[发明专利]耦合型多芯光纤以及包括耦合型多芯光纤的光传输系统

说明书

本实施例涉及一种CC‑MCF，该CC‑MCF即使在弯曲或扭曲较少的情况下也能产生足够的模耦合。该CC‑MCF设置有芯部直接或间接连接的两个光纤部，光纤部具有多个芯部，多个芯部包括彼此之间的模耦合系数为1(1/m)以上的一组相邻芯部。每个光纤部设置有包括光纤端面的过渡区段以及与过渡区段相邻的定常区段。定常区段是每个芯部的MFD沿光纤长度方向基本恒定不变的区段，并且过渡区段是每个芯部的MFD从定常区段到光纤端面连续扩大的区段。

技术领域

本发明涉及一种耦合型多芯光纤以及包括该耦合型多芯光纤的光传输系统。

背景技术

专利文献1和2分别披露了关于耦合型多芯光纤的技术。

引用列表

专利文献

专利文献1：U.S.专利申请公开No.2004/0114886

非专利文献

非专利文献1：Tetsuya Hayashi等人，Coupled-Core Multi-Core Fibers:High-Spatial-Density Optical Transmission Fibers with Low Differential ModalProperties，Proc.ECOC 2015，We.1.4.1(2015)

非专利文献2：Masanori Koshiba等人，Multi-core fiber design andanalysis:coupled-mode theory and coupled-power theory，Optics Express Vol.19，No.26，pp.B102-B111(2011)。

发明内容

技术问题

作为检查常规耦合型多芯光纤的结果，发明人发现了以下问题。即，包括设置在一根光纤中的多个芯部的多芯光纤(下文中，称为“多芯光纤(MCF)”)被期望作为提高信息传输容量的空间密度以提高诸如地下管路或海底线缆等有限通信信道的截面积的利用效率的技术。具体地说，在多个芯部之间执行引导模耦合的耦合型多芯光纤(在下文中，称为芯部耦合型多芯光纤(CC-MCF))由于芯部之间的距离小而可以进一步提高信息传输容量的空间密度。

对于CC-MCF，需要多输入多输出(MIMO)信号处理技术，以便区分通过耦合的芯部传播的多个引导模中的信号。随着模间差模延迟(DMD)的增加，MIMO信号处理的计算复杂度增加，但适当设置芯间耦合强度可以抑制DMD的增加。即，如果适当设定芯间耦合强度，则可以减小模之间的群速度的差异。此外，如果在实际使用中由光纤中发生的弯曲或扭曲产生的模耦合使DMD的累积随机化，则DMD的累积速度可能从与光纤长度的一次幂(power)成比例的值减小到与光纤长度的二分之一次幂成比例的值。这种MCF被称为模耦合芯部耦合型多芯光纤(下文中，称为“CM-CC-MCF”)(例如，参见非专利文献1)。CM-CC-MCF通常具有1[1/m]以上的芯间模耦合系数或10[1/km]以上的芯间功率耦合系数。

然而，为了将CC-MCF应用于CM-CC-MCF，必须的是在实际使用中产生足够的弯曲或扭曲促进模耦合。使用弯曲或扭曲较少的CC-MCF会导致模耦合不足，并且由此存在DMD增加的问题。

本发明是为了解决上述问题而作出的，并且本发明的目的在于提供一种CC-MCF，该CC-MCF即使在CC-MCF在弯曲或扭曲较少的情况下使用时也能够产生足够的模耦合。

问题的解决方案