JP2018510375A - Optical fiber coupler - Google Patents

Optical fiber coupler Download PDF

Info

Publication number
JP2018510375A
JP2018510375A JP2017545649A JP2017545649A JP2018510375A JP 2018510375 A JP2018510375 A JP 2018510375A JP 2017545649 A JP2017545649 A JP 2017545649A JP 2017545649 A JP2017545649 A JP 2017545649A JP 2018510375 A JP2018510375 A JP 2018510375A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
core
fiber
mode
addressed
addressing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017545649A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6961487B2 (en
Inventor
ナピエララ,マルク
ムラウスキ,ミハウ
ピテル,アンナ
ソストキエヴィチ,ウカシュ
ジオロヴィチ,アンナ
シマンスキー,ミハウ
オストロウィスキー,ウカシュ
フィリポヴィチ,マルタ
パウリック,カタジィナ
ナシロウスキー,トマシュ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inphotech Sp zoo
Original Assignee
Inphotech Sp zoo
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from PL411430A external-priority patent/PL234839B1/en
Priority claimed from PL415466A external-priority patent/PL237870B3/en
Application filed by Inphotech Sp zoo filed Critical Inphotech Sp zoo
Publication of JP2018510375A publication Critical patent/JP2018510375A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6961487B2 publication Critical patent/JP6961487B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02042Multicore optical fibres
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02295Microstructured optical fibre
    • G02B6/02314Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
    • G02B6/02342Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes characterised by cladding features, i.e. light confining region
    • G02B6/02376Longitudinal variation along fibre axis direction, e.g. tapered holes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/2804Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
    • G02B6/2821Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals
    • G02B6/2835Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals formed or shaped by thermal treatment, e.g. couplers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29331Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by evanescent wave coupling
    • G02B6/29332Wavelength selective couplers, i.e. based on evanescent coupling between light guides, e.g. fused fibre couplers with transverse coupling between fibres having different propagation constant wavelength dependency
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/2804Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
    • G02B6/2821Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals
    • G02B6/2835Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals formed or shaped by thermal treatment, e.g. couplers
    • G02B2006/2839Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals formed or shaped by thermal treatment, e.g. couplers fabricated from double or twin core fibres

Abstract

絶縁されたコアを有するマルチコア光ファイバを含み、コア絶縁部がコアの近傍の屈折率の低減ゾーンであると見なされる本発明によるファイバ光カプラであって、N個の出力光ファイバに接合された絶縁されたコアを有する少なくともN−コアのマルチコア光ファイバに接合された少なくとも1つの入力光ファイバを含み、コアの絶縁は、コアの近傍の屈折率縮減ゾーンの寸法を縮減することによりマルチコア光ファイバの少なくとも1つの部分で縮減されるファイバ光カプラ。【選択図】 図2A fiber optic coupler according to the present invention comprising a multi-core optical fiber having an insulated core, wherein the core insulation is considered to be a refractive index reduction zone in the vicinity of the core, bonded to N output optical fibers Including at least one input optical fiber joined to at least an N-core multicore optical fiber having an insulated core, wherein the core insulation is reduced by reducing the size of the refractive index reduction zone in the vicinity of the core A fiber optic coupler that is reduced in at least one of the parts. [Selection] Figure 2

Description

本発明の主題は、微細構造のマルチコア光ファイバを利用したファイバ光カプラである。   The subject of the present invention is a fiber optic coupler using a multi-core optical fiber with a fine structure.

パワーカプラは、光ファイバの利用に基づく通信回線に使用される基本構成要素の1つである。より高いデータ伝送密度の開発に向けて、電気通信市場はデータ伝送密度の向上、機能の改善及び新システム導入のコスト削減に重点を置く観点から、データレシピエントの要件を考慮に入れなければならない。ファイバ光カプラの目的は、1つ又は複数の入力光ファイバから1つ又は複数の出力光ファイバへパワーを伝送することである。カプラは任意の入出力構成で実施することができる。最も一般的なタイプのカプラには、xタイプのカプラ(2入力、2出力)とyタイプのカプラ(1入力と2出力/2入力と1出力)とが含まれる。このようなカプラには対称バージョンと非対称バージョンの両方がある。しかし、市場の需要は、チャネル数がより多いカプラを製造する必要があると判断した。必要に応じて、カプラは任意の数の入力と出力とを有し得るのに対し、主な制約はカプラ製造能力である。極端な例では、カプラの入力が出力よりも少ない場合(特にカプラが1つの入力とN個の出力を有する場合)は、カプラはパワースプリッタになる。N個の入力と1つの出力がある場合は、カプラは光信号コンバイナになる。   A power coupler is one of the basic components used in communication lines based on the use of optical fibers. To develop higher data transmission densities, the telecommunications market must take into account the requirements of data recipients with a focus on increasing data transmission density, improving functionality and reducing the cost of introducing new systems. . The purpose of a fiber optic coupler is to transmit power from one or more input optical fibers to one or more output optical fibers. The coupler can be implemented with any input / output configuration. The most common types of couplers include x-type couplers (2 inputs, 2 outputs) and y-type couplers (1 input and 2 outputs / 2 inputs and 1 output). There are both symmetric and asymmetric versions of such couplers. However, market demand determined that it would be necessary to produce a coupler with a higher number of channels. If desired, the coupler can have any number of inputs and outputs, whereas the main constraint is the coupler manufacturing capability. In an extreme example, if the coupler has fewer inputs than the outputs (especially if the coupler has one input and N outputs), the coupler becomes a power splitter. If there are N inputs and one output, the coupler becomes an optical signal combiner.

最先端のアクセスネットワーク、特にFFTxネットワーク(xに引き込むファイバ、例えばFTTH−家庭に引き込むファイバ)として定義されるアクセスネットワークの全面的な展開を確実にするため、適切に統合されたパワースプリッタとコンバイナが必要である。   To ensure full deployment of access networks defined as state-of-the-art access networks, especially FFTx networks (fibers drawn into x, eg FTTH-fibers drawn into the home), properly integrated power splitters and combiners is necessary.

FTTxネットワークは通常はPON(受動光ネットワーク)技術で構築される。論理スタートポロジで実行されるポイント−マルチポイントネットワークが存在する。物理的トポロジは主として加入者の分布に依存する:一世帯住宅の場合は、最も一般的なトポロジはバスネットワークであるのに対して、多世帯住宅の場合は、最も一般的な解決策はツリートポロジである。いずれの場合も、その中央点は信号を分配装置、すなわちOLT(光回線終端装置)からレシピエントとのネットワーク端末、いわゆるONT(光ネットワーク端末装置)に分割する光カプラから構成されている。   The FTTx network is usually constructed with PON (passive optical network) technology. There are point-to-multipoint networks that run in a logical star topology. The physical topology depends primarily on the distribution of subscribers: for single-family homes, the most common topology is a bus network, whereas for multi-family homes the most common solution is a tree. Topology. In any case, the central point is composed of an optical coupler that divides the signal from a distribution device, that is, an OLT (optical line termination device) to a network terminal with a recipient, a so-called ONT (optical network terminal device).

電気通信に利用される最新の市販の信号結合要素は、一般に2つの技術:光ファイバ融着(FBT−融着双円錐(Bionical)テーパ)及びプレーナ技術(PLC−プレーナ光波回路を使用して製造される。バスネットワーク技術の場合は、利用される光カプラは通常はFBT技術で実施される。多数の出力ポートを必要とするツリーネットワークトポロジの場合は、利用される主要な解決策はPLCカプラである。   The latest commercially available signal coupling elements utilized in telecommunications are generally manufactured using two technologies: fiber optic fusion (FBT-Bionical taper) and planar technology (PLC-planar lightwave circuit). In the case of bus network technology, the optical coupler utilized is usually implemented in FBT technology, and in the case of a tree network topology that requires a large number of output ports, the main solution utilized is a PLC coupler. It is.

FBTカプラは、2つの光ファイバを互いに隣接して配置し、次いでこれらを互いに融着し、テーパリングして単一の導波路を生成することによって形成される。この構造では、適切に近接したコアはもはや別個の通信チャネルとして扱うことはできない。カプラのアームの1つに入る信号はテーパエリアへと通過し、そこで光ファイバの寸法がかなり減少することによって、コアは光を伝送する能力を失い、したがって光はガラス面全体により伝導され、空気がクラッドの役割を果たす。テーパリングされた光ファイバが拡開すると、その直径も増大するコアはその導光能力を回復する。このような配置では、構造全体についてマクスウェル方程式が解かれ、一部又は全部のコアを同時に伝搬するいわゆるスーパーモードが生じる。構成に応じて、このような構造での光伝搬を利用してパワーコンバイナ又はスプリッタを構築することができる。   An FBT coupler is formed by placing two optical fibers adjacent to each other, then fusing them together and tapering them to create a single waveguide. With this structure, appropriately close cores can no longer be treated as separate communication channels. The signal entering one of the coupler arms passes to the taper area where the optical fiber size is significantly reduced, so that the core loses its ability to transmit light, so that the light is conducted by the entire glass surface and air Plays the role of cladding. When the tapered optical fiber is expanded, the core whose diameter increases also restores its light guiding ability. In such an arrangement, Maxwell's equations are solved for the entire structure, resulting in a so-called super mode that propagates through some or all of the cores simultaneously. Depending on the configuration, a power combiner or splitter can be constructed using light propagation in such a structure.

FBT技術による融着を介したカプラ製造工程が、前述のカプラ及びその製造方法を記載している特許文献、米国特許第4550974号明細書に記載されている。これに提示されているカプラは対称型の2x2カプラであるが、非対称型カプラ、すなわち不均一なパワー分割を伴うカプラも製造可能である。このようなカプラは、複数の入力のうち1つだけを使用すれば、1x2パワースプリッタ構成で動作可能である。その特徴は、外部ネットワークの条件変化に対する耐性が高く、挿入損が少なく、逆反射が僅かであることである。このようなカプラの欠点の1つは最大のポート数が4個であることであり、それ以上のポートがある場合には均一なパワー分割の達成が困難であることである。   A coupler manufacturing process through fusing by FBT technology is described in US Pat. No. 4,550,974, which describes the aforementioned coupler and its manufacturing method. Although the coupler presented here is a symmetric 2x2 coupler, it is also possible to produce asymmetric couplers, ie couplers with non-uniform power splitting. Such a coupler can operate in a 1 × 2 power splitter configuration if only one of the inputs is used. Its features are high resistance to external network condition changes, low insertion loss, and minimal retroreflection. One disadvantage of such couplers is that the maximum number of ports is four, and it is difficult to achieve uniform power division when there are more ports.

FBTとは対照的に、PLCプレーナ技術は、より多数の入力ポート(4〜128個)を有し、製品自体の小さい寸法、並びに1260〜1650nmのスペクトル範囲全体にわたる高い動作安定性を保証するカプラの製造が可能である。このような構造は特に、集積光学素子に利用される。このような構造を備えるデバイスの特徴は、モード変換を行う必要があるため損失が比較的多く、かつ内部損失が多いため、損失全体が数デシベルに達することである。加えて、集積光学系と光ファイバとを組立て、連結する技術には高度で高コストの方法が必要である。PLCカプラの構造とその製造方法は、特に特許文献、米国特許第5745619号明細書、及び米国特許出願第2003001289A1号明細書に記載されている。   In contrast to FBT, PLC planar technology has a larger number of input ports (4 to 128), which ensures a small size of the product itself, as well as a high operational stability over the entire spectral range of 1260 to 1650 nm. Can be manufactured. Such a structure is particularly used for integrated optical elements. A feature of a device having such a structure is that the loss is relatively large because mode conversion needs to be performed, and the internal loss is large, so that the entire loss reaches several decibels. In addition, techniques for assembling and connecting integrated optics and optical fibers require sophisticated and costly methods. The structure of the PLC coupler and its manufacturing method are described in particular in the patent literature, US Pat. No. 5,745,619 and US patent application 200301289A1.

現在利用されている光カプラの基本パラメータは、アクセスネットワーク、特に全ての伝送段階で使用される光ファイバの使用を前提とするFTTネットワークと定義されるアクセスネットワークの普及の大きな障害となっている。したがって特にパワーコンバイナ及びスプリッタとして利用される微細構造のマルチコア光ファイバを利用するファイバ光カプラから成る発明の目的は、任意数のチャネルに最適なパワーを保証する素子としての役割を果たすデバイスを開発することであった。   The basic parameters of currently used optical couplers are a major obstacle to the widespread use of access networks, particularly access networks defined as FTT networks based on the use of optical fibers used in all transmission stages. Accordingly, the object of the invention consisting of a fiber optic coupler that utilizes a finely structured multi-core optical fiber, particularly used as a power combiner and splitter, is to develop a device that serves as an element that ensures optimum power for any number of channels. Was that.

一方、この特許の本質を構成する製造技術は、光ファイバに基づく電気通信システムに統合することが困難なプレーナ技術と比較してより有利な光ファイバからのカプラの製造を前提としている。利用される製造技術によって、この発明によるデバイスは損失を少なく保つと共に、必要なパワー分割を保証する。2つの判断基準−特定のパワー分割、及びこのような分割中の少ない損失は、共通の有用性に関する要点である。開発される全ファイバ光カプラによって、分割時の光パワー損失を0.5dB未満に低減することが可能になり、理論上は損失をゼロに近づけることができる。加えて、上記のデバイスは広範囲の温度で利用できる。本発明の本質的な利点は、どのような構成でも、すなわちパワースプリッタ及びコンバイナの両方、並びにMxMカプラとして動作可能であることにある。加えて、スプリッタ/コンバイナ/カプラとして動作可能であることで、このデバイスを光スイッチとして使用できるようになる。   On the other hand, the manufacturing technology that constitutes the essence of this patent presupposes the production of couplers from optical fibers that are more advantageous compared to planar technologies that are difficult to integrate into optical fiber based telecommunications systems. Depending on the manufacturing technology used, the device according to the invention keeps the losses low and ensures the necessary power split. Two criteria-specific power splits, and low losses during such splits, are key points in common utility. The developed all-fiber optical coupler makes it possible to reduce the optical power loss at the time of division to less than 0.5 dB, and theoretically, the loss can be close to zero. In addition, the devices described above can be used in a wide range of temperatures. An essential advantage of the present invention is that it can operate in any configuration, i.e., both a power splitter and a combiner, and an MxM coupler. In addition, being operable as a splitter / combiner / coupler, the device can be used as an optical switch.

微細構造ファイバとも言われるフォトニック結晶ファイバの発明に伴い、光ファイバにおけるモード成形の可能性が大幅に広がった。微細構造ファイバの場合に構造的空孔の配置や特性の操作を伴う微分幾何学(幾何学的差違)によって、発明者らは従来の光ファイバを使用しても達成できなかったファイバ特性を生成することができる。これらの特性には、例えば極めて広いスペクトル範囲でのシングルモード動作、高い複屈折性、高い圧力感度、伸長及び他の多くの特性が含まれる。モードの特性に対する空孔の影響は、外部要因の影響がない光伝搬に関しては僅かであるが、付加的な外部要因が生じるとファイバの性能を大幅に高めることがある。このような適用例には、例えばその光ファイバが空孔によって囲まれたコアを含む低曲げ損失ファイバがあり得る。このような光ファイバは、SEI Technical Review 75号(2012年)に発表されているToshiki Taro等の「低曲げ損失のシングルモード空孔アシストファイバ」というタイトルの論文に提示されている。このタイプのファイバの利点は曲げると明らかになる−コアが空孔によって囲まれていない光ファイバの場合は、曲げるとかなりの損失が生じる。空孔アシスト絶縁の場合、「モードアウトフロー」の可能性があり、大構造の屈折率ピッチ(孔には様々な物質が充填され得るが、孔領域の屈折率は空気の屈折率であるとみなされる)が生じるため、クラッドへのモードパワー放射は実際には不可能である。したがって、孔の存在は、これらの位置がコアから比較的離隔しているため、分散や減衰などの特性にはさしたる影響を及ぼさないが、外部要因による伝搬の特性に影響を及ぼす可能性がある。   With the invention of photonic crystal fibers, also called microstructured fibers, the possibility of mode shaping in optical fibers has greatly expanded. In the case of microstructured fibers, the differential geometry (geometric difference) that involves the manipulation of the placement and properties of structural vacancies allows the inventors to generate fiber properties that could not be achieved using conventional optical fibers. can do. These properties include, for example, single mode operation over a very broad spectral range, high birefringence, high pressure sensitivity, stretch and many other properties. The effect of vacancies on the mode characteristics is negligible for light propagation that is not affected by external factors, but additional external factors can significantly increase fiber performance. Such an application can be, for example, a low bend loss fiber that includes a core whose optical fiber is surrounded by holes. Such an optical fiber is presented in a paper entitled “Low Bending Loss Single Mode Hole Assisted Fiber” published by Toshiki Taro et al. Published in SEI Technical Review 75 (2012). The advantages of this type of fiber become apparent when bent-in the case of optical fibers whose core is not surrounded by holes, bending results in considerable losses. In the case of hole-assisted insulation, there is a possibility of “mode outflow”, and the refractive index pitch of the large structure (the hole can be filled with various substances, but the refractive index of the hole region is the refractive index of air. Mode power radiation to the cladding is actually impossible. Therefore, the presence of holes does not affect the characteristics such as dispersion and attenuation because they are relatively separated from the core, but may affect the characteristics of propagation due to external factors. .

微細構造の光ファイバの空孔は、伝搬にはさほど関与せずに(大きな関与はLMA−8光ファイバの場合に見られる)マルチコア光ファイバを構築するためにも使用できる。コアの周囲に空孔があることにより、特定のコア間のパワー伝搬は実質的になくなる−いわゆるクロストーク現象は発生しない。更に、孔はコアを絶縁することができ、これは各コア内のパワーの伝搬が実質的に独立していることを意味する。コアは、モードを特定のコアに割り当てることができないように孔で囲むこともできる−このようなコアは「結合」コアと呼ばれ、スーパーモードが構造を伝搬する。絶縁されたコアであるのか結合されたコアであるかは、構造の材料及び幾何的なパラメータに依存する。ほとんどの場合、孔を減らし、孔をより近くに橋絡すると、スーパーモードの伝搬が、ひいてはコア間のパワーの伝達が容易になる。   Microstructured optical fiber vacancies can also be used to construct multi-core optical fibers without much involvement in propagation (a significant contribution is seen in the case of LMA-8 optical fibers). Due to the holes around the core, power propagation between specific cores is virtually eliminated-so-called crosstalk phenomenon does not occur. Furthermore, the holes can insulate the cores, meaning that the propagation of power within each core is substantially independent. Cores can also be surrounded by holes so that modes cannot be assigned to specific cores—such cores are called “coupled” cores, and supermodes propagate through the structure. Whether it is an insulated core or a bonded core depends on the material of the structure and the geometric parameters. In most cases, reducing the holes and bridging the holes closer will facilitate supermode propagation and thus power transfer between the cores.

微細構造の光ファイバを広範に利用できるのは、それらのパラメータ、例えば孔の圧壊、ファイバのテーパリング、孔の充填などを修正することによりそれらの特性を用いることができるからである。したがって、光ファイバの製造後に伝搬状態を変えることも可能である。   Microstructured optical fibers are widely available because their properties can be used by modifying their parameters, such as hole crushing, fiber tapering, hole filling, and the like. Therefore, it is also possible to change the propagation state after manufacturing the optical fiber.

空孔破壊(空孔潰し)技術は周知であるが、特定のマルチコア光ファイバのコア間の光ファイバの結合を達成するためにこの現象の制御された利用は未だ開発されていない。   While hole destruction techniques are well known, the controlled use of this phenomenon has not yet been developed to achieve optical fiber coupling between the cores of certain multicore optical fibers.

例えば特許文献、米国特許第6631234号明細書は、フォトニック結晶ファイバに基づくカプラを得るために加熱及びテーパリングによって光ファイバを加工する可能性を記載している。シングルコアのフォトニック結晶ファイバだけが考慮されている。コア圧壊現象は「クラッドとコアとの間の示差屈折率の弱化及び破壊」として記載されている。更に、空孔のサイズの制御された差別化、及び光ファイバの直径の変更を用いて光ファイバの複屈折を修正することもできる。   For example, US Pat. No. 6,663,234 describes the possibility of processing optical fibers by heating and tapering to obtain couplers based on photonic crystal fibers. Only single-core photonic crystal fibers are considered. The core collapse phenomenon is described as “weakening and destruction of the differential refractive index between the cladding and the core”. Furthermore, the birefringence of the optical fiber can be modified using controlled differentiation of the hole size and changing the diameter of the optical fiber.

フォトニック結晶ファイバの空孔破壊は微細構造の光ファイバを接続するためにも利用することができる。空孔破壊現象は、接続損失を生じるため問題であると見なされてきた。この現象は(例えば段階的な空孔破壊によって)利用し、又はなくすることができる。しかし、ほどんどの場合、接続技術はシングルコアのフォトニック結晶ファイバ向けであると見なされている。   Hole breakage in photonic crystal fibers can also be used to connect microstructured optical fibers. The void destruction phenomenon has been regarded as a problem because it causes connection loss. This phenomenon can be exploited (eg, by gradual vacancy destruction) or eliminated. However, in most cases, the connection technology is considered for single-core photonic crystal fibers.

例えば、特許文献、米国特許出願第20080037939号明細書で、発明者は接合部の損失(接続損失)を低減するために段階的な空孔破壊を利用するシングルコアのフォトニック結晶ファイバのテーパリングを提示している。   For example, in the patent document, US Patent Application No. 20080037939, the inventors have tapered a single-core photonic crystal fiber that uses gradual vacancy destruction to reduce junction loss (connection loss). Presents.

一方、特許出願第20060067632号明細書は、損失をできるだけ最小にするために、接続実行方法が可能な限り少ない空孔破壊に重点を置き、コアが小さいことを特徴とするシングルコアのフォトニック結晶ファイバ接続方法を提示している。   On the other hand, Japanese Patent Application No. 20060067632 discloses a single-core photonic crystal characterized in that, in order to minimize loss as much as possible, the connection execution method focuses on as few vacancies as possible and the core is small. The fiber connection method is presented.

シングルコアのフォトニック結晶ファイバの接続方法は、孔破壊が損失の原因であることが明示されている特許文献、米国特許第7609928 B2号明細書にも記載されている。   A method for connecting single-core photonic crystal fibers is also described in US Pat. No. 7,609,928 B2, where it is clearly stated that hole breakage is the cause of the loss.

微細構造のマルチコア光ファイバの加工(接続、テーパリングなど)での孔潰しの利用は、様々なタイプのセンサを構築する場合に望ましい現象として利用することができる。   The use of hole crushing in the processing (connection, tapering, etc.) of a microstructured multi-core optical fiber can be used as a desirable phenomenon when constructing various types of sensors.

例えば、特許出願第20090052852号明細書は、シングルコアの微細構造光ファイバのテーパ部での孔崩壊方法を提示している。この発明は、(コア及びクラッドに実施される)そのモードによって互いに干渉可能な孔の完全な崩壊を目的としている。このようにして、特定のマッハツェンダ干渉計が形成される。   For example, Patent Application No. 20090052852 presents a hole collapse method at the taper of a single core microstructured optical fiber. The invention is aimed at the complete collapse of holes that can interfere with each other by their mode (implemented in the core and cladding). In this way, a specific Mach-Zehnder interferometer is formed.

接続領域が融着され、クラッドモードとコアモードとが2つの干渉計で実施される類似の解決策が、特許文献、欧州特許第1939659 B1号明細書に記載されている。   A similar solution is described in the patent document, EP 19396659 B1, where the connection regions are fused and the clad mode and the core mode are implemented with two interferometers.

更に、標準のシングルモード・シングルコア光ファイバに基づく現代の電気通信ネットワークは、容量が限定されているため間もなく不十分になる。この問題を解決する戦略の1つが、伝送用にフューモード光ファイバを使用し、各モードが独立した伝送チャネルとして使用されるモード分割多重化である。フューモード光ファイバに基づく伝送ネットワークを構築できるには、多重化(合波/multiplexing)及び逆多重化(分波/demultiplexing)モードのための特別の構成部品が必要である。多重化モードは、N個の標準型シングルモードファイバからの信号を結合し、これらをN個の独立したチャネルとしてマルチモードファイバ(フューモード)に導入する。そのために、先ず標準型シングルモードファイバから特定モードへの信号変換が行われ、次いで全チャネルがフューモードファイバに置かれる。逆多重化の間は、幾つか(N)の独立したチャネルであるフューモードファイバのNのモードがN個の出力に分割される逆のプロセスが実施される。したがって、フューモード光ファイバ内でチャネルを多重化、逆多重化することが可能なデバイスが必要である。加えて、このタイプの素子が低損失、及び高いモード選択可能性を特徴とすることが必要である。   Furthermore, modern telecommunications networks based on standard single-mode single-core optical fibers will soon become insufficient due to limited capacity. One strategy to solve this problem is mode division multiplexing, which uses a fumode optical fiber for transmission and each mode is used as an independent transmission channel. In order to be able to build a transmission network based on a fumode optical fiber, special components for multiplexing (multiplexing) and demultiplexing (demultiplexing) modes are required. Multiplexed mode combines signals from N standard single-mode fibers and introduces them into the multimode fiber (fu mode) as N independent channels. For this purpose, signal conversion from a standard single mode fiber to a specific mode is performed first, and then all channels are placed in a fu mode fiber. During demultiplexing, an inverse process is performed in which the N modes of the fumode fiber, which are several (N) independent channels, are split into N outputs. Therefore, there is a need for a device that can multiplex and demultiplex channels within a fumode optical fiber. In addition, it is necessary for this type of device to be characterized by low loss and high mode selectability.

選択的モード励起方法の1つは位相プレート、又はSLMを使用する。いずれの場合も、光ビーム(通常は基本モード)は、位相構造−結果としてプレートの後方から一定距離を置いた特定の高次モードをもたらす所定の屈折率分布を有する透明素子に当たる。同様に、加えられた適切な位相遅延を導入するSLMを使用することができる。SLMを使用する場合は位相遅延をプログラムすることができ、その結果、任意の形状の高次モードが得られるため、使用時にSLMは極めて多用途である。これらの方法はいずれも、フューモードファイバの光ビーム入力及び出力でバルク光学系を使用する。その結果、残念ながら、幾つかの素子から構成されることが多いこのタイプの装置のサイズは大きくなってしまう。同時に、精密度が高いデバイスを使用すると価格は高くなる。この方法は最も簡素であると思われるが損失を伴う。R.Ryf等の論文「コヒーレント 6x6 MIMO処理を使用する96Kmよりも大きいモード分割多重化」(2012年、Lightwave Technol.ジャーナル30号)は、6つの独立したチャネルによる伝送のフューモード多重化を用いた多重伝送を提示している。達成された伝送速度は96Kmの距離にわたって640Gb/sであり、損失は1.2dB未満であった。ビームを所望のモードに成形する素子がSLMであったフューモード光ファイバでの信号伝送システムも示されている。ファイバ光学系ネットワークでは、バルク光学系の使用は、バルク光学系から光ファイバへの伝送に必然的に伴う導入損失に結び付く。   One selective mode excitation method uses a phase plate, or SLM. In either case, the light beam (usually the fundamental mode) strikes a transparent element having a predetermined refractive index profile that results in a phase structure—resulting in a specific higher order mode at a distance from the back of the plate. Similarly, an SLM that introduces an appropriate phase delay added can be used. When using an SLM, the phase delay can be programmed, resulting in an arbitrarily shaped higher order mode, so the SLM is very versatile in use. Both of these methods use bulk optics at the light beam input and output of the fumode fiber. As a result, unfortunately the size of this type of device, which often consists of several elements, increases. At the same time, using a device with high precision increases the price. Although this method seems to be the simplest, it involves losses. R. Ryf et al., “Mode Division Multiplexing> 96 Km Using Coherent 6 × 6 MIMO Processing” (2012, Lightwave Technol. Journal 30) describes multiplexing using fumode multiplexing of transmission over six independent channels. Presenting the transmission. The achieved transmission rate was 640 Gb / s over a distance of 96 Km and the loss was less than 1.2 dB. Also shown is a signal transmission system with a fumode optical fiber in which the element that shapes the beam into the desired mode is an SLM. In fiber optic networks, the use of bulk optics leads to introductory losses that are inevitably associated with transmission from the bulk optics to the optical fiber.

「フォトニックランタン」と呼ばれる別の方法は、必要なパラメータを有する幾つかのシングルコアのファイバのテーパリングに基づくものである。これらのパラメータ(コアのサイズ、コアの屈折率)は一般に、コアが独立した導光を停止するまで異なっており、その結果、屈折率が低減され、ファイバクラッドの役割を果たすガラス製の外部細管を有するフューモードファイバが形成される。入力でのシングルコアファイバのパラメータを適宜に選択することによって、出力で特定のモードが得られる。同時に、どの入力にシングルコアファイバの信号が導入されるかに応じて、出力で別のモードを刺激することが可能である。この方法の利点は、損失が極めて少なく、光ファイバ技術(全ファイバ型)を使用することである。しかし、課題はモード間のクロストークを低く抑えることである。現在は、このタイプのマルチプレクサを使用する伝送は、多重化中のモード間の結合度が高いため、逆多重化の間に電子信号処理を適用することが必要である。   Another method called “photonic lantern” is based on the tapering of several single core fibers with the required parameters. These parameters (core size, core refractive index) are generally different until the core stops independent light guiding, resulting in reduced refractive index and glass outer capillaries that serve as fiber cladding. Is formed. A specific mode can be obtained at the output by appropriately selecting the parameters of the single core fiber at the input. At the same time, it is possible to stimulate different modes at the output, depending on which input the single core fiber signal is introduced. The advantage of this method is that it uses very little loss and uses optical fiber technology (all-fiber type). However, the problem is to keep crosstalk between modes low. Currently, transmissions using this type of multiplexer have a high degree of coupling between the modes being multiplexed, so it is necessary to apply electronic signal processing during demultiplexing.

選択的なモード励起のために、集積光学系を使用することも可能である。例えば、長周期ファイバグレーティングに基づくコンバータがある。I.Giles等の論文「マルチモードSDM技術のためのファイバLPGモードコンバータ及びモード選択」(2012年、IEEEフォトニック技術論文集)は、長周期ファイバグレーティングに基づくこのようなデバイス、及びその試験方法の構想を提示している。集積光学系を使用する別の方法は、対称又は非対称型カプラを使用することである。選択的モード刺激(励起)のための別の方法は、非対称型プレーナ構造、プレーナ型のY形状(Y接合部)である。J.D.Love、N.Riesen共著の論文「シングル−数−及びマルチモードY接合部」(2012年、Lightwave Technol.ジャーナル30号、304〜309ページ)には、高次モードを刺激するために使用されるこのタイプの非対称構造のシミュレーション結果が提示されている。   It is also possible to use integrated optics for selective mode excitation. For example, there are converters based on long period fiber gratings. I. Giles et al., “Fiber LPG Mode Converter and Mode Selection for Multi-Mode SDM Technology” (2012, IEEE Photonic Technology Proceedings) describes such devices based on long-period fiber gratings and their test method concepts. Presents. Another way to use integrated optics is to use symmetric or asymmetric couplers. Another method for selective mode stimulation (excitation) is an asymmetric planar structure, a planar Y shape (Y junction). J. et al. D. Love, N.M. Riesen's paper "Single-number- and multimode Y junctions" (2012, Lightwave Technol. Journal 30, pages 309-309) describes this type of asymmetry used to stimulate higher order modes. Structural simulation results are presented.

特に、Sung Hyok Chang等の論文「モード選択カプラに基づく全ファイバ型マルチプレクサモードを使用するモデル及び波長分割多重化伝送」(2015年、Opt.Express、23号)の例があり、これは3つのモードを多重化、逆多重化するためのファイバカプラを使用しており、解決策は従来のカプラのカスケードに依存している。この解決策はマルチコア光ファイバ又は微細構造のファイバを含んでおらず、この多重化方法より多く使用することはより多くのモードに拡張するのは容易ではない。   In particular, there is an example of a paper by Sung Hyok Chang et al., “Model using wavelength selection multiplexing based on a mode selective coupler and wavelength division multiplexing transmission” (2015, Opt. Express, No. 23). It uses fiber couplers for multiplexing and demultiplexing modes, and the solution relies on a cascade of conventional couplers. This solution does not include multi-core optical fibers or microstructured fibers, and using more than this multiplexing method is not easy to extend to more modes.

次に、欧州特許第2336813号明細書は、選択的な、特に精密なアドレッシングモードがないモード多重化を用いた伝送用のマルチコアファイバに関するものである。ファイバ内のモードはグループに結合され、コア構造は絶縁を有さない。この発明の説明では、多重化と逆多重化の可能性だけが述べられているが、この動作の実行方法は開示されていない。説明と図面の内容で間接的に、この動作がプレーナ位相プレートによって、又はその類似物によって実行されるとの結論が得られる。したがって、ファイバ光学系だけを使用することによっては、多重化と逆多重化は例示されている実施形態には含まれず、発明の目的に適う追加の構成部品を使用する必要がある。   Next, EP 2 336 913 relates to a multicore fiber for transmission using mode multiplexing without selective and particularly precise addressing modes. The modes in the fiber are coupled into groups and the core structure has no insulation. In the description of the invention, only the possibility of multiplexing and demultiplexing is mentioned, but the method of performing this operation is not disclosed. Indirectly in the description and drawings, it is concluded that this operation is performed by the planar phase plate, or the like. Thus, by using only fiber optics, multiplexing and demultiplexing are not included in the illustrated embodiment, and additional components that meet the purpose of the invention need to be used.

同様に、解決策、欧州特許第2706387号明細書は、空間多重化のための光ファイバに適用される。この実施形態では、前述のように、多重化又は逆多重化現象は外部素子(外側の光ファイバ)だけで起こり、変換された信号のみが伝送専用のファイバ内に導入される。   Similarly, the solution EP 2706387 applies to an optical fiber for spatial multiplexing. In this embodiment, as described above, the multiplexing or demultiplexing phenomenon occurs only in the external element (outer optical fiber), and only the converted signal is introduced into the transmission-dedicated fiber.

信号多重化を可能にする素子は、通常はバルク光学系に基づくデバイスであり、例えばバルクマルチプレクサの設計に関する米国特許第6332050号明細書に開示されているデバイスである。これらのタイプの解決策は高価で効率が悪く、それが本発明の研究の出発点であった。   The elements that enable signal multiplexing are typically devices based on bulk optics, such as those disclosed in US Pat. No. 6,320,050 for bulk multiplexer designs. These types of solutions were expensive and inefficient, which was the starting point for the study of the present invention.

他方では、米国特許第米国特許第2013039627号明細書は、モード多重化に基づく伝送用の結合されたコアを有するファイバの使用に関するものであるが、アドレッシングモードがどのように実行されるか、追加の実験的研究の説明に基づいて何が必要であると思われるかが開示されていない。   On the other hand, U.S. Pat. No. 20133039627 relates to the use of a fiber with a coupled core for transmission based on mode multiplexing, but adds how the addressing mode is implemented. It is not disclosed what seems to be necessary based on the explanation of the experimental study.

次に、米国特許第出願第2015188659号明細書は、リング共振器を使用する多重化及び逆多重化方法を開示している。この解決策は、複雑さが膨大であることを特徴とし、その設計が純然たるファイバ光学系ではないことを考慮すれば、単純にファイバインフラストラクチャに含めることはできない。   Next, U.S. Patent Application No. 2015188659 discloses a multiplexing and demultiplexing method using a ring resonator. This solution is characterized by enormous complexity and cannot simply be included in a fiber infrastructure given that its design is not pure fiber optics.

周知の解決策は、とりわけ甚大な複雑さを特徴とする。したがって、本発明の目的は、どのモードをどの程度まで刺激(励起、アドレッシングと同義)するかの制御に問題の多い先行技術の欠点を取り除く素子を提供し、それを使用することによってモード信号を効率的かつ独立して実行できるようにすることである。本発明を用いることによって、1つの光ファイバで幾つかのモードを用いて(モード多重化)、伝送を実現可能である。本発明を用いることによって、アド−ドロップマルチプレクサを実現することも可能である。加えて、本発明の目的は、プレーナ/バルク光学系と光ファイバとの接合を避けることが可能な光ファイバ技術で構造全体を開発することであった。本発明により、モード、すなわち基本モード、高次モード及び偏光モード(polarization modes)にアドレッシングすることができる。偏光モードのアドレッシングは、とりわけ偏光を維持する光ファイバポラライザ、光ファイバ偏光分割器(スプリッタ)、及びファイバ光カプラの構築に有効に利用することができる。このような素子の構成も市場の需要がある。   Known solutions are notably characterized by tremendous complexity. Accordingly, the object of the present invention is to provide an element that eliminates the disadvantages of the prior art, which is problematic in controlling which mode is stimulated (synonymous with excitation and addressing), and by using it, a mode signal is obtained. To be able to run efficiently and independently. By using the present invention, it is possible to realize transmission using several modes (mode multiplexing) in one optical fiber. By using the present invention, it is also possible to realize an add-drop multiplexer. In addition, it was an object of the present invention to develop the entire structure with optical fiber technology that can avoid joining the planar / bulk optics and the optical fiber. According to the invention, it is possible to address modes, ie fundamental modes, higher order modes and polarization modes. Polarization mode addressing can be used effectively, among other things, in the construction of optical fiber polarizers, optical fiber polarization splitters, and fiber optic couplers that maintain polarization. Such device configurations are also in market demand.

本発明のパワーカプラによって、マルチコア光ファイバ構造の制御された孔潰しを利用することにより効果的な光パワー結合が可能になる。有用にコアが絶縁されたマルチコア光ファイバは、基本媒体として利用されるのに対して、絶縁されたコアは−10dB又は好適にはそれ以下の相互間のクロストークのコアとして構成され、これはコーティングの屈折率と比較して屈折率が低いことが特徴であるコアの近傍領域が生じることによって確保される。有利な実施形態では、屈折率が低減したゾーンは、好適には空気を充填した孔の形態を取る。このような孔はクロストークを最小化し、信号伝搬パラメータ(損失、分散)に対するその影響は有利なことに僅かである。更に、孔によって理論上は損失を生じることなく、光はカプラに入射することができる。   The power coupler of the present invention enables effective optical power coupling by utilizing controlled crushing of the multi-core optical fiber structure. Useful core-isolated multi-core optical fibers are utilized as the base medium, whereas the insulated core is configured as a cross-talk core between each other at -10 dB or less. This is ensured by the occurrence of a region near the core, which is characterized by a low refractive index compared to the refractive index of the coating. In an advantageous embodiment, the zone with a reduced refractive index preferably takes the form of a hole filled with air. Such a hole minimizes crosstalk, and its effect on signal propagation parameters (loss, dispersion) is advantageously small. Furthermore, the light can be incident on the coupler without theoretical loss due to the holes.

本発明の基本構成では、本発明によるファイバ光カプラは、片側で単一の光ファイバ、好適には標準的なシングルモードの光ファイバと、好適には標準的なシングルモードの光ファイバである少なくとも2つの単一光ファイバとに接続されたマルチコア光ファイとを含み、上記光ファイバは細管内に配置することができるが、これらのコアとマルチコア光ファイバのコアとを整列させるためにエッチング及び/又はテーパリングすることもでき、マルチコア光ファイバの少なくとも1つの断片は300μm以上の断面になるようにテーパリングされ、及び/又はこの断面の孔は潰される。一方、単一の光ファイバからの信号が微細構造のマルチコア光ファイバのコアの1つ、好適には中央のコアを通過するようにパワー分布がなされ、コアの絶縁により信号は、微細構造のマルチコア光ファイバの孔が破壊され、及び/又はテーパ領域までこのコアを通過する。微細構造のマルチコア光ファイバの孔が破壊され、及び/又はテーパ領域では、例えば好適には融着スプライサで実施できるように、孔のテーパリング及び/又は潰しのプロセスのパラメータを適切に選択することで実施できるように、コア間のクロストークを増加することによって、コアの絶縁は制御された状態で低減される。テーパ部のウエスト領域と遷移領域及び/又は孔の破壊領域の外側のマルチコア光ファイバ部分の長さは、カプラの性能及び効果的なパワー分割にはそれほど影響しない。   In the basic configuration of the invention, the fiber optic coupler according to the invention is at least a single optical fiber on one side, preferably a standard single mode optical fiber, and preferably a standard single mode optical fiber. A multi-core optical fiber connected to two single optical fibers, the optical fiber can be placed in a capillary tube, and etched and / or aligned to align the cores with the core of the multi-core optical fiber. Alternatively, it may be tapered, at least one piece of the multi-core optical fiber is tapered to have a cross section of 300 μm or more and / or the hole in this cross section is collapsed. On the other hand, the power distribution is made so that the signal from a single optical fiber passes through one of the cores of a fine-structured multi-core optical fiber, preferably the central core. The hole in the optical fiber is broken and / or passes through this core to the taper region. Proper selection of hole tapering and / or crushing process parameters such that the holes in the microstructured multi-core optical fiber are broken and / or can be implemented, for example, preferably with a fusion splicer. By increasing the crosstalk between the cores, the core insulation is reduced in a controlled manner, as can be done in The length of the multicore optical fiber portion outside the tapered waist region and transition region and / or hole break region does not significantly affect the performance and effective power split of the coupler.

微細構造のマルチコア光ファイバの孔が破壊及び/又はテーパリングされる領域ではコアは絶縁されず、スーパーモードが生じる。したがって、孔の破壊の結果であるコア絶縁の低減により、及び/又はテーパ部の場合にコアを互いに近接させることにより、かつ融合されたコアが結合される(特定のコアのクロストークが増大する)ため、光ファイバは絶縁されたコアの動作から結合されたコアの動作に移行する。   In the region where the hole of the microstructured multi-core optical fiber is broken and / or tapered, the core is not insulated and a super mode is generated. Thus, by reducing the core insulation as a result of the breakage of the holes and / or by bringing the cores close together in the case of a taper, the fused cores are coupled (specific core crosstalk is increased) Therefore, the optical fiber transitions from the operation of an insulated core to the operation of a coupled core.

その結果、1つのコアを導通するパワーは、好適には全コアに分割される。有利な実施形態では、テーパ長は300μm以上であり、及び/又はテーパ部分の孔が潰されて、テーパ長及びテーパ比及び/又は孔潰しのレベルがパワー分割の度合を決定する。一方、全コアへのパワー分割が有利に均等になるテーパ長及びテーパ比及び/又は孔潰しのレベルを見つけることができる。   As a result, the power to conduct one core is preferably divided into all cores. In an advantageous embodiment, the taper length is 300 μm or more and / or the hole in the taper portion is collapsed, and the taper length and taper ratio and / or the level of hole collapse determine the degree of power split. On the other hand, the taper length and taper ratio and / or level of crushing can be found at which the power split to all cores is advantageously even.

テーパ比はテーパのウエスト部のファイバ断面積の減少率であると見なされるが、有利な実施形態では、この断面積は均一に減少する。テーパ長は好適には所望のパワー分割を目指す実験によって選択される。   Although the taper ratio is considered to be the rate of decrease of the fiber cross-sectional area of the taper waist, in an advantageous embodiment, this cross-sectional area decreases uniformly. The taper length is preferably selected by experiments aimed at the desired power split.

微細構造のマルチコア光ファイバの設計に応じて、任意のMxN分割を達成できる。様々なタイプの効果を達成するために、コアを完全に潰す必要はない。加えて、特定のコアへの様々な分割は、温度、応力(伸長、圧縮、捩じり、曲げなど)、圧力他による外部からの相互作用を導入することによって実行することができる。マルチコアファイバの設計は、テーパリング及び/又は孔潰しの結果としてパワー分割に直接影響する。   Depending on the design of the microstructured multi-core optical fiber, any MxN partition can be achieved. To achieve various types of effects, the core need not be completely crushed. In addition, various divisions into specific cores can be performed by introducing external interactions due to temperature, stress (elongation, compression, twisting, bending, etc.), pressure, etc. Multi-core fiber design directly affects power splitting as a result of tapering and / or crushing.

別の実施形態では、本発明によるファイバ光カプラは、好適にはシングルモードの少なくとも1つの入力光ファイバ、及びN個の出力光ファイバ、及びコアが絶縁された少なくともN個のコアを有するN個の出力光ファイバを含む。   In another embodiment, a fiber optic coupler according to the present invention is preferably N having at least one input optical fiber, and N output optical fibers, and at least N cores with insulated cores, preferably single mode. Output optical fiber.

標準的なシングルモード光ファイバ(1つ又は複数)を伝搬する信号は、マルチコアの微細構造光ファイバへ送られる。   Signals propagating through standard single mode optical fiber (s) are sent to a multi-core microstructured optical fiber.

入力光ファイバ(1つ又は複数)はマルチコアファイバに接続される。マルチコア光ファイバを通過した後、信号はテーパ部を、及び/又は孔潰しなしで、信号がテーパ領域(テーパ遷移領域、次いでテーパのウエスト領域)及び/又は孔潰し領域に入るまで、更にこのコア(1つ又は複数)を伝搬する。   The input optical fiber (s) are connected to the multicore fiber. After passing through the multi-core optical fiber, the signal passes further through the taper and / or without crushing until the signal enters the taper region (taper transition region, then taper waist region) and / or crush region. Propagate (one or more).

テーパ遷移領域では、光ファイバの断面積:コーティング、コアと孔の直径は、設計通りのターパウエスト部の直径が得られるまでテーパリング動作が行われるように減少する。孔直径の減少と特定のコアの近似及びコア直径の減少は、伝搬特性の変化、いわゆるコア絶縁低減を引き起こし、その結果、スーパーモードが生じることでパワーが任意のコア(1つ又は複数)から残りのコアに伝送される可能性が生じる。テーパのウエスト領域では、孔は完全に潰され、又はそれらの直径が一定を保つ。   In the taper transition region, the cross-sectional area of the optical fiber: coating, core and hole diameters are reduced so that the tapering action is performed until the designed tarpa waist diameter is obtained. The reduction of the hole diameter and the approximation of the specific core and the reduction of the core diameter cause a change in the propagation characteristics, the so-called core insulation reduction, resulting in supermodes resulting in power from any core (s). There is a possibility of being transmitted to the remaining cores. In the tapered waist region, the holes are completely collapsed or their diameters remain constant.

所望のパワー分割に応じて、縮径された孔の直径を選択し、テーパ部(テーパ遷移領域とテーパウエスト領域の両方)の長さ及びテーパウエスト比を選択することにより、分割を調整できる可能性がある。この光ファイバー設計では、パワーの均等な分割を可能にするパラメータの組み合わせがある。テーパ部で得られるパワー分割の固定は、遷移部からコアが絶縁された部分への通路でのモード構造の「フリーズ」に起因する。本発明で達成される低損失は、マルチコアファイバの特徴的なテーパリング及び/又は孔潰しによって行われるスーパーモードの常態的刺激の結果である。接続部の孔潰しはスプリッタとして機能するデバイスを作成するが、通常は損失がより大きくなる。   Depending on the desired power split, the diameter can be adjusted by selecting the diameter of the reduced hole, selecting the length of the taper (both the taper transition area and the taper waist area) and the taper waist ratio. There is sex. In this optical fiber design, there are combinations of parameters that allow for an even division of power. The fixed power division obtained at the taper is due to the “freeze” of the mode structure in the path from the transition to the part where the core is insulated. The low loss achieved with the present invention is the result of normal stimulation of the super mode performed by the characteristic tapering and / or crushing of the multi-core fiber. The crushing of the connection creates a device that functions as a splitter, but usually the loss is greater.

本発明によるデバイスは、以下のようにも使用することができる。例えば、2つの波長が入力光ファイバを伝搬する場合、それらの各々に異なる経路が存在し、その各々を辿って所与の波長が完全にマルチコア光ファイバ、特にデュアルファイバの2つのコアのうちの1つに位置する。したがって、入力ファイバを伝搬する2つの波長をマルチコアファイバの別個のコアに、そして出力光ファイバに首尾よく分離できるようにテーパリング及び/又は孔潰しパラメータを選択することができる。波長を特定のコアに分離する原理と同じ原理をこの例に示す2つのコア以上の多数のコアに、またより多数の波長に適用できる。   The device according to the invention can also be used as follows. For example, if two wavelengths propagate through the input optical fiber, there will be different paths in each of them, and each of them will follow a given wavelength completely out of the two cores of a multi-core optical fiber, especially a dual fiber. Located in one. Thus, the tapering and / or crushing parameters can be selected so that the two wavelengths propagating in the input fiber can be successfully separated into separate cores of the multicore fiber and into the output optical fiber. The same principle of separating wavelengths into specific cores can be applied to many cores, more than two cores shown in this example, and to many more wavelengths.

本発明の有利な実施形態では、特定の用途で信号は1つの出力のみから収集される。このような状況は、例えばある波長が単に分離されるのではなく、特定の波長がフィルタリングされなければならない場合に生じる。この場合は、デバイスの動作原理は変わらないが、素子の目的が変わる。波長をフィルタリングする場合、1つ又は幾つかの出力光ファイバが使用され、残りのファイバは未使用のまま残され、又は1つのファイバが出力に接続され得る。1つのファイバを出力に接続することは技術的な観点から有利である。直列に接続されたテーパアダプタに可変テーパパラメータを適用することによっても、有効波長をスペクトルからフィルタリングすることができる。   In an advantageous embodiment of the invention, for a particular application, signals are collected from only one output. This situation occurs, for example, when certain wavelengths are not simply separated but specific wavelengths must be filtered. In this case, the operation principle of the device does not change, but the purpose of the element changes. When filtering wavelengths, one or several output optical fibers can be used, the remaining fibers can be left unused, or one fiber can be connected to the output. It is advantageous from a technical point of view to connect one fiber to the output. The effective wavelength can also be filtered from the spectrum by applying a variable taper parameter to the taper adapters connected in series.

入力パワーに対する制御されたパワー比率%を達成するためにテーパパラメータを適応されることもできる−この場合、デバイスは減衰器の機能で動作する。光共振器のQファクタを調整するために、このような素子を光キャビティのQファクタを調整するための光キャビティに利用することができる(Qスイッチとしての動作)。   The taper parameter can also be adapted to achieve a controlled power ratio% to input power-in this case the device operates in the function of an attenuator. In order to adjust the Q factor of the optical resonator, such an element can be used as an optical cavity for adjusting the Q factor of the optical cavity (operation as a Q switch).

上記のカプラ動作原理は、以下のように有用に反転させることができる。絶縁されたコアを有するマルチコアファイバに接続された光ファイバに光信号のビームを入射させることができる。非テーパ部では、伝搬は入力光ファイバで行われる伝搬に関する特性を変化させない。テーパ及び/又は孔潰し領域では、伝搬は絶縁されたコアの動作から結合されたコアの動作へと移行する。スーパーモードが生成され、その結果、独立して進行してきた信号がこの時点で合流する。少なくとも1つのシングルコア光ファイバがマルチコア光ファイバに接続される。このように、入力コアからの合流信号はこの時点で、適切なパワー損失を伴って出力光(1つ又は複数)ファイバを伝搬する。したがって、これはシステムの構造的及び/又は技術的修正を必要とせず、入力−出力配置の修正を導入する、スプリッタ構成の「ミラー」構成であり、これを以下にコンバイナと呼ぶ。このタイプの構成の用途は以下の通りである。異なる波長が入力光ファイバを含む各ファイバを伝搬すると、混合信号が出力光ファイバ(1つ又は複数)の出力で得られ。幾つかの波長を有する信号が1つの光ファイバを伝搬する。   The above coupler operating principle can be usefully reversed as follows. An optical signal beam can be incident on an optical fiber connected to a multi-core fiber having an insulated core. In the non-tapered portion, the propagation does not change the characteristics related to the propagation performed in the input optical fiber. In the taper and / or squeeze region, the propagation shifts from the operation of the insulated core to the operation of the combined core. A super mode is generated, so that independently proceeding signals join at this point. At least one single core optical fiber is connected to the multicore optical fiber. Thus, the merged signal from the input core now propagates through the output optical (s) fiber with appropriate power loss. Thus, this is a “mirror” configuration of a splitter configuration that does not require structural and / or technical modifications of the system and introduces modifications of the input-output arrangement, which is referred to below as a combiner. The uses of this type of configuration are as follows. As different wavelengths propagate through each fiber including the input optical fiber, a mixed signal is obtained at the output of the output optical fiber (s). A signal having several wavelengths propagates through one optical fiber.

別の実施形態では、本発明によるカプラにより、制御されたアドレッシングモード用の素子の構築が可能になり、これは屈折率が低減したゾーン(空間)により絶縁されがコアを有するマルチコア光ファイバを含む。好適には、マルチコア光ファイバの少なくとも1つのコアはフューモード、又は(分離された偏光モードを有する)複屈折型であり、そのモードを独立してアドレッシング(刺激、励起、多重化と同義)できることを意味する。これは、アドレッシングするコアとアドレッシングされるコアの各コアが、1つのコアを他のコアから絶縁する絶縁構造によって囲まれている場合、特に、絶縁構造が、好適には空気又は他の気体、固体又は液体で充填された孔から成る屈折率低減ゾーンの形態を有している場合に好適である。特に、孔にはファイバのクラッド材料を充填することができ、それによりクラッド全体が、コアを絶縁する屈折率低減ゾーンの機能を果たす。絶縁はコア上のスーパーモード生成(形成)の効率を低く保つ−絶縁を低減しないゾーンでは、任意のコア対の間に観察される最高クロストークは−10dB未満である。   In another embodiment, the coupler according to the present invention allows the construction of a device for a controlled addressing mode, which includes a multi-core optical fiber that is insulated by a zone with reduced refractive index but has a core. . Preferably, at least one core of the multi-core optical fiber is a fu mode, or a birefringent type (having a separate polarization mode), and the mode can be addressed independently (synonymous with stimulation, excitation, multiplexing) Means. This is especially true when each core of the addressing core and the addressed core is surrounded by an insulating structure that insulates one core from the other, preferably the insulating structure is preferably air or other gas, It is suitable when it has the form of a refractive index reduction zone consisting of pores filled with solid or liquid. In particular, the holes can be filled with a fiber cladding material so that the entire cladding acts as a refractive index reduction zone that insulates the core. Insulation keeps the efficiency of supermode generation (formation) on the core low-in zones that do not reduce insulation, the highest crosstalk observed between any core pair is less than -10 dB.

アドレッシングされるコア、あるいは(モードの1つがアドレッシング/多重化される)多重化されたコアは、フューモード及び/又は複屈折(birefringent)コアであり、特定モードの別個の実効屈折率を有する。コアの複屈折は、任意の周知の方法、例えばコアの楕円率又はコア周囲の応力状態によって達成される。「マルチモード」及び「フューモード」という用語はコアファイバが、使用される波長での別個の偏光モードを含む少なくとも2つのモードを有する任意のモードであると理解される。本特許の広範でこれらの用語は同義として用いられるため、文献にはマルチモードファイバとフューモードファイバには明確に定義された差異はない。   An addressed core, or a multiplexed core (one of the modes is addressed / multiplexed), is a fu mode and / or birefringent core and has a distinct effective refractive index for a particular mode. Core birefringence is achieved by any well-known method, such as core ellipticity or stress conditions around the core. The terms “multimode” and “fumode” are understood to be any mode in which the core fiber has at least two modes, including separate polarization modes at the wavelengths used. Since these terms are used synonymously in the broad scope of this patent, there is no clearly defined difference between multimode fiber and fumode fiber in the literature.

アドレッシングされるコアの近傍には、少なくとも1つの、好ましくは、シングルモードのアドレッシングするコア、あるいは、アドレッシングされるコア内のモードの1つの実効屈折率と整合するような実効屈折率を有する多重化コア(アドレッシングされる/多重化されるコア内の特定のモードを励起/アドレッシングするためにそのモードが用いられるコア)がある。「特定モードの刺激/励起」はそのアドレッシング、ひいてはコアを別個に考慮すると、モードの実効屈折率を調整することによって条件付けられるコア上に効果的にスーパーモードを形成(実際にはクロストークを観測)可能であることを意味する。絶縁を低減した後、コアは結合され、そこで既に個々のモードではなく、両方のコアで生成されるスーパーモードが問題になる。   Multiplex having an effective refractive index in the vicinity of the addressed core to match the effective refractive index of at least one, preferably a single mode addressing core, or one of the modes in the addressed core. There is a core (the core in which the mode is used to excite / address a particular mode within the addressed / multiplexed core). “Specific mode stimulation / excitation” effectively forms a supermode on the core conditioned by adjusting the effective refractive index of the mode, taking into account its addressing and thus the core separately (actually observed crosstalk) ) Means that it is possible. After reducing the insulation, the cores are combined, where supermodes that are generated in both cores, not already in individual modes, become a problem.

個々のコアが別個の屈折率を有し、他のコアが調整された実効屈折率を有するように、モードの実効屈折率を選択することには2つの役割がある。それは第1に、アドレッシングするコア間のクロストークを低減し(各モード対の実効屈折率の分離によるスーパーモードの非効率な形成)、第2に、位相整合によってアドレッシングするコアとアドレッシングされるコアとの間の選択的なクロストークを可能にする(スーパーモードの効率的な形成)。絶縁が低下(低減)したエリア内でのスーパーモードの様々な成形能力は、絶縁されたコアを有する構造内のモードの屈折率を選択することにより可能になる−特定のモードでは屈折率が近いほど、それらにより効率的なスーパーモードが形成され、したがって、アドレッシングモードの形態でアドレッシングするコア内に存在するパワーに対するアドレッシングされるモード(基本モード、高次モード、偏光モード)の形態でアドレッシングされるコア内に存在するパワーは大きくなる。   There are two roles in selecting the effective refractive index of a mode so that each core has a distinct refractive index and the other core has a tuned effective refractive index. First, it reduces crosstalk between addressing cores (inefficient formation of supermodes by separating the effective refractive index of each mode pair), and secondly, cores addressed and cores addressed by phase matching Allows selective crosstalk between the two (efficient formation of super mode). Various shaping capabilities of the super mode in the area with reduced (reduced) insulation are made possible by selecting the refractive index of the mode in the structure with the insulated core-the refractive index is close in certain modes As such, they form an efficient supermode and are therefore addressed in the form of addressed modes (fundamental mode, higher order mode, polarization mode) for the power present in the core addressing in the form of addressing mode The power present in the core is increased.

絶縁されたコアを有する少なくともデュアルコアファイバのマルチコアファイバは、少なくとも1つの、少なくともシングルコア入力ファイバに接続され、マルチコアファイバに反対側には少なくとも1つの、少なくともシングルコア出力ファイバが取り付けられ、マルチコア光ファイバに取り付けられた入力ファイバ及び出力ファイバは細管内に配置することができ、それらのコアが好適にはマルチコアファイバのコアに整列されるようにエッチング及び/又はテーパリングされ得る(ファンイン−ファンアウト素子タイプ)。マルチコアファイバの少なくとも1つの断片内では、コアの近傍の屈折率が低減したゾーンのサイズを縮減(低減)することにより、及び/又はそれらの構造を潰すことにより、コアの絶縁は縮減(低減)される。コア絶縁が低減され得た領域では、特定のアドレッシングするコア(単数又は複数)及び/又はアドレッシングされるコア(単数又は複数)にスーパーモードが形成される。マルチコアファイバの出力でアドレッシングされるモードの形態でアドレッシングされるコア内に存在するパワーと、マルチコアファイバの入力にアドレッシングモードの形態でアドレッシングするコア内に存在するパワーとの比率は−5dBよりも大きく、好適には−3dBよりも大きい。1つのアドレッシングするコアのみを励起する場合は、特定のアドレッシングするコア(1つ又は複数)及びアドレッシングされるコア(1つ又は複数)内の(初期励起されたアドレッシングモードによる)アドレッシングされないモードの形態のマルチコアの出力に存在するパワーと、初期励起されたアドレッシングするコア内のアドレッシングモードの形態のマルチコアの入力にあるパワーとの比率は−10dB未満、好適には−14dB未満である。(最終クロストークと定義される)高効率のスーパーモード形成は、絶縁低減前(スーパーモードについて既に述べた絶縁低減後)に、各モード対の実効屈折率を調整することにより達成される。   At least a dual-core fiber multi-core fiber having an insulated core is connected to at least one, at least a single-core input fiber, and at least one, at least a single-core output fiber is attached to the opposite side of the multi-core fiber, The input and output fibers attached to the fiber can be placed in a capillary tube and can be etched and / or tapered so that their cores are preferably aligned with the core of the multi-core fiber (fan-in-fan). Out element type). Within at least one segment of the multi-core fiber, the core insulation is reduced (reduced) by reducing (reducing) the size of the zone of reduced refractive index in the vicinity of the core and / or by crushing their structure. Is done. In regions where core insulation could be reduced, supermodes are formed in the particular addressing core (s) and / or addressed core (s). The ratio between the power present in the core addressed in the form of the mode addressed at the output of the multicore fiber and the power present in the core addressed in the form of the addressing mode at the input of the multicore fiber is greater than -5 dB , Preferably greater than −3 dB. If only one addressing core is excited, the form of the unaddressed mode (depending on the initially excited addressing mode) within the specific addressing core (s) and addressed core (s) The ratio of the power present at the output of the multicore to the power at the input of the multicore in the form of an addressing mode within the initially excited addressing core is less than -10 dB, preferably less than -14 dB. Highly efficient supermode formation (defined as final crosstalk) is achieved by adjusting the effective refractive index of each mode pair before insulation reduction (after insulation reduction already described for the supermode).

マルチコアファイバの構造は、好適にはテーパリングされ、及び/又は構造内の孔は好適には少なくとも一か所で、少なくともアドレッシングされるコア内のアドレッシングされるモードの形態のパワーの出現を観察できる部分で潰される。好適には、テーパ及び/又は孔の破壊の最小長さは300μmである。テーパ及び/又は孔の破壊の長さは、好適には、マルチコアファイバの使用部分に等しい最大長さである。好適には−テーパ比は0〜95%である。テーパ比は、テーパのウエスト領域の断面積の縮小率と見なされるが、有利な実施形態では、この断面積は均一に縮小される。好適には、光ファイバはコーティングが施される。   The structure of the multi-core fiber is preferably tapered and / or the holes in the structure are preferably at least in one place and at least the appearance of power in the form of an addressed mode within the addressed core can be observed It is crushed by the part. Preferably, the minimum length of taper and / or hole breakage is 300 μm. The length of taper and / or hole breakage is preferably a maximum length equal to the used portion of the multi-core fiber. The taper ratio is preferably 0 to 95%. The taper ratio is considered as a reduction in the cross-sectional area of the tapered waist region, but in an advantageous embodiment, this cross-sectional area is uniformly reduced. Preferably, the optical fiber is coated.

好適な実施形態では、使用される波長でシングルモードの入力シングルコア光ファイバ、好適にはそのうちの7つは、好適には7−コアファイバであるマルチコアファイバの特定のコアに接続される。マルチコアファイバのアドレッシングするコアの屈折率分布及び直径は、マルチコアファイバの全アドレッシングモードが異なる実効屈折率を有するように選択される。アドレッシングされるコアはフューモードであり、そのモードの屈折率は、アドレッシングするコア内のモードの各々の実効屈折率に適するように選ばれる。絶縁が低減されない領域では、スーパーモードは任意のコア対の間に観察される最高クロストークが−10dB未満であるように形成される。   In a preferred embodiment, a single mode input single core optical fiber at the wavelength used, preferably seven of which are connected to a particular core of a multi-core fiber, preferably a 7-core fiber. The refractive index profile and diameter of the core addressing the multicore fiber are selected such that all addressing modes of the multicore fiber have different effective refractive indices. The addressed core is a fu mode, and the refractive index of that mode is chosen to suit the effective refractive index of each of the modes within the addressing core. In regions where insulation is not reduced, the supermode is formed such that the highest crosstalk observed between any core pair is less than -10 dB.

好適には300μmである特定の部分では、屈折率が低減され、コアを分離しているゾーンは潰されるか、寸法が(例えばテーパリングにより)縮径され、その結果、コアの絶縁が縮減され、スーパーモードが形成されて、クロストークが増大する。マルチコアファイバの出力でアドレッシングされるモードの形態でアドレッシングされるコア内に存在するパワーと、マルチコアファイバの入力でアドレッシングモードの形態でアドレッシングするコア内に存在するパワーとの比率は−5dBよりも大きく、好適には−3dBよりも大きい。1つのアドレッシングするコアのみを励起する場合は、特定のアドレッシングするコア(1つ又は複数)及びアドレッシングされるコア(1つ又は複数)内の(初期励起されたアドレッシングモードによる)アドレッシングされないモードの形態のマルチコアの出力に存在するパワーと、初期励起されたアドレッシングするコア内のアドレッシングモードの形態のマルチコアの入力でのパワーとの比率は−10dB未満、好適には−14dB未満である。修正部分の端部に現れるアドレッシングされる各モードのパワーレベル分布は「フリーズ」され、この状態はマルチコアファイバの非修正部分によって更に移送される。   In certain parts, preferably 300 μm, the refractive index is reduced and the zone separating the cores is crushed or the dimensions are reduced (eg by tapering), so that the core insulation is reduced. A super mode is formed and crosstalk increases. The ratio between the power present in the core addressed in the form of the mode addressed at the output of the multicore fiber and the power present in the core addressed in the form of the addressing mode at the input of the multicore fiber is greater than -5 dB , Preferably greater than −3 dB. If only one addressing core is excited, the form of the unaddressed mode (depending on the initially excited addressing mode) within the specific addressing core (s) and addressed core (s) The ratio of the power present at the output of the multicore to the power at the input of the multicore in the form of an addressing mode within the initially excited addressing core is less than -10 dB, preferably less than -14 dB. The power level distribution of each addressed mode appearing at the end of the modified portion is “frozen” and this state is further transported by the unmodified portion of the multicore fiber.

特にシングルコアのフューモードファイバは好適には、マルチコアファイバのアドレッシングされるコアと同一又は類似の特性でマルチコアファイバの出力端に接続される。したがって、フューモードファイバでは、伝送はモード多重化によって実現される。したがって、コアの絶縁が制御されて縮減された上記のマルチコアファイバは、フューモードファイバ内でのアドレッシングモードを可能にする素子(カプラ)である。この構成、特に7−コアファイバで、アドレッシングするコアの6つの基本モードはアドレッシングされるコアの6つの高次モードをアドレッシングする。アドレッシングされるコアの基本モードは、ファイバを最初にこのコアに接続することにより励起される。   In particular, the single-core fumode fiber is preferably connected to the output end of the multi-core fiber with the same or similar characteristics as the addressed core of the multi-core fiber. Therefore, in the fumode fiber, transmission is realized by mode multiplexing. Therefore, the above-described multi-core fiber whose core insulation is reduced by being controlled is an element (coupler) that enables an addressing mode in the fu mode fiber. With this configuration, particularly a 7-core fiber, the six fundamental modes of the addressing core address the six higher order modes of the addressed core. The fundamental mode of the addressed core is excited by first connecting the fiber to this core.

同様に、フューモードファイバ内の信号は、本発明によるカプラを使用して逆多重化されることが可能である−フューモードファイバ内で伝送され、個々のモードで符号化される情報は、個々のコアに、更には別個の光ファイバに分離されることができる。   Similarly, the signal in the fu mode fiber can be demultiplexed using the coupler according to the present invention-the information transmitted in the fu mode fiber and encoded in the individual modes is individually And can be separated into separate optical fibers.

別の好適な実施形態では、使用される波長でシングルモードの入力シングルコア光ファイバ、好適にはそのうちの3つは、好適には4−コアファイバであるマルチコアファイバの特定のコアに接続される。   In another preferred embodiment, a single mode input single core optical fiber at the wavelength used, preferably three of which are connected to a particular core of a multi-core fiber, preferably a 4-core fiber .

マルチコアファイバのアドレッシングするコアの屈折率分布及び直径は、マルチコアファイバの全アドレッシングモードが異なる実効屈折率を有するように選択される。アドレッシングされるコアはフューモードであり、そのモードの屈折率は、アドレッシングするコア内のモードの各々の実効屈折率に適するように選ばれる。絶縁が低減されない領域では、スーパーモードは任意のコア対の間に観察される最高クロストークが−10dB未満であるように形成される。   The refractive index profile and diameter of the core addressing the multicore fiber are selected such that all addressing modes of the multicore fiber have different effective refractive indices. The addressed core is a fu mode, and the refractive index of that mode is chosen to suit the effective refractive index of each of the modes within the addressing core. In regions where insulation is not reduced, the supermode is formed such that the highest crosstalk observed between any core pair is less than -10 dB.

好適には300μmである特定の部分では、屈折率が低減され、コアを分離しているゾーンは潰されるか、寸法が(例えばテーパリングにより)縮径され、その結果、コアの絶縁が縮減され、スーパーモードが形成されて、クロストークが増大する。マルチコアファイバの出力にアドレッシングされるモードの形態でアドレッシングされるコア内に存在するパワーと、マルチコアファイバの入力にアドレッシングモードの形態でアドレッシングするコア内に存在するパワーとの比率は−5dBよりも大きく、好適には−3dBよりも大きい。1つのアドレッシングするコアのみを励起する場合は、特定のアドレッシングするコア(1つ又は複数)及びアドレッシングされるコア(1つ又は複数)内の(初期励起されたアドレッシングモードによる)アドレッシングされないモードの形態のマルチコアの出力に存在するパワーと、初期励起されたアドレッシングするコア内のアドレッシングモードの形態のマルチコアの入力でのパワーとの比率は−10dB未満、好適には−14dB未満である。修正部分の端部に現れるアドレッシングされる各モードのパワーレベル分布は「フリーズ」され、この状態はマルチコアファイバの非修正部分によって更に移送される。   In certain parts, preferably 300 μm, the refractive index is reduced and the zone separating the cores is crushed or the dimensions are reduced (eg by tapering), so that the core insulation is reduced. A super mode is formed and crosstalk increases. The ratio between the power present in the core addressed in the form of the mode addressed to the output of the multicore fiber and the power present in the core addressed in the form of the addressing mode to the input of the multicore fiber is greater than -5 dB , Preferably greater than −3 dB. If only one addressing core is excited, the form of the unaddressed mode (depending on the initially excited addressing mode) within the specific addressing core (s) and addressed core (s) The ratio of the power present at the output of the multicore to the power at the input of the multicore in the form of an addressing mode within the initially excited addressing core is less than -10 dB, preferably less than -14 dB. The power level distribution of each addressed mode appearing at the end of the modified portion is “frozen” and this state is further transported by the unmodified portion of the multicore fiber.

特にシングルコアのフューモードファイバは好適には、マルチコアファイバのアドレッシングされるコアと同一又は類似の特性を有するマルチコアファイバの出力端に接続される。したがって、フューモードファイバでは、伝送はモード多重化によって実現される。したがって、コアの絶縁が制御されて縮減された上記のマルチコアファイバは、フューモードファイバ内でのアドレッシングモードを可能にする素子(カプラ)である。この構成で、アドレッシングするコアの3つの基本モードがアドレッシングされるコア内の1つの基本モードと2つの高次モードをアドレッシングする。   In particular, a single-core fumode fiber is preferably connected to the output end of a multi-core fiber having the same or similar characteristics as the addressed core of the multi-core fiber. Therefore, in the fumode fiber, transmission is realized by mode multiplexing. Therefore, the above-described multi-core fiber whose core insulation is reduced by being controlled is an element (coupler) that enables an addressing mode in the fu mode fiber. With this configuration, one basic mode and two higher-order modes in the core to which the three basic modes of the addressing core are addressed are addressed.

同様に、フューモードファイバ内の信号は、本発明によるカプラを使用して逆多重化されることが可能である−フューモードファイバ内で伝送され、個々のモードで符号化される情報は、個々のコアに、更には別個の光ファイバに分離されることができる。   Similarly, the signal in the fu mode fiber can be demultiplexed using the coupler according to the present invention-the information transmitted in the fu mode fiber and encoded in the individual modes is individually And can be separated into separate optical fibers.

別の好適な実施形態では、シングルコア光ファイバは、信号がアドレッシングするコアを伝搬するマルチコア光ファイバ、好適にはデュアルコアのアドレッシングするコアに接続される。マルチコアファイバのアドレッシングされるコアは高い複屈折性を有する−この偏光モードは別個の実効屈折率を有する。マルチコアファイバのアドレッシングするコアは低い複屈折性を有する−この偏光モードは等しいモード実効屈折率を有し、したがってこれを通称シングルモードコアと呼ぶことができる。アドレッシングされるコア内の偏光モード(偏光モードx)の1つは、マルチコアファイバのアドレッシングするコア内のモードの実効屈折率と等しい実効屈折率を有する。   In another preferred embodiment, the single core optical fiber is connected to a multicore optical fiber, preferably a dual core addressing core, that propagates through the core to which the signal is addressed. The addressed core of a multicore fiber has a high birefringence—this polarization mode has a separate effective refractive index. The addressing core of a multi-core fiber has a low birefringence—this polarization mode has an equal mode effective refractive index and can therefore be referred to generically as a single mode core. One of the polarization modes in the addressed core (polarization mode x) has an effective refractive index equal to the effective refractive index of the mode in the addressing core of the multicore fiber.

好適には少なくとも300μmのある部分では、屈折率が低減され、コアを分離しているゾーンは潰されるか、その直径が(例えばテーパリングにより)縮径され、その結果、コアの絶縁が縮減され、スーパーモードが形成されて、クロストークが増大する。マルチコアファイバの出力にアドレッシングされるモードの形態でアドレッシングされるコア内に存在するパワーと、マルチコアファイバの入力にアドレッシングモードの形態でアドレッシングするコア内に存在するパワーとの比率は−5dBよりも大きく、好適には−3dBよりも大きい。1つのアドレッシングするコアのみを励起する場合は、特定のアドレッシングするコア(1つ又は複数)及びアドレッシングされるコア(1つ又は複数)内の(初期励起されたアドレッシングモードによる)アドレッシングされないモードの形態のマルチコアの出力に存在するパワーと、初期励起されたアドレッシングするコア内のアドレッシングモードの形態のマルチコアの入力にあるパワーとの比率は−10dB未満、好適には−14dB未満である。修正部分の端部に現れるアドレッシングされる各モードのパワーレベル分布は「フリーズ」され、この状態はマルチコアファイバの非修正部分によって更に移送される。   In some parts, preferably at least 300 μm, the refractive index is reduced and the zone separating the cores is collapsed or its diameter is reduced (eg by tapering), so that the insulation of the core is reduced. A super mode is formed and crosstalk increases. The ratio between the power present in the core addressed in the form of the mode addressed to the output of the multicore fiber and the power present in the core addressed in the form of the addressing mode to the input of the multicore fiber is greater than -5 dB , Preferably greater than −3 dB. If only one addressing core is excited, the form of the unaddressed mode (depending on the initially excited addressing mode) within the specific addressing core (s) and addressed core (s) The ratio of the power present at the output of the multicore to the power at the input of the multicore in the form of an addressing mode within the initially excited addressing core is less than -10 dB, preferably less than -14 dB. The power level distribution of each addressed mode appearing at the end of the modified portion is “frozen” and this state is further transported by the unmodified portion of the multicore fiber.

1つの偏光モードは、複屈折性が高いアドレッシングされるコアを伝搬する。孔が破壊された部分の後で、信号は複屈折性が高いコアを伝搬し、そこでは1つの伝搬モードのみが効果的に励起される。複屈折性が高いコアには、好ましくは複屈折性の偏光維持ファイバが接続される。偏光モードをアドレッシングするこの方法は1つの偏光モードの効率のよいアドレッシングを可能にするので、光ファイバポラライザの機能を有するカプラを構築する。   One polarization mode propagates through an addressed core with high birefringence. After the portion where the hole is broken, the signal propagates through a highly birefringent core where only one propagation mode is effectively excited. A birefringent polarization maintaining fiber is preferably connected to the core having high birefringence. Since this method of addressing the polarization mode allows efficient addressing of one polarization mode, a coupler having the function of an optical fiber polarizer is constructed.

別の好適な実施形態では、シングルコア光ファイバは、好適には3−コアのマルチコア光ファイバのアドレッシングするコアに接続される。マルチコアファイバのアドレッシングするコアは低い複屈折性を有する−この偏光モードは等しいモード実効屈折率を有し、したがってこれを通称シングルモードコアと呼ぶことができる。アドレッシングするコアの近傍のアドレッシングされるコア内の複屈折性は高い−この偏光モードは別個の実効屈折率を有する。第1のアドレッシングされるコア内の偏光モードの1つ(偏光モードx)は、マルチコアファイバのアドレッシングするコア内のモード実効屈折率に等しい実効屈折率を有し、第2のアドレッシングされるコア内の偏光モードの1つ(偏光モードy)は、マルチコアファイバのアドレッシングするコア内のモード実効屈折率に等しい実効屈折率を有する。   In another preferred embodiment, the single core optical fiber is connected to the addressing core of a preferably 3-core multi-core optical fiber. The addressing core of a multi-core fiber has a low birefringence—this polarization mode has an equal mode effective refractive index and can therefore be referred to generically as a single mode core. High birefringence in the addressed core in the vicinity of the addressing core-this polarization mode has a distinct effective refractive index. One of the polarization modes in the first addressed core (polarization mode x) has an effective refractive index equal to the effective mode refractive index in the addressing core of the multi-core fiber, and in the second addressed core. One of the polarization modes (polarization mode y) has an effective refractive index equal to the effective refractive index of the mode in the addressing core of the multi-core fiber.

好適には少なくとも300μmのある部分では、屈折率が低減され、コアを分離しているゾーンは潰されるか、直径が(例えばテーパリングにより)縮径され、その結果、コアの絶縁が縮減され、スーパーモードが形成されて、クロストークが増大する。マルチコアファイバの出力にアドレッシングされるモードの形態でアドレッシングされるコア内に存在するパワーと、マルチコアファイバの入力にアドレッシングモードの形態でアドレッシングするコア内に存在するパワーとの比率は−5dBよりも大きく、好適には−3dBよりも大きい。1つのアドレッシングするコアのみを励起する場合は、特定のアドレッシングするコア(1つ又は複数)及びアドレッシングされるコア(1つ又は複数)内の(初期励起されたアドレッシングモードによる)アドレッシングされないモードの形態のマルチコアの出力に存在するパワーと、初期励起されたアドレッシングするコア内のアドレッシングモードの形態のマルチコアの入力にあるパワーとの比率は−10dB未満、好適には−14dB未満である。修正部分の端部に現れるアドレッシングされる各モードのパワーレベル分布は「フリーズ」され、この状態はマルチコアファイバの非修正部分によって更に移送される。   In some parts, preferably at least 300 μm, the refractive index is reduced and the zone separating the cores is collapsed or the diameter is reduced (eg by tapering), so that the insulation of the core is reduced, A super mode is formed and crosstalk is increased. The ratio between the power present in the core addressed in the form of the mode addressed to the output of the multicore fiber and the power present in the core addressed in the form of the addressing mode to the input of the multicore fiber is greater than -5 dB , Preferably greater than −3 dB. If only one addressing core is excited, the form of the unaddressed mode (depending on the initially excited addressing mode) within the specific addressing core (s) and addressed core (s) The ratio of the power present at the output of the multicore to the power at the input of the multicore in the form of an addressing mode within the initially excited addressing core is less than -10 dB, preferably less than -14 dB. The power level distribution of each addressed mode appearing at the end of the modified portion is “frozen” and this state is further transported by the unmodified portion of the multicore fiber.

孔が破壊された部分の後で、信号は複屈折性が高いコアを伝搬し、そこでは1つの偏光モード−アドレッシングするコアの1つ内での偏光モード(x)及び第2のアドレッシングするコア内での偏光モード(y)のみが効果的に励起される。偏光維持ファイバは、好適には複屈折性が高い複屈折のコアに接続される。偏光モードをアドレッシングするこの方法は1つの偏光モードの効率のよいアドレッシングを可能にするので、光ファイバ偏光分割器の機能を有するカプラを構築する。   After the part where the hole is broken, the signal propagates through a highly birefringent core where one polarization mode—the polarization mode (x) within one of the addressing cores and the second addressing core. Only the polarization mode (y) within is effectively excited. The polarization maintaining fiber is preferably connected to a birefringent core having high birefringence. This method of addressing the polarization mode allows efficient addressing of one polarization mode, thus constructing a coupler with the function of an optical fiber polarization splitter.

別の好適な実施形態では、複屈折性のシングルコア光ファイバは、マルチコア光ファイバ、好適にはデュアルコアのアドレッシングするコアに接続される。マルチコアファイバのアドレッシングするコアは高い複屈折性を有する−この偏光モードは別個の実効屈折率を有する。アドレッシングするコアの近傍のマルチコアファイバのアドレッシングされるコアも高い複屈折性を有する−この偏光モードは別個の実効屈折率を有する。好適には、アドレッシングするコアとアドレッシングされるコアとは同種である。   In another preferred embodiment, the birefringent single core optical fiber is connected to a multicore optical fiber, preferably a dual core addressing core. The addressing core of a multicore fiber has a high birefringence—this polarization mode has a distinct effective refractive index. The addressed core of the multicore fiber in the vicinity of the addressing core also has a high birefringence—this polarization mode has a distinct effective refractive index. Preferably, the core to be addressed and the core to be addressed are of the same type.

アドレッシングされるコアは偏光モード(x)及び(y)を有し、これらのモードはアドレッシングするコア内の偏光モード(x)及び(y)の屈折率に一致する実効屈折率を有する。   The addressed core has polarization modes (x) and (y), and these modes have an effective refractive index that matches the refractive index of the polarization modes (x) and (y) in the addressing core.

好適には少なくとも300μmのある部分では、屈折率が低減され、コアを分離しているゾーンは潰されるか、直径が(例えばテーパリングにより)縮径され、その結果、コアの絶縁が縮減され、スーパーモードが形成されて、クロストークが増大する。マルチコアファイバの出力にアドレッシングされるモードの形態でアドレッシングされるコア内に存在するパワーと、マルチコアファイバの入力にアドレッシングモードの形態でアドレッシングするコア内に存在するパワーとの比率は好適には−5dBよりも大きく、及び好適には−3dB未満である。修正部分の端部に現れるアドレッシングされる各モードのパワーレベル分布は「フリーズ」され、この状態はマルチコアファイバの非修正部分によって更に移送される。   In some parts, preferably at least 300 μm, the refractive index is reduced and the zone separating the cores is collapsed or the diameter is reduced (eg by tapering), so that the insulation of the core is reduced, A super mode is formed and crosstalk is increased. The ratio between the power present in the core addressed in the form of the mode addressed to the output of the multicore fiber and the power present in the core addressed in the form of the addressing mode to the input of the multicore fiber is preferably -5 dB Greater than and preferably less than -3 dB. The power level distribution of each addressed mode appearing at the end of the modified portion is “frozen” and this state is further transported by the unmodified portion of the multicore fiber.

孔が破壊された部分の後で、信号は複屈折性が高いコアを伝搬し、そこで偏光モード−偏光モード(x)及び(y)が励起される。偏光維持ファイバは、好適には複屈折性が高い複屈折のコアに接続される。偏光モードをアドレッシングするこの方法は1つの偏光モードの効率のよいアドレッシングを可能にするので、偏光を維持するカプラ(スプリッタ)を構築する。   After the part where the hole is broken, the signal propagates through a highly birefringent core where the polarization mode-polarization modes (x) and (y) are excited. The polarization maintaining fiber is preferably connected to a birefringent core having high birefringence. This method of addressing the polarization mode allows for efficient addressing of one polarization mode, thus constructing a coupler (splitter) that maintains the polarization.

1つのコアを伝搬する信号に/信号からチャネルの1つを追加/除去することからなるアド−ドロップ多重化の実現を可能にする別の好適な実施形態では、マルチコア光ファイバ、好適にはコアが屈折率縮減ゾーンにより絶縁されるデュアルコアファイバが使用される。マルチコアファイバは、好適には少なくとも1つのシングルモードコア、及び好ましくは少なくとも1つのフューモードコアを有する。シングルモードコア内のモードの実効屈折率は、フューモードコア内の1つのモードの実効屈折率と整合される。マルチコアファイバ、好適にはデュアルコアファイバの両側には、好適にはコアをデュアルコアファイバのコアに整合させて2つのシングルコア光ファイバが取り付けられる。絶縁が低減されないエリアでは、任意コア対間に観察される最大のクロストークが−10dB未満であるようにスーパーモードが形成される(非効率的に形成)。   In another preferred embodiment that enables the implementation of add-drop multiplexing consisting of adding / removing one of the channels to / from a signal propagating through one core, in a preferred embodiment, a multi-core optical fiber, preferably a core A dual core fiber is used that is insulated by a refractive index reduction zone. The multi-core fiber suitably has at least one single mode core and preferably at least one fu mode core. The effective refractive index of the mode in the single mode core is matched with the effective refractive index of one mode in the fu mode core. Two single-core optical fibers are attached to both sides of the multi-core fiber, preferably a dual-core fiber, preferably with the core aligned with the core of the dual-core fiber. In areas where insulation is not reduced, a super mode is formed (inefficient formation) such that the maximum crosstalk observed between any core pair is less than -10 dB.

好適には300μmである特定の部分では、屈折率が低減され、コアを分離しているゾーンは潰されるか、直径が(例えばテーパリングにより)縮径され、その結果、コアの絶縁が縮減され、スーパーモードが形成されて、クロストークが増大する。マルチコアファイバの出力にアドレッシングされるモードの形態でアドレッシングされるコア内に存在するパワーと、マルチコアファイバの入力にアドレッシングモードの形態でアドレッシングするコア内に存在するパワーとの比率は−5dBよりも大きく、好適には−3dBよりも大きい。1つのアドレッシングするコアのみを励起する場合は、特定のアドレッシングするコア(1つ又は複数)内の(初期励起されたアドレッシングモードによる)アドレッシングされないモードの形態のマルチコアの出力に存在するパワーと、初期励起されたアドレッシングするコア内のアドレッシングモードの形態のマルチコアの入力にあるパワーとの比率は−10dB未満、好適には−14dB未満である。修正部分の端部に現れるアドレッシングされる各モードのパワーレベル分布は「フリーズ」され、この状態はマルチコアファイバの非修正部分によって更に移送される。   In certain parts, preferably 300 μm, the refractive index is reduced and the zone separating the cores is crushed or the diameter is reduced (eg by tapering), so that the core insulation is reduced. A super mode is formed and crosstalk increases. The ratio between the power present in the core addressed in the form of the mode addressed to the output of the multicore fiber and the power present in the core addressed in the form of the addressing mode to the input of the multicore fiber is greater than -5 dB , Preferably greater than −3 dB. If only one addressing core is excited, the power present at the output of the multi-core in the form of the unaddressed mode (depending on the initial excited addressing mode) within the specific addressing core (s) and the initial The ratio to the power at the input of the multi-core in the form of an addressing mode in the excited addressing core is less than -10 dB, preferably less than -14 dB. The power level distribution of each addressed mode appearing at the end of the modified portion is “frozen” and this state is further transported by the unmodified portion of the multicore fiber.

シングルモードコア内のモードとフューモードコア内のモードの1つとは、絶縁を縮減する前の整合された屈折率を有しているので、絶縁が縮減されたエリアにスーパーモードが形成される。したがって、シングルモードコアからのモードはフューモードコア内のモードをアドレッシングし、フューモードコア内のモードからのモードはシングルモードコア内のモードをアドレッシングする。したがって、アド−ドロップマルチプレクサ/デマルチプレクサと呼ばれるタイプのマルチプレクサ/デマルチプレクサを実現することができる。次いで、両方のシングルモードコアとフューモードコアは両方ともアドレッシングするコアとアドレッシングされるコアである。   The mode in the single mode core and one of the modes in the fu mode core have a matched refractive index before reducing the insulation, so a super mode is formed in the area where the insulation is reduced. Therefore, the mode from the single mode core addresses the mode in the fuse mode core, and the mode from the mode in the fuse mode core addresses the mode in the single mode core. Therefore, a type of multiplexer / demultiplexer called an add-drop multiplexer / demultiplexer can be realized. Then, both the single mode core and the fu mode core are both the addressing core and the addressed core.

本発明の有利な実施形態では、光ファイバは、光ファイバを変形し、又はその温度を変化させる素子、特に光ファイバを変形してテーパ長、テーパリングのテンションを変えることができ、そのデバイスが同じ光スイッチ機能で動作中に特定のコア間の信号を切り換える圧電又は機械的デバイスに巻回され、又は取り付けられる。   In an advantageous embodiment of the invention, the optical fiber can be used to change the taper length and taper tension by deforming the optical fiber or changing its temperature, in particular the optical fiber. It is wound or attached to a piezoelectric or mechanical device that switches signals between specific cores during operation with the same optical switch function.

本発明の主題を実施例と図面で詳細に提示したが、これらは本明細書に記載の動作原理による本発明の構成の可能性を排除しない。
本発明の有利な実施形態、すなわち断面(1A−1A)が示される標準的なシングルモード光ファイバ(1)と、テーパ領域が示される微細構造のマルチコア光ファイバ(2)とが接合され、次いで光ファイバ(2)が、断面(3A−3B)が示される細管(3)内に配置された出力光ファイバの束に接続されている、縦横比が保持されていない図である。 断面A−Aがテーパリングされない微細構造の光ファイバの断面であり、断面B−Bが一部潰された(collapsed/破壊された)孔を有する微細構造のマルチコア光ファイバのテーパ遷移領域であり、断面C−Cが完全に潰された孔を有する微細構造のマルチコア光ファイバのウエスト領域を示す、これも縦横比が保持されていない微細構造のマルチコア光ファイバのテーパ部の拡大図である。 部分(a)が総直径(d1)でテーパリングされていないファイバエリアであり、部分(b)がテーパ直径が縮小/拡大するテーパ遷移領域であり、部分(c)が直径(d2)を特徴とするテーパのウエスト部である、マルチコア光ファイバのテーパのテーパ部を示す図である。 直径(d3)のコア(4)と、直径(d4)のクラッド(5)を有する標準的なシングルモード光ファイバ(1)の断面図である。 直径(d5)のコア(4)と、直径(d6)のクラッド(5)と、直径(d7)の空孔(6)とを有し、テーパリングされていない、本発明を構築するために使用可能な微細構造のマルチコア光ファイバのモデルを示す図である。 部分的に潰された直径(d8)の孔(6)と、直径(d9)の縮径コア(4)と、直径(d10)の縮径クラッド(5)とを有する微細構造のマルチコア光ファイバを示す図である。 直径(d11)の縮径コア(4)と、直径(d12)の縮径クラッド(5)を特徴とする、孔が完全に潰された微細構造のマルチコア光ファイバを示す図である。 直径が(d13)のシングルモード光ファイバのコア(4)と、直径(d14)シングルモード光ファイバのクラッド(5)と、細管(キャピラリ)の内径(d14)及び細管の外径(d15)とが示されている、細管(7)内に配置された標準的なシングルモード光ファイバの束を示す図である。 NxN個の光ファイバカプラとして動作する本発明の有利な実施形態を示す図である。 断面4A−4Aに細管(7)の幾何的充填物の役割を果たすガラス棒(8)が表示されている、2つの入力(出力)と7つの入力(出力)とを有する本発明の有利な実施形態を示す図である。 直径(d5)のコア(4)と、直径(d6)のクラッド(5)と、直径(d7)の空孔(6)とを有し、テーパリングされていない、本発明を構築するために使用可能な微細構造のデュアルコア光ファイバのモデルを示す図である。 (1)がシングルモード光ファイバであり、(2)がマルチコア光ファイバである、2つの入力(出力)と1つの出力(入力)とを有する本発明の有利な実施形態を示す図である。 本発明の実施例6の有利な実施形態、すなわち断面(3A−3A)が示される細管(3)内に配置された標準的なシングルモード光ファイバ(1)の束と、テーパ部が示される微細構造のマルチコアファイバ(2)とが接合され、次いでファイバ(2)が、断面(9A−9A)が示されているフューモードファイバ(9)に接合されている、縦横比が保持されていない図である。 直径(d17)のコア(4)と、直径(d16)のクラッド(5)とを有する、実施例6のフューモード光ファイバ(9)の断面図である。 直径(d5.1−d5.6)のシングルモードコア(4.1−4.6)と、直径(d17)で格子定数(Λ)のフューモードコア(10)と、直径(d6)のクラッド(5)、及び直径(d7)の空孔(6)とを有し、テーパリング及び孔潰しがされていない、本発明を構築するために使用可能な実施例6の例示的マルチコアファイバを示す図である。 断面A−Aがテーパリングされない微細構造の光ファイバの断面であり、断面B−Bが一部潰された孔を有する微細構造のマルチコア光ファイバのテーパ遷移領域であり、断面C−Cが完全に潰された孔を有する微細構造のマルチコア光ファイバのウエスト領域を示す、これも縦横比が保持されていない実施例6の微細構造のマルチコア光ファイバのテーパ部の拡大図である。 フューモードファイバ(9)の始端と終端で対応してマルチプレクサとデマルチプレクサとを構築するための本発明による実施例6のカプラから成る空間多重化に基づく伝送システムを示す図である。 本発明の実施例7の有利な実施形態、すなわち細管(3)内に配置された標準的なシングルモード光ファイバ(1)の束と、テーパ部が示される微細構造の4−コア光(2)とが接合され、次いでファイバ(2)が、断面(9A−9A)が示されているフューモードファイバ(9)に接合されている、縦横比が保持されていない図である。 直径(d5.1−d5.3)のシングルモードコア(4.1−4.3)と、直径(d17)で格子定数(Λ)のフューモードコア(10)と、直径(d6)のクラッド(5)、及び直径(d7)の空孔(6)とを有し、テーパリングされず、孔潰しがされていない、本発明を構築するために使用可能な実施例7の例示的マルチコアファイバを示す図である。 本発明の有利な実施形態の実施例8、すなわちシングルモード光ファイバ(1)とテーパ部が示されている微細構造のマルチコアファイバとが接合され、次いでファイバ(2)が偏光(polarization)を維持する複屈折(birefringent)ファイバ(11)に接合されている、縦横比が保持されていない図である。 直径(d5)のシングルモードコア(4)、格子定数(Λ)で短軸(d18)と長軸(d19)の複屈折コア(12)と、直径(d6)のクラッド(5)、及び直径(d7)の空孔(6)とを有し、テーパリング及び孔潰しがされていない、本発明を構築するために使用可能な実施例8の例示的デュアルコアファイバを示す図である。 本発明の有利な実施形態の実施例9、すなわちシングルコア光ファイバ(1)とテーパ部が示されている微細構造のマルチコアファイバ(2)とが接合され、次いでファイバ(2)が偏光を維持する複屈折ファイバ(11)に接合されている、縦横比が保持されていない図である。 直径(d5)のシングルモードコア(4)、格子定数(Λ)で短軸(d18.1及びd18.2)と長軸(d19.1及びd19.2)の複屈折コア(12.1及び12.2)と、直径(d6)のクラッド(5)、及び直径(d7)の空孔(6)とを有し、テーパリング及び孔潰しがされていない、本発明を構築するために使用可能な実施例9の例示的デュアルコアファイバを示す図である。 本発明の有利な実施形態の実施例10、すなわちシングルコア光ファイバ(13)とテーパ部が示されている微細構造のマルチコアファイバ(2)とが接合され、次いでファイバ(2)が偏光を維持する複屈折ファイバ(11)に接合されている、縦横比が保持されていない図である。 直径(d5)のシングルモードコア(4)、格子定数(Λ)で短軸(d18.1及びd18.2)と長軸(d19.1及びd19.2)の複屈折コア(12.1及び12.2)と、直径(d6)のクラッド(5)、及び直径(d7)の空孔(6)とを有し、テーパリング及び孔潰しがされていない、本発明を構築するために使用可能な実施例10の例示的デュアルコアファイバを示す図である。 本発明の有利な実施形態の実施例11、すなわちシングルコアファイバ(1)及び(9)と、テーパ部が示されている微細構造のマルチコアファイバ(2)とが接合され、次いでファイバ(2)が出力シングルコアファイバ(1)及び(9)に接合されている、縦横比が保持されていない図である。 直径(d5)のシングルモードコア(4)、直径(d17)で格子定数(Λ)のフューモードコア(10)、直径(d6)のクラッド(5)、及び直径(d7)の空孔(6)とを有し、テーパリング及び孔潰しがされていない、本発明を構築するために使用可能な実施例11の例示的デュアルコアファイバを示す図である。
While the subject matter of the present invention has been presented in detail in the examples and drawings, they do not exclude the possibility of construction of the present invention according to the operating principles described herein.
An advantageous embodiment of the invention, namely a standard single-mode optical fiber (1) with a cross-section (1A-1A) and a microstructured multi-core optical fiber (2) with a tapered region are joined and then It is a figure in which the optical fiber (2) is connected to a bundle of output optical fibers arranged in a narrow tube (3) whose cross section (3A-3B) is shown, and the aspect ratio is not maintained. Section AA is a section of a microstructured optical fiber that is not tapered, and section BB is a tapered transition region of a microstructured multicore optical fiber having a collapsed / broken hole. FIG. 5 is an enlarged view of a tapered portion of a multi-structure optical fiber having a fine structure in which the aspect ratio is not maintained, showing a waist region of the fine structure multi-core optical fiber having a hole whose cross-section C-C is completely crushed. Part (a) is an untapered fiber area with a total diameter (d1), part (b) is a tapered transition region where the taper diameter is reduced / expanded, and part (c) is characterized by a diameter (d2). It is a figure which shows the taper part of the taper of a multi-core optical fiber which is a waist part of the taper. 1 is a cross-sectional view of a standard single mode optical fiber (1) having a core (4) of diameter (d3) and a cladding (5) of diameter (d4). To construct the present invention having a core (4) of diameter (d5), a cladding (5) of diameter (d6), and a hole (6) of diameter (d7), which is not tapered. It is a figure which shows the model of the multi-core optical fiber of the fine structure which can be used. A microstructured multi-core optical fiber having a partially collapsed hole (6) of diameter (d8), a reduced diameter core (4) of diameter (d9), and a reduced diameter cladding (5) of diameter (d10) FIG. FIG. 2 is a view showing a microstructured multi-core optical fiber with a completely collapsed hole, characterized by a reduced diameter core (4) having a diameter (d11) and a reduced diameter cladding (5) having a diameter (d12). A core (4) of a single mode optical fiber having a diameter (d13), a cladding (5) of a single mode optical fiber of diameter (d14), an inner diameter (d14) of a capillary (capillary), and an outer diameter (d15) of the capillary FIG. 2 shows a bundle of standard single-mode optical fibers arranged in a capillary tube (7). FIG. 5 shows an advantageous embodiment of the invention operating as N × N optical fiber couplers. Advantageous of the present invention having two inputs (outputs) and seven inputs (outputs), in which the glass rod (8) serving as a geometrical filling of the narrow tubes (7) is displayed in the cross section 4A-4A It is a figure which shows embodiment. To construct the present invention having a core (4) of diameter (d5), a cladding (5) of diameter (d6), and a hole (6) of diameter (d7), which is not tapered. It is a figure which shows the model of the dual core optical fiber of the fine structure which can be used. FIG. 2 shows an advantageous embodiment of the invention with two inputs (outputs) and one output (inputs), wherein (1) is a single mode optical fiber and (2) is a multi-core optical fiber. An advantageous embodiment of Example 6 of the present invention, namely a bundle of standard single mode optical fibers (1) arranged in a capillary (3) with a cross section (3A-3A) shown, and a taper is shown. A microstructured multi-core fiber (2) is bonded, then the fiber (2) is bonded to a fumode fiber (9) with a cross section (9A-9A), the aspect ratio is not retained FIG. It is sectional drawing of the fu mode optical fiber (9) of Example 6 which has the core (4) of diameter (d17), and the clad (5) of diameter (d16). A single mode core (4.1-4.6) of diameter (d5.1-d5.6), a fumode core (10) of diameter (d17) and lattice constant (Λ), and a cladding of diameter (d6) FIG. 6 shows an exemplary multi-core fiber of Example 6 that can be used to construct the present invention, having (5), and holes (6) of diameter (d7) that are not tapered and collapsed. FIG. Section AA is a section of a fine-structured optical fiber that is not tapered, and section BB is a tapered transition region of a microstructured multi-core optical fiber having a partially collapsed hole. FIG. 9 is an enlarged view of a taper portion of a microstructured multi-core optical fiber of Example 6 in which the waist region of the microstructured multi-core optical fiber having a hole collapsed is shown, which also does not maintain the aspect ratio. It is a figure which shows the transmission system based on the spatial multiplexing which consists of the coupler of Example 6 by this invention for constructing | requiring a multiplexer and a demultiplexer correspondingly in the start end of a fu mode fiber (9), and a termination | terminus. An advantageous embodiment of Example 7 of the present invention, namely a bundle of standard single mode optical fibers (1) placed in a capillary tube (3) and a finely structured 4-core light (2 ), And then the fiber (2) is joined to the fumode fiber (9) shown in cross section (9A-9A), without maintaining the aspect ratio. A single mode core (4.1-4.3) of diameter (d5.1-d5.3), a fumode core (10) of diameter (d17) and lattice constant (Λ), and a cladding of diameter (d6) Example multi-core fiber of Example 7 that can be used to construct the present invention, (5), and pores (6) of diameter (d7), which are not tapered and not crushed FIG. Example 8 of an advantageous embodiment of the present invention, ie a single mode optical fiber (1) and a microstructured multi-core fiber shown with a taper are joined, and then the fiber (2) maintains polarization. FIG. 3 is a diagram in which the aspect ratio is not maintained, which is bonded to a birefringent fiber (11). Single mode core (4) with diameter (d5), birefringent core (12) with short axis (d18) and long axis (d19) with lattice constant (Λ), clad (5) with diameter (d6), and diameter FIG. 9 shows an exemplary dual core fiber of Example 8 that can be used to construct the present invention with (d7) holes (6) and not tapered and crushed; Example 9 of an advantageous embodiment of the invention, namely a single-core optical fiber (1) and a microstructured multi-core fiber (2) shown with a taper are joined, and then the fiber (2) maintains polarization. It is a figure joined to the birefringent fiber (11) to which the aspect ratio is not hold | maintained. Single mode core (4) with diameter (d5), birefringent core (12.1 and d19.2) with short axis (d18.1 and d18.2) and long axis (d19.1 and d19.2) with lattice constant (Λ) 12.2), clad (5) with diameter (d6), and holes (6) with diameter (d7), used to construct the present invention, which is not tapered and crushed FIG. 10 illustrates an exemplary dual core fiber of possible Example 9. Example 10 of an advantageous embodiment of the invention, namely a single-core optical fiber (13) and a microstructured multi-core fiber (2) shown in taper are joined, and then the fiber (2) maintains polarization. It is a figure joined to the birefringent fiber (11) to which the aspect ratio is not hold | maintained. Single mode core (4) with diameter (d5), birefringent core (12.1 and d19.2) with short axis (d18.1 and d18.2) and long axis (d19.1 and d19.2) with lattice constant (Λ) 12.2), clad (5) with diameter (d6), and holes (6) with diameter (d7), used to construct the present invention, which is not tapered and crushed FIG. 11 illustrates an exemplary dual core fiber of possible Example 10. Example 11 of an advantageous embodiment of the invention, namely single-core fibers (1) and (9), and a microstructured multi-core fiber (2) shown with a taper are joined, then fiber (2) Are joined to the output single core fibers (1) and (9), and the aspect ratio is not maintained. A single mode core (4) of diameter (d5), a fumode core (10) of diameter (d17) and lattice constant (Λ), a cladding (5) of diameter (d6), and a hole of diameter (d7) (6 ) And an exemplary dual core fiber of Example 11 that can be used to construct the present invention without tapering and crushing.

本発明によるカプラは、入力光ファイバ(1)を含み、これは次いで、7−コア出力光ファイバ(3)の束に接続される微細構造の7−コア光ファイバ(2)の形態の光ファイバ(2)に接続される。   The coupler according to the invention comprises an input optical fiber (1), which is then an optical fiber in the form of a microstructured 7-core optical fiber (2) connected to a bundle of 7-core output optical fibers (3). Connected to (2).

信号はCorning社の標準的なシングルモード光ファイバ(1)、SMF−28eを伝搬し、次いで微細構造のマルチコア光ファイバ(2)の中心コアに送られる。   The signal propagates through Corning's standard single mode optical fiber (1), SMF-28e, and is then routed to the central core of the microstructured multi-core optical fiber (2).

シングルコア光ファイバ(1)が、好適には融着接続装置(Vytren GPX−3400又はFujikura FSM 70)を使用して、マルチコア光ファイバ(2)に好適には融着接続(fusion splicing)によって接続(splicing)される。   A single-core optical fiber (1) is preferably connected to the multi-core optical fiber (2), preferably by fusion splicing, using a fusion splicer (Vytren GPX-3400 or Fujikura FSM 70) (Splicing).

マルチコア光ファイバ(1)に送られた後、信号は、部分(a)では中央コアを、テーパ部(b、c)に達するまで伝搬する。好適には5mm以上であるテーパ部(b)では、光ファイバの断面:クラッド(5)、コア(4)及び孔(6)の直径は縮径(減縮)される。   After being sent to the multi-core optical fiber (1), the signal propagates through the central core in part (a) until it reaches the tapered part (b, c). In the tapered part (b) which is preferably 5 mm or more, the diameter of the cross section of the optical fiber: the clad (5), the core (4) and the hole (6) is reduced (reduced).

断面(6)の減縮により、伝搬特性、いわゆるコア絶縁縮減が変化し、その結果、スーパーモードが生成されることによって任意のコア(1つ又は複数)から残りのコアにパワーが伝送される。したがって、伝搬は絶縁されたコアの動作から結合されたコアの動作に移行する。全コアへのパワーの均等な分割は主として、孔が完全に潰される部分(b)、並びに孔の直径が縮小/増大する部分(c)で行われる。部分(c)の長さは5mmである。部分(c)の後、テーパ遷移ゾーン(b)が来る。各コア内のパワーは孔(6)の出現(遭遇)により独立して伝搬を継続する。部分(a)で、テーパ部を通過後、7つのコア(4)があり、比例する量のパワーがこれらのコアを伝搬する。空孔(6)の出現によって、1つのコアからの信号は他のコアからの信号伝搬に影響を及ぼさず、したがってなお再度絶縁されたコアの伝搬として取り扱うことができる。その7つのコアが信号を伝搬するマルチコア光ファイバは、単一のシングルモード光ファイバ(3)の束に接続される。接続は融着接続プロセスで行われ、このようなデバイスの製造、及びこれとマルチコア光ファイバとの接続は適宜の文献に詳細に記載されている。シングルモード光ファイバ(3)の束を通過した後、独立したシングルモード光ファイバの7つの信号が得られ、これらの信号は1つのシングルモード光ファイバ(1)から発すると共に、特定のレシピエントにリダイレクトされることができる。   The reduction of the cross-section (6) changes the propagation characteristics, so-called core insulation reduction, so that a super mode is generated and power is transmitted from any core (s) to the remaining cores. Propagation therefore shifts from isolated core operation to coupled core operation. The equal division of power into all cores is mainly performed in the part where the hole is completely collapsed (b) and the part where the diameter of the hole is reduced / increased (c). The length of the part (c) is 5 mm. After part (c) comes the taper transition zone (b). The power in each core continues to propagate independently due to the appearance (encounter) of the holes (6). In part (a), after passing through the taper, there are seven cores (4), and a proportional amount of power propagates through these cores. With the advent of the holes (6), the signal from one core does not affect the signal propagation from the other core and can therefore still be treated as the propagation of an isolated core. The multi-core optical fiber whose seven cores carry signals is connected to a single bundle of single mode optical fibers (3). The connection is made by a fusion splicing process, and the manufacture of such devices and their connection with multicore optical fibers are described in detail in the appropriate literature. After passing through a bundle of single-mode optical fibers (3), seven signals of independent single-mode optical fibers are obtained, these signals emanating from one single-mode optical fiber (1) and to a specific recipient Can be redirected.

テーパ部(b、c)の値はb=5mm、c=5mmであり、マルチコアファイバのテーパ比は、マルチコアファイバの以下のパラメータ:コア径d5=6.5μm、クラッド径d6=125μm、孔径d7=5.8μm、格子定数(Λ)=8.2μmで20%(部分(c)のウエスト径は最大100μm)である。   The values of the taper portions (b, c) are b = 5 mm and c = 5 mm, and the taper ratio of the multicore fiber is the following parameters of the multicore fiber: core diameter d5 = 6.5 μm, clad diameter d6 = 125 μm, hole diameter d7 = 5.8 μm, lattice constant (Λ) = 8.2 μm, and 20% (the waist diameter of the portion (c) is 100 μm at the maximum).

有利な実施形態では、本発明によるカプラはパワーを2つの入力光ファイバ(1)から7つの光ファイバ(3)の束に分割するために使用され、実施例は微細構造のマルチコア光ファイバ(2)を利用している。シングルモード光ファイバ(1)はCorning社のSMF−28e+ファイバである。   In an advantageous embodiment, the coupler according to the invention is used to divide the power into a bundle of two optical fibers (1) to seven optical fibers (3), the example being a microstructured multi-core optical fiber (2 ). Single mode optical fiber (1) is Corning SMF-28e + fiber.

2つのシングルコア光ファイバ(1)が、融着接続装置(Vytren GPX−3400又はFujikura FSM 70)を使用して、マルチコア光ファイバ(2)に好適には融着接続によって接続される。一方、束内の各々のシングルモード光ファイバは、マルチコア光ファイバの異なるコアに接続される。マルチコア光ファイバ(2)に送られた後、信号はテーパ部(b、c)に達するまで2つのコア内にある部分(a)をさらに伝搬する。好適には5mm以上のテーパ部(b)で、光ファイバの断面:クラッド(5)、コア(4)、及び孔(6)の直径は縮径される。   Two single-core optical fibers (1) are connected to the multi-core optical fiber (2), preferably by fusion splicing, using a fusion splicing device (Vytren GPX-3400 or Fujikura FSM 70). On the other hand, each single mode optical fiber in the bundle is connected to a different core of the multi-core optical fiber. After being sent to the multi-core optical fiber (2), the signal further propagates through the part (a) in the two cores until it reaches the tapered part (b, c). Preferably, the diameter of the cross section of the optical fiber: the clad (5), the core (4), and the hole (6) is reduced by a tapered portion (b) of 5 mm or more.

断面(6)の縮径により、伝搬特性、いわゆるコア絶縁縮減が変化し、その結果、スーパーモードが生成されることによってパワーは任意のコア(1つ又は複数)から残りのコアにパワーが伝送される。したがって、伝搬は絶縁されたコアの動作から結合されたコアの動作に移行する。全コアへのパワーの均等な分割は主として、孔が完全に潰される部分(c)、並びに孔の直径が縮小/増大する部分(b)で行われる。   Due to the reduced diameter of the cross section (6), the propagation characteristics, so-called core insulation reduction, change, and as a result, the super mode is generated so that power is transferred from any core (s) to the remaining cores. Is done. Propagation therefore shifts from isolated core operation to coupled core operation. The equal division of power into all cores is mainly performed in the part where the hole is completely collapsed (c) and the part where the diameter of the hole is reduced / increased (b).

部分(c)の長さは7mmである。部分(c)の後、テーパ遷移ゾーン(b)が来る。各コア内のパワーは孔(6)の出現により独立して伝搬を継続する。部分(a)で、テーパ部を通過後、7つのコア(4)があり、比例する量のパワーがこれらのコアを伝搬する。空孔(6)の出現によって、1つのコアからの信号は他のコアからの信号伝搬に影響を及ぼさず、したがってなお再度絶縁されたコアの伝搬として取り扱うことができる。その7つのコアが信号を伝搬するマルチコア光ファイバは、単一のシングルモード光ファイバ(3)の束に接続される。接続は融着接続プロセスで行われ、このようなデバイスの製造、及びこれとマルチコア光ファイバとの接続は適宜の文献に詳細に記載されている。シングルモード光ファイバ(3)の束を通過した後、独立したシングルモード光ファイバの7つの信号が得られ、これらの信号は2つのシングルモード光ファイバ(1)から発すると共に、特定のレシピエントにリダイレクトされることができる。   The length of the part (c) is 7 mm. After part (c) comes the taper transition zone (b). The power in each core continues to propagate independently due to the appearance of the holes (6). In part (a), after passing through the taper, there are seven cores (4), and a proportional amount of power propagates through these cores. With the advent of the holes (6), the signal from one core does not affect the signal propagation from the other core and can therefore still be treated as the propagation of an isolated core. The multi-core optical fiber whose seven cores carry signals is connected to a single bundle of single mode optical fibers (3). The connection is made by a fusion splicing process, and the manufacture of such devices and their connection with multicore optical fibers are described in detail in the appropriate literature. After passing through a bundle of single-mode optical fibers (3), seven signals of independent single-mode optical fibers are obtained, these signals emanating from the two single-mode optical fibers (1) and to a specific recipient Can be redirected.

テーパ部(b、c)の値はb=5mm、c=5mmであり、マルチコアファイバのテーパ比は、マルチコアファイバの以下のパラメータ:コア径d5=6.5μm、クラッド径d6=125μm、孔径d7=5.8μm、格子定数(Λ)=8.2μmで20%(部分(c)のウエスト径は最大100μm)である。   The values of the taper portions (b, c) are b = 5 mm and c = 5 mm, and the taper ratio of the multicore fiber is the following parameters of the multicore fiber: core diameter d5 = 6.5 μm, clad diameter d6 = 125 μm, hole diameter d7 = 5.8 μm, lattice constant (Λ) = 8.2 μm, and 20% (the waist diameter of the portion (c) is 100 μm at the maximum).

本発明が7つの入力光ファイバ(1)の各々から束の7つの出力光ファイバ(3)に結合するために使用される、図9に示される本発明の有利な実施形態では、微細構造のマルチコア光ファイバ(2)が利用される。信号は標準的なシングルモード光ファイバ(1)、Corning社のSMF−28e+ファイバを伝搬し、次いで微細構造のマルチコア光ファイバ(2)に送られる。   In the advantageous embodiment of the invention shown in FIG. 9, the invention is used to couple from each of the seven input optical fibers (1) to a bundle of seven output optical fibers (3), A multi-core optical fiber (2) is used. The signal propagates through a standard single-mode optical fiber (1), Corning's SMF-28e + fiber, and then sent to a microstructured multi-core optical fiber (2).

シングルモード光ファイバ(1)が、融着接続装置(Vytren GPX−3400又はFujikura FSM 70)を使用して、マルチコア光ファイバ(2)に好適には融着接続によって接続される。マルチコア光ファイバ(2)に送られた後、信号はテーパ部(b、c)に達するまでマルチコアファイバのまだ7つのコア内にある部分(a)を伝搬する。好適には5mm以上のテーパ部(b)で、光ファイバの断面:クラッド(5)、コア(4)、及び孔(6)の直径は縮径される。断面(6)の縮径により、伝搬特性、いわゆるコア絶縁縮減が変化し、その結果、スーパーモードが生成されることによって信号はコア間に信号を伝送することが可能になる。したがって、伝搬は絶縁されたコアの動作から結合されたコアの動作に移行する。コア間の信号の混合は、主として孔が完全に潰される部分(c)、並びに孔の直径が縮小/増大する部分(b)で行われる。部分(c)の長さは7mmである。部分(c)の後、テーパ遷移ゾーン(b)が来る。各コア内のパワーは孔(6)の出現により独立して伝搬を継続する。部分(a)で、テーパ部を通過後、7つのコア(4)があり、比例する量のパワーがこれらのコアを伝搬する。空孔(6)の出現によって、1つのコアからの信号は他のコアからの信号伝搬に影響を及ぼさず、したがってなお再度絶縁されたコアの伝搬として取り扱うことができる。その7つのコアが信号を伝搬するマルチコア光ファイバは、単一のシングルモード光ファイバ(3)の束に接続される。接続は融着接続プロセスで行われ、このようなデバイスの製造、及びこれとマルチコア光ファイバとの接続は適宜の文献に詳細に記載されている。シングルモード光ファイバ(3)の束を通過した後、独立したシングルモード光ファイバの7つの信号が得られ、これらの信号は7つの入力光ファイバの全部からの情報を含むと共に、特定のレシピエントにリダイレクトされることができる。   A single mode optical fiber (1) is connected to the multi-core optical fiber (2), preferably by fusion splicing, using a fusion splicing device (Vytren GPX-3400 or Fujikura FSM 70). After being sent to the multi-core optical fiber (2), the signal propagates through the portion (a) that is still within the seven cores of the multi-core fiber until it reaches the taper (b, c). Preferably, the diameter of the cross section of the optical fiber: the clad (5), the core (4), and the hole (6) is reduced by a tapered portion (b) of 5 mm or more. Due to the reduced diameter of the cross-section (6), the propagation characteristics, so-called core insulation reduction, change, and as a result, the super mode is generated, so that the signal can be transmitted between the cores. Propagation therefore shifts from isolated core operation to coupled core operation. The mixing of the signals between the cores takes place mainly in the part where the hole is completely collapsed (c) and in the part where the diameter of the hole is reduced / increased (b). The length of the part (c) is 7 mm. After part (c) comes the taper transition zone (b). The power in each core continues to propagate independently due to the appearance of the holes (6). In part (a), after passing through the taper, there are seven cores (4), and a proportional amount of power propagates through these cores. With the advent of the holes (6), the signal from one core does not affect the signal propagation from the other core and can therefore still be treated as the propagation of an isolated core. The multi-core optical fiber whose seven cores carry signals is connected to a single bundle of single mode optical fibers (3). The connection is made by a fusion splicing process, and the manufacture of such devices and their connection with multicore optical fibers are described in detail in the appropriate literature. After passing through a bundle of single-mode optical fibers (3), seven signals of independent single-mode optical fibers are obtained, these signals contain information from all seven input optical fibers, and a specific recipient. Can be redirected to.

テーパ部(b、c)の値はb=5mm、c=7mmであり、マルチコアファイバのテーパ比は、マルチコアファイバの以下のパラメータ:コア径d5=6.5μm、クラッド径d6=125μm、孔径d7=5.8μm、格子定数(Λ)=8.2μmで20%(部分(c)のウエスト径は最大100μm)である。   The values of the taper portions (b, c) are b = 5 mm and c = 7 mm, and the taper ratio of the multicore fiber is the following parameters of the multicore fiber: core diameter d5 = 6.5 μm, clad diameter d6 = 125 μm, hole diameter d7 = 5.8 μm, lattice constant (Λ) = 8.2 μm, and 20% (the waist diameter of the portion (c) is 100 μm at the maximum).

本発明が2つの入力波長を特定の出力光ファイバの間で切り替えるために使用される図12に示される本発明の別の実施形態では、微細構造のマルチコア光ファイバ(2)が利用される。この実施形態では、これは図11に示されるデュアルコア光ファイバであってよい。Corning社の標準的なシングルモード光ファイバ(1)、SMF−28eを伝搬する信号は、次いで微細構造のマルチコア光ファイバ(2)のコアの1つに送られる。   In another embodiment of the invention shown in FIG. 12, where the invention is used to switch between two input wavelengths between specific output optical fibers, a microstructured multi-core optical fiber (2) is utilized. In this embodiment, this may be the dual core optical fiber shown in FIG. The signal propagating through Corning's standard single-mode optical fiber (1), SMF-28e, is then sent to one of the cores of a microstructured multi-core optical fiber (2).

シングルモード光ファイバ(1)が、融着接続装置(Vytren GPX−3400又はFujikura FSM 70)を使用して、マルチコア光ファイバ(2)に融着接続によって接続される。マルチコア光ファイバ(2)に送られた後、信号はテーパ部(b、c)に達するまでマルチコアファイバが接続される部分(a)内でさらにコア内を伝搬する。好適には6mm以上のテーパ部(b)で、光ファイバの断面:クラッド(5)、コア(4)、及び孔(6)の直径は縮径される。断面(6)の縮径により、伝搬特性、いわゆるコア絶縁縮減が変化し、その結果、スーパーモードが生成されることによって信号を担持する初期コアから第2のコアにパワーを伝送することが可能になる。したがって、伝搬は絶縁されたコアの動作から結合されたコアの動作に移行する。テーパ部の長さに応じて、信号はコア間で任意の比率で分離可能である。テーパ部(テーパウエスト領域)が10mmの場合は、信号はシングルコアファイバが接続されたコアのみを伝搬する。8mεだけ伸長されたテーパ部(テーパウエスト領域)の場合は、信号は完全に近傍のコアに送られる。中間値はパワーが様々な関係で両方のコアを伝搬する状況に対応する。マルチコア光ファイバ(2)が巻回、又は取り付けられる圧電によって、テーパ長を変えることができ、装置が同じ光スイッチ機能で動作しつつ、特定のコア間の信号の切り換えが生じる。   A single mode optical fiber (1) is connected by fusion splicing to a multi-core optical fiber (2) using a fusion splicing device (Vytren GPX-3400 or Fujikura FSM 70). After being sent to the multi-core optical fiber (2), the signal further propagates in the core in the portion (a) to which the multi-core fiber is connected until reaching the tapered portions (b, c). Preferably, the diameter of the cross section of the optical fiber: the clad (5), the core (4), and the hole (6) is reduced by a tapered portion (b) of 6 mm or more. Due to the reduced diameter of the cross section (6), the propagation characteristics, so-called core insulation reduction, change, and as a result, a super mode is generated so that power can be transmitted from the initial core carrying the signal to the second core. become. Propagation therefore shifts from isolated core operation to coupled core operation. Depending on the length of the taper, the signal can be separated between the cores at any ratio. When the taper portion (taper waist region) is 10 mm, the signal propagates only through the core to which the single core fiber is connected. In the case of a taper portion (taper waist region) extended by 8 mε, the signal is completely sent to a nearby core. The intermediate value corresponds to the situation where power propagates through both cores in various relations. The taper length can be changed by the piezoelectric around which the multi-core optical fiber (2) is wound or attached, and the switching of signals between specific cores occurs while the device operates with the same optical switch function.

テーパ部(b、c)の値はb=5mm、c=10mmであり、マルチコアファイバのテーパ比は、マルチコアファイバの以下のパラメータ:コア径d5=125μm、クラッド径d6=6.6μm、孔径d7=6.6μm、格子定数(Λ)=7.6μmで30%である。   The values of the taper portions (b, c) are b = 5 mm and c = 10 mm, and the taper ratio of the multicore fiber is the following parameters of the multicore fiber: core diameter d5 = 125 μm, clad diameter d6 = 6.6 μm, hole diameter d7 = 6.6 μm, lattice constant (Λ) = 7.6 μm, 30%.

本発明が2つの入力波長を特定の出力光ファイバに分離するために使用される図12に示される本発明の有利な実施形態では、微細構造のマルチコア光ファイバ(2)が利用される。この実施形態では、これは図11に示されるデュアルコア光ファイバであってよい。Corning社の標準的なシングルモード光ファイバ(1)、SMF−28eを伝搬する信号は、微細構造のマルチコア光ファイバ(2)のコアの1つに送られる。この実施形態では、1550nmと1310nmの2つの波長が入力光ファイバを伝搬する。シングルモード光ファイバ(1)が、融着接続装置(Vytren GPX−3400又はFujikura FSM 70)を使用して、マルチコア光ファイバ(2)に融着接続によって接続される。マルチコア光ファイバ(2)に送られた後、信号はテーパ部(b、c)に達するまでマルチコアファイバが接続される部分(a)内でさらにコア内を伝搬する。好適には3mm以上のテーパ部(b)で、光ファイバの断面:クラッド(5)、コア(4)、及び孔(6)の直径は縮径される。断面(6)の縮径により、伝搬特性、いわゆるコア絶縁縮減が変化し、その結果、スーパーモードが生成されることによって、最初の信号搬送コアから第2のコアに信号を伝送することが可能になる。したがって、伝搬は絶縁されたコアの動作から結合されたコアの動作に移行する。テーパ長に応じて、信号は任意の比率でコア間で分離可能である。テーパ部(テーパウエスト領域)が6mmの場合は、1550nmの波長が、シングルコアファイバが接続されたコアのみを伝搬する。また、1310nmの波長は近傍のコアのみを伝搬する。テーパ部(テーパウエスト領域)が8mεだけ伸長されている場合は、この実施形態では1550nmと980nmである他の波長がコア間で効率的に分離される。ファイバを伸長させることができるためテーパ長を変ることができ、ひいては様々な波長分離構成が可能である。また、本明細書に記載の波長では、2つの波長を特定の通信チャネルに分離できるようなテーパ長がある。本発明のこのような利用分野は、WDM(波長分割多重化)カプラの概念の実施である。   In the advantageous embodiment of the invention shown in FIG. 12, where the invention is used to separate two input wavelengths into a specific output optical fiber, a microstructured multi-core optical fiber (2) is utilized. In this embodiment, this may be the dual core optical fiber shown in FIG. A signal propagating through Corning's standard single mode optical fiber (1), SMF-28e, is sent to one of the cores of a microstructured multi-core optical fiber (2). In this embodiment, two wavelengths, 1550 nm and 1310 nm, propagate through the input optical fiber. A single mode optical fiber (1) is connected by fusion splicing to a multi-core optical fiber (2) using a fusion splicing device (Vytren GPX-3400 or Fujikura FSM 70). After being sent to the multi-core optical fiber (2), the signal further propagates in the core in the portion (a) to which the multi-core fiber is connected until reaching the tapered portions (b, c). Preferably, the diameter of the cross section of the optical fiber: the clad (5), the core (4), and the hole (6) is reduced by a tapered portion (b) of 3 mm or more. By reducing the diameter of the cross section (6), the propagation characteristics, so-called core insulation reduction, change, and as a result, a super mode is generated, so that signals can be transmitted from the first signal carrying core to the second core. become. Propagation therefore shifts from isolated core operation to coupled core operation. Depending on the taper length, the signal can be separated between the cores at any ratio. When the taper portion (taper waist region) is 6 mm, the wavelength of 1550 nm propagates only through the core to which the single core fiber is connected. Further, the wavelength of 1310 nm propagates only in the nearby core. When the taper portion (taper waist region) is extended by 8 mε, in this embodiment, other wavelengths of 1550 nm and 980 nm are efficiently separated between the cores. Since the fiber can be stretched, the taper length can be changed, and thus various wavelength separation configurations are possible. Also, the wavelengths described herein have a taper length that allows the two wavelengths to be separated into specific communication channels. Such a field of application of the present invention is the implementation of the concept of WDM (wavelength division multiplexing) couplers.

テーパ部(b、c)の値はb=3mm、c=6mmであり、マルチコアファイバのテーパ比は、マルチコアファイバの以下のパラメータ:コア径d5=6.6μm、クラッド径d6=125μm、孔径d7=6.6μm、格子定数(Λ)=7.6μmで30%である。   The values of the taper portions (b, c) are b = 3 mm and c = 6 mm, and the taper ratio of the multi-core fiber is the following parameters of the multi-core fiber: core diameter d5 = 6.6 μm, clad diameter d6 = 125 μm, hole diameter d7 = 6.6 μm, lattice constant (Λ) = 7.6 μm, 30%.

本発明によるカプラによって、空気が充填された孔の形態の屈折率6の低減エリアで絶縁されたコアと、波長1550nmのシングルモードコア(4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6)を有するマルチコア(7−コア)光ファイバ(2)を含む制御されたモードのアドレッシングのための素子の構築が可能になり、上記コアは、段階的な屈折率分布と実効屈折率が異なる基本モードとを有する。絶縁コアを有する7−コアファイバ(2)には、ファンイン/ファンアウト型の素子を使用して、7−入力シングルコアファイバ(2)が細管(3)内に配置され、マルチコアファイバの反対側にはシングルコアのフューモード出力ファイバ(9)が取り付けられ、マルチコア光ファイバ(2)の部分では、絶縁孔6の構造を潰すことによって絶縁が縮減される。六角形の格子上には微細構造素子(孔及びコア)の幾何的な中点が配置され、格子定数(Λ)は20μmであり、絶縁孔の直径は10μmであり、コア(10)−アドレッシングされるコアマルチコアは段階的な屈折率分布を有し、それはフューモードであり、特定のモードの別個の実効屈折率を有している。アドレッシングされるコア(10)の近傍には段階的な屈折率分布を有するアドレッシングするコア(4.1〜4.6)があり、モードの実効屈折率は、アドレッシングされるコア(10)のそれぞれのモードの実効屈折率に整合するように選択される。   With the coupler according to the invention, a core insulated in a reduced area of refractive index 6 in the form of air-filled holes and a single mode core (4.1, 4.2, 4.3, 4.4 with a wavelength of 1550 nm). , 4.5, 4.6) can be constructed for controlled mode addressing comprising a multi-core (7-core) optical fiber (2), which has a graded refractive index. And a fundamental mode having a different distribution and effective refractive index. For the 7-core fiber (2) with an insulating core, using a fan-in / fan-out type element, a 7-input single-core fiber (2) is placed in the capillary tube (3), opposite the multi-core fiber. A single-core fumode output fiber (9) is attached to the side, and in the multi-core optical fiber (2) portion, the insulation is reduced by crushing the structure of the insulating hole 6. Geometric midpoints of the microstructure elements (holes and cores) are arranged on the hexagonal lattice, the lattice constant (Λ) is 20 μm, the diameter of the insulating holes is 10 μm, and the core (10) -addressing The core multicore that is made has a graded refractive index profile, which is a fu mode and has a distinct effective refractive index for a particular mode. In the vicinity of the addressed core (10) is an addressing core (4.1 to 4.6) having a graded refractive index distribution, and the effective refractive index of the mode is determined for each of the addressed cores (10). Is selected to match the effective refractive index of the mode.

絶縁が縮減されないエリアには、任意のコア対間で観察される最大クロストークが−10dB未満であるようにスーパーモードが形成される(非効率な形成)。マルチコアファイバ(2)の構造は、ある部分では孔(6)の構造が潰されるように修正され、この部分はアドレッシングするコア及びアドレッシングされるコア上に効率的にスーパーモードが形成されるのに十分な長さがある。孔(6)の潰れ部の長さは5mmであり、テーパ比は0.5%である。   In the area where the insulation is not reduced, a super mode is formed (inefficient formation) so that the maximum crosstalk observed between any pair of cores is less than -10 dB. The structure of the multi-core fiber (2) is modified so that in some parts the structure of the hole (6) is crushed, this part being able to efficiently form a supermode on the addressing core and the addressed core. There is enough length. The length of the collapsed portion of the hole (6) is 5 mm, and the taper ratio is 0.5%.

(c)=5mmの部分では、コアを分離する孔が潰される結果として縮減(低減)されたコア絶縁が形成され、スーパーモードが形成されてクロストークが増大する−マルチコアファイバの出力でのアドレッシングされるモードの形態のアドレッシングされるコアに存在するパワーと、マルチコアファイバの入力でのアドレッシングモードの形態のアドレッシングするコアに存在するパワーとの比率は−3dBよりも大きい。1つのアドレッシングするコアのみを励起する場合は、特定のアドレッシングするコア(1つ又は複数)及びアドレッシングされるコア(1つ又は複数)内の(初期励起されるアドレッシングモードにより)アドレッシングされないモードの形態でマルチコアの出力に存在するパワーと、マルチコアの入力での初期励起されるアドレッシングするコアのアドレッシングモードの形態のパワーとの比率は−14dB未満である。修正部分の端部に現れるアドレッシングされる各モードのパワーレベル分布は「フリーズ」され、この状態はマルチコアファイバの非修正部分によって更に移送される。   (C) = 5 mm, reduced core insulation is formed as a result of collapse of the holes separating the cores, super mode is formed and crosstalk is increased-addressing at the output of multi-core fiber The ratio between the power present in the addressed core in the form of the addressed mode and the power present in the addressing core in the form of the addressing mode at the input of the multicore fiber is greater than -3 dB. If only one addressing core is excited, the mode of the unaddressed mode (depending on the initially excited addressing mode) within the specific addressing core (s) and addressed core (s) The ratio between the power present at the output of the multicore and the power in the form of the addressing mode of the core that is initially excited at the multicore input is less than -14 dB. The power level distribution of each addressed mode appearing at the end of the modified portion is “frozen” and this state is further transported by the unmodified portion of the multicore fiber.

シングルコアのフューモードファイバ(9)は、マルチコアファイバ(2)のアドレッシングされるコア(10)と同一又は類似の特性を有するマルチコアファイバ(2)の出力端に接続される。したがって、シングルコアのフューモードファイバ(9)では、7つのモードを使用してモード多重化が行われる。したがって、コアの絶縁が制御されて低減(縮減)された上記のマルチコアファイバでのカプラ構成は、フューモードファイバ内でのアドレッシングモードを可能にする素子(カプラ)である。   The single-core fumode fiber (9) is connected to the output end of the multi-core fiber (2) having the same or similar characteristics as the addressed core (10) of the multi-core fiber (2). Therefore, in the single-core fumode fiber (9), mode multiplexing is performed using seven modes. Therefore, the above-described coupler configuration in the multi-core fiber in which the insulation of the core is controlled (reduced) is an element (coupler) that enables an addressing mode in the fu mode fiber.

同様に、フューモードファイバ内の信号は、本発明によるカプラを使用して逆多重化されることが可能である−フューモードファイバ内で伝送され、特定のモードで符号化される情報は、個々のコアに、更には別個の光ファイバに分離されることができる。フューモード光ファイバへの接続を有するマルチプレクサ及びデマルチプレクサの構成のカプラを使用することによって、モード多重化を使用した伝送システムを構築することができる(図17)。   Similarly, the signal in the fu mode fiber can be demultiplexed using the coupler according to the present invention-the information transmitted in the fu mode fiber and encoded in a particular mode is individually And can be separated into separate optical fibers. A transmission system using mode multiplexing can be constructed by using couplers in a multiplexer and demultiplexer configuration with connections to a fumode optical fiber (FIG. 17).

フューモードファイバ(9)の寸法:クラッド径d16=125μm;フューモードコア(10)−直径d17=20μm、5.8モル%のGeOでドープされたSiO
マルチコアファイバ(2)の寸法:
−フューモードコア(10)−直径d17=20μm、5.8モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(4.1)−直径d5.1=12.6μm、5.8モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(4.2)−直径d5.2=8μm、5.8モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(4.3)−直径d5.3=6.4μm、5.8モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(4.4)−直径d5.4=5.4μm、5.8モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(4.5)−直径d5.5=4.4μm、5.8モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(4.6)−直径d5.6=2μm、5.8モル%のGeOでドープされたSiO
−クラッド(5)−直径d6=250μm、0モル%のGeOでドープされたSiO
−格子定数(Λ)=20μm
孔(6)の寸法:直径d7=10μm
テーパのパラメータ:
−部分(b)=0mm
−部分(c)=5mm
−直径d1=d2=250μm
−テーパ比=0・5%(孔の破壊によるテーパなし)
The dimensions of diffuser-mode fiber (9): clad diameter d16 = 125 [mu] m; diffuser-mode core (10) - the diameter d17 = 20μm, SiO 2 doped with 5.8 mole% of GeO 2
Dimensions of multicore fiber (2):
- Few-mode core (10) - the diameter d17 = 20 [mu] m, SiO doped with 5.8 mole% of GeO 2 2;
- Core (4.1) - diameter d5.1 = 12.6μm, SiO doped with 5.8 mole% of GeO 2 2;
- Core (4.2) - diameter d5.2 = 8μm, SiO 2 doped with 5.8 mole% of GeO 2;
- Core (4.3) - diameter d5.3 = 6.4μm, SiO doped with 5.8 mole% of GeO 2 2;
- Core (4.4) - diameter d5.4 = 5.4μm, SiO doped with 5.8 mole% of GeO 2 2;
- Core (4.5) - diameter d5.5 = 4.4μm, SiO doped with 5.8 mole% of GeO 2 2;
- Core (4.6) - diameter d5.6 = 2μm, SiO 2 doped with 5.8 mole% of GeO 2;
- cladding (5) - diameter d6 = 250 [mu] m, SiO doped with 0 mol% of GeO 2 2;
-Lattice constant (Λ) = 20 μm
Size of hole (6): Diameter d7 = 10 μm
Taper parameters:
-Part (b) = 0 mm
-Part (c) = 5 mm
-Diameter d1 = d2 = 250 μm
-Taper ratio = 0.5% (no taper due to hole breakage)

実施例6の発明は図3、図13、図14、図15、図16及び図17に示されている。この構成では、アドレッシングするコアの6つの基本モードがアドレッシングされるコアの6つの高次モードをアドレッシングする。アドレッシングされるコアの基本モードは、最初にファイバをこのコアに接続することによって励起される。   The invention of Embodiment 6 is shown in FIG. 3, FIG. 13, FIG. 14, FIG. 15, FIG. In this configuration, the six fundamental modes of the addressing core address the six higher order modes of the core to be addressed. The fundamental mode of the addressed core is excited by first connecting the fiber to this core.

本発明によるカプラによって、空気が充填された孔の形態の屈折率(6)の低減エリアで絶縁されたコアと、波長1550nmのシングルモードコア(4.1、4.2、4.3)とを有するマルチコア光ファイバ(2)を有する制御されたアドレッシングするモードのための素子の構築が可能になり、それらのコアは、段階的な屈折率分布と実効屈折率が異なる基本モードとを有する。ファンイン/ファンアウト型の素子を使用するマルチコア−4−コアファイバ(2)には3−入力シングルコアファイバ(2)が細管(3)内に配置され、マルチコアファイバの反対側にはシングルコアのフューモード出力ファイバ(9)が取り付けられ、マルチコア光ファイバ(2)の部分では、絶縁孔(6)の構造を潰すことによって絶縁が縮減される。六角形の格子上には微細構造素子(孔及びコア)の幾何的な中点が配置され、格子定数(Λ)は20μmであり、絶縁孔の直径は10μmであり、コア(10)−アドレッシングされるコアのマルチコアは段階的な屈折率分布を有し、それはフューモードであり、特定のモードの別個の実効屈折率を有している。アドレッシングされるコア(10)の近傍には段階的な屈折率分布を有するアドレッシングするコア(4.1〜4.3)があり、モードの実効屈折率は、アドレッシングされるコア(10)のそれぞれのモードの実効屈折率に整合するように選択される。絶縁が縮減されないエリアには、任意のコア対間で観察される最大のクロストークが−10dB未満であるようにスーパーモードが形成される(非効率な形成)。   With the coupler according to the invention, a core insulated in the area of reduced refractive index (6) in the form of air-filled holes and a single mode core (4.1, 4.2, 4.3) with a wavelength of 1550 nm, It is possible to construct an element for a controlled addressing mode having a multi-core optical fiber (2) with a core having a graded refractive index profile and a fundamental mode with a different effective refractive index. The multi-core 4-core fiber (2) using the fan-in / fan-out type element has a 3-input single-core fiber (2) arranged in the narrow tube (3), and the single-core is opposite to the multi-core fiber. In the multi-core optical fiber (2), the insulation is reduced by crushing the structure of the insulating hole (6). Geometric midpoints of the microstructure elements (holes and cores) are arranged on the hexagonal lattice, the lattice constant (Λ) is 20 μm, the diameter of the insulating holes is 10 μm, and the core (10) -addressing The multi-core of the core to be produced has a graded refractive index profile, which is a fu mode and has a distinct effective refractive index for a particular mode. In the vicinity of the core (10) to be addressed, there are cores (4.1 to 4.3) having a graded refractive index distribution, and the effective refractive index of the mode is determined for each of the cores (10) to be addressed. Is selected to match the effective refractive index of the mode. In areas where the insulation is not reduced, a super mode is formed such that the maximum crosstalk observed between any core pair is less than -10 dB (inefficient formation).

マルチコアファイバ(2)の構造は、ある部分では孔(6)の構造が潰されるように修正され、この部分はアドレッシングするコア及びアドレッシングされるコア上に効率的にスーパーモードが形成されるのに十分な長さがある。孔(6)の潰れ部の長さは5mmであり、テーパ遷移領域(b)=2mm、テーパ比は10%である。   The structure of the multi-core fiber (2) is modified so that in some parts the structure of the hole (6) is crushed, this part being able to efficiently form a supermode on the addressing core and the addressed core. There is enough length. The length of the collapsed portion of the hole (6) is 5 mm, the taper transition region (b) = 2 mm, and the taper ratio is 10%.

(c)=5mmの部分では、コアを分離する孔が潰される結果として縮減(低減)されたコア絶縁が形成され、スーパーモードが形成されてクロストークが増大する−マルチコアファイバの出力でのアドレッシングされるモードの形態のアドレッシングされるコアに存在するパワーと、マルチコアファイバの入力でのアドレッシングするモードの形態のアドレッシングするコアに存在するパワーとの比率は−3dBよりも大きい。1つのアドレッシングするコアのみを励起する場合は、特定のアドレッシングするコア(1つ又は複数)及びアドレッシングされるコア(1つ又は複数)内の(初期励起されるアドレッシングモードによる)アドレッシングされないモードの形態のマルチコアの出力に存在するパワーと、マルチコアの入力での初期励起されるアドレッシングするコア(1つ又は複数)内のアドレッシングモードの形態のパワーにとの比率は−14dB未満である。修正部分の端部に現れるアドレッシングされる各モードのパワーレベル分布は「フリーズ」され、この状態はマルチコアファイバの非修正部分によって更に移送される。   (C) = 5 mm, reduced core insulation is formed as a result of collapse of the holes separating the cores, super mode is formed and crosstalk is increased-addressing at the output of multi-core fiber The ratio of the power present in the addressed core in the form of the addressed mode to the power present in the addressing core in the form of the addressing mode at the input of the multicore fiber is greater than -3 dB. If only one addressing core is excited, the form of the unaddressed mode (depending on the initially excited addressing mode) within the specific addressing core (s) and addressed core (s) The ratio between the power present at the output of the multicore and the power in the form of addressing mode in the addressing core (s) initially excited at the multicore input is less than -14 dB. The power level distribution of each addressed mode appearing at the end of the modified portion is “frozen” and this state is further transported by the unmodified portion of the multicore fiber.

マルチコアファイバ(2)の出力端シングルコアのフューモードファイバ(9)は、マルチコアファイバ(2)のアドレッシングされるコア(10)と同一又は類似の特性で接続される。したがって、シングルコアのフューモードファイバ(9)では、3つのモードを使用してモード多重化が行われる。したがって、コアの絶縁が制御されて低減(縮減)されたマルチコアファイバの上記のカプラ構成は、フューモードファイバ内でのアドレッシングモードを可能にする素子(カプラ)である。   The single-core fumode fiber (9) at the output end of the multicore fiber (2) is connected with the same or similar characteristics as the addressed core (10) of the multicore fiber (2). Therefore, mode multiplexing is performed using three modes in the single-core fumode fiber (9). Therefore, the above-described coupler configuration of the multi-core fiber whose core insulation is controlled and reduced (reduced) is an element (coupler) that enables an addressing mode in the fu mode fiber.

同様に、フューモードファイバ内の信号は、本発明によるカプラを使用して逆多重化されることが可能である−フューモードファイバ内で伝送され、特定のモードで符号化される情報は、個々のコアに、更には別個の光ファイバに分離されることができる。フューモード光ファイバへの接続を有するマルチプレクサ及びデマルチプレクサの構成のカプラを使用することによって、モード多重化を使用した伝送システムを構築することができる。   Similarly, the signal in the fu mode fiber can be demultiplexed using the coupler according to the present invention-the information transmitted in the fu mode fiber and encoded in a particular mode is individually And can be separated into separate optical fibers. By using couplers in the multiplexer and demultiplexer configuration with connections to the fumode optical fiber, a transmission system using mode multiplexing can be constructed.

フューモードファイバ9の寸法:クラッド径d16=125μm;フューモードコア(10)−直径d17=10μm、5.8モル%のGeOでドープされたSiO
マルチコアファイバ(2)の寸法:
−フューモードコア(10)−直径d17=10μm、9モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(4.1)−直径d5.1=10μm、2モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(4.2)−直径d5.2=8μm、11.3モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(4.3)−直径d5.3=10μm、6.1モル%のGeOでドープされたSiO
−クラッド(5)−直径d6=250μm、0モル%のGeOでドープされたSiO
−格子定数(Λ)=16μm
孔(6)の寸法:直径d7=8μm
テーパのパラメータ:
−部分(b)=2mm
−部分(c)=5mm
−直径d1=250μm
−テーパ比=10%(d2=225μm)
The dimensions of diffuser-mode fiber 9: clad diameter d16 = 125 [mu] m; diffuser-mode core (10) - the diameter d17 = 10μm, SiO 2 doped with 5.8 mole% of GeO 2
Dimensions of multicore fiber (2):
- Few-mode core (10) - the diameter d17 = 10 [mu] m, SiO doped with 9 mol% of GeO 2 2;
- Core (4.1) - diameter d5.1 = 10μm, SiO doped with 2 mole% of GeO 2 2;
- Core (4.2) - diameter d5.2 = 8μm, SiO 2 doped with 11.3 mol% of GeO 2;
- Core (4.3) - diameter d5.3 = 10μm, SiO 2 doped with 6.1 mole% of GeO 2;
- cladding (5) - diameter d6 = 250 [mu] m, SiO doped with 0 mol% of GeO 2 2;
-Lattice constant (Λ) = 16 μm
Size of hole (6): Diameter d7 = 8 μm
Taper parameters:
-Part (b) = 2 mm
-Part (c) = 5 mm
-Diameter d1 = 250 μm
−Taper ratio = 10% (d2 = 225 μm)

実施例7の発明は図3、図18、及び図19に示されている。この構成では、アドレッシングするコアの3つの基本モードがアドレッシングされるコアの2つの高次モードをアドレッシングする。   The invention of Example 7 is shown in FIG. 3, FIG. 18, and FIG. In this configuration, the three basic modes of the addressing core address the two higher order modes of the core to be addressed.

本発明によるカプラによって、コアがモードの異なる実効屈折率を有し、マルチコアファイバ(2)のコアの1つ−コア(12)が複屈折性であるマルチコア光ファイバ(2)を備える制御された変更モードのアドレッシングのための素子の構築が可能になる。アドレッシングするコアの近傍には、アドレッシングするコア(12)内の偏光モード(偏光モードx)の1つの実効屈折率に整合するように選択された段階的な屈折率を有する波長1550nmのシングルモードコア(4)がある。絶縁されたコアを有するマルチコアファイバ(2)には入力シングルコアファイバ(1)が取り付けられ、マルチコアファイバの反対側にはシングルコアの複屈折偏光維持ファイバ(11)が取り付けられ、マルチコア光ファイバ(2)の部分では、絶縁孔(6)の構造の破壊、及びファイバのテーパリングによって絶縁が縮減される。マルチコアファイバ(2)のアドレッシングするコア(12)は段階的な屈折率を有し、複屈折性であり、特定の偏光モードの別個の実効屈折率を有している。絶縁が縮減されないエリアには、任意のコア対間で観察される最大クロストークが−10dB未満であるようにスーパーモードが形成される(非効率な形成)。   A coupler according to the invention is controlled with a multi-core optical fiber (2) in which the core has an effective refractive index with different modes and one of the cores of the multi-core fiber (2)-the core (12) is birefringent. It is possible to construct an element for change mode addressing. In the vicinity of the addressing core is a single mode core with a wavelength of 1550 nm having a graded refractive index selected to match one effective refractive index of the polarization mode (polarization mode x) in the addressing core (12). There is (4). An input single-core fiber (1) is attached to the multi-core fiber (2) having an insulated core, and a single-core birefringence polarization maintaining fiber (11) is attached to the opposite side of the multi-core fiber. In the part 2), the insulation is reduced by the destruction of the structure of the insulating hole (6) and the tapering of the fiber. The addressing core (12) of the multicore fiber (2) has a graded refractive index, is birefringent, and has a distinct effective refractive index for a particular polarization mode. In the area where the insulation is not reduced, a super mode is formed (inefficient formation) so that the maximum crosstalk observed between any pair of cores is less than -10 dB.

マルチコアファイバ(2)の構造は、ある部分で孔(6)の構造が潰されるように修正される。孔(6)の潰れ部の長さは(c)=3mmであり、テーパ遷移領域(b)=2mm、テーパ比は20%である。   The structure of the multi-core fiber (2) is modified so that the structure of the hole (6) is crushed at some part. The length of the collapsed portion of the hole (6) is (c) = 3 mm, the taper transition region (b) = 2 mm, and the taper ratio is 20%.

(c)=5mmの部分では、コアを分離する孔が潰される結果として縮減(低減)されたコア絶縁が形成され、クロストークが増大する。絶縁が縮減される結果、スーパーモードが形成され、その結果、クロストークが増大する−マルチコアファイバの出力でのアドレッシングされるモードの形態のアドレッシングされるコアに存在するパワーと、マルチコアファイバの入力でのアドレッシングするモードの形態のアドレッシングするコアに存在するパワーとの比率は−4dBよりも大きい。更に、アドレッシングされるコア内のアドレッシングされないモードの形態のマルチコアの出力に存在するパワーと、マルチコアの入力での初期されるアドレッシングするモードの形態のパワーとの比率は−12dB未満である。修正部分の端部に現れるアドレッシングされる各モードのパワーレベル分布は「フリーズ」され、この状態はマルチコアファイバの非修正部分によって更に移送される。   In the portion of (c) = 5 mm, a reduced (reduced) core insulation is formed as a result of crushing the holes separating the cores, and crosstalk is increased. As a result of the reduced insulation, a supermode is formed and, as a result, crosstalk is increased-at the power of the addressed mode in the form of an addressed mode at the output of the multicore fiber and at the input of the multicore fiber. The ratio to the power present in the addressing core in the form of the addressing mode is greater than -4 dB. Furthermore, the ratio of the power present in the multi-core output in the unaddressed mode form in the addressed core to the power in the initial addressing mode form at the multi-core input is less than -12 dB. The power level distribution of each addressed mode appearing at the end of the modified portion is “frozen” and this state is further transported by the unmodified portion of the multicore fiber.

孔が潰された部分の後で、信号は複屈折性が高いコアを伝搬し、そこでは1つの伝搬モードのみが実質的に励起される。複屈折性で偏光維持する出力ファイバは複屈折性が高いコアに接続される。   After the collapsed hole, the signal propagates through a highly birefringent core where only one propagation mode is substantially excited. An output fiber that maintains polarization with birefringence is connected to a core with high birefringence.

したがって、コア絶縁の低減(縮減)が制御されるマルチコアファイバ内の上記のカプラ構造は、偏光モードをアドレッシング可能にする素子(カプラ)であり、したがって光ファイバポラライザを構築する際。逆の構成のカプラを使用することもできる。   Therefore, the above coupler structure in the multi-core fiber in which the reduction (reduction) of the core insulation is controlled is an element (coupler) that enables the polarization mode to be addressed, and thus when constructing an optical fiber polarizer. A coupler with the opposite configuration can also be used.

マルチコアファイバ(2)の寸法:
−コア(4)−直径d5=8.2μm、3.5モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(12)−短軸d18=6μm、長軸d19=12.4μm、3.5モル%のGeOでドープされたSiO
−クラッド(5)−直径d6=125μm、0モル%のGeOでドープされたSiO(石英ガラス)
−格子定数(Λ)=16μm
孔(6)の寸法:直径d7=10m
テーパのパラメータ:
−部分(b)=2mm
−部分(c)=3mm
−直径d1=125μm
−テーパ比=20%(d2=100μm)
Dimensions of multicore fiber (2):
- Core (4) - the diameter d5 = 8.2 .mu.m, SiO doped with 3.5 mole% of GeO 2 2;
- Core (12) - short axis d18 = 6 [mu] m, major axis d19 = 12.4μm, SiO 2 doped with 3.5 mole% of GeO 2;
- cladding (5) - diameter d6 = 125 [mu] m, 0 mole% of the doped SiO 2 (quartz glass) with GeO 2
-Lattice constant (Λ) = 16 μm
Size of hole (6): Diameter d7 = 10m
Taper parameters:
-Part (b) = 2 mm
-Part (c) = 3 mm
-Diameter d1 = 125 μm
−Taper ratio = 20% (d2 = 100 μm)

実施例8の発明は図3、図20、図21に示されている。この構成では、アドレッシングするコア(4)の基本モードがアドレッシングされるコア(12)の偏光モードをアドレッシングする。   The invention of the eighth embodiment is shown in FIG. 3, FIG. 20, and FIG. In this configuration, the fundamental mode of the core (4) to be addressed addresses the polarization mode of the core (12) to be addressed.

本発明によるカプラによって、マルチコア−コアがモードの異なる実効屈折率を有し、マルチコアファイバ(2)のコアのうちの2つ−コア(12.1)とコア(12.2)とが複屈折性である3−コアファイバ2を備える制御されたアドレッシングのための素子の構築が可能になる。アドレッシングされるコアの近傍には、実効屈折率がアドレッシングされるコア(12.1)及び(12.2)内の偏光モードの実効屈折率に整合するように選択された段階的な屈折率を有する波長1550nmのシングルモードコア(4)がある。絶縁されたコアを有するマルチコアファイバ(2)には入力シングルコアファイバ(1)が取り付けられ、マルチコアファイバの反対側にはシングルコアの複屈折偏光維持ファイバ(11)が取り付けられ、マルチコア光ファイバ(2)の部分では、絶縁孔(6)の構造の破壊、及びファイバのテーパリングによって絶縁が縮減される。マルチコアファイバ(2)のアドレッシングするコア(12.1)と(12.2)とは段階的な屈折率を有し、複屈折性であり、特定の偏光モードの別個の実効屈折率を有している。絶縁が縮減されないエリアには、任意のコア対間で観察される最大クロストークが−10dB未満であるようにスーパーモードが形成される(非効率な形成)。   With the coupler according to the invention, the multicore-core has an effective refractive index with different modes, and two of the cores of the multicore fiber (2)-the core (12.1) and the core (12.2) are birefringent. It is possible to construct a device for controlled addressing comprising a 3-core fiber 2 that is responsive. In the vicinity of the addressed core, there is a graded refractive index selected to match the effective refractive index of the polarization modes in the addressed cores (12.1) and (12.2). There is a single mode core (4) having a wavelength of 1550 nm. An input single-core fiber (1) is attached to the multi-core fiber (2) having an insulated core, and a single-core birefringence polarization maintaining fiber (11) is attached to the opposite side of the multi-core fiber. In the part 2), the insulation is reduced by the destruction of the structure of the insulating hole (6) and the tapering of the fiber. The addressing cores (12.1) and (12.2) of the multicore fiber (2) have a graded refractive index, are birefringent, and have a separate effective refractive index for a particular polarization mode. ing. In the area where the insulation is not reduced, a super mode is formed (inefficient formation) so that the maximum crosstalk observed between any pair of cores is less than -10 dB.

マルチコアファイバ(2)の構造は、ある部分で孔(6)の構造が潰されるように修正される。孔(6)の潰れ部の長さは(c)=5mmであり、テーパ遷移領域(b)=2mm、テーパ比は10%である。   The structure of the multi-core fiber (2) is modified so that the structure of the hole (6) is crushed at some part. The length of the collapsed portion of the hole (6) is (c) = 5 mm, the taper transition region (b) = 2 mm, and the taper ratio is 10%.

(c)=5mmの部分では、コアを分離する孔が潰される結果として縮減(低減)されたコア絶縁が形成され、クロストークが増大する。絶縁が縮減される結果、スーパーモードが形成され、その結果、クロストークが増大する−マルチコアファイバの出力でのアドレッシングされるモードの形態のアドレッシングされるコアに存在するパワーと、マルチコアファイバの入力でのアドレッシングモードの形態のアドレッシングするコアに存在するパワーとの比率は−4dBよりも大きい。更に、アドレッシングされる特定のコア内のアドレッシングされないモードの形態のマルチコアの出力に存在するパワーと、マルチコアの入力での初期のアドレッシングするモードの形態のパワーとの比率は−12dB未満である。修正部分の端部に現れるアドレッシングされる各モードのパワーレベル分布は「フリーズ」され、この状態はマルチコアファイバの非修正部分によって更に移送される。   In the portion of (c) = 5 mm, a reduced (reduced) core insulation is formed as a result of crushing the holes separating the cores, and crosstalk is increased. As a result of the reduced insulation, a supermode is formed and, as a result, crosstalk is increased-at the power of the addressed mode in the form of an addressed mode at the output of the multicore fiber and at the input of the multicore fiber. The ratio to the power present in the addressing core in the form of the addressing mode is greater than -4 dB. Furthermore, the ratio of the power present at the output of the multi-core in the form of unaddressed mode within the particular core being addressed to the power of the form of the initial addressing mode at the input of the multi-core is less than -12 dB. The power level distribution of each addressed mode appearing at the end of the modified portion is “frozen” and this state is further transported by the unmodified portion of the multicore fiber.

孔が潰された部分の後で、信号は複屈折性が高いコアを伝搬し、そこでは1つの伝搬モードのみが実質的に励起される。複屈折性で偏光維持する出力ファイバは複屈折性が高いコアに接続される。   After the collapsed hole, the signal propagates through a highly birefringent core where only one propagation mode is substantially excited. An output fiber that maintains polarization with birefringence is connected to a core with high birefringence.

したがって、コア絶縁の低減(縮減)が制御されるマルチコアファイバ内の上記のカプラ構造は、偏光モードをアドレッシング可能にする素子(カプラ)であり、したがって構築すると偏光状態を分割する光ファイバポラライザである。逆の構成ではカプラを偏光コンバイナとして使用することができる。   Therefore, the above coupler structure in a multi-core fiber in which the reduction (reduction) of core insulation is controlled is an element (coupler) that makes the polarization mode addressable, and thus an optical fiber polarizer that, when constructed, splits the polarization state. . In the opposite configuration, the coupler can be used as a polarization combiner.

マルチコアファイバ(2)の寸法:
−コア(4)−直径d5=8.2μm、3.5モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(12.1)−短軸d18.1=6μm、長軸d19.1=12.2μm、3.5モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(12.2)−短軸d18.2=6μm、長軸d19.2=12.2μm、3.5モル%のGeOでドープされたSiO
−クラッド(5)−直径d6=125μm、0モル%のGeOでドープされたSiO(石英ガラス)
−格子定数(Λ)=16μm
孔(6)の寸法:直径d7=10m
テーパのパラメータ:
−部分(b)=5mm
−部分(c)=5mm
−直径d1=125μm
−テーパ比=10%(d2=112.5μm)
Dimensions of multicore fiber (2):
- Core (4) - the diameter d5 = 8.2 .mu.m, SiO doped with 3.5 mole% of GeO 2 2;
- Core (12.1) - minor axis d18.1 = 6μm, the long axis d19.1 = 12.2μm, SiO 2 doped with 3.5 mole% of GeO 2;
- Core (12.2) - minor axis d18.2 = 6μm, the long axis d19.2 = 12.2μm, SiO 2 doped with 3.5 mole% of GeO 2;
- cladding (5) - diameter d6 = 125 [mu] m, 0 mole% of the doped SiO 2 (quartz glass) with GeO 2
-Lattice constant (Λ) = 16 μm
Size of hole (6): Diameter d7 = 10m
Taper parameters:
-Part (b) = 5 mm
-Part (c) = 5 mm
-Diameter d1 = 125 μm
−Taper ratio = 10% (d2 = 112.5 μm)

実施例9の発明は図3、図22、図23に示されている。この構成では、アドレッシングするコア(4)の3つの基本モードがアドレッシングされるコア12.1及び12.2の偏光モードをアドレッシングする。   The invention of Embodiment 9 is shown in FIG. 3, FIG. 22, and FIG. In this configuration, the polarization modes of the cores 12.1 and 12.2 in which the three fundamental modes of the addressing core (4) are addressed are addressed.

本発明によるカプラによって、マルチコア−複屈折性のコア(12.1)とコア(12.2)を有するデュアルコア光ファイバ(2)を有する制御された偏光モードをアドレッシングのための素子の構築が可能になる。コアはホモジニアス(同種)である。絶縁されたコアを有するマルチコアファイバ(2)にはシングルコアの複屈折偏光維持ファイバ(13)が取り付けられ、マルチコアファイバの反対側にはシングルコアの複屈折偏光維持ファイバ(11)が取り付けられ、マルチコア光ファイバ(2)の部分では、絶縁孔(6)の構造の破壊、及びファイバのテーパリングによって絶縁が縮減される。   With the coupler according to the invention, the construction of an element for addressing a controlled polarization mode with a dual-core optical fiber (2) with a multicore-birefringent core (12.1) and a core (12.2) is possible. It becomes possible. The core is homogeneous. A single-core birefringent polarization maintaining fiber (13) is attached to the multicore fiber (2) having an insulated core, and a single-core birefringent polarization maintaining fiber (11) is attached to the opposite side of the multicore fiber, In the portion of the multi-core optical fiber (2), the insulation is reduced by the destruction of the structure of the insulating hole (6) and the tapering of the fiber.

マルチコアファイバ(2)のコアの2つ−コア(12.1)と(12.2)は異なる段階的な屈折率を有し、複屈折性である。アドレッシングされるコアの近傍には、実効屈折率がアドレッシングされるコア(12.1)及び(12.2)内の偏光モードの実効屈折率に整合するように選択された段階的な屈折率を有する波長1550nmのシングルモードコア(4)がある。絶縁されたコアを有するマルチコアファイバ(2)には入力シングルコア複屈折偏光維持ファイバ(13)が取り付けられ、マルチコアファイバの反対側には出力シングルコア複屈折偏光維持ファイバ(11)が取り付けられ、マルチコア光ファイバ(2)の部分では、絶縁孔(6)の構造の破壊、及びファイバのテーパリングによって絶縁が縮減される。マルチコアファイバ(2)のコアは段階的な屈折率を有し、特定の偏光モードの別個の実効屈折率を有している。絶縁が縮減されないエリアには、任意のコア対間で観察される最大クロストークが−10dB未満であるようにスーパーモードが形成される(非効率な形成)。   Two of the cores of the multicore fiber (2) —the cores (12.1) and (12.2) have different graded refractive indices and are birefringent. In the vicinity of the addressed core, there is a graded refractive index selected to match the effective refractive index of the polarization modes in the addressed cores (12.1) and (12.2). There is a single mode core (4) having a wavelength of 1550 nm. An input single core birefringence polarization maintaining fiber (13) is attached to the multicore fiber (2) having an insulated core, and an output single core birefringence polarization maintenance fiber (11) is attached to the opposite side of the multicore fiber, In the portion of the multi-core optical fiber (2), the insulation is reduced by the destruction of the structure of the insulating hole (6) and the tapering of the fiber. The core of the multi-core fiber (2) has a graded refractive index and a separate effective refractive index for a particular polarization mode. In the area where the insulation is not reduced, a super mode is formed (inefficient formation) so that the maximum crosstalk observed between any pair of cores is less than -10 dB.

マルチコアファイバ(2)の構造は、ある部分で孔(6)の構造が潰されるように修正される。孔(6)の潰れ部の長さは(c)=5mmであり、テーパ遷移領域(b)=2mm、テーパ比は10%である。     The structure of the multi-core fiber (2) is modified so that the structure of the hole (6) is crushed at some part. The length of the collapsed portion of the hole (6) is (c) = 5 mm, the taper transition region (b) = 2 mm, and the taper ratio is 10%.

(c)=5mmの部分では、コアを分離する孔が潰される結果として縮減(低減)されたコア絶縁が形成され、クロストークが増大する。絶縁が縮減される結果、スーパーモードが形成され、その結果、クロストークが増大する−出力マルチコアファイバでのアドレッシングされるモードの形態のアドレッシングされるコアに存在するパワーと、マルチコアファイバの入力でのアドレッシングモードの形態のアドレッシングするコアに存在するパワーとの比率は−3dBよりも大きい。   In the portion of (c) = 5 mm, a reduced (reduced) core insulation is formed as a result of crushing the holes separating the cores, and crosstalk is increased. As a result of the reduced insulation, a super mode is formed and, as a result, crosstalk is increased-the power present in the addressed core in the form of an addressed mode in the output multi-core fiber and at the input of the multi-core fiber The ratio to the power present in the addressing core in the form of the addressing mode is greater than -3 dB.

孔が潰された部分の後で、信号は複屈折性が高いコアを伝搬し、そこでは1つの伝搬モードのみが実質的に励起される−(x)及び(y)。複屈折性で偏光維持する出力ファイバ(11)は複屈折性が高いコアに接続される。   After the collapsed hole, the signal propagates through a highly birefringent core where only one propagation mode is substantially excited— (x) and (y). The output fiber (11) that maintains the polarization with birefringence is connected to a core having high birefringence.

したがって、コア絶縁の低減(縮減)が制御されるマルチコアファイバ内の上記のカプラ構造は、偏光モードをアドレッシング可能にする素子(カプラ)であり、したがってファイバ光カプラ(スプリッタ)偏光維持を構築する際に、コア(12.1)の始端に存在する信号はコア(12.1)及び(12.2)に分割され、偏光状態が維持される。逆の構成では、カプラは偏光コンバイナとして使用することができる。   Therefore, the above coupler structure in a multi-core fiber in which the reduction (reduction) of core insulation is controlled is an element (coupler) that makes the polarization mode addressable, and thus when constructing a fiber optical coupler (splitter) polarization maintaining. In addition, the signal existing at the beginning of the core (12.1) is divided into the cores (12.1) and (12.2), and the polarization state is maintained. In the opposite configuration, the coupler can be used as a polarization combiner.

マルチコアファイバ(2)の寸法:
−コア(12.1)−短軸d18.1=6μm、長軸d19.1=12.4μm、3.5モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(12.2)−短軸d18.2=6μm、長軸d19.2=12.4μm、3.5モル%のGeOでドープされたSiO
−クラッド(5)−直径d6=125μm、0モル%のGeOでドープされたSiO(石英ガラス)
−格子定数(Λ)=16μm
孔(6)の寸法:直径d7=10m
テーパのパラメータ:
−部分(b)=5mm
−部分(c)=5mm
−直径d1=125μm
−テーパ比=10%(d2=112.5μm)
Dimensions of multicore fiber (2):
- Core (12.1) - minor axis d18.1 = 6μm, the long axis d19.1 = 12.4μm, SiO 2 doped with 3.5 mole% of GeO 2;
- Core (12.2) - minor axis d18.2 = 6μm, the long axis d19.2 = 12.4μm, SiO 2 doped with 3.5 mole% of GeO 2;
- cladding (5) - diameter d6 = 125 [mu] m, 0 mole% of the doped SiO 2 (quartz glass) with GeO 2
-Lattice constant (Λ) = 16 μm
Size of hole (6): Diameter d7 = 10m
Taper parameters:
-Part (b) = 5 mm
-Part (c) = 5 mm
-Diameter d1 = 125 μm
−Taper ratio = 10% (d2 = 112.5 μm)

実施例10の発明は図3、図24、図25に示されている。この構成では、アドレッシングするコア12.1がアドレッシングされるコア12.2の偏光モードをアドレッシングする。   The invention of the tenth embodiment is shown in FIG. 3, FIG. 24 and FIG. In this configuration, the core 12.1 to be addressed addresses the polarization mode of the core 12.2 to be addressed.

本発明によるカプラによって、空気が充填された孔の形態の屈折率(6)の低減エリアで絶縁されたコアを有するマルチコア光ファイバ(2)を含む制御されたアドレッシングのための素子の構築が可能になる。コアの1つ(4.3)は1550nmの波長でシングルモードコアであり、段階的な屈折率分布を有し、第2のコア(10)はフューモードコアであり、これも段階的な屈折率分布を有する。マルチコア−絶縁されたコアを有するデュアルコアファイバ(2)には、2つの入力シングルコアファイバ(1)及び(9)が取り付けられ、マルチコア光ファイバの反対側には2つの出力シングルコアファイバ(1)及び(9)が取り付けられ、マルチコア光ファイバ(2)の部分では、絶縁孔(6)の構造を潰すことによって絶縁が縮減される。微細構造素子(孔及びコア)の距離は格子定数(Λ)に等しく、絶縁孔の直径は10μmであり、コア(10)−コアがアドレッシングされるマルチコアは段階的な屈折率分布を有し、フューモードであり、特定モードの別個の実効屈折率を有する。アドレッシングされるコア(10)の近傍には、段階的な屈折率を有するアドレッシングするコア(4.3)があり、そのモードの実効屈折率は、アドレッシングされるコア(10)内のモード(第3高次モード)の1つの実効屈折率に整合するように選択される。コア(4.3)のモードと及びコア(10)のモードの1つは実効屈折率が整合されているため、絶縁の縮減前に、したがって、絶縁が低減される部分にスーパーモードが形成される。したがって、コア(4.3)のモードはコア(10)のモードをアドレッシングし、コア(10)のモードはコア(4.3)のモードをアドレッシングする。よって、アド−ドロップマルチプレクサ/デマルチプレクサを実現する可能性がある。両方のコア(4.3)及び(10)はアドレッシングするコアであると同時にアドレッシングされるコアでもある。   The coupler according to the invention allows the construction of a device for controlled addressing comprising a multi-core optical fiber (2) having a core insulated with a reduced area of refractive index (6) in the form of air-filled holes become. One of the cores (4.3) is a single mode core at a wavelength of 1550 nm and has a graded refractive index profile, and the second core (10) is a fumode core, which is also graded refractive. Has a rate distribution. A dual-core fiber (2) with a multi-core-insulated core is fitted with two input single-core fibers (1) and (9), and on the opposite side of the multi-core optical fiber are two output single-core fibers (1 ) And (9) are attached, and in the portion of the multi-core optical fiber (2), the insulation is reduced by crushing the structure of the insulating hole (6). The distance between the microstructure elements (hole and core) is equal to the lattice constant (Λ), the diameter of the insulating hole is 10 μm, the core (10) -the multi-core to which the core is addressed has a graded refractive index profile, It is a fu mode and has a distinct effective refractive index of a specific mode. In the vicinity of the addressed core (10) is an addressing core (4.3) having a graded refractive index, and the effective refractive index of the mode is the mode (first order) in the addressed core (10). 3 higher order modes) are selected to match one effective refractive index. Since the effective refractive index of the mode of the core (4.3) and one of the modes of the core (10) are matched, a super mode is formed before the reduction of the insulation, and thus in the portion where the insulation is reduced. The Therefore, the mode of the core (4.3) addresses the mode of the core (10), and the mode of the core (10) addresses the mode of the core (4.3). Therefore, there is a possibility of realizing an add-drop multiplexer / demultiplexer. Both cores (4.3) and (10) are addressing cores as well as addressing cores.

絶縁が縮減されないエリアには、任意のコア対間で観察される最大クロストークが−10dB未満であるようにスーパーモードが形成される(非効率な形成)。   In the area where the insulation is not reduced, a super mode is formed (inefficient formation) so that the maximum crosstalk observed between any pair of cores is less than -10 dB.

マルチコアファイバ(2)の構造は、ある部分ではアドレッシングするコア及びアドレッシングされるコア(10)及び(4.3)上にスーパーモードが形成されるのに十分な長さで孔(6)の構造が潰されるように修正される。孔(6)の潰れ部の長さは(c)=5mmであり、テーパ遷移領域(b)=2mm、テーパ比は10%である。   The structure of the multi-core fiber (2) consists in part of the structure of the hole (6) long enough to form a supermode on the addressing core and the addressed cores (10) and (4.3). Is fixed to be crushed. The length of the collapsed portion of the hole (6) is (c) = 5 mm, the taper transition region (b) = 2 mm, and the taper ratio is 10%.

(c)=5mmの部分では、コアを分離する孔が潰される結果として縮減(低減)されたコア絶縁が形成され、クロストークが増大する−低減する絶縁の結果スーパーモードが形成され、クロストークが増大する−出力マルチコアファイバでのアドレッシングされるモードの形態のアドレッシングされるコアに存在するパワーと、マルチコアファイバの入力でのアドレッシングするモードの形態のアドレッシングするコアに存在するパワーとの比率は−3dBよりも大きい。1つのアドレッシングするコアのみを励起する場合は、特定のアドレッシングするコア(1つ又は複数)及びアドレッシングされるコア(1つ又は複数)内の(初期励起されたアドレッシングモードによる)アドレッシングされないモードの形態のマルチコアの出力に存在するパワーと、マルチコアの入力での初期励起されたアドレッシングするコア内のアドレッシングするモードの形態のパワーとの比率は−14dB未満である。修正部分の端部に現れるアドレッシングされる各モードのパワーレベル分布は「フリーズ」され、この状態はマルチコアファイバの非修正部分によって更に移送される。   (C) = 5 mm portion, reduced (reduced) core insulation is formed as a result of the holes separating the cores being crushed, and crosstalk is increased--reduced insulation results in formation of a super mode and crosstalk -The ratio of the power present in the addressed core in the form of the addressed mode in the output multicore fiber to the power present in the addressing core in the form of the addressing mode at the input of the multicore fiber is- Greater than 3 dB. If only one addressing core is excited, the form of the unaddressed mode (depending on the initially excited addressing mode) within the specific addressing core (s) and addressed core (s) The ratio of the power present at the multi-core output to the power in the form of the addressing mode in the initially excited addressing core at the multi-core input is less than -14 dB. The power level distribution of each addressed mode appearing at the end of the modified portion is “frozen” and this state is further transported by the unmodified portion of the multicore fiber.

フューモードファイバ(9)の寸法:クラッド径d16=125μm、コアの直径d17=20μm、5.8モル%のGeOでドープされたSiO
マルチコアファイバ2の寸法:
−フューモードコア(10)−直径d17=20μm、5.8モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(4.3)−直径d5.3=6.4μm、5.8モル%のGeOでドープされたSiO
−クラッド(5)−直径d6=250μm、0モル%のGeOでドープされたSiO(石英ガラス)
−格子定数(Λ)=20μm
孔(6)の寸法:直径d7=10μm
テーパのパラメータ:
−部分(b)=2mm
−部分(c)=5mm
−直径d1=250μm
−テーパ比=10%(d2=225μm)
The dimensions of diffuser-mode fiber (9): clad diameter d16 = 125 [mu] m, the core diameter d17 = 20 [mu] m, SiO doped with 5.8 mole% of GeO 2 2;
Multi-core fiber 2 dimensions:
- Few-mode core (10) - the diameter d17 = 20 [mu] m, SiO doped with 5.8 mole% of GeO 2 2;
- Core (4.3) - diameter d5.3 = 6.4μm, SiO doped with 5.8 mole% of GeO 2 2;
- cladding (5) - diameter d6 = 250 [mu] m, 0 mol% of SiO 2 doped with GeO 2 (quartz glass)
-Lattice constant (Λ) = 20 μm
Size of hole (6): Diameter d7 = 10 μm
Taper parameters:
-Part (b) = 2 mm
-Part (c) = 5 mm
-Diameter d1 = 250 μm
−Taper ratio = 10% (d2 = 225 μm)

この実施例の発明は図3、図26及び図27に示されている。この構成(マルチプレクサ)では、コア4.3のモードはコアの第3高次モードをアドレッシングし、コア10からの第3高次モードはコア4.3のモードをアドレッシングする。更に、フューモードコアには初期励起により他のモードが伝搬する。この構成では、他のモードが伝搬するコア10に追加の信号を追加することが課のうであり、1つの信号をこのコアを伝搬する他の信号からドロップさせることができる。実施例は、1つのコアを伝搬する信号に/信号からチャネルの1つを追加/除去することによるアド−ドロップ多重化の実現に関するものである。   The invention of this embodiment is shown in FIG. 3, FIG. 26 and FIG. In this configuration (multiplexer), the mode of core 4.3 addresses the third higher order mode of the core, and the third higher order mode from core 10 addresses the mode of core 4.3. Furthermore, other modes propagate to the fu mode core by initial excitation. In this configuration, it is imperative to add additional signals to the core 10 in which other modes propagate, and one signal can be dropped from other signals propagating through this core. The embodiment relates to the implementation of add-drop multiplexing by adding / removing one of the channels to / from the signal propagating through one core.

下記は、出願当初に記載の発明である。
<請求項1>
絶縁されたコアを有するマルチコアの光ファイバを含み、コアの絶縁がコアの近傍の低減した屈折率で特徴付けられるゾーンの発現として構成されるファイバ光カプラであって、N個の出力光ファイバに接合された、絶縁されたコアを有する少なくともN−コアのマルチコアの光ファイバに接合された少なくとも1つの入力光ファイバを含み、コアの近傍の低減屈折率のゾーンの寸法を減少させることにより、コアの絶縁がマルチコア光ファイバの少なくとも1つの部分で低減されることを特徴とするファイバ光カプラ。
<請求項2>
コンポーネント・マルチコア光ファイバは、エアアシストの絶縁を有するコアを有することを特徴とする請求項1に記載のファイバ光カプラ。
<請求項3>
マルチコア光ファイバの少なくとも1つの断片がある部分でテーパリングされ、その孔が潰されることを特徴とする請求項1又は2に記載のファイバ光カプラ。
<請求項4>
テーパリングされずにマルチコア光ファイバの少なくとも1つの断片とその孔が潰されることを特徴とする請求項1又は2又は3に記載のファイバ光カプラ。
<請求項5>
コア絶縁が10dB以下のレベルのクロストークの発生を保証する光ファイバが利用されることを特徴とする請求項1又は2又は3又は4に記載のファイバ光カプラ。
<請求項6>
少なくとも2つのシングル光ファイバが絶縁されたコアを有するマルチコア光ファイバの両側に接続されることを特徴とする請求項1又は2又は3又は4又は5に記載のファイバ光カプラ。
<請求項7>
テーパ部の長さは300μmよりも大きく、設計された信号分割レベルはテーパリングの長さと度合い及び/又は孔の破壊度に依存することを特徴とする請求項1又は2又は3又は4又は5又は6に記載のファイバ光カプラ。
<請求項8>
パワー分割は均等であることを特徴とする請求項1又は2又は3又は4又は5又は6又は7に記載のファイバ光カプラ。
<請求項9>
テーパ比は0〜95%であり、該テーパ比はファイバ断面の縮減率であると見なされることを特徴とする請求項1又は2又は3又は4又は5又は6又は7又は8に記載のファイバ光カプラ。
<請求項10>
マルチコア光ファイバに接続されるシングル光ファイバは標準的なシングルモード光ファイバであることを特徴とする請求項1又は2又は3又は4又は5又は6又は7又は8又は9に記載のファイバ光カプラ。
<請求項11>
マルチコア光ファイバに接続されるシングル光ファイバは、それらのコアがマルチコア光ファイバのコアと整列されるようにエッチング及び/又はテーパリングされる標準的なシングルモード光ファイバであることを特徴とする請求項1又は2又は3又は4又は5又は6又は7又は8又は9又は10に記載のファイバ光カプラ。
<請求項12>
マルチコア光ファイバに接続されるシングル光ファイバは細管内に配置されることを特徴とする請求項1又は2又は3又は4又は5又は6又は7又は8又は9又は10又は11に記載のファイバ光カプラ。
<請求項13>
マルチコア光ファイバに接続されるシングル光ファイバは融着接続によって接続されることを特徴とする請求項1又は2又は3又は4又は5又は6又は7又は8又は9又は10又は11又は12に記載のファイバ光カプラ。
<請求項14>
マルチコアファイバの少なくとも1つのコアはアドレッシングされるコアであり、その結果、マルチモード(フューモード)であり、かつ/又は使用される波長で複屈折性であり、少なくとも1つのコアはアドレッシングするコアであり、マルチコアファイバに少なくとも1つの少なくともシングルコア入力ファイバが接続され、マルチコアファイバの反対側では、少なくとも1つの少なくともシングルコア出力ファイバが取り付けられ、マルチコアファイバの少なくとも1つの部分でコアの絶縁が縮減され、マルチコアファイバの出力でアドレッシングされるコア内に存在するパワーはマルチコアファイバの入力でのパワーよりも大きいことを特徴とする請求項1から13のいずれかに記載のファイバ光カプラ。
<請求項15>
絶縁構造は、空気又は気体、又は固体又は液体が充填された孔から選択される屈折率が縮減されたゾーンの形態を有することを特徴とする請求項14に記載のファイバ光カプラ。
<請求項16>
アドレッシングする1つ又は複数のコアは使用される波長でシングルモードにあることを特徴とする請求項14又は15に記載のファイバ光カプラ。
<請求項17>
アドレッシングする1つ又は複数のコアは使用される波長で複屈折性であり、かつ/又はマルチモード(フューモード)であることを特徴とする請求項14又は16に記載のファイバ光カプラ。
<請求項18>
アドレッシングするコアは異なるモードの屈折率を有することを特徴とする請求項14又は15又は16又は17に記載のファイバ光カプラ。
<請求項19>
アドレッシングされるコア及びアドレッシングコードは特定のモードの同じ屈折率を有することを特徴とする請求項14又は15又は16又は17又は18に記載のファイバ光カプラ。
<請求項20>
マルチコアファイバの出力でのアドレッシングされるモードの形態のアドレッシングされるコア内に存在するパワーと、マルチコアファイバの入力でのアドレッシングするモードの形態のアドレッシングするコア内に存在するパワーとの比率は−5dBよりも大きいことを特徴とする請求項14又は15又は16又は17又は18又は19に記載のファイバ光カプラ。
<請求項21>
1つのアドレッシングするコアのみを励起する場合は、特定のアドレッシングする1つ又は複数のコア及びアドレッシングされるコアの(初期励起されたアドレッシングモードによる)アドレッシングされないモードの形態のマルチコアの出力に存在するパワーと、初期励起されたアドレッシングするコア内のアドレッシングするモードの形態のマルチコアの入力にあるパワーとの比率は−10dB未満であることを特徴とする請求項14又は15又は16又は17又は18又は19又は20に記載のファイバ光カプラ。
<請求項22>
ファイバのテーパリング及び/又はその孔の破壊としてのファイバ修正部の長さはマルチコアファイバの使用される長さに等しいことを特徴とする請求項14又は15又は16又は17又は18又は19又は20又は21に記載のファイバ光カプラ。
<請求項23>
屈折率が縮減されたゾーンはファイバクラッドで充填され、ファイバクラッド全体が屈折率縮減ゾーンの役割を果たすことを特徴とする請求項1から22のいずれかに記載のファイバ光カプラ。
<請求項24>
マルチコアファイバに接続された1つ又は複数のファイバは、シングルモード及び/又は複屈折性及び/又はマルチモード(フューモード)のファイバであることを特徴とする請求項1から23のいずれかに記載のファイバ光カプラ。
<請求項25>
マルチコアファイバに接続された1つ又は複数のファイバは、マルチコアファイバのコアのパラメータと対応するパラメータを有することを特徴とする請求項1から24のいずれかに記載のファイバ光カプラ。
<請求項26>
1つ又は複数のコアをアドレッシングする役割がアドレッシングされる1つ又は複数のコアによって果たされ、アドレッシングされる1つ又は複数のコアの役割がアドレッシングするコアによって果たされる逆構成(逆多重化モード)で使用可能であることを特徴とする請求項1から25のいずれかに記載のファイバ光カプラ。
<請求項27>
コア間の結合、ひいては信号(そのパワー及び/又は波長)の分割は、特にファイバを圧電構造に巻回し、又はファイバを変形する機械的装置を使用して、テーパ長(伸長)及び/又は張力(圧縮、曲げ、捩じり)及び/又は温度を変更することによって変更可能であることを特徴とする請求項1から26のいずれかに記載のファイバ光カプラ。
The following is the invention described at the beginning of the application.
<Claim 1>
A fiber optic coupler comprising a multi-core optical fiber having an insulated core, wherein the core insulation is configured as a zone manifestation characterized by a reduced refractive index in the vicinity of the core, comprising: N output optical fibers Including at least one input optical fiber bonded to at least an N-core multi-core optical fiber having a bonded, insulated core, and reducing the size of the reduced refractive index zone in the vicinity of the core A fiber optic coupler characterized in that the insulation of the fiber is reduced in at least one part of the multi-core optical fiber.
<Claim 2>
The fiber optic coupler according to claim 1, wherein the component multi-core optical fiber has a core having air-assisted insulation.
<Claim 3>
3. The fiber optic coupler according to claim 1, wherein at least one segment of the multi-core optical fiber is tapered at a certain portion, and the hole is crushed.
<Claim 4>
4. The fiber optical coupler according to claim 1, wherein at least one piece of the multi-core optical fiber and its hole are crushed without being tapered.
<Claim 5>
5. The fiber optic coupler according to claim 1, wherein an optical fiber is used that guarantees the occurrence of crosstalk with a core insulation level of 10 dB or less.
<Claim 6>
6. The fiber optic coupler according to claim 1 or 2, or 3 or 4 or 5, wherein at least two single optical fibers are connected to both sides of a multi-core optical fiber having an insulated core.
<Claim 7>
The length of the taper is greater than 300 μm, and the designed signal splitting level depends on the length and degree of tapering and / or the degree of fracture of the holes, characterized in that Or the fiber optical coupler of 6.
<Claim 8>
8. The fiber optic coupler according to claim 1 or 2, or 3 or 4, or 5 or 6 or 7, wherein the power division is equal.
<Claim 9>
9. A fiber according to claim 1 or 2 or 3 or 4 or 5 or 6 or 7 or 8 characterized in that the taper ratio is 0 to 95%, said taper ratio being regarded as the reduction ratio of the fiber cross section. Optical coupler.
<Claim 10>
10. The fiber optic coupler according to claim 1, wherein the single optical fiber connected to the multi-core optical fiber is a standard single mode optical fiber. .
<Claim 11>
The single optical fibers connected to the multi-core optical fibers are standard single-mode optical fibers that are etched and / or tapered so that their cores are aligned with the cores of the multi-core optical fibers. Item 11. The fiber optical coupler according to item 1 or 2 or 3 or 4 or 5 or 6 or 7 or 8 or 9 or 10.
<Claim 12>
12. The fiber light according to claim 1, wherein the single optical fiber connected to the multi-core optical fiber is arranged in a narrow tube. Coupler.
<Claim 13>
The single optical fiber connected to the multi-core optical fiber is connected by fusion splicing, or the optical fiber according to claim 1, 2 or 3 or 4 or 5 or 6 or 7 or 8 or 9 or 10 or 11 or 12. Fiber optic coupler.
<Claim 14>
At least one core of the multi-core fiber is an addressed core, so that it is multi-mode (fu mode) and / or birefringent at the wavelength used, at least one core is the addressing core Yes, at least one at least single-core input fiber is connected to the multi-core fiber, and at least one at least single-core output fiber is attached to the opposite side of the multi-core fiber, and the core insulation is reduced in at least one part of the multi-core fiber The fiber optical coupler according to claim 1, wherein the power existing in the core addressed by the output of the multicore fiber is larger than the power at the input of the multicore fiber.
<Claim 15>
15. The fiber optic coupler according to claim 14, wherein the insulating structure has the form of a zone with a reduced index of refraction selected from holes filled with air or gas, or solid or liquid.
<Claim 16>
16. A fiber optic coupler according to claim 14 or 15, wherein the addressing core or cores are in single mode at the wavelength used.
<Claim 17>
17. A fiber optic coupler according to claim 14 or 16, characterized in that the one or more cores to be addressed are birefringent at the wavelength used and / or are multimode (fue mode).
<Claim 18>
18. The fiber optic coupler according to claim 14, 15 or 16 or 17, wherein the addressing core has a refractive index of different modes.
<Claim 19>
19. The fiber optic coupler according to claim 14, 15 or 16, or 17 or 18, wherein the addressed core and the addressing cord have the same refractive index of a particular mode.
<Claim 20>
The ratio of the power present in the addressed core in the form of the addressed mode at the output of the multicore fiber to the power present in the addressing core in the form of the addressing mode at the input of the multicore fiber is -5 dB. The fiber optic coupler according to claim 14, 15, 16, 17, 18, or 19.
<Claim 21>
If only one addressing core is excited, the power present at the output of the multi-core in the form of an unaddressed mode (depending on the initially excited addressing mode) of the specific addressing core or cores and addressed cores And the power at the input of the multi-core in the form of an addressing mode in the initially excited addressing core is less than -10 dB, 14 or 15 or 16 or 17 or 18 or 19 Or the fiber optic coupler of 20.
<Claim 22>
21. The length of the fiber modification as a taper of the fiber and / or breakage of its hole is equal to the length used of the multi-core fiber, 21 or 16 or 17 or 18 or 19 or 20 Or the fiber optical coupler of 21.
<Claim 23>
23. The fiber optical coupler according to claim 1, wherein the zone having a reduced refractive index is filled with a fiber cladding, and the entire fiber cladding serves as a refractive index reducing zone.
<Claim 24>
24. The one or more fibers connected to a multicore fiber are single mode and / or birefringent and / or multimode (fumode) fibers. Fiber optic coupler.
<Claim 25>
25. The fiber optic coupler according to claim 1, wherein the one or more fibers connected to the multi-core fiber have parameters corresponding to the parameters of the core of the multi-core fiber.
<Claim 26>
The deconfiguration (demultiplexing mode) in which the role of addressing one or more cores is played by one or more cores to be addressed and the role of one or more cores to be addressed is played by the addressing cores The fiber optic coupler according to any one of claims 1 to 25, wherein the fiber optic coupler can be used in any of the above.
<Claim 27>
The coupling between the cores, and thus the splitting of the signal (its power and / or wavelength), can be achieved by taper length (extension) and / or tension, in particular using a mechanical device that winds the fiber around a piezoelectric structure or deforms the fiber. 27. The fiber optic coupler according to claim 1, which can be changed by changing (compression, bending, twisting) and / or temperature.

Claims (20)

絶縁されたコアを有するマルチコアの光ファイバを含み、コアの絶縁がコアの近傍の低減された屈折率で特徴付けられるゾーンの発現で構成されるファイバ光カプラであって、少なくとも1つで最大N個の出力光ファイバ(1)又は(9)に接合され、絶縁されたコア(4)を有するNコアで少なくともデュアルコでさらにはマルチコアの光ファイバ(2)に接合された少なくとも1つで多くてもN個の光ファイバ(1)又は(9)を有し、コア(4)の近傍の低減屈折率ゾーンの寸法を減少させることにより、コアの絶縁がマルチコアの光ファイバ(2)の少なくとも1つの部分で低減されることを特徴とするファイバ光カプラ。   A fiber optic coupler comprising a multi-core optical fiber having an insulated core, the core insulation comprising a zone manifestation characterized by a reduced refractive index in the vicinity of the core, wherein at least one is at most N N cores with an insulated core (4) bonded to a plurality of output optical fibers (1) or (9), at least one with at least dual core and even at least one bonded to a multicore optical fiber (2) Also has N optical fibers (1) or (9), and by reducing the size of the reduced refractive index zone in the vicinity of the core (4), the core insulation is at least one of the multi-core optical fibers (2). A fiber optic coupler characterized by being reduced in two parts. コンポーネント・マルチコア光ファイバ(2)は、空気孔(6)の形態の絶縁を有するコア(4)を有することを特徴とする請求項1に記載のファイバ光カプラ。   2. The fiber optic coupler according to claim 1, wherein the component multicore optical fiber (2) has a core (4) with insulation in the form of air holes (6). マルチコア光ファイバ(2)の少なくとも1つの断片がある部分でテーパリングされ、その孔(6)が潰されることを特徴とする請求項1又は2に記載のファイバ光カプラ。   3. The fiber optic coupler according to claim 1 or 2, characterized in that at least one segment of the multi-core optical fiber (2) is tapered at a certain portion and the hole (6) is crushed. 付加的にテーパリングされずにマルチコア光ファイバ(2)の少なくとも1つの断片とその孔(6)が潰されることを特徴とする請求項1又は2に記載のファイバ光カプラ。   3. The fiber optic coupler according to claim 1, wherein at least one piece of the multi-core optical fiber (2) and its hole (6) are crushed without additional tapering. コアの絶縁が低減された部分の前後のコア(4)の絶縁部が−10dB未満のレベルのクロストークの発生を保証する光ファイバが利用されることを特徴とする請求項1又は2又は3又は4に記載のファイバ光カプラ。   An optical fiber is used in which the insulation of the core (4) before and after the part with reduced core insulation guarantees the occurrence of crosstalk with a level of less than -10 dB. Or the fiber optic coupler of 4. コアの絶縁が低減されるファイバ部分の長さは300μmよりも大きく、設計された信号分割レベルはこの長さとテーパ比及び/又は孔(6)の破壊レベルに依存することを特徴とする請求項1又は2又は3又は4又は5に記載のファイバ光カプラ。   The length of the fiber part in which the core insulation is reduced is greater than 300 μm, and the designed signal splitting level depends on this length and taper ratio and / or the breakdown level of the hole (6). The fiber optical coupler according to 1, 2, 3, 4 or 5. テーパ比は0〜95%であり、該テーパ比はファイバ断面(6)の縮減率で構成されることを特徴とする請求項1又は2又は3又は4又は5又は6に記載のファイバ光カプラ。   The fiber optic coupler according to claim 1, 2, 3, 4, 5, or 6, wherein the taper ratio is 0 to 95%, and the taper ratio is configured by a reduction ratio of the fiber cross section (6). . マルチコアの光ファイバ(2)に接続されるシングル光ファイバ(1)は標準的なシングルモード光ファイバであることを特徴とする請求項1又は2又は3又は4又は5又は6又は7に記載のファイバ光カプラ。   The single optical fiber (1) connected to the multi-core optical fiber (2) is a standard single-mode optical fiber according to claim 1 or 2 or 3 or 4 or 5 or 6 or 7 Fiber optical coupler. Nコアで少なくともデュアルコでさらにはマルチコアの光ファイバ(2)のコアのうち、少なくとも1つのコアは、その1つ以上のモードが励起されるアドレッシングされるコアであり、使用される波長で複屈折性及び/又はマルチモード又はフューモードであり、少なくとも1つのコアは、その1つ以上のモードがアドレッシングされる1つ以上のコアの1つ以上の特定のモードを励起するために使用されるアドレッシングするコアであり、使用される波長で複屈折性及び/又はシングルモード又はマルチモード又はフューモードであり、Nコアのファイバ(2)は少なくとも1つで最大N個の少なくともシングルコアの入力ファイバ(1)又は(9)又は(13)に接合され、Nコアのファイバ(2)の反対側には、少なくとも1つで最大N個の少なくともシングルコアの出力ファイバ(1)又は(9)又は(11)が取り付けられ、Nコアのファイバ(2)の少なくとも1つの部分ではコアの絶縁が縮減され、マルチコアのファイバ(2)の出力でアドレッシングされるコア内に存在するパワーはマルチコアのファイバ(2)の入力におけるよりも大きいことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のファイバ光カプラ。   At least one of the cores of an N-core, at least dual-co, and even multi-core optical fiber (2) is an addressed core in which one or more modes are excited and birefringent at the wavelength used Addressing used to excite one or more specific modes of one or more cores in which the one or more modes are addressed A core that is birefringent and / or single mode or multimode or fumode at the wavelengths used, and at least one N-core fiber (2) and at least N at least single-core input fibers ( 1) or (9) or (13), and the opposite side of the N-core fiber (2) is at least one N at least single-core output fibers (1) or (9) or (11) are mounted, the core insulation is reduced in at least one part of the N-core fiber (2), and the multi-core fiber (2) 9. The fiber optic coupler according to claim 1, wherein the power present in the core addressed at an output of is greater than at the input of the multi-core fiber (2). 絶縁の構造は、空気又は気体又は固体又は液体が充填された孔(6)から選択される低減された屈折率を有するゾーンの形態を有することを特徴とする請求項9に記載のファイバ光カプラ。   10. The fiber optic coupler according to claim 9, wherein the insulating structure has the form of a zone having a reduced refractive index selected from air (6) filled with air or gas or solid or liquid. . アドレッシングする複数のコアのモードの実効屈折率が相違することを特徴とする請求項9又は10に記載のファイバ光カプラ。   The fiber optic coupler according to claim 9 or 10, wherein effective refractive indexes of a plurality of core modes to be addressed are different. アドレッシングされるコア(10)とアドレッシングするコアが特定のモードの同一の屈折率を有することを特徴とする請求項9又は10又は11に記載のファイバ光カプラ。   12. A fiber optic coupler according to claim 9, 10 or 11, characterized in that the addressed core (10) and the addressing core have the same refractive index in a particular mode. マルチコアのファイバ(2)の出力でアドレッシングされるモードの形態でアドレッシングされるコア内に存在するパワーと、マルチコアのファイバの入力でアドレッシングモードの形態でアドレッシングするコア内に存在するパワーとの比率は−5dBよりも大きいことを特徴とする請求項9又は10又は11又は12に記載のファイバ光カプラ。   The ratio of the power present in the core addressed in the form of the addressed mode at the output of the multicore fiber (2) to the power present in the core addressed in the form of the addressing mode at the input of the multicore fiber is 13. The fiber optic coupler according to claim 9, 10 or 11 or 12, characterized in that it is greater than -5 dB. 1つのアドレッシングするコアのみを励起する場合は、特定のアドレッシングする1つ又は複数のコア及びアドレッシングされる1つ又は複数のコア内の初期励起されたアドレッシングモードによるアドレッシングがされないモードの形態でマルチコアの出力に存在するパワーと、初期励起されたアドレッシングするコア内のアドレッシングモードの形態のマルチコアの入力でのパワーとの比率は−10dB未満であることを特徴とする請求項9又は10又は11又は12又は13に記載のファイバ光カプラ。   If only one addressing core is excited, the multi-core is in the form of a mode that is not addressed by the initial addressed addressing mode in the specific addressing core or cores and the addressed core or cores. A ratio between the power present at the output and the power at the input of the multi-core in the form of an addressing mode in the initially excited addressing core is less than -10 dB. Or a fiber optic coupler according to 13; ファイバのテーパリング及び/又はその孔(6)の破壊としてのファイバ修正部の長さは、マルチコアのファイバ(2)の使用される長さに等しいことを特徴とする請求項9又は10又は11又は12又は13又14に記載のファイバ光カプラ。   12. The length of the fiber modification as a taper of the fiber and / or breakage of its hole (6) is equal to the length used of the multi-core fiber (2). Or the fiber optical coupler of 12 or 13 or 14. 低減された屈折率を有するゾーンはファイバクラッド(5)材料で充填され、ファイバクラッド全体が低減された屈折率を有するゾーンの役割を果たすことを特徴とする請求項1〜15のいずれかに記載のファイバ光カプラ。   16. A zone having a reduced refractive index is filled with a fiber cladding (5) material, and the entire fiber cladding serves as a zone having a reduced refractive index. Fiber optic coupler. マルチコアのファイバ(2)に接続された1つ又は複数のファイバ(1)又は(9)又は(13)は、シングルモード(1)及び/又は複屈折性(13)及び/又はマルチモード(9)又はフューモード(9)のファイバから選択されることを特徴とする請求項1〜16のいずれかに記載のファイバ光カプラ。   One or more fibers (1) or (9) or (13) connected to a multi-core fiber (2) may be single mode (1) and / or birefringent (13) and / or multimode (9 ) Or a fumode (9) fiber. マルチコアのファイバ(2)に接続された1つ又は複数のファイバ(1)又は(9)又は(13)は、マルチコアのファイバのコアの屈折率分布に対応するコアの屈折率分布を有することを特徴とする請求項1から17のいずれかに記載のファイバ光カプラ。   The one or more fibers (1) or (9) or (13) connected to the multi-core fiber (2) have a core refractive index profile corresponding to the core refractive index profile of the multi-core fiber. The fiber optic coupler according to claim 1, wherein the fiber optic coupler is a fiber optic coupler. 1つ又は複数のコアをアドレッシングする役割がアドレッシングされる1つ又は複数のコアによって果たされ、アドレッシングされる1つ又は複数のコアの役割がアドレッシングする1つ又は複数のコアによって果たされる、モードが逆多重化される逆構成で使用可能であることを特徴とする請求項1〜18のいずれかに記載のファイバ光カプラ。   Mode in which the role of addressing one or more cores is played by one or more cores being addressed, and the role of one or more cores being addressed is played by one or more cores addressing The fiber optic coupler according to claim 1, wherein the fiber optic coupler can be used in a reverse configuration in which is demultiplexed. コア間の結合、ひいては信号の分割は、特にファイバを圧電構造に巻回し、又はファイバを変形する機械的装置を使用して、伸長及び/又は圧縮及び/又は曲げ及び/又は捩じりによる張力及び/又は温度によってテーパ長を変更することによって変更可能であることを特徴とする請求項1〜19のいずれかに記載のファイバ光カプラ。   The coupling between the cores, and thus the signal splitting, can be achieved by stretching and / or compressing and / or bending and / or twisting, in particular using a mechanical device that winds the fiber into a piezoelectric structure or deforms the fiber. The fiber optical coupler according to claim 1, wherein the fiber optical coupler can be changed by changing the taper length according to temperature.
JP2017545649A 2015-02-28 2015-12-31 Fiber optic coupler Active JP6961487B2 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL411430A PL234839B1 (en) 2015-02-28 2015-02-28 Fiber optic coupler and method for manufacturing it
PLP.411430 2015-02-28
PLP.415466 2015-12-21
PL415466A PL237870B3 (en) 2015-12-21 2015-12-21 Fibre-optic coupler
PCT/PL2015/050082 WO2016137344A1 (en) 2015-02-28 2015-12-31 Optical fiber coupler

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018510375A true JP2018510375A (en) 2018-04-12
JP6961487B2 JP6961487B2 (en) 2021-11-05

Family

ID=55262877

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017545649A Active JP6961487B2 (en) 2015-02-28 2015-12-31 Fiber optic coupler

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3338117A1 (en)
JP (1) JP6961487B2 (en)
KR (1) KR20180025840A (en)
CN (1) CN107771292A (en)
WO (1) WO2016137344A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108761651A (en) * 2018-08-23 2018-11-06 北京邮电大学 OAM mode multiplexings device, manufacturing method and multiplexing method
WO2022202768A1 (en) * 2021-03-24 2022-09-29 古河電気工業株式会社 Laser device and processing device
JP7453168B2 (en) 2021-02-19 2024-03-19 Kddi株式会社 Optical power equalizer for optical communication systems using multi-core optical fibers

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11966091B2 (en) 2013-06-14 2024-04-23 Chiral Photonics, Inc. Multichannel optical coupler array
US11156781B2 (en) 2013-06-14 2021-10-26 Chiral Photonics, Inc. Passive aligning optical coupler array
CN106199834A (en) * 2016-09-29 2016-12-07 上海康阔光通信技术有限公司 Fiber coupler and processing technology thereof
CN106371166A (en) * 2016-11-15 2017-02-01 长飞光纤光缆股份有限公司 Hybrid multi-core optical fiber
CN106324760B (en) * 2016-11-18 2019-04-19 哈尔滨工业大学 Satellite laser communications terminal Single-Mode Fiber Coupling structure
PL236750B1 (en) * 2016-12-06 2021-02-08 Inphotech Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Waveguide interferometer
CN110243305B (en) * 2018-03-08 2020-11-06 桂林电子科技大学 Multi-core circulating tandem type optical fiber shape sensor based on dynamic BOTDA
WO2020019226A1 (en) * 2018-07-26 2020-01-30 深圳大学 Optical fiber coupling method and system, optical fiber and signal transmission device
CN109581590B (en) * 2018-09-03 2020-09-04 暨南大学 LP01 mode-LPmn mode all-fiber mode converter
CN110429458B (en) * 2019-07-10 2021-08-10 桂林电子科技大学 Ultra-wideband optical fiber signal amplifier based on multiple optical fiber cascades
WO2021076752A1 (en) * 2019-10-18 2021-04-22 Chiral Photonics, Inc. Multichannel optical coupler
WO2021231415A1 (en) * 2020-05-12 2021-11-18 Lawrence Livermore National Security, Llc Large-mode-area optical fibers and optical fiber amplifiers in the eye-safe regime
CN111796361B (en) * 2020-06-29 2021-10-15 华中科技大学 Preparation method and application of multi-core fiber coupler with flat broadband transmission
CN112038877B (en) * 2020-11-04 2021-01-26 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 Heat dissipation piece and fiber laser
CN112648930A (en) * 2020-12-15 2021-04-13 东北电力大学 Light intensity modulation type optical fiber voltage sensor
US11796734B2 (en) * 2021-01-14 2023-10-24 King Abdullah University Of Science And Technology 3D printed waveguides and method based on photonic crystal fibers
CN113253390B (en) * 2021-07-14 2021-09-21 武汉长盈通光电技术股份有限公司 Compatible multi-core optical fiber coupling device and coupling method thereof
CN113866893A (en) * 2021-10-12 2021-12-31 桂林电子科技大学 Novel optical fiber vortex field generator
CN113866882A (en) * 2021-10-12 2021-12-31 桂林电子科技大学 Novel optical fiber mode division multiplexer and preparation method thereof
CN114370939B (en) * 2022-01-18 2023-10-13 无锡迅杰光远科技有限公司 Spectrometer and spectroscopic device for the same

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55126209A (en) * 1979-03-19 1980-09-29 Hicks John Wilbur Jr Fiber optics device and equipment for coupling same
JPS6239805A (en) * 1985-08-15 1987-02-20 コ−ニング グラス ワ−クス Low loss fiber optic coupler and manufacture thereof
JPH03204605A (en) * 1990-01-04 1991-09-06 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical filter
JP2005520772A (en) * 2002-03-20 2005-07-14 クリスタル ファイバー アクティーゼルスカブ Method for drawing microstructured glass optical fibers from preforms.
JP2008209685A (en) * 2007-02-27 2008-09-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Transmission mode selector and light transmission system
CN101852894A (en) * 2010-04-29 2010-10-06 哈尔滨工程大学 Coupling method for suspended-core optical fibers
JP2011170062A (en) * 2010-02-18 2011-09-01 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical fiber and method of manufacturing the same, and optical fiber preform and method of manufacturing the same
JP2011180243A (en) * 2010-02-26 2011-09-15 Sumitomo Electric Ind Ltd Multi-core optical fiber
JP2012194362A (en) * 2011-03-16 2012-10-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Mode multi/demultiplexing coupler and manufacturing method thereof
JP2013522914A (en) * 2010-03-16 2013-06-13 オーエフエス ファイテル,エルエルシー Multi-core fiber for transmission and amplification, and mechanism for emitting pump light to amplifier core

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4550974A (en) 1981-10-07 1985-11-05 International Telephone And Telegraph Corporation Low loss fused biconical taper optic coupler
US5745619A (en) 1996-06-07 1998-04-28 Lucent Technologies Inc. Low-loss optical power splitter for high-definition waveguides
GB9903918D0 (en) 1999-02-19 1999-04-14 Univ Bath Improvements in and relating to photonic crystal fibres
US6332050B1 (en) 2000-04-05 2001-12-18 Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College Optical slab waveguide for massive, high-speed interconnects
JP2003149491A (en) 2001-11-15 2003-05-21 Furukawa Electric Co Ltd:The Optical waveguide circuit module
US20060067632A1 (en) 2002-11-23 2006-03-30 Crystal Fibre A/S Splicing and connectorization of photonic crystal fibres
MXGT05000015A (en) 2005-11-15 2007-05-14 Vladimir P Minkovich Tapered microstructured optical fibre with selective transmission for optical fibre sensors and production method thereof.
US20080037939A1 (en) 2006-07-31 2008-02-14 The Hong Kong Polytechnic University Splicing small core photonic crystal fibers and conventional single mode fiber
ES2332340B1 (en) 2006-12-26 2011-05-27 Institut De Ciencies Fotoniques, Fundacio Privada OPTICAL FIBER INMTERFEROMETER.
JP4974165B2 (en) 2007-08-27 2012-07-11 古河電気工業株式会社 Manufacturing method of optical fiber connection structure
CN101339269B (en) * 2008-08-12 2010-06-02 江苏大学 Optical fibre wavelength-division multiplex device
WO2010038861A1 (en) 2008-10-03 2010-04-08 国立大学法人 横浜国立大学 Coupled system multi-core fiber, coupling mode multiplexer and demultiplexer, system for tranmission using multi-core fiber and method for transmission using multi-core fiber
US8184363B2 (en) * 2009-08-07 2012-05-22 Northrop Grumman Systems Corporation All-fiber integrated high power coherent beam combination
EP2365654B1 (en) * 2010-03-10 2019-05-29 Ofs Fitel Llc, A Delaware Limited Liability Company Multicore fiber transmission systems and methods
US9103961B2 (en) 2011-08-12 2015-08-11 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Systems and methods for optical transmission using supermodes
US9366821B2 (en) * 2012-03-02 2016-06-14 Tyco Electronics Corporation Method of forming fused coupler
WO2013188592A1 (en) 2012-06-12 2013-12-19 Cornell University Optical mode-division multiplexing using selected mode coupling between an optical resonator and a signal transmission line
US8948559B2 (en) 2012-09-05 2015-02-03 Ofs Fitel, Llc Multiple LP mode fiber designs for mode division multiplexing
CN103676006B (en) * 2013-12-13 2016-06-01 北京航天时代光电科技有限公司 A kind of tunable dual-purpose photonic crystal optical fiber coupler
CN104297866B (en) * 2014-10-17 2016-03-02 长飞光纤光缆股份有限公司 A kind of spatial reuse/demodulation multiplexer being applicable to multi-core fiber and preparation method thereof

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55126209A (en) * 1979-03-19 1980-09-29 Hicks John Wilbur Jr Fiber optics device and equipment for coupling same
JPS6239805A (en) * 1985-08-15 1987-02-20 コ−ニング グラス ワ−クス Low loss fiber optic coupler and manufacture thereof
JPH03204605A (en) * 1990-01-04 1991-09-06 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical filter
JP2005520772A (en) * 2002-03-20 2005-07-14 クリスタル ファイバー アクティーゼルスカブ Method for drawing microstructured glass optical fibers from preforms.
JP2008209685A (en) * 2007-02-27 2008-09-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Transmission mode selector and light transmission system
JP2011170062A (en) * 2010-02-18 2011-09-01 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical fiber and method of manufacturing the same, and optical fiber preform and method of manufacturing the same
JP2011180243A (en) * 2010-02-26 2011-09-15 Sumitomo Electric Ind Ltd Multi-core optical fiber
JP2013522914A (en) * 2010-03-16 2013-06-13 オーエフエス ファイテル,エルエルシー Multi-core fiber for transmission and amplification, and mechanism for emitting pump light to amplifier core
CN101852894A (en) * 2010-04-29 2010-10-06 哈尔滨工程大学 Coupling method for suspended-core optical fibers
JP2012194362A (en) * 2011-03-16 2012-10-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Mode multi/demultiplexing coupler and manufacturing method thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108761651A (en) * 2018-08-23 2018-11-06 北京邮电大学 OAM mode multiplexings device, manufacturing method and multiplexing method
JP7453168B2 (en) 2021-02-19 2024-03-19 Kddi株式会社 Optical power equalizer for optical communication systems using multi-core optical fibers
WO2022202768A1 (en) * 2021-03-24 2022-09-29 古河電気工業株式会社 Laser device and processing device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180025840A (en) 2018-03-09
CN107771292A (en) 2018-03-06
EP3338117A1 (en) 2018-06-27
WO2016137344A1 (en) 2016-09-01
JP6961487B2 (en) 2021-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6961487B2 (en) Fiber optic coupler
Leon-Saval et al. Photonic lantern as mode multiplexer for multimode optical communications
Cai et al. Broadband mode converter based on photonic crystal fiber
Takenaga et al. Multicore fibre-based mode multiplexer/demultiplexer for three-mode operation of LP 01, LP 11a, and LP 11b
CN104749707A (en) Weak-confined large-cross-section optical waveguide based dual-polarization mode multiplexing-demultiplexing device
JP6653886B2 (en) Mode multiplexer / demultiplexer and mode multiplex transmission system
Ismaeel et al. Removing the directional degeneracy of $ LP_ {11} $ mode in a fused-type mode selective coupler
Heideman et al. Large-scale integrated optics using TriPleX waveguide technology: from UV to IR
EP3555680B1 (en) Wavelength selective transfer of optical energy
JPH0394208A (en) Optical fiber coupler
CN103698841A (en) Microstructure fiber device
Huang et al. 10-Mode photonic lanterns using low-index micro-structured drilling preforms
Mellah et al. LP01 to LP0m mode converters using all-fiber two-stage tapers
JP6699028B2 (en) Mode exchanger
CN113568089B (en) Mode division multiplexer based on multicore annular photon lantern
CN100394233C (en) Optical fibre coupler and optical fibre in it
US10094980B2 (en) Three-dimensional space-division Y-splitter for multicore optical fibers
CN1215670C (en) Coarse wave division complexing apparatus and preparation method of its used conpler
Grüner-Nielsen et al. Photonic-lantern-based MDM devices
CN115201965B (en) Dual-band mode multiplexing photon lantern device and manufacturing method thereof
Chen et al. Design of mode conversion waveguides based on adiabatical mode evolution for mode division multiplexing
US20020067881A1 (en) Polarization independent coupler with bragg-evanescent-coupler grating
Cai et al. Broadband mode multiplexer/demultiplexer based on tapered multi-core fiber
CN117420680B (en) Photon lantern design method with mode-dependent loss equalization function
JP2002504703A (en) Optical device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180116

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181228

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181228

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181228

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191113

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191126

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20200130

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200515

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20200608

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20200608

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201105

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20210113

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20210405

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210430

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210914

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211013

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6961487

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150