專利名稱：色散補償器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光纖傳輸路徑的波長色散及補償色散斜率的色散補償器、以及備有光纖傳輸路徑和色散補償器的光傳輸系統(tǒng)。
背景技術：
在使信號光在光纖傳輸路徑中傳播進行光通信的光傳輸系統(tǒng)中，為了抑制在光纖傳輸路徑中傳播時的信號光波形劣化，在信號光波長(例如1.55微米)的情況下，最好使光纖傳輸路徑的累積波長色散的絕對值小。另外，在使多波長的信號光多路化進行光通信的波分復用(WDM)傳輸系統(tǒng)中，在包含該多波長的信號光各自的波長的信號光波段中，最好使光纖傳輸路徑的累積波長色散的絕對值小。即，光纖傳輸路徑在信號光波段中，不僅波長色散的絕對值小，最好色散斜率的絕對值也小。
可是，一般說來，作為光纖傳輸路徑使用的標準的單模光纖在波長1.3微米附近有零色散波長，在波長1.55微米的情況下，波長色散為17ps/nm/km左右，另外，色散斜率為0.058ps/nm2/km。因此，由于只用該單模光纖構成光纖傳輸路徑，所以難以進行寬頻帶、大容量WDM傳輸。
因此，進行了這樣的嘗試在波長1.55微米的情況下，通過用波長色散及色散斜率都為負值的色散補償光纖，補償單模光纖的波長色散及色散斜率，同時降低波長為1.55微米時總體的平均波長色散及平均色散斜率各自的絕對值。
為了同時降低單模光纖及色散補償光纖總體的平均波長色散及平均色散斜率各自的絕對值，需要根據(jù)單模光纖及色散補償光纖的長度比及單模光纖的波長色散特性，適當?shù)毓餐O計色散補償光纖的波長色散及色散斜率，而且需要按照該設計進行制造。
可是，色散補償光纖的波長色散特性敏感地隨著對光纖母材進行拉絲時的拉絲張力和芯線直徑的縱向變化而變化。另外，有時光纖母材的加工精度不夠，而且由預制棒分析器進行的光纖母材的折射率分布的測定精度也不充分，另外還與作成的母材的尺寸有關。因此，難以高精度地制造具有作為目標的波長色散特性的色散補償光纖。
例如，理想情況下色散補償光纖的色散斜率補償率η最好為100％，實際制造的色散補償光纖的色散斜率補償率η大約在50％～120％的范圍內(nèi)，離散平均值有時為90％左右。這里，色散斜率補償率η是表示色散補償光纖對單模光纖的波長色散及色散斜率進行補償時的補償情況的指標。假設單模光纖的波長色散為DSMF，單模光纖的色散斜率為SSMF，色散補償光纖的波長色散為DDCF，色散補償光纖的色散斜率為SDCF，則色散斜率補償率η(％)能用下式定義。
η＝100·(DSMF/SSMF)/(DDCF/SDCF)...(1)這樣，如果實際制造的色散補償光纖的色散斜率補償率η與理想值100％有很大不同，則該色散補償光纖不能充分地補償單模光纖的波長色散及色散斜率。因此，難以進行寬頻帶的WDM傳輸和高位速率(例如40Gb/s)的光傳輸。
另外，還要考慮測定所制造的色散補償光纖的色散斜率補償率η，只挑選使用一定范圍內(nèi)的色散斜率補償率η?？墒牵@樣的話，合格率不高，優(yōu)良產(chǎn)品的價格高，這是所不希望的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述問題而完成的，目的在于提供一種即使實際制造的色散補償光纖的色散斜率補償率η離散，也能充分地補償光纖傳輸路徑的波長色散及色散斜率的色散補償器、以及能同時降低總體的平均波長色散及平均色散斜率各自的絕對值的光傳輸系統(tǒng)。
本發(fā)明的色散補償器是一種補償光纖傳輸路徑的波長色散及色散斜率的色散補償器，其特征在于連接對規(guī)定波長(例如1.55微米)的光纖傳輸路徑的色散斜率補償率分別為60％以上的多條色散補償光纖，多條色散補償光纖中的某一條色散補償光纖的色散斜率補償率在80％以上，其他任何色散補償光纖的色散斜率補償率在60％～100％的范圍內(nèi)，其中，在彎曲直徑大的部分中使用色散斜率補償率大的色散補償光纖。
該色散補償器的平均色散斜率補償率是多條色散補償光纖各自的色散斜率補償率的某種意義的平均值，適當?shù)卦O定多條色散補償光纖各自的長度比，能設定為100％附近的值。因此，色散補償器根據(jù)光纖傳輸路徑(一般為單模光纖)的長度，適當?shù)卦O定多條色散補償光纖各自的長度，能充分地補償光纖傳輸路徑的波長色散及色散斜率兩者。另外，即使實際制造的色散補償光纖的色散斜率補償率η離散，但由于制造后測定色散補償光纖的色散斜率補償率η，如上所述，根據(jù)該測定結(jié)果，連接多條色散補償光纖，構成色散補償器，所以能有效地使用所制造的色散補償光纖，色散補償器的價格便宜。
另外，本發(fā)明的色散補償器的特征在于多條色散補償光纖總體的平均色散斜率補償率為80％以上。在此情況下，色散補償器能充分地補償光纖傳輸路徑的波長色散及色散斜率這兩者。
另外，本發(fā)明的色散補償器的特征在于多條色散補償光纖按照有效斷面積的大小順序連接。在此情況下，由于功率大的信號光在有效斷面積較大的色散補償光纖中傳播，所以能抑制非線性光學現(xiàn)象的發(fā)生，傳輸特性好。
另外，本發(fā)明的色散補償器的特征在于多條色散補償光纖中的互相串聯(lián)連接的第一色散補償光纖和第二色散補償光纖熔融連接。在此情況下，第一色散補償光纖和第二色散補償光纖的連接損失小。在此情況下，第一色散補償光纖和第二色散補償光纖的熔融連接部，利用樹脂材料，按照與第一及第二色散補償光纖各自的被覆直徑大致相等的被覆直徑再進行被覆，第一及第二色散補償光纖都適合于纏繞在繞線架上。另外，第一色散補償光纖和第二色散補償光纖的熔融連接部最好利用樹脂材料再被覆，利用增強構件進行固定。另外，多條色散補償光纖最好以不具有實際上接觸的主干部分的線束狀態(tài)被收存。另外，多條色散補償光纖最好按照色散斜率補償率的大小順序連接。此外，多條色散補償光纖最好按照色散斜率補償率的順序連接，信號光從其有效斷面積大、且色散斜率補償率小的色散補償光纖一側(cè)輸入。在上述的任何情況下都能確保熔融連接部的機械強度，同時能抑制傳輸損失的增加，能緊湊地收存多條色散補償光纖。
本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的特征在于備有傳輸信號光的光纖傳輸路徑；以及補償光纖傳輸路徑的波長色散及色散斜率的連接了多條色散補償光纖的上述色散補償器。如果采用該光傳輸系統(tǒng)，則能利用色散補償器補償光纖傳輸路徑的波長色散及色散斜率，能同時降低光纖傳輸路徑及色散補償器的平均波長色散及平均色散斜率各自的絕對值。因此，該光傳輸系統(tǒng)能進行寬頻帶WDM傳輸和位速率高的光傳輸。
另外，本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)備有傳輸信號光的光纖傳輸路徑以及補償上述光纖傳輸路徑的波長色散及色散斜率的、連接了多條色散補償光纖的色散補償器，其特征在于上述色散補償器連接了對上述光纖傳輸路徑的色散斜率補償率分別為60％以上的多條色散補償光纖，上述多條色散補償光纖中的某一條色散補償光纖的色散斜率補償率在80％以上，上述多條色散補償光纖中的其他任何色散補償光纖的色散斜率補償率在60％～100％的范圍內(nèi)，上述多條色散補償光纖按照有效斷面積的大小順序連接，信號光從有效斷面積大的色散補償光纖一側(cè)輸入，而且從有效斷面積小的色散補償光纖一側(cè)輸入在色散補償光纖中發(fā)生喇曼放大的激勵光。在此情況下，在色散補償器中能抑制非線性光學現(xiàn)象的發(fā)生，傳輸特性好。


圖1是本實施例的光傳輸系統(tǒng)的簡略結(jié)構圖。
圖2是本實施例的色散補償器的說明圖。
圖3是本實施例的色散補償器的具體的實施例的說明圖。
圖4是表示將本發(fā)明的色散補償器和喇曼放大組合起來的光傳輸系統(tǒng)的簡略結(jié)構圖。
圖5是本實施例的色散補償器的收存形態(tài)的第一實施例的說明圖。
圖6是本實施例的色散補償器的收存形態(tài)的第一實施例的說明圖。
圖7是本實施例的色散補償器的收存形態(tài)的第二實施例的說明圖。
圖8是本實施例的色散補償器的收存形態(tài)的第二實施例的說明圖。
圖9是本實施例的色散補償器的收存形態(tài)的第三實施例的說明圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。另外，在附圖的說明中，同一要素標以同一符號，省略重復的說明。
首先，用圖1～圖4說明本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)及色散補償器各自的實施例。圖1是本實施例的光傳輸系統(tǒng)1的簡略結(jié)構圖。在該光傳輸系統(tǒng)1中，光纖傳輸路徑30被敷設在發(fā)送站(或中繼站)10和接收站(或中繼站)20之間。在接收站20內(nèi)設有光放大器21、色散補償器22、光放大器23及接收器24。在該光傳輸系統(tǒng)1中，從發(fā)送站10發(fā)送的信號光在光纖傳輸路徑30中傳播，到達接收站20。到達了接收站20的信號光被光放大器21放大，由色散補償器22進行色散補償，再由光放大器23放大后，由接收器24接收。
作為光纖傳輸路徑30，采用例如在波長1.3微米附近有零色散波長的標準的單模光纖。在此情況下，光纖傳輸路徑30在信號光波長為1.55微米時，波長色散為17ps/nm/km左右，色散斜率為0.058ps/nm2/km左右。
光放大器21及光放大器23分別將輸入的信號光放大后輸出，作為各光放大器21及光放大器23，適合使用將在光波導區(qū)域添加了Er元素的Er元素添加光纖用作光放大媒體的光纖放大器(EDFA鉺摻雜光纖放大器)。
色散補償器22用來補償光纖傳輸路徑30的波長色散及色散斜率。即，色散補償器22在信號光波長為1.55微米時具有與光纖傳輸路徑30的波長色散符號不同的波長色散，另外，具有與光纖傳輸路徑30的色散斜率符號不同的色散斜率。在光纖傳輸路徑30是單模光纖的情況下，色散補償器22在信號光波長為1.55微米時波長色散及色散斜率都為負值。色散補償器22通過連接多條色散補償光纖而構成。
這里，色散補償器22由兩種色散補償光纖221及色散補償光纖222互相連接構成。而且，色散補償光纖221的色散斜率補償率為60％以上，色散補償光纖222的色散斜率補償率也為60％以上。色散補償光纖221及色散補償光纖222中的某一條色散補償光纖的色散斜率補償率為80％以上，另一條色散補償光纖的色散斜率補償率在60％～100％的范圍內(nèi)。另外，一般說來，如果增大色散補償光纖的色散斜率補償率，則彎曲損失增大，所以色散補償光纖221及色散補償光纖222各自的色散斜率補償率的上限值實際上為150％左右。
圖2為本實施例的色散補償器22的說明圖。如該圖所示，假設上游側(cè)的色散補償光纖221的長度為L1，波長色散為D1，色散斜率為S1，色散斜率補償率為η1，有效斷面積為A1。下游側(cè)的色散補償光纖222的長度為L2，波長色散為D2，色散斜率為S2，色散斜率補償率為η2，有效斷面積為A2。
假設光纖傳輸路徑(單模光纖)30的波長色散為DSMF，色散斜率為SSMF，它們的比R用下式表示。
R＝DSMF/SSMF...(2)這時，色散補償光纖221的色散斜率補償率η1及色散補償光纖222的色散斜率補償率η2分別用下式表示。
η1＝100·R·S1/D1...(3a)η2＝100·R·S2/D2...(3a)連接色散補償光纖221及色散補償光纖222而構成的色散補償器22的平均波長色散Dave及平均色散斜率Save分別用下式表示，Dave＝(D1·L1+D2·L2)/(L1+L2) ...(4a)
Save＝(S1·L1+S2·L2)/(L1+L2) ...(4b)色散補償器22的平均色散斜率補償率ηave用下式表示。
ηave＝100·R·Save/Dave＝100·R·(S1·L1+S2·L2)/(D1·L1+D2·L2)...(5)如果色散補償光纖221的長度L1和色散補償光纖222的長度L2彼此相等，則色散補償器22的平均色散斜率補償率ηave用下式表示。
ηave＝100·R·(S1+S2)/(D1+D2) ...(6)另外，如果色散補償光纖221的長度L1和色散補償光纖222的長度L2彼此相等，且色散補償光纖221的波長色散D1和色散補償光纖222的波長色散D2彼此相等，則色散補償器22的平均色散斜率補償率ηave用下式表示。
ηave＝(η1+η2)/2 ...(7)圖3是本實施例的色散補償器22的具體的實施例的說明圖。在該圖中，示出了波長為1.55微米的色散補償器22的3種情況。
情況1是表示將色散補償光纖A、B作為上述色散補償光纖221、222的情況。色散補償光纖A的波長色散為-120ps/nm/km，色散斜率補償率為120％。色散補償光纖B的波長色散為-120ps/nm/km，色散斜率補償率為80％。色散補償光纖A和色散補償光纖B的長度比為1∶1。這時，連接色散補償光纖A和色散補償光纖B的色散補償器22的平均波長色散為-120ps/nm/km，平均色散斜率補償率ηave為100％。
情況2是表示將色散補償光纖C、D作為上述色散補償光纖221、222的情況。色散補償光纖C的波長色散為-140ps/nm/km，色散斜率補償率為120％。色散補償光纖D的波長色散為-80ps/nm/km，色散斜率補償率為70％。色散補償光纖C和色散補償光纖D的長度比為2∶3。這時，連接色散補償光纖C和色散補償光纖D的色散補償器22的平均波長色散為-104ps/nm/km，平均色散斜率補償率ηave為97％。
情況3是表示將色散補償光纖E、F作為上述色散補償光纖221、222的情況。色散補償光纖E的波長色散為-80ps/nm/km，色散斜率補償率為120％。色散補償光纖F的波長色散為-80ps/nm/km，色散斜率補償率為80％。色散補償光纖E和色散補償光纖F的長度比為1∶1。這時，連接色散補償光纖E和色散補償光纖F的色散補償器22的平均波長色散為-80ps/nm/km，平均色散斜率補償率ηave為100％。
如上所述，色散補償器22的平均色散斜率補償率ηave是色散補償光纖221的色散斜率補償率η1和色散補償光纖222的色散斜率補償率η2的某一意義的平均值。另外，已經(jīng)說明過，色散補償光纖221及色散補償光纖222各自的色散斜率補償率在60％以上，色散補償光纖221及色散補償光纖222中的某一條色散補償光纖的色散斜率補償率為80％以上，另一條色散補償光纖的色散斜率補償率在60％～100％的范圍內(nèi)。這樣，通過適當?shù)卦O定色散補償光纖221及色散補償光纖222各自的長度比，能使色散補償器22的平均色散斜率補償率ηave在100％附近。色散補償器22的平均色散斜率補償率ηave最好為80％以上、120％以下。
因此，色散補償器22根據(jù)光纖傳輸路徑(單模光纖)30的長度，適當?shù)卦O定色散補償光纖221及色散補償光纖222各自的長度，能充分地補償光纖傳輸路徑30的波長色散及色散斜率兩者。而且，使用該色散補償器22的光傳輸系統(tǒng)1能同時降低包括光纖傳輸路徑30及色散補償器22的總體的平均波長色散及平均色散斜率各自的絕對值。因此，該光傳輸系統(tǒng)1能進行寬頻帶WDM傳輸和高位速率(例如40Gb/s)的光傳輸。
另外，即使實際制造的色散補償光纖的色散斜率補償率η離散，但由于制造后測定色散補償光纖的色散斜率補償率η，如上所述，根據(jù)該測定結(jié)果，連接多條色散補償光纖，構成色散補償器22，所以能有效地使用所制造的色散補償光纖，色散補償器22的價格便宜。在本實施例中，色散補償光纖221及色散補償光纖222各自的色散斜率補償率在60％以上，色散補償光纖221及色散補償光纖222中的某一條色散補償光纖的色散斜率補償率為80％以上，另一條色散補償光纖的色散斜率補償率在60％～100％的范圍內(nèi)，所以即使實際制造的色散補償光纖的色散斜率補償率η的離散范圍為50％～120％左右，也適合于平均值為90％的情況。
另外，如果上游側(cè)的色散補償光纖221的有效斷面積A1比下游側(cè)的色散補償光纖222的有效斷面積A2大，則適合于抑制非線性光學現(xiàn)象的發(fā)生。即，如圖1所示，在色散補償器22的前級有光放大器21的情況下，雖然輸入上游側(cè)的色散補償光纖221中的信號光的功率大，但通過使該色散補償光纖221的有效斷面積A1較大，能抑制該色散補償光纖221中的非線性光學現(xiàn)象的發(fā)生。另一方面，即使下游側(cè)的色散補償光纖222的有效斷面積A2較小，但由于在色散補償光纖221中傳播后輸入色散補償光纖222中的信號光的功率小，所以即使在該色散補償光纖222中也能抑制非線性光學現(xiàn)象的發(fā)生。因此，傳輸特性好。
圖4中示出了將喇曼放大組合起來的光傳輸路徑的一例。如該圖所示，在該光傳輸系統(tǒng)中，光纖傳輸路徑30a被敷設在發(fā)送站(或中繼站)10和接收站(或中繼站)20之間。從發(fā)送站10輸出的信號光被光放大器21(EDFA)放大后輸出。而且，色散補償光纖211a、222a串聯(lián)連接在傳輸路徑30a的信號光的出口上。而且，光耦合器設置在該色散補償光纖222a的出口側(cè)，激勵光激光器25連接在該光耦合器上，上述激勵光激光器25用來在該色散補償光纖211a、222a中發(fā)生引起喇曼放大用的波長為1.45微米的激勵光。而且，這樣連接色散補償光纖，以便色散補償光纖211a的有效斷面積Aeff比色散補償光纖222a的有效斷面積Aeff大。通過這樣構成，能補償傳輸路徑的色散，而且能實現(xiàn)有效地補償色散補償光纖的損失的傳輸路徑。
光纖的有效斷面積Aeff越大，越能抑制使傳輸品質(zhì)劣化的非線性現(xiàn)象，另外，光纖的有效斷面積Aeff越小，喇曼放大的放大效率越高。因此，在上述實施例中，圖4所示的信號光從有效斷面積Aeff大的色散補償光纖211a的入口側(cè)輸入，另一方面，喇曼放大用的波長為1.45微米的激勵光從有效斷面積Aeff小的色散補償光纖222a的出口側(cè)輸入。
其次，用圖5～圖9說明本實施例的色散補償器22中的色散補償光纖221及色散補償光纖222的收存形態(tài)。雖然可以用光連接器連接色散補償光纖221及色散補償光纖222，但采用連接損失小的熔融連接的方法更好。在熔融連接的情況下，將色散補償光纖221及色散補償光纖222各自端部的被覆層除去，將各玻璃纖維的端面之間對接起來加熱，進行熔融連接?？墒?，這時熔融連接部的機械強度弱。因此，對熔融連接部如下進行處理后，最好將色散補償光纖221及色散補償光纖222收存在色散補償器22中。
圖5及圖6是本實施例的色散補償器22的收存形態(tài)的第一實施例的說明圖。圖5是熔融連接部220附近的剖面圖，圖6是纏繞在繞線架223上的色散補償光纖221及色散補償光纖222的斜視圖。如圖5所示，在色散補償光纖221的端部將玻璃纖維221a周圍的被覆層221b除去。另外，在色散補償光纖222的端部將玻璃纖維222a周圍的被覆層222b除去。然后，將玻璃纖維221a的端面和玻璃纖維222a的端面熔融連接起來。利用樹脂材料224，按照與各色散補償光纖的被覆直徑大致相等的被覆直徑，將色散補償光纖221和色散補償光纖222的熔融連接部(除去了被覆層的部分)220的周圍再被覆起來。
另外，如圖6所示，該熔融連接部220與色散補償光纖221及色散補償光纖222一起纏繞在繞線架223上。通過這樣處理，利用樹脂材料224，使熔融連接部220具有了機械強度，能將色散補償光纖221及色散補償光纖222收存得緊湊。由于色散補償光纖221及色散補償光纖222各自的外徑和樹脂材料224的外徑彼此大致相等，所以由于外徑不均勻而引起的應力不會加在色散補償光纖221及色散補償光纖222上，所以能抑制損失增加。
圖7及圖8是本實施例的色散補償器22的收存形態(tài)的第二實施例的說明圖。圖7是熔融連接部220附近的剖面圖，圖8是纏繞在繞線架223上的色散補償光纖221及色散補償光纖222的剖面圖。如圖7所示，在色散補償光纖221的端部將玻璃纖維221a周圍的被覆層221b除去。另外，在色散補償光纖222的端部將玻璃纖維222a周圍的被覆層222b除去。然后，將玻璃纖維221a的端面和玻璃纖維222a的端面熔融連接起來。利用樹脂材料224，將色散補償光纖221和色散補償光纖222的熔融連接部(除去了被覆層的部分)220的周圍再被覆起來。另外，增加作為增強構件的金屬棒225，將熔融連接部220與該金屬棒225一起收存在收縮管226內(nèi)。
另外，如圖8所示，該熔融連接部220與色散補償光纖221及色散補償光纖222一起纏繞在繞線架223上。另外，增加了金屬棒225的熔融連接部220被固定在繞線架223的某一部位(例如凸緣的內(nèi)表面或外表面)上。通過這樣處理，利用金屬棒225，使熔融連接部220具有了機械強度，能將色散補償光纖221及色散補償光纖222收存得緊湊。特別是由于在熔融連接部220上增加作為增強構件的金屬棒225，所以可靠性高。
圖9是本實施例的色散補償器22的收存形態(tài)的第三實施例的說明圖。熔融連接部220附近的結(jié)構雖然與圖5所示的相同，但如圖9所示，色散補償光纖221及色散補償光纖222不纏繞在繞線架上，而是呈線束狀態(tài)被收存起來。通過這樣處理，使熔融連接部220具有了機械強度，能將色散補償光纖221及色散補償光纖222收存得緊湊。另外，由于色散補償光纖221及色散補償光纖222各自的外徑和樹脂材料224的外徑彼此大致相等，所以由于外徑不均勻而引起的應力不會加在色散補償光纖221及色散補償光纖222上，所以能抑制損失增加。
另外，由于色散補償光纖221及色散補償光纖222不纏繞在繞線架上，以不具有實際上接觸的主干部分的線束狀態(tài)被收存，所以不會從繞線架的主干部分施加應力，所以能抑制微彎曲損耗特性敏感的各色散補償光纖的損失的增加。另外，為了確保色散補償光纖221及色散補償光纖222的環(huán)境特性，最好用樹脂材料填充呈線束狀態(tài)的色散補償光纖221及色散補償光纖222。
另外，如圖6、圖8及圖9分別所示，在將色散補償光纖221及色散補償光纖222卷成線圈狀時，色散補償光纖221及色散補償光纖222中色散斜率補償率η越大者，越適合使線圈直徑大。一般說來，色散斜率補償率η越大，色散補償光纖的彎曲損失越大。因此，通過這樣增大色散斜率補償率η大的色散補償光纖的彎曲直徑，能抑制由于將色散補償光纖221及色散補償光纖222卷成線圈狀而引起的損失增加。
另外，色散補償光纖221的玻璃纖維221a及色散補償光纖222的玻璃纖維222a各自的表面最好利用碳質(zhì)材料進行氣密被覆。通過這樣處理，能謀求改善用小的彎曲直徑卷成線圈狀收存時的疲勞特性。另外，能防止從周圍的樹脂材料發(fā)生的氫氣侵入玻璃纖維221a、222a中，能防止傳輸損失的增加。
本發(fā)明不限定于上述實施例，可以進行各種變形。在上述的實施例中，雖然連接兩條色散補償光纖而構成色散補償器，但也可以連接三條以上的色散補償光纖來構成。一般說來，在連接N(N≥2)條色散補償光纖構成色散補償器的情況下，N條色散補償光纖各自的色散斜率補償率在60％以上，N條色散補償光纖中某一條色散補償光纖的色散斜率補償率為80％以上，另一條色散補償光纖的色散斜率補償率在60％～100％的范圍內(nèi)。另外，N條色散補償光纖總體的平均色散斜率補償率最好在80％以上120％以下。另外，N條色散補償光纖最好按照有效斷面積的大小順序連接。
另外，在上述實施例中，作為補償色散的傳輸路徑的種類，雖然舉例說明了波長為1.3微米波段、波長色散為零的單模光纖(SMF)，但在本發(fā)明的色散補償器及光傳輸系統(tǒng)中，除了上述的單模光纖(SMF)以外，還能適用1.55微米波段、具有異常色散的所有的光纖。
在適用于這樣的1.55微米波段中具有異常色散的光纖時，如果將上述各式中的“DSMF”及“SSMF”置換成適用的傳輸路徑的相當?shù)奶匦灾担材苓m用同樣的說明。具體地說，作為上述1.55微米波段的光纖，作為一例能舉出波長1.55微米波段的色散值為+2至+10ps/km/nm、色散斜率為+0.03至+0.1ps/km/nm2范圍內(nèi)的非零移位纖維(NZ-DSF)。
另外，在上述實施例中，使用的信號光的波長雖然都作為1.55微米波段進行說明的，但作為信號光的波段，即使是1600nm波段(所謂的L-band，長波段)或1.45微米波段(S-band，短波段)的信號光，也同樣能適用，在各波段中具有異常色散的光傳輸系統(tǒng)中，本發(fā)明的色散補償器、光傳輸系統(tǒng)也具有很好的效果。
工業(yè)上利用的可能性如上所述，本發(fā)明的色散補償器是一種補償光纖傳輸路徑的波長色散及色散斜率的色散補償器，連接對規(guī)定波長的光纖傳輸路徑的色散斜率補償率分別為60％以上的多條色散補償光纖，多條色散補償光纖中的某一條色散補償光纖的色散斜率補償率在80％以上，多條色散補償光纖中的其他任何色散補償光纖的色散斜率補償率在60％～100％的范圍內(nèi)。該色散補償器的平均色散斜率補償率，通過適當?shù)卦O定多條色散補償光纖各自的長度比，能設定為100％附近的值。因此，色散補償器根據(jù)光纖傳輸路徑的長度，適當?shù)卦O定多條色散補償光纖各自的長度，能充分地補償光纖傳輸路徑的波長色散及色散斜率兩者。另外，即使實際制造的色散補償光纖的色散斜率補償率η離散，但由于制造后測定色散補償光纖的色散斜率補償率η，如上所述，根據(jù)該測定結(jié)果，連接多條色散補償光纖，構成色散補償器，所以能有效地使用所制造的色散補償光纖，色散補償器的價格便宜。
另外，在多條色散補償光纖總體的平均色散斜率補償率為80％以上的情況下，色散補償器能充分地補償光纖傳輸路徑的波長色散及色散斜率這兩者。另外，在多條色散補償光纖按照有效斷面積的大小順序連接的情況下，由于功率大的信號光在有效斷面積較大的色散補償光纖中傳播，所以能抑制非線性光學現(xiàn)象的發(fā)生，傳輸特性好。
另外，在多條色散補償光纖中的互相串聯(lián)連接的第一色散補償光纖和第二色散補償光纖熔融連接的情況下，第一色散補償光纖和第二色散補償光纖的連接損失小。在此情況下，第一色散補償光纖和第二色散補償光纖的熔融連接部利用樹脂材料，按照與第一及第二色散補償光纖各自的被覆直徑大致相等的被覆直徑再進行被覆，第一及第二色散補償光纖都適合于纏繞在繞線架上。另外，第一色散補償光纖和第二色散補償光纖的熔融連接部最好利用樹脂材料再被覆，利用增強構件進行固定。另外，多條色散補償光纖最好以不具有實際上接觸的主干部分的線束狀態(tài)被收存。在上述的任何情況下都能確保熔融連接部的機械強度，同時能抑制傳輸損失的增加，能緊湊地收存多條色散補償光纖。
如果采用本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)，則能利用色散補償器補償光纖傳輸路徑的波長色散及色散斜率，能同時降低光纖傳輸路徑及色散補償器的平均波長色散及平均色散斜率各自的絕對值。因此，該光傳輸系統(tǒng)能進行寬頻帶WDM傳輸和位速率高的光傳輸。另外，色散補償器的多條色散補償光纖按照有效斷面積的大小順序連接，在使信號光從有效斷面積大的色散補償光纖一側(cè)輸入的情況下，在色散補償器中能抑制非線性光學現(xiàn)象的發(fā)生，傳輸特性好。
權利要求
1.一種色散補償器，補償光纖傳輸路徑的波長色散及色散斜率，其特征在于連接對規(guī)定波長的光纖傳輸路徑的色散斜率補償率分別為60％以上的多條色散補償光纖，上述多條色散補償光纖中的某一條色散補償光纖的色散斜率補償率在80％以上，上述多條色散補償光纖中的其他任何色散補償光纖的色散斜率補償率在60％～100％的范圍內(nèi)，其中，在彎曲直徑大的部分中使用色散斜率補償率大的色散補償光纖。
2.根據(jù)權利要求1所述的色散補償器，其特征在于上述多條色散補償光纖總體的平均色散斜率補償率為80％以上。
3.根據(jù)權利要求1所述的色散補償器，其特征在于上述多條色散補償光纖按照有效斷面積的大小順序連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的色散補償器，其特征在于上述多條色散補償光纖中的互相串聯(lián)連接的第一色散補償光纖和第二色散補償光纖熔融連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的色散補償器，其特征在于上述第一色散補償光纖和上述第二色散補償光纖的熔融連接部，按照與上述第一及第二色散補償光纖各自的被覆直徑大致相等的被覆直徑用樹脂材料再進行被覆，上述第一及上述第二色散補償光纖都纏繞在繞線架上。
6.根據(jù)權利要求4所述的色散補償器，其特征在于上述第一色散補償光纖和上述第二色散補償光纖的熔融連接部用樹脂材料再被覆，利用增強構件進行固定。
7.根據(jù)權利要求4所述的色散補償器，其特征在于上述多條色散補償光纖以不具有實質(zhì)接觸的主干部分的線束狀態(tài)被收存。
8.一種光傳輸系統(tǒng)，備有傳輸信號光的光纖傳輸路徑以及補償上述光纖傳輸路徑的波長色散及色散斜率的、連接了多條色散補償光纖的色散補償器，其特征在于上述色散補償器連接對規(guī)定波長的光纖傳輸路徑的色散斜率補償率分別為60％以上的多條色散補償光纖，上述多條色散補償光纖中的某一條色散補償光纖的色散斜率補償率在80％以上，上述多條色散補償光纖中的其他任何色散補償光纖的色散斜率補償率在60％～100％的范圍內(nèi)，其中，在彎曲直徑大的部分中使用色散斜率補償率大的色散補償光纖。
9.根據(jù)權利要求8所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于上述多條色散補償光纖按照有效斷面積的大小順序連接，使信號光從有效斷面積大的色散補償光纖一側(cè)輸入。
全文摘要
一種光傳輸系統(tǒng)(1)，光纖傳輸路徑(30)被敷設在發(fā)送站(10)和接收站(20)之間。在接收站(20)內(nèi)設有光放大器(21)、色散補償器(22)、光放大器(23)及接收器(24)。色散補償器(22)連接兩種色散補償光纖(221、222)而構成。色散補償光纖(221、222)的色散斜率補償率都在60％以上。色散補償光纖(221、222)中某一條色散補償光纖的色散斜率補償率為80％以上，而另一條的色散斜率補償率在60％～100％的范圍內(nèi)。
文檔編號H04B10/13GK1667983SQ20051005178
公開日2005年9月14日 申請日期2001年3月13日 優(yōu)先權日2000年3月13日
發(fā)明者羽田光臣, 小林宏平, 玉野研治, 福田啟一郎, 大西正志 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社