[发明专利]光纤和波分复用传输线路

说明书

技术领域

本发明涉及光纤，尤其是涉及与单模光纤(SMF)连接构成传输线路时能够实现最佳特性的线路用的色散补偿光纤(即RDF：Reverse Dispersion(optical)Fiber(逆色散光纤))。

特别是本发明涉及波分复用(WDM：Wave Division Multiplexing)传输光纤以及在这种光纤与单模光纤(SMF)连接使用时适于使用的波分复用(WDM)传输线路。

背景技术

近年来，人们强烈要求实现以波分复用(WDM)传输为代表那样的，能够在一条光纤传输线路上长距离传输多个不同的高频率脉冲信号的宽带通信。在这样的宽带通信中，不但有长距离通信要求的传输损耗小，而且有色散小等各种要求。

作为满足这样的要求的一种方法，提出迄今为止广泛使用的把单模光纤(SMF)和色散补偿光纤(DCF)相连接，总体上满足上述要求的构想。

这样的色散补偿光纤(DCF)不是已有的模块型色散补偿型光纤，而是被称为与SMF连接作为线路使用的线路用色散补偿光纤(RDF)，其实用化正在认真研究之中。

在波长1.31微米色散为0(ps/nm/km)的1.31零色散单模光纤(SMF)是非线性、传输损耗、偏振模式色散(PMD)等特性方面极为优异的线路(光纤)，但是由于在波长为1.55μm的波段上有着很大的正色散值和正色散斜度(也称为“色散斜率”，表示色散的变化与波长变化之比)，所以只用SMF很难长距离无色散地传输波长为1.55μm的光信号。因此，仅使用SMF是很难实现波分复用(WDM)的。因此色散的补偿是必要的。

在这里，一边谋求利用1.31零色散SMF的特性的优点，一边在与模块型的SMF连接时对色散进行补偿，使得在1.55μm频宽上能够进行传输的色散补偿光纤(DCF)的研究和实用化正在努力进行。

作为这样的色散补偿光纤(DCF)，研究出有例如，为了补偿1.31零色散单模光纤(SMF)具有的的正色散，在与SMF连接时，通过将中心芯部的比折射率差提高2.0％以上来获得很大的负色散，从而达到在与SMF连接时总体上有良好的性能指数(FOM；Figure of Merit)，色散与传输损失之比(色散/传输损失))，例如FOM值达到200ps/nm/dB程度的色散补偿光纤(DCF)。

此外，同时补偿色散斜率的斜率补偿型色散补偿光纤用于波分复用(WDM)传输是引人注目的。这样的斜率补偿型色散补偿光纤(DCF)，不仅对性能指数(FOM)的控制，而且对色散斜率的控制也变得重要了。

在将1.31零色散单模光纤(SFM)与上述色散补偿光纤(DCF)加以连接时，色散补偿性能用下面公式定义的补偿率CR来描述则很容易理解。

补偿率(％)＝[(斜率_DCF/斜率_SMF)/(色散_DCF/色散_SMF)]×100  ......(1)

在公式1中，记号“斜率_DCF”表示色散补偿光纤(DCF)的色散斜率(ps/nm²/km)，记号“斜率_SMF”表示单模光纤(SMF)，例如1.31零色散SMF的色散斜率(ps/nm²/km)，记号“色散_DCF”表示色散补偿光纤的色散(ps/nm/km)，记号“色散_SMF”表示1.31零散SMF的色散(ps/nm/km)。

公式1中的补偿率CR越是接近100％，宽带零色散越是可能。换句话说，这意味着色散补偿光纤(DCF)的DPS越是接近于单模光纤的DPS，在宽带中进行补偿越是可能。

标记“DPS”是“单位斜率的色散”的缩写，表示色散斜率与色散的之比，即色散/色散斜率(nm)。

日本特开平8-136758号公报提出了这样的模块型色散补偿光纤(DCF)的最佳设计。

然而，在日本特开平8-136758号公报中公开的那样的光纤，是迄今为止以缩短尺寸为目标的模块型色散补偿光纤(DCF)，其有效芯部剖面积Aeff通常为18μm²或更小，而且比折射率差很高。因此，非线性现象很容易发生。此外，这样的模块型色散补偿光纤(DCF)传输损失和偏振模式色散(PMD)值也很大。

因此，为了实现作为本发明的主题的波分复用传输，日本特开平8-136758号公报中公开的那样的模块型DCF不适于与单模光纤(SMF)、例如1.31零色散SMF连接。