JP4609825B2

JP4609825B2 - Optical fiber and optical component using the optical fiber

Info

Publication number: JP4609825B2
Application number: JP2001241058A
Authority: JP
Inventors: 景一相曽; 健八木
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2001-08-08
Filing date: 2001-08-08
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2021-08-08
Also published as: JP2003057480A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば波長多重伝送される光から光透過阻止波長帯以外の光を選択的に透過させるフィルタ等を形成するために用いられる光ファイバおよびその光ファイバを用いた光部品に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
情報化社会の発展により、通信情報量が飛躍的に増大する傾向にあり、光ファイバ通信における高速大容量化は、必要かつ、不可欠の課題となっている。近年、この高速大容量化へのアプローチとして、異なる複数の波長の信号光を１本の光ファイバで伝送する波長多重伝送方式の検討が行なわれている。なお、現在のところ、波長分割多重伝送は、エルビウムドープ光ファイバ型光増幅器の利得帯域である波長１．５５μｍ帯を中心として行なうことが検討されている。
【０００３】
波長多重伝送方式の光通信システムにおいて、合分波フィルタや光増幅器の利得平坦化フィルタ、レーザー波長安定化用等として、光ファイバにグレーティングを形成してなる光部品が広く用いられるようになった。この光部品は、例えば波長多重伝送される光から予め定められた波長帯の光を選択的に反射させ、この波長帯以外の波長の光を選択的に透過させる機能を有している。
【０００４】
周知の如く、光ファイバは、光を伝搬するコアの周りにクラッドを形成したものであり、光ファイバのコアは、一般に、ゲルマニウム(Ｇｅ)ドープ石英(ＳｉＯ_２)ガラスにより形成されている。このゲルマニウムドープ石英ガラスは、石英ガラスにＧｅＯ_２を添加して形成されるものであり、ゲルマニウムドープ石英ガラスのコアを有する光ファイバに強い紫外光を照射すると、コア内のゲルマニウムの作用によりコアの屈折率が高まる。
【０００５】
上記グレーティングは、この性質を利用して形成されるものであり、例えば光ファイバ上にフェイズマスクを介して紫外光の干渉縞を投影することにより、光ファイバのコア内に周期的な屈折率変化を起こさせ、光ファイバの長手方向に沿って周期的な屈折率変化を起こさせ、回折格子を形成したものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般に用いられているシングルモード光ファイバにグレーティングを形成した光部品は、例えば図６のＡに示すように、透過波長帯域に大きな透過損失が存在する。そのため、光透過阻止波長帯以外の波長の光を選択的に透過させるフィルタ機能を良好に果たすことができないといった問題があった。
【０００７】
なお、同図のＡに示したような透過損失は、主にクラッドモード結合ロスに起因すると考えられている。クラッドモード結合ロスは、光ファイバのグレーティング形成部において、光がコアに閉じこもって伝搬しようとする伝搬モードと、グレーティングによって反射した光がクラッド側に染み出して伝搬する高次モードの反射モードとが結合することにより生じるロスである。
【０００８】
そこで、このクラッドモード結合ロスを抑制し、グレーティングを形成した光部品のフィルタ機能特性を良好にするために、いくつかの方法が提案されている。
【０００９】
例えばグレーティングを形成する光ファイバを高ＮＡ（開口数）の光ファイバとすることにより、クラッドモード結合ロスが発生する波長域をブラッグ波長（光透過阻止波長帯の中心波長）から大きくずらし、光部品によって透過しようとする波長に影響を与えないようにすることが提案されている。なお、高ＮＡの光ファイバにグレーティングを形成すると、クラッドモード結合ロスが発生する波長域をブラッグ波長から１５ｎｍ前後短波長側にずらすことが可能である。
【００１０】
しかしながら、クラッドモード結合ロスが発生する波長域をブラッグ波長から１５ｎｍ前後ずらしても、光伝送帯域の広帯域化に対応するには限界があり、また、高ＮＡの光ファイバは、シングルモード光ファイバとの接続損失が大きいといった難点もある。
【００１１】
また、光ファイバにグレーティングを形成した光部品のフィルタ機能特性にクラッドモード結合ロスが与える影響を抑制する別の方法として、マルチモード光ファイバ（ＭＭＦ）にグレーティングを形成する方法も提案されている。
【００１２】
マルチモード光ファイバにグレーティングを形成することにより、コア中心部にのみ電界分布を有する最低次のモードのみを励振することができ、クラッドモード結合ロスを抑制することが可能である。しかし、マルチモード光ファイバもシングルモード光ファイバとの接続損失が大きいといった問題がある。
【００１３】
本発明は、上記従来の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、グレーティングを形成したときにクラッドモード結合ロス等の透過波長帯域のロスを十分低いレベルまで抑制することができ、それにより、高品質なフィルタ機能を果たすことができ、しかもシングルモード光ファイバとの接続性が良好な光ファイバおよびその光ファイバを用いた光部品を提供することにある。
【００１４】
【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、第１の発明の光ファイバは、石英ガラスにＧｅＯ_２を添加して形成されたコアの外周側を第１クラッド部で覆い、該第１クラッド部の外周側を第２クラッド部で覆い、前記コアの屈折率分布をほぼステップインデックス形状と成し、前記第１クラッド部は石英ガラスに前記コアのＧｅＯ_２添加濃度とほぼ同じ濃度のＧｅＯ_２を径方向にほぼ均一に添加し、かつ、屈折率を低下させるドーパントを添加して形成し、前記第１クラッド部の屈折率を前記第２クラッド部の屈折率とほぼ同一または第２クラッド部の屈折率より小さくし、前記第２クラッド部は純石英により形成し、前記コアの前記第２クラッド部に対する比屈折率差を０．４５％以上０．５３％以下、前記第１クラッド部の径は前記コアの径の４倍以上４．５倍以下とし、カットオフ波長を９９０ｎｍ〜１３７０ｎｍとし、波長１５５０ｎｍにおける伝送損失を１ｄＢ／ｋｍ以下とし、波長１５５０ｎｍにおける直径２０ｍｍでの曲げ損失を２ｄＢ／ｍ以下とし、少なくともコアと第２クラッド部は同心円状に形成し、前記コアの偏心量を０．５μｍ以下した構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１５】
また、第２の発明の光ファイバは、上記第１の発明の構成に加え、前記第１クラッド部に添加した屈折率を低下させるドーパントをフッ素とした構成をもって課題を解決する手段としている。
【００２０】
さらに、第３の発明の光部品は、上記第１または第２の発明の光ファイバのＧｅＯ_２添加領域にグレーティングを形成した構成をもって課題を解決する手段としている。
【００２１】
なお、本明細書において、コアの第２クラッド部に対する比屈折率差は、この値をΔ１とすると、コアの屈折率をｎ_１、第２クラッド部の屈折率をｎ_３として、以下の式（１）により定義している。
【００２２】
Δ１＝｛（ｎ_１ ^２−ｎ_３ ^２）／２ｎ_３ ^２｝×１００・・・・・（１）
【００２３】
上記構成の本発明の光ファイバは、例えば光ファイバにグレーティングを形成した光部品として用いられるものであり、本発明の光ファイバは、第１クラッド部にコアのＧｅＯ_２添加濃度とほぼ同じ濃度のＧｅＯ_２を径方向にほぼ均一に添加しているので、本発明の光ファイバに、例えばフェイズマスクの上から紫外光を照射すると、コアだけでなく第１クラッド部にもコアと同じ周期のグレーティングが形成される。
【００２４】
また、本発明の光ファイバは、第１クラッド部に屈折率を低下させるドーパントを添加しているので、光がコアに閉じこもって伝搬しようとする伝搬モードは維持される。
【００２５】
ところで、本発明者は、クラッドモード結合ロスのうち、グレーティング形成光ファイバの損失波長特性に最も大きな影響を与えるものが、リーキーモードロス（放射モードと、伝搬モードとの結合による損失）であると考え、このリーキーモードロスを低減することによってクラッドモード結合ロスを効率的に低減できると考えた。
【００２６】
そして、様々な検討を行ったところ、カットオフ波長を光ファイバのモードフィールド径（ＭＦＤ）が最小となる値の近傍（具体的には、ＭＦＤが最小値から最小値の１．０２倍の範囲となるようなカットオフ波長）に設定することにより、リーキーモードロスを十分なレベルに低減できることを見いだした。なお、上記検討の詳細については後述する。
【００２７】
本発明の光ファイバは、上記本発明者の検討に基づき、カットオフ波長を、光ファイバのモードフィールド径が最小となる波長１２００ｎｍ近傍である９９０ｎｍ〜１３７０ｎｍにしたものであるから、リーキーモードロスを非常に効率的に低減でき、クラッドモード結合ロスを抑制できる。
【００２８】
なお、本発明のように、光ファイバのクラッド部にゲルマニウムと屈折率を低くするドーパントを共にドープした石英ガラスを適用してコドープ光ファイバとし、クラッド部にもグレーティングを形成する試みは、以前にも提案されており、この構成により、クラッド部に染み出した光がクラッド部に形成されているコアと同じ周期のグレーティングによってさらに反射され、理論的にはクラッドモード結合ロスを抑制できると考えられていた。
【００２９】
しかしながら、従来提案されてきたコドープ光ファイバは、本実施形態例のようにカットオフ波長を設定した構成ではなく、モードフィールド径が最小値近傍とならないために、グレーティングによって反射した光が第１クラッド部側に染み出す量が多く、実際には、上記理論通りにクラッドモード結合ロスを十分に抑制することはできなかった。
【００３０】
それに対し、本発明の光ファイバは、上記のように、カットオフ波長を決定することにより、グレーティングによって反射した光の第１クラッド部側への染み出しを抑制し、リーキーモードロスを抑制する構成としたので、クラッドモード結合ロスを十分低いレベルまで抑制することができる。
【００３１】
また、本発明の光ファイバはマルチモード光ファイバ等と異なり、コアの屈折率分布をシングルモード光ファイバと同様にほぼステップインデックス形状としているので、シングルモード光ファイバとの接続性が良好な光ファイバとすることができる。
【００３２】
以上のように、本発明の光ファイバは、グレーティングを形成したときに、クラッドモード結合ロスを十分に抑制でき、しかも、シングルモード光ファイバとの接続性も良好であるので、本発明の光ファイバを用いた光部品は、クラッドモード結合ロスを抑制して高品質なフィルタ機能を果たすことができ、かつ、シングルモード光ファイバとの接続性が良好な光部品を実現することができる。
【００３３】
【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の（ａ）には、本発明に係る光ファイバの一実施形態例の屈折率プロファイルが示されている。また、同図の（ｂ）には、本実施形態例の光ファイバの断面構成が示されている。
【００３４】
これらの図に示されるように、本実施形態例の光ファイバは、コア１の外周側を第１クラッド部２で覆い、該第１クラッド部２の外周側を第２クラッド部３で覆って形成されている。また、コア１と第１クラッド部２と第２クラッド部３は同心円状に形成されており、コア１の偏心量、すなわち、コア１の中心と前記第２クラッド部３の外周円の中心とのずれは０．５μｍ以下である。
【００３５】
コア１は石英ガラスにＧｅＯ_２を添加して形成されており、コア１の屈折率分布はほぼステップインデックス形状である。前記第１クラッド部２は石英ガラスに前記コア１のＧｅＯ_２添加濃度とほぼ同じ濃度のＧｅＯ_２を径方向にほぼ均一に添加し、かつ、屈折率を低下させるドーパントを添加して形成されており、第２クラッド部３は純石英（石英ガラス）により形成されている。
【００３６】
第１クラッド部２の屈折率を低下させるドーパントはフッ素としており、フッ素の濃度をコア１のＧｅＯ_２添加濃度とほぼ同じ濃度とすることにより、第１クラッド部２の屈折率を第２クラッド部３の屈折率とほぼ同一（若干小さい値）としている。
【００３７】
前記コア１の第２クラッド部３に対する比屈折率差Δ１は０．４５％以上であり、第１クラッド部２の外径ｂとコア１の外径ａの比（ｂ／ａ）は４程度である。
【００３８】
本実施形態例の光ファイバは、上記屈折率プロファイル構成を有し、カットオフ波長を、光ファイバのモードフィールド径（ＭＦＤ）が最小となる最小値から最小値の１．０２倍の範囲となるようなカットオフ波長である９９０ｎｍ〜１３７０ｎｍとしたことを特徴としている。
【００３９】
また、本実施形態例の光ファイバは、光ファイバにグレーティングを形成して光部品とし、この光部品を波長１．５５μｍ帯における波長分割多重伝送用として適用することを考慮し、波長１５５０ｎｍにおける伝送損失を１ｄＢ／ｋｍ以下、波長１５５０ｎｍにおける直径２０ｍｍでの曲げ損失を２ｄＢ／ｍ以下としている。
【００４０】
ところで、本発明者は、本実施形態例の光ファイバの構成を決定し、光ファイバにグレーティングを形成したときに前記クラッドモード結合ロスを十分に抑制できる光ファイバを提供するために、様々な検討を行なった。
【００４１】
この検討に際し、まず、本発明者は、コアの屈折率分布をステップインデックスとすると、伝搬光のコア１内への閉じ込め効果が最も強くなり、クラッドモードとの結合を効率的に抑制できると考え、本実施形態例では、上記のように、コア１の屈折率分布をほぼステップインデックス形状とした。
【００４２】
そして、本発明者は、前記の如く、クラッドモード結合ロスのうち、グレーティング形成光ファイバの損失波長特性に最も大きな影響を与えるものが、前記リーキーモードロスであると考え、このリーキーモードロスを低減することによってクラッドモード結合ロスを効率的に低減できると考え、リーキーモードロスを低減できる構成を検討した。
【００４３】
その結果、本発明者は、図２の◆に示すように、リーキーモードロスがカットオフ波長に依存して変化し、また、図２の特性線ａに示すように、光ファイバのモードフィールド径（ＭＦＤ）もカットオフ波長に依存して変化し、モードフィールド径が最小値となる波長１２００ｎｍ付近におけるリーキーモードロスの値は非常に小さいことを見いだした。
【００４４】
図２に示す関係は、光ファイバにおいて、コア１を伝搬する光のモード分布、つまりモードフィールド径を小さくすることにより、コア１を伝搬する光の第１クラッド部２への染み出しを抑制することができ、リーキーモードロスを十分に抑制できることを示していると考えられる。
【００４５】
そして、本発明者は、モードフィールド径が最小となる波長１２００ｎｍ近傍、具体的には、モードフィールド径が最小値から最小値の１．０２倍の範囲になるようにカットオフ波長を決定することで、リーキーモードロスを０．１ｄＢ以下に抑制できることを見いだした。
【００４６】
このように、リーキーモードロスを０．１ｄＢ以下に抑制できると、クラッドモードロスを十分に低減でき、多チャンネルの波長多重伝送信号を伝送させた場合でも、高品質の伝送特性を実現できる。
【００４７】
そこで、本発明者は、上記のように、本実施形態例の光ファイバのカットオフ波長を９９０ｎｍ〜１３７０ｎｍに設定した。
【００４８】
なお、図２の特性線ａに示した結果は、光ファイバの屈折率プロファイルをステップインデックスとし、コア１の第２クラッド部３に対する比屈折率差Δ１を０．５％、波長を１５５０ｎｍとして数値計算により求めた結果であり、リーキーモードロスは実測値である。
【００４９】
また、本発明者は、光ファイバの屈折率プロファイル形状を本実施形態例と同様とすれば、比屈折率差Δ１の値によらず、モードフィールド径が最小となるカットオフ波長は一定の値となることを確認している。
【００５０】
さらに、本発明者は、コア径とモードフィールド径との関係から、第１クラッド部２への伝搬モードの染み出し量を考慮し、第１クラッド部２の径は、コア径に対して４倍程度以上であれば充分であり、この第１クラッド部２にコア１のＧｅＯ_２添加濃度とほぼ同じ濃度のＧｅＯ_２を径方向にほぼ均一に添加する必要があると考え、本実施形態例では、第１クラッド部２の外径をコア１の外径の約４倍とした。
【００５１】
さらに、伝搬光のコア１内への閉じ込め効果を考慮し、本実施形態例では、上記のように、第１クラッド部２の屈折率を第２クラッド部３の屈折率とほぼ同程度（若干小さめ）に設定した。このように設定することで、コア１内への伝搬光の閉じ込めが強くなり、結果としてクラッドモード結合ロスをより一層低減できる。
【００５２】
なお、本実施形態例において、第１クラッド部２にはコア１のＧｅＯ_２添加濃度とほぼ同じ濃度のＧｅＯ_２を径方向にほぼ均一に添加しているので、このＧｅＯ_２濃度とほぼ同様（比屈折率差Δ１に換算して０．４５％以上）のフッ素を第１クラッド部２に均一に添加することにした。
【００５３】
さらに、本発明者は、光ファイバのカットオフ波長を１２００ｎｍ近傍にした場合に、波長１５５０ｎｍにおける曲げ直径２０ｍｍφでの曲げ損失の値を、比屈折率差Δ１を変化させて測定した。その結果、図３に示すように、比屈折率差Δ１が約０．４５％以下になると、曲げ損失が急激に増大することが分かった。
【００５４】
そこで、本実施形態例では、上記のように、比屈折率差Δ１を０．４５％以上に決定し、波長１５５０ｎｍにおける直径２０ｍｍφでの曲げ損失値を２ｄＢ／ｍ以下になるようにした。
【００５５】
なお、本実施形態例の光ファイバは、光部品に用いられるものであり、光部品の小型化の要求から小さなパッケージに収容されることが考えられるため、曲げ損失特性は重要な特性であり、このように、曲げ損失特性を良好にすることにより、光部品への適用を良好にできる。
【００５６】
さらに、本実施形態例の光ファイバは、光部品に用いることを考慮し、前記の如く、波長１５５０ｎｍにおける伝送損失を１ｄＢ／ｍ以下とした。
【００５７】
さらに、本実施形態例の光ファイバは、シングルモード光ファイバとの接続性を考慮し、コア１の偏心量、すなわち、コアの中心と前記第２クラッド部の外周円の中心とのずれを０．５μｍ以下とした。
【００５８】
本実施形態例は以上のように構成されており、以下、本実施形態例の光ファイバの製造方法を説明する。まず、本実施形態例の光ファイバの製造に際し、ＭＣＶＤ（改良化学蒸着）法を用いてシリカ多孔質体を形成した。具体的には、まず、石英ガラス管内に少なくともＧｅＣｌ_４とＳｉＣｌ_４とを含んだ原料ガスを流し、ガラス管の外側から加熱することで管の内壁に、ゲルマニウムを含んだシリカ多孔質体を設定厚さとなるように堆積した。
【００５９】
その後、前記ガラス管内に、少なくともＳｉＦ_４あるいはＳＦ_６を含むガスを流しながら、先の堆積温度よりも高い温度で加熱することで、シリカ多孔質体を透明ガラス化した。
【００６０】
このとき、フッ素成分が先のゲルマニウムを含んだシリカ多孔堆積体に取り込まれ、ゲルマニウムとフッ素が共添加された第１クラッド部の母材が得られる。このように、ゲルマニウムを含んだシリカ多孔堆積体の堆積工程と、フッ素を添加するガラス化工程とを分離することで、ゲルマニウムとフッ素各々の添加濃度の制御を容易に行うことができる。
【００６１】
また、このようにゲルマニウムを含んだシリカ多孔堆積体の堆積工程と、フッ素を添加するガラス化工程とを分離すると、ゲルマニウムとフッ素を含んだシリカ多孔堆積体を堆積させ、ガラス化する場合に比べ、フッ素の高濃度添加が可能となる。
【００６２】
次に、上記のようにして形成した第１クラッド部の母材の内側にＧｅＣｌ_４とＳｉＣｌ_４とを含んだ原料ガスを流し、高温に加熱することにより、第１クラッド部の母材の内側にコアの母材を形成する。
【００６３】
その後、ガラス管内の中実化を行って（ガラス管をバーナで収縮させて）コアの母材が設定径となるようにし、また、第１クラッド部の母材の外周側に第２クラッド部となる領域を形成して線引母材を得た。そして、この線引母材を、光ファイバ製造時に一般に行われる線引き方法によって線引きし、本実施形態例の光ファイバを製造した。
【００６４】
表１には、本実施形態例の光ファイバにおいて、上記のようにして製造した具体例１、２の構成および特性が示されている。
【００６５】
【表１】

【００６６】
なお、表１において、伝送損失、波長分散、分散スロープ、曲げ損失はいずれも波長１５５０ｎｍにおける値であり、曲げ損失は直径２０ｍｍφに光ファイバを３ターン巻いたときの値である。
【００６７】
そして、表１に示す各具体例の光ファイバに、例えば周知のフェイズマスク法と呼ばれるグレーティング形成方法を用いてグレーティングを形成し、グレーティングを有する光部品を形成した。
【００６８】
図４、図５には、それぞれ、具体例１と具体例２の光ファイバにグレーティングを形成して得た光部品の損失波長特性が示されている。これらの図に示すように、上記光部品の損失波長特性は、従来の光ファイバにグレーティングを形成した光部品に見られた、図６のＡに示したようなクラッドモード結合ロスに起因する損失を０．０５ｄＢ以下に非常に小さく抑制することができた。
【００６９】
特に、具体例１を適用した光部品においては、カットオフ波長をより一層１２００ｎｍに近づけることにより、クラッドモード結合ロスをほぼ完全に抑制することができた。
【００７０】
さらに、具体例１、２の光ファイバは、いずれも、波長１．５５μｍ（波長１５５０ｎｍ）における伝送損失と曲げ損失が共に小さいので、これらの光ファイバを適用して光部品を形成することにより、波長多重伝送に適した光部品を形成することができる。
【００７１】
さらに、具体例１、２の光ファイバは、コア１の偏心量も小さく、また、光ファイバの屈折率プロファイルがシングルモード光ファイバと同様にほぼステップインデックス形状であるので、これらの光ファイバをシングルモード光ファイバに接続したときの損失は、シングルモード光ファイバ同士を融着接続したときと同程度の小さい損失になった。
【００７２】
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、光ファイバをＭＣＶＤ法を用いて製造したが、光ファイバの製造方法は特に限定されるものではなく適宜設定されるものである。例えば光ファイバをＶＡＤ（気相軸付け）法、ＯＶＤ（外付け化学蒸着）法、ロッドインチューブ法等の、光ファイバ製造方法として周知の適宜の方法により製造してもよい。
【００７３】
また、上記実施形態例では、第１クラッド部２に、屈折率を低下させるドーパントとしてフッ素を添加したが、フッ素以外の例えばボロン等のドーパントを添加して第１クラッド部２を形成してもよい。
【００７４】
さらに、本発明の光ファイバにグレーティングを形成して光部品を形成する際、上記例ではフェイズマスク法を用いたが、フェイズマスク法の代わりに周知のホログラフィック法を用いてグレーティングの形成を行ってもよい。
【００７５】
さらに、上記実施形態例では、光ファイバを用いて、光透過阻止波長帯が波長１．５５μｍ帯のグレーティングを有する光部品を形成したが、グレーティングによる光透過阻止帯域や光ファイバの使用波長帯は特に限定されるものではなく適宜設定されるものである。そして、本発明の光ファイバおよび光部品は、光ファイバの使用波長帯に対応させて、曲げ損失や伝送損失を低減できるように適宜形成されるものである。
【００７６】
【発明の効果】
本発明の光ファイバは、コアとその外周側の第１クラッド部にＧｅＯ_２を添加し、本発明者の検討に基づいて、光ファイバにグレーティングを形成した場合に、リーキーモードロスを低減することができるように、カットオフ波長を光ファイバのモードフィールド径が最小となる値の近傍である９９０ｎｍ〜１３７０ｎｍに設定したものであるから、リーキーモードロスを非常に効率的に低減でき、クラッドモード結合ロスを十分低いレベルまで抑制することができる。
【００７７】
また、本発明の光ファイバはマルチモード光ファイバ等と異なり、コアの屈折率分布をシングルモード光ファイバと同様にほぼステップインデックス形状としているので、シングルモード光ファイバとの接続性が良好な光ファイバとすることができる。
【００７８】
また、本発明の光ファイバにおいて、第１クラッド部に添加した屈折率を低下させるドーパントをフッ素とした構成においては、容易に、かつ、的確にフッ素ドープを行なうことができるので、上記優れた効果を奏する光ファイバを容易に、かつ、歩留まりよく得ることができる。
【００７９】
さらに、本発明の光ファイバは、第１クラッド部の屈折率を第２クラッド部の屈折率とほぼ同一または第２クラッド部の屈折率より小さくしたことにより、伝搬光をコアに閉じ込める効果を効率的に発揮することができるので、光ファイバにグレーティングを形成した場合に、より一層確実にクラッドモード結合ロスを抑制できる。
【００８０】
さらに、本発明の光ファイバは、波長１５５０ｎｍにおける伝送損失を１ｄＢ／ｋｍ以下とし、波長１５５０ｎｍにおける直径２０ｍｍでの曲げ損失を２ｄＢ／ｍ以下としたことにより、本発明の光ファイバを用いて、例えば波長１．５５μｍ帯における波長分割多重伝送用に好適な光部品を構成することができる。
【００８１】
さらに、本発明の光ファイバは、少なくともコアと第２クラッド部は同心円状に形成し、前記コアの偏心量を０．５μｍ以下としたことにより、シングルモード光ファイバとの接続性をより一層良好にすることができる。
【００８２】
さらに、本発明の光部品によれば、上記いずれかの光ファイバのＧｅＯ_２添加領域にグレーティングを施したものであるから、クラッドモード結合ロスを十分に抑制できる高品質のフィルタ機能を有し、かつ、シングルモード光ファイバとの接続性も良好な光部品とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ファイバの一実施形態例を示す要部構成図である。
【図２】光ファイバのカットオフ波長とモードフィールド径およびリーキーモードロスとの関係を示すグラフである。
【図３】光ファイバのコアのクラッドに対する比屈折率差Δ１と曲げ損失との関係を示すグラフである。
【図４】本発明に係る光ファイバの具体例１にグレーティングを形成して得られる光部品の損失波長特性を示すグラフである。
【図５】本発明に係る光ファイバの具体例２にグレーティングを形成して得られる光部品の損失波長特性を示すグラフである。
【図６】従来のシングルモード光ファイバにグレーティングを形成して得られる光部品の損失波長特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１コア
２第１クラッド部
３第２クラッド部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical fiber used for forming a filter or the like that selectively transmits light other than the light transmission blocking wavelength band from, for example, wavelength-multiplexed light, and an optical component using the optical fiber. .
[0002]
[Background]
With the development of an information-oriented society, the amount of communication information tends to increase dramatically, and high speed and large capacity in optical fiber communication is a necessary and indispensable issue. In recent years, as an approach to this high speed and large capacity, a wavelength multiplexing transmission system in which signal lights having different wavelengths are transmitted through a single optical fiber has been studied. At present, it is considered that wavelength division multiplex transmission is performed centering on a wavelength band of 1.55 μm, which is a gain band of an erbium-doped optical fiber type optical amplifier.
[0003]
In an optical communication system using a wavelength division multiplexing transmission system, an optical component formed by forming a grating in an optical fiber has been widely used for a multiplexing / demultiplexing filter, a gain flattening filter for an optical amplifier, and for stabilizing a laser wavelength. . This optical component has a function of selectively reflecting, for example, light in a predetermined wavelength band from light that is wavelength-division-multiplexed and selectively transmitting light having a wavelength other than this wavelength band.
[0004]
As is well known, an optical fiber is formed by forming a cladding around a core that propagates light, and the core of an optical fiber is generally made of germanium (Ge) doped quartz (SiO 2).₂) It is made of glass. This germanium-doped quartz glass is made of GeO₂When an optical fiber having a germanium-doped quartz glass core is irradiated with strong ultraviolet light, the refractive index of the core is increased by the action of germanium in the core.
[0005]
The grating is formed using this property. For example, by projecting an interference fringe of ultraviolet light on the optical fiber through a phase mask, the refractive index periodically changes in the core of the optical fiber. And a refractive index is periodically changed along the longitudinal direction of the optical fiber to form a diffraction grating.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, an optical component in which a grating is formed on a commonly used single mode optical fiber has a large transmission loss in the transmission wavelength band, for example, as shown in FIG. Therefore, there has been a problem that the filter function of selectively transmitting light having a wavelength other than the light transmission blocking wavelength band cannot be satisfactorily performed.
[0007]
In addition, it is thought that the transmission loss as shown to A of the figure originates mainly in a clad mode coupling loss. The cladding mode coupling loss is divided into a propagation mode in which light is confined to the core and propagates in the grating forming part of the optical fiber, and a reflection mode in a higher order mode in which light reflected by the grating oozes out to the cladding side and propagates. This is a loss caused by the combination.
[0008]
Therefore, several methods have been proposed in order to suppress the cladding mode coupling loss and to improve the filter function characteristics of the optical component in which the grating is formed.
[0009]
For example, by making the optical fiber forming the grating an optical fiber with a high NA (numerical aperture), the wavelength region where the cladding mode coupling loss occurs is greatly shifted from the Bragg wavelength (the central wavelength of the light transmission blocking wavelength band), and the optical component It has been proposed not to affect the wavelength to be transmitted. When a grating is formed on an optical fiber with a high NA, the wavelength region where the cladding mode coupling loss occurs can be shifted from the Bragg wavelength to the short wavelength side of about 15 nm.
[0010]
However, even if the wavelength region in which the cladding mode coupling loss occurs is shifted by about 15 nm from the Bragg wavelength, there is a limit to cope with the widening of the optical transmission band, and a high NA optical fiber is a single mode optical fiber. There is also a drawback that the connection loss of the network is large.
[0011]
As another method for suppressing the influence of the cladding mode coupling loss on the filter function characteristics of an optical component having a grating formed on an optical fiber, a method of forming a grating on a multimode optical fiber (MMF) has also been proposed.
[0012]
By forming a grating in a multimode optical fiber, it is possible to excite only the lowest order mode having an electric field distribution only in the core central portion, and to suppress clad mode coupling loss. However, the multimode optical fiber also has a problem that the connection loss with the single mode optical fiber is large.
[0013]
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and its purpose is to suppress transmission wavelength band loss such as cladding mode coupling loss to a sufficiently low level when a grating is formed. Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical fiber that can perform a high-quality filter function and has good connectivity with a single mode optical fiber, and an optical component using the optical fiber.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration as means for solving the problems. In other words, the optical fiber of the first invention is made of quartz glass and GeO.₂The outer peripheral side of the core formed by adding the first clad part is covered with the first clad part, the outer peripheral side of the first clad part is covered with the second clad part, and the refractive index distribution of the core is substantially step index shape, The first cladding portion is made of quartz glass and the core GeO.₂GeO with almost the same concentration as the added concentration₂Is added almost uniformly in the radial direction, and a dopant that lowers the refractive index is added,The refractive index of the first cladding part is substantially the same as the refractive index of the second cladding part or smaller than the refractive index of the second cladding part,The second cladding part is made of pure quartz, and the relative refractive index difference of the core with respect to the second cladding part is 0.45% or more.0.53% or less, the diameter of the first cladding portion is not less than 4 times and not more than 4.5 times the diameter of the coreAnd the cutoff wavelength is 990 nm to 1370 nm,The transmission loss at a wavelength of 1550 nm is set to 1 dB / km or less, the bending loss at a wavelength of 20 mm at a wavelength of 1550 nm is set to 2 dB / m or less, at least the core and the second cladding portion are formed concentrically. Less than 5μmIt is a means to solve the problem with the configuration.
[0015]
Further, the optical fiber of the second invention is a means for solving the problems with a configuration in which the dopant for reducing the refractive index added to the first cladding portion is fluorine in addition to the configuration of the first invention.
[0020]
In addition3The optical component of the invention is the above first.OrFirst2Optical fiber GeO of the invention₂A structure in which a grating is formed in the added region serves as a means for solving the problem.
[0021]
In this specification, the relative refractive index difference with respect to the second cladding portion of the core is expressed as follows.₁, The refractive index of the second cladding part is n₃Is defined by the following equation (1).
[0022]
Δ1 = {(n₁ ²-N₃ ²) / 2n₃ ²} × 100 (1)
[0023]
The optical fiber of the present invention having the above-described configuration is used as, for example, an optical component in which a grating is formed on the optical fiber. The optical fiber of the present invention has a core GeO in the first cladding portion.₂GeO with almost the same concentration as the added concentration₂Since the optical fiber of the present invention is irradiated with, for example, ultraviolet light from above the phase mask, a grating having the same period as the core is formed not only in the core but also in the first cladding portion. Is done.
[0024]
In the optical fiber of the present invention, since the dopant that lowers the refractive index is added to the first cladding portion, the propagation mode in which light is confined to the core and propagates is maintained.
[0025]
By the way, the present inventor believes that leaky mode loss (loss due to coupling between a radiation mode and a propagation mode) has the greatest influence on the loss wavelength characteristics of the grating-forming optical fiber among the cladding mode coupling losses. We thought that reducing the leaky mode loss can effectively reduce the cladding mode coupling loss.
[0026]
After various studies, the cut-off wavelength is in the vicinity of the value at which the mode field diameter (MFD) of the optical fiber is minimum (specifically, the MFD is in the range from 1.0 to 1.02 times the minimum value). It was found that the leaky mode loss can be reduced to a sufficient level by setting the cutoff wavelength to a sufficient level. Details of the examination will be described later.
[0027]
In the optical fiber of the present invention, the cutoff wavelength is set to 990 nm to 1370 nm, which is around the wavelength of 1200 nm at which the mode field diameter of the optical fiber is minimum, based on the above-mentioned investigation by the present inventor. It can be reduced very efficiently and the cladding mode coupling loss can be suppressed.
[0028]
In addition, as in the present invention, an attempt to form a grating in a clad portion by applying quartz glass doped with germanium and a dopant that lowers the refractive index together to form a grating in the clad portion has been made previously. With this configuration, it is thought that the light that oozes out into the cladding part is further reflected by the grating having the same period as the core formed in the cladding part, and theoretically it is possible to suppress the cladding mode coupling loss. It was.
[0029]
However, the conventionally proposed co-doped optical fiber does not have a configuration in which the cutoff wavelength is set as in the present embodiment, and the mode field diameter is not near the minimum value, so that the light reflected by the grating is the first cladding. The amount that oozes out to the portion side is large, and in reality, the cladding mode coupling loss could not be sufficiently suppressed as described above.
[0030]
On the other hand, the optical fiber of the present invention is configured to suppress leakage of light reflected by the grating to the first cladding part side and to suppress leaky mode loss by determining the cutoff wavelength as described above. Therefore, the cladding mode coupling loss can be suppressed to a sufficiently low level.
[0031]
Further, unlike the multimode optical fiber or the like, the optical fiber of the present invention has a refractive index distribution of the core that is substantially step index like the single mode optical fiber, so that the optical fiber has good connectivity with the single mode optical fiber. It can be.
[0032]
As described above, the optical fiber of the present invention can sufficiently suppress the cladding mode coupling loss when the grating is formed, and also has good connectivity with the single mode optical fiber. The optical component using can suppress the cladding mode coupling loss and achieve a high-quality filter function, and can realize an optical component with good connectivity with a single mode optical fiber.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the present embodiment, the same reference numerals are assigned to the same name portions as in the conventional example, and the duplicate description thereof is omitted. FIG. 1A shows a refractive index profile of an embodiment of an optical fiber according to the present invention. Also, (b) in the same figure shows a cross-sectional configuration of the optical fiber of the present embodiment.
[0034]
As shown in these drawings, the optical fiber according to the present embodiment covers the outer peripheral side of the core 1 with the first cladding part 2 and the outer peripheral side of the first cladding part 2 with the second cladding part 3. Is formed. The core 1, the first cladding portion 2, and the second cladding portion 3 are formed concentrically. The eccentric amount of the core 1, that is, the center of the core 1 and the center of the outer peripheral circle of the second cladding portion 3. The deviation is 0.5 μm or less.
[0035]
Core 1 is made of quartz glass and GeO₂And the refractive index profile of the core 1 has a substantially step index shape. The first cladding part 2 is made of quartz glass and the GeO of the core 1.₂GeO with almost the same concentration as the added concentration₂Is added almost uniformly in the radial direction, and a dopant that lowers the refractive index is added. The second cladding 3 is made of pure quartz (quartz glass).
[0036]
The dopant that lowers the refractive index of the first cladding portion 2 is fluorine, and the concentration of fluorine is changed to GeO of the core 1.₂By making the concentration almost the same as the additive concentration, the refractive index of the first cladding portion 2 is made substantially the same (slightly smaller value) as the refractive index of the second cladding portion 3.
[0037]
The relative refractive index difference Δ1 of the core 1 with respect to the second cladding part 3 is 0.45% or more, and the ratio (b / a) of the outer diameter b of the first cladding part 2 to the outer diameter a of the core 1 is about 4. It is.
[0038]
The optical fiber of the present embodiment has the above-described refractive index profile configuration, and the cutoff wavelength is in the range from the minimum value at which the mode field diameter (MFD) of the optical fiber is minimum to 1.02 times the minimum value. The cut-off wavelength is 990 nm to 1370 nm.
[0039]
In addition, the optical fiber according to the present embodiment forms an optical component by forming a grating on the optical fiber, and considering that this optical component is used for wavelength division multiplexing transmission in a wavelength of 1.55 μm band, transmission at a wavelength of 1550 nm The loss is 1 dB / km or less, and the bending loss at a diameter of 20 mm at a wavelength of 1550 nm is 2 dB / m or less.
[0040]
By the way, the present inventor determined the configuration of the optical fiber of the present embodiment, and conducted various studies to provide an optical fiber that can sufficiently suppress the cladding mode coupling loss when a grating is formed on the optical fiber. Was done.
[0041]
In this study, first, the present inventor considers that, when the refractive index distribution of the core is a step index, the effect of confining propagating light into the core 1 is the strongest, and the coupling with the cladding mode can be efficiently suppressed. In this embodiment, as described above, the refractive index distribution of the core 1 has a substantially step index shape.
[0042]
Then, as described above, the present inventor considers that the leaky mode loss has the largest influence on the loss wavelength characteristics of the grating-forming optical fiber among the cladding mode coupling losses, and reduces the leaky mode loss. By doing so, it was considered that the cladding mode coupling loss could be reduced efficiently, and a configuration capable of reducing the leaky mode loss was studied.
[0043]
As a result, the inventor changed the leaky mode loss depending on the cut-off wavelength as shown by ◆ in FIG. 2, and the mode field diameter of the optical fiber as shown by the characteristic line a in FIG. (MFD) also changes depending on the cutoff wavelength, and the leaky mode loss value near the wavelength of 1200 nm where the mode field diameter becomes the minimum value was found to be very small.
[0044]
The relationship shown in FIG. 2 is that, in the optical fiber, the mode distribution of the light propagating through the core 1, that is, the mode field diameter is reduced, thereby suppressing the light propagating through the core 1 from leaking into the first cladding portion 2. This is considered to indicate that leaky mode loss can be sufficiently suppressed.
[0045]
The inventor then determines the cutoff wavelength so that the mode field diameter is in the vicinity of the wavelength of 1200 nm, specifically, the mode field diameter is in the range from the minimum value to 1.02 times the minimum value. Thus, it was found that the leaky mode loss can be suppressed to 0.1 dB or less.
[0046]
Thus, if the leaky mode loss can be suppressed to 0.1 dB or less, the cladding mode loss can be sufficiently reduced, and high-quality transmission characteristics can be realized even when a multi-channel wavelength division multiplexing transmission signal is transmitted.
[0047]
Therefore, the inventor has set the cutoff wavelength of the optical fiber of this embodiment to 990 nm to 1370 nm as described above.
[0048]
The result shown by the characteristic line a in FIG. 2 is a numerical value when the refractive index profile of the optical fiber is a step index, the relative refractive index difference Δ1 of the core 1 with respect to the second cladding part 3 is 0.5%, and the wavelength is 1550 nm. This is a result obtained by calculation, and the leaky mode loss is an actual measurement value.
[0049]
Further, if the refractive index profile shape of the optical fiber is the same as that of the present embodiment, the present inventor has a constant cutoff wavelength at which the mode field diameter is minimum, regardless of the value of the relative refractive index difference Δ1. It is confirmed that
[0050]
Further, the present inventor takes into account the amount of the propagation mode oozing out into the first cladding part 2 from the relationship between the core diameter and the mode field diameter, and the diameter of the first cladding part 2 is 4 with respect to the core diameter. It is sufficient if it is about twice or more.₂GeO with almost the same concentration as the added concentration₂In the present embodiment, the outer diameter of the first cladding portion 2 is set to about four times the outer diameter of the core 1.
[0051]
Further, in consideration of the confinement effect of propagating light in the core 1, in this embodiment, as described above, the refractive index of the first cladding portion 2 is approximately the same as the refractive index of the second cladding portion 3 (slightly Small). By setting in this way, confinement of propagating light into the core 1 becomes strong, and as a result, the cladding mode coupling loss can be further reduced.
[0052]
In the present embodiment, the first cladding portion 2 includes the GeO of the core 1.₂GeO with almost the same concentration as the added concentration₂Is added almost uniformly in the radial direction, so this GeO₂Fluorine having substantially the same concentration (0.45% or more in terms of relative refractive index difference Δ1) was uniformly added to the first cladding portion 2.
[0053]
Furthermore, the present inventor measured the value of the bending loss at a bending diameter of 20 mmφ at a wavelength of 1550 nm while changing the relative refractive index difference Δ1 when the cutoff wavelength of the optical fiber was set to around 1200 nm. As a result, as shown in FIG. 3, it was found that when the relative refractive index difference Δ1 is about 0.45% or less, the bending loss rapidly increases.
[0054]
Therefore, in this embodiment, as described above, the relative refractive index difference Δ1 is determined to be 0.45% or more, and the bending loss value at a diameter of 20 mmφ at a wavelength of 1550 nm is set to 2 dB / m or less.
[0055]
The optical fiber of the present embodiment example is used for an optical component and can be accommodated in a small package because of the demand for miniaturization of the optical component. Therefore, the bending loss characteristic is an important characteristic. Thus, by making the bending loss characteristic good, the application to the optical component can be made good.
[0056]
Furthermore, considering that the optical fiber of this embodiment example is used for an optical component, the transmission loss at a wavelength of 1550 nm is set to 1 dB / m or less as described above.
[0057]
Further, the optical fiber of the present embodiment takes into account the connectivity with the single mode optical fiber, and the amount of eccentricity of the core 1, that is, the deviation between the center of the core and the center of the outer peripheral circle of the second cladding portion is zero. .5 μm or less.
[0058]
The present embodiment is configured as described above, and a method for manufacturing an optical fiber according to the present embodiment will be described below. First, when manufacturing the optical fiber of this embodiment, a silica porous body was formed using an MCVD (modified chemical vapor deposition) method. Specifically, first, at least GeCl in the quartz glass tube.₄And SiCl₄A porous material containing germanium was deposited on the inner wall of the tube so as to have a set thickness by flowing a raw material gas containing
[0059]
Thereafter, at least SiF in the glass tube.₄Or SF₆The porous silica was converted into a transparent glass by heating at a temperature higher than the previous deposition temperature while flowing a gas containing.
[0060]
At this time, the fluorine component is taken into the porous silica deposited body containing germanium, and the base material of the first clad part to which germanium and fluorine are added together is obtained. As described above, by separating the deposition step of the silica porous deposit containing germanium from the vitrification step of adding fluorine, the addition concentrations of germanium and fluorine can be easily controlled.
[0061]
Moreover, if the deposition process of the porous silica containing germanium is separated from the vitrification process in which fluorine is added, the silica porous deposit containing germanium and fluorine is deposited and vitrified. , High concentration of fluorine can be added.
[0062]
Next, the GeCl is formed inside the base material of the first cladding part formed as described above.₄And SiCl₄The core base material is formed inside the base material of the first cladding part by flowing a raw material gas containing
[0063]
Thereafter, the glass tube is solidified (the glass tube is shrunk with a burner) so that the core base material has a set diameter, and the second cladding portion is disposed on the outer peripheral side of the base material of the first cladding portion. A region to be drawn was formed to obtain a drawing base material. And this drawing base material was drawn by the drawing method generally performed at the time of optical fiber manufacture, and the optical fiber of this embodiment was manufactured.
[0064]
Table 1 shows the configurations and characteristics of specific examples 1 and 2 manufactured as described above in the optical fiber of the present embodiment.
[0065]
[Table 1]

[0066]
In Table 1, transmission loss, chromatic dispersion, dispersion slope, and bending loss are all values at a wavelength of 1550 nm, and the bending loss is a value when an optical fiber is wound three turns around a diameter of 20 mmφ.
[0067]
Then, a grating was formed on the optical fiber of each specific example shown in Table 1 using, for example, a known grating forming method called a phase mask method to form an optical component having a grating.
[0068]
4 and 5 show the loss wavelength characteristics of optical components obtained by forming gratings in the optical fibers of Specific Example 1 and Specific Example 2, respectively. As shown in these figures, the loss wavelength characteristic of the above optical component is the loss due to the cladding mode coupling loss as shown in FIG. 6A seen in the conventional optical component in which the grating is formed on the optical fiber. Can be suppressed to a very small value of 0.05 dB or less.
[0069]
In particular, in the optical component to which the specific example 1 is applied, the cladding mode coupling loss can be suppressed almost completely by further bringing the cutoff wavelength closer to 1200 nm.
[0070]
Furthermore, since the optical fibers of specific examples 1 and 2 both have a small transmission loss and bending loss at a wavelength of 1.55 μm (wavelength 1550 nm), by applying these optical fibers to form an optical component, An optical component suitable for wavelength division multiplex transmission can be formed.
[0071]
Furthermore, the optical fibers of the first and second examples have a small amount of eccentricity of the core 1 and the refractive index profile of the optical fiber is almost step index like the single mode optical fiber. The loss when connected to the mode optical fiber was as small as that when the single mode optical fibers were fusion spliced together.
[0072]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment example, Various aspects can be taken. For example, in the above embodiment, the optical fiber is manufactured using the MCVD method. However, the manufacturing method of the optical fiber is not particularly limited, and is appropriately set. For example, the optical fiber may be manufactured by an appropriate method known as an optical fiber manufacturing method, such as a VAD (vapor phase axis attachment) method, an OVD (external chemical vapor deposition) method, or a rod-in-tube method.
[0073]
In the above embodiment, fluorine is added to the first cladding portion 2 as a dopant for reducing the refractive index. However, the first cladding portion 2 may be formed by adding a dopant such as boron other than fluorine. Good.
[0074]
Further, when forming an optical component by forming a grating on the optical fiber of the present invention, the phase mask method is used in the above example, but the grating is formed using a well-known holographic method instead of the phase mask method. May be.
[0075]
Furthermore, in the above embodiment, an optical component having a grating with a light transmission blocking wavelength band of 1.55 μm is formed using an optical fiber, but the light transmission blocking band by the grating and the wavelength band used for the optical fiber are It is not particularly limited and is appropriately set. And the optical fiber and optical component of this invention are suitably formed so that a bending loss and a transmission loss can be reduced corresponding to the use wavelength range of an optical fiber.
[0076]
【The invention's effect】
The optical fiber of the present invention has a GeO in the core and the first cladding portion on the outer peripheral side thereof.₂When the grating is formed on the optical fiber based on the study of the present inventors, the cutoff wavelength is a value that minimizes the mode field diameter of the optical fiber so that the leaky mode loss can be reduced. Therefore, the leaky mode loss can be reduced very efficiently, and the clad mode coupling loss can be suppressed to a sufficiently low level.
[0077]
Further, unlike the multimode optical fiber or the like, the optical fiber of the present invention has a refractive index distribution of the core that is substantially step index like the single mode optical fiber, so that the optical fiber has good connectivity with the single mode optical fiber. It can be.
[0078]
Further, in the optical fiber of the present invention, in the configuration in which the dopant for reducing the refractive index added to the first cladding portion is fluorine, fluorine doping can be performed easily and accurately, so that the above excellent effect Can be obtained easily and with a good yield.
[0079]
  Furthermore, the optical fiber of the present inventionIsThe refractive index of the first cladding part is substantially the same as the refractive index of the second cladding part or smaller than the refractive index of the second cladding part.thingByRSince the effect of confining the propagating light in the core can be efficiently exhibited, the cladding mode coupling loss can be more reliably suppressed when a grating is formed in the optical fiber.
[0080]
  Furthermore, the optical fiber of the present inventionIsThe transmission loss at a wavelength of 1550 nm is 1 dB / km or less.ShiThe bending loss at a diameter of 20 mm at a wavelength of 1550 nm was 2 dB / m or less.thingByRUsing the optical fiber of the present invention, an optical component suitable for wavelength division multiplex transmission in a wavelength of 1.55 μm band, for example, can be configured.
[0081]
  Furthermore, the optical fiber of the present inventionIs, At least the core and the second cladding are concentrically formedShiThe amount of eccentricity of the core is 0.5 μm or lessthingByRThe connectivity with the single mode optical fiber can be further improved.
[0082]
Furthermore, according to the optical component of the present invention, the GeO of any one of the above optical fibers.₂Since the additive region is provided with a grating, it has a high-quality filter function that can sufficiently suppress the clad mode coupling loss, and can be an optical component that has good connectivity with a single mode optical fiber. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a main part configuration diagram showing an embodiment of an optical fiber according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a relationship between an optical fiber cutoff wavelength, a mode field diameter, and a leaky mode loss.
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a relative refractive index difference Δ1 with respect to a cladding of an optical fiber core and bending loss.
FIG. 4 is a graph showing loss wavelength characteristics of an optical component obtained by forming a grating in a specific example 1 of the optical fiber according to the present invention.
FIG. 5 is a graph showing loss wavelength characteristics of an optical component obtained by forming a grating in a specific example 2 of the optical fiber according to the present invention.
FIG. 6 is a graph showing loss wavelength characteristics of an optical component obtained by forming a grating on a conventional single mode optical fiber.
[Explanation of symbols]
1 core
2 First cladding
3 Second cladding

Claims

The outer periphery of a core formed by adding GeO ₂ to quartz glass is covered with a first cladding, the outer periphery of the first cladding is covered with a second cladding, and the refractive index distribution of the core is substantially step index. form and shape, the first cladding portion is substantially uniformly added GeO ₂ in approximately the same concentration as the GeO ₂ doping concentration of the core in a quartz glass in the radial direction and, by adding a dopant to decrease the refractive index And forming the refractive index of the first cladding part to be substantially the same as or smaller than the refractive index of the second cladding part , the second cladding part being made of pure quartz, The relative refractive index difference with respect to the second cladding part is 0.45% or more and 0.53% or less, the diameter of the first cladding part is 4 to 4.5 times the diameter of the core, and the cutoff wavelength is 990 nm. ~ 13 And 0 nm, the transmission loss at the wavelength of 1550nm and 1 dB / miles or less, the bending loss at a diameter of 20mm at a wavelength of 1550nm is less 2 dB / m, at least the core and a second cladding portion is formed in a concentric manner, the amount of eccentricity of the core An optical fiber having a thickness of 0.5 μm or less .

2. The optical fiber according to claim 1, wherein the dopant added to the first cladding portion to lower the refractive index is fluorine.

The optical fiber GeO according to claim 1 or 2. _２2 An optical component comprising a grating formed in an addition region.