一种光纤，其特征在于，波长１５５０ｎｍ处的色散斜率为－０．０１～０．０１ｐｓ／ｎｍ↑［２］／ｋｍ，波长１５５０ｎｍ处的色散的绝对值为１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ及以下，且波长１５５０ｎｍ处的非线性常数为３０×１０↑［－１０］／Ｗ及以上。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及非线性出色的光纤及采用了该光纤的光信号处理装置。
技术介绍
近几年，越来越要求光信号传送的高速化、大容量化、长距离传送，因而需要找到实现光信号的处理速度的高速化和长距离传送的信号处理技术。作为一种光信号处理技术，可以举出用于把光信号变换为电信号，对变换出的电信号进行信号处理，使其再次恢复为光信号的方法。可是，该方法中伴有特意把光信号变为电信号，再将其恢复为光信号的处理，因而不适合高速信号处理。相比之下，还有在光的状态下处理光信号的全光信号处理技术。该处理技术不把光信号变为电信号，而是把光信号直接作为光信号进行处理，因而可以进行高速光信号处理。全光信号处理技术中，有利用在传送光信号的光纤内产生的非线性光学现象的方法，或是利用由非线性高的物质构成的光波导中产生的非线性现象的方法等。利用在前者的光纤内产生的非线性光学现象的全光信号处理技术可进行高速处理，同时还能够减小传输损耗，因而近几年特别受关注。作为在该光纤内产生的非线性现象，可以举出四波混合、自相位调制、交叉相位调制、瑞利(ブリュリァン)散射等。其中已经公开了利用四波混合的波长变换，以及利用自相位调制的脉冲压缩、波形整形等光信号处理技术。四波混合是光纤中导入了2波长以上的光时，由于非线性现象，按照特定的规则，新的波长的光产生的现象。上述光信号处理技术是要在波长变换中利用该新的波长的光产生的现象。还有，利用了该四波混合的波长变换具有能够对多个信号波长一并进行波长变换的优点。还有，利用自相位调制或交叉相位调制，使得对在传送中变差了的波形进行整形、可长距离传送的全光信号处理成为可能。不过，为了应用利用了这种在光纤内的所谓四光混合或自相位调制的非线性现象的所谓波长变换、波形整形的光信号处理技术，作为光纤，就必须是能显著引起非线性现象的光纤，即具有高非线性的光纤。作为具有高非线性的光纤，有由特开2002-207136号公报(专利文献1)提出的光纤。上述专利文献1的图14和图16详细给出了该光纤的波长1550nm处的诸特性。
技术实现思路
色散值可是，对于上述专利文献1公开的光纤，波长1550nm处的色散斜率为-0.267ps/nm2/km～+0.047ps/nm2/km的话，其偏差很大，而且色散值也为-103.2ps/nm/km～+3.3ps/nm/km，其下限值达绝对值为103.2ps/nm/km的极大的值。即，对于波长1550nm，不能提供稳定且色散值和色散斜率小的光纤。因此，不能提供在波长1550nm近旁宽波长区域中色散值低的光纤。对此，本专利技术的第1目的在于提供在波长1550nm近旁宽波长区域中具有高非线性特性且稳定、色散值低的光纤。还在于提供使用该光纤的光信号处理装置。偏振波保持性利用高非线性特性以及非线性现象的光信号处理受偏振波状态的显著影响。因此，使用的光纤的偏振波保持特性也是重要的。作为具有高的非线性且具有偏振波保持特性的光纤，有由上述专利文献1提出的偏振波保持光纤。对于该偏振波保持光纤，上述专利文献1的图15表示其横截面图，图16表示其特性值。对于上述专利文献1中公开的偏振波保持光纤，设在芯子两侧的应力付与部件的位置，具体而言，两应力付与部件对芯子的位置或两者的间隔，为何种程度就可以了等，未明确给出。因此，在制作该偏振波保持光纤时，偏振波串音(クロスト一ク)及差拍长(ビ一ト長)的调整就很难，这是存在的问题。具体而言，存在难以使偏振波串音成为希望的容许值的问题。对此，本专利技术的第2目的在于容易地制造、提供偏振波串音为希望的小值，且非线性出色，适于利用非线性光学现象的光信号处理的偏振波保持光纤。还在于提供使用该偏振波保持光纤的光波长变换器。传输损耗能显著引起非线性现象的光纤可通过增大光纤的非线性常数n2/Aeff(n2非线性折射率系数，Aeff有效截面积)来获得。增大非线性常数可通过使用非线性折射率的高的材料作为光纤构成材料，或是减小光纤的模式场(モ一ドフィ一ルド)，或是提高传送的光的密度来实现。以石英玻璃为主要成分的光纤的基本构造包括由通过掺杂锗而提高了折射率的硅石玻璃构成的芯子和设在芯子外周、由比芯子折射率低的硅石玻璃构成的包层。硅石玻璃中掺杂的锗的量越多，硅石玻璃的非线性折射率就越高，且折射率也越高。还有，增大芯子和包层的折射率差，就能够减小模式场径。因此，在芯子中高掺杂锗，就能够提高芯子的非线性折射率并减小模式场径，因而能够获得具有高的非线性常数的光纤。但是，要通过在芯子中高掺杂锗而提高其非线性折射率并减小模式场径来获得非线性常数高的光纤的话，光纤的传输损耗就会显著变高，这是产生的问题。一般而言，在光纤中掺杂锗的话，在波长1550nm带的光纤的传输损耗就会变大，而特别是在芯子中高掺杂了锗时，光纤的传输损耗的增加是显著的。光纤的传输损耗变高的话，即使非线性常数高，由于大的传输损耗，非线性现象的表现效率也会变差。这一点根据下式(1)、(2)加以说明。作为表示非线性的参数的自相位调制中的非线性相位偏移ΦNL由下式(1)表示。ΦNL＝(2π/λ)·(n2/Aeff)·I·Leff (1) 式中，n2是光纤的非线性折射率，Aeff是光纤的有效截面积，I是光的强度，Leff是光纤的有效长度。在上述式中，n2/Aeff是非线性常数。还有，有效长度Leff，由下式(2)来表示。Leff＝/a (2)式中，L是光纤的长度，a是光纤的传输损耗。由上述式(1)、(2)可知，光纤的传输损耗变大的话，光纤的有效长度就变短，非线性相位偏移也变小。因此，作为利用光纤中的非线性现象的光信号处理中使用的光纤，要有高的非线性常数，且必须传输损耗低。可是，这种具有高的非线性常数且传输损耗低的光纤，至今没找到。鉴于上述情况，本专利技术的第3目的在于提供同时具有高的非线性常数和低的传输损耗的光纤。效率再有，为有效进行利用非线性现象的光信号处理，必须考虑波长色散值的绝对值、弯曲损耗、传输损耗、光纤的长度、非线性常数、波长及其相互关系。考虑它们的相互关系，提供能够有效进行利用非线性现象的光信号处理的光纤，是本专利技术的第4目的。本专利技术的总的目的在于，综合考虑上述几个特性，提供适于利用非线性现象的光信号处理的光纤和使用该光纤的光信号处理装置。专利技术的公开本专利技术的第1侧面的光纤，特征在于，波长1550nm处的色散斜率为-0.01～0.01ps/nm2/km，优选的是-0.005～0.005ps/nm2/km，波长1550nm处的色散的绝对值为10ps/nm/km以下，且波长1550nm处的非线性常数为30×10-10/W以上，优选的是40×10-10/W以上。按照这样构成的光纤，就可以在包括波长1550nm的宽波长区域，例如，在S波段(1460～1530nm)、C波段(1530～1565nm)、L波段(1565～1625nm)中提供色散值的变动减小，且色散的绝对值小的光纤。还有，对宽波长区域的使用波长，色散值不会显著变动，可进行1根光纤中各种波长的光信号处理。还有，色散斜率为-0.01～0.01ps/nm2/km，优选的是-0.005～0.005ps/nm2/km，在宽波长区域中色散值的变动小，可进行利用非线性光学现象的良好的光信号处理。顺便说一下，色散斜率的绝对值为0.01p本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：广石治郎，宫部亮，杉崎隆一，熊野尚美，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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