JP2008511873A - 複屈折及び大モードフィールド径をもつ光ファイバ - Google Patents

Abstract

発明にしたがえば、光ファイバは、第１の屈折率（ｎ_１）を有し、屈折率がｎ_０の最内コア領域を含むコア、及び、コアを囲む、第３の屈折率（ｎ_３）を有するクラッドを有し、ｎ_１＞ｎ_３及びｎ_０＜ｎ_１である。実施形態のいくつかにしたがえば、光ファイバは、コアを囲んでコアに接し、コアとクラッドの間にあるモートも有することができ、モートは第２の屈折率（ｎ_２）を有し、ｎ_３＞ｎ_２である。コア、最内コア領域及び／またはモートの内の少なくとも１つは非円形状を有することが好ましい。

Description

本発明は全般的には光導波路ファイバに関し、さらに詳しくは、偏波維持特性または単一偏波特性を示す光ファイバに関する。

単一偏波光ファイバは超高速伝送システムのためあるいは、光コンポーネント（レーザ、ＥＤＦＡ（エルビウムドープファイバ増幅器）、光計器、干渉センサ、ジャイロスコープ等）とともに使用するため及びこれらの光コンポーネントとの接続のためのカップラファイバとして用いるために有用である。偏波特性（単一偏波）は、単一偏波帯域内で、２つの直交偏極偏波の内の一方、しかもその一方だけを伝搬させ、他方の偏波はその伝送損失を劇的に高めることによって抑制する。

（偏波保存ファイバと称されることもある）偏波維持ファイバは２つの概ね直交する軸上で入力偏波を維持することができる。一般の偏波維持ファイバは応力複屈折部材を有し、図１に示されるように、内層クラッド領域１１で囲まれた中心コア１０を有する。コア１０及びクラッド領域１１は光導波路の形成に用いられる通常の材料で形成される。コア材料の屈折率はクラッド材料の屈折率より高い。単なる例として、コア１０は、酸化ゲルマニウムなどの、シリカの屈折率を高める１つまたはそれより多くのドーパントを含有するシリカからなることができる。クラッド領域１１は純シリカ、コア１０より含有ドーパント量が少ないシリカまたは、そのうちの少なくとも１つはシリカの屈折率を低めるホウ素またはフッ素などの元素の酸化物である、１つまたはそれより多くの屈折率下げドーパントを含有するシリカからなることができる。

図１においては、クラッド材料１１の熱膨張係数（ＴＣＥ）とは異なるＴＣＥを有するガラス材料で形成された２つの応力誘起領域１２がコア１０を挟んで直径方向に対向している。そのようなファイバが線引きされる場合、軸方向に延びる領域１２及び領域１２に直交方向に配されたクラッド領域は、相異なる大きさの収縮を受け、よって領域１２は伸張歪または圧縮歪をもつ状態になるであろう。（応力誘起複屈折とも称される）歪誘起複屈折がファイバに与えられ、よって２つの直交偏極基本モード間の結合を弱める。その屈折率は内層クラッド領域１１の屈折率以下であることが好ましい、外層クラッド領域１３が領域１２を囲む。領域１３は、例えば、クラッド領域１１としての使用について上に挙げた材料のいずれかからなることができる。そのような、これらの応力誘起領域１２を有するファイバが単一偏波特性を提供しないことは認められるはずである。

相異なる偏波の減結合手段として、ファイバコアの形状を細長くするかまたは歪めることによって、単一モード光ファイバの偏波性能における若干の改善が達成された。そのような細長形コアを有する光ファイバ導波路の例は特許文献１，２及び３に開示されている。従来技術の図２は、屈折率がｎ_１のコア４，及び屈折率がｎ_２のクラッド５を有し、細長形コア４が長軸ａ及び短軸ｂを有する、導波路１を示す。しかし、一般に、非円形状だけでは所望の単一偏波特性を得るに十分ではない。このタイプの光ファイバの複屈折は比較的低い（すなわち１０^−５以下）ことにも注意されたい。

したがって、偏波維持性能または単一偏波性能を提供するであろう、製造も容易な、光ファイバを得ることが進行中の開発領域であった。
米国特許第４１８４８５９号明細書 米国特許第４２７４８５４号明細書 米国特許第４３０７９３８号明細書

本発明の課題は、優れた偏波維持性能または単一偏波性能を有し、製造が容易な、光ファイバを提供することである。

定義
以下の定義及び用語は技術上普通に用いられている。

屈折率プロファイル−屈折率プロファイルは、ファイバの選択された部分にわたる屈折率（Δ％）と（光ファイバの中心線から測定される）光ファイバ半径の間の関係である。

複屈折−複屈折は２つの偏波モードの実効屈折率の間の差である。

半径−ファイバのセグメントの半径は一般に、用いられる材料の屈折率が異なる組成についてとる点に関して定められる。例えば、セグメントの第１の点は中心線上にあるから、中心コアの内半径はゼロである。中心コアセグメントの外半径は導波路の中心線から正のデルタを有する中心コアの屈折率の最終点まで引かれた半径である。第１の点が中心線から外れているセグメントについては、導波路の中心線から第１の屈折率点の位置までの半径がそのセグメントの内半径である。同様に、導波路の中心線からセグメントの最終屈折率点の位置までの半径がそのセグメントの外半径である。例えば、中心コアを囲む屈折率下げドープされた環状セグメントは環状セグメントとクラッドの間の界面にある外半径を有することになろう。

相対屈折率パーセントΔ％−Δ％は式：

によって定められる屈折率の相対尺度を表し、ｎ_ｉはｉとして表される屈折率プロファイルセグメントの最高屈折率であり、基準屈折率ｎ_ｃはクラッド層の屈折率にとられる。セグメントのいかなる点もクラッドに対して測られた対応相対屈折率を有する。

本発明のいくつかの実施形態にしたがえば、偏波維持（保存）特性を示す、光ファイバが提供される。本発明のいくつかの実施形態にしたがえば、単一偏波帯域（ＳＰＢ）内で単一偏波特性を示す、光ファイバが提供される。ファイバパラメータはＳＰＢが動作波長帯域に一致するように選ばれることが好ましい。

本発明にしたがえば、光ファイバは、第１の屈折率（ｎ_１）を有するコアであって、屈折率がｎ_０の最内コア領域を含むコア及びコアを囲むクラッドを有し、クラッドは第３の屈折率（ｎ_３）を有し、ｎ_１＞ｎ_３及びｎ_０＜ｎ_１である。本光ファイバはＸ-Ｘ軸またはＹ-Ｙ軸の少なくとも一方において偏波維持特性を示す。いくつかの実施形態にしたがえば、光ファイバは、コアを囲んでコアに接してコアとクラッドの間にあるモートも有することができ、モートは第２の屈折率（ｎ_２）を有し、ｎ_３＞ｎ_２である。コア、最内コア領域及び／またはモートの内の少なくとも１つは非円形状を有することが好ましい。

本発明の一実施形態にしたがえば、光ファイバは：
（ｉ） 第１の屈折率ｎ_１を有し、Ｘ-Ｘ軸に沿う第１の寸法ａ_１及びＹ-Ｙ軸に沿う第２の寸法ａ_２を有するコア。軸Ｘ-Ｘは軸Ｙ-Ｙに直交する。コアは、中心の周りの、屈折率がｎ_０の最内コア領域を有し、ｎ_０＜ｎ_１である。最内コア領域は互いに直交して測られる外寸ｂ_１及びｂ_２を有する；
（ii） コアを囲んでコアに接し、第２の屈折率ｎ_２，第１の寸法ａ_１と同じく軸Ｘ-Ｘに沿う外寸ｃ_１及び第２の寸法ａ_２と同じく軸Ｙ-Ｙに沿う外寸ｃ_２を有する、モート；及び
（iii）モートを囲む、第３の屈折率（ｎ_３）を有する、クラッド；
を有し、
コア、最内コア領域またはモートの内の少なくとも１つは、比ａ_２/ａ_１，ｂ_２/ｂ_１，ｃ_２/ｃ_１の内の少なくとも１つが１：１ではないように横に細長くされ；
ｎ_１＞ｎ_３＞ｎ_２であり；
比ａ_２/ａ_１は１と３.０の間であり；
比ｃ_１/ａ_１は１.０と４.０の間であって；
光ファイバはＸ-Ｘ軸またはＹ-Ｙ軸の内の少なくとも一方において偏波維持特性を示す。最内コア領域は、例えば、ファイバコアの軸長に沿って延びる空気孔または屈折率下げドープされたロッドとすることができる。

いくつかの実施形態にしたがえば、光ファイバ構造により、少なくとも５ｎｍであることが好ましく、１０ｎｍより広いことがさらに好ましく、５０ｎｍより広いことがさらに一層好ましい、ＳＰＢ幅を示す性能が得られる。本発明にしたがう光ファイバのいくつかの実施形態において、ＳＰＢ幅は７０〜２４０ｎｍである。

さらに詳しくは、これらの実施形態において、一方の偏波の実効屈折率値はその偏波がＳＰＢ内で伝搬できないような値であり、他方の直交偏波にはその偏波がＳＰＢ内でまだ伝搬できるような異なる実効屈折率がともなう。したがって、ＳＰＢ内の単一偏波伝搬が比較的単純な構造をもつファイバによって得られる。

好ましくは、コアは酸化ゲルマニウムドープシリカを含有し、モートはフッ素またはホウ素がドープされたシリカを含有する。最内コア領域は、空気孔または屈折率下げドープされたガラス、例えばフッ素またはホウ素がドープされたシリカである。最内コア領域の相対屈折率Δ_１％は、−０.１５％より負で大きいことが好ましく、−０.５％より負で大きいことがさらに好ましい。コアについての最大相対屈折率Δ_２％は、０.２％より大きいことが好ましく、０.５％と２.５％の間であることがさらに好ましい。同様に、モートの相対屈折率Δ_３％は、−０.１５％より負で大きいことが好ましく、−０.１５％と−０.８％の間であることがさらに好ましい。本発明のさらなる特徴及び利点は以下の詳細な説明に述べられ、ある程度は、当業者にはその説明から容易に明らかであろうし、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲を添付図面とともに含む本明細書に説明されるように本発明を実施することによって認められるであろう。

本明細書における説明の目的のため、本発明が様々な別の構成を、そうではないことが明示されている場合を除いて、とり得ることは当然である。添付図面に示され、本明細書で以下に説明される特定のファイバは、添付される特許請求の範囲で定められる本発明の概念の例示的な実施形態であることも当然である。したがって、本明細書に開示される実施形態に関する特定の諸元及びその他の物理的性質は、限定であることが特許請求項に明白に述べられていない限り、限定と見なされるべきではない。本明細書で用いられるように、本明細書に与えられる光学測定値は全て、そうではないことが明示されていない限り、基本偏波モードにおける値である。

本発明の実施形態にしたがえば、光ファイバ２０（図３Ａ，３Ｂ参照）は第１の屈折率ｎ_１及び外寸ａ_１，ａ_２をもつコア３０並びにコア３０を囲むクラッド５０を有し、コアは屈折率がｎ_０で外寸がｂ_１，ｂ_２の最内コア領域３２を有し、クラッド５０は第３の屈折率ｎ_３を有し、ｎ_１＞ｎ_３及びｎ_０＜ｎ_１である。実施形態のいくつかにおいて、光ファイバ２０は、コア３０を囲んでコア３０に接し、コア３０とクラッド５０の間にあるモート４０をさらに有し、モート４０は第２の屈折率ｎ_２及び外寸ｃ_１，ｃ_２を有し、ｎ_３＞ｎ_２である。クラッド５０の外寸は約７０μｍと１４０μｍの間であることが好ましく、約８０〜１２５μｍであることがさらに好ましいが、いくつかの実施形態においては、外寸が例えば１５０μｍより大きいクラッド外寸を有することができる。ファイバ２０は次いで（明解さのために図示されていない）通常の２弾性率コーティングで被覆されて、外寸が約２５０μｍになることが好ましい。

モート４０が存在しなければ、光ファイバは一般に偏波維持（ＰＭ）ファイバとして機能するであろう。光ファイバがモートを有していれば、光ファイバは単一偏波（ＳＰ）ファイバとして機能するであろう。コア３０，最内コア領域３２及び／またはモート４０の内の少なくとも１つは非円形状（例えば、細長形状）を有することが好ましい。

本発明の実施形態のいくつかにしたがえば、図３Ｃに示されるように、光ファイバ２０は：
第１の屈折率ｎ_１を有し、Ｘ-Ｘ軸に沿う第１の寸法ａ_１及びＹ-Ｙ軸に沿う第２の寸法ａ_２を有する、コア３０。軸Ｘ-Ｘは軸Ｙ-Ｙに概ね直交し、コア３０は、中心の周りの、屈折率がｎ_０の最内コア領域３２を有し、ｎ_０＜ｎ_１であって、最内コア領域３２は互いに直交する外寸ｂ_１及びｂ_２を有する；
コア３０を囲む、第３の屈折率ｎ_３を有する、クラッド５０；
を有し、
コア３０または最内コア領域３２の内の少なくとも１つは、比ａ_２/ａ_１及びｂ_２/ｂ_１の内の少なくとも１つが１：１ではないような細長形にされ；
ｎ_１＞ｎ_３であり；
比ａ_２/ａ_１は１と３.０の間であって；
光ファイバはＸ-Ｘ軸またはＹ-Ｙ軸の内の少なくとも一方において偏波維持特性を示す。最内コア領域は３２、例えば、ファイバコアの軸長に沿って延びる空気孔または屈折率下げドープされたシリカのロッドとすることができる。偏波維持光ファイバ２０は高い偏波維持性能を示す。光ファイバ２０の複屈折の大きさは少なくとも５×１０^−５，好ましくは１×１０^−４，最も好ましくは５×１０^−４である。

光ファイバの４つの例が表１に与えられる。本表において、Δ_１％は最内コア領域３２の相対屈折率％であり、Δ_２％はコア３０の相対屈折率％である。

さらに詳しくは、表１は本発明にしたがう光ファイバ２０の４つの例についてのパラメータを与える。表１の例示的光ファイバ２０はモートを有しておらず、偏波維持ファイバである。例１〜３の光ファイバはそれぞれの最内コア領域３２として細長形空気充満孔２５を有する。例４の光ファイバは屈折率下げドープされたシリカの細長形最内コア領域３２を有する。すなわち、例４の光ファイバの最内コア領域３２の屈折率は純シリカの屈折率より低い。最内コア領域３２は、約−０.１５％より負で大きいことが好ましく、−０.３％より負で大きいことがさらに好ましく、−０.５％と-３５％の間であることがさらに一層好ましい、負の（クラッド５０より小さい）、相対屈折率Δ_１％を示すことが好ましい。

表１の４つの例示的光ファイバの最内コア領域３２の特徴は寸法ｂ_１，ｂ_２で表される。例１，３及び４の光ファイバ２０は、寸法ａ_１，ａ_２で表される、断面が楕円形のコア３０を有するが、例４の光ファイバ２０のコア３０の断面は円形（すなわちａ_１＝ａ_２）である。例１，２及び４の光ファイバは１の相対コア屈折率Δ_２％を有するが、例３では光ファイバの相対コア屈折率Δ_２％は２である。表１は、相対コア屈折率Δ_２％が大きくなるとともに複屈折が大きくなることを示す（最内コア領域３２が空気で満足されている光ファイバの例１〜３を見よ）。相対コア屈折率が同じであれば、最内コア領域が空気で満たされている光ファイバは、最大コア領域が屈折率下げドープされたガラスである光ファイバより大きな複屈折を示す。表１は、様々なパラメータを調節して所望のファイバ複屈折を達成できることを示す。

本発明の実施形態のいくつかにしたがえば、図３Ｃ〜５に示されるように、光ファイバ２０は：
第１の屈折率ｎ_１を有し、Ｘ-Ｘ軸に沿う第１の寸法ａ_１及びＹ-Ｙ軸に沿う第２の寸法ａ_２を有する、コア３０。軸Ｘ-Ｘは軸Ｙ-Ｙに概ね直交し、コア３０は屈折率がｎ_０の最内コア領域３２を有し、ｎ_０＜ｎ_１であって、最内コア領域３２は互いに直交する外寸ｂ_１及びｂ_２を有する；
コア３０を囲んでコア３０に接し、第２の屈折率ｎ_２、第１の寸法ａ_１と同じく軸Ｘ-Ｘに沿う外寸ｃ_１及び第２の寸法ａ_２と同じく軸Ｙ-Ｙに沿う外寸ｃ_２を有する、モート４０；及び
モート４０を囲む、第３の屈折率ｎ_３を有する、クラッド５０；
を有し、
コア３０，最内コア領域３２またはモート４０の内の少なくとも１つは、比ａ_２/ａ_１，及びｂ_２/ｂ_１及びｃ_２/ｃ_１の内の少なくとも１つが１：１ではないような細長形にされ；
ｎ_１＞ｎ_３＞ｎ_２であり；
比ａ_２/ａ_１は１と３.０の間であり；
比ｃ_１/ａ_１は１.０と４.０の間であって；
光ファイバはＸ-Ｘ軸またはＹ-Ｙ軸の内の少なくとも一方において偏波維持特性を示す。最内コア領域は３２、例えば、ファイバコアの軸長に沿って延びる空気孔または屈折率下げドープされたシリカのロッドとすることができる。最内コア領域の寸法ｂ_１，ｂ_２はそれぞれＸ-Ｘ軸及びＹ-Ｙ軸に沿ってとることができることに注意されたい。したがって、寸法ｂ_１，ｂ_２はそれぞれ、ａ_１，ｃ_１及びａ_２，ｃ_２に合せてとることができる。

本明細書に説明され、開示される、本発明にしたがう光導波路ファイバ２０の例示的実施形態のいくつかは、図３Ｃ〜５，７及び１０に最善に示されるような、概略断面構造を有する。図示される実施形態において、光導波路ファイバ２０はファイバ２０の軸線に沿って延びるコア３０を有する。コア３０は、コアの屈折率より低い屈折率を有する、中心の周りの、最内コア領域３２を有する。図３Ｃ，８及び９の実施形態において、最内コア領域３２は円形の断面を有する。これらの実施形態において、最内領域３２は、ファイバコア３０の内側にあって、ファイバコアの長さに沿う空気孔２５である。本例の細長形コア３０は、ファイバの軸線に対して直交方向に、ファイバにわたって測定される、長寸すなわち最大寸法ａ_２及び短寸すなわち最小寸法ａ_１を有し、寸法ａ_１及びａ_２は互いに概ね直交して測定される。本実施形態のコア３０の断面形状は細長形として最善に説明される。「細長形」は、概ね長円形、卵形、楕円形、菱形等のようなコア形状を含む。そのようなコアの細長化が少なくともいくらかのレベルの形状（または幾何）複屈折をファイバ２０に与えると考えられる。細長化の度合いは、線引きされた光ファイバ２０の細長形コア３０が所望の、本明細書ではａ_２/ａ_１と定義される、アスペクト比ＡＲを示すように、ファイバプロセス（例えば再線引き）中に制御されることが好ましい。ファイバコア３０が細長形である場合、コア３０のＡＲは１.５より大きいことが好ましく、１.５と５.０の間であることがさらに好ましく、１.８と３.５の間であることがさらに一層好ましく、実施形態の多くにおいては１.９〜３.０の範囲にある。しかし、所望の複屈折を達成するために円形断面を有するコア３０を細長形（例えば楕円形）の最内コア領域３２とともに用いることができる。最内コア領域３２の寸法ｂ_１及びｂ_２も、ファイバの軸線に対して直交方向に、ファイバにわたって測定され、互いに直交する。最内コア領域３２が非円形断面を有していれば、ｂ_２/ｂ_１≠１である。最内コア領域３２が細長形断面を有している場合、比ｂ_２/ｂ_１（またはｂ_１/ｂ_２）は１.５と６の間であることが好ましく、２と３の間であることがさらに好ましい。この例示的実施形態において、（空気孔２５に相当する）最内コア領域３２は円形断面を有し、したがってｂ_１＝ｂ_２である。さらに、最内コア領域３２は空気孔である必要はなく、ｎ_０＜ｎ_１であるような、屈折率下げドープされたシリカ、例えばフッ素及び／またはホウ素がドープされたシリカでつくることができる。

本例示的実施形態のコア３０は、ファイバ２０の中心線ＣＬから外側に、最内コア領域３２（この例では空気孔）から径方向に延び、図示されるように、好ましくはステップ型屈折率プロファイル形状を有する、屈折率上げドープされたシリカでつくられる。必要に応じて、ファイバ２０のコア３０は図４〜５，７及び１０に破線３１で示されるように、分布屈折率プロファイル形状を有することができる。

コア３０は酸化ゲルマニウムドープシリカでつくられることが好ましく、酸化ゲルマニウムは、図４及び５に最善に示されるように、ファイバのクラッド５０の屈折率ｎ_３より高い、第１の屈折率ｎ_１をコアが示すに十分な量で与えられる。酸化ゲルマニウムは、０.２％より大きいことが好ましく、１.０％より大きいことがさらに好ましく、約０.２％と２.５％の間であることが最も好ましく、約０.５％と２.５％の間であることがなおも最も好ましい、最大相対屈折率Δ_１％（図７，１０）をもつコア３０を与えるに十分な量で添加される。本例において、コアは細長形であり、細長形コア３０の横寸法ａ_１及びａ_２はそれぞれ、好ましくは１.０〜６.０μｍ（さらに好ましくは１．０〜４．０μｍ）の範囲及び好ましくは３.０〜１０.０μｍ（さらに好ましくは３.０〜８.０μｍ）の範囲にあるように、設計される。さらに、コア３０の平均直径（Ｄ_{コア-平均}＝{ａ_１＋ａ_２}/２）は、約２.０μｍと８.０μｍの間であることが好ましく、２.０μｍと６.０μｍの間であることがさらに好ましい。最内コア領域３２の平均寸法（Ｄ_{内コア-平均}＝{ｂ_１＋ｂ_２}/２）は、０.０１μｍと２μｍの間であることが好ましく、０.１５μｍと２μｍの間であることがさらに好ましい。最大コア領域３２は、負の相対屈折率Δ％（すなわち純シリカの屈折率より低い屈折率）を有する。

本発明にしたがう光ファイバ２０は少なくとも一方の軸（例えば、Ｘ-Ｘ軸またはＹ-Ｙ軸の内の一方）に沿う偏波維持特性を示すことが好ましい。ファイバがＸ-Ｘ軸及びＹ-Ｙ軸のいずれにおいても偏波維持特性を示せば、ファイバは偏波維持ファイバである。光ファイバが一方の軸に沿う偏波維持特性しか示さず、他方の、直交する軸に沿う偏波伝搬は消滅させていれば、このファイバは単一偏波（ＳＰ）ファイバである。

単一偏波（ＳＰ）特性を示す光ファイバ２０の７つの例が、表２に与えられている。これらの例示的ファイバのそれぞれは、コア３０とクラッド５０の間にあるモート４０を有する。表２において、Δ_１％は最内コア領域３２の相対屈折率％であり、Δ_２％はコア３０の相対屈折率％であり、Δ_３％はモート４０の相対屈折率％である。最内コア領域３２が空気充満孔２５であれば、孔の大きい方の寸法は１より小さい。孔２５は、Δ_１％が小さいファイバについては小さく、Δ_１％が大きいファイバについては大きくつくられるべきである。

それぞれのＳＰ帯域の中心波長は２つの遮断波長の平均として定義される（すなわち、λ_中心＝（λ_遮断１＋λ_遮断２）/２である）ことに注意されたい。

上述したように、表２の光ファイバ２０はモート４０も有し、単一偏波（ＳＰ）動作が可能であることを除き、表２の光ファイバは表１の光ファイバと同様である。例１〜６に対応する光ファイバは空気充満最内コア領域３２を有する。例７の光ファイバは屈折率下げドープされたシリカでつくられた最内コア領域を有する。例１〜４はそれぞれ、１０６０ｎｍ，１３００ｎｍ，１４５０ｎｍ及び１５５０ｎｍを中心とする単一偏波帯域（ＳＰＢ）を有する。これらの例も、コア寸法及びモートのドーピングレベルを変えることによって所望のＳＰＢを達成できることを実証している。ＳＰ光ファイバ２０は約３０ｎｍから約２５０ｎｍのＳＰＢを達成している。

本発明のこれらの例にしたがうファイバ２０は、好ましく、単一偏波特性を示す。すなわち、光伝搬の２つの直交基本偏波モードのそれぞれの遮断（消滅）波長λ_１，λ_２の間に偏波消滅波長差がある。特に、本発明の実施形態のいくつかにしたがうそのようなファイバ２０は、好ましくは幅が少なくとも１０ｎｍであり、さらに好ましくは幅が２０ｎｍより広く、さらにまた好ましくは幅が２５ｎｍより広く、さらに一層好ましくは幅が５０ｎｍより広い、単一偏波帯域（ＳＰＢ）６０を有する。例えば、本発明にしたがう空気充満最内コア領域を利用する光ファイバ２０の実施形態のいくつかにおいて、ＳＰＢ幅は約７０〜２５０ｎｍであり、屈折率下げドープされたシリカの最内コア領域を利用する光ファイバ２０のＳＰＢ幅は約２５〜４０ｎｍである。

ＳＰＢ６０は、本明細書で定義されるように、実効屈折率がクラッドの屈折率と等しい波長として定義される、２つの偏波遮断（消滅）波長λ_１，λ_２の間で測定される。図６は、２つの偏波モード、すなわち第１の偏波６１及び第２の偏波６２の計算された損失スペクトルを示す。

さらに詳しくは、ＳＰＢ６０は第１の偏波の遮断（消滅）波長６１と第２の偏波の遮断（消滅）波長６２の間にある波長帯域である（すなわち、ＳＰＢ６０は第１の偏波遮断波長λ_１と第２の偏波遮断波長λ_２の間隔（ｎｍ）である）。点６３は、第１の偏波波長λ_１が第２の偏波波長λ_２から分れる（または、外れる）、逸脱点である。このＳＰＢ６０内では、真の単一偏波が存在する。すなわち、与えられ、明白に伝搬する偏波が１つ、しかも１つだけ、存在する。例えば、図６からわかるように、ＳＰＢ６０内では第２の偏波６２だけが未だに光を明白に伝搬し、第１の偏波６１は大きく減衰する。この特徴は、１つの、しかも１つだけの伝搬偏波が望まれるデバイスまたはシステムでの使用に対する優れた効用を有する。

図６に示される例示的実施形態において、ＳＰＢ６０は波長約１５００ｎｍと波長１６００ｎｍの間に広がり（表２の例４も見よ）、よって幅が約１００ｎｍのＳＰＢが得られている。しかし、この範囲は例示であり、別のＳＰＢ幅が設計され、与えられ得ることは当然である。例えば、ＳＰＢ６０の幅はコアの相対屈折率Δ_２％を大きくすることによって広げることができる。同様に、コアをより細長くすれば、例えば比ａ_２/ａ_１をより大きくすれば、ＳＰＢ幅はより広くなるであろう。同様に、モート４０の屈折率を低くすることによって、ＳＰＢ６０を短波長側にシフトさせることができる。逆に、モート４０の屈折率を高くすればＳＰＢ６０は長波長側にシフトする。同様に、モートの寸法を小さくすればＳＰＢ６０は長波長側にシフトする。さらに、寸法Ｄ_{コア-平均}を小さくすればＳＰＢ６０は短波長側にシフトするであろう。すなわち、ＳＰＢは幅及び／または位置を適切に調節して、いかなる特定の用途の要求にも適合させ得ることが認められるはずである。さらに詳しくは、ＳＰＢ６０は、ＳＰＢ６０が動作波長帯域λ_動作帯域と一致するように設計されることが好ましい。ＳＰＢ６０の中心波長は動作波長帯域λ_動作帯域の中心波長と実質的に一致することがさらに好ましい。動作波長帯域λ_動作帯域は、例えば、８００〜２０００ｎｍ，９５０〜１２５０ｎｍ，または１４５０〜１６５０ｎｍの範囲におくことができる。

ＳＰファイバにおいて、ファイバコア３０は、コア３０とは異なる組成を有し、コア３０の第１の屈折率より低く、クラッド４０の屈折率より低い第２の屈折率ｎ_２（すなわち、ｎ_２＜ｎ_１及びｎ_２＜ｎ_３）を有することが好ましい、モート４０によって全体が囲まれ、モート４０と接していることが好ましい。本明細書で用いられるように、「モート」は、コア３０に比較して小さい相対屈折率を有し、コアを全体的に囲み、好ましくはコアに接する、領域を意味する。モート４０は純シリカに対して屈折率を下げるドープがなされ、したがって（クラッドに比較して）負の相対屈折率を有することがさらに好ましい。モート４０はフッ素ドープシリカまたはホウ素ドープシリカあるいはこれらの組合せでつくられることが最も好ましい。さらに、モート４０はＦ，Ｂ及びＰのいかなる組合せも含むことができる。

モート４０は、図７に最善に示されるように、（クラッド５０より小さい）負であって、好ましくは約−０.１５％より負で大きく、さらに好ましくは約−０.１５％と−１.０％の間であり、最も好ましくは−０.３％と−０.８％の間の、相対屈折率Δ_３％を示す。一般に、モート４０内のガラスは所望の線引き温度において中心細長形コア３０またはクラッド５０より粘度が多少低くなるようにドープされる。モート４０は、図３Ｃに示されるように円形とすることができ、あるいは寸法ｃ_１及びｃ_２が相異なる（例えば、図１１に見られるように、外寸ｃ_１が外寸ｃ_２より若干小さい）ような細長形とすることができる。本実施形態において、径方向の横断寸法ｃ_１及びｃ_２の値は、比ｃ_２/ｃ_１が約０.７と０.９５の間であるような値である。コア３０が非円形で横方向に延びている場合、コア３０の中心が実質的にモート４０内にあることが好ましい。いくつかの実施形態において、モート４０の外側部分は、（図３Ｃ，８及び９に示されるように）細長型コア３０の最大寸法すなわち長寸ａ_２の位置においてコア３０に実質的に外接するように構成される。言い換えれば、これらの外接実施形態については、比ｃ_２/ａ_２が１.０にほぼ等しい。

発明者等はここで、コア３０とモート４０の寸法及び形状（比）の適切な組合せによってファイバの優れた単一偏波特性が得られることを見いだした。特に、比ａ_１/ａ_２と比ｃ_１/ａ_１の組合せが単一偏波能力の最適化に重要であると考えられる。動作においては、コア３０及びモート４０に用いられる形状寸法及び材料のために、直交偏波状態のそれぞれにともなう実効屈折率がＳＰＢ内で実質的に異なると考えられる。特に、一方の偏波状態のＳＰＢ６０内での実効屈折率の値はＳＰＢ内で伝搬がおこるような値であるが、他方の偏波モードは、実効屈折率がクラッドの屈折率に非常に近い（好ましくはクラッドの屈折率以下）のでＳＰＢの波長範囲内では実効的に伝搬しない（遮断される）ため、非常に損失が大きい。すなわち、他方の偏波モードに対してファイバは導波路ではない。

あるいは、図８〜９に最善に示されるように、モート４０は、卵形または楕円形のような別の概ね細長い形状、あるいは角が丸められた矩形形状等を有するように構成することができる。これらの実施形態において、軸Ｙ-Ｙに沿う、寸法ａ_２に合せて測定される、モート４０の最小寸法ｃ_２は、好ましくは、コア３０の最大寸法ａ_２に実質的に等しく（すなわち、ａ_２/ｃ_２＝１.０に）することができる。寸法ｃ_２は、点ｅ及びｆにおいてモート４０がコア３０に外接する（図８を見よ）ように、コア３０の最大寸法ａ_２と同じ（Ｙ-Ｙに沿う）軸に沿ってとられることが好ましい。

本明細書に説明される実施形態の全てにおいて、モート４０の寸法ｃ_１の細長形コア３０の最小寸法ａ_１に対する比（ｃ_１及びａ_１は軸Ｘ-Ｘに沿って、互いに対して合せられて測定される）、すなわち比ｃ_１/ａ_１は、好ましくは２.０〜７.０，さらに好ましくは２.５〜５.０の範囲にあり、実施形態の多くにおいては、２.５〜４.０の範囲にあることを認めることも重要である。ここでも、良好な単一偏波特性を得るには、上述した所望の比ａ_２/ａ_１を維持するとともにこの比ｃ_１/ａ_１を維持することが重要な要因の１つであることが見いだされた。

ファイバクラッド５０はモート４０を囲み、モート４０に接している。クラッド５０は純シリカでつくられることが好ましく、第３の屈折率ｎ_３を示す。コア３０，モート４０及びクラッド３０の材料は、ｎ_１＞ｎ_３＞ｎ_２であるように選ばれ、構成される。クラッド５０は、好ましくは約８０μｍと１４０μｍの間、さらに好ましくは約１２５μｍの外径を有するが、いくつかの実施形態では、例えば１５０μｍより大きなクラッド外径を有することができる。ファイバ２０は次いで、通常の２弾性率コーティング（明解さのために図示されていない）で被覆されて、外径が約２５０μｍにされることが好ましい。

単一偏波ファイバ２０のＹ-Ｙ軸及びＸ-Ｘ軸に沿う相対屈折率プロファイルの概略図がそれぞれ、図７及び１０に示される。これらの図は、ファイバ半径（単位：μｍ）に対してグラフ化された相対屈折率（Δ％）を示し、それぞれの軸に沿うプロファイルの違いを明白に表す。特に、これらのグラフは、いずれもがクラッド５０に対して測定された、コア３０の最大相対屈折率Δ_２％及びモート４０の最小相対屈折率Δ_３％を示す。すなわち、それぞれの軸に沿う相対屈折率プロファイルが非常に異なり、よって、ファイバ２０が示す優れた単一偏波特性が生じることが容易に認められるはずである。

偏波維持ファイバを作成するためには、ファイバが形状寸法または応力の非対称性による大きな（５×１０^−５，好ましくは１×１０^−４以上の）複屈折を有する必要がある。例えば、少なくとも、コア、モートまたは最内コア領域は、非円形であることが好ましい。さらに、非対称応力は熱膨張係数が相異なる材料を利用して発生させることができ、例えば、コアはＧｅドープシリカでつくることができ、モートはＢドープシリカでつくることができる。

さらに、単一偏波ファイバを作成するためには、光ファイバが、２つの偏波モードの間で遮断波長に差を生じさせるために、複屈折が大きく、屈折率が低い領域を有する必要がある。低屈折領域は、例えば、モート４０及び／または最内コア領域３２とすることができる。この構成は、大きな複屈折により、２つの偏波を２つの異なる波長に分けるであろう。

ファイバ２０の別の実施形態が図１１Ａに断面で示される。ファイバ２０は、Ｇｅドープシリカでつくられた菱形中心コア３０，Ｆドープシリカでつくられた若干細長いモート４０及び、モートを囲む、純シリカでつくられたクラッド領域５０を有する。本明細書で説明される他の実施形態と同様に、ファイバの高分子材被覆は明解さのために示されていない。コア３０は、コアの相対屈折率Δ_１％が０.２％より大きくなるようにドープされ、コア３０は中心に空気充満孔２５を有し、モート４０は、好ましくは約−０.１５％より小さい、負の相対屈折率Δ_２％を与えるに十分にフッ素ドープされている。[Δ_１％の絶対値＋Δ_２％の絶対値]は０.４％より大きいことが好ましい。

図１１Ａの実施形態においては、モート４０の寸法ｃがコア３０の寸法ａ_２とは等しくない。先に述べた実施形態とは異なり、寸法ｃ_２は寸法ａ_２より大きい。すなわち、コア３０は長寸ａ_２に沿ってモート４０に内接していない。詳しくは、比ｃ_２/ａ_２は１.０より大きく、好ましくは約４.０より小さく、さらに好ましくは３.５より小さく、いくつかの実施形態においては、２.７５より小さく、さらには１.８よりも小さい。したがって、本ファイバについては、４.０より小さい比ｃ_２/ａ_２，１.５〜５.０の範囲の比ａ_２/ａ_１，２.０〜７.０の範囲の比ｃ_１/ａ_１の、比の組合せが与えられたときに優れた単一偏波特性が得られることが明らかなはずである。本実施形態について、比ｃ_２/ｃ_１は１.０以上とすることができる。

図１１Ｂ〜１１Ｄは本発明の光ファイバ２０の３つの別の実施形態を示す。図１１Ｂに示される光ファイバ２０は、Ｇｅドープシリカでつくられた円形コア３０及び屈折率がシリカより低い楕円形最内コア領域３２を有する。最内コア領域３２は空気孔とするかあるいは、例えば、ＦドープシリカまたはＢドープシリカとすることができる。クラッド５０がコア３０及び応力複屈折部材５２を囲む。応力複屈折部材５２は、例えばホウ素ドープシリカでつくるか、あるいは熱膨張係数（ＴＣＥ）がクラッド５０のＴＣＥと異なるいずれかのガラス材料でつくることができる。あるいは、光ファイバ２０は、応力複屈折部材５２の代りに、２つまたはそれより多くの空気孔５４を利用することができる。コア３０は、円形とする代りに、細長形にし得ることにも注意すべきである。コア３０が細長形である場合、最内コア領域３２は円形または細長形の断面を有することができる。

図１１Ｃ及び１１Ｄに示される光ファイバ２０はコア３０の両側に配置された円形空気孔５４を利用する。孔５４はモート４０内部に形成することができ、あるいは、図１１Ｄに示されるように、一部をモート４０内部に、また一部をクラッド５０内部に形成することができる。孔５４はコア３０のそれぞれの側に１つしか示されていないが、コア３０のそれぞれの側に沿う複数の孔を利用することもできる。孔５４は円形であることが好ましいが、必要に応じて他の形状をとることができ、寸法を等しくするかまたは不等とすることができ、１μｍから１５μｍであることが好ましく、３μｍから１０μｍであることがさらに好ましい、最大寸法すなわち直径を有することができる。

本発明の実施形態にしたがう光ファイバ２０はそれぞれ、偏波維持または単一偏波（１つの、しかも１つだけの、偏波モードの透過）を所望のＳＰＢ６０（例えば図６を見よ）内で可能にする、光学特性を示す。好ましくは、本発明にしたがうファイバ２０のＳＰＢ６０は約８００ｎｍと１７００ｎｍの間の波長におかれるように設計される。最も好ましくは、ファイバのＳＰＢ６０はＳＰＢ６０の中心波長が注目する動作波長帯域の中心波長と実質的に一致するように設計されるであろう。例えば、ＳＰＢ６０は、９８０ｎｍ，１０６０ｎｍ，１３１０ｎｍまたは１５５０ｎｍの波長がＳＰＢ６０内に入るように、また９８０ｎｍ，１０６０ｎｍ，１３１０ｎｍまたは１５５０ｎｍのウインドウ／帯域において動作する光コンポーネント及び光システムとともに容易に使用できるように、設計することができる。特に、ＳＰＢ６０の中心波長が注目する動作波長帯域の中心波長と実質的に一致（約±２０ｎｍ以内）するようにファイバパラメータが選ばれることが好ましい。

本発明にしたがうファイバ２０について本明細書で説明される好ましい構造により、以下に述べられるような光学測定値が得られる。特に、単一偏波ファイバ２０は、幅が少なくとも１０ｎｍであることが好ましく、幅が２０ｎｍより広いことがさらに好ましく、幅が２５ｎｍより広いことがさらに一層好ましく、幅が５０ｎｍより広いことが最も好ましい、ＳＰＢ６０を示す（全て１ｍ長での測定値）。さらに、ファイバ２０はＳＰＢ６０の中心波長において、２５ｄＢ/ｋｍより小さいことが好ましく、５ｄＢ/ｋｍより小さいことがさらに好ましい、減衰を示す。以下に説明されるファイバのそれぞれは図３Ｃ及び１１Ａ〜１１Ｄに示される物理構造と同様の物理構造を有するが、コアにステップ型屈折率プロファイルを有する代りに、破線３１で示されるような、αが約２の、分布屈折率プロファイルを有する。

相対屈折率パラメータΔ_２％，Δ_３％及びコアとモートの寸法ａ_１，ａ_２，ｃ_１及びｃ_２は、ＳＰＢの幅だけでなく、結果として、複屈折、２つの偏波の遮断波長λ_１，λ_２の変化を生じさせるために調節する（Ｄ_平均，比ａ_１/ａ_２，比ｃ_２/ａ_２，及び比ｃ_１/ａ_１を調節する）ことができる。したがって、ファイバ２０に対するＳＰＢは容易に調節することができ、よって様々な動作帯域で動作する多くのシステム及びデバイスでの使用が可能になることが認められるはずである。特に、光ファイバのパラメータは、ＳＰＢがシステムまたはデバイスについて注目する動作波長帯域と実質的に一致し得るように選び、設計することができる。

表３は３つの光ファイバに対するデータを与える。第１の光ファイバは上述したような最内コア領域３２を有していない。第２の光ファイバはＦドープ最内コア領域３２を有する。第３の光ファイバはその最内コア領域３２として空気孔を有する。本表は、光ファイバが最内コア領域３２を有する場合に（ファイバの導波面積に対応する）モードフィールド径ＭＦＤがかなり増大し、低下屈折率最内コア領域３２をもつ２つの光ファイバが、（最内コア領域３２の面積を含む）より大きな光信号導波面積に対応する大きなＭＦＤを有することを示す。光ファイバの導波面積は１３μｍ^２より大きいことが好ましい。好ましいことに、本発明にしたがう光ファイバは、１４μｍ^２をこえ、好ましくは１５μｍ^２と４５μｍ^２の間、さらに好ましくは１６μｍ^２と３５μｍ^２の間の（最内コア領域３２を含む）導波面積に対応する大きなＭＦＤを有する。光ファイバのモードフィールド面積（ＭＦ面積）は２０μｍ^２より大きくいことが好ましく、３０μｍ^２と７５μｍ^２の間であることがなお好ましく、３０μｍ^２と６０μｍ^２の間であることがさらに好ましい。表３は、最内コア領域３２を有する光ファイバ（表３の例２及び３）の導波面積が、最内コア領域３２を有していない光ファイバ（表３の例１）に比較して、それぞれ５３％及び１７２％増大したことを示す。

表３の光ファイバはモート４０を有していないことに注意されたい。モート４０の付加によって光ファイバはＳＰファイバとして動作することになるであろう。モートの最大寸法は最大コア寸法の約１.５〜４倍であることが好ましいであろう。モート４０の付加はいずれの偏波モードの実効屈折率も下げる。モートの屈折率は一方の偏波モードの実効屈折率がクラッド５０の屈折より低くなるように選ばれることが好ましい。例えば、表３の例２及び３の光ファイバに付加されるモート４０は、クラッド５０の屈折率よりそれぞれ４.６４７％及び４.６２３％低い屈折率を有することができる。

図１２は本明細書に説明される実施形態にしたがう単一偏波ファイバ２０を用いる一装置３８を示す。本システム装置３８は、本発明にしたがうファイバ２０をその中に有するか、あるいはそうではなくともファイバ２０がそれに取り付けられているかまたは光結合されている、レーザ、ジャイロスコープ、センサ、変調器、ビームスプリッタ、偏波マルチプレクサ等のような、光デバイス４２を備える。ファイバ２０及び光コンポーネント４２はハウジング４４に収めることができ、装置３８は副コンポーネントを有することができる。

本発明の実施形態にしたがうファイバ２０が光コンポーネント４２ａ，４２ｂの間に取り付けられ、必要に応じてファイバ２０及び光コンポーネントがハウジング４４内に収められる、別の装置１３８が図１３に示される。

同様に、図１４は、本発明の実施形態にしたがうファイバ２０が光コンポーネント４２に取り付けられ、ファイバ２０が別のタイプのファイバ４７にも光結合された、システム装置２３８を示す。図１２〜１４の×は、永久接続、コネクタまたはその他の同様の光接続を示す。

ファイバ２０は、例えば、以下の製造方法を利用することで、形成することができる。初めに、例えば標準的なＯＶＤプロセスによって、コアが作成される。空気孔最内コア領域をもつコアを作成するため、発明者等は、円形とすることができ、あるいは細長形断面を有することができる、ベイトロッドから始める。被着工程中にコア材料をベイトロッド上に堆積させる。被着工程後、ロッドをスートコアブランクの中心から取り去り、よってスートコアブランク内部に空気孔が残る。次いで、孔が閉じないように中心に正の空気圧をかけながら、スートコアブランクを固結させて（固体ガラスに緻密化して）コアプリフォームにする。空気圧は、固結力と平衡させるために、大気圧より高いことが好ましい。空気圧は２ｐｓｉ（１３.８×１０^３Ｐａ）より低いことが好ましく、１ｐｓｉ（６.８９×１０^２Ｐａ）より低いことがさらに好ましい。あるいは、屈折率下げドープされたガラスの中心領域をもつコアを作成する場合には、屈折率下げドープされたガラスのロッドを出発ベイトロッドとして利用する。このロッドは固結工程中もＯＶＤブランク内にとどまり、屈折率下げドープされた最内コア領域になる。次いでコアプリフォームを線引きして、図１５に示されるような、小径ロッド形のケーン５２にする。

ケーン５２は、低屈折率最内コア領域（例えば空気孔）及び、適切な酸化ゲルマニウムドープ及びフッ素ドープが施され、コア/モート比が約０.４５である、コア３０及びモート４０に対応する、領域１２５，１３０，１４０を有する。コアケーン５２は長さが１ｍで直径が約１３〜１５ｍｍであることが好ましく、通常のＯＶＤ法で作成した。次いで、図１６に示されるように、ケーン５２の、長さに沿い、直径方向に対向する側面に、幅が約３.４ｍｍで深さが約４.０ｍｍの溝５４を研削で形成し、よって溝付ケーン５２ａを形成した。溝付ケーン５２ａを次いで単にいかなる研削残渣も除去するために約３０分間ＨＦ（フッ酸）でエッチングした。溝付ケーン５２ａの上部を封止し、底部は開いたままにする（これにより、以降の工程において、コア内の中心空気充満孔の維持が可能になるように、中心孔には真空を印加せずに、側孔に真空を印加することが可能になる）。上部が封止された溝付ケーン５２ａを次いで、図１７に示されるように、シリカスート５８でオーバークラッドされた長さ１ｍのシリカチューブ５６に挿入して、集成予備プリフォーム体６０を形成した。シリカオーバークラッド５８は、例えばスリーブ５６上に外付けＣＶＤ（ＯＶＤ）法で作成することが好ましい。

図１７の集成予備プリフォーム体６０を次いで、図１８に示されるような通常の固結プロセスにしたがい、初めに固結炉６２内においてＣｌ_２雰囲気で乾燥させ、次いで、ガラスを溶化して完全に固結したプリフォーム６０ａをつくるために、炉内においてＨｅ含有雰囲気で固結させることによって、固結する。次いで固結プリフォーム内の孔５７，５９をＨＦでエッチングして余分な材料を除去する。あるいはエッチング剤としてＮＦ_３を用いることができよう。次いで固結プリフォーム６０ａを、図１９に示されるように、再線引き塔６４に挿入する。加熱素子６５によって固結プリフォーム６０ａに熱を加え、張力印加ホイール６６で下に引いてほぼ８ｍｍ径のコアケーン６８にする。（プリフォーム６０ａから小径コアケーンに線引きする）再線引きプロセスを行っている間、コア内の正空気圧は維持しながら、再線引き中に側孔５７，５９を完全に閉じるに十分な真空を側孔５７，５９に与える。側孔閉じ及び再線引き工程中に、コア３０に相当する領域を横に引き延ばし、本明細書に説明されるような全体に細長いコア形状をつくる。

今では細長形中心コアをもつケーン６８を、図２０に示されるように、シリカスート５８ａでオーバークラッドされた長さ１ｍのシリカチューブ５６ａに再び挿入して、所望のコア/クラッド比を有する集成予備プリフォーム体６０ｂを形成する。この集成予備プリフォーム体６０ｂを図１８に関して先に説明したのと同じ態様で再び固結する。集成予備プリフォーム体６０ｂからつくった完全固結ブランク６０ｃを次いで、図２１に示されるように、線引き炉７０内でハンドル７１から吊り下げて、（屈折率下げドープされた最内コア領域をもつ光ファイバを作成する場合は）通常の線引き法を用い、（空気充満最内コア領域をもつコアを作成する場合は）改変された（すなわちコア内部の正空気圧を維持しながらの）線引き法を用いて、本発明の態様にしたがうファイバ２０を線引きする。図１１Ｂ〜１１Ｄに示される光ファイバを作成するために、ロッド形ケーン５２は、本明細書に参照として含まれる、２００３年７月１８日に出願された、題名を「単一偏波光ファイバ及びシステム並びにその作成方法（Single Polarization Optical Fiber and system and Method for Producing Same）」とする、米国特許出願公開第１０/８６４７３２号明細書に説明される態様で、処理されることに注意されたい。

本発明の範囲を逸脱することなく本発明に変形及び改変が成され得ることが当業者には明らかであろう。例えば、ステップ型屈折率構造が示されるが、その他の分布屈折率構造を用いることができる。さらに、ファイバプロファイルに環構造を付加することもでき、それでも満足に機能するであろう。したがって、本発明の改変及び変形が添付される特許請求項及びそれらの等価物の範囲内に入れば、本発明はそれらの改変及び変形を包含するとされる。

応力誘起領域を有する従来技術の光導波路の断面図である 従来技術の別の光導波路の断面図である 本発明にしたがう光ファイバの一実施形態の断面図である 本発明にしたがう光ファイバの別の実施形態の断面図である 本発明にしたがう光ファイバのまた別の実施形態の断面図である 図３Ｃの軸Ｙ-Ｙに沿ってとられた第１の実施形態の屈折率プロファイル図である 軸Ｘ-Ｘに沿ってとられた図３Ｃの光ファイバの屈折率プロファイル図である 本発明にしたがう光ファイバの代表的実施形態についてのそれぞれの偏波に対する遮断波長及び単一偏波帯域を示すシミュレーショングラフである 軸Ｙ-Ｙに沿ってとられた図３Ｃの光ファイバの相対屈折率対半径の図である 本発明にしたがう光ファイバのまた別の実施形態の断面図である 本発明にしたがう光ファイバのまた別の実施形態の断面図である 軸Ｘ-Ｘに沿ってとられた図３Ｂの光ファイバの相対屈折率対半径の図である 本発明にしたがう光ファイバのまた別の実施形態の断面図である 本発明にしたがう光ファイバのまた別の実施形態の断面図である 本発明にしたがう光ファイバのまた別の実施形態の断面図である 本発明にしたがう光ファイバのまた別の実施形態の断面図である 本発明にしたがう光ファイバを有する様々なシステムまたは装置の１つのブロック図である 本発明にしたがう光ファイバを有する様々なシステムまたは装置の１つのブロック図である 本発明にしたがう光ファイバを有する様々なシステムまたは装置の１つのブロック図である 本発明にしたがう高複屈折光ファイバを製造するために利用される光ファイバプリフォームの１つの状態及びサブコンポーネントを示す図である 本発明にしたがう高複屈折光ファイバを製造するために利用される光ファイバプリフォームの別の状態及びサブコンポーネントを示す図である 本発明にしたがう高複屈折光ファイバを製造するために利用される光ファイバプリフォームの別の状態及びサブコンポーネントを示す図である 本発明にしたがう高複屈折光ファイバを製造するために利用される装置を示す図である 本発明にしたがう高複屈折光ファイバを製造するために利用される別の装置を示す図である 本発明にしたがう高複屈折光ファイバを製造するために利用される光ファイバプリフォームの別の状態及びサブコンポーネントを示す図である 本発明にしたがう高複屈折光ファイバを製造するために利用される別の装置を示す図である

符号の説明

２０ 光ファイバ
３０ コア
３２ 最内コア領域
４０ モート
５０ クラッド

Claims (3)

1. 光ファイバにおいて、
   第１の屈折率（ｎ_１）を有するコアであって、屈折率がｎ_０の最内コア領域を含み、ｎ_０＜ｎ_１であるコア、及び
   前記コアを囲むクラッドであって、第３の屈折率（ｎ_３）を有し、ｎ_１＞ｎ_３であるクラッド、
   を有し、
   前記光ファイバがＸ-Ｘ軸またはＹ-Ｙ軸の少なくとも一方において偏波維持特性を示すことを特徴とする光ファイバ。
2. 前記最内コア領域が空気充満孔であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ。
3. 前記コア及び前記最内コア領域の内の少なくとも１つが非円形状を有することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ。

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