JP2011170099A - マルチコア光ファイバ - Google Patents

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Abstract

【課題】断面において複数のコアが対称性を有するように配置されている場合であっても容易に各コアを識別することができるマルチコア光ファイバを提供する。
【解決手段】マルチコア光ファイバ１Ａは、７個のコア１０〜１６と、視認用マーカ２０と、これらコア１０〜１６および視認用マーカ２０を取り囲む共通のクラッド３０とを備える。コア１０〜１６および視認用マーカ２０はファイバ軸方向に延在している。コア１０〜１６それぞれの屈折率はクラッドの屈折率３０より高い。視認用マーカ２０の屈折率はクラッド３０の屈折率と異なる。ファイバ軸に垂直な断面において、コア１０〜１６は、６回の回転対称性および線対称性を有するように配置されている。その対称性を破る位置に視認用マーカ２０が配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、マルチコア光ファイバに関するものである。
マルチコア光ファイバは、ファイバ軸方向に延在する複数のコアが共通のクラッドで覆われている。複数のコアそれぞれが光学的に独立した光導波路として機能するので、マルチコア光ファイバは大容量の情報を伝送することができる。
一般に、マルチコア光ファイバのファイバ軸に垂直な断面において複数のコアは対称性（回転対称性または線対称性）を有するように配置される（非特許文献１参照）。複数のコアが対称性を有するように配置されることにより、断面においてコアが高密度に配置され、且つ、コア間のクロストークが抑制される。
図１は、比較例のマルチコア光ファイバ２の断面図である。この図は、ファイバ軸に垂直な断面を示している。比較例のマルチコア光ファイバ２は、ファイバ軸方向に延在する７個のコア１０〜１６が共通のクラッド３０で取り囲まれている。断面において、コア１０は中央に配置され、６個のコア１１〜１６はコア１０を中心とする円の円周上に等間隔に配置されている。すなわち、７個のコア１０〜１６は６回の回転対称性を有するように配置されている。
Katsunori Imamura, KazunoriMukasa, Yu Mimura, Takeshi Yagi, "Multi-core holey fibers for thelong-distance (>100 km) ultra large capacity transmission," OSA/OFC/NFOEC2009, OTuC3.
断面において複数のコアが対称性を有するように配置されている場合、対称関係にあるコアを識別することができない。図１に示された比較例のマルチコア光ファイバでは、６個のコア１１〜１６それぞれを識別することができない。仮に６個のコア１１〜１６の間でコア径や屈折率が異なっているとしても、６個のコア１１〜１６それぞれを識別することは困難である。
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、断面において複数のコアが対称性を有するように配置されている場合であっても容易に各コアを識別することができるマルチコア光ファイバを提供することを目的とする。
本発明のマルチコア光ファイバは、複数のコアと、視認用マーカと、これら複数のコアおよび視認用マーカを取り囲む共通のクラッドとを備え、複数のコアおよび視認用マーカがファイバ軸方向に延在し、視認用マーカの屈折率がクラッドの屈折率と異なり、ファイバ軸に垂直な断面において、複数のコアが対称性を有するように配置され、視認用マーカが対称性を破る位置に配置されていることを特徴とする。本発明のマルチコア光ファイバは、複数のコアおよび視認用マーカの全体の配置は対称性を有していないことから、容易に各コアを識別することができる。
本発明のマルチコア光ファイバは、視認用マーカの少なくとも一部の領域の屈折率がクラッドの屈折率より高いことが好ましく、この場合には、視認用マーカの視認性が高まる。視認用マーカの規格化周波数が複数のコアの何れのコアの規格化周波数に対しても５％以上異なることが好ましく、この場合には、コアと視認用マーカとの間のクロストークが抑制される。また、視認用マーカの周縁にクラッドの屈折率より低い屈折率を有する周縁部が設けられていることが好ましく、この場合にも、コアと視認用マーカとの間のクロストークが抑制される。
本発明のマルチコア光ファイバは、断面において複数のコアが対称性を有するように配置されている場合であっても容易に各コアを識別することができる。
比較例のマルチコア光ファイバ２の断面図である。 第１実施形態のマルチコア光ファイバ１Ａの断面図である。 第１実施形態の変形例のマルチコア光ファイバ１Ｂの断面図である。 第２実施形態のマルチコア光ファイバ１Ｃの断面図である。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図２は、第１実施形態のマルチコア光ファイバ１Ａの断面図である。この図は、ファイバ軸に垂直な断面を示している。第１実施形態のマルチコア光ファイバ１Ａは、７個のコア１０〜１６と、視認用マーカ２０と、これらコア１０〜１６および視認用マーカ２０を取り囲む共通のクラッド３０とを備える。コア１０〜１６および視認用マーカ２０はファイバ軸方向に延在している。コア１０〜１６それぞれの屈折率はクラッドの屈折率３０より高い。視認用マーカ２０の屈折率はクラッド３０の屈折率と異なる。コア１０〜１６および視認用マーカ２０それぞれの断面形状は円形である。
コア１０〜１６，視認用マーカ２０およびクラッド３０それぞれは、石英ガラスを主成分として、必要に応じて屈折率調整用の不純物が添加される。例えば、コア１０〜１６および視認用マーカ２０それぞれはＧｅＯ２を添加された石英ガラスであって、クラッド３０は純石英ガラスである。或いは、例えば、コア１０〜１６および視認用マーカ２０それぞれは純石英ガラスであって、クラッド３０はＦ元素を添加された石英ガラスである。コア１０〜１６それぞれのコア径は、同一であってもよいし、同一でなくてもよい。また、コア１０〜１６それぞれの屈折率は、同一であってもよいし、同一でなくてもよい。
ファイバ軸に垂直な断面において、コア１０は中央に配置され、６個のコア１１〜１６はコア１０を中心とする円の円周上に等間隔に配置されている。すなわち、コア１０〜１６は、６回の回転対称性および線対称性を有するように配置されている。その対称性を破る位置に視認用マーカ２０が配置されている。コア１０〜１６および視認用マーカ２０の全体の配置は対称性を有していない。
コア１０〜１６および視認用マーカ２０の全体の配置が対称性を有しないようにするためには、マーカ２０は、例えば、コア１０〜１６のうちの任意の２つのコアからの距離が異なるように配置されればよい。或いは、図３に示されるマルチコア光ファイバ１Ｂの断面構造のように、コア１３とコア１５とを結ぶ線分の延長線上に視認用マーカ２０が配置されてもよい。このような配置によりマルチコア光ファイバ１Ａ断面構造が対称性を失うから、断面を観察してコア１０〜１６に対する視認用マーカ２０の位置を検出することにより、コア１０〜１６それぞれを容易に識別することができる。
なお、視認用マーカ２０の視認性を確保するため、視認用マーカ２０の少なくとも一部の領域の屈折率はクラッド３０の屈折率より高いことが好ましい。このようにすることにより、視認用マーカ２０を光が伝搬することができるようになり、視認用マーカ２０の視認性が高まる。また、コア１０〜１６と視認用マーカ２０との間のクロストークを抑制するために、視認用マーカ２０の規格化周波数は、コア１０〜１６の何れのコアの規格化周波数に対しても５％以上異なることが好ましい。
図４は、第２実施形態のマルチコア光ファイバ１Ｃの断面図である。この図も、ファイバ軸に垂直な断面を示している。第２実施形態のマルチコア光ファイバ１Ｃは、７個のコア１０〜１６と、視認用マーカ２０と、これらコア１０〜１６および視認用マーカ２０を取り囲む共通のクラッド３０と、視認用マーカ２０の周縁に設けられた周縁部２１とを備える。この第２実施形態のマルチコア光ファイバ１Ｃは、図２に示された第１実施形態のマルチコア光ファイバ１Ａの構成と比較すると、周縁部２１を更に備える点で相違する。
周縁部２１は、視認用マーカ２０の周縁に設けられており、クラッド３０の屈折率より低い屈折率を有する。例えば、クラッド３０は純石英ガラスであって、視認用マーカ２０はＧｅＯ２を添加された石英ガラスであり、周縁部２１はＦ元素を添加された石英ガラスである。
このようにすることにより、第２実施形態のマルチコア光ファイバ２Ｃは、第１実施形態のマルチコア光ファイバ１Ａと同様の効果を奏する他、視認用マーカ２０の周縁に低屈折率の周縁部２１が設けられていることにより、コア１０〜１６と視認用マーカ２０との間のクロストークが抑制される。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、コアはコア・クラッド間の屈折率差により光を導波するものでなく、フォトニックバンドギャップにより光を導波するものであってもよい。また、コアの個数は７個でなくてもよく任意である。断面におけるコアの配置の対称性は６回対称でなく４回対称等であってもよい。視認用マーカの個数は１個でなくてもよく複数個であってもよい。
１Ａ〜１Ｃ…マルチコア光ファイバ、１０〜１６…コア、２０…視認用マーカ、２１…周縁部、３０…クラッド。

Claims (4)

  1. 複数のコアと、視認用マーカと、これら複数のコアおよび視認用マーカを取り囲む共通のクラッドとを備え、
    前記複数のコアおよび前記視認用マーカがファイバ軸方向に延在し、
    前記視認用マーカの屈折率が前記クラッドの屈折率と異なり、
    ファイバ軸に垂直な断面において、前記複数のコアが対称性を有するように配置され、前記視認用マーカが前記対称性を破る位置に配置されている、
    ことを特徴とするマルチコア光ファイバ。
  2. 前記視認用マーカの少なくとも一部の領域の屈折率が前記クラッドの屈折率より高いことを特徴とする請求項１に記載のマルチコア光ファイバ。
  3. 前記視認用マーカの規格化周波数が前記複数のコアの何れのコアの規格化周波数に対しても５％以上異なることを特徴とする請求項２に記載のマルチコア光ファイバ。
  4. 前記視認用マーカの周縁に前記クラッドの屈折率より低い屈折率を有する周縁部が設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のマルチコア光ファイバ。
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