本发明专利技术提供一种光纤，包括：位于中心部的第一芯子；被设置在该第一芯子外周，具有比所述第一芯子的折射率低的折射率的第二芯子；以及被设置在该第二芯子的外周，具有比所述第一芯子的折射率低，比第二芯子的折射率高的折射率的包层，所述光纤在波长１５５０ｎｍ的色散的绝对值小于或等于２０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ，在波长１５５０ｎｍ的有效截面积Ａｅｆｆ小于或等于１５μｍ↑［２］，并且在波长１５５０ｎｍ的非线性常数ｎ↓［２］／Ａｅｆｆ大于或等于２５×１０↑［－１０］／Ｗ，在所述包层中掺杂锗。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及非线性性优良的光纤和使用该光纤的光信号处理装置。
技术介绍
近年来，日益要求光信号传送中的高速化、高容量化和长距离传送，为 此，需要用于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。 作为光信号处理技术之一，可例举将光信号变换为电信号，对变换的电信号 进行信号处理并再一次还原为光信号的方法。但是，在该方法中，伴随特意 将光信号变换为电信号，而且还将其还原为光信号的处理，所以不适合高速 信号处理。与此对应，存在将光信号原样处理的全光信号处理技术。该处理技术不 将光信号变换为电信号，而将光信号作为直接光信号进行处理，所以可以进 行高速的光信号处理。另外，在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，或者利用由非线性高的物质构成的光导波^^径中产生 的非线性现象的方法等。在前者的利用了在光纤内产生的非线性光学现象的 全光信号处理技术，因为在可高速处理的同时，传送损失也可以很小，所以 近年来特别受到关注。作为在该光纤内产生的非线性现象，可以举出四光波 混合、自身相位调制、相互相位调制、模糊(7"卩二卩T乂 )散射等。在这 些现象中，已经被报告的有利用了四光波混合的波长变换、利用了自身相位 调制的脉冲压缩、波形整形等的光信号处理技术。四光波混合是在向光纤导入大于或等于两个波长的光时，由于非线性现 象，按照特定的规则产生新的波长的光的现象。前述的光信号处理技术，在 波长变换中利用了产生该新的波长的光的现象。而且，利用了该四光波混合 的波长变换，具有将多个信号波长汇总来进行波长变换的优点。另外，通过 利用自身相位调制和相互相位调制，对传送中恶化的波形进行整形，可以长距离传送的全光信号处理也成为可能。可是，为了应用利用了在这样的光纤内称为四光混合或者自身相位调制 的非线性现象的称为波长变换、波形整形的光信号处理技术，作为光纤，需 要能够产生大的非线性现象的光纤，即具有高非线性性的光纤。作为表示该光纤的非线性性的指标有非线性常数。非线性常数由下述式 (1)表示。非线性常数二n2/Aeff (1)而且，在式(l)中，ri2表示光纤的非线性折射率，Aeff表示光纤的有效 截面积。由上述式(l)可知，为了使光纤的非线性常数变大，需要非线性折 射率n2变大，或者使有效截面积Aeff变小。为了实现该目的，已知有在位于光纤的中心部的第一芯子(core)中掺 杂例如大量的锗，从而加大非线性折射率n2的方法，或者使第一芯子和包层 的相对折射率差变大，从而减小Aeff的方法等。但是，如果加大第一芯子和 包层的相对折射率差，则色散倾斜变大，截止波长向长波长侧偏移。因此，已知通过在第一芯子的外周设置比包层的折射率低的第二芯子的 所谓W型折射率分布，可以降低色散倾斜，使截止波长向短波长侧偏移。作为实现了上述技术的光纤，例如有日本专利公开公报2002-207136号使第一芯子中掺杂的锗的浓度变高，从而加大非线性折射率n2,并且使第一 芯子和包层的相对折射率差变大，乂人而减小Aeff的情况下，也可以实现截止 波长足够^i的光纤。这里，为了将光纤的折射率分布设为W型折射率分布，作为使位于第一 芯子的外周的第二芯子折射率降低的手段，例如有对第二芯子进行掺杂的方 法。但是，为了获得作为具有高非线性性的光纤的良好特性，需要使第二芯 子的折射率向负侧增大，为了实现该目的，需要在第二芯子中掺杂高浓度的氟。但是，在常压环境下掺杂氟时，在对于纯二氧化硅的相对折射率差上， 到-0.7%左右是折射率降低的界限，为了使第二芯子的折射率比该界限更 小，需要例如在高压环境下掺杂氟的技术(这里，所谓纯二氧化硅意思是没 有掺杂使折射率变化的掺杂物质的纯粹的二氧化硅玻璃)。但是，在高压环境下掺杂氟的技术需要非常高的技术，不仅制造设备复杂，而且还存在制造合 格率恶化的问题。
技术实现思路
为了完成前述课题，本专利技术的一个实施方式的非线性色散偏移光纤包括 位于中心部的第一芯子；被设置在该第一芯子外周，具有比第一芯子的折射 率低的折射率的第二芯子；被设置在该第二芯子的外周，具有比第一芯子的 折射率低，比第二芯子的折射率高的折射率的第三芯子；以及被设置在该第 三芯子的外周，具有比第三芯子的折射率低，比第二芯子的折射率高的折射 率的包层。并且,为了完成前述课题，本专利技术的另一个实施方式的非线性色散偏移 光纤包括位于中心部的第一芯子；被设置在该第一芯子外周，具有比第一 芯子的折射率低的折射率的第二芯子；以及被设置在该第二芯子的外周，具 有比第一芯子的折射率低，比第二芯子的折射率高的折射率的包层，所述光 纤在波长1550nm的色散的绝对值小于或等于20ps/nm/km，在波长1550nm 的有效截面积小于或等于15pm2，并且在波长1550nm的非线性常数大于或等 于25xl(T,W,最好是大于或等于40xlO"VW,并且在所述包层中掺杂锗。利用附图，根据以下专利技术的详细的说明，可以明确以上所述的内容、本 专利技术的其它目的、特征和优点。附图说明图1A表示本专利技术的实施方式1的非线性色散偏移光纤的典型的折射率 分布，图1B是该光纤的横截面图。图2是表示具有表1的结构参数的光纤的第三芯子的相对折射率差A3和 色散倾斜(slope)的关系的图。图3是表示具有表1的结构参数的光纤的第三芯子的相对折射率差A3和 有效截面积Aeff的关系的图。图4是表示具有表1的结构参数的光纤的第三芯子的相对折射率差A3和 截止波长的关系的图。图5是表示具有表2的结构参数的光纤的第一芯子的相对折射率差A1和 有效截面积Aeff的关系的图。 图6是表示具有表3的结构参数的光纤的第一芯子的外径Dl和第二芯 子的外径D2的比Dl/D2和色散倾斜的关系的图。图7是表示具有表3的结构参数的光纤的第一芯子的外径Dl和第二芯 子的外径D2的比Dl/D2和截止波长的关系的图。图8是表示在规定的第一芯子的相对折射率差A1、规定的第二芯子的相 对折射率差A2和规定的Dl/D2中，在使第三芯子的相对折射率差A3和D2/D3 变化时的、-10至10ps/nm/km的色散的截止波长变为小于或等于1500nm的 范围的图。图9是表示显示具有图4的结构参数的光纤的第一芯子的折射率分布形 状的a和色散倾斜的关系的图。图10是表示显示具有图4的结构参数的光纤的第一芯子的折射率分布形 状的a和有效截面积Aeff的关系的图。图11是表示使用了本专利技术的非线性色散偏移光纤的一例光波长变换器 的图。图12是表示使用了本专利技术的非线性色散偏移光纤 的一例脉冲压缩器的图。图13A表示本专利技术的实施方式2的光纤的折射率分布，图13B是该光纤 的横截面图。图14A表示实施方式2的另一个光纤的折射率分布，图14B是该光纤的横截面图。图15是表示具有表7的结构的光纤的A1和Aeff的关系的國。 图16是表示具有表8的结构的光纤的Dl/D2和色散倾斜的关系的图。 图17是表示具有表8的结构的光纤的Dl/D2和Aeff的关系的图。 图18是表示具有表9的结构的光纤的a和色散倾斜的关系的图。 图19是表示具有表9的结构的光纤的a和Aeff的关系的图。具体实施方式 实施方式1图1A和图1B表示本专利技术的实施方式1的非线性色散偏移型的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光纤，包括：位于中心部的第一芯子；被设置在该第一芯子外周，具有比所述第一芯子的折射率低的折射率的第二芯子；以及被设置在该第二芯子的外周，具有比所述第一芯子的折射率低，比第二芯子的折射率高的折射率的包层，所述光纤在波长１５５０ｎｍ的色散的绝对值小于或等于２０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ，在波长１５５０ｎｍ的有效截面积Ａｅｆｆ小于或等于１５μｍ↑［２］，并且在波长１５５０ｎｍ的非线性常数ｎ↓［２］／Ａｅｆｆ大于或等于２５×１０↑［－１０］／Ｗ，在所述包层中掺杂锗。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：宫部亮，广石治郎，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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