JP5471776B2 - Multi-core optical fiber - Google Patents

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Description

本発明は、マルチコア光ファイバに関するものである。   The present invention relates to a multi-core optical fiber.

マルチコア光ファイバは、ファイバ軸方向に延在する複数のコアが共通のクラッドで覆われている。複数のコアそれぞれが光学的に独立した光導波路として機能するので、マルチコア光ファイバは大容量の情報を伝送することができる。   In a multi-core optical fiber, a plurality of cores extending in the fiber axial direction are covered with a common cladding. Since each of the plurality of cores functions as an optically independent optical waveguide, the multi-core optical fiber can transmit a large amount of information.

非特許文献1に記載されたマルチコア光ファイバは、複数のコアのうち隣り合う2つのコアの間で屈折率が異なっており、これにより、隣り合う2つのコアの間で伝搬定数が異なって、クロストークを抑制することができるとされている。また、マルチコア光ファイバは、複数のコアのうち隣り合う2つのコアの間でコア径が異なっていることによっても、隣り合う2つのコアの間で伝搬定数が異なって、クロストークを抑制することができる。   The multi-core optical fiber described in Non-Patent Document 1 has different refractive indexes between two adjacent cores out of a plurality of cores, whereby the propagation constant is different between two adjacent cores, It is said that crosstalk can be suppressed. In addition, the multi-core optical fiber suppresses crosstalk due to a difference in propagation constant between two adjacent cores even when the core diameter is different between two adjacent cores among a plurality of cores. Can do.

このように隣り合う2つのコアの間のクロストークを抑制することができれば、隣り合う2つのコアの間の距離を小さくすることができ、1本のマルチコア光ファイバに含まれるコアの本数を多くすることができて、更なる大容量の情報の伝送が可能となる。すなわち、クロストーク低減およびコア高密度化の両立が可能となる。   If the crosstalk between two adjacent cores can be suppressed in this way, the distance between the two adjacent cores can be reduced, and the number of cores included in one multicore optical fiber can be increased. This makes it possible to transmit a larger amount of information. That is, it is possible to reduce both crosstalk and increase the core density.

また、マルチコア光ファイバは、複数のコアが純石英ガラスであってクラッドが弗素添加石英ガラスである場合には、各コアの伝送損失を小さくすることができるので、長距離伝送が可能となり、或いは、入射信号光パワーを小さくすることが可能である。   In addition, when a plurality of cores are made of pure silica glass and a clad is made of fluorine-added silica glass, the multi-core optical fiber can reduce transmission loss of each core, thereby enabling long-distance transmission, or The incident signal light power can be reduced.

Masanori Koshiba, et al, "Heterogeneous multi-core fibers:proposal and design principle," IEICE Electronics Express, Vol.6, No.2,pp.98-103 (2009).Masanori Koshiba, et al, "Heterogeneous multi-core fibers: proposal and design principle," IEICE Electronics Express, Vol.6, No.2, pp.98-103 (2009).

複数のコアが純石英ガラスであってクラッドが弗素添加石英ガラスであるマルチコア光ファイバでは、母材の一端が加熱溶融され線引されて製造される際に、粘性が高い純石英ガラスのコアに歪が集中することから、複数のコアのうちの特定のコアに応力が残留する場合がある。この残留応力により特定のコアの屈折率が設計値と異なるものとなって、この特定のコアと隣のコアとの間のクロストークが大きくなるという問題が生じる場合がある。また、残留応力により特定のコアの伝送損失が大きくなるという問題も生じる。   In a multi-core optical fiber having a plurality of cores made of pure silica glass and a cladding made of fluorine-added silica glass, when one end of the base material is heated and melted and drawn, the core is made of pure silica glass with high viscosity. Since strain concentrates, stress may remain in a specific core among the plurality of cores. Due to this residual stress, the refractive index of a specific core is different from the design value, which may cause a problem that crosstalk between the specific core and the adjacent core increases. There is also a problem that the transmission loss of a specific core increases due to residual stress.

このような問題の発生を抑制する為に線引張力を低くすることが考えられる。すなわち、低張力線引を行うことによりコアの残留応力を小さくすることができる。しかし、低張力線引を行う為には線引炉の温度を上昇させる必要がある。一方で、線引速度の高速化の為にも線引炉の温度を上昇させる必要がある。マルチコア光ファイバの線引の際には、通常の光ファイバの線引の際より先に設備炉温制約の問題が現れ、通常の光ファイバの線引では不要な線引条件の管理が必要となる。また、低張力線引は、生産コスト低減のための高線速化を行い難い。   In order to suppress the occurrence of such a problem, it is conceivable to reduce the drawing tension. That is, the residual stress of the core can be reduced by performing low tension drawing. However, in order to perform low tension drawing, it is necessary to raise the temperature of the drawing furnace. On the other hand, it is necessary to raise the temperature of the drawing furnace in order to increase the drawing speed. When drawing multi-core optical fiber, there is a problem of equipment furnace temperature restriction before drawing normal optical fiber, and it is necessary to manage drawing conditions that are not necessary for normal optical fiber drawing. Become. Moreover, it is difficult for the low tension drawing to increase the line speed for reducing the production cost.

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、各コアの屈折率が設計どおりとなるように容易に製造され得るマルチコア光ファイバを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a multi-core optical fiber that can be easily manufactured so that the refractive index of each core is as designed.

本発明のマルチコア光ファイバは、複数のコアと、複数のコアの屈折率より低い屈折率を有し複数のコアを取り囲む共通のクラッドと、クラッドに接して設けられた高粘性領域とを有し、複数のコアおよび高粘性領域がファイバ軸方向に延在し、線引時の温度において、クラッドの粘性より複数のコアの最大粘性が大きく、複数のコアの最大粘性より高粘性領域の粘性が大きく、ファイバ軸に垂直な断面において複数の高粘性領域が断面中心に対して2回以上の回転対称性を有する位置に設けられていることを特徴とする。 The multi-core optical fiber of the present invention has a plurality of cores, a common clad having a refractive index lower than that of the plurality of cores and surrounding the plurality of cores, and a high-viscosity region provided in contact with the clad. Multiple cores and high-viscosity regions extend in the fiber axis direction.At the time of drawing, the maximum viscosity of the multiple cores is greater than the viscosity of the cladding, and the viscosity of the high-viscosity regions is greater than the maximum viscosity of the multiple cores. the size rather, a plurality of high-viscosity region in a cross section perpendicular to the fiber axis, characterized in that it is provided at a position having two or more rotational symmetry with respect to the cross-sectional center.

本発明のマルチコア光ファイバでは、複数のコアは、塩素を添加された石英ガラスであり、高粘性領域は、複数のコアの塩素添加量より少ない塩素添加量である石英ガラスであり、クラッドは、弗素を添加された石英ガラスであるのが好適である。   In the multi-core optical fiber of the present invention, the plurality of cores are quartz glass to which chlorine is added, the high viscosity region is quartz glass having a chlorine addition amount smaller than the chlorine addition amount of the plurality of cores, and the clad is A quartz glass to which fluorine is added is preferable.

本発明によれば、各コアの屈折率が設計どおりとなるように容易に製造され得るマルチコア光ファイバを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the multi-core optical fiber which can be manufactured easily so that the refractive index of each core may become as designed can be provided.

比較例のマルチコア光ファイバ2の断面図である。It is sectional drawing of the multi-core optical fiber 2 of a comparative example. 第1実施形態のマルチコア光ファイバ1Aの断面図である。It is sectional drawing of 1 A of multi-core optical fibers of 1st Embodiment. 第2実施形態のマルチコア光ファイバ1Bの断面図である。It is sectional drawing of the multi-core optical fiber 1B of 2nd Embodiment. 第3実施形態のマルチコア光ファイバ1Cの断面図である。It is sectional drawing of 1 C of multi-core optical fibers of 3rd Embodiment. 第4実施形態のマルチコア光ファイバ1Dの断面図である。It is sectional drawing of multi-core optical fiber 1D of 4th Embodiment. 第5実施形態のマルチコア光ファイバ1Eの断面図である。It is sectional drawing of the multi-core optical fiber 1E of 5th Embodiment.

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一または同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1は、比較例のマルチコア光ファイバ2の断面図である。この図はファイバ軸に垂直な断面を示している。比較例のマルチコア光ファイバ2は、ファイバ軸方向に延在する7個のコア10〜16と、これらコア10〜16を取り囲む共通のクラッド20とを備える。コア10〜16およびクラッド20はガラスからなる。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a multi-core optical fiber 2 of a comparative example. This figure shows a cross section perpendicular to the fiber axis. The multi-core optical fiber 2 of the comparative example includes seven cores 10 to 16 extending in the fiber axis direction and a common clad 20 surrounding the cores 10 to 16. The cores 10 to 16 and the clad 20 are made of glass.

コア10〜16の屈折率はクラッド20の屈折率より高い。コア10〜16それぞれの断面形状は円形である。ファイバ軸に垂直な断面において、コア10は中央に配置され、6個のコア11〜16はコア10を中心とする円の円周上に等ピッチで順に配置されている。コア間隔は20μm〜50μmである。   The refractive index of the cores 10 to 16 is higher than that of the clad 20. Each of the cores 10 to 16 has a circular cross-sectional shape. In the cross section perpendicular to the fiber axis, the core 10 is disposed in the center, and the six cores 11 to 16 are sequentially disposed on the circumference of a circle centering on the core 10 at an equal pitch. The core interval is 20 μm to 50 μm.

コア10〜16およびクラッド20それぞれは、石英ガラスを主成分として、必要に応じて屈折率調整用の不純物が添加される。例えば、コア10〜16は純石英ガラスであって、クラッド20は弗素を添加された石英ガラスである。なお、「純石英ガラス」は、塩素を添加されている場合も含む。   Each of the cores 10 to 16 and the clad 20 is mainly composed of quartz glass, and impurities for adjusting the refractive index are added as necessary. For example, the cores 10 to 16 are pure quartz glass, and the clad 20 is quartz glass doped with fluorine. “Pure quartz glass” includes the case where chlorine is added.

コア10はコア径dを有する。コア11,コア13およびコア15は共通のコア径dを有する。また、コア12,コア14およびコア16は共通のコア径dを有する。コア径d,コア径dおよびコア径dは相違する。すなわち、7個のコア10〜16のうち隣り合う任意の2つのコアの間でコア径は異なっている。 The core 10 has a core diameter d 0. Core 11, core 13 and core 15 have a common core diameter d 1. The core 12, the core 14 and core 16 have a common core diameter d 2. The core diameter d 0 , the core diameter d 1 and the core diameter d 2 are different. That is, the core diameter is different between any two adjacent cores among the seven cores 10 to 16.

或いは、コア10は屈折率nを有する。コア11,コア13およびコア15は共通の屈折率nを有する。また、コア12,コア14およびコア16は共通の屈折率nを有する。屈折率n,屈折率nおよび屈折率nは相違する。すなわち、7個のコア10〜16のうち隣り合う任意の2つのコアの間で屈折率は異なっている。 Alternatively, the core 10 has a refractive index n 0. Core 11, core 13 and core 15 have a common refractive index n 1. The core 12, the core 14 and core 16 have a common refractive index n 2. The refractive index n 0 , the refractive index n 1 and the refractive index n 2 are different. That is, the refractive index is different between any two adjacent cores among the seven cores 10 to 16.

マルチコア光ファイバ2は、設計によれば、7個のコア10〜16のうち隣り合う2つのコアの間でコア径または屈折率が異なっていることから、隣り合う2つのコアの間で伝搬定数が異なって、クロストークを抑制することができる。   According to the design, the multi-core optical fiber 2 has different propagation constants between two adjacent cores because the core diameter or refractive index is different between two adjacent cores among the seven cores 10 to 16. However, crosstalk can be suppressed.

しかし、実際に製造されるマルチコア光ファイバ2は、母材の一端が加熱溶融され線引されて製造される際に、粘性が高い純石英ガラスのコアに歪が集中することから、複数のコアのうちの特定のコアに応力が残留する場合がある。この残留応力により特定のコアの屈折率が設計値と異なるものとなって、この特定のコアと隣のコアとの間のクロストークが大きくなるという問題が生じる場合がある。残留応力により特定のコアの伝送損失が大きくなるという問題も生じる。また、このような問題の発生を抑制する為に低張力線引を行うと他の問題が生じる。以下に説明する本実施形態のマルチコア光ファイバ1A〜1Eは、比較例のマルチコア光ファイバ2が有する問題を解消し得るものである。   However, the multi-core optical fiber 2 that is actually manufactured has a plurality of cores because strain concentrates on a pure silica glass core having high viscosity when one end of a base material is heated and melted and drawn. Stress may remain in certain of these cores. Due to this residual stress, the refractive index of a specific core is different from the design value, which may cause a problem that crosstalk between the specific core and the adjacent core increases. There also arises a problem that the transmission loss of a specific core increases due to the residual stress. In addition, when a low tension drawing is performed in order to suppress the occurrence of such a problem, another problem occurs. The multi-core optical fibers 1A to 1E of the present embodiment described below can solve the problems of the multi-core optical fiber 2 of the comparative example.

図2は、第1実施形態のマルチコア光ファイバ1Aの断面図である。この図もファイバ軸に垂直な断面を示している。図1に示された比較例のマルチコア光ファイバ2と比較すると、この図2に示される第1実施形態のマルチコア光ファイバ1Aは、高粘性領域31を更に有している点で相違している。高粘性領域31はファイバ軸方向に延在する。高粘性領域31の断面形状は任意である。高粘性領域31はクラッド20に接して設けられている。高粘性領域31はコア10〜16の何れからも離間して設けられているのが好ましい。   FIG. 2 is a cross-sectional view of the multi-core optical fiber 1A of the first embodiment. This figure also shows a cross section perpendicular to the fiber axis. Compared with the multi-core optical fiber 2 of the comparative example shown in FIG. 1, the multi-core optical fiber 1 </ b> A of the first embodiment shown in FIG. 2 is different in that it further has a highly viscous region 31. . The highly viscous region 31 extends in the fiber axis direction. The cross-sectional shape of the highly viscous region 31 is arbitrary. The highly viscous region 31 is provided in contact with the clad 20. The highly viscous region 31 is preferably provided away from any of the cores 10 to 16.

線引時の温度において、クラッド20の粘性より7個のコア10〜16の最大粘性が大きく、7個のコア10〜16の最大粘性より高粘性領域31の粘性が大きい。例えば、7個のコア10〜16は、塩素を添加された石英ガラスである。高粘性領域31は、7個のコア10〜16の塩素添加量より少ない塩素添加量である石英ガラスである。また、クラッド20は、弗素を添加された石英ガラスである。   At the time of drawing, the maximum viscosity of the seven cores 10 to 16 is larger than the viscosity of the clad 20, and the viscosity of the high-viscosity region 31 is larger than the maximum viscosity of the seven cores 10 to 16. For example, the seven cores 10 to 16 are quartz glass to which chlorine is added. The high-viscosity region 31 is quartz glass having a chlorine addition amount smaller than that of the seven cores 10 to 16. The clad 20 is quartz glass to which fluorine is added.

第1実施形態のマルチコア光ファイバ1Aは、母材の一端が加熱溶融され線引されて製造される際に、粘性が最も高い高粘性領域31に歪が集中することから、高粘性領域31に応力が残留する。コア10〜16の残留応力は無い(又は小さい)ので、残留応力に因るコア10〜16の屈折率の変化は無い(又は小さい)。したがって、第1実施形態のマルチコア光ファイバ1Aは、低張力線引により製造される必要がなく、各コアの屈折率が設計どおりとなるように容易に製造され得る。   In the multi-core optical fiber 1A of the first embodiment, when one end of a base material is heated and melted and drawn and drawn, strain concentrates on the highly viscous region 31 having the highest viscosity. Stress remains. Since there is no (or small) residual stress in the cores 10 to 16, there is no change (or small) in the refractive index of the cores 10 to 16 due to the residual stress. Therefore, the multi-core optical fiber 1A of the first embodiment does not need to be manufactured by low tension drawing, and can be easily manufactured such that the refractive index of each core is as designed.

図3は、第2実施形態のマルチコア光ファイバ1Bの断面図である。この図もファイバ軸に垂直な断面を示している。図2に示された第1実施形態のマルチコア光ファイバ1Aと比較すると、この図3に示される第2実施形態のマルチコア光ファイバ1Bは、高粘性領域31に加えて高粘性領域32および高粘性領域33をも有している点で相違している。   FIG. 3 is a cross-sectional view of the multi-core optical fiber 1B of the second embodiment. This figure also shows a cross section perpendicular to the fiber axis. Compared with the multi-core optical fiber 1A of the first embodiment shown in FIG. 2, the multi-core optical fiber 1B of the second embodiment shown in FIG. 3 has a high-viscosity region 32 and a high-viscosity region in addition to the high-viscosity region 31. The difference is that the region 33 is also included.

高粘性領域32および高粘性領域33は高粘性領域31と同様のものである。線引時の温度において7個のコア10〜16の最大粘性より3個の高粘性領域31〜33の粘性が大きい。したがって、第2実施形態のマルチコア光ファイバ1Bは、低張力線引により製造される必要がなく、各コアの屈折率が設計どおりとなるように容易に製造され得る。   The high viscosity region 32 and the high viscosity region 33 are the same as the high viscosity region 31. The viscosity of the three high-viscosity regions 31 to 33 is larger than the maximum viscosity of the seven cores 10 to 16 at the temperature at the time of drawing. Therefore, the multi-core optical fiber 1B of the second embodiment does not need to be manufactured by low tension drawing, and can be easily manufactured such that the refractive index of each core is as designed.

また、3個の高粘性領域31〜33は、ファイバ軸に垂直な断面において、断面中心に対して3回の回転対称性を有する位置に設けられている。このように複数の高粘性領域が断面中心に対して2回以上の回転対称性を有する位置に設けられていることにより、第2実施形態のマルチコア光ファイバ1Bは、高粘性領域31〜33に残留応力が集中した場合であっても、ファイバカールの発生を防ぐことが可能である。   The three high-viscosity regions 31 to 33 are provided at positions having three-fold rotational symmetry with respect to the center of the cross section in a cross section perpendicular to the fiber axis. As described above, the multi-core optical fiber 1B of the second embodiment is formed in the high-viscosity regions 31 to 33 by providing the plurality of high-viscosity regions at positions having two or more rotational symmetry with respect to the center of the cross section. Even when the residual stress is concentrated, the occurrence of fiber curl can be prevented.

なお、ファイバカールとは、光ファイバのガラス部分の曲がり癖をいう。ファイバカールが大きいと、例えば融着接続の作業において芯出しが困難になる。第2実施形態のマルチコア光ファイバ1Bは、ファイバカールの発生が抑制されるので、融着接続の作業において芯出しが容易である。   The fiber curl is a bending curve of the glass portion of the optical fiber. When the fiber curl is large, for example, centering becomes difficult in the operation of fusion splicing. In the multi-core optical fiber 1B of the second embodiment, since the occurrence of fiber curl is suppressed, centering is easy in the fusion splicing operation.

図4は、第3実施形態のマルチコア光ファイバ1Cの断面図である。この図もファイバ軸に垂直な断面を示している。図1に示された比較例のマルチコア光ファイバ2と比較すると、この図4に示される第3実施形態のマルチコア光ファイバ1Cは、高粘性領域30を更に有している点で相違している。高粘性領域30はファイバ軸方向に延在する。高粘性領域30の断面形状はリング状となっている。高粘性領域30はクラッド20の外周上に連続的に設けられている。   FIG. 4 is a cross-sectional view of the multi-core optical fiber 1C of the third embodiment. This figure also shows a cross section perpendicular to the fiber axis. Compared with the multicore optical fiber 2 of the comparative example shown in FIG. 1, the multicore optical fiber 1 </ b> C of the third embodiment shown in FIG. 4 is different in that it further has a high viscosity region 30. . The highly viscous region 30 extends in the fiber axis direction. The cross-sectional shape of the high viscosity region 30 is a ring shape. The highly viscous region 30 is continuously provided on the outer periphery of the clad 20.

線引時の温度において、クラッド20の粘性より7個のコア10〜16の最大粘性が大きく、7個のコア10〜16の最大粘性より高粘性領域30の粘性が大きい。例えば、7個のコア10〜16は、塩素を添加された石英ガラスである。高粘性領域30は、7個のコア10〜16の塩素添加量より少ない塩素添加量である石英ガラスである。また、クラッド20は、弗素を添加された石英ガラスである。   At the temperature at the time of drawing, the maximum viscosity of the seven cores 10 to 16 is higher than the viscosity of the clad 20, and the viscosity of the high viscosity region 30 is higher than the maximum viscosity of the seven cores 10 to 16. For example, the seven cores 10 to 16 are quartz glass to which chlorine is added. The high-viscosity region 30 is quartz glass having a chlorine addition amount smaller than that of the seven cores 10 to 16. The clad 20 is quartz glass to which fluorine is added.

第3実施形態のマルチコア光ファイバ1Cは、母材の一端が加熱溶融され線引されて製造される際に、粘性が最も高い高粘性領域30に歪が集中することから、高粘性領域30に応力が残留する。コア10〜16の残留応力は無い(又は小さい)ので、残留応力に因るコア10〜16の屈折率の変化は無い(又は小さい)。したがって、第3実施形態のマルチコア光ファイバ1Cは、低張力線引により製造される必要がなく、各コアの屈折率が設計どおりとなるように容易に製造され得る。   In the multi-core optical fiber 1C of the third embodiment, when one end of a base material is heated and melted and drawn and drawn, strain concentrates in the highly viscous region 30 having the highest viscosity. Stress remains. Since there is no (or small) residual stress in the cores 10 to 16, there is no change (or small) in the refractive index of the cores 10 to 16 due to the residual stress. Therefore, the multi-core optical fiber 1C of the third embodiment does not need to be manufactured by low tension drawing, and can be easily manufactured such that the refractive index of each core is as designed.

また、断面中心に対して回転対称性を有するように高粘性領域30が設けられている。したがって、第3実施形態のマルチコア光ファイバ1Cは、高粘性領域30に残留応力が集中した場合であっても、ファイバカールの発生を防ぐことが可能であり、融着接続の作業において芯出しが容易である。   In addition, a highly viscous region 30 is provided so as to have rotational symmetry with respect to the center of the cross section. Therefore, the multi-core optical fiber 1C of the third embodiment can prevent the occurrence of fiber curl even when the residual stress is concentrated in the highly viscous region 30, and the centering can be performed in the fusion splicing operation. Easy.

図5は、第4実施形態のマルチコア光ファイバ1Dの断面図である。この図もファイバ軸に垂直な断面を示している。図1に示された比較例のマルチコア光ファイバ2と比較すると、この図5に示される第4実施形態のマルチコア光ファイバ1Dは、高粘性領域31〜34を更に有している点で相違している。   FIG. 5 is a cross-sectional view of the multi-core optical fiber 1D of the fourth embodiment. This figure also shows a cross section perpendicular to the fiber axis. Compared with the multi-core optical fiber 2 of the comparative example shown in FIG. 1, the multi-core optical fiber 1D of the fourth embodiment shown in FIG. 5 is different in that it further has high-viscosity regions 31-34. ing.

線引時の温度において7個のコア10〜16の最大粘性より4個の高粘性領域31〜34の粘性が大きい。したがって、第4実施形態のマルチコア光ファイバ1Dは、低張力線引により製造される必要がなく、各コアの屈折率が設計どおりとなるように容易に製造され得る。   The viscosity of the four high-viscosity regions 31 to 34 is higher than the maximum viscosity of the seven cores 10 to 16 at the temperature at the time of drawing. Therefore, the multi-core optical fiber 1D of the fourth embodiment does not need to be manufactured by low tension drawing, and can be easily manufactured such that the refractive index of each core is as designed.

4個の高粘性領域31〜34は、ファイバ軸に垂直な断面において、断面中心に対して4回の回転対称性を有するように設けられている。したがって、第4実施形態のマルチコア光ファイバ1Dは、高粘性領域31〜34に残留応力が集中した場合であっても、ファイバカールの発生を防ぐことが可能であり、融着接続の作業において芯出しが容易である。   The four high-viscosity regions 31 to 34 are provided so as to have four-fold rotational symmetry with respect to the center of the cross section in a cross section perpendicular to the fiber axis. Therefore, the multi-core optical fiber 1D of the fourth embodiment can prevent the occurrence of fiber curl even when residual stress is concentrated in the high-viscosity regions 31 to 34. Easy to put out.

また、ファイバ軸に垂直な断面において、7個のコア10〜16が3回の回転対称性を有するように配置されているのに対して、当該対称性を破る位置に4個の高粘性領域31〜34が配置されている。さらに、コア10〜16及び高粘性領域31〜34の配置は断面上の任意の線に対して線対称性を持たない。したがって、第4実施形態のマルチコア光ファイバ1Dでは、4個の高粘性領域31〜34は、7個のコア10〜16の各々を識別する為のコア識別マーカとしても機能し得る。   In addition, in the cross section perpendicular to the fiber axis, the seven cores 10 to 16 are arranged so as to have three-fold rotational symmetry, whereas four high-viscosity regions are located at positions where the symmetry is broken. 31-34 are arranged. Further, the arrangement of the cores 10 to 16 and the high viscosity regions 31 to 34 does not have line symmetry with respect to an arbitrary line on the cross section. Therefore, in the multi-core optical fiber 1D of the fourth embodiment, the four high-viscosity regions 31 to 34 can function as core identification markers for identifying each of the seven cores 10 to 16.

図6は、第5実施形態のマルチコア光ファイバ1Eの断面図である。この図もファイバ軸に垂直な断面を示している。この図6に示される第5実施形態のマルチコア光ファイバ1Eは、8個のコア11〜18と、3個の高粘性領域31〜33と、これら8個のコア11〜18および3個の高粘性領域31〜33を取り囲む共通のクラッド20とを備える。   FIG. 6 is a cross-sectional view of a multi-core optical fiber 1E according to the fifth embodiment. This figure also shows a cross section perpendicular to the fiber axis. The multi-core optical fiber 1E according to the fifth embodiment shown in FIG. 6 includes eight cores 11 to 18, three high-viscosity regions 31 to 33, these eight cores 11 to 18 and three high cores. And a common clad 20 surrounding the viscous regions 31 to 33.

8個のコア11〜18はファイバ軸方向に延在している。コア11〜18の屈折率はクラッド20の屈折率より高い。コア11〜18それぞれの断面形状は円形である。ファイバ軸に垂直な断面において、コア11〜18は2行4列に配置されている。第1行において左から順にコア11〜14が配置されており、第2行において右から順にコア15〜18が配置されている。コア間隔は20μm〜50μmである。   The eight cores 11 to 18 extend in the fiber axis direction. The refractive indexes of the cores 11 to 18 are higher than the refractive index of the clad 20. The cross-sectional shape of each of the cores 11 to 18 is a circle. In the cross section perpendicular to the fiber axis, the cores 11 to 18 are arranged in 2 rows and 4 columns. The cores 11 to 14 are arranged in order from the left in the first row, and the cores 15 to 18 are arranged in order from the right in the second row. The core interval is 20 μm to 50 μm.

コア11,コア13,コア15およびコア17は共通のコア径dを有する。また、コア12,コア14,コア16およびコア18は共通のコア径dを有する。コア径dおよびコア径dは相違する。すなわち、8個のコア11〜18のうち隣り合う任意の2つのコアの間でコア径は異なっている。 The core 11, the core 13, the core 15 and the core 17 have a common core diameter d 1. The core 12, the core 14, the core 16 and core 18 have a common core diameter d 2. Core diameter d 1 and a core diameter d 2 are different. That is, the core diameter is different between any two adjacent cores among the eight cores 11 to 18.

或いは、コア11,コア13,コア15およびコア17は共通の屈折率nを有する。また、コア12,コア14,コア16およびコア18は共通の屈折率nを有する。屈折率nおよび屈折率nは相違する。すなわち、8個のコア11〜18のうち隣り合う任意の2つのコアの間で屈折率は異なっている。 Alternatively, the core 11, the core 13, the core 15 and the core 17 have a common refractive index n 1. The core 12, the core 14, the core 16 and core 18 have a common refractive index n 2. The refractive index n 1 and the refractive index n 2 are different. That is, the refractive index is different between any two adjacent cores among the eight cores 11 to 18.

マルチコア光ファイバ1Eは、8個のコア11〜18のうち隣り合う2つのコアの間でコア径または屈折率が異なっていることから、隣り合う2つのコアの間で伝搬定数が異なって、クロストークを抑制することができる。   In the multi-core optical fiber 1E, the core diameter or the refractive index is different between two adjacent cores among the eight cores 11 to 18, so that the propagation constants are different between the two adjacent cores. Talk can be suppressed.

3個の高粘性領域31〜33もファイバ軸方向に延在している。高粘性領域31〜33の断面形状は任意である。高粘性領域31〜33はクラッド20に接して設けられている。高粘性領域31〜33はコア11〜18の何れからも離間して設けられているのが好ましい。   Three high-viscosity regions 31 to 33 also extend in the fiber axial direction. The cross-sectional shape of the high viscosity regions 31 to 33 is arbitrary. The highly viscous regions 31 to 33 are provided in contact with the clad 20. The highly viscous regions 31 to 33 are preferably provided apart from any of the cores 11 to 18.

線引時の温度において、クラッド20の粘性より8個のコア11〜18の最大粘性が大きく、8個のコア11〜18の最大粘性より3個の高粘性領域31〜33の粘性が大きい。例えば、8個のコア11〜18は、塩素を添加された石英ガラスである。3個の高粘性領域31〜33は、8個のコア11〜18の塩素添加量より少ない塩素添加量である石英ガラスである。また、クラッド20は、弗素を添加された石英ガラスである。   At the temperature at the time of drawing, the maximum viscosity of the eight cores 11 to 18 is higher than the viscosity of the clad 20, and the viscosity of the three high-viscosity regions 31 to 33 is higher than the maximum viscosity of the eight cores 11 to 18. For example, the eight cores 11 to 18 are quartz glass to which chlorine is added. The three high-viscosity regions 31 to 33 are quartz glass having a chlorine addition amount smaller than the chlorine addition amount of the eight cores 11 to 18. The clad 20 is quartz glass to which fluorine is added.

第5実施形態のマルチコア光ファイバ1Eは、母材の一端が加熱溶融され線引されて製造される際に、粘性が最も高い高粘性領域31〜33に歪が集中することから、高粘性領域31〜33に応力が残留する。コア11〜18の残留応力は無い(又は小さい)ので、残留応力に因るコア11〜18の屈折率の変化は無い(又は小さい)。したがって、第5実施形態のマルチコア光ファイバ1Eは、低張力線引により製造される必要がなく、各コアの屈折率が設計どおりとなるように容易に製造され得る。   In the multi-core optical fiber 1E of the fifth embodiment, when one end of a base material is manufactured by being heated and melted and drawn, strain concentrates on the highly viscous regions 31 to 33 having the highest viscosity. Stress remains in 31-33. Since there is no (or small) residual stress in the cores 11 to 18, there is no change (or small) in the refractive index of the cores 11 to 18 due to the residual stress. Therefore, the multi-core optical fiber 1E of the fifth embodiment does not need to be manufactured by low tension drawing, and can be easily manufactured such that the refractive index of each core is as designed.

3個の高粘性領域31〜33は、ファイバ軸に垂直な断面において、断面中心に対して3回の回転対称性を有するように設けられている。したがって、第5実施形態のマルチコア光ファイバ1Eは、高粘性領域31〜33に残留応力が集中した場合であっても、ファイバカールの発生を防ぐことが可能であり、融着接続の作業において芯出しが容易である。   The three high-viscosity regions 31 to 33 are provided so as to have three-fold rotational symmetry with respect to the center of the cross section in a cross section perpendicular to the fiber axis. Therefore, the multi-core optical fiber 1E of the fifth embodiment can prevent the occurrence of fiber curl even when residual stress is concentrated in the high-viscosity regions 31 to 33. Easy to put out.

また、ファイバ軸に垂直な断面において、8個のコア11〜18が2回の回転対称性を有するように配置されているのに対して、当該対称性を破る位置に3個の高粘性領域31〜33が配置されている。したがって、第5実施形態のマルチコア光ファイバ1Eでは、3個の高粘性領域31〜33は、8個のコア11〜18の各々を識別する為のコア識別マーカとしても機能し得る。   Further, in the cross section perpendicular to the fiber axis, the eight cores 11 to 18 are arranged so as to have two-fold rotational symmetry, whereas three high-viscosity regions are located at positions where the symmetry is broken. 31-33 are arranged. Therefore, in the multi-core optical fiber 1E of the fifth embodiment, the three high-viscosity regions 31 to 33 can also function as core identification markers for identifying each of the eight cores 11 to 18.

1A〜1E…マルチコア光ファイバ、10〜18…コア、20…クラッド、30〜34…高粘性領域。
1A to 1E ... multi-core optical fiber, 10 to 18 ... core, 20 ... cladding, 30 to 34 ... high viscosity region.

Claims (2)

複数のコアと、前記複数のコアの屈折率より低い屈折率を有し前記複数のコアを取り囲む共通のクラッドと、前記クラッドに接して設けられた高粘性領域とを有し、
前記複数のコアおよび前記高粘性領域がファイバ軸方向に延在し、
線引時の温度において、前記クラッドの粘性より前記複数のコアの最大粘性が大きく、前記複数のコアの最大粘性より前記高粘性領域の粘性が大きく、
ファイバ軸に垂直な断面において複数の前記高粘性領域が断面中心に対して2回以上の回転対称性を有する位置に設けられている
ことを特徴とするマルチコア光ファイバ。
A plurality of cores, a common cladding having a refractive index lower than that of the plurality of cores and surrounding the plurality of cores, and a highly viscous region provided in contact with the cladding,
The plurality of cores and the highly viscous region extend in a fiber axial direction;
At the temperature at the time of drawing, the maximum viscosity of the plurality of cores is larger than the viscosity of the clad, and the viscosity of the high viscosity region is larger than the maximum viscosity of the plurality of cores,
A multi-core optical fiber, wherein a plurality of the high-viscosity regions are provided at a position having rotational symmetry twice or more with respect to the center of the cross section in a cross section perpendicular to the fiber axis.
前記複数のコアは、塩素を添加された石英ガラスであり、
前記高粘性領域は、前記複数のコアの塩素添加量より少ない塩素添加量である石英ガラスであり、
前記クラッドは、弗素を添加された石英ガラスである、
ことを特徴とする請求項1に記載のマルチコア光ファイバ。
The plurality of cores are quartz glass to which chlorine is added,
The high-viscosity region is quartz glass having a chlorine addition amount smaller than the chlorine addition amount of the plurality of cores,
The clad is quartz glass doped with fluorine,
The multi-core optical fiber according to claim 1.
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