光纤以及光纤的制造方法技术

本发明专利技术涉及光纤以及光纤的制造方法。光纤传送两个以上模式，在将上述两个以上模式中至少两个模式间的模式耦合系数设为h[1/km]、将上述光纤的长度设为z[km]、且上述两个模式间的耦合量XT用XT＝10·log10(zh)[dB]表达的情况下，上述耦合量XT满足以下的式(A)，XT≥+14[dB]…(A)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是大容量传输用的光纤，涉及在信息通信领域中使用的光纤以及光纤的制造方法。本申请基于2015年3月13日在日本申请的特愿2015-051376号专利申请主张优先权，并在此引用其内容。
技术介绍
在光通信中，由于波分复用(WDM)、数字相干技术等的发展，传输容量显著增加。另一方面，核心网络的通信量按年率30％以上的比例增加，认为将来需要超过100Tbps的大容量传输。设想这样的大容量传输，若考虑进光纤熔断等，则认为使用单模光纤的现有的传输技术迟早会迎来极限。为了打破该极限，不仅是系统，作为传输介质的光纤的革新技术开发也是必须的。因此，报告有各种新传输介质。作为新传输技术的候选之一，近些年集中关注将传送多个模式的少模光纤(FMF)用于传输线路并使各模式载置信号来实现多路复用的“模分复用(MDM)传输”。在MDM传输中，通过在模式合波分波器以及FMF本身中产生模耦合，存在一个的信号作为噪声包含于另一个的信号而导致信号变差的担忧。因此，作为针对模耦合引起的信号变差的对策，假定应用基于收发信号侧的信息将信号复原的多输入多输出(MIMO)。公知MIMO的信号处理运算量随着FMF所具有的模式间组延迟时间差(DMD)变大而增加，若DMD较大则不追加信号处理。因此，在使用MIMO的MDM传输中，寻求DMD较小的FMF的开发。作为DMD减少的手段，提出补偿传输路、低DMD光纤等。补偿传输路在非专利文献1、2中有记载。低DMD光纤在非专利文献3～5中有记载。非专利文献1：T.Sakamoto等,“DifferentialModeDelayManagedTransmissionLineforWide-bandWDM-MIMOSystem,”OFC/NFOEC2012OM2D.1,2012.非专利文献2：S.Randel等,“Mode-Multiplexed6×20-GBdQPSKTransmissionover1200-kmDGD-CompensatedFew-ModeFiber,”OFC/NFOEC2012PDP5C.5,2012.非专利文献3：R.Maruyama等,“Noveltwo-modeopticalfiberwithlowDMDandlargeAeffforMIMOprocessing,”OECC2012,PDP2-3,2012.非专利文献4：T.Mori等,“Six-LP-modetransmissionfiberwithDMDoflessthan70ps/kmoverC+Lband,”OFC2014,M3F.3,2014.非专利文献5：P.Sillard等,“Low-DMGD6-LP-ModeFiber,”OFC2014,M3F.2,2014.非专利文献6：S.Warm等,OpticsExpress,vol.21,no.1,pp.519-532,2013非专利文献7：NicolasK.Fontaine等,SummerTopicals2013,TuC4.2然而，在补偿传输路中，有时无法获得所希望的DMD特性。另外，补偿传输路是将两根光纤连接的构造，所以有可能因在两根光纤的连接点产生的模式变换而导致DMD变大(参照非专利文献6)。补偿传输路有时也因其构造的复杂性这点而不优选。另外，即便在低DMD光纤中，有时也无法获得所希望的DMD特性。除此之外，还报告有尝试使用将模式间的耦合(模式耦合)变大的光纤来减小DMD的技术(参照非专利文献7)。然而，非专利文献7中并未公开DMD足够小的例子。另外，具体而言，并未示出关于将模式间的耦合量设定为多少即可或为了获得该模式耦合量而需要具有怎样的特性的光纤等的定量的指标。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其课题在于提供能够可靠地且充分地减少DMD的光纤以及光纤的制造方法。本专利技术的第一方式所涉及的光纤传送两个以上模式，在将上述两个以上模式中的至少两个模式间的模式耦合系数设为h[1/km]、将上述光纤的长度设为z[km]、且上述两个模式间的耦合量XT用XT＝10·log10(zh)[dB]表达的情况下，上述耦合量XT满足以下的式(A)。XT≥+14[dB]…(A)上述两个模式间的有效折射率之差可以为1.0×10-3以下。折射率分布可以为环形。上述模式间的耦合量可以通过因对上述光纤施加绕轴的方向的力而产生的作为塑性变形的跨度而满足上述式(A)。上述模式间的耦合量可以通过对上述光纤施加张力而满足上述式(A)。上述模式间的耦合量可以通过形成于上述光纤的外周的包覆层而满足上述式(A)。本专利技术的第二方式所涉及的上述光纤的制造方法具有：第一工序，即根据脉冲响应所涉及的理论式，求取可获得标准化脉冲响应波形的模式耦合系数，所述标准化脉冲响应波形是上述模式间的上述耦合量满足上述式(A)的标准化脉冲响应波形；第二工序，即根据预先取得的、模式耦合系数与两个模式间的有效折射率之差的关系，求取用于获得上述第一工序中求出的上述模式耦合系数的、上述有效折射率之差；以及第三工序，即根据上述第二工序中求出的有效折射率之差，设计上述光纤的纤芯的折射率分布。本专利技术的第三方式所涉及的上述光纤的制造方法具有：第一工序，即根据脉冲响应所涉及的理论式，求取可获得标准化脉冲响应波形的模式耦合系数，所述标准化脉冲响应波形是上述模式间的上述耦合量满足上述式(A)的标准化脉冲响应波形；和第二工序，即对用于获得上述第一工序中求出的上述模式耦合系数的外部要素进行设计，上述外部要素是能够对上述光纤的长度方向的起伏分量造成影响的要素。上述外部要素可以是从因对上述光纤施加绕轴的方向的力而产生的作为塑性变形的跨度、施加于上述光纤的张力、以及上述光纤的包覆层中选择的一个或两个以上。根据本专利技术的上述方式，两个模式间的模式耦合量为+14[dB]以上，因此在标准化脉冲响应波形中，因模式耦合引起的能量成为主导。模式耦合量满足上述式(A)，由此能够使因模式耦合引起的能量集中，并可靠且充分地减少DMD。另外，光纤越长模式耦合量越大，因此在上述方式中，光纤越长减少DMD的效果越高。因此，与光纤越长DMD越大的现有技术(补偿传输路、低DMD光纤等)相比，本专利技术的上述方式在长距离传输中变得有利。本专利技术的上述方式所涉及的光纤与具有将两根光纤连接的构造的补偿传输路相比，构造简单，因此在制造容易性、耐久性、误差因素少等方面也出色。附图说明图1A是表示模式耦合系数h较小的光纤(弱耦合式)中的标准化脉冲响应波形的图。图1B是表示模式耦合系数h较大的光纤(强耦合式)中的标准化脉冲响应波形的图。图2是表示模式耦合系数h与有效折射率差Δneff的关系的图。图3是表示实施方式的光纤的剖视图。图4是表示其他实施方式的光纤的剖视图。图5是表示实施例的光纤中的标准化脉冲响应波形的图。图6是表示实施例的光纤中的标准化脉冲响应波形的图。图7是表示实施例的光纤中的标准化脉冲响应波形的图。具体实施方式以下，根据优选的实施方式，参照附图对本专利技术进行说明。图1A以及图1B是表示本实施方式所涉及的光纤的标准化脉冲响应波形的图。这里，以作为FMF的一种的双模光纤为例。此外，在图1A、图1B以及后述的图5～图7中，横轴表示以下的式(5)所表达的标准化延迟时间τ，纵轴表示以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤，是传送两个以上模式的光纤，其特征在于，在将所述两个以上模式中的至少两个模式间的模式耦合系数设为h[1/km]，将所述光纤的长度设为z[km]，且所述两个模式间的耦合量XT用XT＝10·log10(zh)[dB]表达的情况下，所述耦合量XT满足以下的式(A)，XT≥+14[dB]…(A)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.13 JP 2015-0513761.一种光纤，是传送两个以上模式的光纤，其特征在于，在将所述两个以上模式中的至少两个模式间的模式耦合系数设为h[1/km]，将所述光纤的长度设为z[km]，且所述两个模式间的耦合量XT用XT＝10·log10(zh)[dB]表达的情况下，所述耦合量XT满足以下的式(A)，XT≥+14[dB]…(A)。2.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述两个模式间的有效折射率之差为1.0×10-3以下。3.根据权利要求1或2所述的光纤，其特征在于，折射率分布是环形。4.根据权利要求1～3中任一项所述的光纤，其特征在于，所述模式间的所述耦合量通过因对所述光纤施加绕轴方向的力而产生的作为塑性变形的跨度而满足所述式(A)。5.根据权利要求1～3中任一项所述的光纤，其特征在于，所述模式间的所述耦合量通过对所述光纤施加张力而满足所述式(A)。6.根据权利要求1～3中任一项所述的光纤，其特征在于，所述模式间的所述耦合量通过形成于所述光纤的外周的包覆层而满足所述式(A)。7.一种光纤的制造方法，是权利要求1～3中任一项所述的光纤的制造方法，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：丸山辽，桑木伸夫，
申请(专利权)人：株式会社藤仓，
类型：发明
国别省市：日本;JP