JP5660673B2 - Optical fiber - Google Patents

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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Description

本願発明は、光ファイバに関する。さらに詳しくは、光伝送システムにおいて信号光を伝送する光伝送媒体に用いられる光ファイバに関する。   The present invention relates to an optical fiber. More specifically, the present invention relates to an optical fiber used for an optical transmission medium that transmits signal light in an optical transmission system.

光伝送システムでは光ファイバの波長分散や非線形効果が伝送特性を制限するので、かかる光ファイバの波長分散や非線形効果を低減するために、種々の構造の光ファイバが開発され、広く用いられている。   In optical transmission systems, chromatic dispersion and nonlinear effects of optical fibers limit transmission characteristics, and optical fibers with various structures have been developed and widely used to reduce chromatic dispersion and nonlinear effects of such optical fibers. .

近年、光ファイバの内部に空孔を有する空孔構造光ファイバが、従来の充実型光ファイバでは実現できない様々な特性を有することから、新しい光伝送媒体として高い関心を集めている。光伝送システムでは入力パワーが大きくなると非線形効果による伝送品質の劣化があるため、入力光パワーが制限され、伝送容量の大容量化や中継間隔の長距離化の妨げとなっている。   2. Description of the Related Art In recent years, a hole-structured optical fiber having holes inside an optical fiber has various characteristics that cannot be realized by a conventional solid-state optical fiber, and thus has attracted high interest as a new optical transmission medium. In an optical transmission system, when input power increases, transmission quality deteriorates due to nonlinear effects. Therefore, input optical power is limited, which hinders an increase in transmission capacity and an increase in repeater distance.

ここで、非線形効果の発生は光ファイバ中における入力パワーの密度に反比例するため、光波が伝搬する面積である光ファイバの実効断面積(Aeff)を大きくして、光ファイバ内のパワー密度があまり高くならないようにすることが非線形効果の抑制に効果がある。 Here, since the occurrence of the nonlinear effect is inversely proportional to the density of the input power in the optical fiber, the effective area (A eff ) of the optical fiber, which is the area where the light wave propagates, is increased, and the power density in the optical fiber is increased. It is effective to suppress the non-linear effect to make it not so high.

これに対して、前記した空孔構造光ファイバは、低非線形光伝送路を実現するために、実効断面積の拡大が期待できる。そのため、実効断面積の拡大を検討した種々の空孔構造光ファイバが報告されている(例えば、非特許文献1、非特許文献2を参照。)。   On the other hand, the above-described hole-structured optical fiber can be expected to increase the effective cross-sectional area in order to realize a low nonlinear optical transmission line. For this reason, various hole-structured optical fibers that have been studied for increasing the effective cross-sectional area have been reported (see, for example, Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2).

T.Matsui,et al., “Applicability of Photonic Crystal Fiber With Uniform Air−Hole Structure to High−Speed and Wide−Band Transmission Over Conventional Telecommunication Bands,”J.Lightwave Technol. 27,5410−5416,2009.T. T. et al. Matsui, et al. , “Applicability of Photonic Crystal Fiber With Uniform Air-Hole Structure to High-Speed and Wide-Transmission OverTencon. Lightwave Technol. 27, 5410-5416, 2009. K.Mukasa,et al., “Comparisons of merits on wide−band transmission systems between using extremely improved solid SMFs with Aeff of 160μm2 and loss of 0.175dB/km and using large−Aeff holey fibers enabling transmission over 600nm bandwidth,”the Proceedings of OFC2008,OthR1,Feb.2008.K. Mukasa, et al. , "Comparisons of merits on wide-band transmission systems between using extremely improved solid SMFs with Aeff of 160μm2 and loss of 0.175dB / km and using large-Aeff holey fibers enabling transmission over 600nm bandwidth," the Proceedings of OFC2008, OthR1, Feb. 2008.

しかしながら、従来の充実型の光ファイバや均一構造のフォトニック結晶ファイバでは、実効断面積は160μm以下に制限されてしまっていたのが実情であった。 However, in the conventional solid optical fiber and the photonic crystal fiber having a uniform structure, the actual cross-sectional area has been limited to 160 μm 2 or less.

本願発明の目的は、前記の課題に鑑みてなされたものであり、従来の光ファイバよりも大きな実効断面積を実現することができる光ファイバを提供するものである。   The object of the present invention has been made in view of the above-described problems, and provides an optical fiber capable of realizing a larger effective area than a conventional optical fiber.

上記目的を達成するために、本願発明の光ファイバは、コア部と、クラッド部内でコア部に対して周回状に形成される空孔部層を少なくとも2層以上有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the optical fiber of the present invention has a core part and at least two hole part layers formed around the core part in the cladding part.

具体的には、本願発明の光ファイバは、コア部と、前記コア部を包囲し、前記コア部の屈折率よりも低い屈折率のクラッド部と、前記クラッド部の内部で、光ファイバ軸方向に連続的且つ光ファイバ軸方向に直交する断面で離散的に設けられる複数個の空孔部が前記コア部に対して周回状に形成された2層以上の空孔部層とを備え、前記コア部及び前記クラッド部の比屈折率差は0.06%以上かつ0.1%以下を満たし、前記コア部の半径は6.0μm以上かつ6.5μm以下を満たす。ただし、波長1550nmにおいて、実効断面積は、160μm 以上、210μm 以下であり、遮断波長は、1450nm以下であり、1450nm以上1625nm以下の波長の光に対しては、曲げ半径30mmにおける曲げ損失は、0.5dB/100turns以下である。 Specifically, the optical fiber of the present invention includes a core part, a cladding part surrounding the core part, having a refractive index lower than the refractive index of the core part, and an optical fiber axial direction inside the cladding part. A plurality of hole portions provided continuously and discretely in a cross section orthogonal to the optical fiber axis direction, and having two or more hole portion layers formed in a circular shape with respect to the core portion, The relative refractive index difference between the core part and the clad part satisfies 0.06% or more and 0.1% or less, and the radius of the core part satisfies 6.0 μm or more and 6.5 μm or less. However, at a wavelength of 1550 nm, the effective cross-sectional area is 160 μm 2 or more and 210 μm 2 or less, the cutoff wavelength is 1450 nm or less, and the bending loss at a bending radius of 30 mm is not more than 1450 nm and 1625 nm or less. , 0.5 dB / 100 turn or less.

本願発明の光ファイバは、従来の光ファイバよりも大きな実効断面積を実現することができる   The optical fiber of the present invention can achieve a larger effective area than the conventional optical fiber.

本願発明の光ファイバは、前記コア部に最も近い空孔部層が、前記コア部に最も近い空孔部層の外側にある空孔部層より実効屈折率分布が小さいことが好ましい。   In the optical fiber of the present invention, it is preferable that the hole portion layer closest to the core portion has a smaller effective refractive index distribution than the hole portion layer outside the hole portion layer closest to the core portion.

本願発明の光ファイバは、前記コア部に最も近い空孔部層が、前記コア部に最も近い空孔部層の外側にある空孔部層より実効屈折率分布が小さいことによって、従来の光ファイバよりも大きな実効断面積を実現することができる。   In the optical fiber of the present invention, the hole layer closest to the core part has a smaller effective refractive index distribution than the hole layer outside the hole part layer closest to the core part. A larger effective area than that of the fiber can be realized.

本願発明の光ファイバは、前記コア部に最も近い空孔部層が、前記外側にある空孔部層より空孔部占有率が大きいことが好ましい。   In the optical fiber of the present invention, it is preferable that the hole portion layer closest to the core portion has a larger hole portion occupation ratio than the hole portion layer on the outside.

本願発明の光ファイバは、前記コア部に最も近い空孔部層が、前記外側にある空孔部層より空孔部占有率が大きいことによって、従来の光ファイバよりも大きな実効断面積を実現することができる。   The optical fiber of the present invention realizes a larger effective area than the conventional optical fiber because the hole layer closest to the core part has a larger hole area occupation ratio than the hole layer on the outside. can do.

本願発明の光ファイバは、前記空孔部は前記光ファイバ軸方向に直交する断面形状が円形であり、前記コア部に最も近い空孔部層を構成する前記空孔部の直径が、前記外側にある空孔部層を構成する前記空孔部の直径より大きいことが好ましい。   In the optical fiber of the present invention, the hole portion has a circular cross-sectional shape perpendicular to the optical fiber axial direction, and the diameter of the hole portion constituting the hole layer closest to the core portion is the outer side. It is preferable that it is larger than the diameter of the hole part constituting the hole part layer in

本願発明の光ファイバは、前記コア部に最も近い空孔部層を構成する前記空孔部の直径が、前記外側にある空孔部層を構成する前記空孔部の直径より大きいことによって、従来の光ファイバよりも大きな実効断面積を実現することができる。   In the optical fiber of the present invention, the diameter of the hole portion constituting the hole portion layer closest to the core portion is larger than the diameter of the hole portion constituting the hole portion layer on the outside, A larger effective area than a conventional optical fiber can be realized.

本願発明の光ファイバは、前記コア部に最も近い空孔部層が、前記外側にある空孔部層より空孔部分布密度が大きいことが好ましい。   In the optical fiber of the present invention, it is preferable that the hole portion layer closest to the core portion has a larger hole portion distribution density than the hole portion layer on the outside.

本願発明の光ファイバは、前記コア部に最も近い空孔部層が、前記外側にある空孔部層より空孔部分布密度が大きいことによって、従来の光ファイバよりも大きな実効断面積を実現することができる。   The optical fiber of the present invention realizes a larger effective area than the conventional optical fiber, because the hole layer closest to the core part has a higher hole distribution density than the hole layer on the outside. can do.

本願発明の光ファイバは、前記空孔部が、前記コア部を中心として円環状または正多角形状に配置されて形成されることが好ましい。   In the optical fiber of the present invention, it is preferable that the hole portion is formed in an annular shape or a regular polygonal shape with the core portion as a center.

本願発明の光ファイバは、前記空孔部が、前記コア部を中心として円環状または正多角形状に配置されて形成されることによって、設計が容易となる。   The optical fiber of the present invention can be easily designed by forming the hole portion in an annular shape or a regular polygonal shape with the core portion as the center.

本願発明の光ファイバは、光が伝搬する面積である光ファイバの実効断面積が160μm以上、210μm以下であることが好ましい。 In the optical fiber of the present invention, the effective cross-sectional area of the optical fiber, which is the area through which light propagates, is preferably 160 μm 2 or more and 210 μm 2 or less.

本願発明の光ファイバは、遮断波長が1450nm以下であることが好ましい。   The optical fiber of the present invention preferably has a cutoff wavelength of 1450 nm or less.

本願発明の光ファイバは、1450nm以上1625nm以下の波長の光に対して、曲げ半径30mmにおける曲げ損失が0.5dB/100turns以下であることが好ましい。   The optical fiber of the present invention preferably has a bending loss of 0.5 dB / 100 turn or less at a bending radius of 30 mm for light having a wavelength of 1450 nm or more and 1625 nm or less.

本願発明に係る光ファイバは、従来の光ファイバよりも大きな実効断面積を実現することができる。   The optical fiber according to the present invention can realize a larger effective area than the conventional optical fiber.

本願発明の第1実施形態に係る光ファイバの断面構造を示す概略図である。It is the schematic which shows the cross-section of the optical fiber which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本願発明の第1実施形態に係る光ファイバの断面構造を示す概略図である。It is the schematic which shows the cross-section of the optical fiber which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1及び図2の構造の光ファイバにおいて、コア部の半径aに対して得られる最大実効断面積を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing the maximum effective cross-sectional area obtained with respect to the radius a of the core portion in the optical fiber having the structure of FIGS. 1 and 2. 図1の構造の光ファイバにおいて、最適構造時の基本モードの曲げ損失の波長依存性を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing the wavelength dependence of the bending loss of the fundamental mode in the optimum structure in the optical fiber having the structure of FIG. 1. 図2の構造の光ファイバにおいて、最適設計時の基本モードの曲げ損失の波長依存性を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing the wavelength dependence of the bending loss of the fundamental mode at the time of optimal design in the optical fiber having the structure of FIG. 2. 図1及び図2の構造の光ファイバにおいて、コア部の半径aに対して得られる最大実効断面積の変化を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a change in the maximum effective cross-sectional area obtained with respect to the radius a of the core portion in the optical fiber having the structure of FIGS. 図1及び図2の構造の光ファイバにおいて、比屈折率差Δに対して得られる最大実効断面積を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a maximum effective cross-sectional area obtained with respect to a relative refractive index difference Δ in the optical fiber having the structure of FIGS. 1 and 2. 図1の構造の光ファイバにおいて、実効断面積を最大化する構造を示した図である。It is the figure which showed the structure which maximizes an effective area in the optical fiber of the structure of FIG. 図2の構造の光ファイバにおいて、実効断面積を最大化する構造を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a structure for maximizing an effective area in the optical fiber having the structure of FIG. 図1の構造の光ファイバにおいて、曲げ半径と曲げ損失との関係を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a bending radius and a bending loss in the optical fiber having the structure of FIG. 1. 図2の構造の光ファイバにおいて、曲げ半径と曲げ損失との関係を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a bending radius and a bending loss in the optical fiber having the structure of FIG. 2. 本願発明の第2実施形態に係る光ファイバの断面構造を示す概略図である。It is the schematic which shows the cross-section of the optical fiber which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

添付の図面を参照して本願発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本願発明の実施の例であり、本願発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Embodiment described below is an example of implementation of this invention, and this invention is not restrict | limited to the following embodiment. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.

(第1実施形態)
(1)光ファイバ1の構造
図1及び図2は本願発明の第1実施形態に係る光ファイバ1の断面構造を示す概略図である。ここで、図1及び図2において、1は光ファイバ、2はコア部、3はクラッド部、4は空孔部、5は空孔部層(第1の層51,第2の層52)である。
(First embodiment)
(1) Structure of optical fiber 1 FIG.1 and FIG.2 is schematic which shows the cross-section of the optical fiber 1 which concerns on 1st Embodiment of this invention. Here, in FIGS. 1 and 2, 1 is an optical fiber, 2 is a core part, 3 is a cladding part, 4 is a hole part, and 5 is a hole part layer (first layer 51, second layer 52). It is.

図1に示した断面構造の光ファイバ1は、光ファイバ軸方向(図1の紙面に対して直交する方向であり、いわゆる長手方向と同意。以下図2及び図12について同じ。)に連続して均一な外径の断面視円形状のコア部2と、かかるコア部2の周囲を包囲する、断面視円形状のクラッド部3とを有する。また、コア部2の屈折率nがクラッド部3の屈折率nよりも高く(n>n)形成されている。 The optical fiber 1 having the cross-sectional structure shown in FIG. 1 is continuous with the optical fiber axial direction (the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1 and agrees with the so-called longitudinal direction. The same applies to FIGS. 2 and 12 below). A core portion 2 having a circular outer shape with a uniform outer diameter, and a clad portion 3 having a circular shape in a sectional view surrounding the periphery of the core portion 2. Further, the refractive index n 1 of the core portion 2 is higher than the refractive index n 2 of the cladding portion 3 (n 1 > n 2 ).

クラッド部3の内部におけるコア部2の周囲には、光ファイバ軸方向に連続的にかつ光ファイバ軸方向に直交する断面を有する複数個の空孔部4が配設されている、かかる空孔部4は、断面視円形状で、光ファイバ軸心となるコア部2を中心として周回状に空孔部層5を形成しており、本実施形態にあっては、コア部2に最も近い空孔部層51(第1の層51)と、コア部2から離れる方向(光ファイバ1の外周方向。以下同じ。)に、空孔部層51(第1の層51)の外側に隣接して、かかる空孔部層51の外側にある空孔部層52(第2の層52)という2つの層が、いずれも正六角形状に形成されている態様を示している。クラッド部3の内部に配設された断面視円形状の複数の空孔部4はいずれも、光ファイバ1の光ファイバ軸方向には一様な大きさの直径dで一定とされており、また、同じ層(第1の層51,第2の層52)における隣り合う空孔部4の中心間の距離も一定とされている。   A plurality of hole portions 4 having a cross section that is continuous in the optical fiber axis direction and orthogonal to the optical fiber axis direction are disposed around the core portion 2 inside the cladding portion 3. The portion 4 has a circular shape in cross section and forms a hole portion layer 5 in a circular shape around the core portion 2 serving as the optical fiber axis. In this embodiment, the portion 4 is closest to the core portion 2. Adjacent to the outer side of the hole part layer 51 (first layer 51) in the direction away from the hole part layer 51 (first layer 51) (the outer peripheral direction of the optical fiber 1; the same applies hereinafter). And the two layers called the hole part layer 52 (2nd layer 52) in the outer side of this hole part layer 51 have shown the aspect by which all are formed in the regular hexagon shape. Each of the plurality of hole portions 4 having a circular shape in a cross-sectional view disposed inside the cladding portion 3 is constant with a diameter d having a uniform size in the optical fiber axial direction of the optical fiber 1. Further, the distance between the centers of the adjacent hole portions 4 in the same layer (the first layer 51 and the second layer 52) is also constant.

また、図2に示した断面構造の光ファイバ1も、図1に示した断面構造の光ファイバ1と同様に、断面視円形状のコア部2と、かかるコア部2の周囲を包囲する、断面視円形状のクラッド部3とを有し、コア部2の屈折率nがクラッド部3の屈折率nよりも高い。また、クラッド部3の内部におけるコア部2の周囲には、図1の光ファイバ1と同様に、複数個の空孔部4が配設されており、かかる空孔部4は、断面視円形状で、コア部2を中心として周回状に空孔部層5を形成している。 Further, the optical fiber 1 having the cross-sectional structure shown in FIG. 2 also surrounds the core portion 2 having a circular shape in cross-section and the periphery of the core portion 2, similarly to the optical fiber 1 having the cross-sectional structure shown in FIG. A clad part 3 having a circular shape in section, and the refractive index n 1 of the core part 2 is higher than the refractive index n 2 of the clad part 3. In addition, a plurality of hole portions 4 are disposed around the core portion 2 inside the clad portion 3 as in the case of the optical fiber 1 in FIG. The hole portion layer 5 is formed in a circular shape around the core portion 2 in the shape.

空孔部層5は、コア部2に最も近い空孔部層51(第1の層51)と、コア部2から離れる方向に、空孔部層51(第1の層51)の外側に隣接して、かかる空孔部層51の外側にある空孔部層52(第2の層52)という2つの層が、いずれも正六角形状に形成されている。クラッド部3の内部に配設された複数の空孔部4は、同じ層(第1の層51,第2の層52)における隣り合う空孔部4の中心間の距離も一定とされている。   The hole layer 5 is formed on the outer side of the hole layer 51 (first layer 51) in the direction away from the hole layer 51 (first layer 51) closest to the core 2. Adjacent to each other, two layers called a hole layer 52 (second layer 52) outside the hole layer 51 are formed in a regular hexagonal shape. The plurality of hole portions 4 arranged in the clad portion 3 have a constant distance between the centers of the adjacent hole portions 4 in the same layer (the first layer 51 and the second layer 52). Yes.

そして、図2に示す構造の光ファイバ1は、第1の層51、第2の層52のうちコア部2に近い側の層(第1の層51)を構成する空孔部4の直径dが、第2の層52を構成する空孔部4の直径dより大きく形成されている。相対的に直径が大きい空孔部4が存在している領域である第1の層51は、相対的に直径が小さい空孔部4が存在している領域である第2の層52より相対的に空孔部占有率が大きく、空孔部占有率が大きい第1の層51の実効的な屈折率分布(実効屈折率分布)は、相対的に空孔部占有率が小さい第2の層52の実効屈折率分布より小さくなる。 The optical fiber 1 having the structure shown in FIG. 2 has a diameter of the hole portion 4 constituting the first layer 51 and the second layer 52 on the side closer to the core portion 2 (first layer 51). d 1 is formed to be larger than the diameter d 2 of the hole 4 constituting the second layer 52. The first layer 51, which is a region where the hole portion 4 having a relatively large diameter exists, is more relative to the second layer 52, which is a region where the hole portion 4 having a relatively small diameter exists. In particular, the effective refractive index distribution (effective refractive index distribution) of the first layer 51 having a large hole portion occupation ratio and a large hole portion occupation ratio is the second. It becomes smaller than the effective refractive index distribution of the layer 52.

コア部2の屈折率はクラッド部3の屈折率より高いことから、コア部2の実効屈折率分布、第1の層51の実効屈折率分布、第2の層51の実効屈折率分布を比較すると、コア部2の実効屈折率分布が一番高く、コア部2と第2の層52に挟まれた第1の層51の屈折率分布が一番小さくなる、いわゆるW型分布となる(コア部2の実効屈折率分布>第2の層52の実効屈折率分布>第1の層51の実効屈折率分布)。屈折率分布がW型分布となる光ファイバ1は、大きな実効断面積が期待でき、本実施形態の光ファイバ1は、空孔部4の構造を屈折率分布がW型分布となるように形成したので、従来の光ファイバ1よりも大きな実効断面積を実現できることになる。   Since the refractive index of the core part 2 is higher than the refractive index of the cladding part 3, the effective refractive index distribution of the core part 2, the effective refractive index distribution of the first layer 51, and the effective refractive index distribution of the second layer 51 are compared. Then, the effective refractive index distribution of the core part 2 is the highest, and the refractive index distribution of the first layer 51 sandwiched between the core part 2 and the second layer 52 is the smallest, so-called W-type distribution ( Effective refractive index distribution of core part 2> effective refractive index distribution of second layer 52> effective refractive index distribution of first layer 51). The optical fiber 1 in which the refractive index distribution is a W-type distribution can be expected to have a large effective area, and the optical fiber 1 of the present embodiment is formed so that the refractive index distribution has a W-type distribution. Therefore, an effective area larger than that of the conventional optical fiber 1 can be realized.

なお、空孔部4により形成される空孔部層5の数は、図1及び図2では2層として表記しているが、これには限定されず、3層以上としてもよい。空孔部層5の数を3以上とする場合は、x層の空孔部4の直径を、それを取り囲むy層(ただし、x、yは正の整数でx+y=N)の空孔部4の直径より大きくすることでも実効的に同様な屈折率分布の関係が得られる。   In addition, although the number of the hole part layers 5 formed by the hole part 4 is represented as two layers in FIGS. 1 and 2, it is not limited to this and may be three or more layers. When the number of the hole part layers 5 is 3 or more, the diameter of the hole part 4 of the x layer is the hole part of the y layer (where x and y are positive integers and x + y = N) surrounding it. By making the diameter larger than 4, the same refractive index distribution relationship can be obtained effectively.

また、図1及び図2では空孔部層5の配置を、コア部2の周囲に空孔部4が正六角形状に周回して形成される態様を示しているが、コア部2を中心とする正六角形以外の他の正多角形状、またはコア部2を中心とする円環状となるように形成してもよい。   1 and 2 show an arrangement in which the hole layer 5 is arranged around the core part 2 so that the hole part 4 is formed in a regular hexagonal shape. It may be formed so as to have a regular polygonal shape other than the regular hexagon, or an annular shape centering on the core portion 2.

本願発明に係る光ファイバ1の構成材料としては、光ファイバ軸方向に均一な材料で形成され、主成分として石英を使用することができる。本願発明に係る光ファイバ1において、コア部2の屈折率nをクラッド部3の屈折率nより高いように(n>n)するためには、例えば、コア部2の構成材料をゲルマニウム(Ge)やアルミニウム(Al)等の屈折率を増加させる不純物を添加した石英を用い、クラッド部3の材料を不純物のない純石英とすることで実現できる。また、他の手段としては、コア部2の構成材料を不純物のない純石英として、クラッド部3の構成材料をフッ素(F)やボロン(B)等の屈折率を低減させる不純物を添加した石英を用いることで実現できる。さらに、コア部2の構成材料を前記した屈折率が増加されたゲルマニウム(Ge)やアルミニウム(Al)等の屈折率を増加させる不純物を添加した石英として、クラッド部3の構成材料を前記したフッ素(F)やボロン(B)等の屈折率を低減させる不純物を添加した石英を用いるようにしてもよい。 As a constituent material of the optical fiber 1 according to the present invention, it is formed of a uniform material in the optical fiber axial direction, and quartz can be used as a main component. In the optical fiber 1 according to the present invention, in order to to the refractive index n 1 of the core portion 2 is higher than the refractive index n 2 of the cladding portion 3 (n 1> n 2) is, for example, the core portion 2 constituting material Can be realized by using quartz to which an impurity such as germanium (Ge) or aluminum (Al) is added to increase the refractive index, and using pure quartz without impurities as the material of the cladding part 3. As another means, the constituent material of the core part 2 is made of pure quartz having no impurities, and the constituent material of the cladding part 3 is made of quartz to which impurities such as fluorine (F) and boron (B) are added to reduce the refractive index. This can be realized by using Furthermore, the constituent material of the core portion 2 is made of quartz to which impurities such as germanium (Ge) and aluminum (Al) having an increased refractive index are added, and the constituent material of the cladding portion 3 is fluorine. You may make it use the quartz which added the impurity which reduces refractive indexes, such as (F) and boron (B).

本願発明に係る光ファイバ1を製造するには、特に制限はない。前記した構成材料等、屈折率がn>nとなるように調整されたコア部2とクラッド部3が形成された石英ロッドのコア部2の周囲に、ドリルや超音波加工法によって空孔部4を機械的に空けて製造する研削法や、コア部2の構成材料からなる中実の石英棒の周りにクラッド部3の構成材料からなる石英管によって形成された適当数のキャピラリー管を束ね、この束ねた石英棒とキャピラリー管とを石英ジャケット管に挿入して製造するキャピラリー法等を用いて空孔構造が形成された光ファイバ母材が得られる。空孔構造が形成された光ファイバ母材を加熱するとともに光ファイバ軸方向に線引きすることにより光ファイバ1を簡便に得ることができる。 There is no restriction | limiting in particular in manufacturing the optical fiber 1 which concerns on this invention. Around the core portion 2 of the quartz rod in which the core portion 2 and the clad portion 3 in which the refractive index is adjusted to satisfy n 1 > n 2 , such as the above-described constituent materials, are evacuated by a drill or an ultrasonic processing method. An appropriate number of capillary tubes formed of a quartz tube made of a constituent material of the cladding portion 3 around a solid quartz rod made of the constituent material of the core portion 2 or a grinding method for manufacturing the hole portion 4 mechanically. An optical fiber preform having a hole structure is obtained using a capillary method or the like that is manufactured by inserting the bundled quartz rod and capillary tube into a quartz jacket tube. The optical fiber 1 can be easily obtained by heating the optical fiber preform on which the hole structure is formed and drawing in the optical fiber axial direction.

(2)第1実施形態に係る光ファイバ1の諸特性:
次に、図1及び図2に示した本願発明に係る光ファイバ1の諸特性の一例について説明する。
(2) Various characteristics of the optical fiber 1 according to the first embodiment:
Next, examples of various characteristics of the optical fiber 1 according to the present invention shown in FIGS. 1 and 2 will be described.

図3は、図1及び図2に示した構造の光ファイバ1において、コア領域の比屈折率差Δを0.1%とした場合における、コア部2の半径aに対して得られる最大実効断面積(Aeff)の変化を示した図である。ここで、図1及び図2に示すように、Rはコア部2の中心から空孔部4までの最短距離を示す。 FIG. 3 shows the maximum effective obtained with respect to the radius a of the core portion 2 when the relative refractive index difference Δ of the core region is 0.1% in the optical fiber 1 having the structure shown in FIGS. It is the figure which showed the change of cross-sectional area ( Aeff ). Here, as shown in FIGS. 1 and 2, R represents the shortest distance from the center of the core portion 2 to the hole portion 4.

また、コア領域の比屈折率差Δ(%)は下記式(I)により算出される。式(I)中、nはコア部2の屈折率、nはクラッド部3の屈折率、をそれぞれ示す。
Δ(%)=(n −n 2)/(2×n ) ……(I)
なお、式(I)における計算では、国際標準であるITU−T G.656で推奨される曲げ損失及び遮断波長の条件を満たすよう設計されている。つまり、かかるITU−T G.656に準拠して、遮断波長を1450nm以下とし、基本モードの曲げ損失を、曲げ半径30mmにおいて0.5dB/100turns(ターンズ:巻き数)以下としている。なお、遮断波長は、前記した非特許文献1に記載される条件である、光ファイバ1を敷設した時の実効的な曲げ半径と考えられる140mmの曲げ半径に対して第1高次モードの損失が1dB/mとなる波長としている。
Further, the relative refractive index difference Δ (%) of the core region is calculated by the following formula (I). In the formula (I), n 1 represents the refractive index of the core portion 2, and n 2 represents the refractive index of the cladding portion 3.
Δ (%) = (n 1 2 −n 2 2 ) / (2 × n 1 2 ) (I)
In the calculation in formula (I), the international standard ITU-T G.I. Designed to meet the bending loss and cutoff wavelength requirements recommended in 656. That is, such ITU-T G.I. In accordance with 656, the cutoff wavelength is 1450 nm or less, and the bending loss of the fundamental mode is 0.5 dB / 100 turns (turns: number of turns) or less at a bending radius of 30 mm. Note that the cutoff wavelength is a loss of the first higher-order mode with respect to a bending radius of 140 mm, which is considered to be an effective bending radius when the optical fiber 1 is laid, which is the condition described in Non-Patent Document 1 described above. Is set to a wavelength of 1 dB / m.

図3に示すように、図1及び図2に示す構造の光ファイバ1は、コア部2の半径aが5〜7μmの範囲で、実効断面積160μm以上を実現することができる。また、図3からは、図1の構造であれば、コア部2の半径aが約6.0μmで実効断面積が最大になり、図2の構造であれば、コア部2の半径aが約6.5μmで実効断面積が最大になることが確認できる。 As shown in FIG. 3, the optical fiber 1 having the structure shown in FIGS. 1 and 2 can realize an effective cross-sectional area of 160 μm 2 or more when the radius a of the core portion 2 is in the range of 5 to 7 μm. Further, from FIG. 3, in the structure of FIG. 1, the radius a of the core portion 2 is about 6.0 μm and the effective sectional area becomes the maximum, and in the structure of FIG. 2, the radius a of the core portion 2 is It can be confirmed that the effective area is maximized at about 6.5 μm.

図4は、図1の構造の光ファイバ1において、コア領域の比屈折率差が0.1%、コア部2の半径aが6.0μmである場合における最適構造時の基本モードの曲げ損失の波長依存性(曲げ半径と曲げ損失の関係)を示した図であり、図5は、図2の構造の光ファイバ1において、コア領域の比屈折率差が0.1%、コア部2の半径aが6.5μmである場合における最適設計時の基本モードの曲げ損失の波長依存性(曲げ半径と曲げ損失の関係)を示した図である。   FIG. 4 shows the bending loss of the fundamental mode in the optimum structure when the relative refractive index difference in the core region is 0.1% and the radius a of the core part 2 is 6.0 μm in the optical fiber 1 having the structure of FIG. FIG. 5 is a diagram showing the wavelength dependence (relationship between bending radius and bending loss). FIG. 5 shows the optical fiber 1 having the structure shown in FIG. It is the figure which showed the wavelength dependence (relationship between a bending radius and a bending loss) of the bending loss of the fundamental mode at the time of the optimal design in case the radius a of 6.5 [mu] m.

なお、d(図1の構造における全ての空孔部4の直径。以下、図8について同じ。)とコア部2の直径2aの関係(d/2a)、Rとaの関係については図4、d(図2の構造における第1の層51を構成する空孔部4の直径。以下、図8及び図9について同じ。)とコア部2の直径2aとの関係(d/2a)、Rとaの関係、及びdとd(第2の層52を構成する空孔部4の直径。)の関係(d/d)については、図5に示したとおりである。 It should be noted that the relationship between d (the diameters of all the hole portions 4 in the structure of FIG. 1; hereinafter the same applies to FIG. 8) and the diameter 2a of the core portion 2 (d / 2a) and the relationship between R and a are as shown in FIG. , D 1 (the diameter of the hole portion 4 constituting the first layer 51 in the structure of FIG. 2; hereinafter, the same applies to FIGS. 8 and 9) and the diameter 2a of the core portion 2 (d 1 / 2a ), The relationship between R and a, and the relationship (d 2 / d 1 ) between d 1 and d 2 (the diameter of the hole 4 constituting the second layer 52) is as shown in FIG. is there.

前記した非特許文献1に記載の遮断波長の条件より、光ファイバ1を敷設した時の実効的な曲げ半径を140mmとみなすと、図4に示すように、図1の構造の光ファイバ1では材料固有の損失を除く導波構造に起因する損失が1450〜1625nmで0.2dB/km以下に抑えられている。また、図5に示すように、図2の構造の光ファイバ1では、図1の構造と比較して1450nm〜1625nmの波長帯域において0.05dB/km以下に抑えられており、図1の構造と比較して低い曲げ損失を実現することが可能となる。   Assuming that the effective bending radius when the optical fiber 1 is installed is 140 mm from the condition of the cutoff wavelength described in Non-Patent Document 1, the optical fiber 1 having the structure of FIG. Losses due to the waveguide structure excluding material-specific losses are suppressed to 0.2 dB / km or less at 1450 to 1625 nm. As shown in FIG. 5, the optical fiber 1 having the structure of FIG. 2 is suppressed to 0.05 dB / km or less in the wavelength band of 1450 nm to 1625 nm as compared with the structure of FIG. Compared to, it is possible to realize a low bending loss.

図6は、図1及び図2の構造の光ファイバ1において、コア領域の比屈折率差Δを0.08%とした場合における、コア部2の半径aに対して得られる最大実効断面積(Aeff)の変化を示した図である。なお、図6にあっては、図3で示した結果と同様に、国際標準であるITU−T G.656で推奨される曲げ損失及び遮断波長の条件を満たすよう設計している。図6に示すように、図1及び図2に示す構造の光ファイバ1は、コア部2の半径aが5〜7μmの範囲で実効断面積160μm2以上を実現できることが確認できる。実行断面積の上限としては210μm2程度である。 6 shows the maximum effective cross-sectional area obtained with respect to the radius a of the core portion 2 when the relative refractive index difference Δ of the core region is 0.08% in the optical fiber 1 having the structure of FIGS. It is the figure which showed the change of ( Aeff ). In addition, in FIG. 6, similarly to the results shown in FIG. It is designed to satisfy the bending loss and cutoff wavelength conditions recommended in 656. As shown in FIG. 6, it can be confirmed that the optical fiber 1 having the structure shown in FIGS. 1 and 2 can realize an effective cross-sectional area of 160 μm 2 or more when the radius a of the core portion 2 is in the range of 5 to 7 μm. The upper limit of the effective cross-sectional area is about 210 μm 2 .

図7は、図1及び図2の構造の光ファイバ1において、式(I)で算出される比屈折率差Δに対して得られる最大実効断面積(Aeff)を示す図である。図7に示すように、図1及び図2に示す構造とも、比屈折率Δが0.08%の場合に実効断面積が最大となっていることがわかる。また、図7からは、図2に示した構造の光ファイバは、図1に示した構造の光ファイバ1に対して、より大きな実効断面積が実現できることが確認できる。 FIG. 7 is a diagram showing the maximum effective cross-sectional area (A eff ) obtained for the relative refractive index difference Δ calculated by the formula (I) in the optical fiber 1 having the structure of FIGS. 1 and 2. As shown in FIG. 7, it can be seen that the effective cross-sectional area is the maximum when the relative refractive index Δ is 0.08% in both the structures shown in FIGS. From FIG. 7, it can be confirmed that the optical fiber having the structure shown in FIG. 2 can realize a larger effective area compared to the optical fiber 1 having the structure shown in FIG.

図8は、図1の構造の光ファイバ1において、比屈折率Δを0.08、0.1及び0.12%とした場合の実効断面積を最大化する構造を示した図である。図9は、図2の構造の光ファイバ1において、比屈折率Δを同様とした場合における実効断面積を最大化する構造を示した図である。なお、図8及び図9では、フォトニック結晶ファイバ構造(Δ=0%)を仮定したときも合わせて記載しており、Λは空孔部4間の距離を示す。図8に示すように、図1及び図2に示す構造の光ファイバ1にあっては、0.08〜0.12%の範囲における比屈折率Δにおいて、160μm以上の実効断面積が得られていることが確認できる。 FIG. 8 is a diagram showing a structure that maximizes the effective area when the relative refractive index Δ is set to 0.08, 0.1, and 0.12% in the optical fiber 1 having the structure of FIG. FIG. 9 is a diagram showing a structure for maximizing the effective area when the relative refractive index Δ is the same in the optical fiber 1 having the structure of FIG. 8 and 9, the photonic crystal fiber structure (Δ = 0%) is also assumed, and Λ indicates the distance between the hole portions 4. As shown in FIG. 8, in the optical fiber 1 having the structure shown in FIGS. 1 and 2, an effective area of 160 μm 2 or more is obtained at a relative refractive index Δ in the range of 0.08 to 0.12%. Can be confirmed.

図10は、図1の構造の光ファイバ1において、比屈折率Δを0.06%、0.08%、0.1%及び0.12%とした場合における曲げ半径と曲げ損失との関係を示した図である。図11は、図2の構造の光ファイバ1において、比屈折率Δを同様とした場合における曲げ半径と曲げ損失との関係を示した図である。   FIG. 10 shows the relationship between the bending radius and the bending loss when the relative refractive index Δ is 0.06%, 0.08%, 0.1% and 0.12% in the optical fiber 1 having the structure shown in FIG. FIG. FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the bending radius and the bending loss when the relative refractive index Δ is the same in the optical fiber 1 having the structure of FIG.

図10及び図11に示すように、比屈折率Δ=0%(フォトニック結晶ファイバ構造)の場合には、曲げ半径が大きくなっても曲げ損失が大幅に低下することはなく、1dB/km以上の値に収束しているため、光ファイバ1の敷設時には曲げ損失が1dB/km以上となってしまう。一方、図1に示す構造では、比屈折率Δを増加させることで曲げ損失半径を大幅に改善でき、Δを0.1%以上とすることで光ファイバ1を敷設した時の実効的な曲げ半径と考えられる140mmにおける曲げ半径を0.1dB/km以下に抑えることができる。図2に示す構造では、図1に示す構造より、曲げ損失をさらに小さくすることができる。   As shown in FIGS. 10 and 11, in the case of the relative refractive index Δ = 0% (photonic crystal fiber structure), the bending loss is not significantly reduced even when the bending radius is increased, and 1 dB / km. Since it converges to the above values, the bending loss becomes 1 dB / km or more when the optical fiber 1 is laid. On the other hand, in the structure shown in FIG. 1, the bending loss radius can be greatly improved by increasing the relative refractive index Δ, and the effective bending when the optical fiber 1 is laid by setting Δ to 0.1% or more. The bending radius at 140 mm considered to be the radius can be suppressed to 0.1 dB / km or less. In the structure shown in FIG. 2, the bending loss can be further reduced as compared with the structure shown in FIG.

このように、図1及び図2の構造の光ファイバにあっては、コア部2の屈折率をクラッド部3の屈折率より大きくし、図2に構造にあっては、第1の層51を構成する空孔部4の直径を、第2の層52を構成する空孔部4の直径より大きく形成しているので、外側の層ほど実効屈折率分布が大きくなり、曲げ半径を140mmとした場合における曲げ損失を0.1dB/km以下とすることができる。   As described above, in the optical fiber having the structure of FIGS. 1 and 2, the refractive index of the core portion 2 is made larger than the refractive index of the cladding portion 3, and in the structure of FIG. Is formed larger than the diameter of the hole 4 constituting the second layer 52, the effective refractive index distribution becomes larger toward the outer layer, and the bending radius is 140 mm. In this case, the bending loss can be 0.1 dB / km or less.

(3)第1実施形態の効果
以上説明したように、本実施形態に係る光ファイバ1は、空孔構造を有する光ファイバ1において、コア部2の屈折率がクラッド部3の屈折率より高く、クラッド部3に形成される空孔部層5が2層以上形成されている。よって、本実施形態の光ファイバは、従来の光ファイバよりも大きな実効断面積を実現することができる。
(3) Effects of First Embodiment As described above, in the optical fiber 1 according to this embodiment, the refractive index of the core portion 2 is higher than the refractive index of the cladding portion 3 in the optical fiber 1 having a hole structure. Two or more hole part layers 5 formed in the cladding part 3 are formed. Therefore, the optical fiber of this embodiment can realize a larger effective area than the conventional optical fiber.

また、コア部2に最も近い空孔部層51(第1の層51)の空孔部4の直径が、かかる空孔部層51の外側にある空孔部層52(第2の層52)の空孔部4の直径より大きく形成されている。よって、空孔部占有率が大きい第1の層51の実効的な屈折率分布が、相対的に空孔部占有率が小さい第2の層52の屈折率分布より小さくなる構成となる。そして、かかる構成により、本実施形態に係る光ファイバ1は、屈折率分布がいわゆるW型分布となり、単一モード光ファイバと同等の曲げ損失等の諸特性を維持しつつ、従来の光ファイバ1よりも大きな実効断面積、例えば160μmを超える実効断面積が実現でき、光伝送システムにおける入力パワーの制限の緩和が可能となり、光ファイバ1の非線形効果を抑制できる。 Further, the diameter of the hole portion 4 of the hole portion layer 51 (first layer 51) closest to the core portion 2 is equal to the hole portion layer 52 (second layer 52) outside the hole portion layer 51. ) Is larger than the diameter of the hole 4. Therefore, the effective refractive index distribution of the first layer 51 having a large hole portion occupancy is smaller than the refractive index distribution of the second layer 52 having a relatively small hole portion occupancy. With this configuration, the optical fiber 1 according to the present embodiment has a so-called W-type refractive index distribution, and maintains various characteristics such as bending loss equivalent to those of the single mode optical fiber, while maintaining the conventional optical fiber 1. A larger effective cross-sectional area, for example, an effective cross-sectional area exceeding 160 μm 2 can be realized, the restriction of the input power in the optical transmission system can be relaxed, and the nonlinear effect of the optical fiber 1 can be suppressed.

(第2実施形態)
(1)光ファイバ1の構造
図12は、第2実施形態に係る光ファイバ1の断面構造を示した概略図である。
なお、以下の説明では、すでに第1実施形態で説明した部分と同一あるいは略同一である部分等は、共通する符号を付して説明を省略する。また、空孔部4の外径の大きさの範囲、空孔部層5の配置、光ファイバ1の構成材料や製造方法等についても、第1実施形態と共通するので、説明を省略する。
(Second Embodiment)
(1) Structure of Optical Fiber 1 FIG. 12 is a schematic view showing a cross-sectional structure of the optical fiber 1 according to the second embodiment.
In the following description, parts that are the same as or substantially the same as those already described in the first embodiment are denoted by common reference numerals and description thereof is omitted. The range of the outer diameter of the hole 4, the arrangement of the hole layer 5, the constituent material of the optical fiber 1, the manufacturing method, and the like are also the same as those in the first embodiment, and will not be described.

図12に示した断面構造の光ファイバ1は、前記した図1及び図2に示した構造の光ファイバ1と同様、光ファイバ軸方向に連続して均一な外径の断面視円形状のコア部2と、かかるコア部2の周囲を包囲する、断面視円形状のクラッド部3とを有し、コア部2の屈折率がクラッド部3の屈折率よりも高くされている。   The optical fiber 1 having the cross-sectional structure shown in FIG. 12 is a core having a circular outer shape having a uniform outer diameter continuously in the axial direction of the optical fiber, like the optical fiber 1 having the structure shown in FIGS. And a clad part 3 having a circular shape in cross section surrounding the periphery of the core part 2, and the refractive index of the core part 2 is higher than the refractive index of the clad part 3.

また、クラッド部3の内部におけるコア部2の周囲には、光ファイバ軸方向に連続的にかつ光ファイバ軸方向に直交する断面を有する複数個の空孔部4が配設されている。かかる空孔部4は、断面視円形状で、コア部2を中心として周回状に空孔部層5を形成しており、本実施形態にあっては、コア部2に最も近い空孔部層51(第1の層51)と、コア部2から離れる方向に第1の層51に隣接して、空孔部層51(第1の層51)の外側にある空孔部層52(第2の層52)と、空孔部層52(第2の層52)に隣接して外側に空孔部層53(第3の層53)という3つの層が形成されており、クラッド部3の内部に配設された断面視円形状の複数の空孔部4はいずれも、光ファイバ1の光ファイバ軸方向には一様な大きさの直径dで一定とされており、また、同じ層(第1の層51,第2の層52,第3の層53)における隣り合う空孔部4の中心間の距離も一定とされている。   A plurality of hole portions 4 having a cross section that is continuous in the optical fiber axial direction and orthogonal to the optical fiber axial direction are disposed around the core portion 2 inside the cladding portion 3. The hole portion 4 has a circular shape in cross section, and forms a hole portion layer 5 in a circular shape around the core portion 2. In this embodiment, the hole portion closest to the core portion 2 is formed. A layer 51 (first layer 51) and a hole layer 52 (on the outer side of the hole layer 51 (first layer 51) adjacent to the first layer 51 in a direction away from the core 2 The second layer 52) and three layers of the hole layer 53 (third layer 53) are formed on the outer side adjacent to the hole layer 52 (second layer 52), and the cladding portion A plurality of hole portions 4 having a circular shape in cross section disposed in the inside of the optical fiber 1 are all constant in a diameter d having a uniform size in the optical fiber axial direction of the optical fiber 1, The distance between the centers of the adjacent hole portions 4 in the same layer (the first layer 51, the second layer 52, and the third layer 53) is also constant.

一方、本実施形態にあっては、第2の層52及び第3の層53についてはいずれも正六角形状に形成されているが、第1の層51については、第2の層52及び第3の層53と比較して空孔部4の分布密度が大きくなる正八角形状に形成されている。よって、第1の層51は、第2の層52や第3の層53より空孔部分布密度が大きく、単位面積当たりの空孔部4の占有率も大きくなるため、第1の層51における空孔部占有率が第2の層52及び第3の層53における空孔部占有率より大きくなるような構成とされている。   On the other hand, in the present embodiment, the second layer 52 and the third layer 53 are both formed in a regular hexagonal shape, but the second layer 52 and the third layer 53 are formed for the first layer 51. 3 is formed in a regular octagon shape in which the distribution density of the holes 4 is larger than that of the third layer 53. Therefore, the first layer 51 has a higher hole portion distribution density than the second layer 52 and the third layer 53, and the occupation ratio of the hole portions 4 per unit area also increases. Is configured to be larger than the hole area occupation ratio in the second layer 52 and the third layer 53.

このような構成により、相対的に空孔部占有率が大きい第1の層51の実効屈折率分布は、相対的に空孔部占有率が小さい第2の層52、第3の層53の実効屈折率分布より小さくなるため、光ファイバ1の屈折率分布も、いわゆるW型分布となり、従来の光ファイバよりも大きな実効断面積を実現できることになる。   With such a configuration, the effective refractive index distribution of the first layer 51 having a relatively large hole portion occupancy ratio of the second layer 52 and the third layer 53 having a relatively small hole portion occupancy ratio is obtained. Since the refractive index distribution is smaller than the effective refractive index distribution, the refractive index distribution of the optical fiber 1 is also a so-called W-type distribution, and a larger effective area than the conventional optical fiber can be realized.

本実施形態に係る光ファイバ1にあっては、コア部2に最も近い空孔部層5(本実施形態にあっては第1の層51)における空孔部の分布密度をかかる空孔部層の外側の空孔部層5(本実施形態にあっては第2の層52及び第2の層53)の空孔部分布密度より大きくするには、空孔部4が同じ大きさ(直径が同じ)の場合には、図12に示す構成のように、第1の層51を正八角形状、かかる層の外側にある第2の空孔部層52、第3の層53を正六角形状にする等、コア部2に最も近い空孔部層5(第1の層51)を、かかる空孔部層の外側の空孔部層(第2の層52及び第2の層53)より角の数が多い正多角形とする等、空孔部層5を空孔部4の分布密度を大きい状態にすればよい。   In the optical fiber 1 according to the present embodiment, the hole density is determined by the distribution density of the hole portions in the hole portion layer 5 (first layer 51 in the present embodiment) closest to the core portion 2. In order to make it larger than the hole portion distribution density of the hole portion layer 5 (the second layer 52 and the second layer 53 in this embodiment) outside the layer, the hole portion 4 has the same size ( In the case of the same diameter), the first layer 51 has a regular octagonal shape, and the second hole layer 52 and the third layer 53 outside the layer are formed as shown in FIG. The hole layer 5 (first layer 51) closest to the core 2, such as a hexagonal shape, is formed on the hole layer (the second layer 52 and the second layer 53) outside the hole layer. ) The hole portion layer 5 may be in a state where the distribution density of the hole portions 4 is high, such as a regular polygon having more corners.

(2)第2実施形態の効果:
以上説明したように、本実施形態に係る光ファイバ1は、空孔構造を有する光ファイバ1において、コア部2の屈折率がクラッド部3の屈折率より高く、また、クラッド部3に形成される空孔部層5が2層以上形成されている。よって、本実施形態の光ファイバは、従来の光ファイバよりも大きな実効断面積を実現することができる。
(2) Effects of the second embodiment:
As described above, in the optical fiber 1 according to the present embodiment, the refractive index of the core portion 2 is higher than the refractive index of the cladding portion 3 in the optical fiber 1 having a hole structure, and is formed in the cladding portion 3. Two or more hole portion layers 5 are formed. Therefore, the optical fiber of this embodiment can realize a larger effective area than the conventional optical fiber.

また、コア部2に最も近い空孔部層51(第1の層51)の空孔部密度分布が、かかる層の外側にある空孔部層52、53(第2の層52及び第3の層53)の空孔部密度分布より大きくなるように形成されている。よって、図2に示した構造の光ファイバ1と同様、第1の層51の空孔部占有率が相対的に大きくなり、空孔部占有率が大きい第1の層51の実効的な屈折率分布が、相対的に空孔部占有率が小さい第2の層52及び第3の層53の屈折率分布より小さく、屈折率分布がいわゆるW型分布となるため、前記した第1実施形態の奏する効果を享受することができる。   In addition, the pore density distribution of the pore layer 51 (first layer 51) closest to the core portion 2 indicates that the void portion layers 52 and 53 (second layer 52 and third layer 53) located outside the layer. The layer 53) is formed so as to be larger than the hole density distribution of the layer 53). Therefore, as in the optical fiber 1 having the structure shown in FIG. 2, the occupancy ratio of the first layer 51 is relatively large, and the effective refraction of the first layer 51 having a large occupancy ratio is large. Since the refractive index distribution is smaller than the refractive index distribution of the second layer 52 and the third layer 53 having a relatively small hole portion occupation ratio, and the refractive index distribution is a so-called W-type distribution, the first embodiment described above. You can enjoy the effects of

本願発明は、光伝送システムにおける伝送媒体として利用できる。   The present invention can be used as a transmission medium in an optical transmission system.

1: 光ファイバ
2: コア部
3: クラッド部
4: 空孔部
5: 空孔部層
51:空孔部層(第1の層)
52:空孔部層(第2の層)
53:空孔部層(第3の層)
1: Optical fiber 2: Core part 3: Clad part 4: Hole part 5: Hole part layer 51: Hole part layer (first layer)
52: Hole part layer (second layer)
53: Hole part layer (third layer)

Claims (6)

コア部と、
前記コア部を包囲し、前記コア部の屈折率よりも低い屈折率のクラッド部と、
前記クラッド部の内部で、光ファイバ軸方向に連続的且つ光ファイバ軸方向に直交する断面で離散的に設けられる複数個の空孔部が前記コア部に対して周回状に形成された2層以上の空孔部層と、を備え、
前記コア部及び前記クラッド部の比屈折率差は0.06%以上かつ0.1%以下を満たし、前記コア部の半径は6.0以上かつ6.5μm以下を満たす
ことを特徴とする光ファイバ。
ただし、
波長1550nmにおいて、実効断面積は、160μm 以上、210μm 以下であり、
遮断波長は、1450nm以下であり、
1450nm以上1625nm以下の波長の光に対しては、曲げ半径30mmにおける曲げ損失は、0.5dB/100turns以下である。
The core,
Surrounding the core portion, and a cladding portion having a refractive index lower than the refractive index of the core portion;
A two-layer structure in which a plurality of hole portions provided continuously in the optical fiber axial direction and discretely in a cross section orthogonal to the optical fiber axial direction are formed in a circular shape with respect to the core portion inside the cladding portion. Including the above-described hole portion layer,
The relative refractive index difference between the core part and the clad part satisfies 0.06% or more and 0.1% or less, and the radius of the core part satisfies 6.0 or more and 6.5 μm or less. fiber.
However,
At a wavelength of 1550 nm, the effective area is 160 μm 2 or more and 210 μm 2 or less,
The cutoff wavelength is 1450 nm or less,
For light with a wavelength of 1450 nm or more and 1625 nm or less, the bending loss at a bending radius of 30 mm is 0.5 dB / 100 turn or less.
前記コア部に最も近い空孔部層が、前記コア部に最も近い空孔部層の外側にある空孔部層より実効屈折率分布が小さいことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ。   2. The optical fiber according to claim 1, wherein the hole portion layer closest to the core portion has a smaller effective refractive index distribution than the hole portion layer outside the hole portion layer closest to the core portion. . 前記コア部に最も近い空孔部層が、前記外側にある空孔部層より空孔部占有率が大きいことを特徴とする請求項1又は2に記載の光ファイバ。   3. The optical fiber according to claim 1, wherein the hole portion layer closest to the core portion has a larger hole portion occupation ratio than the hole portion layer on the outer side. 前記空孔部が前記光ファイバ軸方向に直交する断面形状が円形であり、
前記コア部に最も近い空孔部層を構成する前記空孔部の直径が、前記外側にある空孔部層を構成する前記空孔部の直径より大きいことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の光ファイバ。
The hole has a circular cross-sectional shape perpendicular to the optical fiber axis direction,
4. The diameter of the hole part constituting the hole part layer closest to the core part is larger than the diameter of the hole part constituting the hole part layer on the outside. 5. The optical fiber in any one of.
前記コア部に最も近い空孔部層が、前記外側にある空孔部層より空孔部分布密度が大きいことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の光ファイバ。   5. The optical fiber according to claim 1, wherein the hole portion layer closest to the core portion has a hole portion distribution density higher than that of the hole portion layer on the outer side. 前記空孔部が、前記コア部を中心として円環状または正多角形状に配置されて形成されることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の光ファイバ。   The optical fiber according to any one of claims 1 to 5, wherein the hole portion is formed in an annular shape or a regular polygon shape with the core portion as a center.
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