JP2003255152A - 分散フラット光ファイバ及び分散補償光ファイバ - Google Patents
分散フラット光ファイバ及び分散補償光ファイバInfo
- Publication number
- JP2003255152A JP2003255152A JP2002061223A JP2002061223A JP2003255152A JP 2003255152 A JP2003255152 A JP 2003255152A JP 2002061223 A JP2002061223 A JP 2002061223A JP 2002061223 A JP2002061223 A JP 2002061223A JP 2003255152 A JP2003255152 A JP 2003255152A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- dispersion
- diameter
- cylindrical holes
- fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02295—Microstructured optical fibre
- G02B6/02314—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
- G02B6/02342—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes characterised by cladding features, i.e. light confining region
- G02B6/02347—Longitudinal structures arranged to form a regular periodic lattice, e.g. triangular, square, honeycomb unit cell repeated throughout cladding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02214—Optical fibres with cladding with or without a coating tailored to obtain the desired dispersion, e.g. dispersion shifted, dispersion flattened
- G02B6/02219—Characterised by the wavelength dispersion properties in the silica low loss window around 1550 nm, i.e. S, C, L and U bands from 1460-1675 nm
- G02B6/02228—Dispersion flattened fibres, i.e. having a low dispersion variation over an extended wavelength range
- G02B6/02238—Low dispersion slope fibres
- G02B6/02242—Low dispersion slope fibres having a dispersion slope <0.06 ps/km/nm2
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02214—Optical fibres with cladding with or without a coating tailored to obtain the desired dispersion, e.g. dispersion shifted, dispersion flattened
- G02B6/02219—Characterised by the wavelength dispersion properties in the silica low loss window around 1550 nm, i.e. S, C, L and U bands from 1460-1675 nm
- G02B6/02252—Negative dispersion fibres at 1550 nm
- G02B6/02261—Dispersion compensating fibres, i.e. for compensating positive dispersion of other fibres
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02295—Microstructured optical fibre
- G02B6/02314—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
- G02B6/02342—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes characterised by cladding features, i.e. light confining region
- G02B6/02357—Property of longitudinal structures or background material varies radially and/or azimuthally in the cladding, e.g. size, spacing, periodicity, shape, refractive index, graded index, quasiperiodic, quasicrystals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/10—Internal structure or shape details
- C03B2203/14—Non-solid, i.e. hollow products, e.g. hollow clad or with core-clad interface
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/42—Photonic crystal fibres, e.g. fibres using the photonic bandgap PBG effect, microstructured or holey optical fibres
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 通常の単一光ファイバとの接続損失が少な
く、製造が容易で、かつ、分散特性の設計自由度の高い
分散フラット光ファイバ及び分散補償光ファイバを提供
すること。 【解決手段】 コア部の周囲に、内径が同一でファイバ
の伸長方向に延在する複数の円柱状空孔を相互に一定間
隔（Λ）で離間して周期的に配置したクラッド部を備え
ることにより、コア部の幾何学的な径（Ｗ）を、円柱状
空孔間の平均間隔（Λ）の２倍よりも大きくした。ま
た、コア部に、内径が同一でファイバの伸長方向に延在
する複数の円柱状空孔を周期的に備える構成とした。更
に、コア部の幾何学的な径（Ｗ）を自由に設定し得る構
成とした。
く、製造が容易で、かつ、分散特性の設計自由度の高い
分散フラット光ファイバ及び分散補償光ファイバを提供
すること。 【解決手段】 コア部の周囲に、内径が同一でファイバ
の伸長方向に延在する複数の円柱状空孔を相互に一定間
隔（Λ）で離間して周期的に配置したクラッド部を備え
ることにより、コア部の幾何学的な径（Ｗ）を、円柱状
空孔間の平均間隔（Λ）の２倍よりも大きくした。ま
た、コア部に、内径が同一でファイバの伸長方向に延在
する複数の円柱状空孔を周期的に備える構成とした。更
に、コア部の幾何学的な径（Ｗ）を自由に設定し得る構
成とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、分散フラット光フ
ァイバ及び分散補償光ファイバに関し、より詳細には、
通常の単一光ファイバとの接続損失が少なく、製造が容
易で、かつ、分散特性の設計自由度の高い分散フラット
光ファイバ及び分散補償光ファイバに関する。
ァイバ及び分散補償光ファイバに関し、より詳細には、
通常の単一光ファイバとの接続損失が少なく、製造が容
易で、かつ、分散特性の設計自由度の高い分散フラット
光ファイバ及び分散補償光ファイバに関する。
【０００２】
【従来の技術】フォトニック結晶構造の光ファイバは、
その空孔をどのように配置するかによって特性設計が可
能であり、例えば、空孔を六方最密に配置した構造は、
最も製造が容易な光ファイバの構造である。すなわち、
同一外径の円柱を隙間なく配列させて光ファイバを製造
すれば、その光ファイバの横断面は自然に六方細密構造
をとることとなる。このような構造の光ファイバは、円
柱状のガラス母材の中心に母線方向に所望の径の孔を設
けて配列させて作製することで、任意の径の空孔が空間
的に分布した構造の光ファイバが得られる。
その空孔をどのように配置するかによって特性設計が可
能であり、例えば、空孔を六方最密に配置した構造は、
最も製造が容易な光ファイバの構造である。すなわち、
同一外径の円柱を隙間なく配列させて光ファイバを製造
すれば、その光ファイバの横断面は自然に六方細密構造
をとることとなる。このような構造の光ファイバは、円
柱状のガラス母材の中心に母線方向に所望の径の孔を設
けて配列させて作製することで、任意の径の空孔が空間
的に分布した構造の光ファイバが得られる。
【０００３】また、フォトニック結晶構造の光ファイバ
の特性は、空気とガラスの間の大きな屈折率の差を利用
しているため、上述した空孔の配列を変えることで特性
の波長依存性を大きく変化させることも可能である。
の特性は、空気とガラスの間の大きな屈折率の差を利用
しているため、上述した空孔の配列を変えることで特性
の波長依存性を大きく変化させることも可能である。
【０００４】図１１は、従来のフォトニック結晶構造の
光ファイバ中の空孔分布の様子を説明するための断面図
で、フォトニック結晶中で光を導波させるコア部の周り
の領域であるクラッド部には、直径ｄの空孔が空孔間隔
Λで周期的に配置されている。このような従来のフォト
ニック結晶構造光ファイバは、コア部を、クラッド部を
構成するために用いるガラスロッドと同じ外径の単一の
ガラスロッドで形成しているために、空孔の間隔を変化
させるとコア部の大きさも変化してしまう。例えば、図
１１に示した光ファイバでは、幾何学的なコア径Ｗは
（２Λ−ｄ）で一義的に決定され、２Λよりも大きなコ
ア径とすることはできない。また、一般的に、モードフ
ィールド径（ＭＦＤ）は、幾何学的なコア径よりも小さ
くなる。
光ファイバ中の空孔分布の様子を説明するための断面図
で、フォトニック結晶中で光を導波させるコア部の周り
の領域であるクラッド部には、直径ｄの空孔が空孔間隔
Λで周期的に配置されている。このような従来のフォト
ニック結晶構造光ファイバは、コア部を、クラッド部を
構成するために用いるガラスロッドと同じ外径の単一の
ガラスロッドで形成しているために、空孔の間隔を変化
させるとコア部の大きさも変化してしまう。例えば、図
１１に示した光ファイバでは、幾何学的なコア径Ｗは
（２Λ−ｄ）で一義的に決定され、２Λよりも大きなコ
ア径とすることはできない。また、一般的に、モードフ
ィールド径（ＭＦＤ）は、幾何学的なコア径よりも小さ
くなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フォト
ニック結晶構造を利用して分散を大きく変化させるため
には、空孔の間隔を１〜２μｍと狭くする必要があり、
図１１に示したような従来のフォトニック結晶構造を利
用した分散フラット光ファイバや分散補償光ファイバで
は、コア径が数μｍ以下と極めて細くなってしまうとい
う問題があった（例えば、J.C.Knight他、“Anomalous
Dispersion in Photonic Crystal Fiber”、IEEE
Photonics Technology Letters、第１２巻第７号８
０７ページ、２０００年）。
ニック結晶構造を利用して分散を大きく変化させるため
には、空孔の間隔を１〜２μｍと狭くする必要があり、
図１１に示したような従来のフォトニック結晶構造を利
用した分散フラット光ファイバや分散補償光ファイバで
は、コア径が数μｍ以下と極めて細くなってしまうとい
う問題があった（例えば、J.C.Knight他、“Anomalous
Dispersion in Photonic Crystal Fiber”、IEEE
Photonics Technology Letters、第１２巻第７号８
０７ページ、２０００年）。
【０００６】また、通常の単一モード光ファイバや光部
品との低損失な接続を行なうためには、ＭＦＤの差が小
さいことが必要であるが、通常の単一モード光ファイバ
のＭＦＤが５μｍ以上であるのに対して、低損失の接続
を行なうためにフォトニック結晶構造光ファイバのコア
径を４μｍ以上（すなわち、空孔間隔Λを２μｍ以上）
とした場合にはガラスの材料分散が支配的となり、波長
１．３μｍ帯或いは１．５μｍ帯において光ファイバに
正常分散特性（負の分散値）をもたせることが困難とな
り、これらの波長帯で使用可能な分散フラット光ファイ
バや分散補償光ファイバを作製することができないとい
う問題もあった。
品との低損失な接続を行なうためには、ＭＦＤの差が小
さいことが必要であるが、通常の単一モード光ファイバ
のＭＦＤが５μｍ以上であるのに対して、低損失の接続
を行なうためにフォトニック結晶構造光ファイバのコア
径を４μｍ以上（すなわち、空孔間隔Λを２μｍ以上）
とした場合にはガラスの材料分散が支配的となり、波長
１．３μｍ帯或いは１．５μｍ帯において光ファイバに
正常分散特性（負の分散値）をもたせることが困難とな
り、これらの波長帯で使用可能な分散フラット光ファイ
バや分散補償光ファイバを作製することができないとい
う問題もあった。
【０００７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的とするところは、通常の単一
光ファイバとの接続損失が少なく、製造が容易で、か
つ、分散特性の設計自由度の高い分散フラット光ファイ
バ及び分散補償光ファイバを提供することにある。
たものであって、その目的とするところは、通常の単一
光ファイバとの接続損失が少なく、製造が容易で、か
つ、分散特性の設計自由度の高い分散フラット光ファイ
バ及び分散補償光ファイバを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、コア部
の周囲に、内径が略同一でファイバの伸長方向に延在す
る複数の円柱状空孔を周期的に配置したクラッド部を備
えるフォトニック結晶構造の分散フラット光ファイバで
あって、前記円柱状空孔は、相互に略一定間隔（Λ）で
離間して配置されており、前記コア部の幾何学的な径
（Ｗ）が、前記円柱状空孔間の平均間隔（Λ）の２倍よ
りも大きいことを特徴とする。
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、コア部
の周囲に、内径が略同一でファイバの伸長方向に延在す
る複数の円柱状空孔を周期的に配置したクラッド部を備
えるフォトニック結晶構造の分散フラット光ファイバで
あって、前記円柱状空孔は、相互に略一定間隔（Λ）で
離間して配置されており、前記コア部の幾何学的な径
（Ｗ）が、前記円柱状空孔間の平均間隔（Λ）の２倍よ
りも大きいことを特徴とする。
【０００９】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の分散フラット光ファイバにおいて、前記円柱状
空孔間の平均間隔（Λ）が、ファイバ内を導波する光の
波長の０．７〜７．０倍であることを特徴とする。
に記載の分散フラット光ファイバにおいて、前記円柱状
空孔間の平均間隔（Λ）が、ファイバ内を導波する光の
波長の０．７〜７．０倍であることを特徴とする。
【００１０】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は２に記載の分散フラット光ファイバにおいて、前記
円柱状空孔の平均直径（ｄ）と前記円柱状空孔間の平均
間隔（Λ）との比（ｄ／Λ）が０．２以下であり、か
つ、前記円柱状空孔の平均間隔（Λ）がファイバ内を導
波する光の波長の１．０〜７．０倍であることを特徴と
する。
又は２に記載の分散フラット光ファイバにおいて、前記
円柱状空孔の平均直径（ｄ）と前記円柱状空孔間の平均
間隔（Λ）との比（ｄ／Λ）が０．２以下であり、か
つ、前記円柱状空孔の平均間隔（Λ）がファイバ内を導
波する光の波長の１．０〜７．０倍であることを特徴と
する。
【００１１】更に、請求項４に記載の発明は、請求項１
乃至３のいずれかに記載の分散フラット光ファイバにお
いて、前記コア部が、内径が略同一でファイバの伸長方
向に延在する複数の円柱状空孔を周期的に備えることを
特徴とする。
乃至３のいずれかに記載の分散フラット光ファイバにお
いて、前記コア部が、内径が略同一でファイバの伸長方
向に延在する複数の円柱状空孔を周期的に備えることを
特徴とする。
【００１２】請求項５に記載の発明は、コア部の周囲
に、内径が略同一でファイバの伸長方向に延在する複数
の円柱状空孔を周期的に配置したクラッド部を備えるフ
ォトニック結晶構造の分散補償光ファイバであって、前
記円柱状空孔は、相互に略一定間隔（Λ）で離間して配
置されており、前記コア部の幾何学的な径（Ｗ）が、前
記円柱状空孔間の平均間隔（Λ）の２倍よりも大きいこ
とを特徴とする。
に、内径が略同一でファイバの伸長方向に延在する複数
の円柱状空孔を周期的に配置したクラッド部を備えるフ
ォトニック結晶構造の分散補償光ファイバであって、前
記円柱状空孔は、相互に略一定間隔（Λ）で離間して配
置されており、前記コア部の幾何学的な径（Ｗ）が、前
記円柱状空孔間の平均間隔（Λ）の２倍よりも大きいこ
とを特徴とする。
【００１３】また、請求項６に記載の発明は、請求項５
に記載の分散補償光ファイバにおいて、前記コア部が、
内径が略同一でファイバの伸長方向に延在する複数の円
柱状空孔を周期的に備えることを特徴とする。
に記載の分散補償光ファイバにおいて、前記コア部が、
内径が略同一でファイバの伸長方向に延在する複数の円
柱状空孔を周期的に備えることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施の形態について説明する。 （実施例１）図１は、本発明の分散フラット光ファイバ
内部の様子を説明するための断面図で、フォトニック結
晶中で光を導波させるコア部の周りの領域であるクラッ
ド部には、直径ｄの空孔が空孔間隔Λで周期的に配置さ
れ、幾何学的なコア径Ｗが２Λよりも大きなコア部が形
成されている。このような構造の分散フラット光ファイ
バは、外径が等しい円柱ガラス棒と中空ガラス管とを束
ねることにより作製することが可能である。
実施の形態について説明する。 （実施例１）図１は、本発明の分散フラット光ファイバ
内部の様子を説明するための断面図で、フォトニック結
晶中で光を導波させるコア部の周りの領域であるクラッ
ド部には、直径ｄの空孔が空孔間隔Λで周期的に配置さ
れ、幾何学的なコア径Ｗが２Λよりも大きなコア部が形
成されている。このような構造の分散フラット光ファイ
バは、外径が等しい円柱ガラス棒と中空ガラス管とを束
ねることにより作製することが可能である。
【００１５】図２は、図１の構成の分散フラット光ファ
イバを作製するために、外径が等しい円柱ガラス棒と中
空ガラス管とを束ねた様子を説明するための図で、コア
部を形成するための７本の円柱ガラス棒２１と、クラッ
ド部を形成するための中空ガラス管２２は、共に外径１
００μｍ〜１ｍｍ程度の同一の外径を有し、これらの円
柱ガラス棒２１と中空ガラス管２２を束ねた状態で加熱
・延伸すると、中空ガラス管２２の相互に存在する隙間
が延伸過程において消滅し、図１に示した分散フラット
光ファイバが得られる。
イバを作製するために、外径が等しい円柱ガラス棒と中
空ガラス管とを束ねた様子を説明するための図で、コア
部を形成するための７本の円柱ガラス棒２１と、クラッ
ド部を形成するための中空ガラス管２２は、共に外径１
００μｍ〜１ｍｍ程度の同一の外径を有し、これらの円
柱ガラス棒２１と中空ガラス管２２を束ねた状態で加熱
・延伸すると、中空ガラス管２２の相互に存在する隙間
が延伸過程において消滅し、図１に示した分散フラット
光ファイバが得られる。
【００１６】図３は、このようにして得られた分散フラ
ット光ファイバの、有効屈折率の波長依存性を説明する
ための図で、横軸は空孔間隔Λを波長λで除した値であ
り、空孔径ｄと空孔間隔Λの比を０．１、０．３、及
び、０．５とした分散フラット光ファイバの各々につい
て有効屈折率をプロットしている。この図から、波長に
対する有効屈折率の変化率は、空孔間隔Λの波長λに対
する比が０．７から７．０の範囲で大きく、空孔間隔Λ
をこの範囲に設定することとすれば、分散フラット光フ
ァイバが有効に設計することが可能となることがわか
る。特に、空孔径ｄと空孔間隔Λの比が０．１の場合に
は、空孔間隔Λの波長λに対する比を１．０から７．０
の範囲とすることが有効である。
ット光ファイバの、有効屈折率の波長依存性を説明する
ための図で、横軸は空孔間隔Λを波長λで除した値であ
り、空孔径ｄと空孔間隔Λの比を０．１、０．３、及
び、０．５とした分散フラット光ファイバの各々につい
て有効屈折率をプロットしている。この図から、波長に
対する有効屈折率の変化率は、空孔間隔Λの波長λに対
する比が０．７から７．０の範囲で大きく、空孔間隔Λ
をこの範囲に設定することとすれば、分散フラット光フ
ァイバが有効に設計することが可能となることがわか
る。特に、空孔径ｄと空孔間隔Λの比が０．１の場合に
は、空孔間隔Λの波長λに対する比を１．０から７．０
の範囲とすることが有効である。
【００１７】図４は、図１に示した構造をもち、空孔間
隔Λが１．５μｍで空孔径ｄと空孔間隔Λの比（ｄ／
Λ）が０．３の場合における、分散フラット光ファイバ
の分散の波長依存性を説明するための図である。なお、
この場合の幾何学的コア径は４．７５μｍである。
隔Λが１．５μｍで空孔径ｄと空孔間隔Λの比（ｄ／
Λ）が０．３の場合における、分散フラット光ファイバ
の分散の波長依存性を説明するための図である。なお、
この場合の幾何学的コア径は４．７５μｍである。
【００１８】光通信に使用されるＳバンド〜Ｌバンド
（波長λ＝１４６０〜１６２５ｎｍ）における分散値の
変動量は、１．８ｐｓ／ｋｍ／ｎｍであり、この変動量
から算出される平均分散スロープは０．０１２ｐｓ／ｋ
ｍ／ｎｍ２であり、分散フラット光ファイバとして優れ
た特性が得られる。
（波長λ＝１４６０〜１６２５ｎｍ）における分散値の
変動量は、１．８ｐｓ／ｋｍ／ｎｍであり、この変動量
から算出される平均分散スロープは０．０１２ｐｓ／ｋ
ｍ／ｎｍ２であり、分散フラット光ファイバとして優れ
た特性が得られる。
【００１９】（実施例２）図５は、本発明の分散補償光
ファイバ内部の様子を説明するための断面図で、フォト
ニック結晶中で光を導波させるコア部の周りの領域であ
るクラッド部には、直径ｄの空孔が空孔間隔Λで周期的
に配置され、幾何学的なコア径Ｗが２Λよりも大きなコ
ア部が形成されており、このコア部には、直径δ（＜
ｄ）の空孔が配置されている。このような構造の分散平
坦化光ファイバは、外径が等しい中空ガラス管を束ねる
ことにより作製することが可能である。
ファイバ内部の様子を説明するための断面図で、フォト
ニック結晶中で光を導波させるコア部の周りの領域であ
るクラッド部には、直径ｄの空孔が空孔間隔Λで周期的
に配置され、幾何学的なコア径Ｗが２Λよりも大きなコ
ア部が形成されており、このコア部には、直径δ（＜
ｄ）の空孔が配置されている。このような構造の分散平
坦化光ファイバは、外径が等しい中空ガラス管を束ねる
ことにより作製することが可能である。
【００２０】図６は、図５の構成の分散補償光ファイバ
を作製するために、外径が等しい中空ガラス管を束ねた
様子を説明するための図で、コア部を形成するための７
本の中空ガラス管６１と、クラッド部を形成するための
中空ガラス管６１よりも内径の大きな中空ガラス管６２
は、共に外径１００μｍ〜１ｍｍ程度の同一の外径を有
し、これらの中空ガラス管６１と中空ガラス管６２を束
ねた状態で加熱・延伸すると、中空ガラス管６１、６２
の相互に存在する隙間が延伸過程において消滅し、図５
に示した分散補償光ファイバが得られる。
を作製するために、外径が等しい中空ガラス管を束ねた
様子を説明するための図で、コア部を形成するための７
本の中空ガラス管６１と、クラッド部を形成するための
中空ガラス管６１よりも内径の大きな中空ガラス管６２
は、共に外径１００μｍ〜１ｍｍ程度の同一の外径を有
し、これらの中空ガラス管６１と中空ガラス管６２を束
ねた状態で加熱・延伸すると、中空ガラス管６１、６２
の相互に存在する隙間が延伸過程において消滅し、図５
に示した分散補償光ファイバが得られる。
【００２１】図７は、図５に示した構造をもち、ｄ／Λ
＝０．４８及びδ／Λ＝０．４２とした場合の分散補償
光ファイバの分散の波長依存性を説明するための図で、
ここでは、空孔間隔Λが、１．５μｍ、２．０μｍ、
２．５μｍの場合について示している。
＝０．４８及びδ／Λ＝０．４２とした場合の分散補償
光ファイバの分散の波長依存性を説明するための図で、
ここでは、空孔間隔Λが、１．５μｍ、２．０μｍ、
２．５μｍの場合について示している。
【００２２】Λ＝２．０μｍの分散補償光ファイバは、
波長λ＝１．５μｍ付近において、−５０ｐｓ／ｋｍ／
ｎｍの大きな分散特性を示し、かつ、その傾きが負であ
る。通常の単一モード光ファイバは、１．５μｍの波長
帯において約１６ｐｓ／ｋｍ／ｎｍの分散値をもち、か
つ、その傾きは正であることを考慮すると、Λ＝２．０
μｍ付近の本発明の分散補償光ファイバは１．５μｍの
波長帯の分散補償光ファイバとして有効であることが判
る。なお、この分散補償光ファイバの幾何学的なコア径
は約６μｍである。
波長λ＝１．５μｍ付近において、−５０ｐｓ／ｋｍ／
ｎｍの大きな分散特性を示し、かつ、その傾きが負であ
る。通常の単一モード光ファイバは、１．５μｍの波長
帯において約１６ｐｓ／ｋｍ／ｎｍの分散値をもち、か
つ、その傾きは正であることを考慮すると、Λ＝２．０
μｍ付近の本発明の分散補償光ファイバは１．５μｍの
波長帯の分散補償光ファイバとして有効であることが判
る。なお、この分散補償光ファイバの幾何学的なコア径
は約６μｍである。
【００２３】また、Λ＝１．５μｍの分散補償光ファイ
バは、波長λ＝１．３μｍ付近において、−１３０ｐｓ
／ｋｍ／ｎｍの大きな分散特性を示し、かつ、その傾き
が負である。この結果は、１．３μｍ帯において１ｐｓ
／ｋｍ／ｎｍの分散を示す単一モード光ファイバの分散
補償を行なう場合に、その単一モード光ファイバの僅か
１３０分の１の長さで補償することが可能であることを
意味する。また、分散の傾きが負であるため、分散スロ
ープも僅かに減少させることができる。
バは、波長λ＝１．３μｍ付近において、−１３０ｐｓ
／ｋｍ／ｎｍの大きな分散特性を示し、かつ、その傾き
が負である。この結果は、１．３μｍ帯において１ｐｓ
／ｋｍ／ｎｍの分散を示す単一モード光ファイバの分散
補償を行なう場合に、その単一モード光ファイバの僅か
１３０分の１の長さで補償することが可能であることを
意味する。また、分散の傾きが負であるため、分散スロ
ープも僅かに減少させることができる。
【００２４】このように、Λ＝１．５μｍ付近の本発明
の分散補償光ファイバは１．３μｍの波長帯の分散補償
光ファイバとして有効であることが判る。更に、従来構
造のフォトニック結晶光ファイバや従来構造の偏波保持
フォトニック結晶光ファイバを伝送用光ファイバとして
使用する場合には、１．３μｍ波長帯において１０〜数
１０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍの異常分散特性を有するため、そ
の分散補償光ファイバとしても有効である。
の分散補償光ファイバは１．３μｍの波長帯の分散補償
光ファイバとして有効であることが判る。更に、従来構
造のフォトニック結晶光ファイバや従来構造の偏波保持
フォトニック結晶光ファイバを伝送用光ファイバとして
使用する場合には、１．３μｍ波長帯において１０〜数
１０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍの異常分散特性を有するため、そ
の分散補償光ファイバとしても有効である。
【００２５】更に、Λ＝２．５μｍの分散補償光ファイ
バは、波長λ＝１．５μｍ付近において、−数ｐｓ／ｋ
ｍ／ｎｍの分散をもち、かつ、その傾きが−０．０５ｐ
ｓ／ｋｍ／ｎｍ２程度である。このような分散特性は、
通常の単一モード光ファイバ及び非ゼロ分散シフトファ
イバとは逆の分散特性であることから、Λ＝２．５μｍ
付近の分散補償光ファイバは、１．５μｍ波長帯の逆分
散光ファイバ（ある光ファイバとほぼ１対１の長さ比で
用いられることで分散と分散スロープを共に補償する分
散補償光ファイバ）として有効である。なお、この分散
補償光ファイバの幾何学的なコア径は約７．５μｍであ
る。
バは、波長λ＝１．５μｍ付近において、−数ｐｓ／ｋ
ｍ／ｎｍの分散をもち、かつ、その傾きが−０．０５ｐ
ｓ／ｋｍ／ｎｍ２程度である。このような分散特性は、
通常の単一モード光ファイバ及び非ゼロ分散シフトファ
イバとは逆の分散特性であることから、Λ＝２．５μｍ
付近の分散補償光ファイバは、１．５μｍ波長帯の逆分
散光ファイバ（ある光ファイバとほぼ１対１の長さ比で
用いられることで分散と分散スロープを共に補償する分
散補償光ファイバ）として有効である。なお、この分散
補償光ファイバの幾何学的なコア径は約７．５μｍであ
る。
【００２６】（実施例３）図８は、本発明の分散フラッ
ト光ファイバ及び分散補償光ファイバの内部の様子を説
明するための断面図で、フォトニック結晶中で光を導波
させるコア部の周りの領域であるクラッド部には、直径
ｄの空孔が空孔間隔Λで周期的に配置され、コア部に
は、直径δ（＜ｄ）の１４の空孔が配置されて幾何学的
なコア径Ｗのコア部が形成されており、これによりコア
径の拡大が図られている。このような構造の光ファイバ
は、コア部とクラッド部に外径及び内径が異なる中空ガ
ラス管を束ねることにより作製することが可能である。
ト光ファイバ及び分散補償光ファイバの内部の様子を説
明するための断面図で、フォトニック結晶中で光を導波
させるコア部の周りの領域であるクラッド部には、直径
ｄの空孔が空孔間隔Λで周期的に配置され、コア部に
は、直径δ（＜ｄ）の１４の空孔が配置されて幾何学的
なコア径Ｗのコア部が形成されており、これによりコア
径の拡大が図られている。このような構造の光ファイバ
は、コア部とクラッド部に外径及び内径が異なる中空ガ
ラス管を束ねることにより作製することが可能である。
【００２７】図９は、図８に示した構成の光ファイバを
作製するために、上述したような中空ガラス管を束ねた
様子を説明するための図で、この図では、コア部を形成
するために３１本の中空ガラス管９１と、中空ガラス管
９１よりも外径及び内径の大きな、クラッド部を形成す
るための中空ガラス管９２が束ねられ、この状態で加熱
・延伸すると、中空ガラス管９１、９２の相互に存在す
る隙間が延伸過程において消滅し、コア部に３１の空孔
が配置された光ファイバが得られることになる。
作製するために、上述したような中空ガラス管を束ねた
様子を説明するための図で、この図では、コア部を形成
するために３１本の中空ガラス管９１と、中空ガラス管
９１よりも外径及び内径の大きな、クラッド部を形成す
るための中空ガラス管９２が束ねられ、この状態で加熱
・延伸すると、中空ガラス管９１、９２の相互に存在す
る隙間が延伸過程において消滅し、コア部に３１の空孔
が配置された光ファイバが得られることになる。
【００２８】図１０は、図８に示した構造をもち、ｄ／
Λ＝０．５及びδ／Λ＝０．４とした場合の光ファイバ
の分散の波長依存性を説明するための図で、ここでは、
空孔間隔Λが、１．７５μｍ及び２．５μｍの場合につ
いて示している。
Λ＝０．５及びδ／Λ＝０．４とした場合の光ファイバ
の分散の波長依存性を説明するための図で、ここでは、
空孔間隔Λが、１．７５μｍ及び２．５μｍの場合につ
いて示している。
【００２９】Λ＝２．５μｍの光ファイバは、波長λ＝
１４６０〜１６２５ｎｍの領域における平均の分散スロ
ープは０．０１９ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ２であり、分散フラ
ット光ファイバとして優れた特性を示す。なお、この光
ファイバの幾何学的なコア径は約１１μｍである。
１４６０〜１６２５ｎｍの領域における平均の分散スロ
ープは０．０１９ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ２であり、分散フラ
ット光ファイバとして優れた特性を示す。なお、この光
ファイバの幾何学的なコア径は約１１μｍである。
【００３０】また、Λ＝１．７５μｍの光ファイバは、
１．３μｍ波長帯において−６０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ、
１．５μｍ波長帯において−６５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍの大
きな分散特性を示し、これらの波長帯で用いる分散補償
光ファイバとして有効であることが判る。なお、この光
ファイバの幾何学的なコア径は約７．５μｍであり、分
散補償ファイバとしての使用法は実施例２で説明した使
用方法と同じである。
１．３μｍ波長帯において−６０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ、
１．５μｍ波長帯において−６５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍの大
きな分散特性を示し、これらの波長帯で用いる分散補償
光ファイバとして有効であることが判る。なお、この光
ファイバの幾何学的なコア径は約７．５μｍであり、分
散補償ファイバとしての使用法は実施例２で説明した使
用方法と同じである。
【００３１】本実施例では、コア部を形成するために７
本ではなく１４本の中空ガラス管を用いた例について説
明したが、所望するコア径に応じた任意の本数の中空ガ
ラス管でコア部を形成することが可能である。
本ではなく１４本の中空ガラス管を用いた例について説
明したが、所望するコア径に応じた任意の本数の中空ガ
ラス管でコア部を形成することが可能である。
【００３２】また、以上実施例１〜３においては、光フ
ァイバを作製する方法の例として中空のガラス管を束ね
る方法を説明したが、これに限定されるものではなく、
例えば、塊状のガラスに孔を設ける等の他の方法により
上記と同様の構造の光ファイバを作製することとしても
よい。
ァイバを作製する方法の例として中空のガラス管を束ね
る方法を説明したが、これに限定されるものではなく、
例えば、塊状のガラスに孔を設ける等の他の方法により
上記と同様の構造の光ファイバを作製することとしても
よい。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フォトニック結晶構造光ファイバ中の空孔の配置を工夫
し、空孔の配置の仕方により光学特性設計が可能である
と共にコア径を拡大し得る構成としたので、通常の単一
光ファイバとの接続損失が少なく、製造が容易で、か
つ、分散特性の設計自由度の高い分散フラット光ファイ
バ及び分散補償光ファイバを提供することが可能とな
る。
フォトニック結晶構造光ファイバ中の空孔の配置を工夫
し、空孔の配置の仕方により光学特性設計が可能である
と共にコア径を拡大し得る構成としたので、通常の単一
光ファイバとの接続損失が少なく、製造が容易で、か
つ、分散特性の設計自由度の高い分散フラット光ファイ
バ及び分散補償光ファイバを提供することが可能とな
る。
【図１】本発明の分散フラット光ファイバ内部の様子を
説明するための断面図である。
説明するための断面図である。
【図２】図１に示した構成の分散フラット光ファイバを
作製するために、外径が等しい中空管を束ねた様子を説
明するための図である。
作製するために、外径が等しい中空管を束ねた様子を説
明するための図である。
【図３】本発明の分散フラット光ファイバの、有効屈折
率の波長依存性を説明するための図である。
率の波長依存性を説明するための図である。
【図４】図１に示した構造をもち、空孔間隔Λが１．５
μｍで空孔径ｄと空孔間隔Λの比（ｄ／Λ）が０．３の
場合における、分散フラット光ファイバの分散の波長依
存性を説明するための図である。
μｍで空孔径ｄと空孔間隔Λの比（ｄ／Λ）が０．３の
場合における、分散フラット光ファイバの分散の波長依
存性を説明するための図である。
【図５】本発明の分散補償光ファイバ内部の様子を説明
するための断面図である。
するための断面図である。
【図６】図５の構成の分散補償光ファイバを作製するた
めに、外径が等しい中空ガラス管を束ねた様子を説明す
るための図である。
めに、外径が等しい中空ガラス管を束ねた様子を説明す
るための図である。
【図７】図５に示した構造をもち、ｄ／Λ＝０．４８及
びδ／Λ＝０．４２とした場合の分散補償光ファイバの
分散の波長依存性を説明するための図である。
びδ／Λ＝０．４２とした場合の分散補償光ファイバの
分散の波長依存性を説明するための図である。
【図８】本発明の分散フラット光ファイバ及び分散補償
光ファイバの内部の様子を説明するための断面図であ
る。
光ファイバの内部の様子を説明するための断面図であ
る。
【図９】図８の構成の光ファイバを作製するために、中
空ガラス管を束ねた様子を説明するための図である。
空ガラス管を束ねた様子を説明するための図である。
【図１０】図８に示した構造をもち、ｄ／Λ＝０．５及
びδ／Λ＝０．４とした場合の光ファイバの分散の波長
依存性を説明するための図である。
びδ／Λ＝０．４とした場合の光ファイバの分散の波長
依存性を説明するための図である。
【図１１】従来のフォトニック結晶構造光ファイバ内部
の空孔分布の様子を説明するための断面図である。
の空孔分布の様子を説明するための断面図である。
２１ 円柱ガラス棒
２２、６１、６２、９１、９２ 中空ガラス管
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 川西 悟基
東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日
本電信電話株式会社内
(72)発明者 鈴木 和宣
東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日
本電信電話株式会社内
(72)発明者 鈴木 聡人
兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線
工業株式会社伊丹製作所内
(72)発明者 田中 正俊
兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線
工業株式会社伊丹製作所内
(72)発明者 藤田 盛行
兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線
工業株式会社伊丹製作所内
Ｆターム(参考） 2H050 AB02Z AC62 AC71 AD00
4G021 AA01 BA13 BA14
Claims (6)
- 【請求項１】 コア部の周囲に、内径が略同一でファイ
バの伸長方向に延在する複数の円柱状空孔を周期的に配
置したクラッド部を備えるフォトニック結晶構造の分散
フラット光ファイバであって、 前記円柱状空孔は、相互に略一定間隔（Λ）で離間して
配置されており、 前記コア部の幾何学的な径（Ｗ）が、前記円柱状空孔間
の平均間隔（Λ）の２倍よりも大きいことを特徴とする
分散フラット光ファイバ。 - 【請求項２】 前記円柱状空孔間の平均間隔（Λ）が、
ファイバ内を導波する光の波長の０．７〜７．０倍であ
ることを特徴とする請求項１に記載の分散フラット光フ
ァイバ。 - 【請求項３】 前記円柱状空孔の平均直径（ｄ）と前記
円柱状空孔間の平均間隔（Λ）との比（ｄ／Λ）が０．
２以下であり、かつ、前記円柱状空孔の平均間隔（Λ）
がファイバ内を導波する光の波長の１．０〜７．０倍で
あることを特徴とする請求項１又は２に記載の分散フラ
ット光ファイバ。 - 【請求項４】 前記コア部が、内径が略同一でファイバ
の伸長方向に延在する複数の円柱状空孔を周期的に備え
ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の
分散フラット光ファイバ。 - 【請求項５】 コア部の周囲に、内径が略同一でファイ
バの伸長方向に延在する複数の円柱状空孔を周期的に配
置したクラッド部を備えるフォトニック結晶構造の分散
補償光ファイバであって、 前記円柱状空孔は、相互に略一定間隔（Λ）で離間して
配置されており、 前記コア部の幾何学的な径（Ｗ）が、前記円柱状空孔間
の平均間隔（Λ）の２倍よりも大きいことを特徴とする
分散補償光ファイバ。 - 【請求項６】 前記コア部が、内径が略同一でファイバ
の伸長方向に延在する複数の円柱状空孔を周期的に備え
ることを特徴とする請求項５に記載の分散補償光ファイ
バ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002061223A JP3920667B2 (ja) | 2002-03-06 | 2002-03-06 | 光ファイバの作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002061223A JP3920667B2 (ja) | 2002-03-06 | 2002-03-06 | 光ファイバの作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003255152A true JP2003255152A (ja) | 2003-09-10 |
| JP3920667B2 JP3920667B2 (ja) | 2007-05-30 |
Family
ID=28670236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002061223A Expired - Fee Related JP3920667B2 (ja) | 2002-03-06 | 2002-03-06 | 光ファイバの作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3920667B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007068077A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 高速光伝送システム及び高速光伝送方法 |
| WO2009107414A1 (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-03 | 古河電気工業株式会社 | 光伝送システムおよびマルチコア光ファイバ |
-
2002
- 2002-03-06 JP JP2002061223A patent/JP3920667B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007068077A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 高速光伝送システム及び高速光伝送方法 |
| WO2009107414A1 (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-03 | 古河電気工業株式会社 | 光伝送システムおよびマルチコア光ファイバ |
| US8335421B2 (en) | 2008-02-27 | 2012-12-18 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical transmission system and multi-core optical fiber |
| US8755659B2 (en) | 2008-02-27 | 2014-06-17 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical transmission system and multi-core optical fiber |
| US9088364B1 (en) | 2008-02-27 | 2015-07-21 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical transmission system and multi-core optical fiber |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3920667B2 (ja) | 2007-05-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7316996B2 (ja) | マルチコアファイバ及びその製造方法、並びに光伝送システム及び光伝送方法 | |
| JP2010170136A (ja) | 単一モード光ファイバー | |
| Bai et al. | Design of a circular photonic crystal fiber with square air-holes for orbital angular momentum modes transmission | |
| JP6057340B2 (ja) | マルチコア光ファイバ | |
| CN111443419A (zh) | 一种大模场抗弯多芯少模光纤 | |
| JP3936880B2 (ja) | 光ファイバの作製方法 | |
| JP3909014B2 (ja) | 単一モードフォトニック結晶光ファイバ | |
| US11555957B2 (en) | Multicore fiber and method of manufacture therefor | |
| JP2003255152A (ja) | 分散フラット光ファイバ及び分散補償光ファイバ | |
| Du et al. | Fully degeneracy-lifted PANDA few-mode fiber based on the segmented ring-core | |
| JP2004101565A (ja) | 分散補償ファイバ | |
| CN112777927B (zh) | 一种弯曲不敏感光纤预制棒及其制备方法 | |
| JP5697157B2 (ja) | コア拡大単一モード光ファイバおよび光伝送システム | |
| JP2006317692A (ja) | 光ファイバ | |
| KR20010113819A (ko) | 광섬유 제조방법 | |
| JP4490464B2 (ja) | 光ファイバ及びその製造方法 | |
| JP5242896B2 (ja) | イメージファイバ及びその光ファイバ母材 | |
| WO2011093349A1 (ja) | 光ファイバ | |
| WO2010107138A1 (ja) | 分散補償フォトニック結晶ファイバ | |
| JP5356466B2 (ja) | ホーリーファイバ | |
| JP2004347817A (ja) | 分散フラットファイバ | |
| US20030180020A1 (en) | Optical fiber of complex index profile | |
| JP2003114348A (ja) | 分散フラット光ファイバ | |
| JP2004226541A (ja) | 高耐応力光ファイバ | |
| JP2002277666A (ja) | 偏波保持光ファイバ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051213 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060213 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060509 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060707 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060908 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061106 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061201 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070124 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070209 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070215 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110223 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110223 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120223 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130223 Year of fee payment: 6 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |