JP4271613B2 - Photonic crystal fiber connection method and connection structure - Google Patents

Photonic crystal fiber connection method and connection structure Download PDF

Info

Publication number
JP4271613B2
JP4271613B2 JP2004118859A JP2004118859A JP4271613B2 JP 4271613 B2 JP4271613 B2 JP 4271613B2 JP 2004118859 A JP2004118859 A JP 2004118859A JP 2004118859 A JP2004118859 A JP 2004118859A JP 4271613 B2 JP4271613 B2 JP 4271613B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
holes
photonic crystal
crystal fiber
connection
hole
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
Application number
JP2004118859A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005301024A (en
Inventor
龍次 鈴木
和彦 愛川
邦治 姫野
寧 官
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.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Priority to JP2004118859A priority Critical patent/JP4271613B2/en
Publication of JP2005301024A publication Critical patent/JP2005301024A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4271613B2 publication Critical patent/JP4271613B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02295—Microstructured optical fibre
    • G02B6/02314—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
    • G02B6/02342—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes characterised by cladding features, i.e. light confining region
    • G02B6/02361—Longitudinal structures forming multiple layers around the core, e.g. arranged in multiple rings with each ring having longitudinal elements at substantially the same radial distance from the core, having rotational symmetry about the fibre axis
    • 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
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02295—Microstructured optical fibre
    • G02B6/02314—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
    • G02B6/02319—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes characterised by core or core-cladding interface features
    • G02B6/02333—Core having higher refractive index than cladding, e.g. solid core, effective index guiding
    • 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
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02295—Microstructured optical fibre
    • G02B6/02314—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
    • G02B6/02342—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes characterised by cladding features, i.e. light confining region
    • G02B6/02357—Property of longitudinal structures or background material varies radially and/or azimuthally in the cladding, e.g. size, spacing, periodicity, shape, refractive index, graded index, quasiperiodic, quasicrystals
    • 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
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02295—Microstructured optical fibre
    • 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
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02295—Microstructured optical fibre
    • G02B6/02314—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
    • G02B6/02319—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes characterised by core or core-cladding interface features
    • G02B6/02338—Structured core, e.g. core contains more than one material, non-constant refractive index distribution in core, asymmetric or non-circular elements in core unit, multiple cores, insertions between core and clad
    • 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
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
    • G02B6/2551—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding using thermal methods, e.g. fusion welding by arc discharge, laser beam, plasma torch

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)

Description

本発明は、フォトニッククリスタルファイバと他の光ファイバ又はフォトニッククリスタルファイバ同士を低損失で接続するための接続方法及び接続構造に関する。   The present invention relates to a connection method and a connection structure for connecting a photonic crystal fiber and another optical fiber or photonic crystal fibers with low loss.

フォトニッククリスタルファイバは、クラッド部に空孔を有する光ファイバであり、従来のコア／クラッド構造の光ファイバでは実現不可能な特性を達成することが可能であり、様々な種類の機能性ファイバや将来の伝送用ファイバとして開発が行われている。フォトニッククリスタルファイバは、コア部の周囲に配置した空孔の低屈折率性を利用し、等価的に低屈折率のクラッドを構成している。空孔配置の設計によってフォトニッククリスタルファイバは、様々な特性を得ることができ、クラッド部より高い屈折率をもつコアの周囲に複数の空孔を設ける孔アシスト型のフォトニッククリスタルファイバは、曲げ損失の小さい低曲げ損失ファイバとして提案されている。   A photonic crystal fiber is an optical fiber having a hole in the cladding, and can achieve characteristics that cannot be achieved with an optical fiber having a conventional core / cladding structure. It is being developed as a future transmission fiber. The photonic crystal fiber uses a low refractive index property of holes arranged around the core portion, and equivalently constitutes a low refractive index clad. Depending on the design of the hole arrangement, the photonic crystal fiber can obtain various characteristics, and the hole-assisted photonic crystal fiber with a plurality of holes around the core having a higher refractive index than the cladding part is bent. It has been proposed as a low bending loss fiber with low loss.

このようなフォトニッククリスタルファイバを伝送用ファイバや各種光部品用ファイバとして実使用する場合、フォトニッククリスタルファイバと他の光ファイバ又はフォトニッククリスタルファイバ同士を低損失で接続する必要がある。
従来、フォトニッククリスタルファイバと他の光ファイバ又はフォトニッククリスタルファイバ同士を低損失で接続する方法として、特許文献１，２に開示された技術が提案されている。
特開２００２−２４３９７２号公報 特開２００４−６１９１７号公報 When such a photonic crystal fiber is actually used as a transmission fiber or a fiber for various optical components, it is necessary to connect the photonic crystal fiber and other optical fibers or photonic crystal fibers with low loss.
Conventionally, as a method of connecting a photonic crystal fiber and another optical fiber or photonic crystal fibers with low loss, techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 have been proposed.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-243972 JP 2004-61917 A

特許文献１に開示された接続方法は、フォトニッククリスタルファイバの細孔を封止し接続するものである。細孔を封止することにより、その部分は被接続ファイバと同一構造になるため、接続損失が大きく低減される。またフォトニッククリスタルファイバの接続端部のモードフィールド径が大きくなるので、モードフィールド径の大きいファイバと接続することにより、接続損失を抑えることができる。しかし、この接続方法では、接続部の低損失化が十分に達成できない問題がある。   The connection method disclosed in Patent Document 1 seals and connects the pores of a photonic crystal fiber. By sealing the pores, the portion has the same structure as the connected fiber, so that the connection loss is greatly reduced. Further, since the mode field diameter at the connection end of the photonic crystal fiber is increased, connection loss can be suppressed by connecting to a fiber having a large mode field diameter. However, this connection method has a problem that the loss of the connection portion cannot be sufficiently reduced.

特許文献２に開示された接続方法は、フォトニッククリスタルファイバと接続する光ファイバの間にフォトニッククリスタルファイバより低い融点を有する接続用光ファイバを挿入して低損失で接続する方法である。しかし、この方法は、接続用の中間ファイバが必要であること、及び中間ファイバとの接続作業工程が増えてしまうことにより、接続作業に手間と時間がかかり、コスト上昇をまねく問題がある。   The connection method disclosed in Patent Document 2 is a method in which a connection optical fiber having a melting point lower than that of the photonic crystal fiber is inserted between the optical fibers to be connected to the photonic crystal fiber and connected with low loss. However, this method has a problem in that it requires labor and time for the connection work due to the necessity of an intermediate fiber for connection and an increase in the number of connection work steps with the intermediate fiber, leading to an increase in cost.

本発明は前記事情に鑑みてなされ、フォトニッククリスタルファイバと他の光ファイバ又はフォトニッククリスタルファイバ同士を簡単に低損失で接続する方法の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a method for easily connecting a photonic crystal fiber and another optical fiber or photonic crystal fibers with low loss.

前記目的を達成するため、本発明は、クラッド部より高い屈折率のコア部と、該コア部の周囲に設けられたクラッド部と、コア部を囲むようにクラッド部に設けられた４個以上の空孔とを有してなるフォトニッククリスタルファイバと他のファイバ又はフォトニッククリスタルファイバ同士を融着接続する接続方法において、フォトニッククリスタルファイバの空孔が内外２層に設けられ、各層の空孔数は同じであり、内外の空孔径は同じ径、もしくは内側の空孔が外側の空孔よりも小さく、内外の空孔がコア部中心からみて、同じ位置にない配列であり、該フォトニッククリスタルファイバの接続部近傍を加熱して、空孔が先窄まりのテーパー状となったテーパー空孔部を形成することを特徴とするフォトニッククリスタルファイバの接続方法を提供する。
また本発明は、クラッド部より高い屈折率のコア部と、該コア部の周囲に設けられたクラッド部と、コア部を囲むようにクラッド部に設けられた４個以上の空孔とを有してなるフォトニッククリスタルファイバと他のファイバ又はフォトニッククリスタルファイバ同士を融着接続する接続方法において、フォトニッククリスタルファイバの空孔が内外２層以上に設けられ、各層の空孔数は同じであり、内側の空孔径は外側の空孔径よりも小さく、空孔がコア部中心からみて、すぐ内側の空孔が同じ位置にない配列であり、該フォトニッククリスタルファイバの接続部近傍を加熱して、空孔が先窄まりのテーパー状となったテーパー空孔部を形成することを特徴とするフォトニッククリスタルファイバの接続方法を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a core portion having a higher refractive index than the cladding portion, a cladding portion provided around the core portion, and four or more provided in the cladding portion so as to surround the core portion. In a connection method in which a photonic crystal fiber having a plurality of holes and another fiber or photonic crystal fibers are fusion-spliced, the holes of the photonic crystal fiber are provided in two layers, the inner and outer layers. The number of holes is the same, the inner and outer holes have the same diameter, or the inner holes are smaller than the outer holes, and the inner and outer holes are not in the same position when viewed from the center of the core. Photonic crystal fiber connection characterized by heating the vicinity of the connection part of the nick crystal fiber to form a tapered hole part with a tapered hole. The law provides.
The present invention also includes a core part having a refractive index higher than that of the cladding part, a cladding part provided around the core part, and four or more holes provided in the cladding part so as to surround the core part. In the connection method in which the photonic crystal fiber and the other fiber or the photonic crystal fibers are fused and connected, the photonic crystal fiber has holes in two or more layers, and the number of holes in each layer is the same. The inner hole diameter is smaller than the outer hole diameter, and the holes are arranged so that the inner holes are not located at the same position when viewed from the center of the core, and the vicinity of the connection part of the photonic crystal fiber is heated. Thus, there is provided a photonic crystal fiber connection method characterized by forming a tapered hole portion in which the hole has a tapered shape.

また本発明は、クラッド部より高い屈折率のコア部と、該コア部の周囲に設けられたクラッド部と、コア部を囲むようにクラッド部に設けられた４個以上の空孔とを有してなるフォトニッククリスタルファイバと他のファイバ又はフォトニッククリスタルファイバ同士を融着接続する接続構造において、フォトニッククリスタルファイバの空孔が内外２層に設けられ、各層の空孔数は同じであり、内外の空孔径は同じ径、もしくは内側の空孔が外側の空孔よりも小さく、内外の空孔がコア部中心からみて、同じ位置にない配列であり、該フォトニッククリスタルファイバの接続部近傍に、空孔が先窄まりのテーパー状となったテーパー空孔部が設けられ、該テーパー空孔部側の端面と接続ファイバの端面とが融着接続されていることを特徴とするフォトニッククリスタルファイバの接続構造を提供する。
また本発明は、クラッド部より高い屈折率のコア部と、該コア部の周囲に設けられたクラッド部と、コア部を囲むようにクラッド部に設けられた４個以上の空孔とを有してなるフォトニッククリスタルファイバと他のファイバ又はフォトニッククリスタルファイバ同士を融着接続する接続構造において、フォトニッククリスタルファイバの空孔が内外２層以上に設けられ、各層の空孔数は同じであり、内側の空孔径は外側の空孔径よりも小さく、空孔がコア部中心からみて、すぐ内側の空孔が同じ位置にない配列であり、該フォトニッククリスタルファイバの接続部近傍に、空孔が先窄まりのテーパー状となったテーパー空孔部が設けられ、該テーパー空孔部側の端面と接続ファイバの端面とが融着接続されていることを特徴とするフォトニッククリスタルファイバの接続構造を提供する。 The present invention also includes a core part having a refractive index higher than that of the cladding part, a cladding part provided around the core part, and four or more holes provided in the cladding part so as to surround the core part. In the connection structure in which the photonic crystal fiber and the other fiber or photonic crystal fiber are fused and connected, the holes of the photonic crystal fiber are provided in two layers, and the number of holes in each layer is the same. The inner and outer holes have the same diameter, or the inner holes are smaller than the outer holes, and the inner and outer holes are not located at the same position when viewed from the center of the core, and the connecting portion of the photonic crystal fiber In the vicinity, a tapered hole portion with a tapered hole is provided, and the end surface of the tapered hole portion side and the end surface of the connection fiber are fusion-connected. To provide a connection structure of that photonic crystal fiber.
The present invention also includes a core part having a refractive index higher than that of the cladding part, a cladding part provided around the core part, and four or more holes provided in the cladding part so as to surround the core part. In the connection structure in which the photonic crystal fiber and the other fiber or the photonic crystal fibers are fused and connected, the holes of the photonic crystal fiber are provided in two or more layers, and the number of holes in each layer is the same. The inner hole diameter is smaller than the outer hole diameter, and the holes are arranged so that the inner holes are not located at the same position when viewed from the center of the core part. A tapered hole portion having a tapered hole is provided, and the end surface on the tapered hole portion side and the end surface of the connecting fiber are fusion-connected. To provide a connection structure of click crystal fiber.

本発明は、フォトニッククリスタルファイバと他の光ファイバ又はフォトニッククリスタルファイバ同士を融着接続する際に、接続部近傍のフォトニッククリスタルファイバを加熱して空孔が先窄まりのテーパー状となったテーパー空孔部を形成することにより、接続部近傍のフォトニッククリスタルファイバ空孔径の変化をなだらかにすることができるので、空孔のテーパー部分の過剰損失を下げることができ、より低損失で接続することができる。したがって、本発明によれば、フォトニッククリスタルファイバと他の光ファイバ又はフォトニッククリスタルファイバ同士を簡単に低損失で接続できる接続方法及び接続構造を提供できる。   In the present invention, when a photonic crystal fiber and another optical fiber or photonic crystal fibers are fusion-bonded, the photonic crystal fiber in the vicinity of the connection portion is heated to form a tapered taper hole. By forming a tapered hole part, the change in the hole diameter of the photonic crystal fiber near the connection part can be made smooth, so that the excess loss of the tapered part of the hole can be reduced and the loss can be reduced. Can be connected. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a connection method and a connection structure that can easily connect a photonic crystal fiber and another optical fiber or photonic crystal fibers with low loss.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の接続方法及び接続構造において用いられるフォトニッククリスタルファイバの幾つかの例を示す図であり、図１（ａ）〜（ｅ）中、符号１はコア部、２はクラッド部、３〜９は空孔、１０ａ〜１０ｅはフォトニッククリスタルファイバである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing several examples of photonic crystal fibers used in the connection method and connection structure of the present invention. In FIGS. 1A to 1E, reference numeral 1 denotes a core portion, and 2 denotes a cladding portion. 3-9 are holes, and 10a-10e are photonic crystal fibers.

図１（ａ）はフォトニッククリスタルファイバの第１例を示し、このフォトニッククリスタルファイバ１０ａは、クラッド部２より高い屈折率のコア部１と、該コア部１の周囲に設けられたクラッド部２と、コア部１を囲む同心円に沿ってクラッド部２に設けられた複数の（図示した例では６個の）空孔３‥とを備えた構成になっている。これらの空孔３‥の断面はそれぞれ円形をなしている。複数の空孔３‥の直径ｄ１はそれぞれ同じであり、またコア部中心から各空孔３‥の中心までの距離Λ１は等しくなっている。
コア部１は屈折率の高い石英系ガラス、例えばＧｅＯ２をドープした石英ガラスなどからなっている。またクラッド部２は、コア部１より屈折率の低い透明材料、例えば純粋石英ガラスなどからなっている。 FIG. 1A shows a first example of a photonic crystal fiber. This photonic crystal fiber 10 a includes a core portion 1 having a higher refractive index than the cladding portion 2 and a cladding portion provided around the core portion 1. 2 and a plurality of (six in the illustrated example) holes 3... Provided in the cladding 2 along a concentric circle surrounding the core 1. Each of the holes 3 has a circular cross section. The diameters d 1 of the plurality of holes 3 are the same, and the distances Λ 1 from the center of the core portion to the centers of the holes 3 are equal.
The core portion 1 is made of quartz glass having a high refractive index, for example, quartz glass doped with GeO 2 . The clad part 2 is made of a transparent material having a lower refractive index than the core part 1, for example, pure quartz glass.

図１（ｂ）はフォトニッククリスタルファイバの第２例を示し、このフォトニッククリスタルファイバ１０ｂは、クラッド部２より高い屈折率のコア部１と、該コア部１の周囲に設けられたクラッド部２と、コア部１を囲んでクラッド部２に設けられた内外２層の空孔４，５を備えて構成されている。前記内側空孔層（第１層）は６つの内側空孔４‥を備え、また外側空孔層（第２層）もまた６つの外側空孔５‥を備えている。これらの内側空孔４‥と外側空孔５‥の断面は、それぞれ円形をなしている。６つの内側空孔４‥の直径ｄ１はそれぞれ同じであり、また６つの外側空孔５‥の直径ｄ２もそれぞれ同じである。また、外側空孔５‥は、コア部１の中心から見て内側空孔４‥が配置されていない位置に配置されている。コア部１中心から内側空孔４中心までの距離Λ１とコア部１中心から外側空孔５中心までの距離Λ２とは、Λ１＜Λ２の関係になっており、また内側空孔直径ｄ１と外側空孔直径ｄ２とは、ｄ１＜ｄ２になっている。 FIG. 1B shows a second example of a photonic crystal fiber. The photonic crystal fiber 10 b includes a core portion 1 having a higher refractive index than the cladding portion 2 and a cladding portion provided around the core portion 1. 2 and two layers of holes 4 and 5 provided inside and outside the cladding portion 2 so as to surround the core portion 1. The inner hole layer (first layer) includes six inner holes 4... And the outer hole layer (second layer) also includes six outer holes 5. The cross sections of the inner holes 4 and the outer holes 5 are circular. The diameters d 1 of the six inner holes 4 are the same, and the diameters d 2 of the six outer holes 5 are also the same. The outer holes 5 are arranged at positions where the inner holes 4 are not arranged when viewed from the center of the core portion 1. The distance Λ 1 from the center of the core part 1 to the center of the inner hole 4 and the distance Λ 2 from the center of the core part 1 to the center of the outer hole 5 have a relation of Λ 1 <Λ 2 , and the inner hole The diameter d 1 and the outer hole diameter d 2 satisfy d 1 <d 2 .

図１（ｃ）はフォトニッククリスタルファイバの第３例を示し、このフォトニッククリスタルファイバ１０ｃは、クラッド部２より高い屈折率のコア部１と、該コア部１の周囲に設けられたクラッド部２と、コア部１を囲んでクラッド部２に設けられた内外２層の空孔４，５を備えて構成されている。前記内側空孔層（第１層）は３つの内側空孔４‥を備え、また外側空孔層（第２層）もまた３つの外側空孔５‥を備えている。これらの内側空孔４‥と外側空孔５‥の断面は、それぞれ円形をなしている。３つの内側空孔４‥の直径ｄ１はそれぞれ同じであり、また３つの外側空孔５‥の直径ｄ２もそれぞれ同じである。また、外側空孔５‥は、コア部１の中心から見て内側空孔４‥が配置されていない位置に配置されている。コア部１中心から内側空孔４中心までの距離Λ１とコア部１中心から外側空孔５中心までの距離Λ２とは、Λ１＜Λ２の関係になっており、また内側空孔直径ｄ１と外側空孔直径ｄ２とは、ｄ１＜ｄ２になっている。 FIG. 1C shows a third example of a photonic crystal fiber. This photonic crystal fiber 10 c includes a core portion 1 having a higher refractive index than the cladding portion 2 and a cladding portion provided around the core portion 1. 2 and two layers of holes 4 and 5 provided inside and outside the cladding portion 2 so as to surround the core portion 1. The inner hole layer (first layer) includes three inner holes 4... And the outer hole layer (second layer) also includes three outer holes 5. The cross sections of the inner holes 4 and the outer holes 5 are circular. The diameters d 1 of the three inner holes 4 are the same, and the diameters d 2 of the three outer holes 5 are also the same. The outer holes 5 are arranged at positions where the inner holes 4 are not arranged when viewed from the center of the core portion 1. The distance Λ 1 from the center of the core part 1 to the center of the inner hole 4 and the distance Λ 2 from the center of the core part 1 to the center of the outer hole 5 have a relation of Λ 1 <Λ 2 , and the inner hole The diameter d 1 and the outer hole diameter d 2 satisfy d 1 <d 2 .

図１（ｄ）はフォトニッククリスタルファイバの第４例を示し、このフォトニッククリスタルファイバ１０ｄは、クラッド部２より高い屈折率のコア部１と、該コア部１の周囲に設けられたクラッド部２と、コア部１を囲んでクラッド部２に設けられた内外２層の空孔４，５を備えて構成されている。前記内側空孔層（第１層）は４つの内側空孔４‥を備え、また外側空孔層（第２層）もまた４つの外側空孔５‥を備えている。これらの内側空孔４‥と外側空孔５‥の断面は、それぞれ円形をなしている。４つの内側空孔４‥の直径ｄ１はそれぞれ同じであり、また４つの外側空孔５‥の直径ｄ２もそれぞれ同じである。また、外側空孔５‥は、コア部１の中心から見て内側空孔４‥が配置されていない位置に配置されている。コア部１中心から内側空孔４中心までの距離Λ１とコア部１中心から外側空孔５中心までの距離Λ２とは、Λ１＜Λ２の関係になっており、また内側空孔直径ｄ１と外側空孔直径ｄ２とは、ｄ１＜ｄ２になっている。 FIG. 1 (d) shows a fourth example of a photonic crystal fiber. This photonic crystal fiber 10 d includes a core portion 1 having a higher refractive index than the cladding portion 2 and a cladding portion provided around the core portion 1. 2 and two layers of holes 4 and 5 provided inside and outside the cladding portion 2 so as to surround the core portion 1. The inner hole layer (first layer) includes four inner holes 4... And the outer hole layer (second layer) also includes four outer holes 5. The cross sections of the inner holes 4 and the outer holes 5 are circular. The diameters d 1 of the four inner holes 4 are the same, and the diameters d 2 of the four outer holes 5 are also the same. The outer holes 5 are arranged at positions where the inner holes 4 are not arranged when viewed from the center of the core portion 1. The distance Λ 1 from the center of the core part 1 to the center of the inner hole 4 and the distance Λ 2 from the center of the core part 1 to the center of the outer hole 5 have a relation of Λ 1 <Λ 2 , and the inner hole The diameter d 1 and the outer hole diameter d 2 satisfy d 1 <d 2 .

図１（ｅ）はフォトニッククリスタルファイバの第５例を示し、このフォトニッククリスタルファイバ１０ｅは、クラッド部２より高い屈折率のコア部１と、該コア部１の周囲に設けられたクラッド部２と、コア部１を囲んでクラッド部２に設けられた４層の空孔６〜９を備えて構成されている。４層の空孔は、６個の第１層空孔６‥からなる第１層と、それらの第１層空孔６‥の間に設けられ中心が第１層空孔６‥の中心よりも若干外側にある６個の第２層空孔７‥からなる第２層と、コア部１の中心と第１層空孔６‥の中心を結ぶ線の延長線上に設けられた６個の第３層空孔８‥からなる第３層と、第３層空孔８‥の間に設けられ中心が第３層空孔８‥の中心よりも若干外側にある６個の第４層空孔９‥からなる第４層とからなっている。コア部１中心から第１層空孔６中心までの距離Λ１ 、コア部１中心から第２層空孔７中心までの距離Λ２ 、コア部１中心から第３層空孔８中心までの距離Λ３およびコア部１中心から第４層空孔９中心までの距離Λ４は、Λ１＜Λ２＜Λ３＜Λ４の関係になっている。また、第１層空孔６の直径ｄ１、第２層空孔７の直径ｄ２、第３層空孔８の直径ｄ３及び第４層空孔９の直径ｄ４は、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３＜ｄ４の関係になっている。 FIG. 1 (e) shows a fifth example of a photonic crystal fiber. This photonic crystal fiber 10 e includes a core portion 1 having a higher refractive index than the cladding portion 2 and a cladding portion provided around the core portion 1. 2 and four layers of holes 6 to 9 provided in the cladding portion 2 so as to surround the core portion 1. The four-layer holes are provided between the first layer consisting of six first-layer holes 6 and the first-layer holes 6. The center of the four-layer holes is from the center of the first-layer holes 6. 6 layers provided on an extension line of the second layer composed of six second layer holes 7 slightly outside and the line connecting the center of the core portion 1 and the center of the first layer hole 6. Six fourth layer vacancies provided between the third layer consisting of the third layer cavities 8 and the third layer cavities 8 are centered slightly outside the center of the third layer cavities 8. It consists of a fourth layer comprising holes 9. Distance lambda 1 from the core unit 1 around to the first Sosoraana 6 center, from the distance lambda 2, the core unit 1 the center of the core portion 1 center to second Sosoraana 7 center to third Sosoraana 8 center The distance Λ 3 and the distance Λ 4 from the center of the core portion 1 to the center of the fourth layer hole 9 have a relationship of Λ 1 <Λ 2 <Λ 3 <Λ 4 . The diameter d 1 of the first Sosoraana 6, the diameter d 2 of the second Sosoraana 7, the diameter d 3 and the diameter d 4 of the fourth Sosoraana 9 of the third Sosoraana 8, d 1 < The relationship is d 2 <d 3 <d 4 .

なお、本発明において接続するために用いるフォトニッククリスタルファイバは図１の例示にのみ限定されず、クラッド部２に４個以上の空孔を有するフォトニッククリスタルファイバを用いることができる。本発明の接続方法によってテーパー空孔部を形成することで低損失の接続構造が得られるフォトニッククリスタルファイバは、曲げ損失の小さい低曲げ損失ファイバとして提案されており、低接続損失であることが望まれる。   Note that the photonic crystal fiber used for connection in the present invention is not limited to the example shown in FIG. 1, and a photonic crystal fiber having four or more holes in the cladding portion 2 can be used. A photonic crystal fiber that can obtain a low-loss connection structure by forming a tapered hole by the connection method of the present invention has been proposed as a low-bend loss fiber with a low bending loss, and has a low connection loss. desired.

図２は、本実施形態において前記フォトニッククリスタルファイバ１０ａ〜１０ｅと接続する被接続ファイバの一例として、石英系のシングルモードファイバ（以下、ＳＭＦと記す。）を示す図である。このＳＭＦ２０は、屈折率の高いコア部２１と、コア部２１の周囲に設けられたクラッド部２２とからなっている。コア部２１は屈折率の高い石英系ガラス、例えばＧｅＯ２をドープした石英ガラスなどからなっている。またクラッド部２２は、コア部２１より屈折率の低い透明材料、例えば純粋石英ガラスなどからなっている。なお、以下の記載は、前述したフォトニッククリスタルファイバ１０ａ〜１０ｅとこのＳＭＦ２０とを接続する場合を例として説明しているが、本発明は本例示に限定されず、被接続ファイバとして前記ＳＭＦ以外のファイバやフォトニッククリスタルファイバ同士を接続することもできる。 FIG. 2 is a diagram showing a quartz-based single mode fiber (hereinafter referred to as SMF) as an example of a connected fiber connected to the photonic crystal fibers 10a to 10e in the present embodiment. The SMF 20 includes a core part 21 having a high refractive index and a clad part 22 provided around the core part 21. The core portion 21 is made of quartz glass having a high refractive index, for example, quartz glass doped with GeO 2 . The clad portion 22 is made of a transparent material having a refractive index lower than that of the core portion 21, such as pure quartz glass. In the following description, the case where the above-described photonic crystal fibers 10a to 10e are connected to the SMF 20 is described as an example. However, the present invention is not limited to this example, and the connected fiber other than the SMF is described. Fiber and photonic crystal fiber can also be connected.

図５は本発明の接続構造の第１実施形態を示す側面断面図である。この接続構造は、前述したフォトニッククリスタルファイバ１０ａの端面と、ＳＭＦ２０の端面とが突き合わされ、融着接続された接続部１４が形成され、かつフォトニッククリスタルファイバ１０ａの接続部近傍に、空孔３が先窄まりのテーパー状となったテーパー空孔部１５が形成された構成になっている。   FIG. 5 is a side sectional view showing the first embodiment of the connection structure of the present invention. In this connection structure, the end face of the photonic crystal fiber 10a described above and the end face of the SMF 20 are abutted to form a fusion-bonded connection portion 14, and a hole is formed in the vicinity of the connection portion of the photonic crystal fiber 10a. In this configuration, a tapered hole 15 having a tapered shape 3 is formed.

前記テーパー空孔部１５の長さは、１００μｍ〜１０００μｍの範囲内とすることが好ましい。このテーパー空孔部１５の長さが１００μｍ未満であると、テーパー空孔部１５の空孔径の変化が急激となって、テーパー空孔部１５の過剰損失が発生してしまう。また、テーパー空孔部１５の長さが１０００μｍを超えると、空孔のテーパー制御が難しくなり、テーパー部で過剰損失が増加してしまう場合があるので好ましくない。   The length of the tapered hole portion 15 is preferably in the range of 100 μm to 1000 μm. If the length of the tapered hole portion 15 is less than 100 μm, the change in the hole diameter of the tapered hole portion 15 becomes abrupt and excessive loss of the tapered hole portion 15 occurs. Further, if the length of the tapered hole portion 15 exceeds 1000 μm, it is difficult to control the taper of the hole, and excessive loss may increase at the tapered portion, which is not preferable.

クラッド部２にコア部１を囲む４個以上の空孔３‥を有するフォトニッククリスタルファイバ１０ａの接続において、図４に示すように、接続部１３のフォトニッククリスタルファイバ１０ａを加熱し、空孔３がつぶれるように接続を行うことにより、図３に示すように、接続部１２のフォトニッククリスタルファイバ１０ａの空孔３をつぶさないように接続する方法よりも低損失で接続することができる。図３に示すように空孔３をつぶしていない状態では、接続部１２で屈折率が急激に変化するために接続損失が大きくなるが、図４に示すように、空孔３をつぶすようにして接続すると、接続部１３は被接続ファイバ（ＳＭＦ２０）と同一構造になり、低損失で接続することができる。この時、空孔３は接続時の加熱により数１０μｍ程度の長さでテーパー状につぶれているが空孔径の変化が大きい部分での過剰損失が高くなってしまう。   In the connection of the photonic crystal fiber 10a having four or more holes 3 surrounding the core part 1 in the clad part 2, as shown in FIG. 4, the photonic crystal fiber 10a in the connection part 13 is heated to form holes. By connecting so that 3 is crushed, as shown in FIG. 3, it is possible to connect with a lower loss than the method of connecting so as not to crush the hole 3 of the photonic crystal fiber 10a of the connecting portion 12. In the state where the hole 3 is not crushed as shown in FIG. 3, the connection loss increases because the refractive index changes abruptly at the connecting portion 12, but the hole 3 is crushed as shown in FIG. The connection portion 13 has the same structure as the connected fiber (SMF 20) and can be connected with low loss. At this time, the holes 3 are squeezed into a taper shape with a length of about several tens of μm due to heating at the time of connection, but excessive loss increases at a portion where the hole diameter changes greatly.

そこで本発明では、フォトニッククリスタルファイバ１０ａとＳＭＦ２０などの他の光ファイバ又はフォトニッククリスタルファイバ同士を融着接続する際に、接続部１４近傍のフォトニッククリスタルファイバ１０ａを加熱して空孔３が先窄まりのテーパー状となったテーパー空孔部１５を形成することにより、接続部１４近傍のフォトニッククリスタルファイバ１０ａにおける空孔径の変化をなだらかにすることができるので、空孔３のテーパー部分の過剰損失を下げることができ、より低損失で接続することができる。   Therefore, in the present invention, when the photonic crystal fiber 10a and another optical fiber such as the SMF 20 or the photonic crystal fibers are fusion-bonded, the photonic crystal fiber 10a in the vicinity of the connection portion 14 is heated to form the holes 3. By forming the tapered hole portion 15 having a tapered shape, the change in the hole diameter in the photonic crystal fiber 10a in the vicinity of the connection portion 14 can be made smooth, so the tapered portion of the hole 3 Therefore, it is possible to connect with lower loss.

図６は本発明の接続構造の第２実施形態を示す側面断面図である。この接続構造は、図１（ｂ）〜（ｄ）に示す、コア部１の周囲を囲む内外２層の空孔４，５を備えたフォトニッククリスタルファイバ１０ｂ〜１０ｄの端面と、ＳＭＦ２０の端面とが突き合わされ、融着接続され、かつフォトニッククリスタルファイバ１０ｂ〜１０ｄの接続部近傍に、空孔４，５が先窄まりのテーパー状となったテーパー空孔部１５，１６が形成された構成になっている。   FIG. 6 is a side cross-sectional view showing a second embodiment of the connection structure of the present invention. This connection structure includes an end face of the photonic crystal fibers 10b to 10d provided with inner and outer two-layer holes 4 and 5 surrounding the periphery of the core portion 1 and an end face of the SMF 20, as shown in FIGS. In the vicinity of the connection portion of the photonic crystal fibers 10b to 10d, tapered hole portions 15 and 16 having tapered holes 4 and 5 are formed. It is configured.

テーパー空孔部１５，１６の長さは、１００μｍ〜１０００μｍの範囲内とすることが好ましい。テーパー空孔部１５，１６の長さは、空孔径が同径の場合は各空孔４，５の接続前の空孔径である部分から、空孔がなくなるまでの距離を平均したものとする。空孔４，５が異径の場合は空孔４，５のうち一番大きい空孔５の接続前の空孔径部分である部分から、空孔がなくなるまでの距離を平均したものとする。   The lengths of the tapered hole portions 15 and 16 are preferably in the range of 100 μm to 1000 μm. The lengths of the tapered hole portions 15 and 16 are obtained by averaging the distance from the portion having the hole diameter before connection of each of the holes 4 and 5 until the holes disappear when the hole diameter is the same. . When the holes 4 and 5 have different diameters, the distance from the part of the holes 4 and 5 that is the hole diameter part before the connection of the largest hole 5 to the time when the holes disappear is averaged.

次に、本発明の接続方法を説明する。
本発明の接続方法は、４個以上の空孔とを有してなるフォトニッククリスタルファイバと他のファイバ又はフォトニッククリスタルファイバ同士を融着接続する接続方法において、フォトニッククリスタルファイバの接続部近傍を加熱して、空孔が先窄まりのテーパー状となったテーパー空孔部を形成することを特徴としている。本発明の接続方法の一例として、図１（ａ）に示す６個の空孔３‥を有するフォトニッククリスタルファイバ１０ａと図２に示すＳＭＦ２０とを接続し、図５に示す接続構造を作製する場合を説明する。 Next, the connection method of the present invention will be described.
The connection method of the present invention is a connection method in which a photonic crystal fiber having four or more holes and another fiber or photonic crystal fibers are fusion-bonded, in the vicinity of the connection portion of the photonic crystal fiber Is heated to form a tapered hole portion in which the hole has a tapered shape. As an example of the connection method of the present invention, the photonic crystal fiber 10a having the six holes 3 shown in FIG. 1A is connected to the SMF 20 shown in FIG. 2 to produce the connection structure shown in FIG. Explain the case.

本発明の接続方法において、テーパー空孔部１５の形成手段は特に限定されず、アーク放電により接続端面同士を融着する融着接続機や酸水素バーナーを加熱源とした融着装置などを用いることができるが、融着接続機を用いると、接続部の融着接続とテーパー空孔部１５の形成が一連の操作で行うことができ、利便性が高いため、本例示にあっては融着接続機を用いている。この接続方法において好適な融着接続機としては、例えば、フジクラ社製融着接続機ＦＳＭ−４０Ｆ／ＰＭ等が挙げられる。   In the connection method of the present invention, the means for forming the tapered hole portion 15 is not particularly limited, and a fusion splicer for fusing the connection end faces by arc discharge or a fusion apparatus using an oxyhydrogen burner as a heating source is used. However, if a fusion splicer is used, the fusion splicing of the connecting portion and the formation of the tapered hole portion 15 can be performed by a series of operations, which is highly convenient. A landing gear is used. Examples of the fusion splicer suitable for this connection method include a fusion splicer FSM-40F / PM manufactured by Fujikura.

この接続方法では、まず、フォトニッククリスタルファイバ１０ａの端部とＳＭＦ２０の端部とを融着接続機にセットし、コア部の光軸合わせを行った後、それぞれの端面を突き合わせた部分をアーク放電により加熱し、フォトニッククリスタルファイバ１０ａの端面とＳＭＦ２０の端面とを融着接続させて接続部１４を形成する。この融着接続の加熱条件は、接続部１４のフォトニッククリスタルファイバ１０ａの空孔３がつぶれた状態（図４参照）で接続がなされる加熱条件に設定することが望ましい。   In this connection method, first, the end portion of the photonic crystal fiber 10a and the end portion of the SMF 20 are set in a fusion splicer, the optical axis of the core portion is aligned, and then the portion where each end face is abutted is arced. Heating is performed by discharge, and the end face of the photonic crystal fiber 10a and the end face of the SMF 20 are fusion-bonded to form the connection portion 14. It is desirable to set the heating condition for the fusion splicing to a heating condition for connecting in a state where the holes 3 of the photonic crystal fiber 10a of the connecting portion 14 are crushed (see FIG. 4).

次に、フォトニッククリスタルファイバ１０ａの接続部近傍を加熱してテーパー空孔部１５を形成する。
図７は、融着接続機を用いてテーパー空孔部１５を形成する方法を示す図である。この例示では、融着接続後、フォトニッククリスタルファイバ１０ａの接続部近傍に放電電極棒１７を位置させ、これら放電電極棒１７間に生じるアーク放電１８の加熱領域をファイバ長手方向に移動（スイープ）させながら加熱を行う（以下、スイープ放電と記す。）ことにより、空孔３が先窄まりのテーパー状となったテーパー空孔部１５を形成する。これによって、図５に示す接続構造が得られる。 Next, the vicinity of the connection portion of the photonic crystal fiber 10a is heated to form the tapered hole portion 15.
FIG. 7 is a diagram illustrating a method of forming the tapered hole portion 15 using a fusion splicer. In this example, after fusion splicing, the discharge electrode rod 17 is positioned in the vicinity of the connection portion of the photonic crystal fiber 10a, and the heating region of the arc discharge 18 generated between these discharge electrode rods 17 is moved in the longitudinal direction of the fiber (sweep). Heating is performed (hereinafter referred to as sweep discharge), thereby forming a tapered hole portion 15 in which the hole 3 has a tapered shape. Thereby, the connection structure shown in FIG. 5 is obtained.

このスイープ放電による加熱条件は、使用するフォトニッククリスタルファイバ１０ａの空孔径、テーパー空孔部１５の形成長さなどによって適宜設定可能である。テーパー空孔部１５の長さは、前述した通り、１００μｍ〜１０００μｍの範囲内とすることが好ましい。   The heating conditions by the sweep discharge can be set as appropriate depending on the hole diameter of the photonic crystal fiber 10a to be used, the formation length of the tapered hole portion 15, and the like. As described above, the length of the tapered hole portion 15 is preferably in the range of 100 μm to 1000 μm.

この接続方法では、フォトニッククリスタルファイバ１０ａの長手方向に融着接続機のスイープ放電による加熱を行うことにより、空孔径の変化をなだらかにすることができる。その結果、空孔３のテーパー部分の過剰損失を下げることができるため、より低損失で接続することができる。
フォトニッククリスタルファイバ１０ａの空孔３をテーパー状にするための加熱は、融着接続機によるアーク放電で行うことにより、融着接続と一連の作業で行うことができるので、接続作業の手間と時間をあまり増加させずに、フォトニッククリスタルファイバ１０ａとＳＭＦ２０などの他の被接続ファイバとを低損失で接続することができる。 In this connection method, the hole diameter can be smoothly changed by heating the photonic crystal fiber 10a in the longitudinal direction by the sweep discharge of the fusion splicer. As a result, the excess loss at the tapered portion of the hole 3 can be reduced, so that the connection can be made with a lower loss.
The heating for making the hole 3 of the photonic crystal fiber 10a into a tapered shape can be performed by fusion welding and a series of operations by performing arc discharge with a fusion splicer. The photonic crystal fiber 10a and other connected fibers such as the SMF 20 can be connected with low loss without increasing the time so much.

［参考例１］
融着接続機として、フジクラ社製融着接続機ＦＳＭ−４０Ｆを用い、図１（ａ）に示すようにクラッド部に６個の空孔が形成されたフォトニッククリスタルファイバ１０ａと図２に示すようなコア／クラッド構造を有するＳＭＦ２０との接続を行った。フォトニッククリスタルファイバ１０ａは、表１中に示す各パラメータを有する２種（サンプル１，サンプル２）を用いた。またＳＭＦ２０は、外径１２５μｍ、波長１５５０μｍでのモードフィールド径は１００μｍである。 [Reference Example 1]
As the fusion splicer, a fusion splicer FSM-40F manufactured by Fujikura Co., Ltd. is used, and as shown in FIG. 1A, a photonic crystal fiber 10a having six holes formed in the clad part and a splicer as shown in FIG. Connection with the SMF 20 having such a core / cladding structure was performed. As the photonic crystal fiber 10a, two types (sample 1 and sample 2) having respective parameters shown in Table 1 were used. The SMF 20 has an outer diameter of 125 μm and a mode field diameter of 100 μm at a wavelength of 1550 μm.

フォトニッククリスタルファイバ１０ａとＳＭＦ２０を融着接続機にセットし、それぞれの端面を突き合わせ、フォトニッククリスタルファイバ１０ａの空孔３がつぶれないように融着接続機の放電パワー、放電時間（５ｂｉｔ，５００ｍｓｅｃ）を設定して融着接続を行い、図３に示す接続構造を作製した。サンプル１，サンプル２のフォトニッククリスタルファイバを用いたそれぞれの接続構造について、波長１５５０ｎｍにおける接続損失を測定した。結果を表１中に示す。   The photonic crystal fiber 10a and the SMF 20 are set in a fusion splicer, the respective end surfaces are butted, and the discharge power and discharge time (5 bits, 500 msec) of the fusion splicer so that the holes 3 of the photonic crystal fiber 10a are not crushed. ) Was set and fusion splicing was performed to produce the connection structure shown in FIG. With respect to each connection structure using the photonic crystal fibers of Sample 1 and Sample 2, connection loss at a wavelength of 1550 nm was measured. The results are shown in Table 1.

Figure 0004271613
Figure 0004271613

［参考例２］
フォトニッククリスタルファイバ１０ａとＳＭＦ２０及び融着接続機は実施例１で使用したものと同一品を使用した。フォトニッククリスタルファイバ１０ａの空孔３がつぶれるように融着接続機の放電パワー、放電時間（２０ｂｉｔ，５００ｍｓｅｃ）を設定して融着接続を行い、図４に示す接続構造を作製した。サンプル１，サンプル２のフォトニッククリスタルファイバ１０ａを用いたそれぞれの接続構造について、波長１５５０ｎｍにおける接続損失を測定した。結果を表２に示す。 [Reference Example 2]
The same photonic crystal fiber 10a, SMF 20 and fusion splicer as those used in Example 1 were used. Fusion connection was performed by setting the discharge power and discharge time (20 bits, 500 msec) of the fusion splicer so that the holes 3 of the photonic crystal fiber 10a were crushed, and the connection structure shown in FIG. 4 was produced. With respect to each connection structure using the photonic crystal fibers 10a of Sample 1 and Sample 2, connection loss at a wavelength of 1550 nm was measured. The results are shown in Table 2.

Figure 0004271613
Figure 0004271613

表２に示すように、空孔がつぶれないように接続した場合（参考例１）とつぶれるように接続した場合（参考例２）では、空孔がつぶれるように接続した場合の方が低損失で接続することができる。空孔は徐々につぶれるため、通常の接続の場合でも数十μｍ程度のテーパー長が発生するが、空孔径の変化が急激であるため過剰損失が発生してしまう。   As shown in Table 2, when the holes are connected so as not to be crushed (Reference Example 1) and when the holes are connected so as to be crushed (Reference Example 2), the loss is lower when the holes are connected so as to be crushed. Can be connected with. Since the pores are gradually crushed, a taper length of about several tens of μm is generated even in a normal connection, but excessive loss occurs because the pore diameter is rapidly changed.

［実施例１］
フォトニッククリスタルファイバ１０ａとＳＭＦ２０及び融着接続機は実施例１で使用したものと同一品を使用した。フォトニッククリスタルファイバ１０ａの空孔３がつぶれるように融着接続機の放電パワー、放電時間を前記参考例２と同じ設定とし、融着接続を行った後、フォトニッククリスタルファイバ１０ａ側の接続部１４近傍に融着接続機によるスイープ放電加熱を行い、フォトニッククリスタルファイバ１０ａの空孔３がテーパー状につぶれるようにテーパー空孔部１５を形成し、図５に示す接続構造を作製した。
サンプル１，サンプル２のフォトニッククリスタルファイバ１０ａを用いたそれぞれの接続構造について、テーパ長、波長１５５０ｎｍにおける接続損失を測定した。結果を表３に示す。
なお、スイープ放電では放電パワーを同じにして、放電時間を変更し、それぞれの条件でテーパー空孔部を形成した。スイープ放電は放電距離、放電距離、放電パワー、放電時間が設定できるが、放電距離（５００μｍ）と放電パワー（０ｂｉｔ）は一定にして行った。 [Example 1]
The same photonic crystal fiber 10a, SMF 20 and fusion splicer as those used in Example 1 were used. After setting the discharge power and discharge time of the fusion splicer to be the same as those in Reference Example 2 so that the holes 3 of the photonic crystal fiber 10a are crushed, and performing fusion splicing, the connecting portion on the photonic crystal fiber 10a side In the vicinity of 14, sweep discharge heating by a fusion splicer was performed to form a tapered hole portion 15 so that the hole 3 of the photonic crystal fiber 10 a was crushed into a tapered shape, and the connection structure shown in FIG. 5 was produced.
For each connection structure using the photonic crystal fibers 10a of Sample 1 and Sample 2, the taper length and the connection loss at a wavelength of 1550 nm were measured. The results are shown in Table 3.
In the sweep discharge, the discharge power was made the same, the discharge time was changed, and the tapered holes were formed under the respective conditions. Sweep discharge can be set with a discharge distance, discharge distance, discharge power, and discharge time, but the discharge distance (500 μm) and discharge power (0 bit) were made constant.

Figure 0004271613
Figure 0004271613

表３に示すように、スイープ放電の時間を変更することで、空孔のテーパー長を変化させたが、スイープ時間に最適値があることがわかる。スイープ時間が短いとテーパー長が短く損失が高くなる。またスイープ時間が長すぎるとスイープの際に空孔がつぶれてしまい、テーパー長が短くなってしまい損失が増加する。フォトニッククリスタルファイバの空孔径、空孔間隔により、融着条件およびスイープ放電条件を最適化することにより低損失で接続することができる。   As shown in Table 3, the taper length of the holes was changed by changing the sweep discharge time, but it can be seen that there is an optimum value for the sweep time. When the sweep time is short, the taper length is short and the loss is high. On the other hand, if the sweep time is too long, the holes are crushed during the sweep, the taper length is shortened, and the loss increases. Connection can be made with low loss by optimizing the fusion and sweep discharge conditions according to the hole diameter and hole interval of the photonic crystal fiber.

［実施例２］
フォトニッククリスタルファイバ１０ａに代えて、図１（ｃ）に示す空孔構造を持つフォトニッククリスタルファイバ１０ｃ（サンプル３）、図１（ｄ）に示す空孔構造を持つフォトニッククリスタルファイバ１０ｄ（サンプル４）及び図１（ｂ）に示す空孔構造を持つフォトニッククリスタルファイバ１０ｂ（サンプル５）をそれぞれ用い、それ以外は前記実施例１と同様にして、ＳＭＦ２０との接続を行い、図６に示す接続構造を作製した。使用した各フォトニッククリスタルファイバ１０ｂ〜１０ｄの構造パラメータを表４に示す。
サンプル３〜５のそれぞれのフォトニッククリスタルファイバ１０ｂ〜１０ｄを用いて作製した接続構造のテーパ長、波長１５５０ｎｍにおける接続損失を測定した。結果を表４に示す。 [Example 2]
Instead of the photonic crystal fiber 10a, the photonic crystal fiber 10c (sample 3) having the hole structure shown in FIG. 1C and the photonic crystal fiber 10d having the hole structure shown in FIG. 1D (sample) 4) and the photonic crystal fiber 10b (sample 5) having the hole structure shown in FIG. 1 (b) was used, respectively, and the connection with the SMF 20 was performed in the same manner as in the first embodiment. The connection structure shown was made. Table 4 shows the structural parameters of the used photonic crystal fibers 10b to 10d.
The taper length and the connection loss at a wavelength of 1550 nm of the connection structure manufactured using the photonic crystal fibers 10b to 10d of the samples 3 to 5 were measured. The results are shown in Table 4.

Figure 0004271613
Figure 0004271613

表４に示すように、コア部を囲むように内外２層の空孔を有するフォトニッククリスタルファイバ１０ｂ〜１０ｄを用いることで、実施例１で用いた空孔が１層のタイプのフォトニッククリスタルファイバ１０ａよりも、さらに低損失でＳＭＦと接続することが可能であった。   As shown in Table 4, by using photonic crystal fibers 10b to 10d having two layers of inner and outer holes so as to surround the core portion, a single-layer type photonic crystal used in Example 1 is used. It was possible to connect to the SMF with even lower loss than the fiber 10a.

フォトニッククリスタルファイバの断面図である。It is sectional drawing of a photonic crystal fiber. ＳＭＦの断面図である。It is sectional drawing of SMF. フォトニッククリスタルファイバとＳＭＦとの従来の接続構造の一例を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows an example of the conventional connection structure of a photonic crystal fiber and SMF. フォトニッククリスタルファイバとＳＭＦとの従来の接続構造の別な例を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows another example of the conventional connection structure of a photonic crystal fiber and SMF. 本発明の第１実施形態を示し、フォトニッククリスタルファイバとＳＭＦとの接続構造を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows 1st Embodiment of this invention and shows the connection structure of a photonic crystal fiber and SMF. 本発明の第２実施形態を示し、フォトニッククリスタルファイバとＳＭＦとの接続構造を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows 2nd Embodiment of this invention and shows the connection structure of a photonic crystal fiber and SMF. 本発明の接続方法でテーパ状空孔部を形成する工程を説明するための一部断面視した側面図である。It is the side view seen from the partial cross section for demonstrating the process of forming a taper-shaped hole part with the connection method of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１‥コア部、２‥クラッド部、３〜９‥空孔、１０ａ〜１０ｅ‥フォトニッククリスタルファイバ、１２〜１４‥接続部、１５，１６‥テーパー空孔部、１７‥放電電極棒、１８‥アーク放電、２０‥ＳＭＦ、２１‥コア部、２２‥クラッド部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Core part, 2 ... Cladding part, 3-9 ... Hole, 10a-10e ... Photonic crystal fiber, 12-14 ... Connection part, 15, 16 ... Tapered hole part, 17 ... Discharge electrode rod, 18 ... Arc discharge, 20... SMF, 21... Core portion, 22.

Claims (4)

クラッド部より高い屈折率のコア部と、該コア部の周囲に設けられたクラッド部と、コア部を囲むようにクラッド部に設けられた４個以上の空孔とを有してなるフォトニッククリスタルファイバと他のファイバ又はフォトニッククリスタルファイバ同士を融着接続する接続方法において、
フォトニッククリスタルファイバの空孔が内外２層に設けられ、各層の空孔数は同じであり、内外の空孔径は同じ径、もしくは内側の空孔が外側の空孔よりも小さく、内外の空孔がコア部中心からみて、同じ位置にない配列であり、
該フォトニッククリスタルファイバの接続部近傍を加熱して、空孔が先窄まりのテーパー状となったテーパー空孔部を形成することを特徴とするフォトニッククリスタルファイバの接続方法。 A photonic having a core part having a higher refractive index than that of the cladding part, a cladding part provided around the core part, and four or more holes provided in the cladding part so as to surround the core part In the connection method of fusion-bonding crystal fiber and other fibers or photonic crystal fibers,
The holes of the photonic crystal fiber are provided in the inner and outer layers, and the number of holes in each layer is the same. The inner and outer holes have the same diameter, or the inner holes are smaller than the outer holes, and the inner and outer holes are the same. The holes are arranged in the same position as seen from the center of the core,
A method for connecting a photonic crystal fiber, comprising: heating a vicinity of a connection portion of the photonic crystal fiber to form a tapered hole portion in which the hole has a tapered shape. クラッド部より高い屈折率のコア部と、該コア部の周囲に設けられたクラッド部と、コア部を囲むようにクラッド部に設けられた４個以上の空孔とを有してなるフォトニッククリスタルファイバと他のファイバ又はフォトニッククリスタルファイバ同士を融着接続する接続方法において、A photonic having a core part having a higher refractive index than that of the cladding part, a cladding part provided around the core part, and four or more holes provided in the cladding part so as to surround the core part In the connection method of fusion-bonding crystal fiber and other fibers or photonic crystal fibers,
フォトニッククリスタルファイバの空孔が内外２層以上に設けられ、各層の空孔数は同じであり、内側の空孔径は外側の空孔径よりも小さく、空孔がコア部中心からみて、すぐ内側の空孔が同じ位置にない配列であり、The holes of the photonic crystal fiber are provided in two or more inner and outer layers, the number of holes in each layer is the same, the inner hole diameter is smaller than the outer hole diameter, and the hole is just inside as viewed from the core center. Is an array with no holes in the same position,
該フォトニッククリスタルファイバの接続部近傍を加熱して、空孔が先窄まりのテーパー状となったテーパー空孔部を形成することを特徴とするフォトニッククリスタルファイバの接続方法。A method for connecting photonic crystal fibers, comprising heating the vicinity of the connection portion of the photonic crystal fiber to form a tapered hole portion in which the hole has a tapered shape. クラッド部より高い屈折率のコア部と、該コア部の周囲に設けられたクラッド部と、コア部を囲むようにクラッド部に設けられた４個以上の空孔とを有してなるフォトニッククリスタルファイバと他のファイバ又はフォトニッククリスタルファイバ同士を融着接続する接続構造において、
フォトニッククリスタルファイバの空孔が内外２層に設けられ、各層の空孔数は同じであり、内外の空孔径は同じ径、もしくは内側の空孔が外側の空孔よりも小さく、内外の空孔がコア部中心からみて、同じ位置にない配列であり、
該フォトニッククリスタルファイバの接続部近傍に、空孔が先窄まりのテーパー状となったテーパー空孔部が設けられ、該テーパー空孔部側の端面と接続ファイバの端面とが融着接続されていることを特徴とするフォトニッククリスタルファイバの接続構造。 A photonic having a core part having a higher refractive index than that of the cladding part, a cladding part provided around the core part, and four or more holes provided in the cladding part so as to surround the core part In the connection structure for fusion-bonding crystal fiber and other fibers or photonic crystal fibers,
The holes of the photonic crystal fiber are provided in the inner and outer layers, and the number of holes in each layer is the same. The inner and outer holes have the same diameter, or the inner holes are smaller than the outer holes, and the inner and outer holes are the same. The holes are arranged in the same position as seen from the center of the core,
In the vicinity of the connection portion of the photonic crystal fiber, a tapered hole portion having a tapered hole is provided, and the end surface of the tapered hole portion side and the end surface of the connection fiber are fusion-connected. A photonic crystal fiber connection structure characterized by クラッド部より高い屈折率のコア部と、該コア部の周囲に設けられたクラッド部と、コア部を囲むようにクラッド部に設けられた４個以上の空孔とを有してなるフォトニッククリスタルファイバと他のファイバ又はフォトニッククリスタルファイバ同士を融着接続する接続構造において、A photonic having a core part having a higher refractive index than that of the cladding part, a cladding part provided around the core part, and four or more holes provided in the cladding part so as to surround the core part In the connection structure for fusion-bonding crystal fiber and other fibers or photonic crystal fibers,
フォトニッククリスタルファイバの空孔が内外２層以上に設けられ、各層の空孔数は同じであり、内側の空孔径は外側の空孔径よりも小さく、空孔がコア部中心からみて、すぐ内側の空孔が同じ位置にない配列であり、The holes of the photonic crystal fiber are provided in two or more inner and outer layers, the number of holes in each layer is the same, the inner hole diameter is smaller than the outer hole diameter, and the hole is just inside as viewed from the core center. Is an array with no holes in the same position,
該フォトニッククリスタルファイバの接続部近傍に、空孔が先窄まりのテーパー状となったテーパー空孔部が設けられ、該テーパー空孔部側の端面と接続ファイバの端面とが融着接続されていることを特徴とするフォトニッククリスタルファイバの接続構造。In the vicinity of the connection portion of the photonic crystal fiber, a tapered hole portion having a tapered hole is provided, and the end surface of the tapered hole portion side and the end surface of the connection fiber are fusion-connected. A photonic crystal fiber connection structure characterized by
JP2004118859A 2004-04-14 2004-04-14 Photonic crystal fiber connection method and connection structure Expired - Fee Related JP4271613B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004118859A JP4271613B2 (en) 2004-04-14 2004-04-14 Photonic crystal fiber connection method and connection structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004118859A JP4271613B2 (en) 2004-04-14 2004-04-14 Photonic crystal fiber connection method and connection structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005301024A JP2005301024A (en) 2005-10-27
JP4271613B2 true JP4271613B2 (en) 2009-06-03

Family

ID=35332616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004118859A Expired - Fee Related JP4271613B2 (en) 2004-04-14 2004-04-14 Photonic crystal fiber connection method and connection structure

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4271613B2 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1788415A4 (en) * 2004-07-13 2008-11-26 Fujikura Ltd Hole assist type holey fiber and low bending loss multimode holey fiber
JP5390741B2 (en) 2005-10-11 2014-01-15 古河電気工業株式会社 Optical fiber and optical transmission medium
JP2009216721A (en) * 2006-06-23 2009-09-24 Asahi Glass Co Ltd Optical fiber, fusion bonding method for it and connector for optical fiber
JP4559458B2 (en) * 2007-09-06 2010-10-06 日本電信電話株式会社 Optical fiber manufacturing method
JP4976265B2 (en) * 2007-12-03 2012-07-18 古河電気工業株式会社 Fusion splicing method of optical fiber
CN102687048B (en) * 2009-08-14 2015-04-01 Nkt光子学有限公司 Improvements relating to splicing and connectorization of photonic crystal fibers
JP5416721B2 (en) * 2011-01-05 2014-02-12 日立金属株式会社 Optical fiber end processing method and optical fiber end processing apparatus
CN104698538A (en) * 2014-12-11 2015-06-10 合肥工业大学 Pohotonic crystal fiber and common single-mode fiber low-loss coupling method
JP6656668B2 (en) * 2015-10-16 2020-03-04 国立大学法人茨城大学 Optical fiber, optical fiber cable, and optical fiber connection method
US11175449B2 (en) * 2019-01-02 2021-11-16 Lumentum Operations Llc Optical fiber with variable absorption
US11808970B2 (en) 2019-01-02 2023-11-07 Lumentum Operations Llc Optical fiber with variable absorption

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005301024A (en) 2005-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5367726B2 (en) Multi-core optical fiber
JP3964454B2 (en) Photonic crystal fiber connection method
JP5514031B2 (en) Splice joint and method for joining microstructured optical fiber and conventional optical fiber
JP5649973B2 (en) Optical coupling means to optical fiber and coupler manufacturing method
EP0606583B1 (en) Achromatic optical fiber coupler
JP4271613B2 (en) Photonic crystal fiber connection method and connection structure
JP3786010B2 (en) Optical fiber
JPS6240404A (en) Low loss fiber optic coupler and manufacture thereof
JP5117131B2 (en) Holey fiber and method for manufacturing holey fiber
JP4823759B2 (en) Optical fiber connector manufacturing method
JP4571060B2 (en) Method for manufacturing holey fiber connection structure
JP5128913B2 (en) Manufacturing method of optical combiner
JP2005062477A (en) Optical fiber, optical component, method for manufacturing optical fiber, and method for manufacturing optical component
JP4805181B2 (en) Method for manufacturing optical coupling device and method for manufacturing optical amplification device
JP2001220164A (en) Microstructure optical fiber preform and method for manufacturing microstructure optical fiber
JP4116479B2 (en) Tapered photonic crystal fiber, manufacturing method thereof, and connection method of photonic crystal fiber
JP2006293166A (en) Holey fiber and optical fiber module
JP2002321935A (en) Optical fiber and its manufacturing method
JP4234069B2 (en) Optical fiber connection structure, optical fiber type optical component, and dispersion compensating fiber module
CN114207490B (en) Optical fiber splicing method
JP4976265B2 (en) Fusion splicing method of optical fiber
JP4616892B2 (en) Optical fiber manufacturing method
JP2011170061A (en) Optical fiber and method of manufacturing optical fiber
JP3130363B2 (en) Manufacturing method of optical fiber coupler
JPH04118607A (en) Mutual connecting method for single-mode optical fiber

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061128

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081209

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090113

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: 20090217

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090225

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120306

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4271613

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120306

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120306

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130306

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130306

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140306

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees