JP2011170062A - 光ファイバ及びその製造方法並びに光ファイバ母材及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光ファイバ1は、クラッド領域3の屈折率より低い屈折率を有する低屈折率領域4を、コア領域2間に配置した構成とする。また、光ファイバ母材は、第1の石英ロッド又は屈折率を増加させる不純物を部分的に添加した第1の石英ロッドの間又は周りに、屈折率を減少させる不純物を部分的に添加した第2の石英ロッド、又は、空孔を設けた第2の石英ロッドを配置し、その周囲に第3の石英ロッドを配置して、前記第1の石英ロッドと前記第2の石英ロッドと前記第3の石英ロッドの束である石英ロッド群を構成し、この石英ロッド群の周りに純石英ジャケットを装荷した構成とする。
【選択図】図1
Description
前記クラッド領域の屈折率より低い屈折率を有する低屈折率領域が、前記コア領域間に配置されていることを特徴とする。
前記低屈折率領域が、前記コア領域を中心として正多角形状又は円環状に配置されることを特徴とする。
前記コア領域及び前記クラッド領域及び低屈折率領域を構成する材料は、純石英又は屈折率を変化させる不純物を添加した石英であることを特徴とする。
前記コア領域及び前記クラッド領域を構成する材料は、純石英又は屈折率を変化させる不純物を添加した石英で構成され、前記低屈折率領域は、空孔であることを特徴とする。
第1の石英ロッド又は屈折率を増加させる不純物を部分的に添加した第1の石英ロッドの間又は周りに、屈折率を減少させる不純物を部分的に添加した第2の石英ロッド、又は、空孔を設けた第2の石英ロッドを配置し、その周囲に第3の石英ロッドを配置して、前記第1の石英ロッドと前記第2の石英ロッドと前記第3の石英ロッドの束である石英ロッド群を構成し、この石英ロッド群の周りに純石英ジャケットを装荷して、光ファイバ母材を製造し、
この光ファイバ母材を溶融延伸することによって、前記光ファイバを製造することを特徴とする。
第1の石英ロッド又は屈折率を増加させる不純物を部分的に添加した第1の石英ロッドの間又は周りに、屈折率を減少させる不純物を部分的に添加した第2の石英ロッド、又は、空孔を設けた第2の石英ロッドを配置し、その周囲に第3の石英ロッドを配置して、前記第1の石英ロッドと前記第2の石英ロッドと前記第3の石英ロッドの束である石英ロッド群を構成し、この石英ロッド群の周りに純石英ジャケットを装荷して成ることを特徴とする。
第1の石英ロッド又は屈折率を増加させる不純物を部分的に添加した第1の石英ロッドの間又は周りに、屈折率を減少させる不純物を部分的に添加した第2の石英ロッド、又は、空孔を設けた第2の石英ロッドを配置し、その周囲に第3の石英ロッドを配置して、前記第1の石英ロッドと前記第2の石英ロッドと前記第3の石英ロッドの束である石英ロッド群を構成し、この石英ロッド群の周りに純石英ジャケットを装荷して、前記光ファイバ母材を製造することを特徴とする。
また、コア領域2の直径を2a、コア領域2とクラッド領域3の比屈折率差を、コア領域2の間隔をD、低屈折率領域4の間隔と直径を,dとしている。
例えば、コア領域2を構成する材料は屈折率を増加させる不純物を添加した石英とし、クラッド領域3を構成する材料は純石英とし、低屈折率領域4は屈折率を低減させる不純物を添加した石英とした場合、n1>n2>n3となるため、前記屈折率条件を実現することができる。また、コア領域2を構成する材料は純石英とし、クラッド領域3を構成する材料は純石英とし、低屈折率領域4は屈折率を低減させる不純物を添加した石英とした場合にも、n1=n2>n3となるため、前記屈折率条件を実現することができる。
なお、屈折率を変化(増減)させる添加物の代表的なものが非特許文献2に示されているが、屈折率を増減させる働きをする添加物であれば、ここに記載されている物質に限定されない。
また、前記屈折率条件を実現するためには、低屈折率領域4を空孔とすることもできる。
なお、この計算結果は光ファイバの長手方向に全く摂動がなく、光ファイバ1が直線の状態で伝搬できた場合の結合長であり、実際は前記長手方向にミクロな構造揺らぎやわずかな曲がり部分が存在することからパワーの移行率が急減するため、実用上は、理論的な結合長よりも長い距離の伝送が可能である。
また、図3(b)に示すように低屈折率領域4はコア領域2間にのみ配置してもよい。 また、図3(c)に示すように低屈折率領域4は、複数のコア領域2で低屈折率領域4を共有するような正多角形状の配置でもよい。
また、低屈折率領域4の正多角形状や円環状の配置については、図1,図3(a),図3(c)のようにコア領域2間の延長線上(隣り合うコア領域2の断面中心同士を結ぶ線上)に低屈折率領域4が存在している必要はなく、図4(a)、図4(b)に示すようにコア領域2間に平均的な低屈折率領域が存在していればよい。即ち、図4(a)や図4(b)に例示するような状態でコア領域2間に低屈折率領域4が配置されて、隣り合うコア領域2間の部分に低屈折率領域4が存在することにより、この隣り合うコア領域2間の部分おける平均的な屈折率が、クラッド領域3の屈折率よりも低くなっていればよい。
同様に、コア領域2間にのみ低屈折率領域4を配置する場合にも、図3(b)のようにコア領域2間の延長線上(隣り合うコア領域2の断面中心同士を結ぶ線上)に低屈折率領域4が存在している必要はなく、コア領域2間に平均的な低屈折率領域が存在していればよい。
また、図1などにはコア領域2を2つ設けた例を示しているが、コア領域2の数は3つ以上でもよい。
第1の石英ロッド11には、GeO2、Al2O3、P2O5などの屈折率を増加させる不純物を部分的(図示例では第1の石英ロッド11の断面中央部)に添加して、屈折率を増加させた部分12を設けている。或いは、屈折率を増加させる不純物を添加していない石英ロッド(即ち純石英のロッド)を、第1の石英ロッド11として用いてもよい。
第2の石英ロッド13には、F2、B2O3などの屈折率を減少させる不純物を部分的(図示例では第2の石英ロッド13の断面中央部)に添加して、屈折率を減少させた部分14を設けている。或いは、屈折率を減少させた部分14を設けた第2の石英ロッド13に代えて、空孔を設けた第2の石英ロッド13を用いてもよい。
第3の石英ロッド15は、屈折率を増減する不純物を添加していない石英ロッド(即ち純石英のロッド)である。
そして、各第1の石英ロッド11を中心として、各第1の石英ロッド11の周りに、屈折率を減少させる不純物を部分的に添加した第2の石英ロッド13、又は空孔を設けた第2の石英ロッド13を正多角形状又は円形状(図示例では正六角形状)に配置し、その周囲に第3の石英ロッド15を配置して、第1の石英ロッド11と第2の石英ロッド13と第3の石英ロッド15の束である石英ロッド群を構成し、この石英ロッド群の周りに純石英ジャケット16を装荷することによって、光ファイバ母材10を形成する。なお、図示例では、石英ロッド群の周縁部に比較的細い第3の石英ロッド15を配置して、石英ロッド群が円柱状を成すようにしている。
図6では、純石英の第1の石英ロッド11又は第1の石英ロッド11の屈折率を増加させた部分12に相当するコア領域2が、中心部とその周辺部に正六角形状に配置され、第2の石英ロッド13の屈折率を減少させた部分14又は空孔に相当する低屈折率領域4が、コア領域2を中心として正多角形状又は円形状(図示例では正六角形状)に配置されている。
2 コア領域
3 クラッド領域
4 低屈折率領域
10 光ファイバ母材
11 第1の石英ロッド
12 屈折率を増加させた部分
13 第2の石英ロッド
14 屈折率を減少させた部分
15 第3の石英ロッド
16 純石英ジャケット
Claims (7)
- 2つ以上のコア領域と、前記コア領域の屈折率以下の屈折率を有するクラッド領域とを有する光ファイバにおいて、
前記クラッド領域の屈折率より低い屈折率を有する低屈折率領域が、前記コア領域間に配置されていることを特徴とする光ファイバ。 - 請求項1に記載の光ファイバにおいて、
前記低屈折率領域が、前記コア領域を中心として正多角形状又は円環状に配置されることを特徴とする光ファイバ。 - 請求項1又は2に記載の光ファイバにおいて、
前記コア領域及び前記クラッド領域及び低屈折率領域を構成する材料は、純石英又は屈折率を変化させる不純物を添加した石英であることを特徴とする光ファイバ。 - 請求項1又は2に記載の光ファイバにおいて、
前記コア領域及び前記クラッド領域を構成する材料は、純石英又は屈折率を変化させる不純物を添加した石英で構成され、前記低屈折率領域は、空孔であることを特徴とする光ファイバ。 - 請求項1〜4の何れか1項に記載の光ファイバの製造方法であって、
第1の石英ロッド又は屈折率を増加させる不純物を部分的に添加した第1の石英ロッドの間又は周りに、屈折率を減少させる不純物を部分的に添加した第2の石英ロッド、又は、空孔を設けた第2の石英ロッドを配置し、その周囲に第3の石英ロッドを配置して、前記第1の石英ロッドと前記第2の石英ロッドと前記第3の石英ロッドの束である石英ロッド群を構成し、この石英ロッド群の周りに純石英ジャケットを装荷して、光ファイバ母材を製造し、
この光ファイバ母材を溶融延伸することによって、前記光ファイバを製造することを特徴とする光ファイバ製造方法。 - 請求項1〜4の何れか1項に記載の光ファイバを製造するための光ファイバ母材であって、
第1の石英ロッド又は屈折率を増加させる不純物を部分的に添加した第1の石英ロッドの間又は周りに、屈折率を減少させる不純物を部分的に添加した第2の石英ロッド、又は、空孔を設けた第2の石英ロッドを配置し、その周囲に第3の石英ロッドを配置して、前記第1の石英ロッドと前記第2の石英ロッドと前記第3の石英ロッドの束である石英ロッド群を構成し、この石英ロッド群の周りに純石英ジャケットを装荷して成ることを特徴とする光ファイバ母材。 - 請求項1〜4の何れか1項に記載の光ファイバを製造するための光ファイバ母材の製造方法であって、
第1の石英ロッド又は屈折率を増加させる不純物を部分的に添加した第1の石英ロッドの間又は周りに、屈折率を減少させる不純物を部分的に添加した第2の石英ロッド、又は、空孔を設けた第2の石英ロッドを配置し、その周囲に第3の石英ロッドを配置して、前記第1の石英ロッドと前記第2の石英ロッドと前記第3の石英ロッドの束である石英ロッド群を構成し、この石英ロッド群の周りに純石英ジャケットを装荷して、前記光ファイバ母材を製造することを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
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