JP2014010266A - Multi-core fiber - Google Patents

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雄佑 佐々木
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勝宏 竹永
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-core fiber enabling a communication system that transmits a large amount of data using a simple communication system.SOLUTION: In a multi-core fiber 1, the outer circumferential surfaces of a plurality of cores 11 and 12 are surrounded by a clad 20 and each of the cores 11 and 12 propagates an optical signal having a wavelength of 1,530 nm to 1,625 nm. Each of the cores 11 and 12 can propagate light of a plurality of modes. A mode differential delay between the individual mode lights in each of the cores 11 and 12 is 1,000 picoseconds/km or more, and crosstalk of light of the highest order mode in the cores 11 and 12 which are adjacent to each other is -30 dB or less per 100 km in the wavelength range of optical signals.

Description

本発明は、それぞれのコアが光信号をマルチモードで伝送するマルチコアファイバに関する。   The present invention relates to a multicore fiber in which each core transmits an optical signal in multimode.

現在、一般に普及している光ファイバ通信システムに用いられる光ファイバは、1本のコアの外周がクラッドにより囲まれた構造をしており、このコア内を光信号が伝搬することで情報が伝送される。そして、近年、光ファイバ通信システムの普及に伴い、伝送される情報量が飛躍的に増大している。このような伝送される情報量の増大に伴い、光ファイバ通信システムにおいては、数十本から数百本といった多数の光ファイバが用いられることで、大容量の長距離光通信が行われている。   An optical fiber used in a currently popular optical fiber communication system has a structure in which the outer periphery of one core is surrounded by a clad, and information is transmitted by propagation of an optical signal in the core. Is done. In recent years, with the spread of optical fiber communication systems, the amount of information transmitted has increased dramatically. With such an increase in the amount of information transmitted, in optical fiber communication systems, large numbers of long-distance optical communications are performed by using a large number of optical fibers such as tens to hundreds. .

こうした光ファイバ通信システムにおける光ファイバの数を低減させるため、複数のコアの外周が1つのクラッドにより囲まれたマルチコアファイバを用いて、それぞれのコアを伝搬する光により、複数の信号を伝送させることが知られている。   In order to reduce the number of optical fibers in such an optical fiber communication system, a plurality of signals are transmitted by light propagating through each core using a multi-core fiber in which the outer circumferences of the plurality of cores are surrounded by one clad. It has been known.

下記非特許文献1には、このようなマルチコアファイバが記載されている。このマルチコアファイバにおいては、1つのクラッド内に複数のコアが配置されている。しかし、マルチコアファイバにおいては、それぞれのコアを伝播する光信号同士が互いに干渉するクロストークが生じ易いことが知られている。このようなクロストークが生じるようなマルチコアファイバを用いて光通信を行う場合、信号の受信側ではMIMO(Multiple-Input and Multiple-Output)等の技術を用いて、クロストークが生じた状態でそれぞれのコアから出射する複数の信号から、クロストークが生じないとする場合にそれぞれのコアから出射する信号を取り出す。   Non-Patent Document 1 below describes such a multi-core fiber. In this multi-core fiber, a plurality of cores are arranged in one clad. However, it is known that in multi-core fibers, crosstalk in which optical signals propagating through the cores interfere with each other is likely to occur. When optical communication is performed using a multi-core fiber in which such crosstalk occurs, the signal receiving side uses techniques such as MIMO (Multiple-Input and Multiple-Output), respectively, in a state where crosstalk has occurred. When a crosstalk does not occur from a plurality of signals emitted from the cores, signals emitted from the respective cores are extracted.

また、一つの光ファイバにより、同時に複数の光信号を伝送する手段として、上記のマルチコアファイバを用いる以外に、複数のモードの光を1つの光ファイバの1つのコアで伝播して、それぞれのモードの光に信号を重畳させて、信号の伝送を行う通信が知られている。下記非特許文献2には、このようなマルチモードを用いた通信を行う手段が記載されている。   In addition to using the above multi-core fiber as means for simultaneously transmitting a plurality of optical signals through one optical fiber, light of a plurality of modes is propagated through one core of one optical fiber, and each mode is transmitted. There is known communication for transmitting a signal by superimposing a signal on the light. Non-Patent Document 2 below describes means for performing communication using such a multimode.

S. Matsuo et al., “Large−effective−area ten−core fiber with cladding diameter of about 200 μm” Opt. Lett., Vol36, 4626−4628, (2011).S. Matsuo et al. “Large-effective-area ten-core fiber with cladding diameter of about 200 μm” Opt. Lett. , Vol36, 4626-4628, (2011). M. Salsi., “Mode Division Multiplexed Transmission with a weakly−coupled Few−Mode Fiber” OFC/NFOEC’ 12, OTu2C5, (2012)M.M. Salsi. "Mode Division Multiplexed Transmission with a weakly-coupled Few-Mode Fiber" OFC / NFOEC'12, OTU2C5 (2012)

上記のようにマルチコアファイバを用いる通信や、それぞれのモードの光に信号を重畳させるマルチモード通信によれば、1つの光ファイバにより多くの信号を送信することができる。しかし、1つの光ファイバによりさらに多くの光信号を送信したいという要請がある。   As described above, according to communication using a multi-core fiber and multi-mode communication in which a signal is superimposed on light of each mode, a large number of signals can be transmitted through one optical fiber. However, there is a demand for transmitting more optical signals through one optical fiber.

このような要請にこたえるために、マルチモードファイバのそれぞれのコアで複数のモードの光を伝播させ、マルチコアファイバのそれぞれのコアでマルチモードを用いた通信を行うことが考えられる。しかし、上記のようにマルチコアファイバは、クロストークが生じ易いことが知られており、さらに、1つのコアを伝播する互いに異なるモードの光同士が結合してしまうモード間結合が生じる場合がある。このようなクロストークやモード間結合が生じるようなマルチコアファイバを用いて光通信を行う場合、上記のようにMIMO等の技術を用いて、クロストークやモード間結合が生じないとする場合にそれぞれのコアから出射する信号を取り出さなければならない。   In order to meet such a demand, it is conceivable that light of a plurality of modes is propagated in each core of the multimode fiber and communication using the multimode is performed in each core of the multicore fiber. However, as described above, it is known that the multi-core fiber is likely to cause crosstalk, and further, there may be inter-mode coupling in which light of different modes propagating through one core is coupled. When performing optical communication using a multi-core fiber that causes such crosstalk and inter-mode coupling, and using techniques such as MIMO as described above, when cross-talk and inter-mode coupling do not occur, respectively. The signal emanating from the core must be extracted.

しかし、高度なMIMO等の技術を用いると通信システムが複雑化する。そこで、クロストークやモード間結合を抑制して、簡易なMIMO等の技術による簡易な通信システムを用いて多量のデータを送付する通信システムが望まれている。   However, the use of advanced techniques such as MIMO complicates the communication system. Therefore, a communication system that suppresses crosstalk and coupling between modes and sends a large amount of data using a simple communication system using a technique such as simple MIMO is desired.

そこで本発明は、簡易な通信システムを用いて多量のデータを送付する通信システムを実現することができるマルチコアファイバを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a multi-core fiber that can realize a communication system that sends a large amount of data using a simple communication system.

上記課題を解決するため、本発明は、複数のコアの外周面がクラッドにより囲まれ、それぞれの前記コアが1530nmから1625nmの波長の光信号を伝播するマルチコアファイバであって、それぞれの前記コアは、複数のモードの光を伝播可能とされ、それぞれの前記コアにおけるそれぞれのモードの光同士のモード群遅延差は、1000ピコ秒/km以上であり、互いに隣り合うコア同士における最高次モードの光のクロストークは、前記光信号の波長の範囲において、100kmあたり−30dB以下であることを特徴とするものである。   In order to solve the above problems, the present invention provides a multi-core fiber in which outer peripheral surfaces of a plurality of cores are surrounded by a clad, and each of the cores propagates an optical signal having a wavelength of 1530 nm to 1625 nm. The mode group delay difference between the light of each mode in each of the cores is 1000 picoseconds / km or more, and the light of the highest order mode between adjacent cores. The crosstalk is -30 dB or less per 100 km in the wavelength range of the optical signal.

このようなマルチコアファイバによれば、各コアを伝播するそれぞれのモードの光の1km当たりの時間差が1000ピコ秒以上となる。このように光が伝播することにより、それぞれのコアにおいて、モード間結合が生じることを抑制することができる。さらに互いに隣り合うコア同士の最高次モードの光以外の他のモードの光のクロストークは、当該最高次モードの光のクロストークよりも小さく抑えられる。従って上記構成のマルチコアファイバによれば、コアが伝播する波長が1530nmから1625nmの光信号において、少なくともクロストークが100km当たり−30dBより小さく抑えられる。従って、このようなマルチコアファイバによれば、コア間のクロストークが小さくされるうえ、各モードの光同士のモード結合が抑制されるため、それぞれのコアを伝播するそれぞれの光に重畳する信号を容易に分離することができる。従って、このようなマルチコアファイバを用いることにより、より簡易な通信システムを用いて多量のデータを送付する通信システムを実現することができる。   According to such a multi-core fiber, the time difference per 1 km of light of each mode propagating through each core is 1000 picoseconds or more. By propagation of light in this way, it is possible to suppress the occurrence of mode coupling in each core. Furthermore, the crosstalk of light in a mode other than the light of the highest order mode between adjacent cores is suppressed to be smaller than the crosstalk of the light of the highest order mode. Therefore, according to the multi-core fiber having the above-described configuration, at least the crosstalk is suppressed to be less than −30 dB per 100 km in an optical signal having a wavelength propagating through the core of 1530 nm to 1625 nm. Therefore, according to such a multi-core fiber, crosstalk between cores is reduced and mode coupling between light in each mode is suppressed. Therefore, a signal superimposed on each light propagating through each core is transmitted. It can be easily separated. Therefore, by using such a multi-core fiber, a communication system that sends a large amount of data using a simpler communication system can be realized.

また、それぞれの前記コアは、LP01モードの光とLP11モードの光のみを伝播することとしても良い。   Each of the cores may propagate only LP01 mode light and LP11 mode light.

LP01モードの光とLP11モードの光のみを伝播するということは、光通信において信号を伝播できる光が、LP01モードの光とLP11モードの光のみであるということであり、ノイズとして伝播する他の光が全く存在しないということを意味するわけではない。このように少ないモードの光を伝播することで、より簡易な通信システムを実現することができる。   Propagating only LP01 mode light and LP11 mode light means that light that can propagate a signal in optical communication is only LP01 mode light and LP11 mode light. It does not mean that there is no light at all. A simpler communication system can be realized by propagating light in such a small mode.

また、互いに隣り合う前記コアが互いに同じモードの光を伝播し、互いに隣り合う前記コアにおける最高次モードの光が、互いに異なる速さで伝播することが好ましい。   Further, it is preferable that the cores adjacent to each other propagate light of the same mode, and the light of the highest mode in the cores adjacent to each other propagates at different speeds.

互いに隣り合うコアを伝播する最高次モードの光である互いに同じモードの光が、互いに異なる速さで伝播することにより、最高次モードの光のクロストークをより抑制することができる。従って、このような構成によれば、よりクロストークの抑制をすることができる。   Since the light of the same mode, which is the light of the highest order mode propagating through the cores adjacent to each other, propagates at different speeds, the crosstalk of the light of the highest order mode can be further suppressed. Therefore, according to such a configuration, crosstalk can be further suppressed.

また、それぞれの前記コアの外周面を囲む第1クラッドと、前記第1クラッドの外周面を囲み外周面が前記クラッドで囲まれる第2クラッドと、
を更に備え、それぞれの前記コアの屈折率をnとし、前記第1クラッドの屈折率をnとし、前記第2クラッドの屈折率をnとし、前記クラッドの屈折率をnとする場合、
>n>n
>n
<n
の全てを満たすことが好ましい。
A first cladding surrounding an outer peripheral surface of each of the cores; a second cladding surrounding the outer peripheral surface of the first cladding and surrounding the outer peripheral surface by the cladding;
Further comprising a refractive index of each of the core and n 1, the refractive index of the first clad and n 2, the refractive index of the second clad and n 3, the refractive index of the cladding and n 4 If
n 1 > n 2 > n 3
n 1 > n 4
n 3 <n 4
It is preferable to satisfy all of the above.

コアと第1クラッドと第2クラッドとをコア要素とみる場合に、コアが、コアの屈折率nよりも小さい屈折率nを有する第1クラッドに囲まれ、第1クラッドが、第1クラッドの屈折率nよりも小さい屈折率nを有する第2クラッドに囲まれているため、各コア要素を屈折率の観点でみる場合に、それぞれのコア要素は、トレンチ構造を有している。このような構造のマルチコアファイバにおいては、コアを伝播する光は、第2クラッドの屈折率nが第1クラッドの屈折率nよりも低くされているため、コアにより強く閉じ込められ、光がコア要素の外に漏れることが抑制される。このため、このようなマルチコアファイバによれば、コア間のクロストークをさらに低減することができる。 When the core, the first cladding, and the second cladding are viewed as core elements, the core is surrounded by a first cladding having a refractive index n 2 smaller than the refractive index n 1 of the core, and the first cladding is the first because it is surrounded by a second cladding having a refractive index n 3 smaller than the refractive index n 2 of the cladding, when looking at each core element in terms of refractive index, each core element has a trench structure Yes. In the multi-core fiber having such a structure, the light propagating through the core is strongly confined by the core because the refractive index n 3 of the second cladding is lower than the refractive index n 2 of the first cladding. Leakage outside the core element is suppressed. For this reason, according to such a multi-core fiber, crosstalk between cores can be further reduced.

以上のように、本発明によれば、簡易な通信システムを用いて多量のデータを送付する通信システムを実現することができるマルチコアファイバが提供される。   As described above, according to the present invention, there is provided a multicore fiber that can realize a communication system that sends a large amount of data using a simple communication system.

本発明の第1実施形態に係るマルチコアファイバの様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the multi-core fiber which concerns on 1st Embodiment of this invention. LP01モードの光、及び、LP11モードの光のみを伝播するためのコアの半径とクラッドに対するコアの比屈折率差とが満たすべき領域の一例、及び、LP01モードの光の実効コア断面積の一例を示す図である。An example of a region to be satisfied by a core radius for propagating only LP01 mode light and LP11 mode light and a relative refractive index difference of the core with respect to the cladding, and an example of an effective core area of the LP01 mode light FIG. LP01モードの光、及び、LP11モードの光のみを伝播するためのコアの半径とクラッドに対するコアの比屈折率差とが満たすべき領域の一例、及び、LP11モードの光の実効コア断面積の一例を示す図である。An example of a region that should be satisfied by the radius of the core for propagating only the LP01 mode light and the LP11 mode light and the relative refractive index difference of the core with respect to the cladding, and an example of the effective core area of the LP11 mode light FIG. LP01モードの光とLP11モードの光とのモード間遅延差のコアの半径とクラッドに対するコアの比屈折率差との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the radius of the core of the delay difference between modes of the light of LP01 mode, and the light of LP11 mode, and the relative refractive index difference of the core with respect to a clad. 互いに隣り合うコアを伝播するそれぞれのモードの光のクロストークとコア間距離との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the crosstalk of the light of each mode which propagates mutually adjacent core, and the distance between cores. 本発明の第2実施形態に係るマルチコアファイバの様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the multi-core fiber which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 波長1550nmの光、及び、波長1625nmの光のクロストークとコア間距離との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the crosstalk of the light of wavelength 1550nm, and the light of wavelength 1625nm, and the distance between cores.

以下、本発明に係るマルチコアファイバの好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、理解の容易のため、ぞれぞれの図に記載のスケールと、以下の説明に記載のスケールとが異なる場合がある。   Hereinafter, preferred embodiments of a multi-core fiber according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. For ease of understanding, the scale described in each drawing may be different from the scale described in the following description.

(第1実施形態)
図1は、本実施形態に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な断面における構造を示す図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a structure in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of a multi-core fiber according to the present embodiment.

図1に示すように、本実施形態のマルチコアファイバ1は、複数のコア11,12と、それぞれのコア11,12全体を包囲すると共にそれぞれのコア11,12の間を埋めて、それぞれのコア11,12の外周面を隙間なく囲むクラッド20と、クラッド20の外周面を被覆する内側保護層31と、内側保護層31の外周面を被覆する外側保護層32と、を備え、それぞれのコア11,12が波長1550nm〜1625nmの光信号を伝播するマルチコアファイバである。   As shown in FIG. 1, the multi-core fiber 1 of the present embodiment surrounds a plurality of cores 11, 12 and the entire cores 11, 12 and fills the space between the cores 11, 12. 11 and 12 including a clad 20 that surrounds the outer peripheral surface of the clad 20 without any gap, an inner protective layer 31 that covers the outer peripheral surface of the clad 20, and an outer protective layer 32 that covers the outer peripheral surface of the inner protective layer 31. Reference numerals 11 and 12 denote multi-core fibers that propagate optical signals having wavelengths of 1550 nm to 1625 nm.

コア11とコア12は、互いに隣り合い、コア11同士、コア12同士は、互いに隣り合わないように配置されている。図1では、コア11,12がそれぞれ2つである例を示している。従って、図1では、コア11が互いに対角上に位置し、コア12同士が互いに対角上に位置し、コア11,12が全体として四角形を描くように配置されている。   The core 11 and the core 12 are adjacent to each other, and the cores 11 and the cores 12 are not adjacent to each other. FIG. 1 shows an example in which there are two cores 11 and 12 respectively. Accordingly, in FIG. 1, the cores 11 are located diagonally to each other, the cores 12 are located diagonally to each other, and the cores 11 and 12 are arranged so as to draw a square as a whole.

まず、それぞれのコア11,12の条件について説明する。   First, the conditions of the cores 11 and 12 will be described.

それぞれのコア11,12の屈折率は、クラッド20の屈折率よりも高くされている。また、本実施形態では、それぞれのコア11,12は、波長1550nm〜1625nmの光に対して、LP01モードの光、及び、LP11モードの光のみを伝播するように構成されている。この場合、マルチコアファイバ1のそれぞれのコア11,12は、LP01モードの光とLP11モードの光のみに信号を重畳させて通信を行うが、ノイズとして伝播する他のモードの光が全く存在しないということを意味するわけではない。   The refractive indexes of the cores 11 and 12 are higher than the refractive index of the clad 20. In the present embodiment, each of the cores 11 and 12 is configured to propagate only LP01 mode light and LP11 mode light with respect to light having a wavelength of 1550 nm to 1625 nm. In this case, each of the cores 11 and 12 of the multi-core fiber 1 performs communication by superimposing a signal only on the LP01 mode light and the LP11 mode light, but there is no other mode light propagating as noise. It doesn't mean that.

図2、図3は、コア内の屈折率が径方向に変化せずコア内で屈折率が一様ないわゆるステップ型の屈折率分布を有する光ファイバにおいて、LP01モードの光、及び、LP11モードの光のみを伝播するためのコアの半径とクラッドに対するコアの比屈折率差とが満たす領域の一例を示す図である。図2、図3において、横軸はコアの半径を示し、縦軸はクラッドに対するコアの比屈折率差(コアΔ)を示す。   FIGS. 2 and 3 show an LP01 mode light and an LP11 mode in an optical fiber having a so-called step type refractive index distribution in which the refractive index in the core does not change in the radial direction and the refractive index is uniform in the core. It is a figure which shows an example of the area | region where the radius of the core for propagating only the light of and the relative refractive index difference of the core with respect to a clad satisfy | fill. 2 and 3, the horizontal axis indicates the radius of the core, and the vertical axis indicates the relative refractive index difference (core Δ) of the core with respect to the cladding.

本例においては、図2、図3に示す領域であれば、どの領域の条件を満たす光ファイバであってもL01モードの光を伝播することができる。   In this example, as long as the optical fiber satisfies the conditions of any region as long as it is the region shown in FIGS.

また、LP11Limitとされる線は、曲げ半径が30mmで波長1625nmの光を伝播する場合に、LP11モードの光を伝播することができる限界を示しており、この線から上側の領域となる条件の光ファイバであれば、LP11モードの光を伝播することができる。本実施形態のマルチコアファイバ1は、上記のように波長1550nm〜1625nmの光に対して、LP01モードの光、及び、LP11モードの光のみを伝播する。従って、LP11モードの光は伝播しなければならない。ところで、光ファイバの実用上の最も厳しい曲げ半径は、30mmとされる場合がある。また、上記波長の範囲において、曲げ損失が大きい波長は1625nmである。そこで、本例のように、光ファイバの最も厳しい曲げ半径で、最も曲げ損失が大きい波長において、LP11モードの光が伝播する領域を設定することにより、この領域に該当する光ファイバであれば、通常の使用状態においてLP11モードの光を伝播することができる。 In addition, a line designated as LP11 Limit indicates a limit that allows LP11 mode light to be propagated when light having a bending radius of 30 mm and a wavelength of 1625 nm is propagated. In this case, LP11 mode light can be propagated. As described above, the multi-core fiber 1 of this embodiment propagates only LP01 mode light and LP11 mode light with respect to light having a wavelength of 1550 nm to 1625 nm. Therefore, LP11 mode light must propagate. By the way, the most severe bending radius in practical use of an optical fiber may be set to 30 mm. Further, in the above wavelength range, the wavelength having a large bending loss is 1625 nm. Therefore, as in this example, by setting the region where the LP11 mode light propagates at the wavelength with the largest bending loss at the most severe bending radius of the optical fiber, if the optical fiber falls within this region, LP11 mode light can be propagated under normal use conditions.

また、LP21Limitとされる線は、LP21モードの光を伝播することができる限界を示しており、この線から上側の領域となる条件を満たす光ファイバであれば、LP21モードの光を伝播する。本実施形態のマルチコアファイバ1は、上記のように波長1550nm〜1625nmの光に対して、LP01モードの光、及び、LP11モードの光のみを伝播するため、LP21モードの光は伝播してはならない。ところで、シングルモードファイバにおいては、曲げ半径が140mmの状態で使用される場合に、LP11モードの光の1m当たりの損失が1dBとなる波長をLP11モードの光が伝播できなくなる波長とみなしており、一般にこの波長をケーブルカットオフ波長と呼んでいる。この考え方は、他のモードの光にも応用でき、光ファイバが曲げ半径140mmで使用される場合に、LP11モードより一つ高次のLP21モードの光の1m当たりの損失が1dBとなる波長をLP21モードの光を伝播することができない限界の波長とすることができる。図2、図3において、LP21Limitとされる線は、光ファイバが曲げ半径140mmで使用される場合に、LP11モードより一つ高次のLP21モードの光の1m当たりの損失が1dBとなる線である。このため、LP21Limitとされる線から下側の領域となる条件を満たす光ファイバであれば、LP21モードの光を伝播することができないといえる。 Further, a line designated as LP21 Limit indicates a limit capable of propagating LP21 mode light, and an LP21 mode light is propagated as long as the optical fiber satisfies a condition that is an upper region from this line. . Since the multi-core fiber 1 of the present embodiment propagates only LP01 mode light and LP11 mode light with respect to light having a wavelength of 1550 nm to 1625 nm as described above, LP21 mode light should not propagate. . By the way, in a single mode fiber, when used in a state where the bending radius is 140 mm, the wavelength at which the loss per meter of LP11 mode light is 1 dB is regarded as the wavelength at which LP11 mode light cannot propagate, In general, this wavelength is called a cable cutoff wavelength. This concept can also be applied to other modes of light. When an optical fiber is used with a bending radius of 140 mm, the wavelength at which the loss per meter of light in the LP21 mode, which is one higher order than the LP11 mode, is 1 dB. It is possible to set a limit wavelength at which LP21 mode light cannot be propagated. In FIG. 2 and FIG. 3, the line designated as LP21 Limit is a line where the loss per meter of light in the LP21 mode, which is one higher order than the LP11 mode, is 1 dB when the optical fiber is used with a bending radius of 140 mm. It is. For this reason, if it is an optical fiber which satisfy | fills the conditions used as the area | region below a line made into LP21 Limit , it can be said that the light of LP21 mode cannot be propagated.

従って、図2、図3の例において、LP11Limitとされる線より上側で、LP21Limitとされる線よりも下側の領域となる条件を満たすコアを有する光ファイバであれば、LP01モードの光とLP11モードの光のみを伝播することになる。 Therefore, in the example of FIGS. 2 and 3, if the optical fiber has a core that satisfies the condition that the region is located above the line designated LP11 Limit and below the line designated LP21 Limit , the optical fiber of LP01 mode is used. Only light and LP11 mode light propagate.

上記のように、マルチコアファイバ1のコア11,12は、LP01モードの光、及び、LP11モードの光のみを伝播するとされているので、マルチコアファイバ1のそれぞれのコア11,12がステップ型の屈折率を有するコアである場合、それぞれのコア11,12の半径とクラッド20に対するコア11,12の比屈折率差とが、図2、図3のLP11Limitとされる線より上側で、LP21Limitとされる線よりも下側の領域となる条件を満たしている。 As described above, since the cores 11 and 12 of the multi-core fiber 1 are supposed to propagate only LP01 mode light and LP11 mode light, the respective cores 11 and 12 of the multi-core fiber 1 are step-type refracting. when a core having a rate, the relative refractive index difference of the core 11, 12 to the radius and the clad 20 of each core 11, 12, the upper side than the line which is LP11 Limit of FIGS. 2, 3, LP21 Limit The condition that the region is lower than the line is satisfied.

また、図2には、LP01モードの光の実効コア断面積Aeffの分布を示す一例として、波長1550nmでのLP01モードの光の実効コア断面積Aeffの分布が、90μmから210μmまで破線で示されており、図3には、LP01モードの光の実効コア断面積Aeffの分布を示す一例として、波長1550nmでのLP11モードの光の実効コア断面積Aeffの分布が、140μmから300μmまで破線で示されている。図2、図3に示すように、LP01モードの光及びLP11モードの光のそれぞれの実効コア断面線Aeffを大きくするためには、それぞれのコア11,12が、LP11Limitとされる線より上側で、LP21Limitとされる線よりも下側の領域で、LP11Limitとされる線とLP21Limitとされる線との間において、LP11Limitとされる線とLP21Limitとされる線とが交差している点に近い条件を満たせば良いことが分かる。 Further, in FIG. 2, as an example showing the distribution of the effective core area A eff of the LP01 mode light, the distribution of the effective core area A eff of the LP01 mode light at the wavelength of 1550 nm is from 90 μm 2 to 210 μm 2. are indicated by dashed lines, FIG. 3, as an example showing the distribution of the effective core area a eff of light LP01 mode, the LP11 light distribution of the effective core area a eff of modes at a wavelength of 1550 nm, 140 .mu.m 2 to 300 μm 2 are indicated by broken lines. As shown in FIGS. 2 and 3, in order to increase the effective core cross-sectional line A eff of the LP01 mode light and the LP11 mode light, the cores 11 and 12 are made to be less than the line defined as LP11 Limit. in the upper, in the area below the line it is LP21 Limit, in between the lines that is lines and LP21 Limit that is LP11 Limit, and a line is a line and the LP21 Limit that is LP11 Limit It can be seen that the condition close to the intersecting point should be satisfied.

図2、図3より、LP01モードの光とLP11モードの光のみを伝播するコアを有する光ファイバとしては、例えば、ステップ型の屈折率分布を有し、コアΔが0.45%であり、コア半径aが6.47μmのコアを有する光ファイバを挙げることができる。この場合、図2からLP01モードの光の実効コア断面積Aeffは、110μm程度であり、図3からLP11モードの光の実効コア断面積Aeffは、180μm程度となる。 2 and 3, for example, an optical fiber having a core that propagates only LP01 mode light and LP11 mode light has a step-type refractive index distribution, and the core Δ is 0.45%. An optical fiber having a core with a core radius a of 6.47 μm can be mentioned. In this case, the effective core area A eff of the LP01 mode light is about 110 μm 2 from FIG. 2 , and the effective core area A eff of the LP11 mode light is about 180 μm 2 from FIG.

図4は、図2、図3で示される領域に、LP01モードの光とLP11モードの光とのモード間遅延差DMGDを示す図である。図4においては、モード間遅延差DMGDを0から4000ピコ秒/kmのモード間遅延差DMGDを破線で示している。図4に示すように、上記のようなステップ型の屈折率分布を有する光ファイバにおいては、LP11Limitとされる線より上側で、LP21Limitとされる線よりも下側の領域であれば、LP01モードの光とLP11モードの光とのモード間遅延差DMGDが1000ピコ秒/kmより大きくなる。また、LP01モードの光とLP11モードの光とのモード間遅延差DMGDを出来るだけ大きくするには、LP11Limitとされる線とLP21Limitとされる線との間において、出来るだけコアΔが大きくなるようにすればよい。上記のように、コアΔが0.45%であり、コア半径aが6.47μmであり、ステップ型の屈折率のコアを有する光ファイバであれば、モード間遅延差DMGDは、2500ピコ秒/km程度となる。従って、図1のマルチコアファイバ1のそれぞれのコア11,12が、例えば、このような条件を満たすコアであれば、それぞれのコア11,12は、LP01モードの光とLP11モードの光のみを伝播し、モード間遅延差DMGDが少なくとも1000ピコ秒/km以上となる。 FIG. 4 is a diagram illustrating the inter-mode delay difference DMGD between the LP01 mode light and the LP11 mode light in the region illustrated in FIGS. 2 and 3. In FIG. 4, the inter-mode delay difference DMGD with the inter-mode delay difference DMGD of 0 to 4000 picoseconds / km is indicated by a broken line. As shown in FIG. 4, in an optical fiber having a step-type refractive index profile as described above, if the region is above the line that is LP11 Limit and below the line that is LP21 Limit , The inter-mode delay difference DMGD between the LP01 mode light and the LP11 mode light is greater than 1000 picoseconds / km. Further, in order to increase as possible inter-mode delay difference DMGD the light of LP01 mode light and LP11 modes, in between the lines that is lines and LP21 Limit that is LP11 Limit, increased by the core Δ can be What should I do. As described above, if the core Δ is 0.45%, the core radius a is 6.47 μm, and the optical fiber has a step type refractive index core, the inter-mode delay difference DMGD is 2500 picoseconds. / Km or so. Therefore, if each of the cores 11 and 12 of the multi-core fiber 1 in FIG. 1 satisfies such conditions, for example, each of the cores 11 and 12 propagates only LP01 mode light and LP11 mode light. The inter-mode delay difference DMGD is at least 1000 picoseconds / km or more.

次にコア11とコア12との関係について説明する。   Next, the relationship between the core 11 and the core 12 will be described.

本実施形態では、それぞれのコア11及びコア12は、上記のように、LP01モードの光とLP11モードの光のみを伝播し、モード間遅延差DMGDが少なくとも1000ピコ秒/km以上を満たす他に、互いに隣り合うコア同士の最高次モードの光のクロストークが100kmで−30dB以下とされている。従って、本実施形態では、コア11を伝播するLP11モードの光と、コア12を伝播するLP11モードの光とのクロストークが100kmで−30dB以下とされている。   In this embodiment, each of the core 11 and the core 12 propagates only the LP01 mode light and the LP11 mode light as described above, and the inter-mode delay difference DMGD satisfies at least 1000 picoseconds / km or more. The crosstalk of the highest order mode light between adjacent cores is set to −30 dB or less at 100 km. Therefore, in this embodiment, the crosstalk between the LP11 mode light propagating through the core 11 and the LP11 mode light propagating through the core 12 is set to −30 dB or less at 100 km.

図5は、上記のように、コア11,12が、ステップ型の屈折率であり、コアΔが0.45%であり、コア半径aが6.47μmのコアである場合において、互いに隣り合うコアを伝播するそれぞれのモードの光のクロストークを示す図である。一般的に、それぞれのコアを伝播する最高次モードの光は、実効コア断面積Aeffが最も大きいため、クロストークが最も大きくなる傾向がある。本実施形態では、最高次モードの光がLP11モードの光とされるため、コア11,12のLP11のLP11モードの光のクロストークが、100kmで−30dB以下であればよい。図5より、このようなクロストークとなるためには、コア11,12の屈折率が互いに等しく、コア11,12の中心間距離(コア間距離)が52μm以上であれば良いことが分かる。この場合、コア11,12を伝播するLP01モードの光のクロストーク、及び、LP01モードの光とLP11モードの光のクロストークは、100kmで−30dBより小さくなる。 FIG. 5 shows that the cores 11 and 12 are step-type refractive indexes, the core Δ is 0.45%, and the core radius a is 6.47 μm, as described above. It is a figure which shows the crosstalk of the light of each mode which propagates a core. Generally, the highest order mode light propagating through each core has the largest effective core area A eff, and therefore tends to have the largest crosstalk. In this embodiment, since the light of the highest order mode is the light of the LP11 mode, the crosstalk of the light of the LP11 mode of the LP11 of the cores 11 and 12 should be −30 dB or less at 100 km. FIG. 5 shows that in order to achieve such crosstalk, it is sufficient that the refractive indexes of the cores 11 and 12 are equal to each other, and the distance between the centers of the cores 11 and 12 (inter-core distance) is 52 μm or more. In this case, the crosstalk of the LP01 mode light propagating through the cores 11 and 12, and the crosstalk of the LP01 mode light and the LP11 mode light is smaller than −30 dB at 100 km.

以上説明したように、本実施形態によるマルチコアファイバ1によれば、それぞれのコア11,12を伝播するそれぞれのモードの光の1km当たりの時間差が1000ピコ秒以上とされている。従って、それぞれのコア11,12において、モード間結合が生じることを抑制することができる。さらに互いに隣り合うコア11,12の最高次モードの光が100km当たり−30dB以下とされるため、他のモードの光のクロストークは、−30dBより小さくなる。従って、本実施形態のマルチコアファイバ1を用いて、光通信を行う場合、コア11,12間のクロストークが小さくされるうえ、各モードの光同士のモード結合が抑制されるため、信号の受信側で、それぞれのコア11,12を伝播するそれぞれの光に重畳する信号を容易に分離することができる。従って、本実施形態のマルチコアファイバ1を用いることにより、より簡易な通信システムを用いて多量のデータを送付する通信システムを実現することができる。   As described above, according to the multicore fiber 1 according to the present embodiment, the time difference per 1 km of the light of each mode propagating through the respective cores 11 and 12 is set to 1000 picoseconds or more. Therefore, it is possible to suppress the mode coupling between the cores 11 and 12. Furthermore, since the light of the highest order mode of the cores 11 and 12 adjacent to each other is set to −30 dB or less per 100 km, the crosstalk of the light of other modes becomes smaller than −30 dB. Therefore, when optical communication is performed using the multi-core fiber 1 of the present embodiment, crosstalk between the cores 11 and 12 is reduced, and mode coupling between light in each mode is suppressed, so that signal reception is performed. On the side, the signals superimposed on the respective lights propagating through the respective cores 11 and 12 can be easily separated. Therefore, by using the multi-core fiber 1 of the present embodiment, a communication system that sends a large amount of data using a simpler communication system can be realized.

また、上記のように本実施形態のマルチコアファイバ1のそれぞれのコア11,12は、LP01モードの光とLP11モードの光のみを伝播する。従って、より簡易な通信システムを実現することができる。   Further, as described above, the respective cores 11 and 12 of the multi-core fiber 1 of the present embodiment propagate only the LP01 mode light and the LP11 mode light. Therefore, a simpler communication system can be realized.

なお、本実施形態では、LP01モードの光とLP11モードの光のみを伝播することとしたが、LP11モードよりも高次の光を伝播しても良い。この場合であっても、コア11,12を伝播する最高次モードの光のクロストークが、100km当たり−30dB以下とされるように、コア11,12は構成される。   In the present embodiment, only the LP01 mode light and the LP11 mode light are propagated, but higher order light than the LP11 mode may be propagated. Even in this case, the cores 11 and 12 are configured so that the crosstalk of the light of the highest order mode propagating through the cores 11 and 12 is −30 dB or less per 100 km.

また、図2、図3の例において、マルチコアファイバ1は、コア11,12の径方向の屈折率が一様であり、ステップ型の屈折率分布を有していた。しかし、それぞれのコア11,12は、それぞれのコア11,12の中心軸に近い領域ほど高い屈折率とされても良い。このような屈折率分布を有するマルチコアファイバの場合、LP11Limitとされる線より上側で、LP21Limitとされる線よりも下側の領域であっても、LP01モードの光とLP11モードの光とのモード間遅延差DMGDが1000ピコ秒/kmより大きくなるとは限らない。この場合、LP11Limitとされる線より上側で、LP21Limitとされる線よりも下側の領域の内、LP01モードの光とLP11モードの光とのモード間遅延差DMGDが1000ピコ秒/kmより大きくなる領域の条件で、マルチコアファイバを構成する必要がある。 2 and 3, the multi-core fiber 1 has a uniform refractive index in the radial direction of the cores 11 and 12, and has a step-type refractive index distribution. However, each of the cores 11 and 12 may have a higher refractive index in a region closer to the central axis of each of the cores 11 and 12. In the case of a multi-core fiber having such a refractive index distribution, the LP01 mode light and the LP11 mode light are located above the line designated as LP11 Limit and below the line designated as LP21 Limit . The inter-mode delay difference DMGD is not necessarily greater than 1000 picoseconds / km. In this case, the inter-mode delay difference DMGD between the LP01 mode light and the LP11 mode light is 1000 picoseconds / km above the LP11 Limit line and below the LP21 Limit line. It is necessary to construct a multi-core fiber under conditions of a larger region.

また、コア11とコア12とが、互いに異なる屈折率とされたり、互いに異なる直径とされ、互いに光の伝搬条件が異なる構成とされても良い。この場合、最高次モードの光のクロストークが100km当たり−30dB以下としつつも、互いに隣り合うコア11とコア12のコア間距離をより小さくすることができる。従って、マルチコアファイバ1を細径化することができる。   The core 11 and the core 12 may have different refractive indexes or different diameters, and may have different light propagation conditions. In this case, the distance between the cores 11 and 12 adjacent to each other can be further reduced while the crosstalk of the highest order mode light is −30 dB or less per 100 km. Therefore, the diameter of the multi-core fiber 1 can be reduced.

また、コア11とコア12の伝搬条件を互いに変え、互いに隣り合うコア11,12が同じモードの光を伝播し、それぞれのコアの最高次モードの光が、互いに異なる速さで伝播するように構成することができる。このように構成することにより、互いに隣り合うコア11,12の最高次モードの光のクロストークをより抑制することができる。このようなコア11,12としては、例えば、コア11,12がLP01モードの光とLP11モードの光のみを伝播する場合に、コア11,12の一方を半径が6.1μmで、コアΔが0.55%のコアとし、他方を半径8.0μmで、コアΔが0.365%のコアとすることが挙げられる。このような組み合わせによれば、互いに隣り合うコア11,12の最高次モードであるLP11モードの光を1000ピコ秒/km以上異ならせることができる。   Further, the propagation conditions of the core 11 and the core 12 are changed from each other so that the adjacent cores 11 and 12 propagate the light of the same mode, and the light of the highest order mode of each core propagates at a different speed. Can be configured. By configuring in this way, it is possible to further suppress the crosstalk of the highest order mode light of the cores 11 and 12 adjacent to each other. As such cores 11 and 12, for example, when the cores 11 and 12 propagate only LP01 mode light and LP11 mode light, one of the cores 11 and 12 has a radius of 6.1 μm and the core Δ is For example, the core is 0.55%, the other is a core having a radius of 8.0 μm and a core Δ of 0.365%. According to such a combination, the light in the LP11 mode, which is the highest order mode of the cores 11 and 12 adjacent to each other, can be varied by 1000 picoseconds / km or more.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図6を参照して詳細に説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In addition, about the component which is the same as that of 1st Embodiment, or an equivalent component, the overlapping description is abbreviate | omitted except the case where it attaches | subjects the same referential mark and demonstrates in particular.

図6は、本発明の第2実施形態に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な断面における構造を示す図である。   FIG. 6 is a view showing a structure in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the multi-core fiber according to the second embodiment of the present invention.

図6に示すように、本実施形態のマルチコアファイバ2は、それぞれのコア11,12の外周面を隙間なく囲む第1クラッド13と、第1クラッド13の外周面を隙間なく囲み外周面がクラッド20で隙間なく囲まれる第2クラッド14とを有している点において、第1実施形態のマルチコアファイバ1と異なる。ここで、コア11と、コア11を囲む第1クラッド13と、この第1クラッド13を囲む第2クラッド14とを第1コア要素11aとし、コア12と、コア12を囲む第1クラッド13と、この第1クラッド13を囲む第2クラッド14とを第2コア要素12aとする。本実施形態においては、それぞれの第1クラッド13の外径は互いに等しく、それぞれの第2クラッド14の外径は互いに等しくされている。従って、それぞれの第1クラッド13の厚さは、互いに等しく、さらに、それぞれの第2クラッド14の厚さは互いに等しくされている。   As shown in FIG. 6, the multi-core fiber 2 of the present embodiment includes a first cladding 13 that surrounds the outer peripheral surfaces of the cores 11 and 12 without a gap, and an outer peripheral surface that surrounds the outer peripheral surface of the first cladding 13 without a gap. It differs from the multi-core fiber 1 of 1st Embodiment in having the 2nd clad 14 enclosed by 20 without gap. Here, the core 11, the first cladding 13 surrounding the core 11, and the second cladding 14 surrounding the first cladding 13 are used as the first core element 11 a, and the core 12, the first cladding 13 surrounding the core 12, The second cladding 14 surrounding the first cladding 13 is defined as a second core element 12a. In the present embodiment, the outer diameters of the first claddings 13 are equal to each other, and the outer diameters of the second claddings 14 are equal to each other. Accordingly, the thicknesses of the first clads 13 are equal to each other, and the thicknesses of the second clads 14 are equal to each other.

また、コア11の屈折率をn1−1とし、コア12の屈折率をn1−2とする場合に、第1クラッド13の屈折率nはコア11,12の屈折率n1−1,n1−2よりも低くされて、第2クラッド14の屈折率nは第1クラッド13の屈折率nよりも更に低くされている。また、クラッド20の屈折率nは、コア11,12の屈折率n1−1,n1−2よりも低くされ、第2クラッド14の屈折率nより高くされる。別言すれば、それぞれの屈折率n1−1〜nは、
1−1>n>n
1−2>n>n
1−1>n
1−2>n
<n
を全て満たしている。従って、それぞれのコア要素11a,12aを屈折率の観点から見る場合に、それぞれのコア要素11a,12aは、トレンチ構造を有している。
Further, when the refractive index of the core 11 is n 1-1 and the refractive index of the core 12 is n 1-2 , the refractive index n 2 of the first cladding 13 is the refractive index n 1-1 of the cores 11 and 12. , N 1-2 , and the refractive index n 3 of the second cladding 14 is further lower than the refractive index n 2 of the first cladding 13. In addition, the refractive index n 4 of the clad 20 is lower than the refractive indexes n 1-1 and n 1-2 of the cores 11 and 12 and higher than the refractive index n 3 of the second clad 14. In other words, the respective refractive indices n 1-1 to n 4 are
n 1-1> n 2> n 3
n 1-2 > n 2 > n 3
n 1-1 > n 4
n 1-2 > n 4
n 3 <n 4
All of these are satisfied. Therefore, when each core element 11a, 12a is viewed from the viewpoint of refractive index, each core element 11a, 12a has a trench structure.

なお、コア11とコア12の屈折率が互いに等しく、その屈折率をnとする場合、上記式は、
>n>n
>n
<n
と書きなおすことができる。
When the refractive indexes of the core 11 and the core 12 are equal to each other and the refractive index is n 1 , the above formula is
n 1 > n 2 > n 3
n 1 > n 4
n 3 <n 4
Can be rewritten.

このように第2クラッド14の屈折率nが、第1クラッド13の屈折率n及びクラッド20の屈折率nよりも小さくされることで、コア11,12への光の閉じ込め効果が大きくなり、コア11,12を伝播する光がそれぞれのコア要素11a,12aから漏えいすることを防止することができる。そして、屈折率の低い第2クラッド14及びクラッド20が障壁となり、互いに隣り合うコア11,12同士のクロストークをより防止することができる。 As described above, the refractive index n 3 of the second cladding 14 is made smaller than the refractive index n 2 of the first cladding 13 and the refractive index n 4 of the cladding 20, so that the light confinement effect on the cores 11 and 12 is obtained. It becomes large and it can prevent that the light which propagates the cores 11 and 12 leaks from each core element 11a, 12a. The second clad 14 and clad 20 having a low refractive index serve as a barrier, and crosstalk between the adjacent cores 11 and 12 can be further prevented.

従って、本実施形態のコア11,12が第1実施形態のコア11,12と同様の構成であり、本実施形態のコア11,12のクロストークと、第1実施形態のコア11,12のクロストークとが同じであるとすると、本実施形態の第1コア11,12のコア間距離を第1実施形態のコア11,12のコア間距離よりも小さくすることができる。従って、本実施形態のマルチコアファイバによれば、光ファイバの細線化をすることができる。   Accordingly, the cores 11 and 12 of the present embodiment have the same configuration as the cores 11 and 12 of the first embodiment, and the crosstalk between the cores 11 and 12 of the present embodiment and the cores 11 and 12 of the first embodiment. If the crosstalk is the same, the distance between the cores of the first cores 11 and 12 of the present embodiment can be made smaller than the distance between the cores of the cores 11 and 12 of the first embodiment. Therefore, according to the multi-core fiber of this embodiment, the optical fiber can be thinned.

なお、本実施形態においても、マルチコアファイバ2のそれぞれのコアがLP11モードよりも高次の光を伝播しても良い。また、マルチコアファイバ2のコア11,12が、それぞれのコアの中心軸ほど高い屈折率とされても良い。ただし、これらの場合であっても、マルチコアファイバ2は、それぞれのコア11,12におけるそれぞれのモードの光同士のモード群遅延差が1000ピコ秒/km以上であり、互いに隣り合うコア11,12同士における最高次モードの光のクロストークが100kmあたり−30dB以下とされる。   Also in this embodiment, each core of the multi-core fiber 2 may propagate higher-order light than the LP11 mode. Further, the cores 11 and 12 of the multi-core fiber 2 may have a higher refractive index toward the center axis of each core. However, even in these cases, in the multi-core fiber 2, the mode group delay difference between the light beams of the respective modes in the respective cores 11 and 12 is 1000 picoseconds / km or more, and the adjacent cores 11 and 12 are mutually adjacent. The crosstalk of light of the highest order mode between each other is set to −30 dB or less per 100 km.

また、コア11とコア12とが、互いに異なる屈折率とされたり、互いに異なる直径とされ、互いに光の伝搬条件が異なる構成とされても良い。また、それぞれのコア要素11a,12aとで、第1クラッド13の厚さや第2クラッドの厚さが異なっても良く、第1クラッド13の屈折率や第2クラッドの屈折率が異なっても良い。   The core 11 and the core 12 may have different refractive indexes or different diameters, and may have different light propagation conditions. Further, the thickness of the first cladding 13 and the thickness of the second cladding may be different between the core elements 11a and 12a, and the refractive index of the first cladding 13 and the refractive index of the second cladding may be different. .

また、互いに隣り合うコア11,12が同じモードの光を伝播し、それぞれのコアの最高次モードの光が、互いに異なる速さで伝播するように構成しても良い。   Further, the cores 11 and 12 adjacent to each other may propagate light of the same mode, and the light of the highest order mode of each core may propagate at different speeds.

さらに、本実施形態のそれぞれのコア要素では、第2クラッド14を第1クラッド13の外周面を隙間なく囲み、第1クラッド13及びクラッド20よりも屈折率の低い材料により構成した。しかし、第2クラッド14の構成は、これに限らない。例えば、第2クラッド14となる領域に複数の空孔が形成され、この領域の空孔以外の領域がクラッド20と同じ材料で埋められた構成とされても良い。つまり、第1クラッド13の外周面が、複数の空孔で囲まれる構成とされ、この複数の開口を含む第1クラッド13の外周面を取り囲む領域を第2クラッドとしてとらえても良い。この場合、第2クラッドの平均の屈折率が第1クラッド13やクラッド20よりも小さくなるように空孔の大きさや数が調整される。   Further, in each core element of the present embodiment, the second cladding 14 is formed of a material having a lower refractive index than the first cladding 13 and the cladding 20 by surrounding the outer peripheral surface of the first cladding 13 without a gap. However, the configuration of the second cladding 14 is not limited to this. For example, a plurality of holes may be formed in a region to be the second cladding 14, and a region other than the holes in this region may be filled with the same material as the cladding 20. That is, the outer peripheral surface of the first cladding 13 may be surrounded by a plurality of holes, and a region surrounding the outer peripheral surface of the first cladding 13 including the plurality of openings may be regarded as the second cladding. In this case, the size and number of holes are adjusted so that the average refractive index of the second cladding is smaller than that of the first cladding 13 and the cladding 20.

以上、本発明について、実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。   As mentioned above, although this invention was demonstrated to the example for embodiment, this invention is not limited to these.

例えば、第1,第2実施形態おいて、コアの数を4つとしたが、コアの数は4つ以上であっても良い。   For example, in the first and second embodiments, the number of cores is four, but the number of cores may be four or more.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものでは無い。   Hereinafter, the content of the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.

(実施例1)
図1に示すマルチコアファイバを作製した。このマルチコアファイバは、それぞれのコアが径方向の屈折率が一様であるステップ型の屈折率分布を有する光ファイバであり、コアΔを0.45%とし、コア半径を6.47μmとし、コア間距離を52μmとした。このように構成することで、それぞれのコアは、波長1550nmの光を伝播する場合に、計算上、LP01モードの光、及び、LP11モードの光のみを伝播する。また、波長1550nmの光、及び、波長1625μmの光を伝播させる場合において、互いに隣り合うコアのLP11モードの光のクロストークを計算により求めた。この結果を図7において実線で示す。
Example 1
The multi-core fiber shown in FIG. 1 was produced. This multi-core fiber is an optical fiber having a step-type refractive index distribution in which each core has a uniform refractive index in the radial direction, the core Δ is 0.45%, the core radius is 6.47 μm, The distance between them was 52 μm. With this configuration, each core propagates only the light in the LP01 mode and the light in the LP11 mode in calculation when propagating light having a wavelength of 1550 nm. Further, in the case of propagating light having a wavelength of 1550 nm and light having a wavelength of 1625 μm, crosstalk of LP11 mode light of cores adjacent to each other was obtained by calculation. The result is shown by a solid line in FIG.

この光ファイバの実効コア断面積Aeffは、波長1550nmの光において、110μmであり、計算により求めた実効コア断面積と同じになった。次に、波長1550nmの光を伝播させて、互いに隣り合うコアのクロストークを計測した。その結果を図7に示す。図7に示すように、互いに隣り合うコアのクロストークは、100kmあたり約−42dBとなり、計算で求めた−30dBより小さくなった。また、同じ波長の光を伝播させてモード群遅延差DMGDを測定した結果、3000ピコ秒/kmとなった。 The effective core area A eff of this optical fiber is 110 μm 2 for light having a wavelength of 1550 nm, which is the same as the effective core area obtained by calculation. Next, light having a wavelength of 1550 nm was propagated, and crosstalk between adjacent cores was measured. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 7, the crosstalk between adjacent cores was about −42 dB per 100 km, which was smaller than −30 dB obtained by calculation. Further, the mode group delay difference DMGD was measured by propagating light of the same wavelength, and was found to be 3000 picoseconds / km.

次に、このマルチコアファイバに波長1625nmの光を伝播させて、互いに隣り合うコアのクロストークを計測した。その結果を図7に示す。図7に示すように、互いに隣り合うコアのクロストークは、100kmあたり約−32dBとなった。   Next, light having a wavelength of 1625 nm was propagated through the multi-core fiber, and crosstalk between cores adjacent to each other was measured. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 7, the crosstalk between adjacent cores was about −32 dB per 100 km.

(比較例1)
コア間距離を44μmとしたこと以外は、実施例1と同様のマルチコアファイバを作製した。このマルチコアファイバも実施例1のマルチコアファイバと同様に、波長1550nmの光を伝播する場合に、計算上、LP01モードの光、及び、LP11モードの光のみを伝播する。また、このマルチコアファイバに波長1550nmの光、及び、波長1625μmの光を伝播させる場合、互いに隣り合うコアのLP11モードの光のクロストークは、実施例1よりも悪くなると考えられる。
(Comparative Example 1)
A multi-core fiber similar to that of Example 1 was prepared except that the inter-core distance was 44 μm. Similarly to the multi-core fiber of the first embodiment, this multi-core fiber propagates only the light in the LP01 mode and the light in the LP11 mode in calculation when propagating light having a wavelength of 1550 nm. In addition, when light having a wavelength of 1550 nm and light having a wavelength of 1625 μm are propagated through this multi-core fiber, the crosstalk of LP11 mode light of cores adjacent to each other is considered to be worse than that of the first embodiment.

この光ファイバの実効コア断面積Aeffは、波長1550nmの光において、110μmであり、計算により求めた実効コア断面積と同じになった。次に、波長1550nmの光を伝播させて、互いに隣り合うコアのクロストークを計測した。その結果を図7に示す。図7に示すように、互いに隣り合うコアのクロストークは、100kmあたり約−11dBとなり、−30dBより大きくなった。また、同じ波長の光を伝播させてモード群遅延差DMGDを測定した結果、3000ピコ秒/kmとなった。 The effective core area A eff of this optical fiber is 110 μm 2 for light having a wavelength of 1550 nm, which is the same as the effective core area obtained by calculation. Next, light having a wavelength of 1550 nm was propagated, and crosstalk between adjacent cores was measured. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 7, the crosstalk between adjacent cores was about -11 dB per 100 km, which was larger than -30 dB. Further, the mode group delay difference DMGD was measured by propagating light of the same wavelength, and was found to be 3000 picoseconds / km.

次に、このマルチコアファイバに波長1625nmの光を伝播させて、互いに隣り合うコアのクロストークを計測した。その結果を図7に示す。図7に示すように、互いに隣り合うコアのクロストークは、100kmあたり約−1dBとなった。   Next, light having a wavelength of 1625 nm was propagated through the multi-core fiber, and crosstalk between cores adjacent to each other was measured. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 7, the crosstalk between adjacent cores was about -1 dB per 100 km.

互いに隣り合うコアのクロストークは、最高次モードの光のクロストークが最も悪くなると考えられる。従って、互いに隣り合うコアのクロストークを100km当たり−30dB以下とするためには、最高次モードの光のクロストークを100km当たり−30dB以下とすれば良いと考えられる。実施例1のマルチコアファイバにおいて、互いに隣り合うコアのLP11モードの光のクロストークを100km当たり−30dBとすることにより、互いに隣り合うコアのクロストークは100km当たり−30dBより小さくなることが確認できた。更に、比較例1のマルチコアファイバにおいて、互いに隣り合うコアのLP11モードの光のクロストークを100km当たり−30dBより大きくすることにより、互いに隣り合うコアのクロストークは−30dBより大きくなることが確認できた。従って、マルチコアファイバを設計する際に、互いに隣り合うコアを伝播する最高次モードの光が100km当たり−30dB以下とすればよいことが確認できた。   It is considered that the crosstalk of the cores adjacent to each other has the worst crosstalk of light in the highest order mode. Therefore, in order to reduce the crosstalk between the cores adjacent to each other to −30 dB or less per 100 km, it is considered that the crosstalk of the light in the highest order mode should be −30 dB or less per 100 km. In the multi-core fiber of Example 1, it was confirmed that the crosstalk of the adjacent cores in the LP11 mode was −30 dB per 100 km, so that the crosstalk of the adjacent cores was less than −30 dB per 100 km. . Furthermore, in the multi-core fiber of Comparative Example 1, it can be confirmed that the crosstalk between adjacent cores is greater than −30 dB by increasing the crosstalk of LP11 mode light between adjacent cores to greater than −30 dB per 100 km. It was. Therefore, when designing the multi-core fiber, it was confirmed that the light of the highest order mode propagating through the cores adjacent to each other should be −30 dB or less per 100 km.

本実施例の様に、互いに隣り合うコア同士における最高次モードの光のクロストークが、それぞれのコアが伝播する波長において、100kmあたり−30dB以下であるマルチコアファイバを使用すれば、それぞれのコアにおけるそれぞれのモードの光同士のモード群遅延差が1000ピコ秒/km以上であることを条件に、簡易な通信システムを用いて多量のデータを送付する通信システムを実現することができると考えられる。   As in this embodiment, if multi-core fibers in which the crosstalk of light in the highest order mode between adjacent cores is −30 dB or less per 100 km at the wavelength at which each core propagates are used, It is considered that a communication system that sends a large amount of data using a simple communication system can be realized on the condition that the mode group delay difference between the light beams in each mode is 1000 picoseconds / km or more.

以上説明したように、本発明によれば、簡易な通信システムを用いて多量のデータを送付する通信システムを実現することができるマルチコアファイバが提供され、データ通信の分野等に利用することができる。   As described above, according to the present invention, a multi-core fiber capable of realizing a communication system that sends a large amount of data using a simple communication system is provided and can be used in the field of data communication and the like. .

1,2・・・マルチコアファイバ
11,12・・・コア
11a,12a・・・コア要素
13・・・第1クラッド
14・・・第2クラッド
20・・・クラッド
31・・・内側保護層
32・・・外側保護層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 ... Multi-core fiber 11, 12 ... Core 11a, 12a ... Core element 13 ... 1st clad 14 ... 2nd clad 20 ... Cladding 31 ... Inner protective layer 32 ... Outer protective layer

Claims (4)

複数のコアの外周面がクラッドにより囲まれ、それぞれの前記コアが1530nmから1625nmの波長の光信号を伝播するマルチコアファイバであって、
それぞれの前記コアは、複数のモードの光を伝播可能とされ、
それぞれの前記コアにおけるそれぞれのモードの光同士のモード群遅延差は、1000ピコ秒/km以上であり、
互いに隣り合うコア同士における最高次モードの光のクロストークは、前記光信号の波長の範囲において、100kmあたり−30dB以下である
ことを特徴とするマルチコアファイバ。
A multi-core fiber in which outer peripheral surfaces of a plurality of cores are surrounded by a clad, and each of the cores propagates an optical signal having a wavelength of 1530 nm to 1625 nm,
Each of the cores is capable of propagating a plurality of modes of light,
The mode group delay difference between the light of each mode in each of the cores is 1000 picoseconds / km or more,
The multi-core fiber is characterized in that the crosstalk of light of the highest order mode between adjacent cores is −30 dB or less per 100 km in the wavelength range of the optical signal.
それぞれの前記コアは、LP01モードの光とLP11モードの光のみを伝播する
ことを特徴とする請求項1に記載のマルチコアファイバ。
The multi-core fiber according to claim 1, wherein each of the cores propagates only LP01 mode light and LP11 mode light.
互いに隣り合う前記コアが互いに同じモードの光を伝播し、互いに隣り合う前記コアにおける最高次モードの光が、互いに異なる速さで伝播する
ことを特徴とする請求項1または2に記載のマルチコアファイバ。
The multi-core fiber according to claim 1, wherein the adjacent cores propagate light of the same mode, and light of the highest order mode in the adjacent cores propagates at different speeds. .
それぞれの前記コアの外周面を囲む第1クラッドと、
前記第1クラッドの外周面を囲み外周面が前記クラッドで囲まれる第2クラッドと、
を更に備え、
それぞれの前記コアの屈折率をnとし、前記第1クラッドの屈折率をnとし、前記第2クラッドの屈折率をnとし、前記クラッドの屈折率をnとする場合、
>n>n
>n
<n
の全てを満たす
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のマルチコアファイバ。
A first cladding surrounding an outer peripheral surface of each of the cores;
A second clad surrounding the outer peripheral surface of the first clad and the outer peripheral surface being surrounded by the clad;
Further comprising
If the refractive index of each of the core and n 1, the refractive index of the first clad and n 2, the refractive index of the second clad and n 3, the refractive index of the cladding and n 4,
n 1 > n 2 > n 3
n 1 > n 4
n 3 <n 4
The multicore fiber according to any one of claims 1 to 3, wherein all of the above are satisfied.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016033627A (en) * 2014-07-31 2016-03-10 日本電信電話株式会社 Optical transmission line and optical communication system
JP2016082318A (en) * 2014-10-14 2016-05-16 日本電信電話株式会社 Optical transmission system
JP2016153863A (en) * 2015-02-20 2016-08-25 株式会社フジクラ Optical device
WO2016175209A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-03 株式会社フジクラ Multicore fiber
WO2016190228A1 (en) * 2015-05-27 2016-12-01 株式会社フジクラ Multi-core fiber
WO2017159385A1 (en) * 2016-03-17 2017-09-21 株式会社フジクラ Multicore fiber
CN111999799A (en) * 2020-09-18 2020-11-27 长飞光纤光缆股份有限公司 Multi-core optical fiber
CN115327697A (en) * 2022-08-17 2022-11-11 长飞光纤光缆股份有限公司 Random coupling multi-core optical fiber, manufacturing method thereof and multi-core optical cable
JP7364192B2 (en) 2020-07-02 2023-10-18 日本電信電話株式会社 Multi-core optical fiber and fiber optic cable

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016033627A (en) * 2014-07-31 2016-03-10 日本電信電話株式会社 Optical transmission line and optical communication system
JP2016082318A (en) * 2014-10-14 2016-05-16 日本電信電話株式会社 Optical transmission system
JP2016153863A (en) * 2015-02-20 2016-08-25 株式会社フジクラ Optical device
US10101526B2 (en) 2015-04-30 2018-10-16 Fujikura Ltd. Multicore fiber
WO2016175209A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-03 株式会社フジクラ Multicore fiber
JP2016212157A (en) * 2015-04-30 2016-12-15 株式会社フジクラ Multi-core fiber
CN107111053A (en) * 2015-04-30 2017-08-29 株式会社藤仓 Multi-core fiber
EP3290970A4 (en) * 2015-04-30 2019-01-16 Fujikura Ltd. Multicore fiber
WO2016190228A1 (en) * 2015-05-27 2016-12-01 株式会社フジクラ Multi-core fiber
JP2016224134A (en) * 2015-05-27 2016-12-28 株式会社フジクラ Multi-core fiber
CN107111052A (en) * 2015-05-27 2017-08-29 株式会社藤仓 Multi-core fiber
US10310176B2 (en) 2015-05-27 2019-06-04 Fujikura Ltd. Multi-core fiber
CN108474903A (en) * 2016-03-17 2018-08-31 株式会社藤仓 Multi-core optical fiber
JPWO2017159385A1 (en) * 2016-03-17 2018-09-06 株式会社フジクラ Multi-core fiber
WO2017159385A1 (en) * 2016-03-17 2017-09-21 株式会社フジクラ Multicore fiber
US10690843B2 (en) 2016-03-17 2020-06-23 Fujikura Ltd. Multicore fiber
JP7364192B2 (en) 2020-07-02 2023-10-18 日本電信電話株式会社 Multi-core optical fiber and fiber optic cable
CN111999799A (en) * 2020-09-18 2020-11-27 长飞光纤光缆股份有限公司 Multi-core optical fiber
CN115327697A (en) * 2022-08-17 2022-11-11 长飞光纤光缆股份有限公司 Random coupling multi-core optical fiber, manufacturing method thereof and multi-core optical cable
CN115327697B (en) * 2022-08-17 2024-04-26 长飞光纤光缆股份有限公司 Random coupling multi-core optical fiber, manufacturing method thereof and multi-core optical cable

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