JP2004085970A - フォトニッククリスタル光ファイバ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数本の空孔13がコア11を中心軸としてクラッド12内に螺旋状に配置されているので、フォトニッククリスタル光ファイバ3の屈折率分布が径方向にばらついていたり、フォトニッククリスタル光ファイバ3の断面形状が歪んでいたりしても長手方向全体として真円形の同心円状である場合と同程度に偏波モード分散を低減することができる。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトニッククリスタル光ファイバ及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図3は従来のフォトニッククリスタル光ファイバ(以下「PCF」という。)の製造方法を適用した製造装置の概念図であり、図4は図3に示した製造装置によって得られるPCFの断面図である。
【0003】
この製造装置は、PCF母材1を加熱して線引きするための線引炉2と、線引炉2で溶融して線引きされたPCF3の外径を測定する外径測定器4と、外径測定器4を通過したPCF3を冷却する冷却管5と、冷却管5を通過したPCF3の外周に樹脂を被覆するコーティング器6と、コーティング器6で被覆された樹脂を硬化させる樹脂硬化炉7と、樹脂硬化炉7を通過したPCF3を方向転換させるターンプーリー8と、ターンプーリー8で方向転換されたPCF3を引取る引取キャプスタン9と、PCF3を巻取る巻取器10とで構成されている。
【0004】
この製造装置によるPCF3の製造方法について以下に説明する。
【0005】
まず、線引炉2でPCF母材1を加熱しながら鉛直下方にPCF3を線引きし、線引きしたPCF3の外径を外径測定器4で測定する。測定後、冷却管5において、冷却用ガスをPCF3に噴射して冷却する。冷却後、コーティング器6でPCF3の表面に紫外線硬化型の樹脂をコーティングした後、樹脂硬化炉7でその樹脂を硬化させる。樹脂硬化後、ターンプーリー8で方向転換させて引取キャプスタン9により引取り、巻取器10で巻取ることにより製品としてのPCF3が得られる。
【0006】
尚、製造工程中におけるPCF3の支持は、PCF母材1の下端と、コーティング器6と、ターンプーリー8との4点でなされる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図3に示した従来技術では、PCF3の長手方向で見た場合、複数(この場合6本であるが限定されない。)の空孔が直線状に配列されている。このため、図4に示すようにPCF断面で見た場合、空孔13を含む径方向の屈折率分布と、空孔13を含まない径方向の屈折率分布とが異なっている。また、コア11及びコア11の周囲のクラッド12の断面形状を真円形の同心円状とすることは困難であり、空孔13の数や位置によって歪んだ形状となる。
【0008】
従って、PCFの断面構造における屈折率分布も完全な同心円状ではなくなり、これが原因となってPCF断面内の直交する2偏波間の群速度に差異が生じ、偏波モード分散が大きくなってしまうという問題があった。
【0009】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、偏波モードを低減したフォトニッククリスタル光ファイバ及びその製造方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1の発明は、コアと、コアの外周に設けられコアより屈折率が低いクラッドと、クラッドのコアの近傍にコアに沿って形成された複数本の空孔とを備えたフォトニッククリスタル光ファイバにおいて、空孔がコアを中心軸として螺旋状に配置されているものである。
【0011】
請求項2の発明は、コアと、コアの外周に設けられコアより屈折率が低いクラッドと、クラッドのコアの近傍にコアに沿って形成された複数本の空孔とを備えたフォトニッククリスタル光ファイバにおいて、空孔がコアを中心軸として螺旋状に配置されており、所定の周期で反転しているものである。
【0012】
請求項3の発明は、線引炉内でフォトニッククリスタル光ファイバ母材を一定方向若しくは所定の周期で反転させながら溶融し、線引きした後硬化させることにより、複数本の空孔をフォトニッククリスタル光ファイバのコアを中心軸として一定方向若しくは所定の周期で反転する螺旋状に形成するフォトニッククリスタル光ファイバの製造方法である。
【0013】
本発明によれば、複数本の空孔がコアを中心軸としてクラッド内に螺旋状に配置されているので、フォトニッククリスタル光ファイバの屈折率分布が径方向にばらついていたり、フォトニッククリスタル光ファイバの断面形状が歪んでいたりしても長手方向全体として真円形の同心円状である場合と同程度に偏波モード分散を低減することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0015】
図1は本発明のフォトニッククリスタル光ファイバの製造方法を適用した製造装置の一実施の形態を示す概念図である。
【0016】
本製造装置は、線引炉でPCF母材1を加熱しながら鉛直下方にPCF3を線引きし、PCF3の外径を外径測定器4で測定する。複数本の空孔13(図4参照)を一方向の螺旋状に形成する場合には、PCF母材1はPCF3のコア11を中心軸として例えば矢印A方向に、回転数を例えば100rpmとして回転させる。また、複数本の空孔13を矢印A方向及びその逆方向に反転する螺旋状に形成する場合には、PCF3のコア11を中心軸として、例えば振幅として±10回転、周波数として10Hzで往復回転運動を行う。線引き速度が例えば100m/minのとき、PCF3のクラッド12の空孔13はコア11を中心として、1回転/mの螺旋状に形成される。螺旋状の空孔形成後、冷却管5において、冷却用ガスをPCF3に噴射して冷却を行う。コーティング器6でPCF3の表面に紫外線硬化型の樹脂をコーティングした後、樹脂硬化炉7でその樹脂を硬化させる。樹脂硬化後、PCF3をターンプーリー8で方向転換させて引取キャプスタン9により引取り、巻取器10で巻取ることで製品としてのPCF3が得られる。
【0017】
以上において、PCF3のクラッドの複数本の空孔13が、PCF3のコア11を中心軸として、一定方向、または所定の周期で反転する螺旋状に形成されているため、たとえPCF3の断面構造における屈折率分布が測定する径方向によってばらついていたとしても、また、PCF3の断面形状が歪んだ形状であったとしても、長尺のPCF全体として、図3に示すように真円形の同心円状である場合と同程度に偏波モード分散を低減することができる。
【0018】
なお、図2は図1に示した製造装置のPCFの母材回転数と螺旋回数及び偏波モード分散との関係を示す図であり、横軸がPCF母材の回転数を示し、左縦軸が螺旋回数(実線)を示し、右縦軸が偏波モード分散(PMD:破線)を示す。
【0019】
同図より母材回転数の増加に伴いPMDが減少することが分かる。
【0020】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、偏波モードを低減したフォトニッククリスタル光ファイバ及びその製造方法の提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフォトニッククリスタル光ファイバの製造方法を適用した製造装置の一実施の形態を示す概念図である。
【図2】図1に示した製造装置のPCFの母材回転数と螺旋回数及び偏波モード分散との関係を示す図である。
【図3】従来のフォトニッククリスタル光ファイバの製造方法を適用した製造装置の概念図である。
【図4】図3に示した製造装置によって得られるPCFの断面図である。
【符号の説明】
1 PCF母材
2 線引炉
3 PCF(フォトニッククリスタル光ファイバ)
4 外径測定器
5 冷却管
6 コーティング器
7 樹脂硬化炉
8 ターンプーリー
9 引取キャプスタン
10 巻取器
Claims (3)
- コアと、該コアの外周に設けられ該コアより屈折率が低いクラッドと、該クラッドの上記コアの近傍に該コアに沿って形成された複数本の空孔とを備えたフォトニッククリスタル光ファイバにおいて、上記空孔が上記コアを中心軸として螺旋状に配置されていることを特徴とするフォトニッククリスタル光ファイバ。
- コアと、該コアの外周に設けられ該コアより屈折率が低いクラッドと、該クラッドの上記コアの近傍に該コアに沿って形成された複数本の空孔とを備えたフォトニッククリスタル光ファイバにおいて、上記空孔が上記コアを中心軸として螺旋状に配置されており、所定の周期で反転していることを特徴とするフォトニッククリスタル光ファイバ。
- 線引炉内でフォトニッククリスタル光ファイバ母材を一定方向若しくは所定の周期で反転させながら溶融し、線引きした後硬化させることにより、複数本の空孔を上記フォトニッククリスタル光ファイバのコアを中心軸として一定方向若しくは所定の周期で反転する螺旋状に形成することを特徴とするフォトニッククリスタル光ファイバの製造方法。
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