JP2542358B2 - 絶体単一偏波型の定偏波光フアイバ - Google Patents
絶体単一偏波型の定偏波光フアイバInfo
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- JP2542358B2 JP2542358B2 JP60027440A JP2744085A JP2542358B2 JP 2542358 B2 JP2542358 B2 JP 2542358B2 JP 60027440 A JP60027440 A JP 60027440A JP 2744085 A JP2744085 A JP 2744085A JP 2542358 B2 JP2542358 B2 JP 2542358B2
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- optical fiber
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/105—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type having optical polarisation effects
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光ファイバの一種で、光ファイバ中を伝搬す
る光の偏波面を保存する絶対単一偏波型の定偏波光ファ
イバに関する。
る光の偏波面を保存する絶対単一偏波型の定偏波光ファ
イバに関する。
［従来の技術］ 定偏波光ファイバとは、単一モード光ファイバであっ
て、直線偏波光を、その直線偏波状態を保ったまま伝搬
するものであり、その利用分野としては、光センサまた
はコヒーレント光通信などが挙げられる。
て、直線偏波光を、その直線偏波状態を保ったまま伝搬
するものであり、その利用分野としては、光センサまた
はコヒーレント光通信などが挙げられる。
定偏波光ファイバは、偏波面の直交する二つの直線偏
波に対応する二つの基底モードHE11 xおよびHE11 yとを有
し、それぞれの基底モードの伝搬定数が異なるため、二
つの基底モード間でのカップリングが極めて小さい。従
って、直線偏波光でその一方の基底モードを励振すれ
ば、光は直線偏波の状態を保ったまま光ファイバ中を伝
搬する。
波に対応する二つの基底モードHE11 xおよびHE11 yとを有
し、それぞれの基底モードの伝搬定数が異なるため、二
つの基底モード間でのカップリングが極めて小さい。従
って、直線偏波光でその一方の基底モードを励振すれ
ば、光は直線偏波の状態を保ったまま光ファイバ中を伝
搬する。
［発明が解決しようとする問題点］ 定偏波光ファイバを使用する場合は、二つの基底モー
ドのうち一方の偏波モードのみ伝搬させる、いわゆる絶
対単一偏波型の定偏波光ファイバが実用に供される。然
し他方の偏波モードの放射損失が十分大きくないと、二
つの偏波モードが伝搬し、使用できない。
ドのうち一方の偏波モードのみ伝搬させる、いわゆる絶
対単一偏波型の定偏波光ファイバが実用に供される。然
し他方の偏波モードの放射損失が十分大きくないと、二
つの偏波モードが伝搬し、使用できない。
［問題を解決するための手段］ 本発明は、コアと、前記コアの屈折率n0より低い屈折
率を有し、前記コアを内包する第１クラッド層と、前記
第１クラッド層の屈折率n1より高い屈折率n2を有し、前
記第１クラッド層を内包する第２クラッド層と、前記第
１クラッド層及び第２クラッド層とは異なる熱膨張係数
を有しコアの両側にコアの軸方向にのびる応力付与層と
を備えた定偏波光ファイバであって、前記定偏波光ファ
イバ中を直交する二つの直線偏波が伝搬するに際し、該
二つの直線偏波に対応する基底モードHE11 X,HE11 Yの伝
搬係数βＸ、βＹがβＹ＜n2k＜βＸ（ｋは波数、ｋ＝
２π／λ、λは波長）の関係を満たし、前記コア、前記
第１クラッド層及び前記第２クラッド層が同心円状であ
り、かつ前記応力付与層は前記第１クラッド層及び前記
第２クラッド層にまがって設けられたことを特徴とする
ものである。
率を有し、前記コアを内包する第１クラッド層と、前記
第１クラッド層の屈折率n1より高い屈折率n2を有し、前
記第１クラッド層を内包する第２クラッド層と、前記第
１クラッド層及び第２クラッド層とは異なる熱膨張係数
を有しコアの両側にコアの軸方向にのびる応力付与層と
を備えた定偏波光ファイバであって、前記定偏波光ファ
イバ中を直交する二つの直線偏波が伝搬するに際し、該
二つの直線偏波に対応する基底モードHE11 X,HE11 Yの伝
搬係数βＸ、βＹがβＹ＜n2k＜βＸ（ｋは波数、ｋ＝
２π／λ、λは波長）の関係を満たし、前記コア、前記
第１クラッド層及び前記第２クラッド層が同心円状であ
り、かつ前記応力付与層は前記第１クラッド層及び前記
第２クラッド層にまがって設けられたことを特徴とする
ものである。
以下本発明の構成による作用と具体的実施例の定偏波
光ファイバの構造例について説明する。
光ファイバの構造例について説明する。
［実施例］ 第３図に一般的な単一モード光ファイバの屈折率分布
を示す。第３図に示すように、屈折率n0のコアおよび屈
折率n1のクラッドからなる単一モード光ファイバでは、
基底モードの伝搬定数βは、次の（１）式の関係を満た
す。
を示す。第３図に示すように、屈折率n0のコアおよび屈
折率n1のクラッドからなる単一モード光ファイバでは、
基底モードの伝搬定数βは、次の（１）式の関係を満た
す。
n0k＞β＞n1k （１） ここでｋは波数、ｋ＝２π／λ、λは波長である。この
場合、クラッドでのパワ分布は次の（２）式で示され
る。
場合、クラッドでのパワ分布は次の（２）式で示され
る。
Pclad（ｒ）＝A2K0（（β２−n1 2k2）1/2ｒ）２ （２） ここでＡは定数、K0（ｘ）は第２種変形ベッセル関数と
なり（たとえば大越他：“光ファイバ”、オーム社、昭
和58年４月発行、61頁）、コアから離れるに従って伝搬
光のパワ（Pclad（ｒ））は急激に減少する。従って第
３図に示すような屈折率分布をもつ光ファイバでは、基
底モードは伝搬モードとなる。
なり（たとえば大越他：“光ファイバ”、オーム社、昭
和58年４月発行、61頁）、コアから離れるに従って伝搬
光のパワ（Pclad（ｒ））は急激に減少する。従って第
３図に示すような屈折率分布をもつ光ファイバでは、基
底モードは伝搬モードとなる。
本発明は、第１図に示すように屈折率n0のコア、屈折
率n0より低い屈折率n1を有する第１クラッド層および屈
折率n1より高い屈折率n2を有する第２クラッド層から構
成される単一モード光ファイバを提供するものである。
率n0より低い屈折率n1を有する第１クラッド層および屈
折率n1より高い屈折率n2を有する第２クラッド層から構
成される単一モード光ファイバを提供するものである。
第１図に示す屈折率分布を有する本発明の単一モード
光ファイバは、基底モードの伝搬定数は、上記の（１）
式の関係を満たす。このとき第１クラッド層のパワ分布
は、上記の（２）式と同様であるが、第２クラッド層で
のパワ分布は、 β＜N2kの場合 Pclad（ｒ）＝｛Ａ′J0（（n2 2k2−β２）1/2ｒ） ＋Ａ″N0（（n2 2k2−β２）1/2ｒ）｝２ （３） ただし、Ａ′、Ａ″は定数、J0（ｘ）はベッセル関数、
N0（ｘ）は第２種ベッセル関数となる（前掲文献）。こ
こでJ0（ｘ）、N0（ｘ）は振動しながら非常にゆるかに
減少する。
光ファイバは、基底モードの伝搬定数は、上記の（１）
式の関係を満たす。このとき第１クラッド層のパワ分布
は、上記の（２）式と同様であるが、第２クラッド層で
のパワ分布は、 β＜N2kの場合 Pclad（ｒ）＝｛Ａ′J0（（n2 2k2−β２）1/2ｒ） ＋Ａ″N0（（n2 2k2−β２）1/2ｒ）｝２ （３） ただし、Ａ′、Ａ″は定数、J0（ｘ）はベッセル関数、
N0（ｘ）は第２種ベッセル関数となる（前掲文献）。こ
こでJ0（ｘ）、N0（ｘ）は振動しながら非常にゆるかに
減少する。
一般にクラッドのパワ分布が（３）式で与えられる場
合、伝搬する光は一定の割合で放射するので、漏洩モー
ドと呼ばれている。ただし漏洩モードでも、第１のクラ
ッド層の厚さが十分厚ければ、第１および第２のクラッ
ド層の境界面でのパワが十分小さくなり、放射する光は
殆ど無視できる程度になる。
合、伝搬する光は一定の割合で放射するので、漏洩モー
ドと呼ばれている。ただし漏洩モードでも、第１のクラ
ッド層の厚さが十分厚ければ、第１および第２のクラッ
ド層の境界面でのパワが十分小さくなり、放射する光は
殆ど無視できる程度になる。
β＜n2kの場合は、第２クラッド層のパワ分布は
（２）式と同様の形になり、基底モードは伝搬モードと
なる。
（２）式と同様の形になり、基底モードは伝搬モードと
なる。
ところで定偏波光ファイバでは、二つの基底モードHE
11 X,HE11 Yの伝搬係数βＸ、βＹは異なる値をもつ。こ
こではβＸ＞βＹとする。
11 X,HE11 Yの伝搬係数βＸ、βＹは異なる値をもつ。こ
こではβＸ＞βＹとする。
第１図に示す屈折率分布を有する本発明の定偏波光フ
ァイバではβＹ＜n2k＜βＸの場合、HE11 Xモードは伝搬
モードとなり、HE11 Yモードは漏洩モードとなる。従っ
て種々のパラメータ、たとえばコア径、第１クラッド層
の厚さ、各部の屈折率、使用波長などが適切であれば、
HE11 Yモードを殆ど伝搬させない絶対単一偏波型の定偏
波光ファイバとなる。
ァイバではβＹ＜n2k＜βＸの場合、HE11 Xモードは伝搬
モードとなり、HE11 Yモードは漏洩モードとなる。従っ
て種々のパラメータ、たとえばコア径、第１クラッド層
の厚さ、各部の屈折率、使用波長などが適切であれば、
HE11 Yモードを殆ど伝搬させない絶対単一偏波型の定偏
波光ファイバとなる。
次に本発明の具体的実施例について説明する。光ファ
イバを使用する波長、おおむね0.5μｍ〜1.6μｍにおい
て使用可能な単一モード光ファイバを形成するために
は、コア径ａは、２＜ａ＜６（μｍ）、比屈折率差△＝
（n0 2−n1 2）/2n0 2は、0.001＜△である。このような光
ファイバにおいて、前述のような構成で絶対単一偏波型
の定偏波光ファイバを形成するためには、第１クラッド
層の厚さｂ、2a＜ｂ＜5a（μｍ）、比屈折率差△は、△
＜0.007の範囲にした。
イバを使用する波長、おおむね0.5μｍ〜1.6μｍにおい
て使用可能な単一モード光ファイバを形成するために
は、コア径ａは、２＜ａ＜６（μｍ）、比屈折率差△＝
（n0 2−n1 2）/2n0 2は、0.001＜△である。このような光
ファイバにおいて、前述のような構成で絶対単一偏波型
の定偏波光ファイバを形成するためには、第１クラッド
層の厚さｂ、2a＜ｂ＜5a（μｍ）、比屈折率差△は、△
＜0.007の範囲にした。
第２図に本発明の定偏波光ファイバの構造例を示す。
第１クラッド層の屈折率が第２クラッド層より小さい場
合において、コアに高い複屈折性をもたせて偏波特性を
向上させるためにコア１の中心に対抗して、第１クラッ
ド層２および第２クラッド層３の熱膨張係数と異なる熱
膨張係数を有する応力付与層４を配置し、コア１、第１
クラッド層２及び第２クラッド層３が同心円状であり、
かつ応力付与層４は第１クラッド層２及び第２クラッド
層３にまたがって設けられた構造である。
第１クラッド層の屈折率が第２クラッド層より小さい場
合において、コアに高い複屈折性をもたせて偏波特性を
向上させるためにコア１の中心に対抗して、第１クラッ
ド層２および第２クラッド層３の熱膨張係数と異なる熱
膨張係数を有する応力付与層４を配置し、コア１、第１
クラッド層２及び第２クラッド層３が同心円状であり、
かつ応力付与層４は第１クラッド層２及び第２クラッド
層３にまたがって設けられた構造である。
［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば二つの偏波モード
のうち、一方の偏波モードのみを伝搬させる、いわゆる
絶対単一偏波型の定偏波光ファイバを実現できる。
のうち、一方の偏波モードのみを伝搬させる、いわゆる
絶対単一偏波型の定偏波光ファイバを実現できる。
第１図は本発明の定偏波光ファイバの屈折率分布を示す
図、 第２図は本発明の定偏波光ファイバの実施例の断面構造
図、 第３図は一般的な単一モード光ファイバの屈折率分布を
示す図である。 １……コア ２……第１クラッド層 ３……第２クラッド層 ４……応力付与層
図、 第２図は本発明の定偏波光ファイバの実施例の断面構造
図、 第３図は一般的な単一モード光ファイバの屈折率分布を
示す図である。 １……コア ２……第１クラッド層 ３……第２クラッド層 ４……応力付与層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 弾塚 俊雄 横浜市戸塚区田谷町１番地 住友電気工 業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 菅沼 寛 横浜市戸塚区田谷町１番地 住友電気工 業株式会社横浜製作所内 (56)参考文献 特開 昭60−19110（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−16203（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−30707（ＪＰ，Ａ) 大越孝敬外２名著「光ファイバ」オー ム社、昭和58．４．30第１版発行、Ｐ. 153
Claims (2)
- 【請求項１】コアと、前記コアの屈折率n0より低い屈折
率を有し、前記コアを内包する第１クラッド層と、前記
第１クラッド層の屈折率n1より高い屈折率n2を有し、前
記第１クラッド層を内包する第２クラッド層と、前記第
１クラッド層及び第２クラッド層とは異なる熱膨張係数
を有しコアの両側にコアの軸方向にのびる応力付与層と
を備えた定偏波光ファイバであって、前記定偏波光ファ
イバ中を直交する二つの直線偏波が伝搬するに際し、該
二つの直線偏波に対応する基底モードHE11 X,HE11 Yの伝
搬係数βＸ、βＹがβＹ＜n2k＜βＸ（ｋは波数、ｋ＝
２π／λ、λは波長）の関係を満たし、前記コア、前記
第１クラッド層及び前記第２クラッド層が同心円状であ
り、かつ前記応力付与層は前記第１クラッド層及び前記
第２クラッド層にまがって設けられたことを特徴とする
絶対単一偏波型の定偏波光ファイバ。 - 【請求項２】コア径ａが２＜ａ＜６（μｍ）、第１クラ
ッド層の厚さｂが2a＜ｂ＜5a（μｍ）、前記コアと前記
第１クラッド層の比屈折率差△＝（n0 2−n1 2）/2n0 2（n
0はコアの屈折率、n1は第１クラッド層の屈折率）が0.0
01＜△＜0.005の範囲にあることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の絶対単一偏波型の定偏波光ファイ
バ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60027440A JP2542358B2 (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 絶体単一偏波型の定偏波光フアイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60027440A JP2542358B2 (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 絶体単一偏波型の定偏波光フアイバ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7080253A Division JPH07281044A (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | 定偏波光ファイバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61185703A JPS61185703A (ja) | 1986-08-19 |
| JP2542358B2 true JP2542358B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=12221170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60027440A Expired - Fee Related JP2542358B2 (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 絶体単一偏波型の定偏波光フアイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2542358B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01237507A (ja) * | 1987-12-04 | 1989-09-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 絶対単一偏波光ファイバ |
| JPH01287603A (ja) * | 1988-05-16 | 1989-11-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 絶対単一偏波光ファイバ |
| JPH02187706A (ja) * | 1989-01-17 | 1990-07-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 単一偏波光ファイバ |
| CN106443874B (zh) * | 2016-09-23 | 2023-08-25 | 江苏法尔胜光电科技有限公司 | 应力通道优化、应力施加增强型细径熊猫保偏光纤 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6053285B2 (ja) * | 1981-06-30 | 1985-11-25 | 日立電線株式会社 | 定偏波型光フアイバ |
| JPS6014321B2 (ja) * | 1981-08-18 | 1985-04-12 | 日立電線株式会社 | 定偏波型光フアイバ |
-
1985
- 1985-02-14 JP JP60027440A patent/JP2542358B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 大越孝敬外２名著「光ファイバ」オーム社、昭和５８．４．３０第１版発行、Ｐ．１５３ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61185703A (ja) | 1986-08-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |