Оптическое волокно и способ измерения поляризационной модовой дисперсии оптического волокна

Оптическое волокно и способ измерения поляризационной модовой дисперсии оптического волокна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к оптическому волокну и к способу измерения поляризационной модовой дисперсии оптического волокна.

Испрашивается приоритет согласно заявке №2003-361812 на патент Японии, поданной 22 октября 2003 г., содержание которой включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Уровень техники

В последнее время в связи с прогрессом в повышении скорости передачи и увеличении дальности передачи в оптическом диапазоне связи возникла необходимость в снижении поляризационной модовой дисперсии (сокращенно «ПМД») оптического волокна, находящегося в канале передачи.

Поляризационная модовая дисперсия оптического волокна представляет собой модовую дисперсию, вызванную различием групповых скоростей двух ортогональных составляющих собственной поляризации, которые распространяются в оптическом волокне, вследствие некруглой формы сердцевины оптического волокна, асимметрии напряжения, возникающего в сердцевине и т.д.

Имеются два параметра, предназначенных для определения поляризационной модовой дисперсии. Одним параметром является величина локального двулучепреломления оптического волокна, а другим является связь поляризационных мод, выражающая, каким образом направление оси двулучепреломления оптического волокна изменяется в продольном направлении оптического волокна.

Величина локального двулучепреломления оптического волокна может быть количественно выражена путем использования длины тракта (в дальнейшем обозначаемой сокращенно как «L_B»). L_B обозначает расстояние распространения, на протяжении которого произвольная поляризация, входящая в оптическое волокно, возвращается к поляризации при падении.

Другим параметром, выражающим локальное двулучепреломление оптического волокна, является показатель В модового двулучепреломления. Соотношением, определенным нижеследующим уравнением (1), устанавливается связь между показателем В модового двулучепреломления и L_B

В уравнении (1) λ обозначает длину волны света.

Когда длина оптического волокна небольшая, можно считать, что связь поляризационных мод отсутствует; поэтому поляризационная модовая дисперсия (PMD) выражается нижеследующим уравнением (2) как функция скорости с света и длины L оптического волокна

Из уравнения (2) понятно, что поляризационная модовая дисперсия возрастает пропорционально длине L оптического волокна.

С другой стороны, когда длина оптического волокна большая, поляризационная модовая дисперсия выражается следующим уравнением (3):

Из уравнения (3) понятно, что поляризационная модовая дисперсия возрастает пропорционально корню квадратному из длины L оптического волокна.

В уравнении (3) L_C обозначает среднюю длину связи, которая является параметром, определяющим величину связи поляризационных мод, и по мере повышения связи поляризационных мод величина средней длины связи уменьшается. Величина связи поляризационных мод в основном определяется деформированием оптического волокна, силой, приложенной извне, и т.п.

Когда длина L оптического волокна меньше, чем L_C, поляризационная модовая дисперсия может быть выражена путем использования уравнения (2). С другой стороны, когда длина L оптического волокна больше, чем L_C, поляризационная модовая дисперсия может быть выражена путем использования уравнения (3).

Из уравнений (2) и (3) понятно, что поляризационная модовая дисперсия возрастает по мере того, как L_B становится меньше, а L_C становится больше.

Обычно оптическое волокно перемещают на операцию сборки в оптический кабель в намотанном на катушку состоянии или отгружают и транспортируют просто как волоконно-оптический узел. Поэтому предпочтительно, чтобы можно было определять поляризационную модовую дисперсию в состоянии намотки оптического волокна на катушку.

Однако при намотке оптического волокна на катушку в оптическом волокне возникают возмущения, такие, как изгиб, поперечное давление, деформация и т.п., в результате чего изменяются L_B и L_C и, следовательно, изменяется поляризационная модовая дисперсия. Поэтому в случае одного и того же оптического волокна поляризационная модовая дисперсия оптического волокна, намотанного на катушку для транспортировки, и поляризационная модовая дисперсия оптического волокна после сборки в оптический кабель имеют совершенно различные значения (см., например, не патентный документ 1). В результате поляризационная модовая дисперсия оптического волокна после сборки в оптический кабель возрастает, а в некоторых случаях превышает верхний предел поляризационной модовой дисперсии, установленный стандартом, в результате чего возникают проблемы.

Кроме того, оптическое волокно отгружают для выполнения операции сборки в оптический кабель в виде отрезка от около 20 до около 100 км, а во время сборки в оптический кабель нарезают отрезки оптического волокна от 1 до 10 км. Поэтому, если имеется место с локально высокой поляризационной модовой дисперсией, то, если даже поляризационная модовая дисперсия всего отрезка оптического волокна до укладки оптического кабеля была небольшая, когда оптическое волокно разрезают и образуют кабель, оно может быть местом, где имеется высокая поляризационная модовая дисперсия, которая считается проблемой.

Непатентный документ 1: Scott Grindstaff, Joseph Hill, Omid Daneshvar, "Extrinsic stress effects on polarization mode dispersion in optical fiber cables", International Wire & Cable Symposium Proceedings, 1993, pp.647-654.

Раскрытие изобретения

Задачи, подлежащие решению изобретением

В настоящем изобретении учтена упомянутая выше ситуация и его задачей является создание способа измерения поляризационной модовой дисперсии оптического волокна, посредством которого можно оценить поляризационную модовую дисперсию оптического волокна после сборки в оптический кабель в состоянии, когда оптическое волокно намотано на катушку для транспортировки, для обеспечения оптического волокна или обеспечения волоконно-оптического кабеля.

Средства для решения задачи

Для решения упомянутой выше задачи настоящее изобретение предусматривает способ измерения поляризационной модовой дисперсии оптического волокна, заключающийся в том, что оценивают поляризационную модовую дисперсию для случая, когда оптическое волокно сформировано в виде оптического кабеля, по длине биений, когда оптического волокно намотано на катушку, и средней длине связи, когда оптическое волокно сформировано в виде оптического кабеля.

В вышеупомянутом способе измерения поляризационной модовой дисперсии оптического волокна предпочтительно делать лучшей разрешающую способность поляризационной оптической временной рефлектометрии по сравнению с самой малой длиной биений, оцененной для оптического волокна, намотанного на катушку.

В вышеупомянутом способе измерения поляризационной модовой дисперсии оптического волокна предпочтительно наматывать оптическое волокно на катушку при задании радиуса R катушки и натяжения во время намотки оптического волокна на катушку так, чтобы величина двулучепреломления оптического волокна, наводимого вследствие намотки оптического волокна на катушку, стала меньше, чем величина внутреннего двулучепреломления, по своему существу поддерживаемого оптическим волокном.

В вышеупомянутом способе измерения поляризационной модовой дисперсии оптического волокна предпочтительно наматывать оптическое волокно на катушку при задании радиуса R катушки и натяжения во время намотки оптического волокна на катушку так, чтобы величина двулучепреломления оптического волокна, наводимого вследствие намотки оптического волокна на катушку, стала меньше, чем величина внутреннего двулучепреломления, допускаемого стандартом на оптическое волокно.

В вышеупомянутом способе измерения поляризационной модовой дисперсии оптического волокна предпочтительно наматывать оптическое волокно на катушку при задании радиуса R катушки так, чтобы радиус R катушки и величина В^' внутреннего двулучепреломления, допускаемая стандартом на оптическое волокно, удовлетворяли следующему уравнению (4):

где n обозначает показатель преломления стекла (обычно кварцевого стекла), образующего оптическое волокно, p₁₁ и p₁₂ обозначают коэффициенты Поккельса для стекла, образующего оптическое волокно, ν обозначает коэффициент Пуассона для стекла, образующего оптическое волокно, и r обозначает радиус стеклянной части оптического волокна.

В вышеупомянутом способе измерения поляризационной модовой дисперсии оптического волокна во время измерения предпочтительно выполнять измерение длины биений в состоянии, при котором натяжение, прикладываемое к оптическому волокну, временно уменьшается, поскольку во время измерения могут быть исключены влияние двулучепреломления вследствие поперечного давления, являющегося результатом натяжения обмотки, и влияние поляризационной модовой дисперсии. Кроме того, после измерения путем возврата натяжения к первоначальному натяжению до измерения, что является предпочтительным, при последующем процессе производства может быть предотвращена проблема, заключающаяся в том, что подача оптического волокна становится трудной.

В вышеупомянутом способе измерения поляризационной модовой дисперсии оптического волокна предпочтительно, чтобы катушка имела конструкцию, обеспечивающую возможность временного уменьшения натяжения оптического волокна.

В вышеупомянутом способе измерения поляризационной модовой дисперсии оптического волокна желательно измерять поляризационную модовую дисперсию в продольном направлении оптического волокна.

Настоящее изобретение также предусматривает оптическое волокно, включающее в себя сердцевину и оболочку волокна, расположенную вокруг сердцевины, в котором поляризационная модовая дисперсия, измеренная путем использования вышеупомянутого способа, равна или меньше, чем 0,1 пс/.

В вышеупомянутом оптическом волокне предпочтительно, чтобы длина биений в состоянии намотки на катушку была равна или больше чем 15 м, а более предпочтительно, чтобы она была равна или больше чем 30 м.

В вышеупомянутом оптическом волокне предпочтительно, чтобы длина биений в состоянии, в котором натяжение, обусловленное катушкой, уменьшено после намотки на катушку, была равна или больше чем 15 м, а более предпочтительно, чтобы она была равна или больше чем 30 м.

Настоящее изобретение также предусматривает волоконно-оптический кабель, в котором множество покрытых оптических волокон, имеющих защитный слой вокруг оптического волокна, размещено бок о бок, и множество покрытых оптических волокон заключено в оболочку.

Полезные эффекты изобретения

Согласно способу измерения поляризационной модовой дисперсии оптического волокна настоящего изобретения поляризационная модовая дисперсия оптического волокна после сборки в оптический кабель может быть оценена в состоянии намотки оптического волокна на катушку.

Согласно способу измерения поляризационной модовой дисперсии оптического волокна настоящего изобретения в состоянии намотки оптического волокна на катушку можно определить, будет ли поляризационная модовая дисперсия оптического волокна после сборки в оптический кабель находиться в пределах стандарта.

Согласно способу измерения поляризационной модовой дисперсии оптического волокна настоящего изобретения оптическое волокно может быть использовано эффективно, поскольку нет необходимости подготавливать оптическое волокно для измерения в свободном состоянии.

Согласно способу измерения поляризационной модовой дисперсии оптического волокна настоящего изобретения может быть поставлено оптическое волокно, имеющее более высокое качество, поскольку может быть измерена поляризационная модовая дисперсия отгружаемого оптического волокна без использования результатов измерения поляризационной модовой дисперсии в окрестности него.

Согласно способу измерения поляризационной модовой дисперсии оптического волокна настоящего изобретения зона, имеющая локально высокую поляризационную модовую дисперсию, может быть обнаружена и исключена, поскольку может быть измерено значение поляризационной модовой дисперсии оптического волокна в продольном направлении. В результате может быть поставлено оптическое волокно, имеющее более высокое качество.

Краткое описание изобретения

На чертежах:

фиг.1 - график, иллюстрирующий результаты вычисления величины среднего двулучепреломления во время приложения силы извне к двум оптическим волокнам, имеющим разное внутреннее двулучепреломление, чтобы навести двулучепреломление иной величины;

фиг.2 - график, иллюстрирующий результаты вычисления поляризационной модовой дисперсии оптического волокна;

фиг.3 - график, иллюстрирующий пример кривой интенсивности света при рэлеевском рассеянии, фактически измеренной путем использования поляризационной оптической временной рефлектометрии;

фиг.4 - график, иллюстрирующий взаимосвязь между длиной биений оптического волокна в состоянии намотки оптического волокна на катушку и поляризационной модовой дисперсией оптического волокна после формирования волоконно-оптического кабеля из оптического волокна;

фиг.5 - график, иллюстрирующий взаимосвязь между поляризационной модовой дисперсией оптического волокна в состоянии намотки оптического волокна на катушку и поляризационной модовой дисперсией оптического волокна после формирования волоконно-оптического кабеля из оптического волокна;

фиг.6 - сечение, иллюстрирующее пример структуры оптического волокна;

фиг.7 - сечение, иллюстрирующее пример структуры покрытого оптического волокна; и

фиг.8 - сечение, иллюстрирующее пример структуры волоконно-оптического кабеля.

Описание используемых позиций

1 - оптическое волокно, 2 - сердцевина, 3 - оболочка волокна, 4 - основное покрытие (защитный слой), 5 - дополнительное покрытие (защитный слой), 10 - покрытое оптическое волокно, 11 - элемент ослабления натяжения, 12 - свободная трубка, 13 - желеобразное вещество, 15 - прижимная обмотка, 16 - растягивающая струна, 17 - оболочка кабеля, 20 - волоконно-оптический кабель.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения

Ниже будет подробно описан способ измерения поляризационной модовой дисперсии оптического волокна согласно настоящему изобретению.

Сначала проводят отдельное исследование, чтобы определить, каким образом длина L_B биений и средняя длина L_C связи изменяются при намотке оптического волокна на катушку.

L_B изменяется, когда извне наводится двулучепреломление, по существу в радиальном направлении катушки, вследствие влияния радиуса изгиба, растяжения или поперечного давления во время намотки оптического волокна на катушку.

L_C изменяется вследствие кручения оптического волокна или контакта оптических волокон друг с другом во время намотки оптического волокна на катушку.

В данном случае изменение L_B после намотки оптического волокна на катушку исследуется во взаимосвязи между внутренним двулучепреломлением оптического волокна и двулучепреломлением оптического волокна, наведенным извне.

Направление двулучепреломления, наведенного извне при намотке оптического волокна на катушку, находится по существу в радиальном направлении катушки, тогда как угол оси двулучепреломления внутри оптического волокна может иметь любое угловое значение.

Поэтому среднее двулучепреломление оптического волокна при приложении поперечного давления может считаться средним для случая, когда поперечное давление прикладывается под различными углами.

На фиг.1 представлен график, иллюстрирующий результаты вычисления величины среднего двулучепреломления во время приложения извне силы к двум оптическим волокнам, имеющим различное внутреннее двулучепреломление, с целью наведения двулучепреломления иной величины.

Из результатов, показанных на фиг.1, понятно, что когда величина двулучепреломления, наведенного извне, меньше, чем величина внутреннего двулучепреломления, величина среднего двулучепреломления изменяется слабо. С другой стороны, когда величина двулучепреломления, наведенного извне, больше, чем величина внутреннего двулучепреломления, величина среднего двулучепреломления становится по существу равной величине двулучепреломления, наведенного извне, и, в конечном счете, величина среднего двулучепреломления становится больше, чем величина двулучепреломления, наведенного извне. Однако величина среднего двулучепреломления после наведения двулучепреломления извне вследствие поперечного давления не становится меньше, чем величина внутреннего двулучепреломления. Поэтому при намотке оптического волокна на катушку среднее значение L_B неизбежно становится меньше, что вызывает повышение поляризационной модовой дисперсии.

С другой стороны, L_C после намотки оптического волокна на катушку становится очень небольшой вследствие кручения в оптическом волокне или вследствие контакта оптических волокон друг с другом, когда оптическое волокно наматывают на катушку. Поэтому изменение L_C вследствие намотки оптического волокна на катушку вызывает снижение поляризационной модовой дисперсии.

Поэтому в случае, если влияние изменения L_C больше, чем влияние изменения L_B, поляризационная модовая дисперсия уменьшается при намотке оптического волокна на катушку, а в случае, если оптическое волокно образуют в виде оптического кабеля и располагают в свободном состоянии, поляризационная модовая дисперсия повышается, тем самым, создавая проблему.

Пример расчета поляризационной модовой дисперсии рассмотрен ниже.

Например, в случае, когда длина оптического волокна составляет 1000 м, и это оптическое волокно разделено на небольшие отрезки 0,1 мм, то предполагается, что в этих небольших отрезках оптического волокна имеется только линейное двулучепреломление. Изменение поляризационной модовой дисперсии оптического волокна определяют путем моделирования, используя матричный метод Джонса (обратитесь к IEEE Photonics Technology Letters, Sept. 1992, vol.4, №9, pp.1066-1069).

В свободном состоянии, когда оптические волокна, имеющие значения L_B, равные 10 м и 20 м, и значение L_C, равное 30 м, наматывают на катушку, L_C уменьшается, а двулучепреломление наводится в радиальном направлении катушки, и на основании этого определяют, как изменяется поляризационная модовая дисперсия оптического волокна.

Параметры обоих оптических волокон задают так, что когда оптические волокна наматывают на катушку, L_C становится 3 м. Средняя длина связи, используемая при вычислении, представляет собой типичное значение в случае, когда оптическое волокно располагают в свободном состоянии, и в случае, когда оптическое волокно наматывают на катушку. Результаты вычислений поляризационной модовой дисперсии показаны на фиг.2.

Из результатов, показанных на фиг.2, понятно, что когда оптическое волокно наматывают на катушку и когда величина двулучепреломления, наведенного извне, небольшая, поляризационная модовая дисперсия оптического волокна, намотанного на катушку, становится меньше, чем поляризационная модовая дисперсия оптического волокна в свободном состоянии.

Также понятно, что в случае, когда значения L_B оптических волокон в свободном состоянии являются различными, степень изменения их поляризационной модовой дисперсии по отношению к величине двулучепреломления, наведенного извне, становится различной. Поэтому, когда оптические волокна располагают в свободном состоянии, то, хотя их поляризационные модовые дисперсии являются различными, поляризационная модовая дисперсия обоих оптических волокон может приобрести одно и то же значение в соответствии с величиной двулучепреломления, наведенного извне. Если двулучепреломление больше, чем наведенное двулучепреломление, зависимость величин поляризационной модовой дисперсии двух оптических волокон изменяется на обратную по отношению к зависимости для оптических волокон в свободном состоянии. То есть поляризационную модовую дисперсию оптического волокна в свободном состоянии нельзя оценить только путем измерения поляризационной модовой дисперсии оптического волокна, намотанного на катушку.

В данном случае заявитель хочет знать величину поляризационной модовой дисперсии оптического волокна после сборки в оптический кабель. Поскольку волоконно-оптическому кабелю придают такую структуру, чтобы внешняя сила, прикладываемая к оптическому волокну, была по возможности небольшой, то поляризационная модовая дисперсия оптического волокна после сборки в оптический кабель является по существу такой же, как и поляризационная модовая дисперсия оптического волокна в свободном состоянии.

Поэтому поляризационная модовая дисперсия оптического волокна после сборки в оптический кабель не может быть оценена только путем измерения поляризационной модовой дисперсии оптического волокна, намотанного на катушку.

Однако было обнаружено, что если L_B оптического волокна, намотанного на катушку, найдена, то L_B оптического волокна после сборки в оптический кабель не становится меньше, чем найденное значение. Поэтому путем нахождения L_C оптического волокна после сборки в оптический кабель поляризационную модовую дисперсию (PMD) оптического волокна после сборки в оптический кабель можно оценить, используя следующее уравнение (2):

L_C волоконно-оптического кабеля в основном определяется внешними факторами, такими, как структура волоконно-оптического кабеля и материал и поверхностные свойства полимера, используемого для оптического волокна и волоконно-оптического кабеля. Поэтому путем заблаговременного измерения L_C при использовании оптического волокна того же самого типа, что и в других волоконно-оптических кабелях, образованных из того же самого полимерного материала, имеющего ту же структуру и те же самые поверхностные свойства, L_C оптического волокна после сборки в оптический кабель может быть получена без использования оптического волокна отдельно для измерения L_C.

Далее ниже будет описан конкретный пример способа измерения L_C оптического волокна после сборки в оптический кабель.

Сначала измеряют поляризационную модовую дисперсию оптического волокна по всей длине волоконно-оптического кабеля, а затем берут отрезок оптического волокна около 5 м и измеряют поляризационную модовую дисперсию.

Для короткого волоконно-оптического кабеля около 5 м можно считать, что связь поляризационных мод отсутствует и, следовательно, L_B можно получить, используя уравнение (2).

L_C можно определить, используя нижеследующее уравнение (3), на основании полученного L_B и поляризационной модовой дисперсии (PMD) оптического волокна для всей длины волоконно-оптического кабеля.

Поэтому из уравнений (2) и (3) поляризационная модовая дисперсия после сборки в оптический кабель может быть оценена по L_B оптического волокна, намотанного на катушку, и ранее вычисленного значения L_C.

Далее будет пояснен способ получения оценки поляризационной модовой дисперсии путем использования поляризационной оптической временной рефлектометрии (ПОВР) после того, как волоконно-оптический кабель сформирован с использованием оптического волокна, подлежащего измерению.

В этом способе путем использования поляризационной оптической временной рефлектометрии L_B и L_C могут быть определены независимо в случае оптического волокна, подлежащего измерению, намотанного на катушку. В частности, могут быть использованы способы, описанные в ссылочном документе A (F.Corsi, A.Galtarossa and L.Palmieri, "Polarization mode dispersion characterization of single-mode optical fiber using backscattering technique", Journal of Lightwave Technology, vol. 16, №10, Oct. 1998, pp.1832-1843) и в ссылочном документе В (М.Wuilpart, G.Ravet, P.Megret and М.Blondel, "PMD measurement with a polarization-OTDR", ECOC 2002).

На фиг.3 представлен график, иллюстрирующий пример кривой интенсивности света при рэлеевском рассеянии, фактически измеренной путем использования поляризационной оптической временной рефлектометрии.

В соответствии со ссылочными документами А и В одним способом вычисления L_B в случае, когда имеются N экстремальных значений кривой на отрезке длиной L, по которому определяют форму кривой интенсивности света при рэлеевском рассеянии, используя поляризационную оптическую временную рефлектометрию, является способ вычисления L_B путем использования следующего уравнения (5):

Понятно, что поскольку в случае оптического волокна, имеющего форму кривой, показанную на фиг.3, на отрезке 100 м существуют 19 экстремальных значений, то L_B равно 21 м. Поэтому, измеряя L_B оптического волокна, намотанного на катушку, путем использования поляризационной оптической временной рефлектометрии и отдельно измеряя L_C волоконно-оптического кабеля в свободном состоянии, можно оценить поляризационную модовую дисперсию оптического волокна, сформированного в виде волоконно-оптического кабеля.

В данном случае в способе вычисления L_B использовалось уравнение (5), приведенное выше. Однако способ вычисления L_B не ограничен этим, и могут быть использованы другие способы.

Согласно ссылочным документам А и В измеряют L_B и L_C оптического волокна, подлежащего измерению, в свободном состоянии используя поляризационную оптическую временную рефлектометрию. С другой стороны, в настоящем изобретении способ вычисления отличается от обычного способа тем, что L_B измеряют при намотанном оптическом волокне на катушку для оценки поляризационной модовой дисперсии оптического волокна после сборки в оптический кабель.

Далее будет описана взаимосвязь между L_B оптического волокна, подлежащего измерению, и разрешающей способностью оптической временной рефлектометрии, используемой для измерения поляризационной модовой дисперсии.

Поскольку в одномодовом волокне, исключая поляризационно-стабилизированное волокно, L_B обычно 10 см или длиннее, то, если разрешающая способность оптической временной рефлектометрии лучше, чем 10 см, L_B и L_C могут быть измерены независимо в любом одномодовом волокне.

Применительно к этому может быть получена разрешающая способность, равная 1 см или лучшая, например, путем использования технологии, называемой оптической временной рефлектометрией со счетом фотонов. Поэтому она может быть применена к любому одномодовому волокну, исключая поляризационно-стабилизированное волокно.

Способ измерения поляризационной модовой дисперсии путем использования поляризационной оптической временной рефлектометрии также может быть применен к многомодовому волокну при использовании устройства, которое избирательно возбуждает и принимает только моду, подлежащую измерению.

Далее будет описано оптическое волокно, в котором поляризационная модовая дисперсия после формирования из оптического волокна волоконно-оптического кабеля может быть оценена в состоянии намотки оптического волокна на катушку.

Когда величина двулучепреломления оптического волокна, наведенного вследствие намотки оптического волокна на катушку, меньше, чем внутреннее двулучепреломление, то, как описано выше, величина двулучепреломления оптического волокна, намотанного на катушку, является по существу той же самой, что и величина двулучепреломления оптического волокна после сборки в оптический кабель.

Поэтому L_B оптического волокна, измеряемого в состоянии намотки на катушку, по существу равно L_B оптического кабеля после сборки в оптический кабель. В соответствии с этим может быть получено оптическое волокно, в котором поляризационная модовая дисперсия оптического волокна после сборки в оптический кабель может быть оценена путем заблаговременного измерения L_C волоконно-оптического кабеля с использованием оптического волокна того же самого типа.

После сборки в оптический кабель L_C в основном определяется внутренним двулучепреломлением оптического волокна и наведенной внешней силой, обусловленной структурой волоконно-оптического кабеля. Во многих случаях проблема не возникает, если считать, что L_C является постоянной величиной, независимой от L_B. Однако, при небольшой L_B, то есть когда внутреннее двулучепреломление оптического волокна является большим, то даже в случае, если внешняя сила прикладывается к оптическому волокну, связь поляризационных мод едва ли создается. Следовательно, существует случай, когда L_C не может считаться постоянной. Но даже в этом случае данный способ может быть применен путем нахождения L_C как функции L_B.

В нерассмотренной заявке на патент Японии, первая публикация №Н11-208998, раскрыт способ такой намотки оптического волокна, что поляризационная модовая дисперсия оптического волокна, намотанного на катушку, находится в соответствии с поляризационной модовой дисперсией оптического волокна в свободном состоянии. Однако, как описано выше, способ изменения поляризационной модовой дисперсии оптического волокна, намотанного на катушку, видоизменяется вследствие внутреннего двулучепреломления оптического волокна в свободном состоянии. Поэтому в этом способе нельзя установить способ намотки, если только заранее не знать внутреннее двулучепреломление оптического волокна в свободном состоянии.

Поэтому, когда значение L_B является особым для каждого оптического волокна, то есть как в реальном процессе производства, то эффект, вследствие этого меньше, чем получаемый с помощью настоящего изобретения.

Далее будет описано оптическое волокно, для которого в состоянии намотки на катушку можно определить, будет ли оптическое волокно удовлетворять требованиям стандарта относительно поляризационной модовой дисперсии после сборки в оптический кабель.

Если обнаружится, что величина двулучепреломления, наведенного намоткой оптического волокна на катушку, меньше, чем внутреннее двулучепреломление, допускаемое стандартом на оптическое волокно, то понятно, что двулучепреломление после сборки в оптический кабель меньше, чем внутреннее двулучепреломление, допускаемое стандартом на оптическое волокно.

Поэтому путем измерения в состоянии намотки оптического кабеля на катушку величины наведенного двулучепреломления и величины внутреннего двулучепреломления, допускаемой стандартом на оптическое волокно, можно определить, будет ли оптический кабель удовлетворять стандарту относительно поляризационной модовой дисперсии после сборки в оптический кабель.

Максимальное значение внутреннего двулучепреломления, допускаемое стандартом на оптическое волокно, может быть вычислено по предварительно определенному верхнему пределу поляризационной модовой дисперсии и средней длине связи волоконно-оптического кабеля путем использования приведенных выше уравнений (1) и (3).

Далее будет рассмотрен радиус катушки, который может определять, будет ли оптическое волокно в состоянии намотки оптического волокна на катушку удовлетворять требованиям стандарта в отношении поляризационной модовой дисперсии оптического волокна в волоконно-оптическом кабеле после сборки в оптический кабель.

В соответствии со ссылочным документом С (R.Ulrich, S.С.Rashleigh and W.Eickhoff, "Bending-induced birefringence in single-mode fibers", Optics Letters, vol.5, №6, June 1980, pp.273-275) двулучепреломление В, наведенное изгибом во время намотки оптического волокна на катушку, определяется из следующего уравнения (6) по показателю n преломления оптического волокна, коэффициентам p₁₁ и p₁₂ Поккельса, коэффициенту ν Пуассона, радиусу r оптического волокна и радиусу R катушки:

Из уравнения (6) следует, что если величина В двулучепреломления, наведенного изгибом оптического волокна, меньше, чем величина внутреннего двулучепреломления, допускаемого стандартом на оптическое волокно, то можно определить, будет ли оптическое волокно при измерении оптического волокна, намотанного на катушку, удовлетворять требованиям стандарта относительно поляризационной модовой дисперсии после сборки в оптический кабель.

Поэтому предпочтительно, чтобы радиус R катушки удовлетворял соотношению, определенному в нижеследующем уравнении (4):

В данном случае В' обозначает максимальное значение величины внутреннего двулучепреломления, допускаемое стандартом на оптическое волокно, и оно может быть вычислено по предварительно определенному верхнему пределу поляризационной модовой дисперсии и средней длине связи волоконно-оптического кабеля путем использования приведенных выше уравнений (1) и (3).

В данном случае предпочтительно, чтобы катушка имела конструкцию, обеспечивающую возможность временного уменьшения натяжения, прикладываемого к оптическому волокну, поскольку влияние двулучепреломления, создаваемого внутри оптического волокна вследствие натяжения, может быть исключено.

В этом месте предпочтительно оценить распределения поляризационной модовой дисперсии в продольном направлении оптического волокна.

В уровне техники до настоящего изобретения не было способа измерения, предназначенного для выполнения измерения длины биений без разрезания оптического волокна. Исходя из этого, только путем использования способа настоящего изобретения можно иметь волокно, для которого поляризационная модовая дисперсия после сборки в оптический кабель может быть известна до процесса сборки в оптический кабель.

Кроме того, поскольку в настоящем изобретении длина биений может быть измерена в продольном направлении оптического волокна, то даже в случае, если место, где длина биений отчасти небольшая, это место может быть определено. В таком случае путем использования способа настоящего изобретения и в первую очередь определения места, где длина биений оптического волокна довольно небольшая, причина недостатка может быть установлена, а процесс изготовления может быть улучшен. В результате даже после того, как оптическое волокно разделено в процессе сборки в оптический кабель, может быть получено оптическое волокно, которое имеет приемлемую поляризационную модовую дисперсию во всем волоконно-оптическом кабеле.

Предпочтительно, чтобы при передаче 40 Гб/с поляризационная модовая дисперсия оптического волокна была равна или меньше, чем 0,1 пс/. Кроме того, поскольку канал передачи образуется множеством оптических волокон, необходимо, чтобы поляризационная модовая дисперсия всего канала передачи была, по меньшей мере, равна 0,1 пс/ или меньше. Заявитель настоящей заявки провел исследования, использовав комбинации оптических волокон и волоконно-оптических кабелей, имеющих различные структуры, чтобы установить, когда для оптических волокон, имеющих длину биений 15 м или больше, после сборки в оптический кабель соединенных для формирования одного канала передачи, можно устанавливать поляризационную модовую дисперсию всего канала передачи, равной 0,1 пс/ или меньшей. Для оптических волокон, имеющих длину биений 30 м или больше после сборки в оптический кабель, было обнаружено, что поляризационная модовая дисперсия составляет 0,1 пс/ или меньше во всех отдельных оптических волокнах. Поэтому предпочтительно, чтобы длина биений, измеренная путем использования способа согласно на