CN107505672B - 通信用多芯光纤 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种通信用多芯光纤，其在能够确保可靠性地进行敷设的条件下，能够配置更多的纤芯。该通信用多芯光纤是传播光信号的通信用多芯光纤，具备：包层；配置在包层的中心的1个纤芯；按照分别距中心等距离且包围1个纤芯的方式等间隔配置的6个纤芯；以及在连结6个纤芯中的相邻的2个纤芯的连线与1个纤芯之间，被配置在与连线垂直且通过1个纤芯的线上的共计1个～6个纤芯，除此之外不配置纤芯并且纤芯被包层直接覆盖，在各个纤芯中传播的光的模场直径为9μm～13μm，相邻的纤芯的中心间距离为30μm以上，且6个纤芯的中心与包层的外周面之间的距离为35μm以上，包层的外径为230μm以下。

Description

通信用多芯光纤
本申请是国家申请号为201280042994.2，进入中国国家阶段日期为2014年03月04日，发明名称为“通信用多芯光纤”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及在能够确保可靠性地进行敷设的条件下，能够配置更多的纤芯的通信用多芯光纤。
背景技术
现在，一般普及的光纤通信系统所使用的光纤是1个纤芯的外周由包层包围的结构，通过光信号在该纤芯内传播从而传输信息。而且，近年来随着光纤通信系统的普及，被传输的信息量正飞跃地增大。伴随这样的被传输的信息量的增大，在光纤通信系统中，通过使用数十根至数百根这样的多根光纤，来进行大容量的长距离光通信。
为了使这样的光纤通信系统中的光纤的数量减少，例如已知有如下述非专利文献1所记载那样，使用多个纤芯的外周由1个包层包围的多芯光纤，通过在各个纤芯传播的光，来使多个信号传输。
非专利文献1:Masanori KOSHIBA“Heterogeneous multi-core fibers：proposaland design principle”IEICE Electronics Express，Vol.6，No.2
近年来，为了使能够传输的信息量变更多，希望一种纤芯数量比非专利文献1中所记载的纤芯被1-6配置(按照在中心配置1个纤芯、且包围该纤芯的方式等间隔配置6个纤芯的配置)的多芯光纤的纤芯数量更多的多芯光纤。在非专利文献1中，作为纤芯数量比纤芯被1-6配置的多芯光纤的纤芯数量更多的多芯光纤，记载有纤芯被1-6-12配置(按照在中心配置1个纤芯、且包围该纤芯的方式等间隔配置6个纤芯，进而按照包围6个纤芯的方式等间隔配置12个纤芯的配置)的多芯光纤。但是，若是如这样的纤芯被1-6-12配置的多芯光纤，则有可能包层的外周面与纤芯之间的距离变得过近，该情况下，由于变得易于产生微弯损耗所以多芯光纤的可靠性降低。
因此，考虑将多芯光纤的包层的外径扩大，从而扩大纤芯间距离。但是，若过于扩大包层的外径，则当多芯光纤被弯曲敷设时，有可能变得易于断裂从而可靠性降低。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种在能够确保可靠性地进行敷设的条件下，能够配置更多的纤芯的通信用多芯光纤。
以往，从弯曲损耗特性的观点考虑，光信号传输用的光纤所允许的最小弯曲半径为30mm以上。另一方面，近年来，已开发一种由弯曲造成的光的损耗(弯曲损耗)小、且即使弯曲半径在15mm以下也不产生弯曲损耗的、抗弯曲的光纤。但是，已知存在若光纤在以小径弯曲的状态下经过长时间，则因产生微小的石英玻璃内的损伤等而引起断裂的情况。因此，对于抗弯曲的光纤所要求的最小弯曲半径而言，与基于弯曲损耗的观点而考虑的条件相比，基于可靠性的观点而考虑的条件被优先决定。而且，作为用于确保抗弯曲的光纤中的可靠性的指标，对于包层的外径为125μm的光纤而言，可以说优选地在设为比上述弯曲半径为30mm更为严格的条件、而以15mm的弯曲半径卷绕100次的状态下，20年间的断裂概率为1.0×10-7以下。这里，假设光纤的筛选级别为1％的拉伸变形率。因此，对于具有125μm以上的外径的光纤而言，如果使用以往所示的弯曲半径，并且使用包层的外径为125μm的光纤的条件即上述卷绕100次的条件，在以30mm的弯曲半径卷绕100次的状态下，20年间的断裂概率为1.0×10-7以下，则能够认为作为通信用光纤能够确保充分的可靠性。而且，本发明者等发现为了满足在以30mm的弯曲半径卷绕100次的状态下，20年间的断裂概率为1.0×10-7以下这样的条件，只要包层的外径为230μm以内即可。因此，本发明者们专心地进行反复研究以便利用具有这样的外形的包层能够配置更多的纤芯，最终作成了本发明。
即，本发明的一方式的特征在于：具备包层、配置在上述包层的中心的1个纤芯、以及按照分别距上述中心等距离、且包围上述1个纤芯的方式等间隔配置的7个～12个纤芯，上述包层的外径为230μm以下。
根据这样的通信用多芯光纤，因为包层的外径为230μm以内，所以能够确保针对敷设时的断裂的可靠性。与纤芯被1-6-12配置的光纤相比，当设为与该多芯光纤相同的纤芯间距离时，能够扩大最外周侧的纤芯与包层的外周面之间的距离。因此，能够抑制微弯损耗，能够确保可靠性。
另外，在纤芯被1-6配置的多芯光纤中，通过配置在中心的纤芯和配置在外侧的相互邻接的2个纤芯而形成正三角形，但在本发明中，因为外周侧的纤芯为7个以上，所以通过配置在中心的纤芯和配置在外侧的相互邻接的2个纤芯而形成等腰三角形。因此，中心的纤芯与外周侧的纤芯之间的中心间距离变得比相邻的外周侧的纤芯彼此的中心间距离大。因为若纤芯间距离变大则串扰变小，所以中心的纤芯与外周侧的纤芯间的串扰变得比外周侧的纤芯彼此的串扰小。因此，当对所有的纤芯射入光信号时，对于最邻近纤芯较多的中心的纤芯而言，串扰的总和变大，但根据上述关系，能够抑制中心的纤芯的串扰的总和到较低。
并且，这样的通信用多芯光纤尽管能够像这样不使光信号劣化地进行传输，但因为配置8个以上的纤芯，所以与现有的一般的纤芯被1-6配置的多芯光纤相比能够配置较多的纤芯，从而能够传递较多的信息。
另外，本发明的其他方式的特征在于：具备包层、分别距上述包层的中心等距离、且等间隔配置的3个纤芯、以及按照分别距上述中心等距离、且包围上述3个纤芯的方式等间隔配置的5个～12个纤芯，上述包层的外径为230μm以下。
因为根据这样的纤芯配置，也能配置8个以上的纤芯，所以与现有的一般的纤芯被1-6配置的多芯光纤相比能够配置较多的纤芯，从而能够传递更多的信息。并且，与纤芯被1-6-12配置的多芯光纤相比，当设为与该多芯光纤相同的纤芯间距离时，能够进一步抑制微弯损耗，能够确保可靠性。
另外，本发明的另一其他方式是传播光信号的通信用多芯光纤，其特征在于：具备包层、配置在上述包层的中心的1个纤芯、按照分别距上述中心等距离、且包围上述1个纤芯的方式等间隔配置的6个纤芯、以及在连结上述6个纤芯中的相邻的2个纤芯的连线与上述1个纤芯之间被配置在与上述连线垂直且通过上述1个纤芯的线上的1个～6个纤芯，上述包层的外径为230μm以下。
根据这样的通信用多芯光纤，配置三层纤芯，第二层的纤芯被配置1～6个。即，纤芯被从1-1-6配置而配置至1-6-6。因此，因为作为整体配置8个～13个纤芯，所以成为与现有的一般的纤芯被1-6配置的多芯光纤相比多的纤芯，从而能够传递更多的信息。并且，与纤芯被1-6-12配置的多芯光纤相比，当设为与该多芯光纤相同的纤芯间距离时，能够进一步抑制微弯损耗，能够确保可靠性。
另外，本发明的另一其他方式的特征在于：具备包层、配置在上述包层的中心的1个纤芯、以及按照包围上述1个纤芯、且整体成为正方形的方式等间隔配置的8个纤芯，上述包层的外径为230μm以下。
根据这样的纤芯配置，与现有的一般的纤芯被1-6配置的多芯光纤相比也能够配置较多的纤芯，从而能够传递更多的信息。并且，与纤芯被1-6-12配置的多芯光纤相比，当设为与该多芯光纤相同的纤芯间距离时，能够进一步抑制微弯损耗，能够确保可靠性。
另外，本发明的另一其他方式的特征在于：具备包层、分别距上述包层的中心等距离、且等间隔配置的4个纤芯、以及按照被配置在连结上述4个纤芯中的相邻的2个纤芯的延长线上、且和上述4个纤芯中最近的纤芯之间的中心间距离与上述4个纤芯中的相邻的2个纤芯之间的中心间距离相等的方式配置的8个纤芯，上述包层的外径为230μm以下。
根据这样的纤芯配置，与现有的一般的纤芯被1-6配置的多芯光纤相比也能够配置较多的纤芯，从而能够传递更多的信息。并且，与纤芯被1-6-12配置的多芯光纤相比，当设为与该多芯光纤相同的纤芯间距离时，能够进一步抑制微弯损耗，能够确保可靠性。
并且，优选在上述发明的任何一个中，在各个上述纤芯中传播的光的模场直径为9μm～13μm，相邻的上述纤芯的中心间距离为30μm以上，并且上述纤芯的中心与上述包层的外周面之间的距离分别为35μm以上。
当使用多芯光纤来进行信息传输时，通过模场直径为9μm～13μm左右，能够抑制光信号的损耗。其理由是因为通过设模场直径为9μm以上，能够抑制因光在纤芯中过于集中而导致由非线性光学效应造成的光的损耗变大，通过设模场直径为13μm以下，能够抑制因光向纤芯的外侧渗漏的量变大而造成的光的损耗增加。另外，因为模场直径为9μm～13μm，相邻的纤芯的中心间距离为30μm以上，所以能够抑制串扰。并且，因为模场直径为9μm～13μm，纤芯的中心与包层的外周面之间的距离也为35μm以上，所以能够抑制因覆盖包层的保护层吸收光而使光信号损耗。
另外，在上述发明中优选还具备：与上述纤芯相比折射率低且包围各个上述纤芯的内侧包层、以及与上述包层及上述内侧包层相比平均折射率低且包围各个上述内侧包层的低折射率层。因为各个低折射率层经由内侧包层来包围各个纤芯，所以对各个纤芯的光的限制效应变大，光难于从纤芯渗漏。因此，能够降低纤芯间的串扰。
并且，在上述发明中，优选各个上述低折射率层由与上述包层及上述内侧包层相比折射率低的材料构成。对于这样的低折射率层的折射率而言，当从折射率的观点考虑各个纤芯构件时，低折射率层成为沟状，所以被称为沟道(Trench)结构。通过形成这样的结构，能够进一步抑制光纤的相对于弯曲的损耗，另外，因为大批量生产中的制造方法已经确立，从而能够容易地便宜地进行制造。
或者，优选在上述发明中，各个上述低折射率层通过按照包围上述内侧包层的方式形成多个与上述包层和上述内侧包层相比折射率低的低折射率部而构成。在这样的低折射率层中，低折射率部没有按照包围纤芯的方式环状地连续形成，所以能够抑制各纤芯的高阶模式的限制变得过强，能够抑制各纤芯的截止波长长波长化。
并且，也可以设上述低折射率部为空孔。该情况下，能够使低折射率层的折射率更低，能够抑制各纤芯的高阶模式的限制变得过强，还能够更加降低串扰。
如以上那样，根据本发明，提供一种在能够确保可靠性地进行敷设的条件下，能够配置更多的纤芯的通信用多芯光纤。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的通信用多芯光纤的与长边方向垂直的截面的结构的图。
图2是表示光纤的弯曲半径与断裂概率之间的关系的图。
图3是表示当在中心配置1个纤芯且在其周围配置多个纤芯时，包层外径、和外周侧的纤芯与包层的外周面之间的距离的关系的图。
图4是表示本发明的第2实施方式所涉及的通信用多芯光纤的与长边方向垂直的截面的结构的图。
图5是表示本发明的第3实施方式所涉及的通信用多芯光纤的与长边方向垂直的截面的结构的图。
图6是表示当在中心配置1个纤芯、在其周围配置6个纤芯、在这6个纤芯周围等间隔配置多个纤芯时，包层的外径、和外周侧的纤芯与包层的外周面之间的距离的关系的图。
图7是表示本发明的第4实施方式所涉及的通信用多芯光纤的与长边方向垂直的截面的结构的图。
图8是表示本发明的第5实施方式所涉及的通信用多芯光纤的与长边方向垂直的截面的结构的图。
图9是表示本发明的第6实施方式所涉及的通信用多芯光纤的与长边方向垂直的截面的结构的图。
图10是表示本发明的第7实施方式所涉及的通信用多芯光纤的与长边方向垂直的截面的结构的图。
具体实施方式
以下，一边参照附图一边对本发明所涉及的通信用多芯光纤(以后称为多芯光纤)的优选实施方式进行详细说明。
(第1实施方式)
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的多芯光纤的与长边方向垂直的截面的结构的图。如图1所示，本实施方式的多芯光纤10具备：包层12；配置在包层12的截面上的中心的1个纤芯11a；按照包围1个纤芯11a的方式等间隔配置的9个纤芯11b；覆盖包层12的外周面的内侧保护层13；以及覆盖内侧保护层13的外周面的外侧保护层14。即对于本实施方式的多芯光纤10而言，多个纤芯11a、11b被1-9配置。
优选该多芯光纤10是传播光信号的光纤，并且在各个纤芯11a、11b中传播的光的模场直径为9μm～13μm。通过设模场直径为9μm以上，能够抑制因光在纤芯中过于集中而由非线性光学效应造成的光的损耗变大，通过设模场直径为13μm以下，能够抑制因光向纤芯的外侧渗漏的量变大而造成光的损耗变大。
对于包层12而言，截面的外形大致为圆形，并且无间隙地包围多个纤芯11a、11b的外周面。形成包层12的材料，只要是通常包层所使用的材料，没有特别限制，例如由没有添加任何掺杂剂的纯石英玻璃形成。
对于各个纤芯11a、11b而言，优选按照相邻的纤芯11a、11b的中心彼此的距离成为30μm以上的方式进行配置，更优选按照成为40μm以上的方式进行配置。通过像这样配置各个纤芯11a、11b，能够抑制相邻的纤芯11a、11b彼此的串扰。尤其是，在如上述那样模场直径为9～13μm的情况下，通过像这样配置纤芯11a、11b能够抑制串扰。另外，对于被配置在外周侧的纤芯11b而言，优选按照纤芯11b的中心与包层12的外周面之间的距离成为35μm以上的方式进行配置，并且更优选成为40μm以上。通过像这样配置外周侧的纤芯11b，能够抑制因在外周侧的纤芯11b中传播的光被内侧保护层13吸收而引起的光信号的损耗。
另外，配置在外周侧的各个纤芯11b分别距包层12的中心等距离，并且被配置在等间隔的位置。像这样配置的纤芯11a、11b相对于包层12的中心轴对称。即，当使多芯光纤10绕包层12的中心轴旋转规定的角度时，外周侧的各个纤芯11b的旋转后的位置成为旋转前的外周侧的其他的纤芯11b的位置。另外，即使使多芯光纤10绕中心轴旋转，配置在中心的纤芯11a也不动。通过像这样将各个纤芯11a、11b配置在相对于包层12的中心轴对称的位置，能够使基于各个纤芯11a、11b的配置的光学特性均匀化。
另外，由于由像这样配置的纤芯11a和相邻的2个纤芯11b而描绘等腰三角形，所以中心纤芯11a与外侧纤芯11b的中心间距离变得比相邻的外侧纤芯11b的中心间距离大。
另外，各个纤芯11a、11b的直径没有特别限定，例如，设为8.7μm～12μm。其中，优选相邻的各个纤芯11a、11b的直径相互稍微不同。该情况下，例如，配置在外周侧的纤芯11b的直径相对于配置在中心的纤芯11a的直径约3％不同，并且相邻的配置在外周侧的纤芯11b彼此的直径相互约0.5％～5％不同。像这样，即使相邻的纤芯11a、11b的直径在物理上稍微不同，如果从在纤芯11a、11b中传播的光的角度考虑，各个纤芯11a、11b的直径也几乎不变，且成为大致相同的光学特性，通过像这样相邻的纤芯11a、11b的直径在物理上稍微不同，能够抑制相邻的纤芯11a、11b的串扰。
另外，各个纤芯11a、11b的折射率比包层12的折射率高，各个纤芯11a、11b的相对于包层的相对折射率差Δ没有特别限定，例如设为0.21％～0.5％。
其中，从能够抑制各个纤芯11a、11b彼此的串扰的观点考虑，优选各个纤芯11a、11b之中，相邻的纤芯的折射率相互不同。该情况下，从抑制串扰且使各个纤芯的光学特性相同的观点考虑，优选相邻的纤芯11a、11b的折射率的差是折射率的1％～5％。
作为这样的纤芯11a、11b的材料，只要与包层12相比折射率高且是上述那样的相对于包层的相对折射率差，就没有特别限定，例如，能够列举有添加了提高折射率的锗等掺杂剂的石英玻璃。
另外，作为内侧保护层13及外侧保护层14的材料，能够列举有相互不同种类的紫外线固化树脂。
其中，这样的多芯光纤10能够利用堆栈和绘制(Stack-and-draw)法来进行制造。即，首先准备构成纤芯11a、11b的多个杆状的纤芯玻璃部件、及构成包层12的一部分的管状的包层玻璃部件、及构成包层12的一部分的杆状的包层玻璃部件。然后，将各个纤芯玻璃部件配置在管状的包层玻璃部件的通孔内，并且在管状的包层玻璃部件与各个纤芯玻璃部件之间配置杆状的包层玻璃部件来填埋间隙。然后，通过在已配置了纤芯玻璃部件的状态下，进行坍缩，来制作截面的配置与如图1所示的多芯光纤10中的除内侧保护层13、外侧保护层14以外的部分相似的光纤用母材。然后，通过将作成的光纤用母材加热融化并纺丝来形成多芯光纤，并用内侧保护层13、外侧保护层14覆盖该多芯光纤，从而形成多芯光纤10。或者，也可以在已将上述的纤芯玻璃部件及杆状的包层玻璃部件配置在管状的包层玻璃部件的通孔内的状态下，一边进行坍缩一边进行纺丝。
或者，在中心具有成为纤芯11a的纤芯玻璃部件的中间母材中，使用钻孔机等在包层玻璃部件的中心的纤芯玻璃部件的周边开设通孔，在该通孔插入具有成为纤芯的纤芯玻璃部件的玻璃杆，并进行坍缩，以便填平该玻璃杆与包层玻璃体之间的间隙，由此，制作与上述相同的光纤用母材。然后，与上述相同，进行纺丝并且用内侧保护层13、外侧保护层14进行覆盖，从而形成多芯光纤10。或者，也可以在上述的通孔插入了上述玻璃杆的状态下，一边进行坍缩一边进行纺丝。
接下来，对包层12的直径进行说明。以往，从弯曲损耗特性的观点考虑，光信号传输用的光纤所允许的最小的弯曲半径为30mm以上。另一方面，近年来，开发了一种由弯曲造成的光的损耗(弯曲损耗)小、且即使弯曲半径在15mm以下也不发生弯曲损耗的、抗弯曲的光纤。但是，已知存在若光纤在以小径弯曲的状态下经过长时间，则因产生微小的石英玻璃内的损伤等而引起断裂的情况。因此，对于光纤所要求的最小弯曲半径而言，与基于弯曲损耗的观点而考虑的条件相比，基于可靠性的观点而考虑的条件被优先决定。而且，作为用于确保可靠性的指标，对于包层的外径为125μm的光纤而言，可以说优选地在设为比上述弯曲半径为30mm更为严格的条件、而以15mm的弯曲半径卷绕100次的状态下，20年间的断裂概率为1.0×10-7以下。这里，假设光纤的筛选级别是1％的拉伸变形率。因此，对于包层的外径为125μm以上的光纤而言，如果使用以往所示的弯曲半径，并使用包层的外径为125μm的光纤的条件即上述卷绕100次的条件，在以30mm的弯曲半径卷绕100次的状态下，20年间的断裂概率为1.0×10-7以下，则能够认为作为通信用光纤能够确保充分的可靠性。
图2是表示光纤的弯曲半径与断裂概率之间的关系的图。在图2中，示有表示在包层的外径为125μm、150μm、200μm、230μm、250μm、300μm的光纤被卷绕100次后的情况下，弯曲半径与20年间的断裂概率之间的关系的曲线。
如图2所示，如果直径为230μm以下，则在光纤卷绕100次的情况下的20年间的断裂概率为1.0×10-7以下。因此，为了能够确保可靠性地进行敷设，设多芯光纤10的包层的外径为230μm以下。并且，在设相邻的纤芯11a、11b的中心彼此的距离为30μm以上、且设配置在外周侧的纤芯11b的中心与包层12的外周面之间的距离为35μm以上的情况下，在如本实施方式那样纤芯被1-9配置的多芯光纤10中，设包层12的外径为158μm～230μm。另外，在设相邻的纤芯11a、11b的中心彼此的距离为40μm以上、且设配置在外周侧的纤芯11b的中心与包层12的外周面之间的距离为40μm以上的情况下，在如本实施方式那样纤芯被1-9配置的多芯光纤10中，设包层12的外径为197μm～230μm。
如以上说明的那样，根据这样的多芯光纤10，因为包层12的外径为230μm以内，所以在进行敷设的情况下能够确保针对断裂的可靠性。另外，与纤芯被1-6-12配置的光纤相比，当为与该多芯光纤相同的纤芯间距离时，能够扩大最外周侧的纤芯11b的中心与包层12的外周面之间的距离。因此，能够抑制微弯损耗，能够确保可靠性。
并且，多芯光纤10尽管像这样具有可靠性，但由于配置10个的纤芯，所以与现有的一般的纤芯被1-6配置的多芯光纤相比，能够传输较多的信息。
另外，在纤芯被1-6配置的多芯光纤中，通过配置在中心的纤芯和配置在外侧的相互邻接的2个纤芯而形成正三角形，但在本发明的多芯光纤10中，因为外周侧的纤芯11b为7个以上，所以通过配置在中心的纤芯11a和配置在外侧的相互邻接的2个纤芯11b而形成等腰三角形。因此，中心的纤芯11a与外周侧的纤芯11b之间的中心间距离变得比相邻的外周侧的纤芯11b彼此的中心间距离大。因为若纤芯间距离变大则串扰变小，所以中心的纤芯11a与外周侧的纤芯11b间的串扰变得比外周侧的纤芯11b彼此的串扰小。因此，当向所有的纤芯11a、11b射入光信号时，对于最邻近纤芯较多的中心的纤芯11a而言，串扰的总和变大，但是根据上述关系，能够抑制中心的纤芯11a的串扰的总和到较低。作为多芯光纤10的纤芯11a、11b整体，能够取得串扰的平衡。
并且，在相邻的纤芯11a、11b的中心彼此的距离分别为30μm以上的情况下，能够降低串扰，在为40μm以上情况下，能够进一步降低串扰，所以能够获得更高的可靠性。并且，在各个纤芯11b的中心与包层12的外周面之间的距离为35μm以上的情况下，能够抑制因光被内侧保护层13吸收而造成的信号光的损耗，所以作为通信用途能够确保可靠性，在为40μm以上的情况下，能够确保更高的可靠性。
其中，在本实施方式中，对于在中心配置1个纤芯、且在外周侧配置9个纤芯的例子进行了说明，但外周侧的纤芯的数量并不局限于此，只要与现有的一般的纤芯被1-6配置的多芯光纤相比纤芯更多，就能够适当地变形。图3是表示在于中心配置1个纤芯、且在其周围等间隔配置多个纤芯的多芯光纤中，在设相邻的纤芯的中心间距离为40μm的情况下，包层的外径、和外周侧的纤芯与包层的外周面之间的距离的关系的图。
如图3所示，最左侧的线表示在纤芯11a、11b被1-6配置的情况下，包层12的外径、和外周侧的纤芯11b的中心与包层12的外周面之间的距离的关系。而且，从该线的相邻右侧开始依次表示在纤芯11a、11b被1-7配置、1-8配置、1-9配置、1-10配置、1-11配置、1-12配置的情况下的、包层12的外径、和外周侧的纤芯11b的中心与包层12的外周面之间的距离的关系。
如上述那样，从在进行敷设的情况下确保针对断裂的可靠性的观点考虑，需要包层12的外径为230μm以下，并且从抑制因光被内侧保护层13吸收而造成的信号光的损耗的观点考虑，优选配置在外周侧的纤芯11b的中心与包层12的外周面之间的距离为35μm以上，更优选为40μm以上。在与作为现有的一般的多芯光纤的纤芯被1-6配置的多芯光纤相比纤芯数量较多的多芯光纤中，当在包层12的中心配置1个纤芯11a，且按照包围该1个纤芯11a的方式在外周侧配置多个纤芯11b时，为了在进行敷设时确保针对断裂的可靠性、且配置更多的纤芯，在纤芯11b的中心与包层12的外周面之间的距离为35μm以下的情况下，外周侧的纤芯11b的数量是7个～12个，在纤芯11b的中心与包层12的外周面之间的距离为40μm以下的情况下，外周侧的纤芯11b的数量是7个～11个。其中，在纤芯11a、11b被1-9配置的情况下的、上述包层12的外径的下限也能够从图3求得。
(第2实施方式)
接下来，参照图4对本发明的第2实施方式进行详细说明。其中，对于与第1实施方式相同或相似的组成部分，除了特别说明的情况以外，赋予相同的附图标记来省略重复的说明。
图4是表示本发明的第2实施方式所涉及的多芯光纤的与长边方向垂直的截面的结构的图。如图4所示，本实施方式的多芯光纤20的纤芯11a、11b的配置与第1实施方式的多芯光纤10不同。具体而言，按照包围包层12的截面中的中心C的方式等间隔配置3个纤芯11a，并且按照以包层12的中心C为中心、且包围这3个纤芯11a的方式等间隔配置9个纤芯11b。即在本实施方式的多芯光纤20中，多个纤芯11a、11b被3-9配置。
本实施方式的多芯光纤20与第1实施方式的多芯光纤10相同，是传播光信号的光纤，并且根据与第1实施方式的多芯光纤10相同的理由，优选在各个纤芯11a、11b中传播的光的模场直径为9μm～13μm。
另外，根据与第1实施方式的多芯光纤10相同的理由，优选各个纤芯11a、11b的中心间距离为30μm以上，更优选为40μm以上。另外，根据与第1实施方式的多芯光纤10相同的理由，优选外周侧的纤芯11b的中心与包层12的外周面之间的距离也为35μm以上，更优选为40μm以上。
在本实施方式中，如上述那样，在相邻的纤芯11a、11b的中心间距离为30μm以上、且配置在外周侧的纤芯11b的中心与包层12的外周面之间的距离为35μm以上的情况下，包层12的外径是165μm～230μm，在相邻的纤芯11a、11b的中心间距离为40μm以上、且配置在外周侧的纤芯11b的中心与包层12的外周面之间的距离为40μm以上的情况下，包层12的外径是207μm～230μm。关于包层12的外径的上限为230μm，与第1实施方式的多芯光纤10的包层12的外径的上限为230μm的理由相同。
根据本实施方式的多芯光纤20的纤芯11a、11b的配置，配置12个纤芯，所以与现有的一般的纤芯被1-6配置的多芯光纤相比能够配置更多的纤芯，从而能够传输更多的信息。
其中，如果如本实施方式的多芯光纤20那样，当按照包围包层12的中心C的方式配置3个纤芯时，包围这3个纤芯11a的外周侧的纤芯11b为5个以上，则与现有的一般的纤芯被1-6配置的多芯光纤相比能够配置更多的纤芯。而且，因为包层12的外径为230μm以下，所以外周侧的纤芯11b的数量是12个以下。因此，当按照包围包层12的中心C的方式配置3个纤芯时，外周侧的纤芯被配置5个～12个。即，在如本实施方式那样在中心配置3个纤芯的情况下，为了在进行敷设时确保针对断裂的可靠性、且配置更多的纤芯，纤芯11a、11b被3-5配置～3-12配置。
(第3实施方式)
接下来，参照图5对本发明的第3实施方式进行详细说明。其中，对于与第1实施方式相同或者相似的组成部分，除了特别说明的情况以外，赋予相同的附图标记来省略重复的说明。
图5是表示本发明的第3实施方式所涉及的多芯光纤的与长边方向垂直的截面的结构的图。如图5所示，对于本实施方式的多芯光纤30而言，在除了配置在中心的纤芯11a及多个纤芯11b之外在最外周侧配置多个纤芯11c的点上，与第1实施方式的多芯光纤10不同。具体而言，在包层12的截面上的中心配置1个纤芯11a，按照包围这1个纤芯11a的方式等间隔配置在最外周侧的6个纤芯11c，在连结6个纤芯11c之中相邻的2个纤芯11c的各条连线Lc(在图5中用虚线表示)与配置在包层12的中心的1个纤芯11a之间、且在与各条连线Lc垂直且通过纤芯11a的各条线Lv(在图5中用点划线表示)上配置纤芯11b。因此，配置有6个纤芯11b。即在本实施方式的多芯光纤30中，多个纤芯11a、11b、11c被1-6-6配置。其中，在本实施方式中，各个纤芯11a、11b、11c被配置成形成三角格子状。
与第1实施方式的多芯光纤10相同，本实施方式的多芯光纤30是传播光信号的光纤，并且根据与第1实施方式的多芯光纤10相同的理由，优选在各个纤芯11a、11b、11c中传播的光的模场直径是9μm～13μm。
另外，根据与第1实施方式的多芯光纤10相同的理由，优选各个纤芯11a、11b、11c的中心间距离为30μm以上，更加优选为40μm以上。另外，根据与第1实施方式的多芯光纤10相同的理由，优选外周侧的纤芯11c的中心与包层12的外周面之间的距离也为35μm以上，更加优选为40μm以上。
图6是表示当在中心配置1个纤芯、且在其周围配置6个纤芯，并在该6个纤芯的周围等间隔配置多个纤芯时，在相邻的纤芯的中心间距离为40μm的情况下，包层的外径、和外周侧的纤芯与包层的外周面之间的距离的关系的图。在图6中，左侧的直线表示与本实施方式相同进行1-6-6配置时的包层外径、和外周侧的纤芯与包层的外周面之间的距离的关系，右侧的直线表示进行1-6-12配置时的包层的外径、和外周侧的纤芯与包层的外周面之间的距离的关系。如图6所示，如果如本实施方式那样纤芯被1-6-6配置，则直线位于包层12的外径为230μm以下、且配置在外周侧的纤芯11c的中心与包层12的外周面之间的距离为40μm以上的区域内。另一方面，在1-6-12配置中，直线不位于该区域内，可知不能采用这样的配置。
在本实施方式中，在如上述那样，在相邻的纤芯11a、11b、11c的中心间距离为30μm以上、且配置在外周侧的纤芯11c的中心与包层12的外周面之间的距离为35μm以上的情况下，包层12的外径是174μm～230μm，在相邻的纤芯11a、11b的中心间距离为40μm以上、且配置在外周侧的纤芯11b的中心与包层12的外周面之间的距离为40μm以上的情况下，根据图6，包层12的外径是219μm～230μm。其中，关于包层12的外径的上限为230μm，与第1实施方式的多芯光纤10的包层12的外径的上限为230μm的理由相同。
根据本实施方式的多芯光纤30的纤芯11a、11b、11c的配置，13个纤芯被配置，所以与现有的一般的纤芯被1-6配置的多芯光纤相比能够配置更多的纤芯，从而能够传输更多的信息。
另外，在本实施方式中，表示了纤芯11b为6个的例子，但是能够设纤芯11b为1个～6个。因此，也可以构成为：在包层12的中心配置1个纤芯11a，按照包围该1个纤芯11a的方式等间隔配置6个纤芯11c，在连结这些6个纤芯11c之中相邻的2个纤芯11c的连线Lc与配置在包层12的中心的1个纤芯11a之间、与连线Lc垂直且通过配置在包层12的中心的1个纤芯11a的线Lv上至少配置1个纤芯11b。即，在如本实施方式那样在中心配置1个纤芯、且作为整体配置3层纤芯的情况下，为了能够在进行敷设时确保针对断裂的可靠性且配置更多的纤芯，纤芯11a、11b、11c被1-1-6配置～1-6-6配置。
(第4实施方式)
接下来，参照图7对本发明的第4实施方式进行详细说明。其中，对于与第1实施方式相同或者相似的组成部分，除了特别说明的情况以外，赋予相同的附图标记来省略重复的说明。
图7是表示本发明的第4实施方式所涉及的多芯光纤的状态的图。如图7所示，对于本实施方式的多芯光纤40而言，在第1实施方式的多芯光纤10中的多个纤芯11a、11b被内侧包层15a、15b无间隙地包围，并且内侧包层15a、15b分别被低折射率层16a、16b包围的点上，与第1实施方式的多芯光纤10不同。在本实施方式中，由这样的纤芯11a、11b和内侧包层15a、15b和低折射率层16a、16b构成纤芯构件41a、41b。
各个内侧包层15a、15b的外径相互相等，并且各个低折射率层16a、16b的外径相互相等。因此，各个内侧包层15a、15b的厚度相互相等，并且各个低折射率层16a、16b的厚度相互相等。
这里，各个内侧包层15a、15b的折射率n5以及包层12的折射率n2，比各个纤芯11a、11b的折射率n1低，低折射率层16a、16b的折射率n6比内侧包层15a、15b的折射率n5及包层12的折射率n2更低。换言之，各个折射率n1、n2、n5、n6均满足：
n1＞n5＞n6
n1＞n2
n6＜n2。
并且，在本实施方式中，内侧包层15a、15b的折射率n5与包层12的折射率n2相互相等。即，n5＝n2。
在从折射率的观点观察各个纤芯构件41a、41b的情况下，在各个纤芯构件41a、41b中，低折射率层16a、16b成为低为沟状的形状，所以各个纤芯构件41a、41b具有沟道结构。其中，在本实施方式中，各个低折射率层16a、16b的折射率在各个低折射率层16a、16b内一样，所以各个低折射率层16a、16b中的折射率与平均折射率同义。
其中，因为如上述那样内侧包层15a、15b与包层12折射率相等，所以例如由与包层12相同的材料形成。另外，低折射率层16a、16b由添加了使折射率下降的掺杂剂的石英玻璃构成。作为这样的掺杂剂，能够举出氟。
在这样的多芯光纤40中，通过在各个纤芯构件41a、41b中，使低折射率层16a、16b的折射率n6比内侧包层15a、15b的折射率n5及包层12的折射率n2低，从而对纤芯11a、11b的光的限制效应变大，光难于从纤芯11a、11b渗漏。因此，能够防止在纤芯11a、11b中传播的光从各个纤芯构件41a、41b渗漏。并且，折射率低的低折射率层16a、16b及包层12成为障壁，能够抑制相邻的纤芯构件中的纤芯11a、11b彼此的串扰。
这里，表示了本实施方式的特性例。在该多芯光纤40中，包层12的外径为204.4μm，中心的纤芯11a与外周侧的纤芯11b之间的中心间距离为59.2μm，外周侧的纤芯11b彼此的距离为40.5μm，外周侧的纤芯11b的中心与包层12的外周面之间的距离为43μm，内侧包层15a、15b的厚度分别为6.0μm，低折射率层16a、16b的厚度分别为4.3μm，中心纤芯的相对折射率差为0.23％，低折射率层的相对折射率差为-0.65％。
在该多芯光纤40中，当各个纤芯11a、11b传播波长为1.55μm波段的光信号时，中心的纤芯11a的有效截面积Aeff为116.04μm2，截止波长为1.25μm，另外，外周侧的纤芯11b的有效截面积Aeff为118.2μm2～125.2μm2，截止波长为1.28μm～1.39μm。并且，当测量剥线长度为3.96km时的外周侧的纤芯11b彼此的串扰为-38.6dB～-41.6dB，中心的纤芯11a与外周侧的纤芯11b之间的串扰为-71.7～-75.2bB。
(第5实施方式)
接下来，参照图8对本发明的第5实施方式进行详细说明。其中，对于与第4实施方式相同或者相似的组成部分，除了特别说明的情况以外，赋予相同的附图标记来省略重复的说明。
图8是表示本发明的第5实施方式所涉及的多芯光纤的与长边方向垂直的截面的结构的状态的图。如图8所示，对于本实施方式的多芯光纤50而言，在替代第4实施方式的各个纤芯构件41a、41b，而配置有在与各个纤芯构件41a、41b相同的位置设置的纤芯构件51a、51b的点上，与第4实施方式的多芯光纤40不同。具体而言，在各个纤芯构件51a、51b中，替代第4实施方式的低折射率层16a、16b而配置有低折射率层17a、17b。
各个低折射率层17a、17b通过按照包围内侧包层15a、15b的方式形成多个与包层12及内侧包层15a、15b相比折射率低的低折射率部18而构成。在本实施方式中，在低折射率层17a、17b中形成有多个圆形的空孔，该空孔是低折射率部18。因此，低折射率部18的截面的形状是圆形。在本实施方式中，由这样的纤芯11a、11b、内侧包层15a、15b和低折射率层17a、17b构成纤芯构件51a、51b。
另外，在本实施方式中，各个低折射率层17a、17b中的低折射率部18以外的区域由与包层12及内侧包层15a、15b相同的材料形成。而且，由于低折射率部18是空孔，所以低折射率部18的折射率为1，其比内侧包层15a、15b及包层12的折射率低，因此低折射率层17a、17b的平均折射率与内侧包层15a、15b及包层12相比低。
根据本实施方式中的多芯光纤50，因为折射率低的低折射率部18没有按照包围各个纤芯11a、11b的方式环状地连续形成，所以能够自各纤芯11a、11b适当地避免高阶模式。因此，能够抑制各纤芯11a、11b的截止波长长波长化。
另外，因为低折射率部18为空孔，所以能够使低折射率层17a、17b的折射率更低，能够抑制各纤芯11a、11b的高阶模式的限制变得过强，还能够更加降低各纤芯11a、11b彼此的串扰。
其中，在本实施方式中，因为以空孔来形成低折射率部18，所以能够使低折射率部18的折射率更小，但是低折射率部18并不局限于空孔，只要是比内侧包层15a、15b及包层12折射率低的材料，没有特别限定。例如，低折射率部18也可以由添加了使折射率降低的氟等掺杂剂的石英来构成。即使在该情况下，根据本实施方式的多芯光纤50，因为能够减少添加了单价高的氟的石英的数量，所以也能够便宜地进行制造。
(第6实施方式)
接下来，参照图9对本发明的第6实施方式进行详细说明。其中，对于与第1实施方式相同或者相似的组成部分，除了特别说明的情况以外，赋予相同的附图标记来省略重复的说明。
图9是表示本发明的第6实施方式所涉及的多芯光纤的与长边方向垂直的截面的结构的图。如图6所示，本实施方式的多芯光纤60的纤芯11b的数量、配置与第1实施方式的多芯光纤10不同。具体而言，8个纤芯11b包围配置在包层12的中心的1个纤芯11a，这8个纤芯11b按照整体成为正方形的方式等间隔配置。
与第1实施方式的多芯光纤10相同，本实施方式的多芯光纤60是传播光信号的光纤，并且根据与第1实施方式的多芯光纤10相同的理由，优选在各个纤芯11a、11b中传播的光的模场直径为9μm～13μm。
另外，根据与第1实施方式的多芯光纤10相同的理由，优选各个纤芯11a、11b的中心间距离为30μm以上，更优选为40μm以上。另外，根据与第1实施方式的多芯光纤10相同的理由，优选外周侧的纤芯11b的中心与包层12的外周面之间的距离也为35μm以上，更加优选为40μm以上。
在本实施方式中，在如上述那样相邻的纤芯11a、11b的中心间距离为30μm以上，配置在外周侧的纤芯11b的中心与包层12的外周面之间的距离为35μm以上的情况下，包层12的外径为155μm～230μm，在相邻的纤芯11a、11b的中心间距离为40μm以上，配置在外周侧的纤芯11b的中心与包层12的外周面之间的距离为40μm以上的情况下，包层12的外径为194μm～230μm。关于包层12的外径的上限为230μm，与第1实施方式的多芯光纤10的包层12的外径的上限为230μm的理由相同。
根据本实施方式的多芯光纤60的纤芯11a、11b的配置，10个纤芯被配置，所以与现有的一般的纤芯被1-6配置的多芯光纤相比能够配置较多的纤芯，从而能够传输更多的信息。
(第7实施方式)
接下来，参照图10对本发明的第7实施方式进行详细说明。其中，对于与第1实施方式相同或者相似的组成部分，除了特别说明的情况以外，赋予相同的附图标记来省略重复的说明。
图10是表示本发明的第7实施方式所涉及的多芯光纤的与长边方向垂直的截面的结构的图。如图10所示，本实施方式的多芯光纤70的纤芯11a、11b的数量、配置与第1实施方式的多芯光纤10不同。具体而言，纤芯11a的数量为4个，分别距包层12的中心C等距离，并且等间隔配置。并且，包围该4个纤芯11a的纤芯11b的数量为8个，且在连结4个纤芯11a中的相邻的2个纤芯11a的延长线Le(在图10中用虚线表示)上分别逐一进行配置，并且按与4个纤芯11a之中最近的纤芯11a之间的中心间距离与4个纤芯11a中的相邻的2个纤芯11a的中心间距离相等的方式进行配置。即，若设相邻的2个纤芯11a的中心间距离为d，则特定的纤芯11b与最靠近该特定的纤芯11b的纤芯11a之间的中心间距离也为d。
与第1实施方式的多芯光纤10相同，本实施方式的多芯光纤70是传播光信号的光纤，并且根据与第1实施方式的多芯光纤10相同的理由，优选在各个纤芯11a、11b中传播的光的模场直径为9μm～13μm。
另外，根据与第1实施方式的多芯光纤10相同的理由，优选各个纤芯11a、11b的中心间距离为30μm以上，更加优选为40μm以上。另外，根据与第1实施方式的多芯光纤10相同的理由，优选外周侧的纤芯11b的中心与包层12的外周面之间的距离也为35μm以上，更加优选为40μm以上。
在本实施方式中，在如上述那样相邻的纤芯11a、11b的中心间距离为30μm以上，配置在外周侧的纤芯11b的中心与包层12的外周面之间的距离为35μm以上的情况下，包层12的外径为165μm～230μm，在相邻的纤芯11a、11b的中心间距离为40μm以上，配置在外周侧的纤芯11b的中心与包层12的外周面之间的距离为40μm以上的情况下，包层12的外径为207μm～230μm。关于包层12的外径的上限为230μm，与第1实施方式的多芯光纤10的包层12的外径的上限为230μm的理由相同。
根据本实施方式的多芯光纤70的纤芯11a、11b的配置，10个纤芯被配置，所以与现有的一般的纤芯被1-6配置的多芯光纤相比能够配置更多的纤芯，从而能够传输更多的信息。
以上，关于本发明，以第1～第7实施方式为例进行了说明，但是本发明并不限定于这些实施方式。
例如，在第1实施方式～第3实施方式、及第6实施方式、第7实施方式中，也可以将各个纤芯11a、11b如第4实施方式、第5实施方式那样用内侧包层、低折射率层包围。
产业上的可利用性
如以上说明的那样，根据本发明，提供一种在能够确保可靠性地进行敷设的条件下，能够配置更多的纤芯的通信用多芯光纤，并且认为作为在家庭内配置短距离传输用的通信用光纤、海底线缆等这样的长距离传输用的通信用光纤有用。
附图标记说明：
10、20、30、40、50、60、70…多芯光纤；11a、11b、11c…纤芯；12…包层；13…内侧保护层；14…外侧保护层；15a、15b…内侧包层；16a、16b、17a、17b…低折射率层；18…低折射率部；41a、41b、51a、51b…纤芯构件。

Claims (6)

1.一种通信用多芯光纤，其特征在于，具备：
包层；
配置在所述包层的中心的1个位于中心的纤芯；
按照分别距所述中心等距离且包围1个位于中心的所述纤芯的方式等间隔配置的6个位于最外侧的纤芯；以及
在连结6个位于最外侧的所述纤芯中的相邻的2个纤芯的连线与1个位于中心的所述纤芯之间，被配置在与所述连线垂直且通过1个位于中心的所述纤芯的线上的共计1个～6个位于中间部的纤芯，
除此之外不配置纤芯并且各个所述纤芯被所述包层直接覆盖，
在各个所述纤芯中传播的光的模场直径为9μm～13μm，
各个所述纤芯中的相邻的所述纤芯的中心间距离为30μm以上，且位于最外侧的所述6个纤芯的中心与所述包层的外周面之间的距离为35μm以上，
所述包层的外径为230μm以下。
2.根据权利要求1所述的通信用多芯光纤，其特征在于，
各个所述纤芯中的相邻的所述纤芯的中心间距离为40μm以上，且位于最外侧的所述纤芯的中心与所述包层的外周面之间的距离为40μm以上，
所述包层的外径为219μm～230μm。
3.根据权利要求1或2所述的通信用多芯光纤，其特征在于，还具备：
与各个所述纤芯相比折射率低且包围各个所述纤芯的内侧包层；以及
与所述包层及所述内侧包层相比平均折射率低且包围各个所述内侧包层的低折射率层。
4.根据权利要求3所述的通信用多芯光纤，其特征在于，
各个所述低折射率层由与所述包层及所述内侧包层相比折射率低的材料构成。
5.根据权利要求3所述的通信用多芯光纤，其特征在于，
各个所述低折射率层通过按照包围所述内侧包层的方式形成多个与所述包层和所述内侧包层相比折射率低的低折射率部而构成。
6.根据权利要求5所述的通信用多芯光纤，其特征在于，
所述低折射率部是空孔。
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