专利名称：光纤及使用该光纤的光传输系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及光纤技术，尤其是有关适合用于波分复用(WDM)光传输的光纤及使用该光纤的光传输系统(光传输线路)。
叙述有关拉曼放大。通常，当光入射在玻璃等的物质上时，则由于其物质分子的振动和晶格振动，产生比原来波长稍微长的波长光。该光称为拉曼散射光。再有，如果强烈地产生入射的激发光，那么，发生相位一致的强拉曼散射光。将此称为诱发拉曼散射光。如果入射的信号光与诱发拉曼散射光的波长一致，那么，诱发拉曼散射光受到与信号光相同强弱的变化，使信号光放大。象这样，所谓拉曼放大是利用这样的光信号强度放大技术，当把强的激发光照射在光纤上时，通过构成作为材料的石英玻璃的原子散射的光(诱发拉曼散射光)变换成与入射时不同波长进行散射。
光纤型放大器是利用起因于在象这样在光纤中发生的非线性光学现象的放大作用的器件。
有关拉曼放大，以离激发光源波长大致在100nm波长侧的波长得到的拉曼增益的最大值现象是公知的。利用该现象，使用波长不同的多个激发光源(下面称为波分复用激发光源)，试验放大WDM光信号。
这里，波分复用激发光源的最长波长侧的激发光由于与WDM信号的最短波长侧信号光不相互重叠，所以波分复用激发光源的波段必须在大致100nm以下。
为了实现象用这样的拉曼放大的光传输系统，在中继点和接收局中，必须不引起在信号光中不可修复的波形畸变，因此，抑制光传输线路产生的非线性现象，并且具有减小光传输线路的累积色散的效果。
在使用拉曼放大的光传输系统中，在进行拉曼放大的部分的光传输线路上，在波长1.3μm附近具有零色散的单模光纤(SMF)和增加使用于提高芯子的折射率的掺杂剂，研究提高拉曼效率的光纤的等的使用。
然而，由于SMF的实际芯子截面积(Aeff)约为比较大的80μm2，所以为了拉曼放大而使SMF的效率变坏，在使用SMF的情况下，作为波分复用激发光源必须全部1W以上的光功率，很不经济。
而且，为了使芯子的折射率上升而增加掺杂剂的光纤，实质上瑞利散射率大。虽然作为表示瑞利散射大小的指标，瑞利散射系数是公知的，但是，瑞利散射系数值在所述的SMF中约为0.9μm4·dB/km，相反，在使用于使芯子折射率上升的掺杂剂增加的光纤中，几乎为1.1μm4.dB/km。
如果拉曼放大中使用象这样瑞利散射系数大的光纤，那么，容易发生在传输线路的后方散射的噪声成分与下一个光传输线路的前方散射的信号重叠的现象，所谓双瑞利散射，存在信号对噪声特性(SNR)降低趋势。
而且，用于增加使芯子折射率上升的掺杂剂的光纤由于零色散波长存在于信号光波段或激发光波段中，所以，四光波混合(FWM)等的问题容易产生。
由于SNR变差和FWM现象产生的任一个是使WDM光传输时的错码率(BER)变差的主要原因，所以在必须使BER值变低控制的高密度WDM(DWDM)光传输系统中，最好在瑞利放大中利用瑞利散射系数大的光纤和用于使芯子的折射率上升的掺杂剂增加的光纤。
即，上述的2种光纤问题在于，作为用于提供瑞利放大的光纤是不适合的。
发明内容
本发明目的在于提供一种这样的光纤，瑞利散射系数小，而且，拉曼效率高。
本发明目的在于提供一种这样的光纤，没有在信号光波段及激发光波段中配置零色散波长。
本发明目的在于提供一种这样的一种光传输系统(光传输线路)，使用这些光纤，进行瑞曼放大。
根据本发明的第1技术方案，提供一种光纤，在中央芯子和包层之间具有包括1个以上的环状区域的折射率分布结构，其特征是，瑞利散射系数为小于1μm4·dB/km，对于所述中央芯子的所述包层的第1相对折射率差为0.9％以下的正值，对于与所述中央芯子相邻的环状区域的所述包层的第2相对折射率差为-0.7％以上-0.2％以下，有效芯子的截面积在60μm2以下。
根据本发明的第2技术方案，提供一种光传输系统(光传输线路)，其特征是，具有发送出光信号的光发送装置，把从该发送装置送出的信号光放大的拉曼放大装置，以及使从该拉曼放大装置送出的信号受光的光接收装置，所述拉曼放大装置具有至少一部分含有这样的光纤，即在中央芯子和包层之间具有包括一个以上的环状区域的折射分布结构，瑞利散射系数为1μm4·dB/km以下，对于所述中央芯子的所述包层的第1相对折射率差Δ1为0.9％以下的正值，对于与所述中央芯子相邻的环状区域的所述包层的第2相对折射率差Δ2为-0.7％以上-0.2％以下，有效芯子的截面积在60μm2以下的光纤，接受从所述光发送装置射出的信号光，进行拉曼放大的光传输线路；提供波长不同的多个激发光的波分复用激发光源；以及使从第1光传输线路发送的光信号和从所述波分复用激发光源发送的光信号合波的合波装置，向所述光传输线路内的所述光纤入射来自所述波分复用激发光源的波分复用的激发光，以此进行拉曼放大。
图1A是本发明光纤的第1实施例的剖面图；图1B是图解图1A中图解的光纤折射率分布结构(分布图)的图形；图2A是本发明光纤的第2实施例的剖面图；图2B是图解图2A中图解的光纤折射率分布结构(分布图)的图形；图3是使用本发明光纤的光传输系统的第1实施例的结构图；图4是使用本发明光纤的光传输系统的第2实施例的结构图。
具体实施例方式
在叙述本发明实施例之前，描述有关本申请发明主题。瑞利散射系数是受折射率分布和玻璃组成、制造条件等的各种要素影响变化的参数，是例如即使只采纳折射率分布的形状也不能规定的参数。本申请发明者在用于拉曼放大系统的光纤中，在对其系统的最佳性判断中，当假设提出瑞利折射系数概念时，从若直接测定光纤的拉曼散射系数好的观点，在用于拉曼放大系统的光纤中导入瑞利散射系数概念，而且，如表1及表2中所例示，找到最佳数值再作规定。
并且，根据传输线路的构成，改变求出的光纤特性。因此，尽管为了满足在光纤中所要求的传输特性而选择折射率分布形状，但是，作为本发明实施例，在下述叙述的图1的光纤和图2的光纤中是其要求特性不同的另外的光纤的例示。效果、作用的不同所求出的光纤特性也有区别，为了实现这一点，可适当地选择在下述中例示的图1或图2中图解构成的光纤等。
下面参照附图，描述本发明的光纤及使用光纤的光传输系统的实施例。
光纤的第1实施例图1A是本申请发明光纤的第1实施例的剖面图；图1B是图解图1A中图解的光纤折射率分布结构(分布图)的图形。
图1A、图1B图解的第1实施例的光纤1具有中央芯子11、与中央芯子11周围邻接形成的环状区域12、和在环状区域12周围形成的包层13。
规定中央芯子11的折射率为n11，环状区域12的折射率为n12、包层13的折射率为n13。
规定对于中央芯子11的折射率n11的包层13的折射率n13的相对折射率差为Δ1，规定对于环状区域12的折射率n12的包层13的折射率n13的相对折射率差为Δ2。相对折射率差Δ1、Δ2分别用下式规定(见数式1、数式2)。
环状区域12的折射率n12比包层13的折射率n13要小。中央芯子11的折射率n11比包层13的折射率n13的高。因此，在图1B中图解的例式中，Δ1＞0、Δ2＜0。
光纤特性有关图1、图1B中图解的光纤，瑞利散射系数在1μm4·dB/km以下，对于与中央芯子11的包层13的第1相对折射差Δ1设定为0.9％以下的正值，相对于与中心芯子11相邻的环形区域12的包层13的第2相对折射率差Δ2在-0.7％以上-0.2％以下，而且，有效芯子截面积在60μm2以下。
设定瑞利散射系数在1μm4·dB/km以下的理由是由于当瑞利散射系数大于该值的情况下，不能忽略因双瑞利散射产生的SNR劣变的缘故。
规定对中央芯子11的包层13的第1相对折射率差Δ1在0.9％以下的正值的理由是由于如果第1相对折射率差Δ1大于0.9％，则瑞利散射系数大于1μm4·dB/km的可能性大，不能忽略SNR劣变的缘故。
设定对于与中央芯子11邻接的环状区域12的包层13的第2相对折射率差Δ2为-0.7％以上-0.2％以下的理由是由于如果第2相对折射率差Δ2在该范围之外，那么当第1相对折射率差Δ1设定为0.9％以下的正值的情况下，成为不适于WDM光传输的光纤的可能性大的缘故。
规定有效芯子截面积为60μm2以下的理由是由于当芯子截面积大于60μm2的情况下，引起拉曼放大效率降低的缘故。
在图1A、图1B中图解的光纤中，最好零色散波长存在于1400nm-1600nm范围之外。
设定零色散波长存在于1400nm-1600nm范围之外的理由是由于在使用拉曼放大进行在1500nm-1600nm附近的WDM光传输时，当零色散波长在1400nm-1600nm范围的情况下，在激发光或信号光的波段中产生FWM的可能性大的缘故此外，作为光纤的特性，虽然有关瑞利散射系数、第1相对折射率差Δ1及有效芯子截面积仅规定了上限，但是，如果瑞利散射系数和第1相对折射率差Δ1其一增加，那么另一也增加，存在这样的关系，而且，由于如果瑞利散射系数和有效芯子截面积其一增加，那么另一减少，所以根据规定瑞利散射系数、第1相对折射率差Δ1、有效芯子截面积的上限，实质上也规定了下限。
光纤的第2实施例图2A是本申请发明的光纤的第2实施例的截面图；图2B是图解图2A中图解的光纤折射率分布结构(分布图)的图形。
图2A、图2B中图解的第2实施例的光纤2具有中央芯子21、在中央芯子21周围形成的第1环状区域22、在第1环状区域22周围形成的第2环状区域23、在第2环状区域23周围形成的包层24。
若与图1A、1B中图解的光纤1比较，则在图2A、2B中图解的第2实施例的光纤2上附加第2环状区域23。
设中央芯子21的折射率为n21；设第1环状区域22的折射率为n22；设第2环状区域23的折射率为n23；设包层24的折射率为n24。
设对中央芯子21的折射率n21的包层24的折射率n24的第1相对折射率差为Δ1a；设对第1环状区域22的折射率n22的包层24的折射率n24的第2相对折射率差为Δ2a；设对第2环状区域23的折射率n23的包层24的折射率n24的相对折射率差为Δ3a。
相对折射率差Δ1a、Δ2a、Δ3a分别用下式规定(数式1)、(数式2)、(数式3)。
第1环状区域22的折射率n22比包层24的折射率n24小；中央芯子21的折射率n21比包层24的折射率n24的高；第2环状区域23的折射率n23比包层24的折射率n24的高，比中央芯子21的折射率n21要低。从而，在图2B中图解的例示中，Δ1a＞0，Δ2a＞0，Δ3a＞0。
光纤特性有关在图2A、图2B中图解的光纤，与图1A、图1B中图解的光纤一样，瑞利散射系数在1μm4·dB/km以下，对中央芯子21的包层24的第1相对折射率差Δ1a为0.9％以下的正值，对与中央芯子21邻接的第1环状区域22的包层24的第2相对折射率差Δ2a为-0.7％以上-0.2％以下，而且，有效芯子截面积形成小于60μm2规定瑞利散射系数为1μm4·dB/km以下的理由，规定对中央芯子21的包层24的第1相对折射率差Δ1a为0.9％以下的正值的理由，规定对与中央芯子21邻接的第1环状区域22的包层24的第2相对折射率差Δ2a为-0.7％以上-0.2％以下的理由，规定有效芯子截面积在60μm2以下的理由与有关图1A、图1B中图解的光纤所述的相同。
即使在图2A、2B中图解的光纤中，最好零色散波长也存在于1400nm至1600nm的外侧。
零色散波长存在于1400nm至1600nm的外侧的理由也与对有关图1A、图1B中图解的光纤的叙述理由相同。
即使在图2A、2B中图解的光纤中，虽然仅对瑞利散射系数、第1相对折射率差Δ1a及有效芯子截面积的上限作了规定，但是，瑞利散射系数和第1相对折射率差Δ1a具有其一增加另一也增加的关系，而且，由于瑞利散射系数和有效芯子截面积具有其一增加另一减少的关系，所以通过规定瑞利散射系数、第1相对折射率差Δ1a及有效芯子截面积的上限，实质上也规定了下限。
第1实施例和第2实施例之间关系如上所述，根据传输线路的构成，求出的光纤特性改变。因此，尽管为了满足各光纤中所要求的传输特性而选择折射率分布形状，但是，在图1的光纤和图2的光纤中，是其要求特性不同的别的光纤例子。其效果作用的不同成为所求出的光纤特性不同，为了实现这一点，可适当选择图1及图2所例示构成的光纤。
此外，在图2中图解的光纤中，就一般而言，通过设置第2环状区域，色散特性在负侧，于弯曲特性良好的方向上，具有MFD变大方向的利益的反面，在与其交换中截止波长加大，或制造合格率降低，存在价格变高的坏处。因此，根据各种要求，可使图1的光纤与图2的光纤分开使用。
其他光纤实施例本发明的光纤不限于图1A、1B及2A、2B所例示的光纤，在中央芯子11或21和包层13或24之间具有包括1个以上的环状区域的折射率分布构成，瑞利散射系数在1μm4·dB/km以下，对所述中央芯子的包层的第1相对折射率差Δ1、Δ1a是在0.9％以下的正值，对与中央芯子11或21邻接的环状区域12或22的包层13或24的第2相对折射率差Δ2、Δ2a为-0.7％以上-0.2％以下，而且，有效芯子截面积为60μm2以下，象这样的光纤包括在本发明的光纤范围内。
而且，在象这样的光纤中，零色散波长最好存在于1400nm至1600nm范围之外。
光传输系统的第1实施例图3是表示使用本发明光纤的光传输系统的一个实施例。
在图3中，使用第1实施例的光纤的光传输系统3具有光发送装置31、光接收装置31、光接收装置32、波分复用激发光源33、光合波装置34、第1光传输线路35、第2光传输线路36。
在第1光传输线路35的至少一部分上使用图1A、1B或参照1A、1B描述的光纤。
在第2光传输线路36的至少一部分上也可使用本发明实施例的光纤。
光发送装置31包括送出根据发送信号的光信号的发光元件，例如半导体激光器及发送信号处理电路，发送信号处理电路根据发送信号激发半导体激光器从该半导体激光器向第2光传输线路36射出信号光。
光接受装置32包括受光元件，例如发光二级管和接收信号处理电路，接收用发光二级管从拉曼放大器37发送出来的光信号，变换成电信号，接收信号处理电路对变换成电信号的信号进行所要求的信号处理。
用波分复用激发光源33、光合波装置34、光传输线路35构成拉曼发达器37(用虚线包围的区域)，该拉曼放大器37称为分布常数型拉曼放大器。
波分复用激发光源33由波长不同的多个激发光源构成，提供波长不同的多个激发光。
光合波装置34由例如分色镜和WDM耦合器等的WDM滤色器等构成，具有把来自波分复用激发光源33不同的多个激发光被送入光传输线路35的功能。这样，在至少一部分具有参照图1A、1B或图2A、2B叙述的光纤的传输线路35内部进行拉曼放大。
尽管图3的光传输线路35与拉曼放大作用直接相关，但是，在光传输线路35中使用的光纤上，要求瑞利散射系数小，拉曼效率高。而且，从抑制FWM发生的角度来看，在光传输线路35中使用的光纤上，还要求不配置在信号光波段及激发光波段的零色散波长。
例如，在第1光传输线路35的一部分中使用图1A、1B中图解的光的情况下，瑞利散射系数小于1μm4·dB/km，第1相对折射率差Δ1为小于0.9％的正值，第2相对折射率差Δ2是-0.7％以上-0.2％以下，而且，有效芯子截面积为60μm2以下，所以，拉曼效率高。还有，由于零色散波长在1400nm至1600nm范围以外，所以抑制FWM的发生。
虽然已有的光纤不能全部满足这些要求，但是，图1A图1B或图2A图2B中例示的本发明实施例的光纤具有上述特性，可以满足上述要求。
此外，传输线路35及光传输线路36的区别实质上是为了方便地区分进行拉曼放大的部分和无该放大的部分，在本发明中，当然包括光传输线路35及光传输线路36用一种光纤构成的技术方案。
而且，在用第1光传输线路35和第2光传输线路36的光传输线路全部实质上进行拉曼放大的情况下，也可作为光传输线路36不存在方案使用。
光传输系统的第2实施例图4是使用本发明光纤的光传输系统的其他实施例的图。
在图4中，使用第2实施例的光纤的光传输系统4具有光发送装置41、光接收装置42、波分复用激发光源43、光合波装置44、光放大纤维45、光纤46。
在光放大纤维45的至少一部分上使用图1A图1B或参照图1A图1B叙述的光纤。
在光纤46的至少一部分上也可使用图1A图1B或参照图1A图1B叙述的光纤。
由波分复用激发光源43、光合波装置44、光放大纤维45构成拉曼放大器47(用实线包围的区域)，这种拉曼放大器47被称为集中常数型拉曼放大器。
波分复用激发光源43及光合波装置44与分别参照图3描述的波分复用激发光源33、光合波装置34一样。
根据使用图4的光纤的光传输系统构成，在光放大纤维45内部进行拉曼放大。
尽管光放大纤维45直接与拉曼放大相关，但是，在用于光放大纤维45的光纤中要求瑞利散射系数小，及拉曼效率高。而且，从抑制FWM发生的角度来看，在用于光放大纤维45的光纤中还要求在信号光波段及激发光波段中不配置零色散波长。
尽管已有的光纤不能全部满足这些要求，但是，本发明的光纤能满足上述要求。
图3的拉曼放大器37和图4的拉曼放大器47的不同叙述有关称为用图3图解的波分复用激发光源33、光合波装置34、光传输线路35构成的分布常数型拉曼放大器的拉曼放大器37，和称为用图4图解的波分复用激发光源43、光合波装置44、光放大纤维45构成的集中常数型拉曼放大器的拉曼放大器47的区别。
拉曼放大由于是在按照上述传输线路(传输用纤维)中产生的放大，所以可称为在传输线路中入射传输光以外的放大光的系统，作为传输线路叫做图3例示如使用所谓电缆中的纤维的情况的“分布常数型”；图4例示如在色散补偿模式状态下机器装置化(线圈上卷绕中继台等上设置的状态的)纤维上入射放大光的情况的“集中常数型”。
图3的光传输线路35和图4的光放大纤维45之差是所述使用形态之差(作为电缆等的传输线路使用，或在象以色散补偿模块的机器上装入的形式使用)的区别。
根据传输线路和传输系统的构成和用途，虽然与色散补偿模块一起多种存在，但是，规定本发明的图1或图2的折射率分布形状是必要的。然而，由于折射率差等细致的参数规定根据用途改变，所以在本申请发明中本申请说明书中记载的内容为对象。
图3的拉曼放大器37是图示包括达到拉曼放大产生的传输线路的概念的范畴放大器，纤维35和纤维36分离作为同一位置进行图示。相对图4的拉曼放大器47是把色散补偿模块中的纤维作为光放大纤维45图示的装置。
以下，参照实施例说明本发明光纤及使用光纤的系统的有效性。
光纤实施例在表1中表示本发明的第1及第2实施例的光纤和已有例的光纤。
实施例1由于表示相对折射率差Δ1a、Δ2a、Δ3a值，所以是图2A、2B中图解构成的光纤实施例，实施例2、3尽管表示相对折射率差Δ1、Δ2的值，但是，由于没有表示相对折射率差Δ3a的值，所以是图1A、1B中图解构成的光纤实施例。
已有例1由于仅表示相对折射率差Δ1，所以是单模光纤(SMF)的实验例。
已有例2由于表示Δ1a、Δ2a、Δ3a，所以是图2A、2B中图解的构成的光纤实验例，是使有效芯子截面积Aeff提高到79μm2的光纤，相对折射率差Δ1高达1.10，瑞利散射系数值也大到1.1以上，是增加用于提高芯子折射率的掺杂剂的光纤实验例。已有例2的光纤在光传输线路上作为有效芯子截面积放大光纤使用。
已有例3由于表示Δ1、Δ2，所以是在图1A、1B中图解的构成光纤实验例，是使色散低达-75ps/nm/km的色散补偿光纤(DCF)的实验例，折射率差Δ1高达1.10，瑞利散射系数值也大到2.2以上，是增加用于提高芯子折射率的掺杂剂的光纤实验例。
在表1中，相对折射率差Δ1、Δ1a、Δ2、Δ2a、Δ3a的单位是％，包层内径单位是μm，色散单位是ps/nm/km，有效芯子截面积Aeff单位是μm2，瑞利散射系数单位是μm4。
在表1中，根据本发明实施例的实施例1至3的光纤全部满足以下条件，具有在中央芯子和包层之间包括一个以上的环状区域的折射率分布构成，瑞利散射系数为1μm4·dB/km以下，第1相对折射率差Δ1、Δ1a为0.9％以下的正值，第2相对折射率差Δ2在-0.7％以上-0.2％以下，而且，有效芯子截面积为60μm2以下。根据满足该条件，本发明实施例的光纤适合于拉曼放大。
瑞利散射系数是受折射率分布和玻璃组成、制造条件等的各种各样要素影响变动的参数，例如是即使提出只是折射率分布的形状也不能规定的参数。
本申请发明者在拉曼放大系统中使用的光纤中，规定对于系统的最佳判断中持有的瑞利散射系数概念时，从直接测定光纤瑞利散射系数好的角度来看，在拉曼放大系统用光纤中导入瑞利散射系数概念本身，而且，如表1及下述的表2中所例示，找出其最佳数值作出规定。
光传输系统的第1实施例在图3的光传输系统中，在光传输线路35中使用表1的实施例、实施例2、实施例3、已有例1、已有例2的光纤进行光传输实验。
作为实验的前提条件，光发送装置31和光接收装置32的距离规定约为100km，在波长为1540nm至1564nm的范围内等间隔配置40Gbps/ch的光信号16波，光接收装置32的信号光电平在各实验中不变。波分复用激发光源33中包括的各光源波长及功率调整成波长对增益特性比较平坦，至少偏差在1dB以内。
在表2中展示在光传输线路35中使用的光纤种类、激发光功率、光传输实验结果。此外，激发光功率为总功率，其单位是mW，光传输实验结果的符号BER值通过光传输系统不变坏规定为O，变坏的为X。
根据表2的结果，在第1光传输线路35的至少一部分中，使用根据本发明实施例的实施例1至3的光纤的图3的光传输系统与使用已有例1、2的光纤的图3的光传输系统比较，了解到存在下述的优点。
(1)使用实施例1的光纤的情况比较本发明实施例1的光纤与已有例1的光纤时，如表1所示，尽管瑞利散射系数大致相同，但是，由于本发明实施例1的光纤的有效芯子截面积Aeff变小，所以在图3的光传输系统中，引起拉曼效率提高。即，可以说，本发明的实施例1的光纤比已有例1的光纤适更合于拉曼放大。
在比较本发明实施例1的光纤与已有例2的光纤的情况下，如表1所示，本发明实施例1的光纤瑞利散射系数、Aeff都比已有例2的拉曼效率提高，在图3的光传输系统中，导致了SNS的改善和拉曼效率的提高。即，可以说，本发明的实施例1的光纤比起已有例来更适合于拉曼放大。
(2)使用实施例2的光纤的情况在比较本发明实施例2的光纤和已有例1的光纤的情况下，如表1所示，本发明实施例2的光纤的拉曼散射系数大百分数，有效芯子截面积Aeff变小，在图3的光传输系统中，实质上引起拉曼效率的提高。即，本发明实施例2的光纤与已有例1相比较更适合于拉曼放大。
本发明实施例2的光纤和已有例2的光纤相比较，如表1所示，拉曼散射系数、Aeff都变小，在图3的光传输系统中，导致了SNR的改善及拉曼效率的提高。即，可以说，本发明实施例2的光纤与已有例2的光纤相比较更适合于拉曼放大。
(3)使用实施例3的光纤的情况在光传输线路35中使用本发明实施例3的光纤的情况下，与使用本实施例2的光纤的情况下大致结果相同。
光传输系统的第2实施例在图4的光传输系统中，在光放大纤维45中使用表1的实施例2、实施例3、已有例3的光纤进行光传输实验。
作为实验前提条件，规定光发送装置41和接收装置42的距离约为100km，在波长1540nm至1564nm范围内以等间隔配置40Gbps/ch的光信号16波，光接收装置42的信号光电平在各实验中不变。光放大纤维45的长度、波分复用激发光源43中包括的各光源波长及功率调整成波长的增益特性比较平坦，至少偏差在1dB以内。
光放大纤维45中使用的光纤种类及长度、激发光功率、光传输实验结果有关实施例及已有例展示在表3中。此外，在表3中，光纤的长度单位为km，激发光功率、光传输实验结果的符号表示与表2的相同。
利用表3的结果，使用根据本发明实施例的实施例2、3的光纤的图4的光传输系统，与使用已有例3的光纤的图4的光传输系统比较，可了解到以下优点。
(1)使用实施例2的光纤的情况在本发明实施例2的光纤与已有例3的光纤作比较的情况下，本发明实施例2的光纤的瑞利散射系数小，有效芯子截面积Aeff变大，在图4的光传输系统中，导致拉曼效率低的SNR提高。即，可以说，本发明实施例2的光纤比已有例1的光纤其可作低噪声拉曼放大。
(2)使用实施例3的光纤的情况在光放大纤维45中使用本发明实施例3的光纤的情况下，与使用本发明实施例2的光纤的情况也大致有相同的结果。
如表2及表3所示，根据表1的实施例1至3的光纤了解到，可最佳地实现用拉曼放大的的光传输系统。而且了解到，作为已有例举出的光传输系统适合于拉曼放大。
如上所述根据本发明，具有如下优异的效果，可得到最佳地执行拉曼放大的光纤，而且，可最佳地实现使用拉曼放大的光传输系统。
在实施本发明时，不限于上述的实施例，包括属于本发明技术构思的变形状态、改变、设计变更等也包括在本发明中。
表1
表2
表3
数式
权利要求
1.一种光纤，在中央芯子和包层之间具有包括1个以上的环状区域的折射率分布结构，其特征是，瑞利散射系数为1μm4·dB/km以下，对于所述中央芯子的所述包层的第1相对折射率差Δ1为0.9％以下的正值，对于与所述中央芯子相邻的环状区域的所述包层的第2相对折射率差Δ2为-0.7％以上-0.2％以下，有效芯子的截面积在60μm2以下。
2.根据权利要求1所述的光纤，其特征是，零色散波长存在于1400nm至1600nm范围的外侧。
3.根据权利要求1所述的光纤，其特征是，具有中央芯子；在该中央芯子周围形成的环状区域；以及在该环状区域的周围形成的包层，所述环状区域的折射率低于所述包层的折射率。
4.根据权利要求1所述的光纤，其特征是，具有中央芯子；在该中央芯子周围形成的第1环状区域；在该第1环状区域周围形成的第2环状区域；以及在该第2环状区域周围形成的包层，所述第1环状区域的折射率低于所述包层的折射率，所述第2环状域的折射率高于所述包层的折射率，低于所述中央芯子的折射率。
5.一种光传输系统，其特征是，具有发送出光信号的光发送装置；把从该发送装置送出的光信号放大的拉曼放大装置；以及接收从该拉曼放大装置送出的信号的光接收装置，所述拉曼放大装置具有至少一部分中含有这样的光纤，即在中央芯子和包层之间具有包括一个以上的环状区域的折射分布结构，瑞利散射系数为1μm4·dB/km以下，对于所述中央芯子的所述包层的第1相对折射率差Δ1为0.9％以下的正值，对于与所述中央芯子相邻的环状区域的所述包层的第2相对折射率差Δ2为-0.7％以上-0.2％以下，有效芯子的截面积在60μm2以下的光纤，接收从所述光发送装置发送出的光信号，进行拉曼放大的光传输线路；提供波长不同的多个激发光的波分复用激发光源；以及使从第1光传输线路发送出的光信号和从所述波分复用激发光源发送出的光信号合波的光合波装置，向所述光传输线路内的所述光纤入射来自所述波分复用激发光源的波分复用的激发光，以此进行拉曼放大。
6.根据权利要求5所述的光传输系统，其特征是，所述光传输线路中包含的光纤的零色散波长存在于1400nm至1600nm范围外侧。
全文摘要
本发明提供一种光纤和使用该光纤的光传输系统，利用拉曼放大的光传输系统的信号对噪声特性良好，而且，拉曼效率高。光纤具有在中央芯子和包层之间含1个以上环状区域的折射分布结构，瑞利散射系数为1μm
文档编号H04B10/12GK1396725SQ0214181
公开日2003年2月12日 申请日期2002年7月9日 优先权日2001年7月9日
发明者神谷保 申请人:古河电气工业株式会社