[发明专利]光学传输、用于所述光学传输线的负色散光纤以及使用所述光学传输线的光学传输系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于例如波分多路光学传输的光学传输线、用于光学传输线的负色散光纤以及使用光学传输线的光学传输系统。

背景技术

通常，单模光纤(后面将称为“SMF”)用于光学传输线，而且该SMF在1310nm波段具有零色散波长。虽然考虑到使用该SMF在1550nm波段进行光学传输，但是该SMF在1550nm波段具有正色散值和正色散斜率。因此当只有所述SMF用于1550nm波段的波分多路光学传输时，产生波长色散的副作用。因为为了补偿该波长色散，对用于短波长的模块型波长色散补偿光纤(模块型波长色散补偿光纤后面将称为“DCF”)的研究很活跃。这种DCF在例如日本专利公开出版物平6-11620中公开了。

作为DCF的一个例子，已经开发出这样的DCF，使得中心芯的折射率高以便色散值为大的负值，从而实现高的品质因数(FOM)(FOM=大约200)。

还有，已知的DCF折射率分布形式包括单峰值分布形式，诸如匹配包层类型光纤的折射率分布，以及多包层类型光纤，诸如W类型光纤。上述单峰值类型DCF具有正色散斜率。因此当这种类型的DCF与SMF连接时，虽然能够补偿单个波长处的色散，但是色散斜率进一步增大。因此这种类型的DCF不适用于波分多路传输(后面将称为“WDM”传输)。同时，W类型和其他类型的多包层类型DCF是能够补偿SMF的色散和色散斜率的光纤，因此这些光纤引起了广泛的兴趣，因为当与SMF连接时它们提供了适合于WDM传输的结构。

也就是说，需要一种补偿SMF的波长色散的斜率的补偿型色散补偿光纤(DFCF)，这种光纤能够同时补偿色散值和色散斜率。要求这样的DCF具有如下高FOM和控制补偿因子。

当DCF与普通SMF连接时所表现出来的色散补偿特性用如下补偿因子表示时，可以容易地理解：

补偿因子(％)={(S_DCF／S_SMF)／(D_DCF／D_SMF)}    ……(1)

在等式(1)中，SDCF是DCF的色散斜率，SSMF是SMF的色散斜率，DDCF是DCF的色散值，DSMF是SMF的色散值。上述数值是DCF补偿SMF的色散的带宽范围内的数值(通常是1520nm到1570nm的带宽)，或者是该波段范围内的任意波长。关于上述等式，补偿因子越接近于100％越能够成功地实现宽波段零色散。在日本专利出版物平8-136758中提出了这种DCF的最佳设计。

然而，这种目的在于短波长的DCF只是对于目前已经安装的SMF的色散补偿是有效的，但是只有它本身不能构成新的光纤线路。由于它的分布特性，上述DCF不能保持低非线性，而低非线性是SMF的优良特性。也就是说，DCF的目的在于补偿SMF对尽可能短波长的色散值和色散斜率。因此DCF通常在MFD中小而在Δ1中大，而且这样的DCF倾向于极易产生非线性现象。

近年来，正考虑使用色散特性与SMF的色散特性相反的线型色散补偿光纤(这种类型的线型色散补偿光纤后面将称为“RDF”)作为能够有效补偿色散值和色散斜率的低非线性光纤。RDF例如在ECOC’97 Vol．1 p．127和日本专利公开出版物平10-319920中描述了。

上述传统的DCF和RDF只是为在1520nm至1570nm波段(后面将称为“C波段”)上补偿而设计的。

近年来，波分多路光学传输正在考虑使用1570nm或更长的波段，更具体地说，使用1570nm至1620nm波段(后面将称为“L波段”)。例如，正在开发能够放大L波段光的光学放大器。目前正在考虑使用所述L波段和上述C波段进行波分多路光学传输来扩展波分多路光学传输的波段。

然而，目前没有提出用于补偿L波段的色散补偿光纤，而且用于在L波长波段进行波长多路光学传输的光学传输线还没有实现。

虽然包括SMF和色散补偿光纤的光学传输线具有诸如下面(1)至(3)给出的性能，但是因为这样的传输线的主要目的在于C波段，它们不适于作为L波段波分多路光学传输线。上述的性能包括如下：(1)可以利用SMF的低非线性和低损耗；(2)在C波段的色散是平滑的；(3)因为线路具有高局部色散(单位长度的色散值)，能够避免产生四波混合(后面将称为“FWM”)，所述四波混合变成显著的近似零色散。