色散补偿纤模块和光纤传输线转让专利
申请号 : CN200510053414.1
文献号 : CN1667437B
文献日 : 2010-05-05
发明人 : 爱川和彦 , 铃木龙次 , 姬野邦治
申请人 : 株式会社藤仓
摘要 :
一种色散补偿纤模块，当被连接到在1.55μm波长处显示出+2和+6ps/nm/km之间的色度色散、+0.075ps/nm2/km和+0.095ps/nm2/km之间的色散斜率以及0.016nm-1和0.024nm-1之间的相对色散斜率的光纤时，其进行补偿以使所连接的光纤的残余色散被减小，该色散补偿纤模块包括色散补偿纤和被熔合到该色散补偿纤的至少一个光纤，其中该色散补偿纤模块在1.55μm波长处显示出0.016nm-1和0.026nm-1之间的相对色散斜率；并且在1.525μm和1.565μm之间的波长范围内，当转换为每千米的传输光纤时显示出小于或等于0.4ps/nm/km的最大残余色散差。
权利要求 :
1.一种适于连接到现有光纤(21)以便将该现有光纤(21)的残余色散抑制到低水平的色散补偿纤模块(10；22)，其特征在于，所述色散补偿纤模块(10；22)包括：色散补偿纤(11)，其在1.55μm波长处显示出负值的色度色散和色散斜率，以及0.006nm-1和0.016nm-1之间的相对色散斜率；和光纤(12)，其在1.55μm波长处显示出正值的色度色散和色散斜率，以及0.0028nm-1和0.0036nm-1之间的相对色散斜率；
其中所述色散补偿纤模块(10；22)在1.55μm的波长处显示出0.016nm-1和0.026nm-1之间的相对色散斜率；和其中当所述色散补偿纤模块(10；22)连接到所述现有光纤(21)时，在1.525μm和1.565μm之间的波长范围内显示出小于或等于0.4ps/nm/km的最大残余色散差。
2.如权利要求1所述的色散补偿纤模块(10；22)，其中所述现有光纤(21)在1.55μm波长处显示出+2和+6ps/nm/km之间的色度色散，+0.075ps/nm2/km和+0.095ps/nm2/km之间的色散斜率以及0.016nm-1和0.024nm-1之间的相对色散斜率。
3.如权利要求1所述的色散补偿纤模块(10；22)，其中在每-100ps/nm的该色散补偿纤模块中所使用的纤的总长度小于或等于40km。
4.如权利要求1所述的色散补偿纤模块(10；22)，进一步包括卷轴(15)，所述色散补偿纤(11)被缠绕于该卷轴上。
5.如权利要求1所述的色散补偿纤模块(10；22)，其中该色散补偿纤模块(10；22)被用作拉曼放大介质；
其中所述色散补偿纤(11)在1.55μm带和1.59μm带中的至少一个带内的波长处显示出负值的色度色散和色散斜率；以及其中所述色散补偿纤(11)被设置在该色散补偿纤模块(10；22)内的该拉曼激发光输入侧。
6.一种适于连接到现有光纤(21)以便将该现有光纤(21)的残余色散抑制到低水平的色散补偿纤模块(10；22)，其特征在于，所述色散补偿纤模块(10；22)包括：色散补偿纤(11)，其在1.59μm波长显示出负值的色度色散和色散斜率，以及0.005nm-1和0.01nm-1之间的相对色散斜率；
光纤(12)，其在1.59μm波长处显示出正值的色度色散和色散斜率，以及0.0026nm-1和0.0034nm-1之间的相对色散斜率；
其中所述色散补偿纤模块(10；22)在1.59μm波长显示出0.008nm-1和0.014nm-1之间的相对色散斜率；以及其中当所述色散补偿纤模块(10；22)连接到所述现有光纤(21)时，在1.565μm和1.625μm之间的波长范围内，显示出小于或等于0.3ps/nm/km的最大残余色散差。
7.如权利要求6所述的色散补偿纤模块(10；22)，其中所述现有光纤(21)在1.59μm波长处显示出+6和+10ps/nm/km之间的色度色散、+0.075ps/nm2/km和+0.095ps/nm2/km之间的色散斜率以及0.008nm-1和0.014nm-1之间的相对色散斜率。
8.如权利要求6所述的色散补偿纤模块(10；22)，进一步包括卷轴(15)，所述色散补偿纤(11)被缠绕于该卷轴上。
9.如权利要求6所述的色散补偿纤模块(10；22)，其中在每-100ps/nm的色散补偿纤模块中所使用的纤的总长度小于或等于30km.
10.如权利要求6所述的色散补偿纤模块(10；22)，其中该色散补偿纤模块被用作拉曼放大介质；
其中所述色散补偿纤(11)在1.55μm带和1.59μm带中的至少一个带内的波长处显示出负值的色度色散和色散斜率；以及其中所述色散补偿纤(11)被设置在该色散补偿纤模块(10；22)内的拉曼激发光输入侧。
11.一种光纤传输线(25)，包括：
如权利要求1所述的色散补偿纤模块(10；22)；和被连接到该色散补偿纤模块(10；22)的传输光纤(21)。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种色散补偿纤模块，其被用于补偿非零色散偏移光纤(NZ-DSF)的所积累的色度色散，所述光纤在C带(1.525μm和1.565μm之间的波长)和L带(1.565μm和1.625μm之间的波长)中具有几个ps/nm/km的色度色散。更具体而言，本发明涉及一种色散补偿纤模块，其能将残余色散抑制到低水平，并涉及一种光纤传输线，其是通过将这种模块连接到传输光纤来制造的。
背景技术
为了增加波分复用(以下被称为“WDM”)的传输能力，有效的是通过加宽工作波长范围来增加用于每个通道的传输速率。传输速率和残余色散之间的关系被示出于图1中。为了增加传输速率，有必要减小传输线上所积累的色散。和2.5Gbit/秒传输情况进行对比，其容许残余色散是大约16,000ps/nm，对于10Gbit/秒传输是大约1,000ps/nm，而对于40Gbit/秒传输是大约65ps/nm。这样，随着传输速率的增加，容许残余色散变小。因此，当尝试增加传输距离和增加传输速率时，对每个区段(span)的色散补偿变成不可缺少的。由于在整个工作波长范围内需要这样的色散补偿，亦变得有必要的是补偿相同时间处传输线的所积累的色散斜率。
已报导了有关用于标准单模光纤(S-SMF)的斜率补偿和色散补偿纤(SC-DCF)的大量研究(例如参考日本未审查的专利申请，首次出版号H06-11620，和日本未审查的专利中请，首次出版号No.2002-221632)。
此外，类似地，已报导了用于NZ-DSF的SC-DCF，其几乎完全补偿宽带中的所积累的色散(例如，参考Kazahiko Aikawa等的“Highperformance wide-band dispersion compensating fiber module for non-zerodispersion shifted optical fiber”，Technology Report of the Institute forElectronics，Information and Communication Engineering，OCS 2002-7，2002年4月，第35-40页)。
图2是说明对光纤传输线上色度色散补偿的基本概念的示意图。传输光纤典型地具有都是正值的色度色散和色散斜率。因此，通过连接具有适当长度的(例如，色散能够被消除的长度)SC-DCF，其具有负的色度色散和负的色散斜率，色度色散和色散斜率的比率被适当地调节，有可能补偿宽波长范围内的色散。对于实际传输光纤和SC-DCF，色散斜率的波长依赖性被观测。换句话说，色散特性是弯曲线而不是这种线性线。尽管与SC-DCF相比，传输光纤的色散斜率的波长依赖性小，但SC-DCF的波长依赖性仍比较大。具体而言，在SC-DCF中，相对于色度色散的相对色散斜率(RDS)越大，则色散斜率的波长依赖性变得越大。
图3和4是示出当Aikawa在上述论文中描述的各种类型的NZ-DSF的80km长度已被色散补偿时残余色散特性的实例的曲线图。在图3中，在已借助SC-DCF模块补偿了低色散斜率型NZ-DSF之后的残余色散特性被示出。在C带(波长在1.525μm和1.565μm之间)和L带(波长在1.565μm和1.625μm之间)两者中，残余色散小于或等于±5ps/nm，因此有可能补偿残余色散以使它在整个波长范围内被减小。这是因为由于SC-DCF的RDS不特别大，色散曲线的曲率是小的。然而，对于已借助SC-DCF模块补偿了图4中所示的大有效面积NZ-DSF时的残余色散特性，±20ps/nm的相对大的残余色散仍在C带中，而±15ps/nm仍在L带中。这是因为由于SC-DCF的RDS大，色散曲线的曲率是大的。这些值均用于具有80km长度的传输光纤，当残余色散被转换成长度每千米时，它们变成小于或等于±0.25ps/nm/km(最大残余色散差是0.5ps/nm/km)，以及小于或等于±0.19ps/nm/km(最大残余色散差是0.38ps/nm/km)。在长距离传输中，由于这样的残余色散以类似方式积累，当不进行每个波长处的色散补偿时，这导致了传输质量的恶化。
SC-DCF具有如例如图5中所示的折射率分布曲线。通过调节该折射率分布曲线的相应层的半径的比率和德耳塔(Δ)，调节包括RDS的各种类型的光学特性变得有可能。在RDS小的范围内，用于对RDS的这种调节的设计和这样的纤的制造可被比较容易地实现。然而，对于具有超过0.01nm-1的RDS的SC-DCF，当尝试维持弯曲损失和截止波长等，同时使色度色散的绝对值大时，所述设计和制造变得困难，此外，色散曲线容易变得严重弯曲。
已报导了有关用于标准单模光纤(S-SMF)的斜率补偿和色散补偿纤(SC-DCF)的大量研究(例如参考日本未审查的专利申请，首次出版号H06-11620，和日本未审查的专利中请，首次出版号No.2002-221632)。
此外，类似地，已报导了用于NZ-DSF的SC-DCF，其几乎完全补偿宽带中的所积累的色散(例如，参考Kazahiko Aikawa等的“Highperformance wide-band dispersion compensating fiber module for non-zerodispersion shifted optical fiber”，Technology Report of the Institute forElectronics，Information and Communication Engineering，OCS 2002-7，2002年4月，第35-40页)。
图2是说明对光纤传输线上色度色散补偿的基本概念的示意图。传输光纤典型地具有都是正值的色度色散和色散斜率。因此，通过连接具有适当长度的(例如，色散能够被消除的长度)SC-DCF，其具有负的色度色散和负的色散斜率，色度色散和色散斜率的比率被适当地调节，有可能补偿宽波长范围内的色散。对于实际传输光纤和SC-DCF，色散斜率的波长依赖性被观测。换句话说，色散特性是弯曲线而不是这种线性线。尽管与SC-DCF相比，传输光纤的色散斜率的波长依赖性小，但SC-DCF的波长依赖性仍比较大。具体而言，在SC-DCF中，相对于色度色散的相对色散斜率(RDS)越大，则色散斜率的波长依赖性变得越大。
图3和4是示出当Aikawa在上述论文中描述的各种类型的NZ-DSF的80km长度已被色散补偿时残余色散特性的实例的曲线图。在图3中，在已借助SC-DCF模块补偿了低色散斜率型NZ-DSF之后的残余色散特性被示出。在C带(波长在1.525μm和1.565μm之间)和L带(波长在1.565μm和1.625μm之间)两者中，残余色散小于或等于±5ps/nm，因此有可能补偿残余色散以使它在整个波长范围内被减小。这是因为由于SC-DCF的RDS不特别大，色散曲线的曲率是小的。然而，对于已借助SC-DCF模块补偿了图4中所示的大有效面积NZ-DSF时的残余色散特性，±20ps/nm的相对大的残余色散仍在C带中，而±15ps/nm仍在L带中。这是因为由于SC-DCF的RDS大，色散曲线的曲率是大的。这些值均用于具有80km长度的传输光纤，当残余色散被转换成长度每千米时，它们变成小于或等于±0.25ps/nm/km(最大残余色散差是0.5ps/nm/km)，以及小于或等于±0.19ps/nm/km(最大残余色散差是0.38ps/nm/km)。在长距离传输中，由于这样的残余色散以类似方式积累，当不进行每个波长处的色散补偿时，这导致了传输质量的恶化。
SC-DCF具有如例如图5中所示的折射率分布曲线。通过调节该折射率分布曲线的相应层的半径的比率和德耳塔(Δ)，调节包括RDS的各种类型的光学特性变得有可能。在RDS小的范围内，用于对RDS的这种调节的设计和这样的纤的制造可被比较容易地实现。然而，对于具有超过0.01nm-1的RDS的SC-DCF，当尝试维持弯曲损失和截止波长等，同时使色度色散的绝对值大时，所述设计和制造变得困难，此外，色散曲线容易变得严重弯曲。
发明内容
本发明是已考虑到上述问题而做出的，并且一个目的是提供一种SC-DCF模块，该模块能补偿C带或L带中NZ-DSF的所积累的色度色散，由此延长长距离传输线的传输距离，并提供了一种包括该SC-DCF模块的光纤传输线。
为了实现这样的目的，本发明的一个方面提供了一种适于连接到现有光纤以便将该现有光纤的残余色散抑制到低水平的SC-DCF模块，该SC-DCF模块包括：SC-DCF，其在1.55μm波长处显示出负值的色度色散和色散斜率以及0.006nm-1和0.016nm-1之间的RDS；和光纤，其在1.55μm波长处显示出正值的色度色散和色散斜率以及0.0028nm-1和0.0036nm-1之间的RDS，其中SC-DCF模块在1.55μm波长处显示出0.016nm-1和0.026nm-1之间的RDS；当连接到现有光纤时，在1.525μm和1.565μm之间的波长范围内，显示出当转换为每千米传输光纤时、小于或等于0.4ps/nm/km的最大残余色散差。
此外，现有光纤在1.55μm波长处显示出+2和+6ps/nm/km之间的色度色散、+0.075ps/nm2/km和+0.095ps/nm2/km之间的色散斜率以及0.016nm-1和0.024nm-1之间的RDS。
而且，在任何一个上述SC-DCF模块中，每-100ps/nm的色散补偿纤和SC-DCF模块中的纤的总长度可小于或等于40km。
而且，在上述SC-DCF模块中，进一步提供了卷轴并且SC-DCF被缠绕于该卷轴上。
此外，为了实现上述目的，本发明的另一个方面提供了一种适于连接到现有光纤以便将该现有光纤的残余色散抑制到低水平的SC-DCF模块，该SC-DCF模块包括：SC-DCF，其在1.59μm波长处显示出负值的色度色散和色散斜率以及0.005nm-1和0.01nm-1之间的RDS；和光纤，其在1.59μm波长处显示出正值的色度色散和色散斜率以及0.0026nm-1和0.0034nm-1之间的RDS，其中SC-DCF模块在1.59μm波长处显示出0.008nm-1和0.014nm-1之间的RDS；当连接到现有光纤时，在1.565μm和1.625μm之间的波长范围内，显示出当转换为每千米传输光纤时、小于或等于0.3ps/nm/km的最大残余色散差。
此外，现有光纤在1.59μm波长处显示出+6和+10ps/nm/km之间的色度色散、+0.075ps/nm2/km和+0.095ps/nm2/km之间的色散斜率以及0.008nm-1和0.014nm-1之间的RDS。
而且，在另一个方面的上述SC-DCF模块中，每-100ps/nm的SC-DCF模块中的纤的总长度可小于或等于30km。
而且，在上述SC-DCF模块中，包括了卷轴并且SC-DCF被缠绕于该卷轴上。
此外，在任何上述SC-DCF模块中，当SC-DCF模块被用作拉曼放大介质时，在1.55μm带内或1.59μm带内的波长显示出负值的色度色散和色散斜率的SC-DCF可被设置在SC-DCF模块内的拉曼激发光输入侧(Raman excitation optical input side)。
此外，为了实现上述目的，本发明的又一个方面提供了一种光纤传输线，其包括任何一个上述SC-DCF模块和被连接到该SC-DCF模块的传输光纤。
此外，本发明的SC-DCF模块适于连接到现有光纤以便将该现有光纤的残余色散抑制到低水平，该SC-DCF模块在1.55μm波长处显示出0.016nm-1和0.026nm-1之间的RDS；当连接到现有光纤时，在1.525μm和1.565μm之间的波长范围内，显示出当转换为每千米传输光纤时、小于或等于0.4ps/nm/km的最大残余色散差。因此，残余色散是限制因素的长距离传输线的传输距离被延长，并且有可能消除任何附加的色散补偿单元。
此外，本发明的SC-DCF模块适于连接到现有光纤以便将该现有光纤的残余色散抑制到低水平，并且该SC-DCF模块在1.59μm波长处显示出0.008nm-1和0.014nm-1之间的RDS；当连接到现有光纤时，在1.565μm和1.625μm之间的波长范围内，显示出当转换为每千米传输光纤时、小于或等于0.3ps/nm/km的最大残余色散差。因此，残余色散是限制因素的长距离传输线的传输距离被延长，并且有可能消除任何补充的色散补偿单元。
更进一步，在这种光纤传输线中，由于残余色散比使用常规SC-DCF模块的情况小的SC-DCF模块被连接到传输光纤，因此，与使用常规SC-DCF模块的情况相比，有可能使传输距离较长，并且/或者消除补充的色散补偿单元，因此有可能减小成本。
为了实现这样的目的，本发明的一个方面提供了一种适于连接到现有光纤以便将该现有光纤的残余色散抑制到低水平的SC-DCF模块，该SC-DCF模块包括：SC-DCF，其在1.55μm波长处显示出负值的色度色散和色散斜率以及0.006nm-1和0.016nm-1之间的RDS；和光纤，其在1.55μm波长处显示出正值的色度色散和色散斜率以及0.0028nm-1和0.0036nm-1之间的RDS，其中SC-DCF模块在1.55μm波长处显示出0.016nm-1和0.026nm-1之间的RDS；当连接到现有光纤时，在1.525μm和1.565μm之间的波长范围内，显示出当转换为每千米传输光纤时、小于或等于0.4ps/nm/km的最大残余色散差。
此外，现有光纤在1.55μm波长处显示出+2和+6ps/nm/km之间的色度色散、+0.075ps/nm2/km和+0.095ps/nm2/km之间的色散斜率以及0.016nm-1和0.024nm-1之间的RDS。
而且，在任何一个上述SC-DCF模块中，每-100ps/nm的色散补偿纤和SC-DCF模块中的纤的总长度可小于或等于40km。
而且，在上述SC-DCF模块中，进一步提供了卷轴并且SC-DCF被缠绕于该卷轴上。
此外，为了实现上述目的，本发明的另一个方面提供了一种适于连接到现有光纤以便将该现有光纤的残余色散抑制到低水平的SC-DCF模块，该SC-DCF模块包括：SC-DCF，其在1.59μm波长处显示出负值的色度色散和色散斜率以及0.005nm-1和0.01nm-1之间的RDS；和光纤，其在1.59μm波长处显示出正值的色度色散和色散斜率以及0.0026nm-1和0.0034nm-1之间的RDS，其中SC-DCF模块在1.59μm波长处显示出0.008nm-1和0.014nm-1之间的RDS；当连接到现有光纤时，在1.565μm和1.625μm之间的波长范围内，显示出当转换为每千米传输光纤时、小于或等于0.3ps/nm/km的最大残余色散差。
此外，现有光纤在1.59μm波长处显示出+6和+10ps/nm/km之间的色度色散、+0.075ps/nm2/km和+0.095ps/nm2/km之间的色散斜率以及0.008nm-1和0.014nm-1之间的RDS。
而且，在另一个方面的上述SC-DCF模块中，每-100ps/nm的SC-DCF模块中的纤的总长度可小于或等于30km。
而且，在上述SC-DCF模块中，包括了卷轴并且SC-DCF被缠绕于该卷轴上。
此外，在任何上述SC-DCF模块中，当SC-DCF模块被用作拉曼放大介质时，在1.55μm带内或1.59μm带内的波长显示出负值的色度色散和色散斜率的SC-DCF可被设置在SC-DCF模块内的拉曼激发光输入侧(Raman excitation optical input side)。
此外，为了实现上述目的，本发明的又一个方面提供了一种光纤传输线，其包括任何一个上述SC-DCF模块和被连接到该SC-DCF模块的传输光纤。
此外，本发明的SC-DCF模块适于连接到现有光纤以便将该现有光纤的残余色散抑制到低水平，该SC-DCF模块在1.55μm波长处显示出0.016nm-1和0.026nm-1之间的RDS；当连接到现有光纤时，在1.525μm和1.565μm之间的波长范围内，显示出当转换为每千米传输光纤时、小于或等于0.4ps/nm/km的最大残余色散差。因此，残余色散是限制因素的长距离传输线的传输距离被延长，并且有可能消除任何附加的色散补偿单元。
此外，本发明的SC-DCF模块适于连接到现有光纤以便将该现有光纤的残余色散抑制到低水平，并且该SC-DCF模块在1.59μm波长处显示出0.008nm-1和0.014nm-1之间的RDS；当连接到现有光纤时，在1.565μm和1.625μm之间的波长范围内，显示出当转换为每千米传输光纤时、小于或等于0.3ps/nm/km的最大残余色散差。因此，残余色散是限制因素的长距离传输线的传输距离被延长，并且有可能消除任何补充的色散补偿单元。
更进一步，在这种光纤传输线中，由于残余色散比使用常规SC-DCF模块的情况小的SC-DCF模块被连接到传输光纤，因此，与使用常规SC-DCF模块的情况相比，有可能使传输距离较长，并且/或者消除补充的色散补偿单元，因此有可能减小成本。
附图说明
通过参考附图对示范实施例的详细描述，本发明的上述和其它目的，特征和优点将变得更明显。其中：
图1是示出传输速率和残余色散之间的关系的曲线图；
图2是说明对光纤传输线上的色度色散的补偿的基本概念的示意图；
图3是示出在已借助SC-DCF模块补偿了低色散斜率型NZ-DSF之后的残余色散特性的曲线图；
图4是示出在已借助SC-DCF模块补偿了高色散斜率型NZ-DSF之后的残余色散特性的曲线图；
图5是示出SC-DCF的横截面折射率分布曲线的实例的示意图；
图6是示出被用在本发明的示范实施例中的纤A的色度色散特性的曲线图；
图7是示出被用在本发明的示范实施例中的SC-DCF B、C和D的色度色散特性的曲线图；
图8是示出当通过使用被用在本发明的示范实施例中的SC-DCF模块B、C和D补偿了80km长的大有效面积NZ-DSF的所积累的色度色散时的残余色散特性的曲线图；
图9是示出被用在本发明的示范实施例中的纤E的色度色散特性的曲线图；
图10是示出被用在本发明的示范实施例中的SC-DCF F、G和H的色度色散特性的曲线图；并且
图11是示出当通过使用被用在本发明的示范实施例中的SC-DCF模块F、G和H补偿了80km长的大有效面积NZ-DSF的所积累的色度色散时的残余色散特性的曲线图。
图12是说明本发明第一示范实施例的SC-DCF模块的示意内部视图；
图13是沿图12中的线A-A’取的横截面视图；
图14是光学传输系统的第一示范实施例的示意图；并且
图15是光学传输系统的第二示范实施例的示意图。
图1是示出传输速率和残余色散之间的关系的曲线图；
图2是说明对光纤传输线上的色度色散的补偿的基本概念的示意图；
图3是示出在已借助SC-DCF模块补偿了低色散斜率型NZ-DSF之后的残余色散特性的曲线图；
图4是示出在已借助SC-DCF模块补偿了高色散斜率型NZ-DSF之后的残余色散特性的曲线图；
图5是示出SC-DCF的横截面折射率分布曲线的实例的示意图；
图6是示出被用在本发明的示范实施例中的纤A的色度色散特性的曲线图；
图7是示出被用在本发明的示范实施例中的SC-DCF B、C和D的色度色散特性的曲线图；
图8是示出当通过使用被用在本发明的示范实施例中的SC-DCF模块B、C和D补偿了80km长的大有效面积NZ-DSF的所积累的色度色散时的残余色散特性的曲线图；
图9是示出被用在本发明的示范实施例中的纤E的色度色散特性的曲线图；
图10是示出被用在本发明的示范实施例中的SC-DCF F、G和H的色度色散特性的曲线图；并且
图11是示出当通过使用被用在本发明的示范实施例中的SC-DCF模块F、G和H补偿了80km长的大有效面积NZ-DSF的所积累的色度色散时的残余色散特性的曲线图。
图12是说明本发明第一示范实施例的SC-DCF模块的示意内部视图；
图13是沿图12中的线A-A’取的横截面视图；
图14是光学传输系统的第一示范实施例的示意图；并且
图15是光学传输系统的第二示范实施例的示意图。
具体实施方式
现在将参考附图描述本发明的示范实施例。所描述的示范实施例是用于帮助理解本发明而决不是用于限制本发明的范围。
第一示范实施例
本发明的第一示范实施例是色散补偿纤(SC-DCF)模块。图12是说明本发明第一示范实施例的SC-DCF模块的示意内部视图。图13是沿图12中的线A-A’取的横截面视图。SC-DCF模块10可包括SC-DCF 11、两个单模纤12(例如，1.3μm零色散单模纤)、卷轴15和壳体16。SC-DCF11可缠绕于卷轴15(例如铝卷轴)上，并且可通过熔接部分13而夹在单模纤12之间。连接器14可被提供于每个单模纤12的端部以便于将SC-DCF模块10连接到传输光纤等。任选地，适配器可被提供并可被插入在连接器14之一和待连接到模块10的纤的连接器之间。适配器典型地被连接到壳体16。在该SC-DCF模块10的情况下，SC-DCF 11的长度是根据待实现的补偿量来确定的。注意，本发明的SC-DCF模块不局限于该配置。
当该SC-DCF模块被连接到在1.55μm波长处显示出+2ps/nm/km和+6ps/nm/km之间的色度色散、+0.075ps/nm2/km和+0.095ps/nm2/km之间的色散斜率以及0.016nm-1和0.024nm-1之间的RDS的光纤时，SC-DCF模块进行补偿以使所连接的光纤的残余色散被减小。该模块在1.55μm波长处显示出0.016nm-1和0.026nm-1之间的RDS，并且在1.525μm和1.565μm之间的波长范围(C带)内，当转换为每千米传输光纤时显示出小于或等于0.4ps/nm/km的最大残余色散差。如在此所使用的，术语“最大残余色散差”指的是上述波长范围内的最大残余色散和最小残余色散之间的差。
本示范实施例的SC-DCF模块可通过使用具有如图5中所示的折射率分布曲线的SC-DCF来制造。该SC-DCF包括芯1和包层2。芯1包括：中心芯区3，其具有比包层2的折射率大的折射率；下陷(depressed)芯区4，其被提供于该中心芯区3周围并且具有比包层2的折射率小的折射率；环芯区5，其被提供在该下陷芯区4周围并且具有比包层2的折射率大的折射率；以及下陷包层区6，其被提供在该环芯区5的周围并且具有比包层2的折射率小的折射率。包层2被提供在下陷包层区6周围。
对于本发明的本示范实施例的SC-DCF，由于被转换成每千米传输光纤的值的C带中的其最大残余色散差小于或等于0.4ps/nm/km，其小于当使用常规SC-DCF模块时的残余色散。因此，残余色散是限制因素的长距离传输线的传输距离被延长，并且有可能减小附加色散补偿单元的数量。
第二示范实施例
本发明的第二示范实施例是这样一种SC-DCF模块，其包括在1.55μm波长处显示出负值的色度色散和色散斜率以及0.006nm-1和0.016nm-1之间的RDS的SC-DCF；以及在1.55μm波长处显示出正值的色度色散和色散斜率以及0.0028nm-1和0.0036nm-1之间的RDS的光纤。
该SC-DCF模块提供了与上述第一示范实施例类似的有利效果。
第三示范实施例
本发明的第三示范实施例是上述第一示范或第二示范实施例的SC-DCF模块，其中每-100ps/nm的SC-DCF模块中的纤的总长度小于或等于40km。
在此，每-100ps/nm的SC-DCF模块中的纤的总长度LTotal由以下公式来定义：
DDCF×LDCF+DSMF×LSMF＝-100(ps/nm)
LTotal＝LDCF+LSMF
其中LDCF是SC-DCF的长度(km)，LSMF是S-SMF的长度(km)，DDCF是SC-DCF的色度色散(ps/nm/km)，而DSMF是S-SMF的色度色散(ps/nm/km)。
当每-100ps/nm的纤的总长度大于40km时，用于该SC-DCF模块的壳体的尺寸变得比常规壳体大，这是不理想的，因为它导致了成本等的增加。因此对于每-100ps/nm的纤的总长度，尽管它取决于补偿量，理想的是小于或等于40km，这是因为有可能在与常规SC-DCF模块可比的尺寸的壳体中容纳该SC-DCF模块。应理解，用于常规SC-DCF模块的这种壳体的尺寸是例如大约224mm×235mm×45mm。
第四示范实施例
本发明的第四示范实施例是SC-DCF模块。该补偿纤模块具有与图12中所示的第一示范实施例的SC-DCF模块相类似的结构。当该SC-DCF模块被连接到在1.59μm波长显示出+6ps/nm/km和+10ps/nm/km之间的色度色散、+0.075ps/nm2/km和+0.095ps/nm2/km之间的色散斜率以及0.008nm-1和0.014nm-1之间的RDS的光纤时，该色散纤模块进行补偿以使所连接的光纤的残余色散被减小。该SC-DCF模块在1.59μm波长处显示出0.008nm-1和0.014nm-1之间的RDS，并且在1.565μm和1.625μm之间的波长范围(L带)内当转换为每千米传输光纤时显示出小于或等于0.3ps/nm/km的最大残余色散差。
对于本发明的该第四示范实施例的SC-DCF模块，由于被转换成每千米传输光纤的值的L带(波长在1.565μm和1.625μm之间)中的其最大残余色散差小于或等于0.3ps/nm/km，其小于当使用常规SC-DCF模块时的残余色散。因此，残余色散是限制因素的长距离传输线的传输距离被延长，并且有可能减小附加色散补偿单元的数量。
第五示范实施例
本发明的第五示范实施例是这样一种SC-DCF模块，其包括在1.59μm波长处显示出负值的色度色散和色散斜率以及0.005nm-1和0.01nm-1之间的RDS的SC-DCF；以及在1.59μm波长处显示出正值的色度色散和色散斜率以及0.0026nm-1和0.0034nm-1之间的RDS的光纤.
该SC-DCF模块提供了与上述第四示范实施例类似的有利效果。
第六示范实施例
本发明的第六示范实施例是上述第四示范或第五示范实施例的SC-DCF模块，其中每-100ps/nm的SC-DCF模块中的纤的总长度小于或等于30km。
当每-100ps/nm的纤的总长度大于30km时，用于该SC-DCF模块的壳体的尺寸变得比常规壳体大，这是不理想的，因为它导致了成本的增加等。因此对于每-100ps/nm的纤的总长度，尽管它取决于补偿量，理想的是小于或等于30km，这是因为有时能在与常规SC-DCF模块可比的尺寸的壳体中容纳该SC-DCF模块。具体而言，由于1.565μm和1.625μm之间的波长范围内的传输线所积累的色度色散比在1.525μm和1.565μm之间的波长范围内大，因此所需要的色散补偿的量变大。因此，对于相同的色散补偿量，理想的是被用于1.565μm和1.625μm之间的波长范围的纤的总长度比被用于1.525μm和1.565μm之间的波长范围的纤短。
第七示范实施例
本发明的第七示范实施例是以上所述的上述第一到第六示范实施例的SC-DCF模块。当该SC-DCF模块被用作拉曼放大介质时，在1.55μm带或1.59μm带的波长处显示出负值的色度色散和色度斜率的SC-DCF被设置在SC-DCF模块内的拉曼激发光输入侧。
用本第七示范实施例的SC-DCF模块，有可能通过在光学激发输入功率高时在该激发光学输入端设置与显示出正值的色度色散和色度斜率的光纤相比具有较小有效面积(Aeff)和较大非线性折射率(n2)的SC-DCF来有效地获得拉曼增益。
第八示范实施例
本发明的第八示范实施例是光纤传输线，其包括如以上所述的依照本发明的SC-DCF模块和被连接到上述SC-DCF模块的传输光纤。
图14是第一示范实施例的光学传输系统20的示意图。在图14中，参考数字21指示传输光纤，并且色散补偿纤模块22可被连接到该传输光纤21的每个区段(span)。一组光学传输线区段可由该传输光纤21和色散补偿纤模块22形成，并且该示范实施例的光学传输线25可通过在至少一个级中连接该组光学传输区段而形成。发射器23和接收器24可通过光学传输线25来连接以形成光学传输系统20。
图15是第二示范实施例的光学传输系统30的示意图。亦在图15中，参考数字21表示传输光纤，并且色散补偿纤模块22可被连接到该传输光纤21的每个区段。一组传输线区段可由该传输光纤21和色散补偿纤模块22形成，并且在至少一个级中该组传输线区段可被连接以形成该示范实施例的光学传输线25。
亦在该实例中，尽管发射器23和接收器24被连接到该光学传输线25以形成光学传输系统30，在该实例的光学传输系统30中，可借助接收器24通过在中间传输线区段处提取光学信号来接收光学信号，或者发射器23可被提供于中间点，并且光学信号从该发射器23发出。注意，本发明的光学传输线不局限于这些配置。
在该光纤传输线中，由于残余色散比使用常规SC-DCF模块的情况小的SC-DCF模块被连接，因此，与使用常规SC-DCF模块的情况相比，有可能使传输距离较长，或者消除附加的色散补偿单元，因此有可能减小成本。
实例
比较例1
具有如图5中所示的折射率分布曲线的SC-DCF A(在以下简称为“纤A”)是通过气相轴向淀积(VAD)方法或改进的化学气相淀积(MCVD)方法等来制造的。纤A被制造成使Δ1、Δ2、Δ3、Δ4、b/a、c/b、d/c和芯半径“d”具有表1中所列的值。
纤A的光学特性在表2中列出。此外，纤A的色度色散特性在图6中示出。
SC-DCF模块(被称为“模块A”)通过使用纤A来制造。当80km长的NZ-DSF的所积累的色度色散通过使用模块A来补偿时，残余色散特性被评价。结果在图4中由粗线示出。
这些带中的最大残余色散的绝对值是20ps/nm。
例如，如果40Gbit/秒传输所容许的残余色散容差被采用为65ps/nm，仍有每260km需要色散补偿的波长范围。因此，色散补偿的次数增加，并且光纤传输线的结构变得复杂，这是不理想的。
表1
编号 Δ1 [％] Δ2 [％] Δ3 [％] Δ4 [％] b/a c/b d/c d [μm] 纤A 1.89 -1.20 0.46 -0.05 2.5 1.4 1.6 12.0
表2
编号 λ [μm] CD1) [ps/nm/k m] 传输 损失 [dB/km] DS2) [ps/nm2/k m] FOM3) [ps/nm/dB] RDS [nm-1] Aeff [μm2] 弯曲 损失 [dB/m， 2R＝20mm] PMD4) [ps/√km] 纤A 1.55 -77 0.60 -1.6 128 0.020 12 2.1 0.11
1)CD：色度色散，2)DS：色散斜率，3)FOM：品质因数，以及4)PMD：
偏振模式色散
实例1
具有如图5中所示的折射率分布曲线的SC-DCF B、C和D(在以下分别简称为“纤B”、“纤C”和“纤D”)是通过众所周知的VAD方法或MCVD方法等来制造的。纤B、C和D被制造成使Δ1、Δ2、Δ3、Δ4、b/a、c/b、d/c和芯半径“d”具有表3中所列的值。
纤B、C和D的光学特性在表4中列出。此外，纤B、C和D的色度色散特性在图7中示出。SC-DCF模块(在以下分别被称为“模块B”、“模块C”和“模块D”)通过将S-SMF连接到纤B、C和D来制造。当80km长的大有效面积NZ-DSF的所积累的色度色散通过使用模块B、C和D来补偿时，残余色散特性被评价。结果在表5和图8中被列出。
表3
编号 Δ1 [％] Δ2 [％] Δ3 [％] Δ4 [％] b/a c/b d/c d [μm] 纤B 1.49 -0.77 0.43 -0.10 2.5 1.4 1.6 13.2 纤C 1.47 -0.75 0.43 -0.10 2.5 1.4 1.6 13.4 纤D 1.53 -0.57 0.34 -0.05 2.6 1.4 1.6 11.8
表4
编号 λ [μm] CD [ps/nm/k m] 传输 损失 [dB/km] DS [ps/nm2/k m] FOM [ps/nm/dB] RDS [nm-1] Aeff [μm2] 弯曲 损失 [dB/m， 2R＝20mm] PMD [ps/√km] 纤B 1.55 -98.7 0.37 -1.13 267 0.011 18 0.8 0.08 纤C 1.55 -68.9 0.35 -0.79 197 0.012 17 1.2 0.10 纤D 1.55 -80.6 0.34 -0.53 237 0.0066 18 0.3 0.08
表5
编号 λ [μm] 总CD [ps/nm] RDS [nm-1] DCF 长度 [km] 损失 [dB] S-SMF 长度 [km] 最大 残余差 [ps/nm] 每 -100ps/nm 的纤的长度 [km] 每 -100ps/nm 的损失 [dB] 模块B 1.55 -324 0.024 8.1 9.1 28.0 27 11.1 2.8 模块C 1.55 -325 0.024 11.6 10.1 27.8 29 12.2 3.1 模块D 1.55 -321 0.023 23.4 26.2 91.7 31 35.9 8.2
用于每个这些带的最大残余色散差分别为对于模块B是27ps/nm，对于模块C是29ps/nm，而对于模块D是31ps/nm；并且当这些被转换成每千米传输光纤的值时，它们分别得到0.34ps/nm/km、0.37ps/nm/km和0.39ps/nm/km的相应值。这样，当使用常规模块(最大小于或等于40ps/nm，并且当转换为每千米时是0.5ps/nm/km)时，SC-DCF模块能分别将最大残余色散差减小到相对于残余色散特性的67.5％、72.5％和77.5％。
结果，通过使用用于40Gbit/秒传输的模块B、C和D，使得有可能借助单个色散补偿将可能传输距离分别延长到384km、358km和336km.
比较例2
具有如图5中所示的折射率分布曲线的SC-DCF E(在以下简称为“纤E”)是通过VAD方法或MCVD方法等来制造的。纤E被制造成使Δ1、Δ2、Δ3、Δ4、b/a、c/b、d/c和芯半径“d”具有表6中所列的值。
纤E的光学特性在表7中列出。此外，纤E的色度色散特性在图9中示出。
SC-DCF模块(被称为“模块E”)通过使用纤E来制造。当80km长的NZ-DSF的所积累的色度色散通过使用模块D来补偿时，残余色散特性被评价。结果在图4中由细线示出。
这些带中的最大残余色散差最大是30ps/nm。
例如，如果40Gbit/秒传输所容许的残余色散容差被采用为65ps/nm，仍有每173km需要色散补偿的波长范围。因此，色散补偿的次数增加，并且光纤传输线的结构变得复杂，这是不理想的。
表6
编号 Δ1 [％] Δ2 [％] Δ3 [％] Δ4 [％] b/a c/b d/c d [μm] 纤E 1.71 -0.87 0.44 -0.12 2.5 1.5 1.6 13.2
表7
编号 λ [μm] CD [ps/nm/k m] 传输 损失 [dB/km] DS [ps/nm2/k m] FOM [ps/nm/dB] RDS [nm-1] Aeff [μm2] 弯曲 损失 [dB/m， 2R＝20mm] PMD [ps/√km] 纤E 1.59 -74 0.41 -0.81 180 0.011 16 0.8 0.09
实例2
具有如图5中所示的折射率分布曲线的SC-DCF F、G和H(在以下分别简称为“纤F”、“纤G”和“纤H”)是通过VAD方法或MCVD方法等来制造的。纤F、G和H被制造成使Δ1、Δ2、Δ3、Δ4、b/a、c/b、d/c和芯半径“d”具有表8中所列的值。
纤F、G和H的光学特性在表9中列出。此外，纤F、G和H的色度色散特性在图10中示出。SC-DCF模块(在以下分别被称为“模块F”、“模块G”和“模块H”)通过将S-SMF连接到纤F、G和H来制造。当80km长的大有效面积NZ-DSF所积累的色度色散通过使用模块F、G和H来补偿时，残余色散特性被评价。结果在表10和图11中被列出。
表8
编号 Δ1 [％] Δ2 [％] Δ3 [％] Δ4 [％] b/a c/b d/c d [μm] 纤F 1.69 -0.73 0.41 -0.08 2.3 1.5 1.6 11.7 纤G 1.69 -0.73 0.41 -0.08 2.3 1.5 1.6 11.7 纤H 1.72 -0.63 0.41 -0.11 2.5 1.5 1.6 11.4
表9
编号 λ [μm] CD [ps/nm/k m] 传输 损失 [dB/km] DS [ps/nm2/k m] FOM [ps/nm/dB] RDS [nm-1] Aeff [μm2] 弯曲 损失 [dB/m， 2R＝20mm] PMD [ps/√km] 纤F 1.59 -80.5 0.35 -0.56 230 0.0069 17 0.9 0.12 纤G 1.59 -78.3 0.35 -0.58 224 0.0074 17 1.2 0.11 纤H 1.59 -70.8 0.33 -0.34 215 0.0048 18 0.7 0.06
表10
编号 λ [μm] 总CD [ps/nm] RDS [nm-1] DCF 长度 [km] 损失 [dB] S-SMF 长度 [km] 最大残 余差[ps/n m] 每 -100ps/nm 的纤的长度 [km] 每 -100ps/nm 的损失 [dB] 模块F 1.59 -595 0.011 14.5 11.5 29.6 28 7.4 1.9 模块G 1.59 -596 0.011 13.4 10.0 23.5 26 6.2 1.7 模块H 1.59 -602 0.012 38.9 34.8 111.2 15 24.9 5.8
用于每个这些带的最大残余色散差分别为对于模块F是28ps/nm，对于模块G是26ps/nm，而对于模块H是15ps/nm；并且当这些被转换成每千米传输光纤的值时，它们分别得到0.35ps/nm/km、0.33ps/nm/km和0.19ps/nm/km的相应值。这样，当使用常规模块(最大小于或等于30ps/nm，并且当按照千米来转换时是0.38ps/nm/km)时，SC-DCF模块能分别将最大残余色散差减小到相对于残余色散特性的92％、87％和50％。
结果，通过使用用于40Gbit/秒传输的模块F、G和H，使得有可能借助单个色散补偿将可能传输距离分别延长到372km、400km和694km。
尽管已描述和图示了本发明的示范实施例，应理解这些是本发明的示范实施例而不应被认为是限制。可在本发明的精神和范围内进行添加、省略、替换和其它修改。因此，本发明不应被认为是由以上描述来限制。
相关申请的交叉参考
本申请是基于并要求2004年3月9日提交的日本专利申请No.2004-65843的优先权，其所公布的被全部合并于此作为参考。
第一示范实施例
本发明的第一示范实施例是色散补偿纤(SC-DCF)模块。图12是说明本发明第一示范实施例的SC-DCF模块的示意内部视图。图13是沿图12中的线A-A’取的横截面视图。SC-DCF模块10可包括SC-DCF 11、两个单模纤12(例如，1.3μm零色散单模纤)、卷轴15和壳体16。SC-DCF11可缠绕于卷轴15(例如铝卷轴)上，并且可通过熔接部分13而夹在单模纤12之间。连接器14可被提供于每个单模纤12的端部以便于将SC-DCF模块10连接到传输光纤等。任选地，适配器可被提供并可被插入在连接器14之一和待连接到模块10的纤的连接器之间。适配器典型地被连接到壳体16。在该SC-DCF模块10的情况下，SC-DCF 11的长度是根据待实现的补偿量来确定的。注意，本发明的SC-DCF模块不局限于该配置。
当该SC-DCF模块被连接到在1.55μm波长处显示出+2ps/nm/km和+6ps/nm/km之间的色度色散、+0.075ps/nm2/km和+0.095ps/nm2/km之间的色散斜率以及0.016nm-1和0.024nm-1之间的RDS的光纤时，SC-DCF模块进行补偿以使所连接的光纤的残余色散被减小。该模块在1.55μm波长处显示出0.016nm-1和0.026nm-1之间的RDS，并且在1.525μm和1.565μm之间的波长范围(C带)内，当转换为每千米传输光纤时显示出小于或等于0.4ps/nm/km的最大残余色散差。如在此所使用的，术语“最大残余色散差”指的是上述波长范围内的最大残余色散和最小残余色散之间的差。
本示范实施例的SC-DCF模块可通过使用具有如图5中所示的折射率分布曲线的SC-DCF来制造。该SC-DCF包括芯1和包层2。芯1包括：中心芯区3，其具有比包层2的折射率大的折射率；下陷(depressed)芯区4，其被提供于该中心芯区3周围并且具有比包层2的折射率小的折射率；环芯区5，其被提供在该下陷芯区4周围并且具有比包层2的折射率大的折射率；以及下陷包层区6，其被提供在该环芯区5的周围并且具有比包层2的折射率小的折射率。包层2被提供在下陷包层区6周围。
对于本发明的本示范实施例的SC-DCF，由于被转换成每千米传输光纤的值的C带中的其最大残余色散差小于或等于0.4ps/nm/km，其小于当使用常规SC-DCF模块时的残余色散。因此，残余色散是限制因素的长距离传输线的传输距离被延长，并且有可能减小附加色散补偿单元的数量。
第二示范实施例
本发明的第二示范实施例是这样一种SC-DCF模块，其包括在1.55μm波长处显示出负值的色度色散和色散斜率以及0.006nm-1和0.016nm-1之间的RDS的SC-DCF；以及在1.55μm波长处显示出正值的色度色散和色散斜率以及0.0028nm-1和0.0036nm-1之间的RDS的光纤。
该SC-DCF模块提供了与上述第一示范实施例类似的有利效果。
第三示范实施例
本发明的第三示范实施例是上述第一示范或第二示范实施例的SC-DCF模块，其中每-100ps/nm的SC-DCF模块中的纤的总长度小于或等于40km。
在此，每-100ps/nm的SC-DCF模块中的纤的总长度LTotal由以下公式来定义：
DDCF×LDCF+DSMF×LSMF＝-100(ps/nm)
LTotal＝LDCF+LSMF
其中LDCF是SC-DCF的长度(km)，LSMF是S-SMF的长度(km)，DDCF是SC-DCF的色度色散(ps/nm/km)，而DSMF是S-SMF的色度色散(ps/nm/km)。
当每-100ps/nm的纤的总长度大于40km时，用于该SC-DCF模块的壳体的尺寸变得比常规壳体大，这是不理想的，因为它导致了成本等的增加。因此对于每-100ps/nm的纤的总长度，尽管它取决于补偿量，理想的是小于或等于40km，这是因为有可能在与常规SC-DCF模块可比的尺寸的壳体中容纳该SC-DCF模块。应理解，用于常规SC-DCF模块的这种壳体的尺寸是例如大约224mm×235mm×45mm。
第四示范实施例
本发明的第四示范实施例是SC-DCF模块。该补偿纤模块具有与图12中所示的第一示范实施例的SC-DCF模块相类似的结构。当该SC-DCF模块被连接到在1.59μm波长显示出+6ps/nm/km和+10ps/nm/km之间的色度色散、+0.075ps/nm2/km和+0.095ps/nm2/km之间的色散斜率以及0.008nm-1和0.014nm-1之间的RDS的光纤时，该色散纤模块进行补偿以使所连接的光纤的残余色散被减小。该SC-DCF模块在1.59μm波长处显示出0.008nm-1和0.014nm-1之间的RDS，并且在1.565μm和1.625μm之间的波长范围(L带)内当转换为每千米传输光纤时显示出小于或等于0.3ps/nm/km的最大残余色散差。
对于本发明的该第四示范实施例的SC-DCF模块，由于被转换成每千米传输光纤的值的L带(波长在1.565μm和1.625μm之间)中的其最大残余色散差小于或等于0.3ps/nm/km，其小于当使用常规SC-DCF模块时的残余色散。因此，残余色散是限制因素的长距离传输线的传输距离被延长，并且有可能减小附加色散补偿单元的数量。
第五示范实施例
本发明的第五示范实施例是这样一种SC-DCF模块，其包括在1.59μm波长处显示出负值的色度色散和色散斜率以及0.005nm-1和0.01nm-1之间的RDS的SC-DCF；以及在1.59μm波长处显示出正值的色度色散和色散斜率以及0.0026nm-1和0.0034nm-1之间的RDS的光纤.
该SC-DCF模块提供了与上述第四示范实施例类似的有利效果。
第六示范实施例
本发明的第六示范实施例是上述第四示范或第五示范实施例的SC-DCF模块，其中每-100ps/nm的SC-DCF模块中的纤的总长度小于或等于30km。
当每-100ps/nm的纤的总长度大于30km时，用于该SC-DCF模块的壳体的尺寸变得比常规壳体大，这是不理想的，因为它导致了成本的增加等。因此对于每-100ps/nm的纤的总长度，尽管它取决于补偿量，理想的是小于或等于30km，这是因为有时能在与常规SC-DCF模块可比的尺寸的壳体中容纳该SC-DCF模块。具体而言，由于1.565μm和1.625μm之间的波长范围内的传输线所积累的色度色散比在1.525μm和1.565μm之间的波长范围内大，因此所需要的色散补偿的量变大。因此，对于相同的色散补偿量，理想的是被用于1.565μm和1.625μm之间的波长范围的纤的总长度比被用于1.525μm和1.565μm之间的波长范围的纤短。
第七示范实施例
本发明的第七示范实施例是以上所述的上述第一到第六示范实施例的SC-DCF模块。当该SC-DCF模块被用作拉曼放大介质时，在1.55μm带或1.59μm带的波长处显示出负值的色度色散和色度斜率的SC-DCF被设置在SC-DCF模块内的拉曼激发光输入侧。
用本第七示范实施例的SC-DCF模块，有可能通过在光学激发输入功率高时在该激发光学输入端设置与显示出正值的色度色散和色度斜率的光纤相比具有较小有效面积(Aeff)和较大非线性折射率(n2)的SC-DCF来有效地获得拉曼增益。
第八示范实施例
本发明的第八示范实施例是光纤传输线，其包括如以上所述的依照本发明的SC-DCF模块和被连接到上述SC-DCF模块的传输光纤。
图14是第一示范实施例的光学传输系统20的示意图。在图14中，参考数字21指示传输光纤，并且色散补偿纤模块22可被连接到该传输光纤21的每个区段(span)。一组光学传输线区段可由该传输光纤21和色散补偿纤模块22形成，并且该示范实施例的光学传输线25可通过在至少一个级中连接该组光学传输区段而形成。发射器23和接收器24可通过光学传输线25来连接以形成光学传输系统20。
图15是第二示范实施例的光学传输系统30的示意图。亦在图15中，参考数字21表示传输光纤，并且色散补偿纤模块22可被连接到该传输光纤21的每个区段。一组传输线区段可由该传输光纤21和色散补偿纤模块22形成，并且在至少一个级中该组传输线区段可被连接以形成该示范实施例的光学传输线25。
亦在该实例中，尽管发射器23和接收器24被连接到该光学传输线25以形成光学传输系统30，在该实例的光学传输系统30中，可借助接收器24通过在中间传输线区段处提取光学信号来接收光学信号，或者发射器23可被提供于中间点，并且光学信号从该发射器23发出。注意，本发明的光学传输线不局限于这些配置。
在该光纤传输线中，由于残余色散比使用常规SC-DCF模块的情况小的SC-DCF模块被连接，因此，与使用常规SC-DCF模块的情况相比，有可能使传输距离较长，或者消除附加的色散补偿单元，因此有可能减小成本。
实例
比较例1
具有如图5中所示的折射率分布曲线的SC-DCF A(在以下简称为“纤A”)是通过气相轴向淀积(VAD)方法或改进的化学气相淀积(MCVD)方法等来制造的。纤A被制造成使Δ1、Δ2、Δ3、Δ4、b/a、c/b、d/c和芯半径“d”具有表1中所列的值。
纤A的光学特性在表2中列出。此外，纤A的色度色散特性在图6中示出。
SC-DCF模块(被称为“模块A”)通过使用纤A来制造。当80km长的NZ-DSF的所积累的色度色散通过使用模块A来补偿时，残余色散特性被评价。结果在图4中由粗线示出。
这些带中的最大残余色散的绝对值是20ps/nm。
例如，如果40Gbit/秒传输所容许的残余色散容差被采用为65ps/nm，仍有每260km需要色散补偿的波长范围。因此，色散补偿的次数增加，并且光纤传输线的结构变得复杂，这是不理想的。
表1
编号 Δ1 [％] Δ2 [％] Δ3 [％] Δ4 [％] b/a c/b d/c d [μm] 纤A 1.89 -1.20 0.46 -0.05 2.5 1.4 1.6 12.0
表2
编号 λ [μm] CD1) [ps/nm/k m] 传输 损失 [dB/km] DS2) [ps/nm2/k m] FOM3) [ps/nm/dB] RDS [nm-1] Aeff [μm2] 弯曲 损失 [dB/m， 2R＝20mm] PMD4) [ps/√km] 纤A 1.55 -77 0.60 -1.6 128 0.020 12 2.1 0.11
1)CD：色度色散，2)DS：色散斜率，3)FOM：品质因数，以及4)PMD：
偏振模式色散
实例1
具有如图5中所示的折射率分布曲线的SC-DCF B、C和D(在以下分别简称为“纤B”、“纤C”和“纤D”)是通过众所周知的VAD方法或MCVD方法等来制造的。纤B、C和D被制造成使Δ1、Δ2、Δ3、Δ4、b/a、c/b、d/c和芯半径“d”具有表3中所列的值。
纤B、C和D的光学特性在表4中列出。此外，纤B、C和D的色度色散特性在图7中示出。SC-DCF模块(在以下分别被称为“模块B”、“模块C”和“模块D”)通过将S-SMF连接到纤B、C和D来制造。当80km长的大有效面积NZ-DSF的所积累的色度色散通过使用模块B、C和D来补偿时，残余色散特性被评价。结果在表5和图8中被列出。
表3
编号 Δ1 [％] Δ2 [％] Δ3 [％] Δ4 [％] b/a c/b d/c d [μm] 纤B 1.49 -0.77 0.43 -0.10 2.5 1.4 1.6 13.2 纤C 1.47 -0.75 0.43 -0.10 2.5 1.4 1.6 13.4 纤D 1.53 -0.57 0.34 -0.05 2.6 1.4 1.6 11.8
表4
编号 λ [μm] CD [ps/nm/k m] 传输 损失 [dB/km] DS [ps/nm2/k m] FOM [ps/nm/dB] RDS [nm-1] Aeff [μm2] 弯曲 损失 [dB/m， 2R＝20mm] PMD [ps/√km] 纤B 1.55 -98.7 0.37 -1.13 267 0.011 18 0.8 0.08 纤C 1.55 -68.9 0.35 -0.79 197 0.012 17 1.2 0.10 纤D 1.55 -80.6 0.34 -0.53 237 0.0066 18 0.3 0.08
表5
编号 λ [μm] 总CD [ps/nm] RDS [nm-1] DCF 长度 [km] 损失 [dB] S-SMF 长度 [km] 最大 残余差 [ps/nm] 每 -100ps/nm 的纤的长度 [km] 每 -100ps/nm 的损失 [dB] 模块B 1.55 -324 0.024 8.1 9.1 28.0 27 11.1 2.8 模块C 1.55 -325 0.024 11.6 10.1 27.8 29 12.2 3.1 模块D 1.55 -321 0.023 23.4 26.2 91.7 31 35.9 8.2
用于每个这些带的最大残余色散差分别为对于模块B是27ps/nm，对于模块C是29ps/nm，而对于模块D是31ps/nm；并且当这些被转换成每千米传输光纤的值时，它们分别得到0.34ps/nm/km、0.37ps/nm/km和0.39ps/nm/km的相应值。这样，当使用常规模块(最大小于或等于40ps/nm，并且当转换为每千米时是0.5ps/nm/km)时，SC-DCF模块能分别将最大残余色散差减小到相对于残余色散特性的67.5％、72.5％和77.5％。
结果，通过使用用于40Gbit/秒传输的模块B、C和D，使得有可能借助单个色散补偿将可能传输距离分别延长到384km、358km和336km.
比较例2
具有如图5中所示的折射率分布曲线的SC-DCF E(在以下简称为“纤E”)是通过VAD方法或MCVD方法等来制造的。纤E被制造成使Δ1、Δ2、Δ3、Δ4、b/a、c/b、d/c和芯半径“d”具有表6中所列的值。
纤E的光学特性在表7中列出。此外，纤E的色度色散特性在图9中示出。
SC-DCF模块(被称为“模块E”)通过使用纤E来制造。当80km长的NZ-DSF的所积累的色度色散通过使用模块D来补偿时，残余色散特性被评价。结果在图4中由细线示出。
这些带中的最大残余色散差最大是30ps/nm。
例如，如果40Gbit/秒传输所容许的残余色散容差被采用为65ps/nm，仍有每173km需要色散补偿的波长范围。因此，色散补偿的次数增加，并且光纤传输线的结构变得复杂，这是不理想的。
表6
编号 Δ1 [％] Δ2 [％] Δ3 [％] Δ4 [％] b/a c/b d/c d [μm] 纤E 1.71 -0.87 0.44 -0.12 2.5 1.5 1.6 13.2
表7
编号 λ [μm] CD [ps/nm/k m] 传输 损失 [dB/km] DS [ps/nm2/k m] FOM [ps/nm/dB] RDS [nm-1] Aeff [μm2] 弯曲 损失 [dB/m， 2R＝20mm] PMD [ps/√km] 纤E 1.59 -74 0.41 -0.81 180 0.011 16 0.8 0.09
实例2
具有如图5中所示的折射率分布曲线的SC-DCF F、G和H(在以下分别简称为“纤F”、“纤G”和“纤H”)是通过VAD方法或MCVD方法等来制造的。纤F、G和H被制造成使Δ1、Δ2、Δ3、Δ4、b/a、c/b、d/c和芯半径“d”具有表8中所列的值。
纤F、G和H的光学特性在表9中列出。此外，纤F、G和H的色度色散特性在图10中示出。SC-DCF模块(在以下分别被称为“模块F”、“模块G”和“模块H”)通过将S-SMF连接到纤F、G和H来制造。当80km长的大有效面积NZ-DSF所积累的色度色散通过使用模块F、G和H来补偿时，残余色散特性被评价。结果在表10和图11中被列出。
表8
编号 Δ1 [％] Δ2 [％] Δ3 [％] Δ4 [％] b/a c/b d/c d [μm] 纤F 1.69 -0.73 0.41 -0.08 2.3 1.5 1.6 11.7 纤G 1.69 -0.73 0.41 -0.08 2.3 1.5 1.6 11.7 纤H 1.72 -0.63 0.41 -0.11 2.5 1.5 1.6 11.4
表9
编号 λ [μm] CD [ps/nm/k m] 传输 损失 [dB/km] DS [ps/nm2/k m] FOM [ps/nm/dB] RDS [nm-1] Aeff [μm2] 弯曲 损失 [dB/m， 2R＝20mm] PMD [ps/√km] 纤F 1.59 -80.5 0.35 -0.56 230 0.0069 17 0.9 0.12 纤G 1.59 -78.3 0.35 -0.58 224 0.0074 17 1.2 0.11 纤H 1.59 -70.8 0.33 -0.34 215 0.0048 18 0.7 0.06
表10
编号 λ [μm] 总CD [ps/nm] RDS [nm-1] DCF 长度 [km] 损失 [dB] S-SMF 长度 [km] 最大残 余差[ps/n m] 每 -100ps/nm 的纤的长度 [km] 每 -100ps/nm 的损失 [dB] 模块F 1.59 -595 0.011 14.5 11.5 29.6 28 7.4 1.9 模块G 1.59 -596 0.011 13.4 10.0 23.5 26 6.2 1.7 模块H 1.59 -602 0.012 38.9 34.8 111.2 15 24.9 5.8
用于每个这些带的最大残余色散差分别为对于模块F是28ps/nm，对于模块G是26ps/nm，而对于模块H是15ps/nm；并且当这些被转换成每千米传输光纤的值时，它们分别得到0.35ps/nm/km、0.33ps/nm/km和0.19ps/nm/km的相应值。这样，当使用常规模块(最大小于或等于30ps/nm，并且当按照千米来转换时是0.38ps/nm/km)时，SC-DCF模块能分别将最大残余色散差减小到相对于残余色散特性的92％、87％和50％。
结果，通过使用用于40Gbit/秒传输的模块F、G和H，使得有可能借助单个色散补偿将可能传输距离分别延长到372km、400km和694km。
尽管已描述和图示了本发明的示范实施例，应理解这些是本发明的示范实施例而不应被认为是限制。可在本发明的精神和范围内进行添加、省略、替换和其它修改。因此，本发明不应被认为是由以上描述来限制。
相关申请的交叉参考
本申请是基于并要求2004年3月9日提交的日本专利申请No.2004-65843的优先权，其所公布的被全部合并于此作为参考。