高次模分散补偿光纤和高次模光纤用模转换器制造技术

技术编号:3441662 阅读:203 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提供一种高次模分散补偿光纤,其具有光纤、和设于该光纤内、使在该光纤中传输的低次模衰减、而不衰减比它高次的模的损耗层。另外,提供一种高次模光纤用模转换器,它具有单模光纤、高次模分散补偿光纤、将上述单模光纤和上述高次模分散补偿光纤熔接、拉伸而形成的熔接拉伸部,该熔接拉伸部进行上述单模光纤的LP↓[01]模和上述高次模分散补偿光纤的LP↓[02]模之间的模转换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高次模分散补偿光纤,更详细地讲,涉及降低低次模与高次模的干扰(多路径干扰MPI)、将高次模的传输损耗的波长依赖性平坦化的分散补偿光纤。再有,本专利技术涉及在高次模分散补偿光纤模件等中使用、能够在宽带且低损耗下进行基模和高次模的转换的高次模光纤用模转换器。本申请要求在2003年6月18日申请的日本专利申请第2003-173422号的优选权,其内容并入本文。
技术介绍
相应于数据通信的快速的需求增加,光纤传输系统的大容量化、高速化的要求在提高。为了适应该要求,第1,降低光纤传输线路的残余分散变得必要,为此,要使用分散补偿光纤。第2,由于多重波长数大幅度增加,为了增大光纤传输的光信号的功率,有必要防止非线性效应导致的传送特性的劣化。为此,作为构成光传输线路的光纤,需求的是有效截面积Aeff大的光纤,对上述分散补偿光纤也要求是有效截面积大的。通常的分散补偿光纤,是使用基模LP01模的光纤,但在美国专利第5802234号说明书中提出了使用比它高次的LP02模的光纤。该高次模分散补偿光纤(Higher-order-mode dispersion compensating fiber、HOM-DCF),本质上有效截面积格外大,而且波长分散系数(平均单位长度的波长分散的绝对值)也大,例如得到-200ps/nm/km的值。对于这样的高次模分散补偿光纤,在该光纤中传输的低次模和高次模的干扰在本质上未能避免。为此,必须在光传输线路中的单模光纤和高次模分散补偿光纤的连接点上插入将低次模转换成高次模的模转换器,极力避免低次模传输到该分散补偿光纤中。作为该模转换器,使用光纤连接器(参看林涛等,“利用熔接锥形光线连接器的LP01-LP11模转换器的设计理论和实验”,电子信息通信学会论文志C-1,vol.J82-C-I,pp.587-595,1999),或多孔光纤(Holey fiber、HF。参看S.Choi等,“A new typeof mode converter for higher order mode dispersion compensation based on thetapered hollow optical fiber”,Proc.Conf.on Lasers and Electro-Optics,CTuAA2,2001),长周期纤维光栅(Long period grating、LPG。S.Ramachandran et al.“Bandwidth control of long-period grating-based mode converters in few-modefibers”,Optics Letters.Vol.27,No.9,pp.698-700,2002)。将低次模和高次模的插入损耗差定义的多路径干扰(MPI)抑制在-40dB左右。可是,该程度的多路径干扰值,实用上是不足的,就使用模转换器的范围来讲,进一步降低多路径干扰是困难的。高次模分散补偿光纤可实现大的分散量、大Aeff,在长距离的传输中被利用(例如参看S.Ramachandran等,“1700km transmission at 40Gb/s with 100kmamplifier-spacing enable by high-order-mode dispersion-compensation”,Proc.European Conf.Opt Comm.,WeF-2.2,2001)。作为在其实用化中的重要的技术之一,可列举出从单模光纤(Single-modefiber、SMF)的基模向HOM-DCF的高次模转换的模转换器。对于该模转换器,报告了长周期纤维光栅和多孔光纤的利用。另外,还提出了利用组合了2模(LP01,LP11)光纤和单模(LP01)光纤的熔接锥形光纤连接器的LP01-LP11模转换器。可是,上述采用LPG的转换器制造困难,并且存在其转换特性容易根据环境条件变化而受影响的问题。另外,采用HF的转换器,存在从LP01模向LP02模的转换率(以下记为LP01-LP02转换率)低的问题。再有,林等人关于向高次模LP02转换的模转换器未记载。所以,本专利技术的第1课题在于,在高次模分散补偿光纤中,与高次模相比,抑制低次模的传输,降低低次模和高次模的干扰,进一步降低多路径干扰。另外,本专利技术的第2课题在于,在高次模分散补偿光纤中,在解决上述第1课题的同时,降低高次模的传输损耗的波长依赖性。另外,本专利技术的第3课题在于,提供能够在宽频带且低损耗下进行基模和高次模的转换的高次模光纤用模转换器。
技术实现思路
为了解决上述的第1课题,本专利技术提供一种高次模分散补偿光纤,其具有光纤、和设于该光纤内、使在该光纤中传输的低次模衰减、而不衰减比该低次模高次的模的损耗层。在上述高次模分散补偿光纤中,上述损耗层也可以设置在上述高次模的电场分布中电场为零的位置。在上述高次模分散补偿光纤中,上述损耗层也可以通过在构成上述光纤的玻璃中掺杂钴、铬、铜、铁、镍、锰、硼、和钒之中的至少1种元素的氧化物来形成。在上述高次模分散补偿光纤中,优选上述损耗层的厚度为0.5μm以下。对于上述高次模分散补偿光纤,优选上述低次模为LP01模、上述高次模为LP02模。对于上述高次模分散补偿光纤,优选低次模的传输损耗为10dB/km以上。在上述高次模分散补偿光纤中,上述光纤也可以具有中心芯部;设于该中心芯的外围、折射率比上述中心芯部低的芯部;设于该芯部的外围、折射率比上述芯部高并且比上述中心芯部低的环形芯部;设于该环形芯部的外围的包层。本专利技术提供使用了上述高次模分散补偿光纤的分散补偿模件。对于上述分散补偿模件,优选多路径干扰为45dB以上。本专利技术提供具备上述分散补偿模件的光传输线路。为了解决上述的第2课题,本专利技术提供一种高次模分散补偿光纤,其具有光纤、和使在该光纤中传输的低次模衰减、而不衰减比该低次模高的高次模的第1损耗层、以及将高次模的传输损耗的波长依赖性平坦化的第2损耗层。在上述高次模分散补偿光纤中,也可以将第1损耗层设置在高次模的电场分布中电场为零的位置,将第2损耗层设置于第1损耗层的外侧。在上述高次模分散补偿光纤中,上述第1损耗层和上述第2损耗层中的至少1个,可以通过在构成上述光纤的玻璃中掺杂钴、铬、铜、铁、镍、锰、硼、和钒之中的至少1种元素来形成。在上述高次模分散补偿光纤中,优选上述第1损耗层和上述第2损耗层的至少1个的厚度为1μm以下。在上述高次模分散补偿光纤中,优选上述低次模为LP01模、上述高次模为LP02模。对于上述高次模分散补偿光纤,优选上述低次模的传输损耗为10dB/km以上。在上述高次模分散补偿光纤中,优选上述高次模的最大传输损耗差在波长范围1.5-1.6μm为0.042dB/km以下,优选在波长范围1.53-1.565μm为0.0012dB/km以下。在上述高次模分散补偿光纤中,上述光纤也可以具有中心芯部;设于该中心芯部的外围、折射率比上述中心芯部低的芯部;设于该芯部的外围、折射率比上述芯部高并且比上述中心芯部低的环形芯部;设于该环形芯部外围的包层。本专利技术提供使用了上述高次模分散补偿光纤的分散补偿模件。对于分散补偿模件,优选多路径干扰为45dB本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高次模分散补偿光纤,其具有光纤和损耗层,该损耗层设于所述光纤内、使在该光纤中传输的低次模衰减、而不衰减比它高的高次模。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:官宁爱川和彦池田正司姬野邦治原田光一
申请(专利权)人:株式会社藤仓
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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