JP3403327B2 - 界分布変換光ファイバおよびその界分布変換光ファイバを用いたレーザダイオードモジュール - Google Patents
界分布変換光ファイバおよびその界分布変換光ファイバを用いたレーザダイオードモジュールInfo
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光通信やセ
ンサ分野において、円形状のコアを有する光部品と楕円
形状のコアを有する光部品とを接続するときなどの、異
なる界分布を有する光部品同士を接続するときに用いら
れる界分布変換光ファイバおよび界分布変換光ファイバ
を用いたレーザダイオードモジュールに関するものであ
る。
ンサ分野において、円形状のコアを有する光部品と楕円
形状のコアを有する光部品とを接続するときなどの、異
なる界分布を有する光部品同士を接続するときに用いら
れる界分布変換光ファイバおよび界分布変換光ファイバ
を用いたレーザダイオードモジュールに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】光通信用として光ファイバが用いられて
おり、光ファイバはコアの周りをクラッドで覆って形成
されている。光ファイバのコアの横断面（光ファイバの
光軸をＺとし、互いに直交する直交３軸をＸ，Ｙ，Ｚ軸
としたときのＸＹ平面で光ファイバを切断したときの断
面）形状は、一般には真円形状を呈しており、コアを伝
搬する光の前記ＸＹ平面上の光強度分布も真円形状を呈
している。一方、半導体レーザやプレーナ型光導波路
は、一般に、ＸＹ平面上の光強度分布が楕円形状を呈し
ているために、これらの光部品と前記光ファイバとを接
続する際には、これらの光部品および光ファイバの接続
端面における界分布（電磁界分布）の違いによる光結合
損失が発生する。なお、このような光結合損失はモード
非整合損失と呼ばれる。
おり、光ファイバはコアの周りをクラッドで覆って形成
されている。光ファイバのコアの横断面（光ファイバの
光軸をＺとし、互いに直交する直交３軸をＸ，Ｙ，Ｚ軸
としたときのＸＹ平面で光ファイバを切断したときの断
面）形状は、一般には真円形状を呈しており、コアを伝
搬する光の前記ＸＹ平面上の光強度分布も真円形状を呈
している。一方、半導体レーザやプレーナ型光導波路
は、一般に、ＸＹ平面上の光強度分布が楕円形状を呈し
ているために、これらの光部品と前記光ファイバとを接
続する際には、これらの光部品および光ファイバの接続
端面における界分布（電磁界分布）の違いによる光結合
損失が発生する。なお、このような光結合損失はモード
非整合損失と呼ばれる。
【０００３】例えば、図１３には、楕円状の界分布を有
する光部品と真円形状の界分布を有する光部品との光結
合損失を、楕円形状のアスペクト比（短軸に対する長軸
の比）を変えて調べた結果が示されており、この図から
明らかなように、アスペクト比が３以上の楕円形状の界
分布を有する光部品と真円形状の界分布を有する光部品
を接続させると、２ｄＢ以上の光結合損失が生じること
が分かる。なお、図１３において、前記楕円形状の界分
布のＸまたはＹ方向のいずれか一方のスポット径（スポ
ット直径）は前記円形状の界分布のスポット直径と一致
させている。
する光部品と真円形状の界分布を有する光部品との光結
合損失を、楕円形状のアスペクト比（短軸に対する長軸
の比）を変えて調べた結果が示されており、この図から
明らかなように、アスペクト比が３以上の楕円形状の界
分布を有する光部品と真円形状の界分布を有する光部品
を接続させると、２ｄＢ以上の光結合損失が生じること
が分かる。なお、図１３において、前記楕円形状の界分
布のＸまたはＹ方向のいずれか一方のスポット径（スポ
ット直径）は前記円形状の界分布のスポット直径と一致
させている。
【０００４】そこで、例えば特開昭６３―３３７０６号
広報に記載されているように、図１４に示すような楕円
形状のコア２を有し、コア２の屈折率分布が均一な単一
モード光ファイバの一端側を加熱し、コア２ないしクラ
ッド３に含まれるドーバントを拡散させて、コア２の断
面形状を略真円形状にすることにより、光ファイバの一
端側１１におけるコア形状は楕円形状を呈し、他端側１
２におけるコア形状は真円形状を呈する光ファイバが検
討されている。このような光ファイバにおいては、光フ
ァイバを伝搬する光波の界分布も、光ファイバの一端側
１１においては楕円形状となり、光ファイバの他端側１
２においては真円形状となるために、界分布の楕円と真
円との相互変換が行われ、界分布変換光ファイバとして
用いることができるとされている。
広報に記載されているように、図１４に示すような楕円
形状のコア２を有し、コア２の屈折率分布が均一な単一
モード光ファイバの一端側を加熱し、コア２ないしクラ
ッド３に含まれるドーバントを拡散させて、コア２の断
面形状を略真円形状にすることにより、光ファイバの一
端側１１におけるコア形状は楕円形状を呈し、他端側１
２におけるコア形状は真円形状を呈する光ファイバが検
討されている。このような光ファイバにおいては、光フ
ァイバを伝搬する光波の界分布も、光ファイバの一端側
１１においては楕円形状となり、光ファイバの他端側１
２においては真円形状となるために、界分布の楕円と真
円との相互変換が行われ、界分布変換光ファイバとして
用いることができるとされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１４
に示したような光ファイバにおいて、ドーバント拡散前
の楕円コアの長径方向からみた正規化周波数と短径方向
からみた正規化周波数とが異なるために、コア２のアス
ペクト比に比べて界分布のアスペクト比は大きくならな
いため、光ファイバの一端側１１の界分布のアスペクト
比はコア２のアスペクト比に比べて小さく、例えばアス
ペクト比が高々２程度となって、界分布が真円に近い楕
円の光ファイバとなってしまう。そのため、前記界分布
の楕円と真円との相互変換を自在に行うことはできなか
った。
に示したような光ファイバにおいて、ドーバント拡散前
の楕円コアの長径方向からみた正規化周波数と短径方向
からみた正規化周波数とが異なるために、コア２のアス
ペクト比に比べて界分布のアスペクト比は大きくならな
いため、光ファイバの一端側１１の界分布のアスペクト
比はコア２のアスペクト比に比べて小さく、例えばアス
ペクト比が高々２程度となって、界分布が真円に近い楕
円の光ファイバとなってしまう。そのため、前記界分布
の楕円と真円との相互変換を自在に行うことはできなか
った。
【０００６】また、上記ドーバント拡散を利用する場合
は、楕円形状の界分布を真円形状にするには、界分布を
拡大する方向にしかできないために、大きな楕円形状を
小さい真円形状にすることは不可能であるといった問題
もあった。さらに、上記ドーバント拡散には長い時間を
要するため、生産性に乏しく、しかも、光ファイバの部
分加熱した部位を正確に切り出さないと、この光ファイ
バを界分布変換光ファイバとして利用することができな
いために、光ファイバを部分加熱後に一つ一つ正確に切
断しなければならず、作業性が悪く、界分布変換光ファ
イバを大量生産することは困難だった。
は、楕円形状の界分布を真円形状にするには、界分布を
拡大する方向にしかできないために、大きな楕円形状を
小さい真円形状にすることは不可能であるといった問題
もあった。さらに、上記ドーバント拡散には長い時間を
要するため、生産性に乏しく、しかも、光ファイバの部
分加熱した部位を正確に切り出さないと、この光ファイ
バを界分布変換光ファイバとして利用することができな
いために、光ファイバを部分加熱後に一つ一つ正確に切
断しなければならず、作業性が悪く、界分布変換光ファ
イバを大量生産することは困難だった。
【０００７】本発明は、上記従来の課題を解決するため
になされたものであり、その目的は、例えばレーザダイ
オードの界分布と光ファイバの界分布の変換のように、
楕円形状の界分布と真円形状の界分布との相互変換を縮
小、等倍（楕円の長軸または短軸と同じ直径を有する真
円と楕円との相互変換）、拡大のいずれの方向にも自在
に行うことが可能であり、かつ、大量生産可能な界分布
変換光ファイバおよびその界分布変換光ファイバを用い
たレーザダイオードモジュールを提供することにある。
になされたものであり、その目的は、例えばレーザダイ
オードの界分布と光ファイバの界分布の変換のように、
楕円形状の界分布と真円形状の界分布との相互変換を縮
小、等倍（楕円の長軸または短軸と同じ直径を有する真
円と楕円との相互変換）、拡大のいずれの方向にも自在
に行うことが可能であり、かつ、大量生産可能な界分布
変換光ファイバおよびその界分布変換光ファイバを用い
たレーザダイオードモジュールを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成をもって課題を解決するた
めの手段としている。すなわち、界分布変換光ファイバ
の本第１の発明は、コアの周りをクラッドで覆って形成
される光ファイバであって、光軸をＺとし、互いに直交
するＸ，Ｙ，Ｚの直交３軸のＸ方向とＹ方向における前
記コアの屈折率分布形状をいずれも二乗分布形状とし、
該Ｘ方向とＹ方向の屈折率分布の勾配を互いに異なる値
とすることで、光ファイバのＸＺ平面を伝搬する光線の
Ｘ方向のスポット直径変化のＺ軸方向の周期長とＹＺ平
面を伝搬する光線のＹ方向のスポット直径変化のＺ軸方
向の周期長とを異にし、以って、Ｘ方向のスポット直径
とＹ方向のスポット直径とを合成して形成される界分布
のビームスポット形状を光ファイバの長さ方向に沿って
周期的に変化するようにした構成を持って課題を解決す
る手段としている。
に、本発明は次のような構成をもって課題を解決するた
めの手段としている。すなわち、界分布変換光ファイバ
の本第１の発明は、コアの周りをクラッドで覆って形成
される光ファイバであって、光軸をＺとし、互いに直交
するＸ，Ｙ，Ｚの直交３軸のＸ方向とＹ方向における前
記コアの屈折率分布形状をいずれも二乗分布形状とし、
該Ｘ方向とＹ方向の屈折率分布の勾配を互いに異なる値
とすることで、光ファイバのＸＺ平面を伝搬する光線の
Ｘ方向のスポット直径変化のＺ軸方向の周期長とＹＺ平
面を伝搬する光線のＹ方向のスポット直径変化のＺ軸方
向の周期長とを異にし、以って、Ｘ方向のスポット直径
とＹ方向のスポット直径とを合成して形成される界分布
のビームスポット形状を光ファイバの長さ方向に沿って
周期的に変化するようにした構成を持って課題を解決す
る手段としている。
【０００９】また、界分布変換光ファイバの本第２の発
明は、コアの周りをクラッドで覆って形成される光ファ
イバであって、光軸をＺとし、互いに直交するＸ，Ｙ，
Ｚの直交３軸のＸ方向とＹ方向における前記コアの屈折
率分布形状をいずれも二乗分布形状とし、該Ｘ方向とＹ
方向の屈折率分布の勾配を互いに異なる値とし、かつ、
Ｘ方向とＹ方向のいずれか一方向の界分布のスポット径
が光ファイバを伝搬するときに変化しない条件を満た
し、光ファイバ長が光の伝搬によって変化するＸＺ平面
またはＹＺ平面の伝搬光線のＺ軸方向の界分布変化周期
の１／４周期長の倍数の長さとほぼ一致するようにした
構成を持って課題を解決する手段としている。
明は、コアの周りをクラッドで覆って形成される光ファ
イバであって、光軸をＺとし、互いに直交するＸ，Ｙ，
Ｚの直交３軸のＸ方向とＹ方向における前記コアの屈折
率分布形状をいずれも二乗分布形状とし、該Ｘ方向とＹ
方向の屈折率分布の勾配を互いに異なる値とし、かつ、
Ｘ方向とＹ方向のいずれか一方向の界分布のスポット径
が光ファイバを伝搬するときに変化しない条件を満た
し、光ファイバ長が光の伝搬によって変化するＸＺ平面
またはＹＺ平面の伝搬光線のＺ軸方向の界分布変化周期
の１／４周期長の倍数の長さとほぼ一致するようにした
構成を持って課題を解決する手段としている。
【００１０】さらに、本第３の発明は、上記本第１また
は第２の発明の構成に加え、前記コアの横断面形状を略
楕円形または長円形または略矩形とした構成を持って課
題を解決する手段としている。
は第２の発明の構成に加え、前記コアの横断面形状を略
楕円形または長円形または略矩形とした構成を持って課
題を解決する手段としている。
【００１１】さらに、界分布変換光ファイバの本第４の
発明は、上記本第１または本第２または第３の発明の記
載の界分布変換光ファイバの一端側にシングルモード光
ファイバを設けた構成を持って課題を解決する手段とし
ている。
発明は、上記本第１または本第２または第３の発明の記
載の界分布変換光ファイバの一端側にシングルモード光
ファイバを設けた構成を持って課題を解決する手段とし
ている。
【００１２】さらに、界分布変換光ファイバの本第５の
発明は、コアの周りをクラッドで覆って形成される光フ
ァイバであって、光軸をＺとし、互いに直交するＸ，
Ｙ，Ｚの直交３軸のＸ方向とＹ方向における前記コアの
屈折率分布形状をいずれも二乗分布形状とし、該Ｘ方向
とＹ方向の屈折率分布の勾配を互いに等しい値とし、光
ファイバ長がＸＺ平面およびＹＺ平面を伝搬する光線の
Ｚ軸方向の界分布変化周期の１／４周期の奇数倍とほぼ
一致する長さに形成されている光ファイバを上記本第１
または第２または第３の発明の界分布変換光ファイバと
シングルモード光ファイバとの間に介設した構成を持っ
て課題を解決する手段としている。
発明は、コアの周りをクラッドで覆って形成される光フ
ァイバであって、光軸をＺとし、互いに直交するＸ，
Ｙ，Ｚの直交３軸のＸ方向とＹ方向における前記コアの
屈折率分布形状をいずれも二乗分布形状とし、該Ｘ方向
とＹ方向の屈折率分布の勾配を互いに等しい値とし、光
ファイバ長がＸＺ平面およびＹＺ平面を伝搬する光線の
Ｚ軸方向の界分布変化周期の１／４周期の奇数倍とほぼ
一致する長さに形成されている光ファイバを上記本第１
または第２または第３の発明の界分布変換光ファイバと
シングルモード光ファイバとの間に介設した構成を持っ
て課題を解決する手段としている。
【００１３】さらに、本発明の界分布変換光ファイバを
用いたレーザダイオードは、上記本第１乃至第４の発明
のいずれかひとつの構成の界分布変換光ファイバの入射
側にレーザダイオードを結合させた構成を持って課題を
解決する手段としている。
用いたレーザダイオードは、上記本第１乃至第４の発明
のいずれかひとつの構成の界分布変換光ファイバの入射
側にレーザダイオードを結合させた構成を持って課題を
解決する手段としている。
【００１４】光ファイバの光軸をＺとし、互いに直交す
る直交３軸をＸ，Ｙ，Ｚ軸としたとき、Ｘ方向やＹ方向
のコアの屈折率分布形状が二乗分布形状を有する光ファ
イバを伝搬する光波の界分布は、そのスポット径が周期
的に変化することが知られている。
る直交３軸をＸ，Ｙ，Ｚ軸としたとき、Ｘ方向やＹ方向
のコアの屈折率分布形状が二乗分布形状を有する光ファ
イバを伝搬する光波の界分布は、そのスポット径が周期
的に変化することが知られている。
【００１５】そこで、本出願人らは、前記Ｘ，Ｙ方向の
屈折率分布形状が二乗分布形状を有する真円コアの光フ
ァイバに、ガウス型モード、すなわち、光ファイバの半
径に対して光強度分布が正規分布となる界分布の光を伝
搬させ、この光が光ファイバ中を伝搬するときに、光の
界分布が光ファイバ長手方向に対してどう変化するかを
検討した。
屈折率分布形状が二乗分布形状を有する真円コアの光フ
ァイバに、ガウス型モード、すなわち、光ファイバの半
径に対して光強度分布が正規分布となる界分布の光を伝
搬させ、この光が光ファイバ中を伝搬するときに、光の
界分布が光ファイバ長手方向に対してどう変化するかを
検討した。
【００１６】その結果が図１２に示されている。なお、
同図において、横軸は光波の伝搬距離を示し、縦軸は、
界分布のスポット径（スポット直径）を示している。光
ファイバを伝搬する光波の界分布は、光ファイバの中心
ほど大きく、光ファイバの外周側に向かうにしたがって
小さくなる傾向を示すものであり、たとえば、図５の
（ｂ）には、光ファイバに入射させる光波のＸＹ断面上
におけるＹ方向の界分布の一例が示されている。そこ
で、本明細書においては、同図に示すように、中心の界
分布を１としたとき、その１／ｅ（ｅは自然対数の底）
以上の界の大きさを持つ範囲の幅（強度で表現する場合
には、中心強度の１／ｅ2の幅になる。例えば、中心の
界強度を１としたとき、１／ｅ2の強度以上の界強度分
布を有する範囲）をスポット径（スポット直径）と呼ぶ
ことにした。
同図において、横軸は光波の伝搬距離を示し、縦軸は、
界分布のスポット径（スポット直径）を示している。光
ファイバを伝搬する光波の界分布は、光ファイバの中心
ほど大きく、光ファイバの外周側に向かうにしたがって
小さくなる傾向を示すものであり、たとえば、図５の
（ｂ）には、光ファイバに入射させる光波のＸＹ断面上
におけるＹ方向の界分布の一例が示されている。そこ
で、本明細書においては、同図に示すように、中心の界
分布を１としたとき、その１／ｅ（ｅは自然対数の底）
以上の界の大きさを持つ範囲の幅（強度で表現する場合
には、中心強度の１／ｅ2の幅になる。例えば、中心の
界強度を１としたとき、１／ｅ2の強度以上の界強度分
布を有する範囲）をスポット径（スポット直径）と呼ぶ
ことにした。
【００１７】図１２から明らかなように、界分布のスポ
ット径は、光が伝搬するに従い、光ファイバの長手方向
に対して周期的に変化する。具体的には、この光ファイ
バにおいては、光ファイバの入射端において１０μｍの
前記スポット径が、光の伝搬に従って１０μｍから６μ
ｍの範囲内で周期的に変化する。
ット径は、光が伝搬するに従い、光ファイバの長手方向
に対して周期的に変化する。具体的には、この光ファイ
バにおいては、光ファイバの入射端において１０μｍの
前記スポット径が、光の伝搬に従って１０μｍから６μ
ｍの範囲内で周期的に変化する。
【００１８】なお、同図に示した例は、光ファイバのコ
ア中心の屈折率ｎ１とクラッドの屈折率ｎ２との比屈折
率差（ｎ１−ｎ２）／ｎ２をΔ、コア半径をａとし、Ａ
ｇ＝ａ／√（２Δ）とし定義たときのＡｇの値が４５μ
ｍの光ファイバについて求めた結果であり、伝搬する光
波を光線で表したとき、光線のＺ軸方向の界分布変化周
期は２πＡｇとなり、光線の界分布変化周期の１/４周
期長ごとに界分布のスポット径は極小および極大を繰り
返すことが分かった。
ア中心の屈折率ｎ１とクラッドの屈折率ｎ２との比屈折
率差（ｎ１−ｎ２）／ｎ２をΔ、コア半径をａとし、Ａ
ｇ＝ａ／√（２Δ）とし定義たときのＡｇの値が４５μ
ｍの光ファイバについて求めた結果であり、伝搬する光
波を光線で表したとき、光線のＺ軸方向の界分布変化周
期は２πＡｇとなり、光線の界分布変化周期の１/４周
期長ごとに界分布のスポット径は極小および極大を繰り
返すことが分かった。
【００１９】また、隣り合う極値におけるスポット半径
（スポット直径の１／２）をそれぞれｗ１，ｗ２とし、
光の波長をλとすると、ｗ１・ｗ２＝λＡｇ／ｎπなる
関係（ｎはコア中心の屈折率）が成立することも本出願
人の検討により明らかになった。さらに、前記界分布変
化周期の１/４周期長の整数倍の位置では、光線の位相
分布が平坦になる、言い換えれば、光ファイバ中の様々
な経路を通る光線の速度が一致し、前記様々な経路を通
る光の干渉による光強度の低減が生じない状態で光が前
記界分布変化周期の１/４周期長の整数倍の位置に到達
することも分かった。
（スポット直径の１／２）をそれぞれｗ１，ｗ２とし、
光の波長をλとすると、ｗ１・ｗ２＝λＡｇ／ｎπなる
関係（ｎはコア中心の屈折率）が成立することも本出願
人の検討により明らかになった。さらに、前記界分布変
化周期の１/４周期長の整数倍の位置では、光線の位相
分布が平坦になる、言い換えれば、光ファイバ中の様々
な経路を通る光線の速度が一致し、前記様々な経路を通
る光の干渉による光強度の低減が生じない状態で光が前
記界分布変化周期の１/４周期長の整数倍の位置に到達
することも分かった。
【００２０】以上のような検討結果に基づき、上記構成
の本発明においては、光ファイバの光軸をＺとし、互い
に直交するＸ，Ｙ，Ｚの直交３軸のＸ方向とＹ方向にお
けるコアの屈折率分布形状を、例えば図１１の（ａ），
（ｂ）に示すように、いずれも二乗分布形状とすること
によって、図１２に示した検討結果から明らかなよう
に、光波の界分布を光ファイバの長手方向（Ｚ軸方向）
に対して周期的に変化するようにした。
の本発明においては、光ファイバの光軸をＺとし、互い
に直交するＸ，Ｙ，Ｚの直交３軸のＸ方向とＹ方向にお
けるコアの屈折率分布形状を、例えば図１１の（ａ），
（ｂ）に示すように、いずれも二乗分布形状とすること
によって、図１２に示した検討結果から明らかなよう
に、光波の界分布を光ファイバの長手方向（Ｚ軸方向）
に対して周期的に変化するようにした。
【００２１】また、本発明においては、図１１に示した
ように、前記Ｘ方向とＹ方向の屈折率分布をいずれも二
乗分布形状とした場合には、その勾配を互いに異なる値
とすることによって、ＸＺ平面を伝搬する光線の界分布
変化の周期とＹＺ平面を伝搬する光線の界分布変化の周
期をＸ方向とＹ方向とで異なるようにし、光ファイバを
伝搬する光波の伝搬距離に対して界分布の横断面形状
（ＸＹ平面で切断したときの断面形状）を周期的に真円
にしたり楕円にしたりすることを可能とし、また、楕円
のアスペクト比も周期的に自在に変化させることを可能
とした。
ように、前記Ｘ方向とＹ方向の屈折率分布をいずれも二
乗分布形状とした場合には、その勾配を互いに異なる値
とすることによって、ＸＺ平面を伝搬する光線の界分布
変化の周期とＹＺ平面を伝搬する光線の界分布変化の周
期をＸ方向とＹ方向とで異なるようにし、光ファイバを
伝搬する光波の伝搬距離に対して界分布の横断面形状
（ＸＹ平面で切断したときの断面形状）を周期的に真円
にしたり楕円にしたりすることを可能とし、また、楕円
のアスペクト比も周期的に自在に変化させることを可能
とした。
【００２２】そして、本第１の発明においては、一例と
して、前記ＸＺ平面を伝搬する光線のＺ軸方向の界分布
変化周期の１／４周期長とＹＺ平面を伝搬する光線のＺ
軸方向の界分布変化周期の１／４周期長との公倍数の長
さとほぼ一致するように光ファイバ長を構成することに
より、例えば光ファイバの入射側から楕円形状の界分布
の光波を入射させたときに、光ファイバの出射側におい
ては、光波の界分布のＸ方向のスポット径とＹ方向のス
ポット径とを等しい値とし、界分布の形状を真円形状と
することが可能となるし、光は可逆の性質を持つため
に、前記とは逆に光ファイバの入射側から真円形状の界
分布の光波を入射させれば、光ファイバの出射側におい
ては、楕円形状の界分布とすることが可能となる。
して、前記ＸＺ平面を伝搬する光線のＺ軸方向の界分布
変化周期の１／４周期長とＹＺ平面を伝搬する光線のＺ
軸方向の界分布変化周期の１／４周期長との公倍数の長
さとほぼ一致するように光ファイバ長を構成することに
より、例えば光ファイバの入射側から楕円形状の界分布
の光波を入射させたときに、光ファイバの出射側におい
ては、光波の界分布のＸ方向のスポット径とＹ方向のス
ポット径とを等しい値とし、界分布の形状を真円形状と
することが可能となるし、光は可逆の性質を持つため
に、前記とは逆に光ファイバの入射側から真円形状の界
分布の光波を入射させれば、光ファイバの出射側におい
ては、楕円形状の界分布とすることが可能となる。
【００２３】なお、本出願人は、上記のように、Ｘ，Ｙ
方向の屈折率分布が二乗分布形状を呈していても、入射
する光との関係で、固有スポット径を入射した場合は、
Ｘ方向とＹ方向のいずれか一方の界分布が光ファイバを
伝搬するときに変化しないことも確認した。言い換える
と、光ファイバのＸまたはＹ方向の屈折率分布勾配を入
射光のスポット径が変化しないような屈折率勾配とすれ
ば、この方向の光の界分布は光ファイバを伝搬するとき
に変化しないのである。具体的には、ｗ１ｗ２＝λＡｇ
／ｎπの式で、ｗ１＝ｗ２の条件を満たす場合には、入
射スポット径が変化しないことが分かった。
方向の屈折率分布が二乗分布形状を呈していても、入射
する光との関係で、固有スポット径を入射した場合は、
Ｘ方向とＹ方向のいずれか一方の界分布が光ファイバを
伝搬するときに変化しないことも確認した。言い換える
と、光ファイバのＸまたはＹ方向の屈折率分布勾配を入
射光のスポット径が変化しないような屈折率勾配とすれ
ば、この方向の光の界分布は光ファイバを伝搬するとき
に変化しないのである。具体的には、ｗ１ｗ２＝λＡｇ
／ｎπの式で、ｗ１＝ｗ２の条件を満たす場合には、入
射スポット径が変化しないことが分かった。
【００２４】そこで、本第２の発明においては、Ｘ方向
とＹ方向のいずれか一方向の界分布は光が光ファイバを
伝搬するときに変化しない条件を満たすように、Ｘ方向
とＹ方向の一方側における前記コアの屈折率分布勾配を
設定し、光ファイバ長が光の伝搬によって変化するＸＺ
平面またはＹＺ平面の伝搬光線のＺ軸方向の界分布変化
周期の１／４周期長の倍数の長さとほぼ一致するように
構成し、それにより、上記本第１の発明と同様に、光の
界分布を光ファイバ長手方向に周期的に変化させ、楕円
形状の界分布と円形状の界分布の相互変換を可能とし
た。
とＹ方向のいずれか一方向の界分布は光が光ファイバを
伝搬するときに変化しない条件を満たすように、Ｘ方向
とＹ方向の一方側における前記コアの屈折率分布勾配を
設定し、光ファイバ長が光の伝搬によって変化するＸＺ
平面またはＹＺ平面の伝搬光線のＺ軸方向の界分布変化
周期の１／４周期長の倍数の長さとほぼ一致するように
構成し、それにより、上記本第１の発明と同様に、光の
界分布を光ファイバ長手方向に周期的に変化させ、楕円
形状の界分布と円形状の界分布の相互変換を可能とし
た。
【００２５】したがって、本発明においては、光ファイ
バのコアの屈折率分布形状を上記のようにし、前記公倍
数または前記倍数を適宜選択して光ファイバ長を設定す
ることによって、楕円形状の界分布と真円形状の界分布
との相互変換を行う際に、界分布を縮小も拡大も等倍
（楕円の短軸または長軸と同じ直径の真円と楕円との相
互変換）も自在に、かつ、容易に生産性良く界分布変換
光ファイバを生産することができるために、上記課題が
解決される。
バのコアの屈折率分布形状を上記のようにし、前記公倍
数または前記倍数を適宜選択して光ファイバ長を設定す
ることによって、楕円形状の界分布と真円形状の界分布
との相互変換を行う際に、界分布を縮小も拡大も等倍
（楕円の短軸または長軸と同じ直径の真円と楕円との相
互変換）も自在に、かつ、容易に生産性良く界分布変換
光ファイバを生産することができるために、上記課題が
解決される。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明におい
て、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重
複説明は省略する。図１には、本発明に係る界分布変換
光ファイバの一実施形態例の斜視構成が示されている。
同図に示されるように、本実施形態例の界分布変換光フ
ァイバ１は、コア２の周りをクラッド３で覆って形成さ
れる光ファイバであり、この光ファイバの光軸はＺであ
る。また、前記コア２の横断面（互いに直交するＸ，
Ｙ，Ｚの直交３軸のＸＹ平面における断面）形状は楕円
形状を呈しており、Ｘ方向のコア径は１２０μｍ、Ｙ方
向のコア径は４０μｍであり、従って、前記アスペクト
比は３となっている。
に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明におい
て、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重
複説明は省略する。図１には、本発明に係る界分布変換
光ファイバの一実施形態例の斜視構成が示されている。
同図に示されるように、本実施形態例の界分布変換光フ
ァイバ１は、コア２の周りをクラッド３で覆って形成さ
れる光ファイバであり、この光ファイバの光軸はＺであ
る。また、前記コア２の横断面（互いに直交するＸ，
Ｙ，Ｚの直交３軸のＸＹ平面における断面）形状は楕円
形状を呈しており、Ｘ方向のコア径は１２０μｍ、Ｙ方
向のコア径は４０μｍであり、従って、前記アスペクト
比は３となっている。
【００２７】図２の（ａ），（ｂ）には、それぞれ、前
記Ｘ方向とＹ方向におけるコア２の屈折率分布形状が示
されており、それぞれ、前記Ｘ方向とＹ方向におけるコ
ア２の屈折率分布形状はいずれも二乗分布形状と成し、
Ｘ方向とＹ方向の屈折率分布の勾配は互いに異なる値と
成している。
記Ｘ方向とＹ方向におけるコア２の屈折率分布形状が示
されており、それぞれ、前記Ｘ方向とＹ方向におけるコ
ア２の屈折率分布形状はいずれも二乗分布形状と成し、
Ｘ方向とＹ方向の屈折率分布の勾配は互いに異なる値と
成している。
【００２８】界分布変換光ファイバ１のコア２の屈折率
分布構造を同図に示すように構成すると、光波の界分布
は、界分布変換光ファイバ１の長手方向（Ｚ軸方向）に
対して周期的に変化するようになり、しかも、ＸＺ平面
を伝搬する光線のＺ軸方向の界分布変化周期とＹＺ平面
を伝搬入する光線の界分布変化周期とが互いに異なるよ
うになる。
分布構造を同図に示すように構成すると、光波の界分布
は、界分布変換光ファイバ１の長手方向（Ｚ軸方向）に
対して周期的に変化するようになり、しかも、ＸＺ平面
を伝搬する光線のＺ軸方向の界分布変化周期とＹＺ平面
を伝搬入する光線の界分布変化周期とが互いに異なるよ
うになる。
【００２９】図３には、界分布変換光ファイバ１のＸ方
向の前記Ａｇを６００μｍ、Ｙ方向のＡｇの値を２００
μｍとし、Ｘ方向のスポット直径が６０μｍ、Ｙ方向の
スポット直径が２０μｍの楕円光を入射させたときの、
界分布のＸ方向およびＹ方向のスポット直径の変化が示
されている。なお、同図の特性線ａには前記界分布のＸ
方向のスポット直径の変化が、特性線ｂには前記界分布
のＹ方向のスポット直径の変化が示されている。
向の前記Ａｇを６００μｍ、Ｙ方向のＡｇの値を２００
μｍとし、Ｘ方向のスポット直径が６０μｍ、Ｙ方向の
スポット直径が２０μｍの楕円光を入射させたときの、
界分布のＸ方向およびＹ方向のスポット直径の変化が示
されている。なお、同図の特性線ａには前記界分布のＸ
方向のスポット直径の変化が、特性線ｂには前記界分布
のＹ方向のスポット直径の変化が示されている。
【００３０】同図から明らかなように、前記界分布のＸ
方向およびＹ方向のスポット直径は、何れも、周期的に
変化するが、その周期は互いに異なり、同図の特性線ａ
から検出されるＸＺ平面を伝搬する光線のＺ軸方向の界
分布周期の１／４周期長の位置と、ＹＺ平面を伝搬する
光線のＺ軸方向の界分布変化周期の３／４周期長の位
置、すなわち、伝搬距離９５０μｍ付近で、界分布のＸ
方向およびＹ方向のスポット直径が等しくなる。なお、
同図には、前記界分布のＸ方向およびＹ方向のスポット
直径の変化を界分布変換光ファイバ１の伝搬距離２００
０μｍまで調べた結果が示されているが、前記のごと
く、特性線ａ，ｂは共に周期的に変化するため、界分布
変換光ファイバ１の伝搬距離が２０００μｍを越えた領
域においても、同図の特性線ａ，ｂに示すようなスポッ
ト直径の周期的な変化が生じることになる。
方向およびＹ方向のスポット直径は、何れも、周期的に
変化するが、その周期は互いに異なり、同図の特性線ａ
から検出されるＸＺ平面を伝搬する光線のＺ軸方向の界
分布周期の１／４周期長の位置と、ＹＺ平面を伝搬する
光線のＺ軸方向の界分布変化周期の３／４周期長の位
置、すなわち、伝搬距離９５０μｍ付近で、界分布のＸ
方向およびＹ方向のスポット直径が等しくなる。なお、
同図には、前記界分布のＸ方向およびＹ方向のスポット
直径の変化を界分布変換光ファイバ１の伝搬距離２００
０μｍまで調べた結果が示されているが、前記のごと
く、特性線ａ，ｂは共に周期的に変化するため、界分布
変換光ファイバ１の伝搬距離が２０００μｍを越えた領
域においても、同図の特性線ａ，ｂに示すようなスポッ
ト直径の周期的な変化が生じることになる。
【００３１】本出願人らは、同図に示したシミュレーシ
ョン結果を元に、本実施形態例の界分布変換光ファイバ
１の長さを、前記ＸＺ平面を伝搬する光線のＺ軸方向の
界分布変化周期の１／４周期長の奇数倍と、ＹＺ平面を
伝搬する光線のＺ軸方向の界分布変化周期の１／４周期
長の奇数倍の公倍数の長さ、具体的にはＸＺ平面を伝搬
する光線のＺ軸方向の界分布変化周期の１／４周期長で
あり、ＹＺ平面を伝搬する光線のＺ軸方向の界分布変化
周期の３／４周期長である、９２２μｍとして、本実施
形態例の界分布変換光ファイバ１を構成した。
ョン結果を元に、本実施形態例の界分布変換光ファイバ
１の長さを、前記ＸＺ平面を伝搬する光線のＺ軸方向の
界分布変化周期の１／４周期長の奇数倍と、ＹＺ平面を
伝搬する光線のＺ軸方向の界分布変化周期の１／４周期
長の奇数倍の公倍数の長さ、具体的にはＸＺ平面を伝搬
する光線のＺ軸方向の界分布変化周期の１／４周期長で
あり、ＹＺ平面を伝搬する光線のＺ軸方向の界分布変化
周期の３／４周期長である、９２２μｍとして、本実施
形態例の界分布変換光ファイバ１を構成した。
【００３２】なお、図４には、本実施形態例の界分布変
換光ファイバ１の作製方法の一例が示されており、これ
らの方法は、何れもコア２の屈折率分布が均一な楕円コ
アの単一モード光ファイバの作製技術を応用した方法で
ある。
換光ファイバ１の作製方法の一例が示されており、これ
らの方法は、何れもコア２の屈折率分布が均一な楕円コ
アの単一モード光ファイバの作製技術を応用した方法で
ある。
【００３３】同図の（ａ）に示す方法は、コア２および
クラッド３の横断面形状が共に真円形状を有し、コア２
のＸ方向およびＹ方向の屈折率分布形状が共に二乗分布
形状の光ファイバのプリフォームを用い、クラッド３の
側面の一部を削除してから線引することにより、コア２
の横断面形状を楕円形状にするものである。
クラッド３の横断面形状が共に真円形状を有し、コア２
のＸ方向およびＹ方向の屈折率分布形状が共に二乗分布
形状の光ファイバのプリフォームを用い、クラッド３の
側面の一部を削除してから線引することにより、コア２
の横断面形状を楕円形状にするものである。
【００３４】また、同図の（ｂ）に示すものは、同図の
（ａ）に示した光ファイバと同様に、コア２およびクラ
ッド３の横断面形状が共に真円形状であり、コア２のＸ
方向およびＹ方向の屈折率分布形状が二乗分布形状の光
ファイバのプリフォームを加熱しながら、クラッド３の
側面から圧力を加えて、コア２の横断面形状を楕円形状
にし、かつ、クラッド３の横断面形状を長円形状（本明
細書における長円形状とは、例えば図８の（ａ）に示す
ように、四角形状の縦又は横の一方側の辺に半円を設け
たような形状を示す）、又は矩形状とするものである。
なお、図４の（ｂ）に示す方法を用いて界分布変換光フ
ァイバ１を作製するときには、比較的低温の条件下で線
引を行う。
（ａ）に示した光ファイバと同様に、コア２およびクラ
ッド３の横断面形状が共に真円形状であり、コア２のＸ
方向およびＹ方向の屈折率分布形状が二乗分布形状の光
ファイバのプリフォームを加熱しながら、クラッド３の
側面から圧力を加えて、コア２の横断面形状を楕円形状
にし、かつ、クラッド３の横断面形状を長円形状（本明
細書における長円形状とは、例えば図８の（ａ）に示す
ように、四角形状の縦又は横の一方側の辺に半円を設け
たような形状を示す）、又は矩形状とするものである。
なお、図４の（ｂ）に示す方法を用いて界分布変換光フ
ァイバ１を作製するときには、比較的低温の条件下で線
引を行う。
【００３５】次に、本実施形態例の界分布変換光ファイ
バ１の動作について説明する。例えば、本実施形態例の
界分布変換光ファイバ１に入射させる光波の界分布とし
て、Ｘ方向のスポット直径が６０μｍ、Ｙ方向のスポッ
ト直径が２０μｍの楕円形状を有し、Ｘ方向に図５の
（ａ）に示す界分布を有し、Ｙ方向に同図の（ｂ）に示
す界分布を有する光波を、例えば図７に示すように、レ
ーザダイオード６から界分布変換光ファイバ１の入射端
８に入射させると、この光波の界分布は、アスペクト比
が３であり、図３に示したシミュレーション結果と同様
に、Ｘ方向およびＹ方向のスポット直径が光の伝搬距離
に対して周期的に変化する。
バ１の動作について説明する。例えば、本実施形態例の
界分布変換光ファイバ１に入射させる光波の界分布とし
て、Ｘ方向のスポット直径が６０μｍ、Ｙ方向のスポッ
ト直径が２０μｍの楕円形状を有し、Ｘ方向に図５の
（ａ）に示す界分布を有し、Ｙ方向に同図の（ｂ）に示
す界分布を有する光波を、例えば図７に示すように、レ
ーザダイオード６から界分布変換光ファイバ１の入射端
８に入射させると、この光波の界分布は、アスペクト比
が３であり、図３に示したシミュレーション結果と同様
に、Ｘ方向およびＹ方向のスポット直径が光の伝搬距離
に対して周期的に変化する。
【００３６】そして、本実施形態例の界分布変換光ファ
イバ１の出射端、すなわち、光波の伝搬距離が９２２μ
ｍにおいては、Ｘ方向の界分布およびＹ方向の界分布は
それぞれ、図６の（ａ），（ｂ）に示すようになり、Ｘ
方向とＹ方向の界分布およびスポット直径はほぼ等しく
なる。すなわち、界分布変換光ファイバ１の入射端から
入射した楕円形状の界分布を有する光波は、界分布変換
光ファイバ１の出射端９においては真円形状の界分布を
有する光波となって出射される。
イバ１の出射端、すなわち、光波の伝搬距離が９２２μ
ｍにおいては、Ｘ方向の界分布およびＹ方向の界分布は
それぞれ、図６の（ａ），（ｂ）に示すようになり、Ｘ
方向とＹ方向の界分布およびスポット直径はほぼ等しく
なる。すなわち、界分布変換光ファイバ１の入射端から
入射した楕円形状の界分布を有する光波は、界分布変換
光ファイバ１の出射端９においては真円形状の界分布を
有する光波となって出射される。
【００３７】なお、本実施形態例の界分布変換光ファイ
バ１を、図７に示すように、真円形状のコア２を有する
単一モード光ファイバ５と接続したときの、界分布変換
光ファイバ１と単一モード光ファイバ５との光結合損失
を調べるため、本実施形態例の界分布変換光ファイバ１
の出射端９における界分布と、スポット直径１３．６μ
ｍの単一モード光ファイバ５の界分布との重畳積分を行
って、前記光結合損失を求めた。その結果、前記光結合
損失は０．０１３ｄＢであり、ほとんど損失がない状態
で、本実施形態例の界分布変換光ファイバ１と単一モー
ド光ファイバ５とを結合できることが確認された。
バ１を、図７に示すように、真円形状のコア２を有する
単一モード光ファイバ５と接続したときの、界分布変換
光ファイバ１と単一モード光ファイバ５との光結合損失
を調べるため、本実施形態例の界分布変換光ファイバ１
の出射端９における界分布と、スポット直径１３．６μ
ｍの単一モード光ファイバ５の界分布との重畳積分を行
って、前記光結合損失を求めた。その結果、前記光結合
損失は０．０１３ｄＢであり、ほとんど損失がない状態
で、本実施形態例の界分布変換光ファイバ１と単一モー
ド光ファイバ５とを結合できることが確認された。
【００３８】本実施形態例によれば、前記のごとく、界
分布変換光ファイバ１のコア２のＸ方向とＹ方向の屈折
率分布形状を、互いに勾配の異なる二乗分布形状にする
ことにより、光ファイバのＸＺ平面とＹＺ平面をそれぞ
れ伝搬する光波の界分布変化周期を互いに異なるように
することで、界分布変換光ファイバ１の界分布の横断面
形状を周期的に変化させることができる。そして、本実
施形態例によれば、前記ＸＺ平面とＹＺ平面をそれぞれ
伝搬する光線の互いに異なる界分布変化周期に対応させ
て、これらの界分布変化周期の１／４周期長の公倍数と
ほぼ一致する長さに光ファイバ長を設定したことによ
り、界分布変換光ファイバ１の出射端９から出射する光
波の界分布を確実に真円形状にすることが可能となり、
楕円形状の界分布と真円形状の界分布との相互変化を確
実に行うことができる。
分布変換光ファイバ１のコア２のＸ方向とＹ方向の屈折
率分布形状を、互いに勾配の異なる二乗分布形状にする
ことにより、光ファイバのＸＺ平面とＹＺ平面をそれぞ
れ伝搬する光波の界分布変化周期を互いに異なるように
することで、界分布変換光ファイバ１の界分布の横断面
形状を周期的に変化させることができる。そして、本実
施形態例によれば、前記ＸＺ平面とＹＺ平面をそれぞれ
伝搬する光線の互いに異なる界分布変化周期に対応させ
て、これらの界分布変化周期の１／４周期長の公倍数と
ほぼ一致する長さに光ファイバ長を設定したことによ
り、界分布変換光ファイバ１の出射端９から出射する光
波の界分布を確実に真円形状にすることが可能となり、
楕円形状の界分布と真円形状の界分布との相互変化を確
実に行うことができる。
【００３９】そのため、本実施形態例の界分布変換光フ
ァイバ１を用いて、図７に示したように、界分布変換光
ファイバ１の出射端９側に真円形状のコア２を有する単
一モード光ファイバ５を接続することにより、楕円形状
の界分布を有するレーザダイオード６などから発信され
る光波の界分布を真円形状に変換し、光結合損失がほと
んどない状態で単一モード光ファイバ５に入射させるこ
とができる。
ァイバ１を用いて、図７に示したように、界分布変換光
ファイバ１の出射端９側に真円形状のコア２を有する単
一モード光ファイバ５を接続することにより、楕円形状
の界分布を有するレーザダイオード６などから発信され
る光波の界分布を真円形状に変換し、光結合損失がほと
んどない状態で単一モード光ファイバ５に入射させるこ
とができる。
【００４０】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
ることはなく様々な実施の態様を採り得る。例えば、上
記実施形態例では、界分布変換光ファイバ１のコア２は
楕円形状としたが、界分布変換光ファイバ１のコア２の
形状は、例えば、図８の（ａ）に示すように、長円形状
としてもよいし、同図の（ｂ）に示すように、略矩形と
してもよい。
ることはなく様々な実施の態様を採り得る。例えば、上
記実施形態例では、界分布変換光ファイバ１のコア２は
楕円形状としたが、界分布変換光ファイバ１のコア２の
形状は、例えば、図８の（ａ）に示すように、長円形状
としてもよいし、同図の（ｂ）に示すように、略矩形と
してもよい。
【００４１】また、図７に示したように、界分布変換光
ファイバ１の一端側（同図においては出射端９側）に単
一モード光ファイバ５を設け、界分布変換光ファイバ１
と単一モード光ファイバ５とを接続して一体化した界分
布変換光ファイバ１としてもよい。
ファイバ１の一端側（同図においては出射端９側）に単
一モード光ファイバ５を設け、界分布変換光ファイバ１
と単一モード光ファイバ５とを接続して一体化した界分
布変換光ファイバ１としてもよい。
【００４２】さらに、上記実施形態例では、界分布変換
光ファイバ１に入射させる光波の楕円形状の界分布を、
Ｘ方向のスポット直径６０μｍ、Ｙ方向のスポット直径
２０μｍとし、界分布変換光ファイバ１のコア２を、Ｘ
方向のコア直径が１２０μｍ、Ｙ方向のコア直径が４０
μｍの楕円形状としたが、コア２は、光波の界分布を全
部取り込める大きさであればよく、その大きさは特に限
定されるものではない。
光ファイバ１に入射させる光波の楕円形状の界分布を、
Ｘ方向のスポット直径６０μｍ、Ｙ方向のスポット直径
２０μｍとし、界分布変換光ファイバ１のコア２を、Ｘ
方向のコア直径が１２０μｍ、Ｙ方向のコア直径が４０
μｍの楕円形状としたが、コア２は、光波の界分布を全
部取り込める大きさであればよく、その大きさは特に限
定されるものではない。
【００４３】さらに、本発明の界分布変換光ファイバ
は、例えば図９に示すような、様々なアスペクト比を有
する楕円形状の界分布と真円形状の界分布の相互変換用
光ファイバとして適用することができる。なお、同図に
おいて、Ｘ方向のスポット直径ＷｘとＹ方向のスポット
直径Ｗｙとが等しくなる、例えば同図のＡ，Ｂ，Ｅなど
に示す界分布は真円形状の界分布である。また、同図に
は、真円と代表的な楕円との相互変化を両矢印で示して
おり、この両矢印で結ばれた真円形状の界分布Ａと、楕
円形状の界分布Ｃ，Ｄ，Ｆ，Ｇ，Ｈの相互変化を行うと
きのＸ方向およびＹ方向の界分布スポット直径と光波の
伝搬距離との関係が、図１０にそれぞれ示されている。
は、例えば図９に示すような、様々なアスペクト比を有
する楕円形状の界分布と真円形状の界分布の相互変換用
光ファイバとして適用することができる。なお、同図に
おいて、Ｘ方向のスポット直径ＷｘとＹ方向のスポット
直径Ｗｙとが等しくなる、例えば同図のＡ，Ｂ，Ｅなど
に示す界分布は真円形状の界分布である。また、同図に
は、真円と代表的な楕円との相互変化を両矢印で示して
おり、この両矢印で結ばれた真円形状の界分布Ａと、楕
円形状の界分布Ｃ，Ｄ，Ｆ，Ｇ，Ｈの相互変化を行うと
きのＸ方向およびＹ方向の界分布スポット直径と光波の
伝搬距離との関係が、図１０にそれぞれ示されている。
【００４４】なお、図１０において、何れも横軸は界分
布変換光ファイバを通る光の伝搬距離を示しており、縦
軸は界分布変換光ファイバ１のスポット径を示してい
る。また、特性線ａはＸ方向のスポット径の変化を示
し、特性線ｂはＹ方向のスポット径の変化を示してい
る。これらの図に示す点Ｓにおける距離で光ファイバを
切断して、界分布変換光ファイバ１を形成することによ
り、同図の（ａ）〜（ｅ）において、それぞれ、図９に
おける真円形状の界分布Ａと楕円形状の界分布Ｃ，Ｄ，
Ｆ，Ｇ，Ｈとの界分布変換を行うことができる。
布変換光ファイバを通る光の伝搬距離を示しており、縦
軸は界分布変換光ファイバ１のスポット径を示してい
る。また、特性線ａはＸ方向のスポット径の変化を示
し、特性線ｂはＹ方向のスポット径の変化を示してい
る。これらの図に示す点Ｓにおける距離で光ファイバを
切断して、界分布変換光ファイバ１を形成することによ
り、同図の（ａ）〜（ｅ）において、それぞれ、図９に
おける真円形状の界分布Ａと楕円形状の界分布Ｃ，Ｄ，
Ｆ，Ｇ，Ｈとの界分布変換を行うことができる。
【００４５】すなわち、図１０の図中、Ｓは真円形界分
布が得られる位置を示しており、界分布変換光ファイバ
１の長さを距離Ｓとほぼ一致する長さとし、例えば図７
の界分布変換光ファイバ１の入射端８側から図９のＣ，
Ｄ，Ｆ，Ｇ，Ｈに示したような楕円形状の界分布を有す
る光波を入射させると、界分布変換光ファイバ１の出射
端９においては、図９のＡに示した真円形状の界分布を
有する光波を出射することができる。
布が得られる位置を示しており、界分布変換光ファイバ
１の長さを距離Ｓとほぼ一致する長さとし、例えば図７
の界分布変換光ファイバ１の入射端８側から図９のＣ，
Ｄ，Ｆ，Ｇ，Ｈに示したような楕円形状の界分布を有す
る光波を入射させると、界分布変換光ファイバ１の出射
端９においては、図９のＡに示した真円形状の界分布を
有する光波を出射することができる。
【００４６】このように、本発明においては、相互変換
される楕円形状の界分布のアスペクト比や大きさなどは
特に限定されるものではなく、様々なアスペクト比、お
よび大きさを有する楕円形状の界分布と様々な大きさを
有する真円形状の界分布との相互変換を自在に行うこと
ができる。
される楕円形状の界分布のアスペクト比や大きさなどは
特に限定されるものではなく、様々なアスペクト比、お
よび大きさを有する楕円形状の界分布と様々な大きさを
有する真円形状の界分布との相互変換を自在に行うこと
ができる。
【００４７】さらに、図９において、真円形状の界分布
Ａと楕円形状の界分布Ｃとを直接相互変換する代わり
に、楕円形状の界分布Ｃと真円形状の界分布Ｂとの相互
変換と、真円形状の界分布Ｂと真円形状の界分布Ａの変
換を連続して行うようにしてもよい。
Ａと楕円形状の界分布Ｃとを直接相互変換する代わり
に、楕円形状の界分布Ｃと真円形状の界分布Ｂとの相互
変換と、真円形状の界分布Ｂと真円形状の界分布Ａの変
換を連続して行うようにしてもよい。
【００４８】なお、図９の界分布ＡとＢとの変換のよう
に、互いにスポット直径が異なる真円形状の界分布同士
を変換するときには、例えば光ファイバのコア２の形状
を真円形状とし、コア２の屈折率分布形状をＸおよびＹ
方向でともに等しい二乗分布形状とし、図１２に示した
ような、光ファイバの伝搬距離と界分布のスポット径と
の関係データに基づいて、光ファイバの長さを界分布変
化周期の１／４周期長の奇数倍に設定することにより、
界分布のスポット径の縮小および拡大を行えばよい。
に、互いにスポット直径が異なる真円形状の界分布同士
を変換するときには、例えば光ファイバのコア２の形状
を真円形状とし、コア２の屈折率分布形状をＸおよびＹ
方向でともに等しい二乗分布形状とし、図１２に示した
ような、光ファイバの伝搬距離と界分布のスポット径と
の関係データに基づいて、光ファイバの長さを界分布変
化周期の１／４周期長の奇数倍に設定することにより、
界分布のスポット径の縮小および拡大を行えばよい。
【００４９】また、本発明の界分布変換光ファイバは、
Ｘ方向とＹ方向のいずれか一方のコア２の屈折率分布形
状を、その勾配がｗ１＝ｗ２となるようなＡｇを有する
二乗分布形状として、Ｘ方向とＹ方向の一方の界分布の
スポット径は光ファイバを伝搬するときに変化しない一
定値となるようにしてもよい。
Ｘ方向とＹ方向のいずれか一方のコア２の屈折率分布形
状を、その勾配がｗ１＝ｗ２となるようなＡｇを有する
二乗分布形状として、Ｘ方向とＹ方向の一方の界分布の
スポット径は光ファイバを伝搬するときに変化しない一
定値となるようにしてもよい。
【００５０】例えば、図１５の（ａ），（ｂ）にはそれ
ぞれ、図９のＤ，Ｆに示した楕円形状の界分布を有し、
Ｙ方向あるいはＸ方向のコア２の屈折率が、ｗ１＝ｗ２
を満足するＡｇを有する界分布変換光ファイバ１におけ
る光伝搬距離とＸ方向およびＹ方向のスポット径変化が
示されている。なお、図１５においても、横軸は界分布
変換光ファイバを通る光の伝搬距離を示しており、縦軸
は界分布変換光ファイバのスポット径を示しており、特
性線ａはＸ方向のスポット径の変化を示し、特性線ｂは
Ｙ方向のスポット径の変化を示している。
ぞれ、図９のＤ，Ｆに示した楕円形状の界分布を有し、
Ｙ方向あるいはＸ方向のコア２の屈折率が、ｗ１＝ｗ２
を満足するＡｇを有する界分布変換光ファイバ１におけ
る光伝搬距離とＸ方向およびＹ方向のスポット径変化が
示されている。なお、図１５においても、横軸は界分布
変換光ファイバを通る光の伝搬距離を示しており、縦軸
は界分布変換光ファイバのスポット径を示しており、特
性線ａはＸ方向のスポット径の変化を示し、特性線ｂは
Ｙ方向のスポット径の変化を示している。
【００５１】これらの図から明らかなように、コア２の
Ｘ方向あるいはＹ方向の屈折率分布形状のみを、その勾
配がｗ１＝ｗ２を満たすＡｇを有する二乗分布形状とし
ても、同図に示す点Ｓにおける距離、すなわち、光ファ
イバ長がＸＺ平面を伝搬する光線のＺ軸方向の界分布変
化周期の１／４周期長の奇数倍とほぼ一致する長さにな
るように光ファイバを切断して、界分布変換光ファイバ
１を形成しても、同図の（ａ），（ｂ）において、それ
ぞれ、図９における真円形状の界分布Ａと楕円形状の界
分布Ｄ，Ｆとの界分布変換を行うことができる。
Ｘ方向あるいはＹ方向の屈折率分布形状のみを、その勾
配がｗ１＝ｗ２を満たすＡｇを有する二乗分布形状とし
ても、同図に示す点Ｓにおける距離、すなわち、光ファ
イバ長がＸＺ平面を伝搬する光線のＺ軸方向の界分布変
化周期の１／４周期長の奇数倍とほぼ一致する長さにな
るように光ファイバを切断して、界分布変換光ファイバ
１を形成しても、同図の（ａ），（ｂ）において、それ
ぞれ、図９における真円形状の界分布Ａと楕円形状の界
分布Ｄ，Ｆとの界分布変換を行うことができる。
【００５２】さらに、本発明は、これまで説明した様々
な界分布変換光ファイバ１を用い、その界分布変換光フ
ァイバ１の入射側にレーザダイオード６を結合させてレ
ーザダイオードモジュールとすることもできる。このよ
うにして形成したレーザダイオードモジュールは、界分
布変換光ファイバ１によって、例えばレーザダイオード
から発信される光波の楕円形状の界分布を界分布変換光
ファイバ１によって真円形状に変換することができるた
めに、レーザダイオードモジュールの出射端側に、真円
形状のコアを有するシングルモード光ファイバを接続し
た場合に、非常に少ない接続損失でレーザダイオードモ
ジュールとシングルモード光ファイバとを光結合させる
ことが可能な優れたレーザダイオードモジュールとする
ことができる。
な界分布変換光ファイバ１を用い、その界分布変換光フ
ァイバ１の入射側にレーザダイオード６を結合させてレ
ーザダイオードモジュールとすることもできる。このよ
うにして形成したレーザダイオードモジュールは、界分
布変換光ファイバ１によって、例えばレーザダイオード
から発信される光波の楕円形状の界分布を界分布変換光
ファイバ１によって真円形状に変換することができるた
めに、レーザダイオードモジュールの出射端側に、真円
形状のコアを有するシングルモード光ファイバを接続し
た場合に、非常に少ない接続損失でレーザダイオードモ
ジュールとシングルモード光ファイバとを光結合させる
ことが可能な優れたレーザダイオードモジュールとする
ことができる。
【００５３】
【発明の効果】界分布変換光ファイバの本第１の発明に
よれば、光ファイバの光軸をＺとし、互いに直交する
Ｘ，Ｙ，Ｚの直交３軸のＸ方向とＹ方向におけるコアの
屈折率分布形状を、いずれも二乗分布形状とすることに
よって、光波の界分布を光ファイバの長手方向（Ｚ軸方
向）に対して周期的に変化するようにし、前記Ｘ方向と
Ｙ方向の屈折率分布の勾配を互いに異なる値とすること
によって、ＹＺ平面を伝搬する光線の界分布変化の周期
とＸＺ平面を伝搬する光線の界分布変化の周期を異なる
ようにすることができる。そのため、光ファイバを伝搬
する光波の伝搬距離に対して界分布の横断面形状（ＸＹ
平面で切断したときの断面形状）を周期的に真円にした
り楕円にしたりすることが可能となり、また、楕円のア
スペクト比も周期的に自在に変化させることができる。
よれば、光ファイバの光軸をＺとし、互いに直交する
Ｘ，Ｙ，Ｚの直交３軸のＸ方向とＹ方向におけるコアの
屈折率分布形状を、いずれも二乗分布形状とすることに
よって、光波の界分布を光ファイバの長手方向（Ｚ軸方
向）に対して周期的に変化するようにし、前記Ｘ方向と
Ｙ方向の屈折率分布の勾配を互いに異なる値とすること
によって、ＹＺ平面を伝搬する光線の界分布変化の周期
とＸＺ平面を伝搬する光線の界分布変化の周期を異なる
ようにすることができる。そのため、光ファイバを伝搬
する光波の伝搬距離に対して界分布の横断面形状（ＸＹ
平面で切断したときの断面形状）を周期的に真円にした
り楕円にしたりすることが可能となり、また、楕円のア
スペクト比も周期的に自在に変化させることができる。
【００５４】そして、界分布変換光ファイバの本第１の
発明によれば、光ファイバのＸＺ平面を伝搬する光線の
Ｘ方向のスポット直径変化のＺ軸方向の周期長とＹＺ平
面を伝搬する光線のＹ方向のスポット直径変化のＺ軸方
向の周期長とを異にし、以って、Ｘ方向のスポット直径
とＹ方向のスポット直径とを合成して形成される界分布
のビームスポット形状を光ファイバの長さ方向に沿って
周期的に変化するようにしたので、一例として、ＸＺ平
面を伝搬する光線のＺ軸方向の界分布変化周期の１／４
周期長とＹＺ平面を伝搬する光線のＺ軸方向の界分布変
化周期の１／４周期長との公倍数の長さとほぼ一致する
ように光ファイバ長を構成することにより、例えば光フ
ァイバの入射側から楕円形状の界分布を有する光波を入
射させ、光ファイバの出射側においては真円形状とする
ことができるし、その逆もできるし、前記公倍数を適宜
選択することによって、楕円形状の界分布と真円形状の
界分布との相互変換を、界分布の縮小、拡大、等倍（楕
円の短軸または長軸と同じ直径の真円と楕円との相互変
換）のいずれの方向にも自在に、かつ、容易に行うこと
が可能となり、生産性良く界分布変換光ファイバを生産
することができる。
発明によれば、光ファイバのＸＺ平面を伝搬する光線の
Ｘ方向のスポット直径変化のＺ軸方向の周期長とＹＺ平
面を伝搬する光線のＹ方向のスポット直径変化のＺ軸方
向の周期長とを異にし、以って、Ｘ方向のスポット直径
とＹ方向のスポット直径とを合成して形成される界分布
のビームスポット形状を光ファイバの長さ方向に沿って
周期的に変化するようにしたので、一例として、ＸＺ平
面を伝搬する光線のＺ軸方向の界分布変化周期の１／４
周期長とＹＺ平面を伝搬する光線のＺ軸方向の界分布変
化周期の１／４周期長との公倍数の長さとほぼ一致する
ように光ファイバ長を構成することにより、例えば光フ
ァイバの入射側から楕円形状の界分布を有する光波を入
射させ、光ファイバの出射側においては真円形状とする
ことができるし、その逆もできるし、前記公倍数を適宜
選択することによって、楕円形状の界分布と真円形状の
界分布との相互変換を、界分布の縮小、拡大、等倍（楕
円の短軸または長軸と同じ直径の真円と楕円との相互変
換）のいずれの方向にも自在に、かつ、容易に行うこと
が可能となり、生産性良く界分布変換光ファイバを生産
することができる。
【００５５】また、界分布変換光ファイバの本第２の発
明によれば、前記Ｘ方向とＹ方向のいずれか一方におけ
る前記コアの屈折率分布形状を、その勾配が、ｗ１＝ｗ
２となるようなＡｇを有する二乗分布形状とすることに
より、上記本第１の発明と同様に、光ファイバを伝搬す
る光波の伝搬距離に対して界分布の横断面形状を周期的
に真円にしたり楕円にしたりすることが可能となり、ま
た、楕円のアスペクト比も周期的に自在に変化させるこ
とができる。
明によれば、前記Ｘ方向とＹ方向のいずれか一方におけ
る前記コアの屈折率分布形状を、その勾配が、ｗ１＝ｗ
２となるようなＡｇを有する二乗分布形状とすることに
より、上記本第１の発明と同様に、光ファイバを伝搬す
る光波の伝搬距離に対して界分布の横断面形状を周期的
に真円にしたり楕円にしたりすることが可能となり、ま
た、楕円のアスペクト比も周期的に自在に変化させるこ
とができる。
【００５６】そして界分布変換光ファイバの本第２の発
明によれば、光ファイバ長を、該コアの二乗分布形状の
屈折率分布形状によって変化するＸＺ平面またはＹＺ平
面の伝搬光線のＺ軸方向の界分布変化周期の４分の１周
期長の奇倍数の長さとほぼ一致するようにすることによ
り、上記第１の発明と同様に、楕円形状の界分布と真円
形状の界分布との相互変換を、界分布の縮小、拡大、等
倍（楕円の短軸または長軸と同じ直径の真円と楕円との
相互変換）のいずれの方向にも自在に、かつ、容易に行
うことが可能となり、生産性良く界分布変換光ファイバ
を生産することができる。
明によれば、光ファイバ長を、該コアの二乗分布形状の
屈折率分布形状によって変化するＸＺ平面またはＹＺ平
面の伝搬光線のＺ軸方向の界分布変化周期の４分の１周
期長の奇倍数の長さとほぼ一致するようにすることによ
り、上記第１の発明と同様に、楕円形状の界分布と真円
形状の界分布との相互変換を、界分布の縮小、拡大、等
倍（楕円の短軸または長軸と同じ直径の真円と楕円との
相互変換）のいずれの方向にも自在に、かつ、容易に行
うことが可能となり、生産性良く界分布変換光ファイバ
を生産することができる。
【００５７】また、コアの横断面形状を略楕円形または
長円形または略矩形とした本発明の界分布変換光ファイ
バによれば、コアの屈折率分布形状を上記の如く構成し
やすいし、楕円形状の界分布の光を入射しやすくするこ
とができる。
長円形または略矩形とした本発明の界分布変換光ファイ
バによれば、コアの屈折率分布形状を上記の如く構成し
やすいし、楕円形状の界分布の光を入射しやすくするこ
とができる。
【００５８】さらに、上記構成の界分布変換光ファイバ
の一端側にシングルモード光ファイバを設けた界分布変
換光ファイバによれば、シングルモード光ファイバと一
体化することにより、例えば光ファイバを直接レーザダ
イオードに接続して用いることができる。
の一端側にシングルモード光ファイバを設けた界分布変
換光ファイバによれば、シングルモード光ファイバと一
体化することにより、例えば光ファイバを直接レーザダ
イオードに接続して用いることができる。
【００５９】さらに、本発明のレーザダイオードモジュ
ールによれば、レーザダイオードから発信した楕円形状
の界分布のレーザ光を、界分布変換光ファイバにより真
円形状に変換して入射させることができるために、真円
形状のコアを有する光伝送用の光ファイバとレーザダイ
オードとを低接続損失で光接続することができる。
ールによれば、レーザダイオードから発信した楕円形状
の界分布のレーザ光を、界分布変換光ファイバにより真
円形状に変換して入射させることができるために、真円
形状のコアを有する光伝送用の光ファイバとレーザダイ
オードとを低接続損失で光接続することができる。
【図１】本発明に係る界分布変換光ファイバの一実施形
態例を斜視図によって示す要部構成図である。
態例を斜視図によって示す要部構成図である。
【図２】上記実施形態例の界分布変換光ファイバのＸ方
向およびＹ方向の屈折率分布構造をそれぞれ示すグラフ
である。
向およびＹ方向の屈折率分布構造をそれぞれ示すグラフ
である。
【図３】アスペクト比３の楕円形状の界分布を有する光
波を、アスペクト比３の楕円形状のコアを有してＸ方向
とＹ方向の屈折率分布形状が互いに勾配の異なる二乗分
布形状の光ファイバに入射させたときの、光の伝搬距離
に対する界分布のＸ方向およびＹ方向のスポット直径変
化を求めたグラフである。
波を、アスペクト比３の楕円形状のコアを有してＸ方向
とＹ方向の屈折率分布形状が互いに勾配の異なる二乗分
布形状の光ファイバに入射させたときの、光の伝搬距離
に対する界分布のＸ方向およびＹ方向のスポット直径変
化を求めたグラフである。
【図４】上記実施形態例と同様の界分布変換光ファイバ
の作製方法の例を示す説明図である。
の作製方法の例を示す説明図である。
【図５】上記実施形態例の界分布変換光ファイバ１に入
射させる光波のＸ方向およびＹ方向の界分布の例を示す
グラフである。
射させる光波のＸ方向およびＹ方向の界分布の例を示す
グラフである。
【図６】図５に示した界分布を有する光波を上記実施形
態例の界分布変換光ファイバに入射させたときの出射光
のＸ方向およびＹ方向の界分布を示すグラフである。
態例の界分布変換光ファイバに入射させたときの出射光
のＸ方向およびＹ方向の界分布を示すグラフである。
【図７】界分布変換光ファイバと単一モード光ファイバ
およびレーザダイオードとの接続例を示す説明図であ
る。
およびレーザダイオードとの接続例を示す説明図であ
る。
【図８】本発明に係る界分布変換光ファイバの他の実施
形態例のコア横断面形状を示す説明図である。
形態例のコア横断面形状を示す説明図である。
【図９】真円形状の界分布と楕円形状の界分布との相互
変換の組み合わせの例を示す説明図である。
変換の組み合わせの例を示す説明図である。
【図１０】図９に示した真円形状の界分布と楕円形状の
界分布との相互変換を界分布変換光ファイバによって行
う際の、光ファイバを伝搬する光波のスポット直径と伝
搬距離との関係を示す説明図である。
界分布との相互変換を界分布変換光ファイバによって行
う際の、光ファイバを伝搬する光波のスポット直径と伝
搬距離との関係を示す説明図である。
【図１１】光ファイバのコアのＸ方向およびＹ方向の屈
折率分布形状の一例を示す説明図である。
折率分布形状の一例を示す説明図である。
【図１２】真円形状のコアを有し、コアの屈折率分布形
状が二乗分布形状の光ファイバにガウス型モードの光波
を入射したときの、光の伝搬距離と界分布のスポット直
径との関係を示すグラフである。
状が二乗分布形状の光ファイバにガウス型モードの光波
を入射したときの、光の伝搬距離と界分布のスポット直
径との関係を示すグラフである。
【図１３】アスペクト比が異なる楕円形状の界分布と真
円形状の界分布との光結合損失の関係を示すグラフであ
る。
円形状の界分布との光結合損失の関係を示すグラフであ
る。
【図１４】光ファイバのドーバント拡散によって楕円形
状の界分布と真円形状の界分布との相互変化を行う方法
を示す説明図である。
状の界分布と真円形状の界分布との相互変化を行う方法
を示す説明図である。
【図１５】楕円形状の界分布を有し、コアのＸおよびＹ
方向の屈折率分布形状が二乗分布形状であり、Ｙ方向あ
るいはＸ方向の屈折率勾配が、ｗ１＝ｗ２を満たすＡｇ
を有する光ファイバにより界分布変換光ファイバを構成
した場合の、界分布変換光ファイバの光伝搬距離に対す
るＸ方向およびＹ方向のスポット径変化を示すグラフで
ある。
方向の屈折率分布形状が二乗分布形状であり、Ｙ方向あ
るいはＸ方向の屈折率勾配が、ｗ１＝ｗ２を満たすＡｇ
を有する光ファイバにより界分布変換光ファイバを構成
した場合の、界分布変換光ファイバの光伝搬距離に対す
るＸ方向およびＹ方向のスポット径変化を示すグラフで
ある。
１ 界分布変換光ファイバ
２ コア
３ クラッド
５ 単一モード光ファイバ
６ レーザダイオード
８ 入射端
９ 出射端
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭63−33706（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−296202（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−242336（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−180404（ＪＰ，Ａ)
特公 平１−14180（ＪＰ，Ｂ２)
米国特許5351323（ＵＳ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 6/00 - 6/54
Claims (6)
- 【請求項１】 コアの周りをクラッドで覆って形成され
る光ファイバであって、光軸をＺとし、互いに直交する
Ｘ，Ｙ，Ｚの直交３軸のＸ方向とＹ方向における前記コ
アの屈折率分布形状をいずれも二乗分布形状とし、該Ｘ
方向とＹ方向の屈折率分布の勾配を互いに異なる値とす
ることで、光ファイバのＸＺ平面を伝搬する光線のＸ方
向のスポット直径変化のＺ軸方向の周期長とＹＺ平面を
伝搬する光線のＹ方向のスポット直径変化のＺ軸方向の
周期長とを異にし、以って、Ｘ方向のスポット直径とＹ
方向のスポット直径とを合成して形成される界分布のビ
ームスポット形状を光ファイバの長さ方向に沿って周期
的に変化するように構成したことを特徴とする界分布変
換光ファイバ。 - 【請求項２】 コアの周りをクラッドで覆って形成され
る光ファイバであって、光軸をＺとし、互いに直交する
Ｘ，Ｙ，Ｚの直交３軸のＸ方向とＹ方向における前記コ
アの屈折率分布形状をいずれも二乗分布形状とし、該Ｘ
方向とＹ方向の屈折率分布の勾配を互いに異なる値と
し、かつ、Ｘ方向とＹ方向のいずれか一方向の界分布の
スポット径が光ファイバを伝搬するときに変化しない条
件を満たし、光ファイバ長が光の伝搬によって変化する
ＸＺ平面またはＹＺ平面の伝搬光線のＺ軸方向の界分布
変化周期の１／４周期長の倍数の長さとほぼ一致するよ
うに構成したことを特徴とする界分布変換光ファイバ。 - 【請求項３】 コアの横断面形状を略楕円形または長円
形または略矩形としたことを特徴とする請求項１又は請
求項２記載の界分布変換光ファイバ。 - 【請求項４】 請求項１又は請求項２又は請求項３記載
の界分布変換光ファイバの一端側にシングルモード光フ
ァイバを設けたことを特徴とする界分布変換光ファイ
バ。 - 【請求項５】 コアの周りをクラッドで覆って形成され
る光ファイバであって、光軸をＺとし、互いに直交する
Ｘ，Ｙ，Ｚの直交３軸のＸ方向とＹ方向における前記コ
アの屈折率分布形状をいずれも二乗分布形状とし、該Ｘ
方向とＹ方向の屈折率分布の勾配を互いに等しい値と
し、光ファイバ長がＸＺ平面およびＹＺ平面を伝搬する
光線のＺ軸方向の界分布変化周期の１／４周期の奇数倍
とほぼ一致する長さに形成されている光ファイバを請求
項１又は請求項２又は請求項３記載の界分布変換光ファ
イバとシングルモード光ファイバとの間に介設したこと
を特徴とする界分布変換光ファイバ。 - 【請求項６】 請求項１乃至請求項５のいずれか一つに
記載の界分布変換光ファイバの入射側にレーザダイオー
ドを結合させたことを特徴とする界分布変換光ファイバ
を用いたレーザダイオードモジュール。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06401098A JP3403327B2 (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 界分布変換光ファイバおよびその界分布変換光ファイバを用いたレーザダイオードモジュール |
| EP99905272A EP0980010B1 (en) | 1998-02-27 | 1999-02-23 | Intensity-distribution conversion optical fiber and laser diode module comprising the intensity-distribution conversion optical fiber |
| PCT/JP1999/000787 WO1999044084A1 (fr) | 1998-02-27 | 1999-02-23 | Fibre optique a conversion de distribution de champ et module a diode laser equipe de ce type de fibre |
| US09/403,733 US6349162B1 (en) | 1998-02-27 | 1999-02-23 | Field-distribution conversion optical fiber and laser diode module comprising the field-distribution conversion optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06401098A JP3403327B2 (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 界分布変換光ファイバおよびその界分布変換光ファイバを用いたレーザダイオードモジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11248957A JPH11248957A (ja) | 1999-09-17 |
| JP3403327B2 true JP3403327B2 (ja) | 2003-05-06 |
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ID=13245794
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06401098A Expired - Fee Related JP3403327B2 (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 界分布変換光ファイバおよびその界分布変換光ファイバを用いたレーザダイオードモジュール |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6349162B1 (ja) |
| EP (1) | EP0980010B1 (ja) |
| JP (1) | JP3403327B2 (ja) |
| WO (1) | WO1999044084A1 (ja) |
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| JP3607211B2 (ja) * | 2001-03-13 | 2005-01-05 | 株式会社東芝 | 光導波路、光モジュール、光ファイバレーザ装置 |
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| US7301879B1 (en) | 2006-09-12 | 2007-11-27 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Optical print head |
| US7860360B2 (en) * | 2009-01-23 | 2010-12-28 | Raytheon Company | Monolithic signal coupler for high-aspect ratio solid-state gain media |
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| US20150309235A1 (en) * | 2014-04-24 | 2015-10-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical apparatus, light source apparatus, and vehicle |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS57205331A (en) * | 1981-06-10 | 1982-12-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Manufacture of optical fiber containing ellipsoidal core |
| US4701011A (en) | 1985-01-15 | 1987-10-20 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Multimode fiber-lens optical coupler |
| JP2530823B2 (ja) * | 1986-07-28 | 1996-09-04 | 彰二郎 川上 | フアイバ型単一モ−ド光波回路素子及びその製造方法 |
| US5082349A (en) * | 1988-04-25 | 1992-01-21 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Bi-domain two-mode single crystal fiber devices |
| JPH01296202A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-11-29 | Fujikura Ltd | 結合用光ファイバおよびその製造方法 |
| US5048938A (en) * | 1990-06-08 | 1991-09-17 | United Technologies Corporation | Monolithic laser spatial filter |
| US5370643A (en) * | 1992-07-06 | 1994-12-06 | Ceramoptec, Inc. | Multiple effect laser delivery device and system for medical procedures |
| JPH06180404A (ja) * | 1992-12-11 | 1994-06-28 | Totoku Electric Co Ltd | コア端部の拡大された石英系光ファイバおよびその製造方法 |
| JPH06242336A (ja) * | 1993-02-12 | 1994-09-02 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバ |
| US5351323A (en) * | 1993-11-08 | 1994-09-27 | Corning Incorporated | Optical fiber for coupling to elliptically-shaped source |
| JPH08292341A (ja) | 1995-02-23 | 1996-11-05 | Furukawa Electric Co Ltd:The | レンズ付きファイバ |
| JPH1014180A (ja) | 1996-06-26 | 1998-01-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 永久磁石回転子及びモータの着磁装置 |
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