JP3911220B2 - Photonic crystal optical fiber and manufacturing method thereof - Google Patents
Photonic crystal optical fiber and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP3911220B2 JP3911220B2 JP2002248166A JP2002248166A JP3911220B2 JP 3911220 B2 JP3911220 B2 JP 3911220B2 JP 2002248166 A JP2002248166 A JP 2002248166A JP 2002248166 A JP2002248166 A JP 2002248166A JP 3911220 B2 JP3911220 B2 JP 3911220B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photonic crystal
- core
- pcf
- optical fiber
- crystal optical
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
- C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
- C03B37/027—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
- C03B37/02745—Fibres having rotational spin around the central longitudinal axis, e.g. alternating +/- spin to reduce polarisation mode dispersion
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/10—Internal structure or shape details
- C03B2203/14—Non-solid, i.e. hollow products, e.g. hollow clad or with core-clad interface
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/10—Internal structure or shape details
- C03B2203/18—Axial perturbations, e.g. in refractive index or composition
- C03B2203/20—Axial perturbations, e.g. in refractive index or composition helical
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/36—Dispersion modified fibres, e.g. wavelength or polarisation shifted, flattened or compensating fibres (DSF, DFF, DCF)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/42—Photonic crystal fibres, e.g. fibres using the photonic bandgap PBG effect, microstructured or holey optical fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
- C03B2205/06—Rotating the fibre fibre about its longitudinal axis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトニッククリスタル光ファイバ及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図3は従来のフォトニッククリスタル光ファイバ(以下「PCF」という。)の製造方法を適用した製造装置の概念図であり、図4は図3に示した製造装置によって得られるPCFの断面図である。
【0003】
この製造装置は、PCF母材1を加熱して線引きするための線引炉2と、線引炉2で溶融して線引きされたPCF3の外径を測定する外径測定器4と、外径測定器4を通過したPCF3を冷却する冷却管5と、冷却管5を通過したPCF3の外周に樹脂を被覆するコーティング器6と、コーティング器6で被覆された樹脂を硬化させる樹脂硬化炉7と、樹脂硬化炉7を通過したPCF3を方向転換させるターンプーリー8と、ターンプーリー8で方向転換されたPCF3を引取る引取キャプスタン9と、PCF3を巻取る巻取器10とで構成されている。
【0004】
この製造装置によるPCF3の製造方法について以下に説明する。
【0005】
まず、線引炉2でPCF母材1を加熱しながら鉛直下方にPCF3を線引きし、線引きしたPCF3の外径を外径測定器4で測定する。測定後、冷却管5において、冷却用ガスをPCF3に噴射して冷却する。冷却後、コーティング器6でPCF3の表面に紫外線硬化型の樹脂をコーティングした後、樹脂硬化炉7でその樹脂を硬化させる。樹脂硬化後、ターンプーリー8で方向転換させて引取キャプスタン9により引取り、巻取器10で巻取ることにより製品としてのPCF3が得られる。
【0006】
尚、製造工程中におけるPCF3の支持は、PCF母材1の下端と、コーティング器6と、ターンプーリー8との4点でなされる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図3に示した従来技術では、PCF3の長手方向で見た場合、複数(この場合6本であるが限定されない。)の空孔が直線状に配列されている。このため、図4に示すようにPCF断面で見た場合、空孔13を含む径方向の屈折率分布と、空孔13を含まない径方向の屈折率分布とが異なっている。また、コア11及びコア11の周囲のクラッド12の断面形状を真円形の同心円状とすることは困難であり、空孔13の数や位置によって歪んだ形状となる。
【0008】
従って、PCFの断面構造における屈折率分布も完全な同心円状ではなくなり、これが原因となってPCF断面内の直交する2偏波間の群速度に差異が生じ、偏波モード分散が大きくなってしまうという問題があった。
【0009】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、偏波モードを低減したフォトニッククリスタル光ファイバ及びその製造方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1の発明は、コアと、該コアの外周に設けられ該コアより屈折率が低いクラッドと、該クラッドの上記コアの近傍に該コアに沿って形成された複数本の空孔とを備えたフォトニッククリスタル光ファイバにおいて、上記空孔は上記コアを中心軸として螺旋状に配置されており、所定の周期で反転しているものである。
【0011】
請求項2の発明は、上記空孔は螺旋回数が0を超え1回/m以下であるものである。
【0012】
請求項3の発明は、線引炉内でフォトニッククリスタル光ファイバ母材を所定の周期で反転させながら溶融し、線引きした後硬化させることにより、複数本の空孔を、上記フォトニッククリスタル光ファイバのコアを中心軸として所定の周期で反転する螺旋状に、かつ螺旋回数が0を超え1回/m以下に形成するフォトニッククリスタル光ファイバの製造方法である。
【0013】
本発明によれば、複数本の空孔がコアを中心軸としてクラッド内に螺旋状に配置されているので、フォトニッククリスタル光ファイバの屈折率分布が径方向にばらついていたり、フォトニッククリスタル光ファイバの断面形状が歪んでいたりしても長手方向全体として真円形の同心円状である場合と同程度に偏波モード分散を低減することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0015】
図1は本発明のフォトニッククリスタル光ファイバの製造方法を適用した製造装置の一実施の形態を示す概念図である。
【0016】
本製造装置は、線引炉でPCF母材1を加熱しながら鉛直下方にPCF3を線引きし、PCF3の外径を外径測定器4で測定する。複数本の空孔13(図4参照)を一方向の螺旋状に形成する場合には、PCF母材1はPCF3のコア11を中心軸として例えば矢印A方向に、回転数を例えば100rpmとして回転させる。また、複数本の空孔13を矢印A方向及びその逆方向に反転する螺旋状に形成する場合には、PCF3のコア11を中心軸として、例えば振幅として±10回転、周波数として10Hzで往復回転運動を行う。線引き速度が例えば100m/minのとき、PCF3のクラッド12の空孔13はコア11を中心として、1回転/mの螺旋状に形成される。螺旋状の空孔形成後、冷却管5において、冷却用ガスをPCF3に噴射して冷却を行う。コーティング器6でPCF3の表面に紫外線硬化型の樹脂をコーティングした後、樹脂硬化炉7でその樹脂を硬化させる。樹脂硬化後、PCF3をターンプーリー8で方向転換させて引取キャプスタン9により引取り、巻取器10で巻取ることで製品としてのPCF3が得られる。
【0017】
以上において、PCF3のクラッドの複数本の空孔13が、PCF3のコア11を中心軸として、所定の周期で反転する螺旋状に形成されているため、たとえPCF3の断面構造における屈折率分布が測定する径方向によってばらついていたとしても、また、PCF3の断面形状が歪んだ形状であったとしても、長尺のPCF全体として、図3に示すように真円形の同心円状である場合と同程度に偏波モード分散を低減することができる。
【0018】
なお、図2は図1に示した製造装置のPCFの母材回転数と螺旋回数及び偏波モード分散との関係を示す図であり、横軸がPCF母材の回転数を示し、左縦軸が螺旋回数(実線)を示し、右縦軸が偏波モード分散(PMD:破線)を示す。
【0019】
同図より母材回転数の増加に伴いPMDが減少することが分かる。
【0020】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、偏波モードを低減したフォトニッククリスタル光ファイバ及びその製造方法の提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフォトニッククリスタル光ファイバの製造方法を適用した製造装置の一実施の形態を示す概念図である。
【図2】図1に示した製造装置のPCFの母材回転数と螺旋回数及び偏波モード分散との関係を示す図である。
【図3】従来のフォトニッククリスタル光ファイバの製造方法を適用した製造装置の概念図である。
【図4】図3に示した製造装置によって得られるPCFの断面図である。
【符号の説明】
1 PCF母材
2 線引炉
3 PCF(フォトニッククリスタル光ファイバ)
4 外径測定器
5 冷却管
6 コーティング器
7 樹脂硬化炉
8 ターンプーリー
9 引取キャプスタン
10 巻取器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a photonic crystal optical fiber and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
FIG. 3 is a conceptual diagram of a manufacturing apparatus to which a conventional photonic crystal optical fiber (hereinafter referred to as “PCF”) manufacturing method is applied, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a PCF obtained by the manufacturing apparatus shown in FIG. is there.
[0003]
This manufacturing apparatus includes a
[0004]
A method for manufacturing
[0005]
First, the PCF 3 is drawn vertically downward while the
[0006]
The PCF 3 is supported at the four points of the lower end of the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the prior art shown in FIG. 3, when viewed in the longitudinal direction of the
[0008]
Therefore, the refractive index distribution in the cross-sectional structure of the PCF is not completely concentric, and this causes a difference in group velocity between two orthogonally polarized waves in the PCF cross section, which increases polarization mode dispersion. There was a problem.
[0009]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a photonic crystal optical fiber that solves the above problems and has a reduced polarization mode, and a method for manufacturing the same.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of
[0011]
According to a second aspect of the present invention, the air hole has a number of spirals exceeding 0 and 1 times / m or less .
[0012]
A third aspect of the present invention, by melt while reversing the photonic crystal fiber preform with a period of Jo Tokoro in a drawing furnace is cured after drawing, a plurality of holes, the photonic crystal helically inverted at Jo Tokoro period around axis core of the optical fiber, and a method of manufacturing a photonic crystal optical fiber helix number formed below 1 turns / m exceeded 0.
[0013]
According to the present invention, since the plurality of holes are spirally arranged in the clad with the core as the central axis, the refractive index distribution of the photonic crystal optical fiber varies in the radial direction, or the photonic crystal light Even if the cross-sectional shape of the fiber is distorted, the polarization mode dispersion can be reduced to the same extent as in the case where the entire length in the longitudinal direction is a concentric circle.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0015]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment of a manufacturing apparatus to which a method for manufacturing a photonic crystal optical fiber according to the present invention is applied.
[0016]
This manufacturing apparatus draws the PCF 3 vertically downward while heating the
[0017]
In the above, a plurality of
[0018]
2 is a diagram showing the relationship between the rotation speed of the PCF base material, the number of spirals and the polarization mode dispersion of the manufacturing apparatus shown in FIG. 1, and the horizontal axis indicates the rotation speed of the PCF base material, The axis indicates the number of spirals (solid line), and the right vertical axis indicates polarization mode dispersion (PMD: broken line).
[0019]
It can be seen from the figure that PMD decreases as the base material rotation speed increases.
[0020]
【The invention's effect】
In short, according to the present invention, it is possible to provide a photonic crystal optical fiber with a reduced polarization mode and a method for manufacturing the same.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment of a manufacturing apparatus to which a method for manufacturing a photonic crystal optical fiber according to the present invention is applied.
2 is a diagram showing the relationship between the PCF base material rotation speed, the number of spirals and polarization mode dispersion of the manufacturing apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a conceptual diagram of a manufacturing apparatus to which a conventional photonic crystal optical fiber manufacturing method is applied.
4 is a cross-sectional view of a PCF obtained by the manufacturing apparatus shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1
4 outer
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002248166A JP3911220B2 (en) | 2002-08-28 | 2002-08-28 | Photonic crystal optical fiber and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002248166A JP3911220B2 (en) | 2002-08-28 | 2002-08-28 | Photonic crystal optical fiber and manufacturing method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004085970A JP2004085970A (en) | 2004-03-18 |
JP3911220B2 true JP3911220B2 (en) | 2007-05-09 |
Family
ID=32055607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002248166A Expired - Fee Related JP3911220B2 (en) | 2002-08-28 | 2002-08-28 | Photonic crystal optical fiber and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3911220B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006126725A (en) * | 2004-11-01 | 2006-05-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Optical fiber |
CN1959450A (en) * | 2006-10-26 | 2007-05-09 | 长飞光纤光缆有限公司 | Method suitable to large preform rod in high speed to produce single-mode optical fiber in low dispersion of polarization method |
CN109912193A (en) * | 2019-03-19 | 2019-06-21 | 中国电力科学研究院有限公司 | Photonic crystal fiber and preparation method thereof |
-
2002
- 2002-08-28 JP JP2002248166A patent/JP3911220B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004085970A (en) | 2004-03-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6550282B2 (en) | Method and apparatus for manufacturing an optical fiber from a preform | |
JP3491644B2 (en) | Optical fiber manufacturing method | |
JP2003195085A (en) | Multimode optical fiber with widened bandwidth | |
US4504300A (en) | Device for manufacturing an object with chiralic structure from a source of formable material | |
US6859596B2 (en) | Systems and methods for forming ultra-low PMD optical fiber using amplitude and frequency keyed fiber spin functions | |
AU757117B2 (en) | Method and apparatus for twisting a coated optical fiber during drawing from a preform | |
JP3353805B2 (en) | Optical fiber drawing equipment | |
US20050163434A1 (en) | Apparatus for applying spin to optical fiber and optical fiber manufacturing method and apparatus using the same | |
US9676659B2 (en) | Method of manufacturing an optical fiber | |
JP3911220B2 (en) | Photonic crystal optical fiber and manufacturing method thereof | |
WO2003058309A1 (en) | A method and apparatus relating to microstructured optical fibres | |
US20050188728A1 (en) | Apparatus and method for manufacturing optical fiber including rotating optical fiber preforms during draw | |
JPH0371382B2 (en) | ||
KR100547755B1 (en) | Optical fiber manufacturing apparatus and method using spin | |
JP3952949B2 (en) | Optical fiber and manufacturing method thereof | |
US6945079B2 (en) | Optical fiber drawing system for non-contact control of polarization mode dispersion of optical fiber | |
WO2000069782A1 (en) | Method of measuring torsion of optical fiber, and method and device for manufacturing optical fiber and device | |
JP3777627B2 (en) | Glass fiber manufacturing method and manufacturing apparatus | |
JP3765283B2 (en) | Optical fiber manufacturing method and manufacturing apparatus | |
JP2000247675A (en) | Apparatus for production of optical fiber and production thereof | |
JP2001302272A (en) | Method for producing optical fiber | |
KR100642378B1 (en) | A device for decreasing pmd by changing pressure around optical fiber and apparatus for making an optical fiber having low polarization mode dispersion by using the same | |
JP2004083351A (en) | Method for manufacturing optical fiber and equipment therefor | |
JP2005247621A (en) | Method of manufacturing optical fiber with vacancy | |
JP2001287927A (en) | Method and apparatus for drawing wire of optical fiber |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041015 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060425 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060530 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060728 |
|
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: 20070116 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070126 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100202 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110202 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120202 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130202 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130202 Year of fee payment: 6 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |