CN104932052A - 保偏光纤 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种保偏光纤。本发明的保偏光纤具备：芯；空开间隔地配置在该芯的两侧的一对应力施加部；以及包围上述芯以及上述一对应力施加部的包覆层。上述包覆层具备：配置在上述芯的外周上的第一包覆层；配置在该第一包覆层的外周上的第二包覆层；以及配置在该第二包覆层的外周上的第三包覆层。上述芯的最大折射率比上述第一包覆层、上述第二包覆层以及上述第三包覆层的各最大折射率都大。上述第二包覆层的最大折射率比上述第一包覆层与上述第三包覆层的最大折射率都小。各上述应力施加部的热膨胀率比上述包覆层的热膨胀率大。各上述应力施加部设置为在沿着周向的位置断开上述第二包覆层。

Description

保偏光纤

技术领域

本发明涉及保偏光纤。

背景技术

以往，保偏光纤用于光传输系统等中具有偏振依存性的光设备彼此的连接等。作为这种保偏光纤，例如如专利文献1那样，在芯的两侧设置一对应力施加部，利用包覆层将上述芯以及一对应力施加部包围。

然而，近年来，对于由上述光设备构成的模块等，小型化的要求正在提高，伴随于此，要求在模块中使用的保偏光纤也较小地(以较小的曲率半径)弯曲来使用。

在上述现有的保偏光纤中，通过将芯与包覆层的相对折射率差设定为较大，能够增强光向芯的封闭。由此，即便较小地弯曲保偏光纤，也能够抑制弯曲损耗变大。另外，在上述现有的保偏光纤中，通过以接近芯的方式配置一对应力施加部，从而即便较小地弯曲保偏光纤，也能够抑制偏振串扰(弯曲偏振串扰)变大。

另外，以往，作为较小地弯曲也能够抑制弯曲损耗、偏振串扰的增加的其他光纤，也存在在芯区域的周围形成有多个空孔的保偏型光子晶体光纤(参照非专利文献1)。

专利文献1：日本特开2003-337238号公报

非专利文献1：除竹永藤宏之外，还有“宽带保偏光子晶体光纤”藤仓技术报告，2005年4月第108号p6-9

然而，在专利文献1的保偏光纤中，存在若将芯与包覆层的相对折射率差设定为较大则模场的直径(模场直径)变小这一问题。在该情况下，上述保偏光纤、和与其连接的现有的光纤(单模光纤(SMF)、其他保偏光纤)的模场直径之差变大，导致上述保偏光纤与现有的光纤的连接损耗变大。另外，若保偏光纤的模场直径变小，则该保偏光纤与光设备的连接也变得困难。

另一方面，若是非专利文献1的保偏型光子晶体光纤，则能够将模场直径设定为较大并且抑制较小弯曲时的弯曲损耗、偏振串扰的增加，但是保偏型光子晶体光纤制造困难，并且也难以廉价地制造。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种保偏光纤，即便较小弯曲也能够抑制弯曲损耗以及偏振串扰的增加，并且能够将模场直径设定为较大，并能够容易且廉价地制造。

为了解决上述课题，本发明的保偏光纤具备：芯；空开间隔地配置在该芯的两侧的一对应力施加部；以及包围上述芯以及上述一对应力施加部的包覆层，上述保偏光纤的特征在于，上述包覆层具备：配置在上述芯的外周上的第一包覆层；配置在该第一包覆层的外周上的第二包覆层；以及配置在该第二包覆层的外周上的第三包覆层，上述芯的最大折射率比上述第一包覆层、上述第二包覆层以及上述第三包覆层的各最大折射率都大，上述第二包覆层的最大折射率比上述第一包覆层与上述第三包覆层的最大折射率都小，各上述应力施加部的热膨胀率比上述包覆层的热膨胀率大，各上述应力施加部设置为在沿着周向的位置断开上述第二包覆层。例如，设置有将上述第二包覆层断开成两部分的应力施加部。应力施加部配置于上述第三包覆层的一部分内以及上述第一包覆层的一部分内。

在本发明的保偏光纤中，包覆层通过在第一、第三包覆层之间设置折射率比它们小的第二包覆层而构成，由此保偏光纤的关于径向的折射率的曲线成为具有槽的曲线(沟型曲线)。

在该结构中，能够将模场的直径(模场直径)设定为较大。另外，在该结构中，由于将模场的外缘处的有效折射率与第二包覆层的折射率之差设定为较大，所以与具有没有槽的曲线(单峰型曲线)的光纤比较，能够实现较小弯曲时的弯曲损耗的减少。即，在本实施方式的保偏光纤中，不用缩小模场直径就能够减少较小弯曲时的弯曲损耗。

并且，在本发明的保偏光纤设置有对芯施加应力从而引起双折射的一对应力施加部。而且，通过以各应力施加部至少断开第二包覆层的程度较窄地设定一对应力施加部的间隔，能够抑制较小弯曲时的偏振串扰(弯曲偏振串扰)的增加。

而且，在上述保偏光纤中，也可以构成为，即，上述应力施加部也可以设置为相比上述第一包覆层与上述第二包覆层的边界向径向内侧伸出。

此时，能够进一步抑制较小弯曲时的偏振串扰的增加。

另外，在上述保偏光纤中也可以构成为，即，当将上述芯的半径设为r1并且将上述第一包覆层的外缘的半径设为r2时，r2/r1的值为2.5以上且4.5以下，以上述第三包覆层的最大折射率为基准时的上述芯的相对折射率差为0.20％以上且0.70％以下，并且，当将以上述芯的中心为基准的半径设为r，将以上述第三包覆层的最大折射率为基准的上述半径r处的相对折射率差设为Δn(r)，将上述第二包覆层的内缘的半径设为r3时，由下述式(1)表示的上述第二包覆层的折射率体积V为25％·μm²以上且110％·μm²以下，并且，各上述应力施加部的直径为30μm以上且40μm以下，上述一对应力施加部的间隔为20μm以下。

[式2]

$V=2{\∫}_{r2}^{r3}\left|\mathrm{\Δn}\left(r\right)\right|\·\mathrm{rdr}...\left(1\right)$

并且，在上述保偏光纤中，上述第二包覆层的折射率体积V为50％·μm²以上。

另外，也可以构成为，即，以上述第三包覆层的最大折射率为基准时的上述第一包覆层的相对折射率差为-0.10％以上且-0.05％以下。

也可以构成为，即，以上述第三包覆层的最大折射率为基准时的上述第二包覆层的相对折射率差为-0.60％以上且-0.20％以下。

并且，在上述保偏光纤中，也可以构成为，即，截止波长为1.44μm以下，在使用波长1.55μm的模场直径为7.9μm以上，以单模传播至使用波长1.65μm为止的波长的光，并且在直径10mm的心轴卷绕10次并测定了弯曲损耗以及偏振串扰时获得的上述述弯曲损耗的测定值为0.05dB以下，上述偏振串扰的测定值为-30dB以下。

另外，在上述保偏光纤中也可以构成为，即，截止波长为1.30μm以下，以单模传播使用波长1.31μm的光，在使用波长1.31μm的模场直径为6.6μm以上，并且在直径10mm的心轴卷绕10次并测定了弯曲损耗以及偏振串扰时获得的上述述弯曲损耗的测定值为0.05dB以下，上述偏振串扰的测定值为-30dB以下。

并且，在上述保偏光纤中也可以构成为，即，截止波长为0.97μm以下，以单模传播使用波长0.98μm的光，在使用波长0.98μm的模场直径为4.7μm以上，并且在直径10mm的心轴卷绕10次并测定了弯曲损耗以及偏振串扰时获得的上述述弯曲损耗的测定值为0.05dB以下，上述偏振串扰的测定值为-30dB以下。

另外，在上述保偏光纤中也可以构成为，即，截止波长为0.84μm以下，以单模传播使用波长0.85μm的光，在使用波长0.85μm的模场直径为3.9μm以上，并且在直径10mm的心轴卷绕10次并测定了弯曲损耗以及偏振串扰时获得的上述述弯曲损耗的测定值为0.05dB以下，上述偏振串扰的测定值为-30dB以下。

根据本发明，能够提供即便较小弯曲也能够抑制弯曲损耗以及偏振串扰的增加并且能够将模场直径设定为较大的保偏光纤。

另外，通过将模场直径设定为较大，能够将与现有的光纤的连接损耗抑制为较小。并且，能够提供相比保偏型光子晶体光纤能够容易并且廉价地进行制造的保偏光纤。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的保偏光纤的简要剖视图。

图2是表示图1的保偏光纤的x轴方向的折射率分布的图表。

图3是表示图1的保偏光纤的y轴方向的折射率分布的图表。

图4是表示将供保偏光纤卷绕的心轴的直径形成为恒定时的一对应力施加部的间隔、与模式双折射率以及偏振串扰之间的关系的图表。

图5是表示将一对应力施加部的间隔形成为恒定时的应力施加部的直径、与模式双折射率之间的关系的图表。

图6是表示将应力施加部的直径形成为恒定时的心轴的直径、与卷绕于心轴的保偏光纤的偏振串扰之间的关系的图表。

具体实施方式

以下，参照图1～6对本发明的保偏光纤的一个实施方式进行说明。

如图1、2所示，本实施方式的保偏光纤1具备：半径r1的芯2；一对应力施加部3，它们空开间隔地配置在芯2的两侧；以及包覆层4，其包围芯2以及一对应力施加部3。

包覆层4具备：半径r2的第一包覆层11，其配置在芯2的外周上；半径r3的第二包覆层12，其配置在第一包覆层11的外周上；以及半径r4的第三包覆层13，其配置在第二包覆层12的外周上。

如图2所示，芯2的最大折射率设定为比上述第一包覆层11、第二包覆层12以及第三包覆层13的各最大折射率都大。另外，第二包覆层12的最大折射率设定为比第一包覆层11与第三包覆层13的最大折射率都小。

关于上述最大折射率，将在芯2的从中心至外缘的径向位置中最大的折射率定义为芯2的最大折射率，将在第一包覆层11的从内缘至外缘的径向位置中最大的折射率定义为第一包覆层11的最大折射率，将在第二包覆层12的从内缘至外缘的径向位置中最大的折射率定义为第二包覆层12的最大折射率，将在第三包覆层13的从内缘至外缘的径向位置中最大的折射率定义为第三包覆层13的最大折射率。在图2所示的折射率分布中，由于芯2的折射率无论径向位置如何均恒定，所以该折射率为芯2的最大折射率。由于第一包覆层11的折射率无论径向位置如何均恒定，所以该折射率为第一包覆层11的最大折射率。由于第二包覆层12的折射率无论径向位置如何均恒定，所以该折射率为第二包覆层12的最大折射率。由于第三包覆层13的折射率无论径向位置如何均恒定，所以该折射率为第三包覆层13的最大折射率。

如上述所述，包覆层4通过在第一包覆层11与第三包覆层13之间设置折射率比第一包覆层11与第三包覆层13小的第二包覆层12而构成，由此在本实施方式的保偏光纤1中，如图2所示，保偏光纤1的关于径向的折射率的曲线(折射率分布)为具有槽的曲线(沟型曲线)。

在具有沟型曲线的本实施方式的保偏光纤1中，能够将图1所示的模场5的直径(以下称为模场直径)设定为较大。另外，由于能够将模场5的外缘处的有效折射率与第二包覆层12的折射率之差设定为较大，所以与没有槽的一般的具有单峰型曲线的现有保偏光纤(包覆层4单一的保偏光纤)比较，能够实现较小弯曲时的弯曲损耗的减少。即，在本实施方式的保偏光纤中，不用缩小模场直径就能够减少较小弯曲时的弯曲损耗。

此外，上述模场直径在图2、3中用附图标记“MFD”表示。

一对应力施加部3对芯2施加应力而引起双折射。如图1所示，各应力施加部3形成为剖面呈圆形状。各应力施加部3的热膨胀率设定为比包覆层4的热膨胀率大。各应力施加部3设置为在沿着周向的位置(沿着第二包覆层12的周向的第二包覆层12的位置)断开第二包覆层12。换言之，应力施加部3以应力施加部3夹着第一包覆层11的方式断开第二包覆层12。由此，第二包覆层12沿着第一包覆层11的周向在第一包覆层11上形成为圆弧状。芯2的中心、第一包覆层11的中心、第二包覆层12的中心(形成两个第二包覆层12的圆弧形状的圆的中心)、应力施加部3的两个中心位于同一线(图1所述的沿着y轴方向延伸的线)上。在图1中，虽然各应力施加部3设置为相比第一包覆层11与第二包覆层12的边界向径向内侧伸出，但例如也可以设置为未伸出。另外，各应力施加部3相比第二包覆层12与第三包覆层13的边界向径向外侧伸出。而且，如图3所示，各应力施加部3的最大折射率设定为比第一包覆层11以及第三包覆层13的最大折射率都小。另外，各应力施加部3的最大折射率设定为比第二包覆层12的最大折射率小。

上述各应力施加部3的最大折射率表示在各应力施加部3的从中心至外缘的径向位置中最大的各应力施加部3的折射率。在图3所示的折射率分布中，由于应力施加部3的折射率无论径向位置如何均恒定，所以该折射率成为最大折射率。

如上述所述那样，以各应力施加部3断开第二包覆层12的程度，较窄地设定一对应力施加部3的间隔r5，由此能够抑制较小弯曲时的偏振串扰(弯曲偏振串扰)的增加。

而且，只要构成上述芯2、一对应力施加部3、包覆层4(第一包覆层11、第二包覆层12以及第三包覆层13)的材料是具备一对应力施加部3的保偏光纤(PANDA型保偏光纤)所使用的材料，可以使用任意材料。例如也可以使用添加有GeO₂的石英作为芯2，使用纯石英作为第一包覆层11以及第三包覆层13，使用添加有氟的石英作为第二包覆层12，使用添加有硼的石英作为各应力施加部3。

而且，在本实施方式的保偏光纤1中，当将芯2的半径设为r1并且将第一包覆层11的外缘(第二包覆层12的内缘)的半径设为r2时，优选r2/r1的值为2.5以上且4.5以下，更加优选为3.0以上且4.5以下。

通过在r2/r1的值为2.5以上的位置设置第二包覆层12，能够将模场直径的变动抑制为较小并且能够减少弯曲损耗。另外，若在r2/r1的值为3.0以上的位置设置第二包覆层12，则能够将模场直径的变动进一步抑制为较小并且能够进一步减少弯曲损耗。

另一方面，将r2/r1的值设为4.5以下的理由是，若r2/r1过大，则基于后述的第一包覆层11的相对折射率差的变化的光学特性显著，特别是截止波长的变化显著，从而制造性恶化。另外，若r2/r1过大，则由设置第二包覆层12产生的效果降低，以单模的传输变困难。

另外，优选以第三包覆层13的最大折射率为基准时的第一包覆层11的相对折射率差为-0.10％以上且0.05％以下，更加优选为-0.10％以上且0.00％以下。

若第一包覆层11的相对折射率差过大，则截止波长变长。另一方面，若第一包覆层11的相对折射率差过小，则第一包覆层11对光的封闭变强，能够减少弯曲损耗，相反，模场直径变小，与现有的光纤(单模光纤、其他保偏光纤)的连接损耗变大。因此，优选将第一包覆层11的相对折射率差设定于上述范围，以便能够同时实现所希望的截止波长、弯曲损耗的减少以及所希望的模场直径。

另外，在本实施方式的保偏光纤1中，将以芯2的中心为基准的半径设为r，将以第三包覆层13的最大折射率为基准的半径r处的相对折射率差设为Δn(r)，将第二包覆层12的内缘的半径(第一包覆层11的半径)设为r2，将第二包覆层12的外缘的半径设为r3，则由下述式(1)来表示第二包覆层12的折射率体积V。

[式3]

$V=2{\∫}_{r2}^{r3}\left|\mathrm{\Δn}\left(r\right)\right|\·\mathrm{rdr}...\left(1\right)$

此处，准备具有单峰型曲线的保偏光纤、与具有规定直径的心轴，将具有单峰型曲线的保偏光纤在心轴卷绕10次(10圈)，测定在规定波长的弯曲损耗，获得弯曲损耗增加的值(弯曲损耗增加的参照值(A))。进而，准备本实施方式的保偏光纤1，与和上述相同的心轴，将本实施方式的保偏光纤1在心轴卷绕10次(10圈)，并利用与上述相同的方法测定在规定波长的弯曲损耗，获得弯曲损耗增加的值(本实施方式的弯曲损耗增加的值(B))。接着，求取通过上述测定获得的、本实施方式的弯曲损耗增加的值(B)与弯曲损耗增加的参照值(A)之比亦即弯曲损耗比。该弯曲损耗比与上述r2/r1的值以及由上述式(1)表示的折射率体积V存在相关关系。

具体而言，若折射率体积V变大，则存在弯曲损比变小的趋势，折射率体积V与弯曲损耗的关系由r2/r1的值即低折射率层(第二包覆层12)的位置来决定。因此，为了实现更优的弯曲损耗特性，优选折射率体积V为25％·μm²以上，更加优选为50％·μm²以上。

并且，在本实施方式的保偏光纤1中，优选以第三包覆层13的最大折射率为基准时的芯2的相对折射率差Δ1(参照图2、3)为0.20％以上且0.70％以下，更加优选为0.25％以上且0.65％以下。此时，不用缩小模场直径就能够缩小较小弯曲时的弯曲损耗。

另外，优选以第三包覆层13的最大折射率为基准时的第二包覆层12的相对折射率差Δ2(参照图2)为-0.6％以上且-0.2％以下。该范围由上述折射率体积V规定。

并且，优选一对应力施加部3的间隔r5(参照图3)为20μm以下。如后述的表1～3所示，这是因为若间隔r5超过20μm则较小弯曲时的偏振串扰超过允许范围而变大。

然而，如图4所示，相对于上述间隔r5的模式双折射率(保偏光纤中相对于相互正交的两个偏振波模式(x偏振波、y偏振波)的等价折射率nx、ny的差分)、与偏振串扰的关系存在反比例关系。即，若间隔r5变小，则模式双折射率变大，并且偏振串扰变小，特性变好。但是，优选上述间隔r5设定为模场直径以上，以使应力施加部3不与模场5重叠(以使应力施加部3不与模场5接触)。

另外，优选各应力施加部3的直径d_sap(参照图3)为30μm以上且40μm以下。如图5所示，这是因为若应力施加部3的直径d_sap比30μm小或者比40μm大则模式双折射率开始大幅度降低从而特性恶化。虽然图5所示的模式双折射率相对于应力施加部3的直径d_sap的变化的变化比图4所示的模式双折射率相对于应力施加部3的间隔r5的变化的变化小，但是优选各应力施加部3的直径d_sap如上述那样设定。

而且，根据上述本实施方式，能够获得如下保偏光纤1，即，即便较小弯曲，也能够抑制弯曲损耗以及偏振串扰的增加，并且能够将模场直径设定为较大。另外，由于能够将模场直径设定为较大，从而能够将保偏光纤与现有的光纤的连接损耗抑制为较小。并且，本实施方式的保偏光纤1与保偏型光子晶体光纤比较，能够容易并且廉价地制造。

具体而言，如后述的表1、2的实施例1、5所例示那样，能够获得如下保偏光纤，即，截止波长为1.44μm以下，使用在波长1.55μm的模场直径为7.9μm以上，以单模传播至使用波长1.65μm为止的波长的光，并且在直径10mm的心轴卷绕10次并测定了弯曲损耗以及偏振串扰时获得的上述弯曲损耗的测定值为0.05dB以下，上述偏振串扰的测定值为-30dB以下。另外，在该保偏光纤中，模场直径例如为9.9μm以下。

另外，如后述的表1、2的实施例2、6所例示那样，能够获得如下保偏光纤，即，截止波长为1.30μm以下，以单模传播使用波长1.31μm的光，在使用波长1.31μm的模场直径为6.6μm以上，并且在直径10mm的心轴卷绕10次并测定了弯曲损耗以及偏振串扰时获得的上述弯曲损耗的测定值为0.05dB以下，上述偏振串扰的测定值为-30dB以下。另外，在该保偏光纤中，模场直径例如为8.6μm以下。

并且，如后述的表1、2的实施例3、7所例示那样，能够获得如下保偏光纤，即，截止波长为0.97μm以下，以单模传播使用波长0.98μm的光，在使用波长0.98μm的模场直径为4.7μm以上，并且在直径10mm的心轴卷绕10次并测定了弯曲损耗以及偏振串扰时获得的上述弯曲损耗的测定值为0.05dB以下，上述偏振串扰的测定值为-30dB以下。另外，在该保偏光纤中，模场直径例如为6.7μm以下。

并且，如后述的表1、2的实施例4、8所例示那样，能够获得如下保偏光纤，即，截止波长为0.84μm以下，以单模传播使用波长0.85μm的光，在使用波长0.85μm的模场直径为3.9μm以上，并且在直径10mm的心轴卷绕10次并测定了弯曲损耗以及偏振串扰时获得的上述弯曲损耗的测定值为0.05dB以下，上述偏振串扰的测定值为-30dB以下。另外，在该保偏光纤中，模场直径例如为5.9μm以下。

〔实施例〕

以下，示出表1～4的实施例1～8以及比较例9～16使发明的效果明确。

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

表1所示的实施例1～4以及表2所示的实施例5～8均是本实施方式的保偏光纤1的例子。

在这些实施例1～8中，应力施加部3的间隔r5均设定为第一包覆层11的直径(r2×2)以下。即，在实施例1～8中，各应力施加部3均相比第一包覆层11与第二包覆层12的边界朝径向内侧(第一包覆层11侧)伸出(参照图1)。

但是，在实施例1～4中，各应力施加部3向第一包覆层11侧的伸出量为5μm，与此相对，在实施例5～8中，各应力施加部3的伸出量非常小地设定为0.5μm。即，在实施例5～8中，各应力施加部3向径向内侧的伸出位置几乎与第一包覆层11和第二包覆层12的边界大致一致。

另一方面，表3所示的比较例9～12与上述实施例1～8仅应力施加部3的间隔r5不同。在比较例9～12中，应力施加部3的间隔r5均设定为比第一包覆层11的直径(r2×2)大。即，在比较例9～12中，各应力施加部3均位于比第一包覆层11与第二包覆层12的边界靠径向外侧的位置，不像实施例1～8那样向第一包覆层11侧伸出。因此，在比较例9～12中，第二包覆层12未被应力施加部3在沿着周向的位置断开。

另外，表4所示的比较例13～16与上述实施例1～4比较，尽管应力施加部3的间隔r5相同，但是没有第二包覆层12与第三包覆层13的折射率差。即，比较例13～16是一般的具有单峰型曲线的现有的保偏光纤。

此外，在表1～4中，模场直径、传输损耗、弯曲损耗以及偏振串扰的各项目均是在使用波长的值。另外，表1～4中的弯曲损耗以及偏振串扰的值分别是在直径10mm以及直径15mm的心轴卷绕了10次时的值。另外，表1～4中的芯折射率差Δ1、第二包覆层折射率差Δ2均是以第三包覆层13的折射率为基准的相对折射率差。

比较实施例1～8与比较例9～12可知：均是即便应力施加部3的间隔r5发生变化，弯曲损耗也不发生变化，弯曲损耗的值为能够充分允许的值。

另一方面，应力施加部3的间隔r5越大，偏振串扰的值越大。具体而言，由于优选偏振串扰的值为-30dB以下，所以在实施例1～8中，适当地抑制了偏振串扰的增加，但是在比较例9～12中，偏振串扰超过允许范围增加。

另外，图6针对实施例1～8(r4＝10μm、19μm)以及比较例9～12(r4＝27μm)，示出了将应力施加部3的直径d_sap设为恒定(35μm)时的心轴的直径、与在心轴卷绕的保偏光纤的偏振串扰之间的关系。

根据图6的图，即便是实施例1～8以及比较例9～12中的任一个，特别是在心轴的直径为20mm以下的范围，也存在心轴的直径越小偏振串扰越增加的趋势。但是，在实施例1～8中，偏振串扰增加的程度比比较例9～12小。即，在实施例1～8中，能够适当地抑制偏振串扰的增加。

另外，参照表1、2以及图6，比较实施例1～4与实施例5～8可知：实施例1～4中的偏振串扰的值被抑制为比实施例5～8小。

即，为了将偏振串扰的增加抑制为较小，优选将应力施加部3的间隔r5设定为较小。

但是，不优选将应力施加部3的间隔r5设定为过小。例如，若以应力施加部3与芯2接触的方式设定应力施加部3的间隔r5，则因应力施加部3的影响，模场5接近椭圆形(模场5非圆化)，上述保偏光纤与现有的光纤(单模光纤、其他保偏光纤)的连接损耗增大。

另外，虽然若使用波长变长，则模场直径变大，但是若应力施加部3与模场5重叠，则传输损耗增加。因此，实施例1～4中的应力施加部3的间隔r5以应力施加部3未与模场5重叠的方式设定为10μm。但是，在以较短的长度使用本实施方式的保偏光纤1的情况下，即便传输损耗以某种程度变大也不会产生问题，所以应力施加部3的间隔r5也可以较窄地设定至至少模场5未非圆化的程度。

并且，比较实施例1～4与比较例13～16可知：虽然在模场直径、模式双折射率没有差异，但是实施例1～4的弯曲损耗较小地抑制为比较例13～16的大致1/10左右。另外，实施例1～4的偏振串扰抑制为比比较例13～16小。

如以上说明那样，根据实施例1～8，能够较大地设定模场直径并且将较小弯曲时的弯曲损耗、偏振串扰的增加抑制为较小。

特别是在实施例1～4中，能够将偏振串扰的增加抑制为特别小。另外，通过能够将模场直径设定为较大，能够将上述保偏光纤与现有的光纤的连接损耗抑制为较小。

另外，根据表1、2的结果，即便如实施例4、8那样，变更芯2与包覆层4的直径比而形成至使用波长0.85μm为止的保偏光纤，也能够获得足够良好的弯曲特性(弯曲损耗以及偏振串扰)。

附图标记的说明：

1...保偏光纤；2...芯；3...应力施加部；4...包覆层；5...模场；11...第一包覆层；12...第二包覆层；13...第三包覆层。

Claims (10)

1.一种保偏光纤，其具备：芯；空开间隔地配置在该芯的两侧的一对应力施加部；以及包围所述芯以及所述一对应力施加部的包覆层，

所述保偏光纤的特征在于，

所述包覆层具备：配置在所述芯的外周上的第一包覆层；配置在该第一包覆层的外周上的第二包覆层；以及配置在该第二包覆层的外周上的第三包覆层，

所述芯的最大折射率比所述第一包覆层、所述第二包覆层以及所述第三包覆层的各最大折射率都大，

所述第二包覆层的最大折射率比所述第一包覆层与所述第三包覆层的最大折射率都小，

各所述应力施加部的热膨胀率比所述包覆层的热膨胀率大，

各所述应力施加部设置为在沿着周向的位置断开所述第二包覆层。

2.根据权利要求1所述的保偏光纤，其特征在于，

所述应力施加部设置为相比所述第一包覆层与所述第二包覆层的边界向径向内侧伸出。

3.根据权利要求1或2所述的保偏光纤，其特征在于，

当将所述芯的半径设为r1并且将所述第一包覆层的外缘的半径设为r2时，r2/r1的值为2.5以上且4.5以下，

以所述第三包覆层的最大折射率为基准时的所述芯的相对折射率差为0.20％以上且0.70％以下，

并且，当将以所述芯的中心为基准的半径设为r，将以所述第三包覆层的最大折射率为基准的所述半径r处的相对折射率差设为Δn(r)，将所述第二包覆层的内缘的半径设为r3时，由下述式(1)表示的所述第二包覆层的折射率体积V为25％·μm²以上且110％·μm²以下，

[式1]

$V=2{\∫}_{r2}^{r3}\left|\mathrm{\Δn}\left(r\right)\right|\·\mathrm{rdr}...\left(1\right)$

并且，各所述应力施加部的直径为30μm以上且40μm以下，

所述一对应力施加部的间隔为20μm以下。

4.根据权利要求3所述的保偏光纤，其特征在于，

所述第二包覆层的折射率体积V为50％·μm²以上。

5.根据权利要求3所述的保偏光纤，其特征在于，

以所述第三包覆层的最大折射率为基准时的所述第一包覆层的相对折射率差为-0.10％以上且0.05％以下。

6.根据权利要求3所述的保偏光纤，其特征在于，

以所述第三包覆层的最大折射率为基准时的所述第二包覆层的相对折射率差为-0.60％以上且-0.20％以下。

7.根据权利要求3所述的保偏光纤，其特征在于，

截止波长为1.44μm以下，

在使用波长1.55μm的模场直径为7.9μm以上，

以单模传播至使用波长1.65μm为止的波长的光，

并且在直径10mm的心轴卷绕10次并测定了弯曲损耗以及偏振串扰时获得的所述弯曲损耗的测定值为0.05dB以下，所述偏振串扰的测定值为-30dB以下。

8.根据权利要求3所述的保偏光纤，其特征在于，

截止波长为1.30μm以下，

以单模传播使用波长1.31μm的光，

在使用波长1.31μm的模场直径为6.6μm以上，

并且在直径10mm的心轴卷绕10次并测定了弯曲损耗以及偏振串扰时获得的所述弯曲损耗的测定值为0.05dB以下，所述偏振串扰的测定值为-30dB以下。

9.根据权利要求3所述的保偏光纤，其特征在于，

截止波长为0.97μm以下，

以单模传播使用波长0.98μm的光，

在使用波长0.98μm的模场直径为4.7μm以上，

并且在直径10mm的心轴卷绕10次并测定了弯曲损耗以及偏振串扰时获得的所述弯曲损耗的测定值为0.05dB以下，所述偏振串扰的测定值为-30dB以下。

10.根据权利要求3所述的保偏光纤，其特征在于，

截止波长为0.84μm以下，

以单模传播使用波长0.85μm的光，

在使用波长0.85μm的模场直径为3.9μm以上，

并且在直径10mm的心轴卷绕10次并测定了弯曲损耗以及偏振串扰时获得的所述弯曲损耗的测定值为0.05dB以下，所述偏振串扰的测定值为-30dB以下。