JP6961487B2 - Fiber optic coupler - Google Patents

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Description

本発明の主題は、微細構造のマルチコア光ファイバを利用したファイバ光カプラである。 The subject of the present invention is a fiber optical coupler using a multi-core optical fiber having a fine structure.

パワーカプラは、光ファイバの利用に基づく通信回線に使用される基本構成要素の1つである。より高いデータ伝送密度の開発に向けて、電気通信市場はデータ伝送密度の向上、機能の改善及び新システム導入のコスト削減に重点を置く観点から、データレシピエントの要件を考慮に入れなければならない。ファイバ光カプラの目的は、1つ又は複数の入力光ファイバから1つ又は複数の出力光ファイバへパワーを伝送することである。カプラは任意の入出力構成で実施することができる。最も一般的なタイプのカプラには、xタイプのカプラ(2入力、2出力)とyタイプのカプラ(1入力と2出力/2入力と1出力)とが含まれる。このようなカプラには対称バージョンと非対称バージョンの両方がある。しかし、市場の需要は、チャネル数がより多いカプラを製造する必要があると判断した。必要に応じて、カプラは任意の数の入力と出力とを有し得るのに対し、主な制約はカプラ製造能力である。極端な例では、カプラの入力が出力よりも少ない場合(特にカプラが1つの入力とN個の出力を有する場合)は、カプラはパワースプリッタになる。N個の入力と1つの出力がある場合は、カプラは光信号コンバイナになる。 The power coupler is one of the basic components used in a communication line based on the use of optical fiber. To develop higher data transmission densities, the telecommunications market must take into account the requirements of data recipients with a focus on improving data transmission densities, improving functionality and reducing the cost of deploying new systems. .. The purpose of a fiber optical coupler is to transmit power from one or more input optical fibers to one or more output optical fibers. The coupler can be implemented in any input / output configuration. The most common types of couplers include x-type couplers (2 inputs and 2 outputs) and y-type couplers (1 input and 2 outputs / 2 inputs and 1 output). There are both symmetric and asymmetric versions of such couplers. However, market demand determined that it was necessary to manufacture couplers with a larger number of channels. If desired, the coupler can have any number of inputs and outputs, while the main constraint is the ability to manufacture the coupler. In an extreme case, if the coupler has fewer inputs than the outputs, especially if the coupler has one input and N outputs, the coupler becomes a power splitter. With N inputs and one output, the coupler becomes an optical signal combiner.

最先端のアクセスネットワーク、特にFFTxネットワーク(xに引き込むファイバ、例えばFTTH−家庭に引き込むファイバ)として定義されるアクセスネットワークの全面的な展開を確実にするため、適切に統合されたパワースプリッタとコンバイナが必要である。 Properly integrated power splitters and combiners are used to ensure full deployment of state-of-the-art access networks, especially those defined as FFTx networks (fibers to the x, eg FTTH-fibers to the home). is necessary.

FTTxネットワークは通常はPON(受動光ネットワーク)技術で構築される。論理スタートポロジで実行されるポイント−マルチポイントネットワークが存在する。物理的トポロジは主として加入者の分布に依存する:一世帯住宅の場合は、最も一般的なトポロジはバスネットワークであるのに対して、多世帯住宅の場合は、最も一般的な解決策はツリートポロジである。いずれの場合も、その中央点は信号を分配装置、すなわちOLT(光回線終端装置)からレシピエントとのネットワーク端末、いわゆるONT(光ネットワーク端末装置)に分割する光カプラから構成されている。 The FTTx network is usually constructed by PON (Passive Optical Network) technology. There is a point-to-multipoint network that runs in a logical star topology. The physical topology depends primarily on the distribution of subscribers: for single-family homes, the most common topology is the bus network, while for multi-family homes, the most common solution is the tree. Topology. In each case, the central point is composed of a distributor, that is, an optical coupler that divides a signal from an OLT (optical network unit) into a network terminal with a recipient, a so-called ONT (optical network terminal device).

電気通信に利用される最新の市販の信号結合要素は、一般に2つの技術:光ファイバ融着(FBT−融着双円錐(Bionical)テーパ)及びプレーナ技術(PLC−プレーナ光波回路を使用して製造される。バスネットワーク技術の場合は、利用される光カプラは通常はFBT技術で実施される。多数の出力ポートを必要とするツリーネットワークトポロジの場合は、利用される主要な解決策はPLCカプラである。 The latest commercial signal coupling elements used in telecommunications are generally manufactured using two technologies: fiber optic fusion (FBT-fused bicone (Bionical) taper) and planar technology (PLC-planar lightwave circuitry). In the case of bus network technology, the optical coupler utilized is usually implemented in FBT technology. For tree network topologies that require a large number of output ports, the primary solution utilized is the PLC coupler. Is.

FBTカプラは、2つの光ファイバを互いに隣接して配置し、次いでこれらを互いに融着し、テーパリングして単一の導波路を生成することによって形成される。この構造では、適切に近接したコアはもはや別個の通信チャネルとして扱うことはできない。カプラのアームの1つに入る信号はテーパエリアへと通過し、そこで光ファイバの寸法がかなり減少することによって、コアは光を伝送する能力を失い、したがって光はガラス面全体により伝導され、空気がクラッドの役割を果たす。テーパリングされた光ファイバが拡開すると、その直径も増大するコアはその導光能力を回復する。このような配置では、構造全体についてマクスウェル方程式が解かれ、一部又は全部のコアを同時に伝搬するいわゆるスーパーモードが生じる。構成に応じて、このような構造での光伝搬を利用してパワーコンバイナ又はスプリッタを構築することができる。 The FBT coupler is formed by arranging two optical fibers adjacent to each other, then fusing them together and tapering them to form a single waveguide. In this structure, properly adjacent cores can no longer be treated as separate communication channels. The signal entering one of the arms of the coupler passes through a tapered area, where the size of the optical fiber is significantly reduced, causing the core to lose its ability to transmit light, so light is conducted by the entire glass surface and air. Plays the role of clad. As the tapered optical fiber expands, the core, which also increases in diameter, regains its guiding capacity. In such an arrangement, Maxwell's equations are solved for the entire structure, resulting in a so-called supermode in which some or all cores propagate simultaneously. Depending on the configuration, light propagation in such a structure can be used to construct a power combiner or splitter.

FBT技術による融着を介したカプラ製造工程が、前述のカプラ及びその製造方法を記載している特許文献、米国特許第4550974号明細書に記載されている。これに提示されているカプラは対称型の2x2カプラであるが、非対称型カプラ、すなわち不均一なパワー分割を伴うカプラも製造可能である。このようなカプラは、複数の入力のうち1つだけを使用すれば、1x2パワースプリッタ構成で動作可能である。その特徴は、外部ネットワークの条件変化に対する耐性が高く、挿入損が少なく、逆反射が僅かであることである。このようなカプラの欠点の1つは最大のポート数が4個であることであり、それ以上のポートがある場合には均一なパワー分割の達成が困難であることである。 A coupler manufacturing process through fusion by FBT technology is described in US Pat. No. 4,550,974, a patent document describing the couplers and methods of manufacturing them. The coupler presented herein is a symmetric 2x2 coupler, but asymmetric couplers, i.e. couplers with non-uniform power splits, can also be manufactured. Such a coupler can operate in a 1x2 power splitter configuration using only one of the plurality of inputs. Its features are high resistance to changes in the conditions of the external network, low insertion loss, and slight back reflection. One of the drawbacks of such a coupler is that the maximum number of ports is four, and it is difficult to achieve uniform power division when there are more ports.

FBTとは対照的に、PLCプレーナ技術は、より多数の入力ポート(4〜128個)を有し、製品自体の小さい寸法、並びに1260〜1650nmのスペクトル範囲全体にわたる高い動作安定性を保証するカプラの製造が可能である。このような構造は特に、集積光学素子に利用される。このような構造を備えるデバイスの特徴は、モード変換を行う必要があるため損失が比較的多く、かつ内部損失が多いため、損失全体が数デシベルに達することである。加えて、集積光学系と光ファイバとを組立て、連結する技術には高度で高コストの方法が必要である。PLCカプラの構造とその製造方法は、特に特許文献、米国特許第5745619号明細書、及び米国特許出願第2003001289A1号明細書に記載されている。 In contrast to FBT, PLC planar technology has a larger number of input ports (4-128), ensuring the small dimensions of the product itself and high operational stability over the 1260 to 1650 nm spectral range. Can be manufactured. Such a structure is particularly utilized for integrated optics. A feature of a device having such a structure is that the total loss reaches several decibels because the mode conversion needs to be performed, so that the loss is relatively large and the internal loss is large. In addition, the technology for assembling and connecting integrated optics and optical fibers requires sophisticated and costly methods. The structure of the PLC coupler and the method for manufacturing the PLC coupler are described in particular in Patent Document, US Pat. No. 5,745,619, and US Pat. No. 2,3001,289A1.

現在利用されている光カプラの基本パラメータは、アクセスネットワーク、特に全ての伝送段階で使用される光ファイバの使用を前提とするFTTネットワークと定義されるアクセスネットワークの普及の大きな障害となっている。したがって特にパワーコンバイナ及びスプリッタとして利用される微細構造のマルチコア光ファイバを利用するファイバ光カプラから成る発明の目的は、任意数のチャネルに最適なパワーを保証する素子としての役割を果たすデバイスを開発することであった。 The basic parameters of optical couplers currently in use are major obstacles to the widespread use of access networks, especially access networks defined as FTT networks that presuppose the use of optical fibers used in all transmission stages. Therefore, in particular, the purpose of the invention consisting of a fiber optical coupler utilizing a microstructured multi-core optical fiber used as a power combiner and a splitter is to develop a device that serves as an element that guarantees optimum power for an arbitrary number of channels. Was that.

一方、この特許の本質を構成する製造技術は、光ファイバに基づく電気通信システムに統合することが困難なプレーナ技術と比較してより有利な光ファイバからのカプラの製造を前提としている。利用される製造技術によって、この発明によるデバイスは損失を少なく保つと共に、必要なパワー分割を保証する。2つの判断基準−特定のパワー分割、及びこのような分割中の少ない損失は、共通の有用性に関する要点である。開発される全ファイバ光カプラによって、分割時の光パワー損失を0.5dB未満に低減することが可能になり、理論上は損失をゼロに近づけることができる。加えて、上記のデバイスは広範囲の温度で利用できる。本発明の本質的な利点は、どのような構成でも、すなわちパワースプリッタ及びコンバイナの両方、並びにMxMカプラとして動作可能であることにある。加えて、スプリッタ/コンバイナ/カプラとして動作可能であることで、このデバイスを光スイッチとして使用できるようになる。 On the other hand, the manufacturing technology that constitutes the essence of this patent presupposes the production of couplers from optical fiber, which is more advantageous than planar technology, which is difficult to integrate into optical fiber based telecommunications systems. Depending on the manufacturing technique utilized, the device according to the invention keeps the loss low and guarantees the required power split. Two criteria-specific power splits, and low losses during such splits, are key points of common utility. The developed all-fiber optical coupler makes it possible to reduce the optical power loss at the time of division to less than 0.5 dB, and theoretically, the loss can be approached to zero. In addition, the above devices are available in a wide range of temperatures. An essential advantage of the present invention is that it can operate in any configuration, i.e. both a power splitter and a combiner, as well as an MxM coupler. In addition, being able to operate as a splitter / combiner / coupler allows the device to be used as an optical switch.

微細構造ファイバとも言われるフォトニック結晶ファイバの発明に伴い、光ファイバにおけるモード成形の可能性が大幅に広がった。微細構造ファイバの場合に構造的空孔の配置や特性の操作を伴う微分幾何学(幾何学的差違)によって、発明者らは従来の光ファイバを使用しても達成できなかったファイバ特性を生成することができる。これらの特性には、例えば極めて広いスペクトル範囲でのシングルモード動作、高い複屈折性、高い圧力感度、伸長及び他の多くの特性が含まれる。モードの特性に対する空孔の影響は、外部要因の影響がない光伝搬に関しては僅かであるが、付加的な外部要因が生じるとファイバの性能を大幅に高めることがある。このような適用例には、例えばその光ファイバが空孔によって囲まれたコアを含む低曲げ損失ファイバがあり得る。このような光ファイバは、SEI Technical Review 75号(2012年)に発表されているToshiki Taro等の「低曲げ損失のシングルモード空孔アシストファイバ」というタイトルの論文に提示されている。このタイプのファイバの利点は曲げると明らかになる−コアが空孔によって囲まれていない光ファイバの場合は、曲げるとかなりの損失が生じる。空孔アシスト絶縁の場合、「モードアウトフロー」の可能性があり、大構造の屈折率ピッチ(孔には様々な物質が充填され得るが、孔領域の屈折率は空気の屈折率であるとみなされる)が生じるため、クラッドへのモードパワー放射は実際には不可能である。したがって、孔の存在は、これらの位置がコアから比較的離隔しているため、分散や減衰などの特性にはさしたる影響を及ぼさないが、外部要因による伝搬の特性に影響を及ぼす可能性がある。 With the invention of photonic crystal fibers, which are also called microstructure fibers, the possibility of mode molding in optical fibers has greatly expanded. In the case of microstructured fibers, differential geometry (geometric differences) involving the arrangement of structural vacancies and manipulation of properties produces fiber properties that could not be achieved using conventional optical fibers. can do. These properties include, for example, single-mode operation over a very wide spectral range, high birefringence, high pressure sensitivity, elongation and many other properties. The effect of vacancies on the characteristics of the mode is small for light propagation without the influence of external factors, but additional external factors can significantly improve fiber performance. An example of such an application could be, for example, a low bending loss fiber containing a core in which the optical fiber is surrounded by vacancies. Such an optical fiber is presented in a paper entitled "Low Bending Loss Single Mode Pore Assist Fiber" such as Toshiki Taro published in SEI Technical Review 75 (2012). The advantages of this type of fiber become apparent when bent-in the case of fiber optics whose core is not surrounded by vacancies, bending causes considerable loss. In the case of pore-assisted insulation, there is a possibility of "mode outflow", and the index of refraction pitch of the large structure (the holes can be filled with various substances, but the index of refraction in the hole region is the index of refraction of air. Mode power emission to the cladding is practically impossible because of the occurrence). Therefore, the presence of pores does not have a significant effect on properties such as dispersion and attenuation because these positions are relatively far from the core, but it can affect the characteristics of propagation due to external factors. ..

微細構造の光ファイバの空孔は、伝搬にはさほど関与せずに(大きな関与はLMA−8光ファイバの場合に見られる)マルチコア光ファイバを構築するためにも使用できる。コアの周囲に空孔があることにより、特定のコア間のパワー伝搬は実質的になくなる−いわゆるクロストーク現象は発生しない。更に、孔はコアを絶縁することができ、これは各コア内のパワーの伝搬が実質的に独立していることを意味する。コアは、モードを特定のコアに割り当てることができないように孔で囲むこともできる−このようなコアは「結合」コアと呼ばれ、スーパーモードが構造を伝搬する。絶縁されたコアであるのか結合されたコアであるかは、構造の材料及び幾何的なパラメータに依存する。ほとんどの場合、孔を減らし、孔をより近くに橋絡すると、スーパーモードの伝搬が、ひいてはコア間のパワーの伝達が容易になる。 The pores of the microstructured optical fiber can also be used to construct a multi-core optical fiber with little involvement in propagation (a large involvement is seen in the case of LMA-8 optical fibers). Due to the vacancies around the cores, power propagation between specific cores is virtually eliminated-the so-called crosstalk phenomenon does not occur. In addition, the holes can insulate the cores, which means that the propagation of power within each core is virtually independent. Cores can also be surrounded by holes so that modes cannot be assigned to specific cores-such cores are called "coupling" cores, and supermode propagates the structure. Whether it is an insulated core or a combined core depends on the material of the structure and the geometric parameters. In most cases, reducing the holes and bridging the holes closer will facilitate supermode propagation and thus power transfer between cores.

微細構造の光ファイバを広範に利用できるのは、それらのパラメータ、例えば孔の圧壊、ファイバのテーパリング、孔の充填などを修正することによりそれらの特性を用いることができるからである。したがって、光ファイバの製造後に伝搬状態を変えることも可能である。 Microstructured optical fibers are widely available because their properties can be used by modifying their parameters, such as hole crushing, fiber tapering, hole filling, and so on. Therefore, it is possible to change the propagation state after manufacturing the optical fiber.

空孔破壊(空孔潰し)技術は周知であるが、特定のマルチコア光ファイバのコア間の光ファイバの結合を達成するためにこの現象の制御された利用は未だ開発されていない。 Although vacancies are well known, the controlled use of this phenomenon to achieve fiber optic coupling between the cores of a particular multi-core optical fiber has not yet been developed.

例えば特許文献、米国特許第6631234号明細書は、フォトニック結晶ファイバに基づくカプラを得るために加熱及びテーパリングによって光ファイバを加工する可能性を記載している。シングルコアのフォトニック結晶ファイバだけが考慮されている。コア圧壊現象は「クラッドとコアとの間の示差屈折率の弱化及び破壊」として記載されている。更に、空孔のサイズの制御された差別化、及び光ファイバの直径の変更を用いて光ファイバの複屈折を修正することもできる。 For example, the patent document, US Pat. No. 6,631,234, describes the possibility of processing optical fibers by heating and tapering to obtain couplers based on photonic crystal fibers. Only single-core photonic crystal fibers are considered. The core crushing phenomenon is described as "weakening and fracture of the differential index between the clad and the core". In addition, the birefringence of the optical fiber can be modified by controlling the size of the pores and changing the diameter of the optical fiber.

フォトニック結晶ファイバの空孔破壊は微細構造の光ファイバを接続するためにも利用することができる。空孔破壊現象は、接続損失を生じるため問題であると見なされてきた。この現象は(例えば段階的な空孔破壊によって)利用し、又はなくすることができる。しかし、ほどんどの場合、接続技術はシングルコアのフォトニック結晶ファイバ向けであると見なされている。 Pore fracture of a photonic crystal fiber can also be used to connect an optical fiber having a fine structure. The vacancy fracture phenomenon has been regarded as a problem because it causes connection loss. This phenomenon can be utilized or eliminated (eg by gradual vacancy destruction). However, in most cases, the connection technology is considered to be for single-core photonic crystal fibers.

例えば、特許文献、米国特許出願第20080037939号明細書で、発明者は接合部の損失(接続損失)を低減するために段階的な空孔破壊を利用するシングルコアのフォトニック結晶ファイバのテーパリングを提示している。 For example, in the patent document, U.S. Patent Application No. 20080037939, the inventor tapers a single-core photonic crystal fiber that utilizes stepwise vacancies to reduce junction loss (connection loss). Is presented.

一方、特許出願第20060067632号明細書は、損失をできるだけ最小にするために、接続実行方法が可能な限り少ない空孔破壊に重点を置き、コアが小さいことを特徴とするシングルコアのフォトニック結晶ファイバ接続方法を提示している。 On the other hand, Patent Application No. 20060067632 is a single-core photonic crystal characterized by a small core, which focuses on pore fracture with as few connection execution methods as possible in order to minimize loss as much as possible. A fiber connection method is presented.

シングルコアのフォトニック結晶ファイバの接続方法は、孔破壊が損失の原因であることが明示されている特許文献、米国特許第7609928 B2号明細書にも記載されている。 A method of connecting a single-core photonic crystal fiber is also described in US Pat. No. 7,609,928 B2, a patent document that clearly states that hole fracture is the cause of loss.

微細構造のマルチコア光ファイバの加工(接続、テーパリングなど)での孔潰しの利用は、様々なタイプのセンサを構築する場合に望ましい現象として利用することができる。 The use of hole crushing in the processing (connection, tapering, etc.) of microstructured multi-core optical fibers can be used as a desirable phenomenon when constructing various types of sensors.

例えば、特許出願第20090052852号明細書は、シングルコアの微細構造光ファイバのテーパ部での孔崩壊方法を提示している。この発明は、(コア及びクラッドに実施される)そのモードによって互いに干渉可能な孔の完全な崩壊を目的としている。このようにして、特定のマッハツェンダ干渉計が形成される。 For example, Patent Application No. 20090052852 presents a method of hole collapse in a tapered portion of a single core microstructured optical fiber. The present invention aims at the complete collapse of holes that can interfere with each other by their mode (implemented on the core and clad). In this way, a particular Mach-Zehnder interferometer is formed.

接続領域が融着され、クラッドモードとコアモードとが2つの干渉計で実施される類似の解決策が、特許文献、欧州特許第1939659 B1号明細書に記載されている。 A similar solution in which the contiguous zones are fused and clad mode and core mode are implemented in two interferometers is described in the patent document, European Patent No. 19396559 B1.

更に、標準のシングルモード・シングルコア光ファイバに基づく現代の電気通信ネットワークは、容量が限定されているため間もなく不十分になる。この問題を解決する戦略の1つが、伝送用にフューモード光ファイバを使用し、各モードが独立した伝送チャネルとして使用されるモード分割多重化である。フューモード光ファイバに基づく伝送ネットワークを構築できるには、多重化(合波/multiplexing)及び逆多重化(分波/demultiplexing)モードのための特別の構成部品が必要である。多重化モードは、N個の標準型シングルモードファイバからの信号を結合し、これらをN個の独立したチャネルとしてマルチモードファイバ(フューモード)に導入する。そのために、先ず標準型シングルモードファイバから特定モードへの信号変換が行われ、次いで全チャネルがフューモードファイバに置かれる。逆多重化の間は、幾つか(N)の独立したチャネルであるフューモードファイバのNのモードがN個の出力に分割される逆のプロセスが実施される。したがって、フューモード光ファイバ内でチャネルを多重化、逆多重化することが可能なデバイスが必要である。加えて、このタイプの素子が低損失、及び高いモード選択可能性を特徴とすることが必要である。 Moreover, modern telecommunications networks based on standard single-mode, single-core fiber optics will soon become inadequate due to their limited capacity. One strategy to solve this problem is mode split multiplexing, which uses fumode optical fibers for transmission and each mode is used as an independent transmission channel. To be able to build a transmission network based on fumode optical fiber, special components for multiplexing (multiplexing) and demultiplexing (demultiplexing) modes are required. The multiplexing mode combines signals from N standard single-mode fibers and introduces them into multimode fiber (fu mode) as N independent channels. To that end, signal conversion from standard single-mode fiber to specific mode is first performed, and then all channels are placed on fu-mode fiber. During demultiplexing, the reverse process is performed in which the N mode of the fumode fiber, which is several (N) independent channels, is split into N outputs. Therefore, there is a need for a device capable of multiplexing and demultiplexing channels within a fumode optical fiber. In addition, this type of device needs to be characterized by low loss and high mode selectability.

選択的モード励起方法の1つは位相プレート、又はSLMを使用する。いずれの場合も、光ビーム(通常は基本モード)は、位相構造−結果としてプレートの後方から一定距離を置いた特定の高次モードをもたらす所定の屈折率分布を有する透明素子に当たる。同様に、加えられた適切な位相遅延を導入するSLMを使用することができる。SLMを使用する場合は位相遅延をプログラムすることができ、その結果、任意の形状の高次モードが得られるため、使用時にSLMは極めて多用途である。これらの方法はいずれも、フューモードファイバの光ビーム入力及び出力でバルク光学系を使用する。その結果、残念ながら、幾つかの素子から構成されることが多いこのタイプの装置のサイズは大きくなってしまう。同時に、精密度が高いデバイスを使用すると価格は高くなる。この方法は最も簡素であると思われるが損失を伴う。R.Ryf等の論文「コヒーレント 6x6 MIMO処理を使用する96Kmよりも大きいモード分割多重化」(2012年、Lightwave Technol.ジャーナル30号)は、6つの独立したチャネルによる伝送のフューモード多重化を用いた多重伝送を提示している。達成された伝送速度は96Kmの距離にわたって640Gb/sであり、損失は1.2dB未満であった。ビームを所望のモードに成形する素子がSLMであったフューモード光ファイバでの信号伝送システムも示されている。ファイバ光学系ネットワークでは、バルク光学系の使用は、バルク光学系から光ファイバへの伝送に必然的に伴う導入損失に結び付く。 One of the selective mode excitation methods uses a phase plate or SLM. In each case, the light beam (usually the basic mode) hits a transparent element with a predetermined index of refraction distribution that results in a particular higher order mode at a distance from the back of the plate as a result of the topological structure. Similarly, an SLM that introduces the appropriate phase delay added can be used. SLMs are extremely versatile in use because phase delays can be programmed when using SLMs, resulting in higher order modes of any shape. Both of these methods use bulk optics at the optical beam inputs and outputs of fumode fibers. As a result, unfortunately, the size of this type of device, which is often composed of several elements, increases. At the same time, using more precise devices is more expensive. This method seems to be the simplest, but it is costly. R. A paper by Ryf et al., "Mode divisional multiplexing larger than 96 km using coherent 6x6 MIMO processing" (2012, Lightwave Technology. Journal No. 30), is a multiplexing using fumode multiplexing of transmission by six independent channels. Presenting transmission. The transmission rate achieved was 640 Gb / s over a distance of 96 km and the loss was less than 1.2 dB. Also shown is a signal transmission system in fumode optical fiber where the element that shapes the beam into the desired mode was SLM. In fiber optic networks, the use of bulk optics leads to the inevitable introduction loss associated with transmission from the bulk optics to the fiber optics.

「フォトニックランタン」と呼ばれる別の方法は、必要なパラメータを有する幾つかのシングルコアのファイバのテーパリングに基づくものである。これらのパラメータ(コアのサイズ、コアの屈折率)は一般に、コアが独立した導光を停止するまで異なっており、その結果、屈折率が低減され、ファイバクラッドの役割を果たすガラス製の外部細管を有するフューモードファイバが形成される。入力でのシングルコアファイバのパラメータを適宜に選択することによって、出力で特定のモードが得られる。同時に、どの入力にシングルコアファイバの信号が導入されるかに応じて、出力で別のモードを刺激することが可能である。この方法の利点は、損失が極めて少なく、光ファイバ技術(全ファイバ型)を使用することである。しかし、課題はモード間のクロストークを低く抑えることである。現在は、このタイプのマルチプレクサを使用する伝送は、多重化中のモード間の結合度が高いため、逆多重化の間に電子信号処理を適用することが必要である。 Another method, called a "photonic lantern", is based on the tapering of some single core fibers with the required parameters. These parameters (core size, core index of refraction) are generally different until the core stops the independent light guide, resulting in a reduced index of refraction and a glass outer tube that acts as a fiber clad. A fumode fiber having the above is formed. By appropriately selecting the parameters of the single core fiber at the input, a particular mode can be obtained at the output. At the same time, it is possible to stimulate another mode at the output, depending on which input the single core fiber signal is introduced into. The advantage of this method is that it uses very low loss and uses fiber optic technology (full fiber type). However, the challenge is to keep crosstalk between modes low. Currently, transmissions using this type of multiplexer have a high degree of coupling between modes during multiplexing, so it is necessary to apply electronic signal processing during demultiplexing.

選択的なモード励起のために、集積光学系を使用することも可能である。例えば、長周期ファイバグレーティングに基づくコンバータがある。I.Giles等の論文「マルチモードSDM技術のためのファイバLPGモードコンバータ及びモード選択」(2012年、IEEEフォトニック技術論文集)は、長周期ファイバグレーティングに基づくこのようなデバイス、及びその試験方法の構想を提示している。集積光学系を使用する別の方法は、対称又は非対称型カプラを使用することである。選択的モード刺激(励起)のための別の方法は、非対称型プレーナ構造、プレーナ型のY形状(Y接合部)である。J.D.Love、N.Riesen共著の論文「シングル−数−及びマルチモードY接合部」(2012年、Lightwave Technol.ジャーナル30号、304〜309ページ)には、高次モードを刺激するために使用されるこのタイプの非対称構造のシミュレーション結果が提示されている。 It is also possible to use integrated optics for selective mode excitation. For example, there are converters based on long-period fiber gratings. I. The paper "Fiber LPG Mode Converters and Mode Selection for Multimode SDM Technology" by Giles et al. (2012, IEEE Photonic Technology Papers) is a concept of such devices based on long-period fiber grating and its test methods. Is presented. Another method of using integrated optics is to use symmetric or asymmetric couplers. Another method for selective mode stimulation (excitation) is an asymmetric planar structure, a planar Y-shape (Y junction). J. D. Love, N.M. In Riesen's paper "Single-Number-and Multimode Y Junctions" (2012, Lightwave Technique, Journal No. 30, pp. 304-309), this type of asymmetry is used to stimulate higher-order modes. The simulation results of the structure are presented.

特に、Sung Hyok Chang等の論文「モード選択カプラに基づく全ファイバ型マルチプレクサモードを使用するモデル及び波長分割多重化伝送」(2015年、Opt.Express、23号)の例があり、これは3つのモードを多重化、逆多重化するためのファイバカプラを使用しており、解決策は従来のカプラのカスケードに依存している。この解決策はマルチコア光ファイバ又は微細構造のファイバを含んでおらず、この多重化方法より多く使用することはより多くのモードに拡張するのは容易ではない。 In particular, there is an example of a paper by Sung Hyok Chang et al., "Models using all-fiber multiplexer mode based on mode selection couplers and wavelength division multiplexing transmission" (2015, Opti. Express, No. 23), which are three. It uses fiber couplers to multiplex and demultiplex modes, and the solution relies on a cascade of traditional couplers. This solution does not include multi-core optical fibers or microstructured fibers, and using more than this multiplexing method is not easy to extend to more modes.

次に、欧州特許第2336813号明細書は、選択的な、特に精密なアドレッシングモードがないモード多重化を用いた伝送用のマルチコアファイバに関するものである。ファイバ内のモードはグループに結合され、コア構造は絶縁を有さない。この発明の説明では、多重化と逆多重化の可能性だけが述べられているが、この動作の実行方法は開示されていない。説明と図面の内容で間接的に、この動作がプレーナ位相プレートによって、又はその類似物によって実行されるとの結論が得られる。したがって、ファイバ光学系だけを使用することによっては、多重化と逆多重化は例示されている実施形態には含まれず、発明の目的に適う追加の構成部品を使用する必要がある。 Next, European Patent No. 2336813 relates to a multi-core fiber for transmission using mode multiplexing without selective, particularly precise addressing modes. The modes in the fiber are grouped together and the core structure has no insulation. The description of the invention only mentions the possibility of multiplexing and demultiplexing, but does not disclose how to perform this operation. Indirectly from the description and the contents of the drawings, it can be concluded that this operation is performed by the planar phase plate or by analogs thereof. Therefore, by using only fiber optics, multiplexing and demultiplexing are not included in the illustrated embodiments, and additional components suitable for the purposes of the invention need to be used.

同様に、解決策、欧州特許第2706387号明細書は、空間多重化のための光ファイバに適用される。この実施形態では、前述のように、多重化又は逆多重化現象は外部素子(外側の光ファイバ)だけで起こり、変換された信号のみが伝送専用のファイバ内に導入される。 Similarly, the solution, European Patent No. 2706387, applies to optical fibers for spatial multiplexing. In this embodiment, as described above, the multiplexing or demultiplexing phenomenon occurs only in the external element (outer optical fiber), and only the converted signal is introduced into the fiber dedicated to transmission.

信号多重化を可能にする素子は、通常はバルク光学系に基づくデバイスであり、例えばバルクマルチプレクサの設計に関する米国特許第6332050号明細書に開示されているデバイスである。これらのタイプの解決策は高価で効率が悪く、それが本発明の研究の出発点であった。 Devices that allow signal multiplexing are typically devices based on bulk optics, such as those disclosed in US Pat. No. 6,332,050 for the design of bulk multiplexers. These types of solutions are expensive and inefficient, which was the starting point for the study of the present invention.

他方では、米国特許第米国特許第2013039627号明細書は、モード多重化に基づく伝送用の結合されたコアを有するファイバの使用に関するものであるが、アドレッシングモードがどのように実行されるか、追加の実験的研究の説明に基づいて何が必要であると思われるかが開示されていない。 On the other hand, U.S. Patent No. 2013309627 relates to the use of fibers with coupled cores for transmission based on mode multiplexing, but adds to how addressing modes are performed. It is not disclosed what seems to be necessary based on the explanation of the experimental study in.

次に、米国特許第出願第2015188659号明細書は、リング共振器を使用する多重化及び逆多重化方法を開示している。この解決策は、複雑さが膨大であることを特徴とし、その設計が純然たるファイバ光学系ではないことを考慮すれば、単純にファイバインフラストラクチャに含めることはできない。 Next, U.S. Patent Application No. 2015188659 discloses multiplexing and demultiplexing methods using ring resonators. This solution is characterized by a great deal of complexity and cannot simply be included in the fiber infrastructure given that its design is not a pure fiber optics.

周知の解決策は、とりわけ甚大な複雑さを特徴とする。したがって、本発明の目的は、どのモードをどの程度まで刺激(励起、アドレッシングと同義)するかの制御に問題の多い先行技術の欠点を取り除く素子を提供し、それを使用することによってモード信号を効率的かつ独立して実行できるようにすることである。本発明を用いることによって、1つの光ファイバで幾つかのモードを用いて(モード多重化)、伝送を実現可能である。本発明を用いることによって、アド−ドロップマルチプレクサを実現することも可能である。加えて、本発明の目的は、プレーナ/バルク光学系と光ファイバとの接合を避けることが可能な光ファイバ技術で構造全体を開発することであった。本発明により、モード、すなわち基本モード、高次モード及び偏光モード(polarization modes)にアドレッシングすることができる。偏光モードのアドレッシングは、とりわけ偏光を維持する光ファイバポラライザ、光ファイバ偏光分割器(スプリッタ)、及びファイバ光カプラの構築に有効に利用することができる。このような素子の構成も市場の需要がある。 Well-known solutions are characterized by enormous complexity, among other things. Therefore, an object of the present invention is to provide an element that eliminates the drawbacks of prior art, which is problematic in controlling which mode is stimulated to what extent (synonymous with excitation, addressing), and by using it, a mode signal can be obtained. To be able to do it efficiently and independently. By using the present invention, transmission can be realized by using several modes (mode multiplexing) in one optical fiber. It is also possible to realize an add-drop multiplexer by using the present invention. In addition, an object of the present invention has been to develop the entire structure with an optical fiber technique capable of avoiding the junction of the planar / bulk optical system and the optical fiber. The present invention allows addressing to modes, i.e., basic mode, higher order mode and polarization modes. The polarization mode addressing can be effectively utilized, among other things, in the construction of optical fiber polarizers, optical fiber polarizing splitters (splitters), and fiber optical couplers that maintain polarization. The configuration of such devices is also in demand in the market.

本発明のパワーカプラによって、マルチコア光ファイバ構造の制御された孔潰しを利用することにより効果的な光パワー結合が可能になる。有用にコアが絶縁されたマルチコア光ファイバは、基本媒体として利用されるのに対して、絶縁されたコアは−10dB又は好適にはそれ以下の相互間のクロストークのコアとして構成され、これはコーティングの屈折率と比較して屈折率が低いことが特徴であるコアの近傍領域が生じることによって確保される。有利な実施形態では、屈折率が低減したゾーンは、好適には空気を充填した孔の形態を取る。このような孔はクロストークを最小化し、信号伝搬パラメータ(損失、分散)に対するその影響は有利なことに僅かである。更に、孔によって理論上は損失を生じることなく、光はカプラに入射することができる。 The power coupler of the present invention enables effective optical power coupling by utilizing controlled hole crushing of a multi-core optical fiber structure. A usefully insulated multi-core optical fiber is used as the basic medium, whereas the insulated core is configured as a crosstalk core between each other at -10 dB or less, which is It is ensured by creating a region near the core that is characterized by a low index of refraction compared to the index of refraction of the coating. In an advantageous embodiment, the zone with reduced index of refraction preferably takes the form of air-filled pores. Such holes minimize crosstalk and their effect on signal propagation parameters (loss, variance) is beneficially small. In addition, the holes allow light to enter the coupler without theoretically causing any loss.

本発明の基本構成では、本発明によるファイバ光カプラは、片側で単一の光ファイバ、好適には標準的なシングルモードの光ファイバと、好適には標準的なシングルモードの光ファイバである少なくとも2つの単一光ファイバとに接続されたマルチコア光ファイとを含み、上記光ファイバは細管内に配置することができるが、これらのコアとマルチコア光ファイバのコアとを整列させるためにエッチング及び/又はテーパリングすることもでき、マルチコア光ファイバの少なくとも1つの断片は300μm以上の断面になるようにテーパリングされ、及び/又はこの断面の孔は潰される。一方、単一の光ファイバからの信号が微細構造のマルチコア光ファイバのコアの1つ、好適には中央のコアを通過するようにパワー分布がなされ、コアの絶縁により信号は、微細構造のマルチコア光ファイバの孔が破壊され、及び/又はテーパ領域までこのコアを通過する。微細構造のマルチコア光ファイバの孔が破壊され、及び/又はテーパ領域では、例えば好適には融着スプライサで実施できるように、孔のテーパリング及び/又は潰しのプロセスのパラメータを適切に選択することで実施できるように、コア間のクロストークを増加することによって、コアの絶縁は制御された状態で低減される。テーパ部のウエスト領域と遷移領域及び/又は孔の破壊領域の外側のマルチコア光ファイバ部分の長さは、カプラの性能及び効果的なパワー分割にはそれほど影響しない。 In the basic configuration of the present invention, the optical fiber according to the present invention is at least a single optical fiber on one side, preferably a standard single mode optical fiber, and preferably a standard single mode optical fiber. Including a multi-core optical fiber connected to two single optical fibers, the optical fiber can be placed in a thin tube, but etched and / / to align these cores with the core of the multi-core optical fiber. Alternatively, it can be tapered, at least one piece of the multi-core optical fiber is tapered to a cross section of 300 μm or greater, and / or the holes in this cross section are crushed. On the other hand, the power is distributed so that the signal from a single optical fiber passes through one of the cores of a microstructured multi-core optical fiber, preferably the central core, and the signal is a microstructured multi-core due to the insulation of the core. The holes in the fiber optic are broken and / or pass through this core to the tapered region. In microstructured multi-core fiber optic holes where holes are broken and / or tapered regions, the parameters of the hole tapering and / or crushing process are appropriately selected so that they can be performed, for example, preferably with a fusion splicer. By increasing the crosstalk between the cores, the insulation of the cores is reduced in a controlled manner, as can be done in. The length of the multi-core fiber optic portion outside the waist region of the taper and the transition region and / or the fracture region of the hole does not significantly affect the coupler performance and effective power splitting.

微細構造のマルチコア光ファイバの孔が破壊及び/又はテーパリングされる領域ではコアは絶縁されず、スーパーモードが生じる。したがって、孔の破壊の結果であるコア絶縁の低減により、及び/又はテーパ部の場合にコアを互いに近接させることにより、かつ融合されたコアが結合される(特定のコアのクロストークが増大する)ため、光ファイバは絶縁されたコアの動作から結合されたコアの動作に移行する。 In the region where the holes of the microstructured multi-core optical fiber are broken and / or tapered, the core is not insulated and a super mode occurs. Thus, by reducing core insulation as a result of hole fracture and / or bringing the cores closer together in the case of tapers, and by bringing the fused cores together (increased crosstalk of a particular core). ) Therefore, the optical fiber shifts from the operation of the insulated core to the operation of the coupled core.

その結果、1つのコアを導通するパワーは、好適には全コアに分割される。有利な実施形態では、テーパ長は300μm以上であり、及び/又はテーパ部分の孔が潰されて、テーパ長及びテーパ比及び/又は孔潰しのレベルがパワー分割の度合を決定する。一方、全コアへのパワー分割が有利に均等になるテーパ長及びテーパ比及び/又は孔潰しのレベルを見つけることができる。 As a result, the power to conduct one core is preferably divided into all cores. In an advantageous embodiment, the taper length is 300 μm or greater, and / or the holes in the tapered portion are crushed, and the taper length and taper ratio and / or the level of crushing determine the degree of power division. On the other hand, it is possible to find the taper length and taper ratio and / or the level of hole crushing that favorably equalizes the power split across all cores.

テーパ比はテーパのウエスト部のファイバ断面積の減少率であると見なされるが、有利な実施形態では、この断面積は均一に減少する。テーパ長は好適には所望のパワー分割を目指す実験によって選択される。 The taper ratio is considered to be the rate of decrease in the fiber cross-sectional area of the waist of the taper, but in an advantageous embodiment, this cross-sectional area is uniformly reduced. The taper length is preferably selected by experimentation aimed at the desired power split.

微細構造のマルチコア光ファイバの設計に応じて、任意のMxN分割を達成できる。様々なタイプの効果を達成するために、コアを完全に潰す必要はない。加えて、特定のコアへの様々な分割は、温度、応力(伸長、圧縮、捩じり、曲げなど)、圧力他による外部からの相互作用を導入することによって実行することができる。マルチコアファイバの設計は、テーパリング及び/又は孔潰しの結果としてパワー分割に直接影響する。 Arbitrary MxN splitting can be achieved depending on the design of the microstructured multi-core optical fiber. It is not necessary to completely crush the core to achieve different types of effects. In addition, various divisions into specific cores can be performed by introducing external interactions due to temperature, stress (elongation, compression, torsion, bending, etc.), pressure, etc. The design of multi-core fibers directly affects power splitting as a result of tapering and / or hole filling.

別の実施形態では、本発明によるファイバ光カプラは、好適にはシングルモードの少なくとも1つの入力光ファイバ、及びN個の出力光ファイバ、及びコアが絶縁された少なくともN個のコアを有するN個の出力光ファイバを含む。 In another embodiment, the fiber optic coupler according to the invention preferably has at least one input optical fiber in single mode and N output optical fibers, and N cores with at least N cores insulated. Includes output optical fiber.

標準的なシングルモード光ファイバ(1つ又は複数)を伝搬する信号は、マルチコアの微細構造光ファイバへ送られる。 The signal propagating through standard single-mode optical fiber (s) is sent to a multi-core microstructure optical fiber.

入力光ファイバ(1つ又は複数)はマルチコアファイバに接続される。マルチコア光ファイバを通過した後、信号はテーパ部を、及び/又は孔潰しなしで、信号がテーパ領域(テーパ遷移領域、次いでテーパのウエスト領域)及び/又は孔潰し領域に入るまで、更にこのコア(1つ又は複数)を伝搬する。 The input optical fiber (s) are connected to a multi-core fiber. After passing through the multi-core optical fiber, the signal further enters the taper region and / or the taper region (taper transition region, then the waist region of the taper) and / or the perforation region without perforation. Propagate (s).

テーパ遷移領域では、光ファイバの断面積:コーティング、コアと孔の直径は、設計通りのターパウエスト部の直径が得られるまでテーパリング動作が行われるように減少する。孔直径の減少と特定のコアの近似及びコア直径の減少は、伝搬特性の変化、いわゆるコア絶縁低減を引き起こし、その結果、スーパーモードが生じることでパワーが任意のコア(1つ又は複数)から残りのコアに伝送される可能性が生じる。テーパのウエスト領域では、孔は完全に潰され、又はそれらの直径が一定を保つ。 In the taper transition region, the cross-sectional area of the optical fiber: the diameter of the coating, core and hole is reduced so that the tapering operation is performed until the diameter of the tarpa waist as designed is obtained. The decrease in hole diameter and the approximation of a particular core and the decrease in core diameter cause a change in propagation characteristics, the so-called reduction in core insulation, resulting in supermode resulting in power from any core (s). There is a possibility that it will be transmitted to the remaining cores. In the tapered waist area, the holes are completely crushed or their diameters remain constant.

所望のパワー分割に応じて、縮径された孔の直径を選択し、テーパ部(テーパ遷移領域とテーパウエスト領域の両方)の長さ及びテーパウエスト比を選択することにより、分割を調整できる可能性がある。この光ファイバー設計では、パワーの均等な分割を可能にするパラメータの組み合わせがある。テーパ部で得られるパワー分割の固定は、遷移部からコアが絶縁された部分への通路でのモード構造の「フリーズ」に起因する。本発明で達成される低損失は、マルチコアファイバの特徴的なテーパリング及び/又は孔潰しによって行われるスーパーモードの常態的刺激の結果である。接続部の孔潰しはスプリッタとして機能するデバイスを作成するが、通常は損失がより大きくなる。 The division can be adjusted by selecting the diameter of the reduced hole according to the desired power division and selecting the length of the tapered portion (both the tapered transition region and the tapered waist region) and the tapered waist ratio. There is sex. In this fiber optic design, there is a combination of parameters that allows even division of power. The fixation of the power split obtained at the taper section is due to the "freeze" of the mode structure in the passage from the transition section to the section where the core is insulated. The low loss achieved in the present invention is the result of the normal stimulation of supermode performed by the characteristic tapering and / or hole crushing of multi-core fibers. Filling the connections creates a device that acts as a splitter, but usually results in higher losses.

本発明によるデバイスは、以下のようにも使用することができる。例えば、2つの波長が入力光ファイバを伝搬する場合、それらの各々に異なる経路が存在し、その各々を辿って所与の波長が完全にマルチコア光ファイバ、特にデュアルファイバの2つのコアのうちの1つに位置する。したがって、入力ファイバを伝搬する2つの波長をマルチコアファイバの別個のコアに、そして出力光ファイバに首尾よく分離できるようにテーパリング及び/又は孔潰しパラメータを選択することができる。波長を特定のコアに分離する原理と同じ原理をこの例に示す2つのコア以上の多数のコアに、またより多数の波長に適用できる。 The device according to the invention can also be used as follows. For example, if two wavelengths propagate through an input fiber optic, each of them has a different path, each of which is followed by a completely multi-core fiber optic, especially one of two cores of a dual fiber. Located in one. Therefore, the tapering and / or hole-filling parameters can be selected so that the two wavelengths propagating through the input fiber can be successfully separated into separate cores of the multi-core fiber and into the output fiber optic. The same principle as the principle of separating wavelengths into specific cores can be applied to a large number of cores of two or more cores shown in this example, and to a larger number of wavelengths.

本発明の有利な実施形態では、特定の用途で信号は1つの出力のみから収集される。このような状況は、例えばある波長が単に分離されるのではなく、特定の波長がフィルタリングされなければならない場合に生じる。この場合は、デバイスの動作原理は変わらないが、素子の目的が変わる。波長をフィルタリングする場合、1つ又は幾つかの出力光ファイバが使用され、残りのファイバは未使用のまま残され、又は1つのファイバが出力に接続され得る。1つのファイバを出力に接続することは技術的な観点から有利である。直列に接続されたテーパアダプタに可変テーパパラメータを適用することによっても、有効波長をスペクトルからフィルタリングすることができる。 In an advantageous embodiment of the invention, the signal is collected from only one output for a particular application. Such a situation occurs, for example, when certain wavelengths must be filtered rather than simply separated. In this case, the operating principle of the device does not change, but the purpose of the element changes. When filtering wavelengths, one or several output optical fibers may be used, the remaining fibers may be left unused, or one fiber may be connected to the output. Connecting one fiber to the output is advantageous from a technical point of view. Effective wavelengths can also be filtered from the spectrum by applying variable taper parameters to taper adapters connected in series.

入力パワーに対する制御されたパワー比率%を達成するためにテーパパラメータを適応されることもできる−この場合、デバイスは減衰器の機能で動作する。光共振器のQファクタを調整するために、このような素子を光キャビティのQファクタを調整するための光キャビティに利用することができる(Qスイッチとしての動作)。 Tapered parameters can also be applied to achieve a controlled power ratio% to input power-in this case the device operates in the function of an attenuator. In order to adjust the Q factor of the optical resonator, such an element can be used in the optical cavity for adjusting the Q factor of the optical cavity (operation as a Q switch).

上記のカプラ動作原理は、以下のように有用に反転させることができる。絶縁されたコアを有するマルチコアファイバに接続された光ファイバに光信号のビームを入射させることができる。非テーパ部では、伝搬は入力光ファイバで行われる伝搬に関する特性を変化させない。テーパ及び/又は孔潰し領域では、伝搬は絶縁されたコアの動作から結合されたコアの動作へと移行する。スーパーモードが生成され、その結果、独立して進行してきた信号がこの時点で合流する。少なくとも1つのシングルコア光ファイバがマルチコア光ファイバに接続される。このように、入力コアからの合流信号はこの時点で、適切なパワー損失を伴って出力光(1つ又は複数)ファイバを伝搬する。したがって、これはシステムの構造的及び/又は技術的修正を必要とせず、入力−出力配置の修正を導入する、スプリッタ構成の「ミラー」構成であり、これを以下にコンバイナと呼ぶ。このタイプの構成の用途は以下の通りである。異なる波長が入力光ファイバを含む各ファイバを伝搬すると、混合信号が出力光ファイバ(1つ又は複数)の出力で得られ。幾つかの波長を有する信号が1つの光ファイバを伝搬する。 The above coupler operating principle can be usefully inverted as follows. A beam of an optical signal can be incident on an optical fiber connected to a multi-core fiber having an insulated core. In the non-tapered section, propagation does not change the characteristics of propagation taking place in the input fiber optic. In the tapered and / or hole-filling region, propagation shifts from the behavior of the insulated core to the behavior of the coupled core. A super mode is generated, so that the independently traveling signals merge at this point. At least one single core optical fiber is connected to the multi-core optical fiber. Thus, the merging signal from the input core propagates through the output light (s) fiber at this point with appropriate power loss. Therefore, this is a "mirror" configuration of a splitter configuration that does not require structural and / or technical modifications of the system and introduces modifications of the input-output arrangement, which are referred to below as combiners. The uses of this type of configuration are as follows. When different wavelengths propagate through each fiber, including the input fiber optics, a mixed signal is obtained at the output of the output fiber optics (s). Signals with several wavelengths propagate through one optical fiber.

別の実施形態では、本発明によるカプラにより、制御されたアドレッシングモード用の素子の構築が可能になり、これは屈折率が低減したゾーン(空間)により絶縁されがコアを有するマルチコア光ファイバを含む。好適には、マルチコア光ファイバの少なくとも1つのコアはフューモード、又は(分離された偏光モードを有する)複屈折型であり、そのモードを独立してアドレッシング(刺激、励起、多重化と同義)できることを意味する。これは、アドレッシングするコアとアドレッシングされるコアの各コアが、1つのコアを他のコアから絶縁する絶縁構造によって囲まれている場合、特に、絶縁構造が、好適には空気又は他の気体、固体又は液体で充填された孔から成る屈折率低減ゾーンの形態を有している場合に好適である。特に、孔にはファイバのクラッド材料を充填することができ、それによりクラッド全体が、コアを絶縁する屈折率低減ゾーンの機能を果たす。絶縁はコア上のスーパーモード生成(形成)の効率を低く保つ−絶縁を低減しないゾーンでは、任意のコア対の間に観察される最高クロストークは−10dB未満である。 In another embodiment, the coupler according to the invention allows the construction of an element for a controlled addressing mode, which includes a multi-core optical fiber that is insulated by a zone (space) with a reduced index of refraction but has a core. .. Preferably, at least one core of the multi-core optical fiber is fumode, or birefringent (with separated polarization modes), which modes can be independently addressed (synonymous with stimulation, excitation, multiplexing). Means. This is because each core of the addressing core and the addressing core is surrounded by an insulating structure that insulates one core from the other core, especially when the insulating structure is preferably air or other gas. It is suitable when it has the form of a refractive index reduction zone consisting of pores filled with solid or liquid. In particular, the pores can be filled with a fiber clad material, whereby the entire clad acts as a refractive index reduction zone that insulates the core. Insulation keeps the efficiency of supermode generation (formation) on the core low-in zones that do not reduce insulation, the maximum crosstalk observed between any core pairs is less than -10 dB.

アドレッシングされるコア、あるいは(モードの1つがアドレッシング/多重化される)多重化されたコアは、フューモード及び/又は複屈折(birefringent)コアであり、特定モードの別個の実効屈折率を有する。コアの複屈折は、任意の周知の方法、例えばコアの楕円率又はコア周囲の応力状態によって達成される。「マルチモード」及び「フューモード」という用語はコアファイバが、使用される波長での別個の偏光モードを含む少なくとも2つのモードを有する任意のモードであると理解される。本特許の広範でこれらの用語は同義として用いられるため、文献にはマルチモードファイバとフューモードファイバには明確に定義された差異はない。 The core to be addressed, or the multiplexed core (one of the modes is addressing / multiplexing), is a fumode and / or birefringent core and has a distinct effective index of refraction of a particular mode. Birefringence of the core is achieved by any well-known method, such as the ellipticity of the core or the stress state around the core. The terms "multimode" and "fumode" are understood to be any mode in which the core fiber has at least two modes, including separate polarization modes at the wavelength used. As these terms are used synonymously throughout the patent, there are no well-defined differences between multimode and fumode fibers in the literature.

アドレッシングされるコアの近傍には、少なくとも1つの、好ましくは、シングルモードのアドレッシングするコア、あるいは、アドレッシングされるコア内のモードの1つの実効屈折率と整合するような実効屈折率を有する多重化コア(アドレッシングされる/多重化されるコア内の特定のモードを励起/アドレッシングするためにそのモードが用いられるコア)がある。「特定モードの刺激/励起」はそのアドレッシング、ひいてはコアを別個に考慮すると、モードの実効屈折率を調整することによって条件付けられるコア上に効果的にスーパーモードを形成(実際にはクロストークを観測)可能であることを意味する。絶縁を低減した後、コアは結合され、そこで既に個々のモードではなく、両方のコアで生成されるスーパーモードが問題になる。 In the vicinity of the core to be addressed, a multiplexing having an effective index of refraction that matches at least one, preferably a single mode of the addressing core, or one of the modes in the addressing core. There are cores (cores in which a particular mode is used to excite / address a particular mode within the core to be addressed / multiplexed). "Stimulation / excitation of a particular mode" effectively forms a supermode on the core conditioned by adjusting the effective index of refraction of the mode, considering its addressing and thus the core separately (actually observing crosstalk). ) Means that it is possible. After reducing the insulation, the cores are coupled, where the super mode produced by both cores becomes a problem, rather than the individual modes already.

個々のコアが別個の屈折率を有し、他のコアが調整された実効屈折率を有するように、モードの実効屈折率を選択することには2つの役割がある。それは第1に、アドレッシングするコア間のクロストークを低減し(各モード対の実効屈折率の分離によるスーパーモードの非効率な形成)、第2に、位相整合によってアドレッシングするコアとアドレッシングされるコアとの間の選択的なクロストークを可能にする(スーパーモードの効率的な形成)。絶縁が低下(低減)したエリア内でのスーパーモードの様々な成形能力は、絶縁されたコアを有する構造内のモードの屈折率を選択することにより可能になる−特定のモードでは屈折率が近いほど、それらにより効率的なスーパーモードが形成され、したがって、アドレッシングモードの形態でアドレッシングするコア内に存在するパワーに対するアドレッシングされるモード(基本モード、高次モード、偏光モード)の形態でアドレッシングされるコア内に存在するパワーは大きくなる。 There are two roles in choosing the effective index of refraction of the mode so that each core has a separate index of refraction and the other cores have a regulated effective index of refraction. It firstly reduces crosstalk between the addressing cores (inefficient formation of supermodes due to the separation of the effective index of each mode pair) and secondly, the cores addressing and the cores addressing by phase matching. Allows selective crosstalk between and (efficient formation of supermode). Various forming capabilities of supermode within areas of reduced insulation are made possible by selecting the index of refraction of the mode within the structure with the insulated core-in certain modes the index of refraction is close. The more efficient supermodes are formed by them, and therefore in the form of addressing modes (basic mode, higher order mode, polarization mode) to the power present in the core addressing in the form of addressing mode. The power that exists in the core increases.

絶縁されたコアを有する少なくともデュアルコアファイバのマルチコアファイバは、少なくとも1つの、少なくともシングルコア入力ファイバに接続され、マルチコアファイバに反対側には少なくとも1つの、少なくともシングルコア出力ファイバが取り付けられ、マルチコア光ファイバに取り付けられた入力ファイバ及び出力ファイバは細管内に配置することができ、それらのコアが好適にはマルチコアファイバのコアに整列されるようにエッチング及び/又はテーパリングされ得る(ファンイン−ファンアウト素子タイプ)。マルチコアファイバの少なくとも1つの断片内では、コアの近傍の屈折率が低減したゾーンのサイズを縮減(低減)することにより、及び/又はそれらの構造を潰すことにより、コアの絶縁は縮減(低減)される。コア絶縁が低減され得た領域では、特定のアドレッシングするコア(単数又は複数)及び/又はアドレッシングされるコア(単数又は複数)にスーパーモードが形成される。マルチコアファイバの出力でアドレッシングされるモードの形態でアドレッシングされるコア内に存在するパワーと、マルチコアファイバの入力にアドレッシングモードの形態でアドレッシングするコア内に存在するパワーとの比率は−5dBよりも大きく、好適には−3dBよりも大きい。1つのアドレッシングするコアのみを励起する場合は、特定のアドレッシングするコア(1つ又は複数)及びアドレッシングされるコア(1つ又は複数)内の(初期励起されたアドレッシングモードによる)アドレッシングされないモードの形態のマルチコアの出力に存在するパワーと、初期励起されたアドレッシングするコア内のアドレッシングモードの形態のマルチコアの入力にあるパワーとの比率は−10dB未満、好適には−14dB未満である。(最終クロストークと定義される)高効率のスーパーモード形成は、絶縁低減前(スーパーモードについて既に述べた絶縁低減後)に、各モード対の実効屈折率を調整することにより達成される。 A multi-core fiber of at least a dual-core fiber with an insulated core is connected to at least one, at least a single-core input fiber, with at least one, at least a single-core output fiber attached to the opposite side of the multi-core fiber, for multi-core optical. The input and output fibers attached to the fibers can be placed in tubules and their cores can be etched and / or tapered to preferably align with the cores of the multi-core fiber (fan-in-fan). Out element type). Within at least one fragment of the multi-core fiber, the insulation of the core is reduced (reduced) by reducing (reducing) the size of the reduced refractive index zones near the core and / or by crushing their structure. Will be done. In regions where core insulation could be reduced, supermodes are formed on specific addressing cores (s) and / or cores to be addressed (s). The ratio of the power present in the core addressed in the form of addressing mode at the output of the multi-core fiber to the power present in the core addressing in the form of addressing mode at the input of the multi-core fiber is greater than -5 dB. , Preferably greater than -3 dB. If only one addressing core is excited, the form of the non-addressing mode (due to the initially excited addressing mode) within a particular addressing core (s) and the addressing core (s). The ratio of the power present at the output of the multi-core to the power at the input of the multi-core in the form of the addressing mode in the initially excited addressing core is less than -10 dB, preferably less than -14 dB. High-efficiency supermode formation (defined as final crosstalk) is achieved by adjusting the effective index of refraction of each mode pair before insulation reduction (after insulation reduction as described for supermode).

マルチコアファイバの構造は、好適にはテーパリングされ、及び/又は構造内の孔は好適には少なくとも一か所で、少なくともアドレッシングされるコア内のアドレッシングされるモードの形態のパワーの出現を観察できる部分で潰される。好適には、テーパ及び/又は孔の破壊の最小長さは300μmである。テーパ及び/又は孔の破壊の長さは、好適には、マルチコアファイバの使用部分に等しい最大長さである。好適には−テーパ比は0〜95%である。テーパ比は、テーパのウエスト領域の断面積の縮小率と見なされるが、有利な実施形態では、この断面積は均一に縮小される。好適には、光ファイバはコーティングが施される。 The structure of the multi-core fiber is preferably tapered and / or at least one hole in the structure is preferably observed, and the appearance of power in the form of an addressed mode within the addressed core can be observed. It is crushed in the part. Preferably, the minimum length of taper and / or hole fracture is 300 μm. The length of taper and / or hole fracture is preferably a maximum length equal to the portion of the multi-core fiber used. Preferably, the −taper ratio is 0 to 95%. The taper ratio is considered to be the reduction rate of the cross-sectional area of the waist region of the taper, but in an advantageous embodiment, this cross-sectional area is uniformly reduced. Preferably, the optical fiber is coated.

好適な実施形態では、使用される波長でシングルモードの入力シングルコア光ファイバ、好適にはそのうちの7つは、好適には7−コアファイバであるマルチコアファイバの特定のコアに接続される。マルチコアファイバのアドレッシングするコアの屈折率分布及び直径は、マルチコアファイバの全アドレッシングモードが異なる実効屈折率を有するように選択される。アドレッシングされるコアはフューモードであり、そのモードの屈折率は、アドレッシングするコア内のモードの各々の実効屈折率に適するように選ばれる。絶縁が低減されない領域では、スーパーモードは任意のコア対の間に観察される最高クロストークが−10dB未満であるように形成される。 In a preferred embodiment, an input single core optical fiber in single mode at the wavelength used, preferably seven of which are connected to a particular core of a multi-core fiber, preferably a 7-core fiber. The index of refraction distribution and diameter of the core addressing of the multi-core fiber is selected so that all addressing modes of the multi-core fiber have different effective indices of refraction. The core to be addressed is in fu mode, and the index of refraction of that mode is chosen to suit the effective index of refraction of each of the modes in the addressing core. In regions where insulation is not reduced, supermode is formed such that the maximum crosstalk observed between any core pairs is less than -10 dB.

好適には300μmである特定の部分では、屈折率が低減され、コアを分離しているゾーンは潰されるか、寸法が(例えばテーパリングにより)縮径され、その結果、コアの絶縁が縮減され、スーパーモードが形成されて、クロストークが増大する。マルチコアファイバの出力でアドレッシングされるモードの形態でアドレッシングされるコア内に存在するパワーと、マルチコアファイバの入力でアドレッシングモードの形態でアドレッシングするコア内に存在するパワーとの比率は−5dBよりも大きく、好適には−3dBよりも大きい。1つのアドレッシングするコアのみを励起する場合は、特定のアドレッシングするコア(1つ又は複数)及びアドレッシングされるコア(1つ又は複数)内の(初期励起されたアドレッシングモードによる)アドレッシングされないモードの形態のマルチコアの出力に存在するパワーと、初期励起されたアドレッシングするコア内のアドレッシングモードの形態のマルチコアの入力でのパワーとの比率は−10dB未満、好適には−14dB未満である。修正部分の端部に現れるアドレッシングされる各モードのパワーレベル分布は「フリーズ」され、この状態はマルチコアファイバの非修正部分によって更に移送される。 At certain sections, preferably 300 μm, the index of refraction is reduced and the zones separating the cores are either crushed or reduced in size (eg by tapering), resulting in reduced core insulation. , Super mode is formed and crosstalk increases. The ratio of the power present in the core addressed in the form of addressing mode at the output of the multi-core fiber to the power present in the core addressing in the form of addressing mode at the input of the multi-core fiber is greater than -5 dB. , Preferably greater than -3 dB. If only one addressing core is excited, the form of the non-addressing mode (due to the initially excited addressing mode) within a particular addressing core (s) and the addressing core (s). The ratio of the power present at the output of the multi-core to the power at the input of the multi-core in the form of the addressing mode in the initially excited addressing core is less than -10 dB, preferably less than -14 dB. The power level distribution for each addressing mode that appears at the end of the modified portion is "frozen", and this state is further transferred by the unmodified portion of the multi-core fiber.

特にシングルコアのフューモードファイバは好適には、マルチコアファイバのアドレッシングされるコアと同一又は類似の特性でマルチコアファイバの出力端に接続される。したがって、フューモードファイバでは、伝送はモード多重化によって実現される。したがって、コアの絶縁が制御されて縮減された上記のマルチコアファイバは、フューモードファイバ内でのアドレッシングモードを可能にする素子(カプラ)である。この構成、特に7−コアファイバで、アドレッシングするコアの6つの基本モードはアドレッシングされるコアの6つの高次モードをアドレッシングする。アドレッシングされるコアの基本モードは、ファイバを最初にこのコアに接続することにより励起される。 In particular, a single-core fumode fiber is preferably connected to the output end of the multi-core fiber with the same or similar characteristics as the addressed core of the multi-core fiber. Therefore, in fumode fiber, transmission is achieved by mode multiplexing. Therefore, the above-mentioned multi-core fiber in which the insulation of the core is controlled and reduced is an element (coupler) that enables an addressing mode in the fumode fiber. In this configuration, especially in the 7-core fiber, the six basic modes of the addressing core address the six higher order modes of the addressing core. The basic mode of the addressed core is excited by connecting the fiber to this core first.

同様に、フューモードファイバ内の信号は、本発明によるカプラを使用して逆多重化されることが可能である−フューモードファイバ内で伝送され、個々のモードで符号化される情報は、個々のコアに、更には別個の光ファイバに分離されることができる。 Similarly, the signals within the fumode fiber can be demultiplexed using the couplers according to the invention-the information transmitted within the fumode fiber and encoded in the individual modes is individual. Can be separated into cores and even separate optical fibers.

別の好適な実施形態では、使用される波長でシングルモードの入力シングルコア光ファイバ、好適にはそのうちの3つは、好適には4−コアファイバであるマルチコアファイバの特定のコアに接続される。 In another preferred embodiment, an input single core optical fiber in single mode at the wavelength used, preferably three of which are connected to a particular core of a multi-core fiber, preferably a 4-core fiber. ..

マルチコアファイバのアドレッシングするコアの屈折率分布及び直径は、マルチコアファイバの全アドレッシングモードが異なる実効屈折率を有するように選択される。アドレッシングされるコアはフューモードであり、そのモードの屈折率は、アドレッシングするコア内のモードの各々の実効屈折率に適するように選ばれる。絶縁が低減されない領域では、スーパーモードは任意のコア対の間に観察される最高クロストークが−10dB未満であるように形成される。 The index of refraction distribution and diameter of the core addressing of the multi-core fiber is selected so that all addressing modes of the multi-core fiber have different effective indices of refraction. The core to be addressed is in fu mode, and the index of refraction of that mode is chosen to suit the effective index of refraction of each of the modes in the addressing core. In regions where insulation is not reduced, supermode is formed such that the maximum crosstalk observed between any core pairs is less than -10 dB.

好適には300μmである特定の部分では、屈折率が低減され、コアを分離しているゾーンは潰されるか、寸法が(例えばテーパリングにより)縮径され、その結果、コアの絶縁が縮減され、スーパーモードが形成されて、クロストークが増大する。マルチコアファイバの出力にアドレッシングされるモードの形態でアドレッシングされるコア内に存在するパワーと、マルチコアファイバの入力にアドレッシングモードの形態でアドレッシングするコア内に存在するパワーとの比率は−5dBよりも大きく、好適には−3dBよりも大きい。1つのアドレッシングするコアのみを励起する場合は、特定のアドレッシングするコア(1つ又は複数)及びアドレッシングされるコア(1つ又は複数)内の(初期励起されたアドレッシングモードによる)アドレッシングされないモードの形態のマルチコアの出力に存在するパワーと、初期励起されたアドレッシングするコア内のアドレッシングモードの形態のマルチコアの入力でのパワーとの比率は−10dB未満、好適には−14dB未満である。修正部分の端部に現れるアドレッシングされる各モードのパワーレベル分布は「フリーズ」され、この状態はマルチコアファイバの非修正部分によって更に移送される。 At certain sections, preferably 300 μm, the index of refraction is reduced and the zones separating the cores are either crushed or reduced in size (eg by tapering), resulting in reduced core insulation. , Super mode is formed and crosstalk increases. The ratio of the power present in the core addressed in the form of addressing to the output of the multi-core fiber to the power present in the core addressed in the form of addressing to the input of the multi-core fiber is greater than -5 dB. , Preferably greater than -3 dB. If only one addressing core is excited, the form of the non-addressing mode (due to the initially excited addressing mode) within a particular addressing core (s) and the addressing core (s). The ratio of the power present at the output of the multi-core to the power at the input of the multi-core in the form of the addressing mode in the initially excited addressing core is less than -10 dB, preferably less than -14 dB. The power level distribution for each addressing mode that appears at the end of the modified portion is "frozen", and this state is further transferred by the unmodified portion of the multi-core fiber.

特にシングルコアのフューモードファイバは好適には、マルチコアファイバのアドレッシングされるコアと同一又は類似の特性を有するマルチコアファイバの出力端に接続される。したがって、フューモードファイバでは、伝送はモード多重化によって実現される。したがって、コアの絶縁が制御されて縮減された上記のマルチコアファイバは、フューモードファイバ内でのアドレッシングモードを可能にする素子(カプラ)である。この構成で、アドレッシングするコアの3つの基本モードがアドレッシングされるコア内の1つの基本モードと2つの高次モードをアドレッシングする。 In particular, the single-core fumode fiber is preferably connected to the output end of the multi-core fiber having the same or similar characteristics as the addressed core of the multi-core fiber. Therefore, in fumode fiber, transmission is achieved by mode multiplexing. Therefore, the above-mentioned multi-core fiber in which the insulation of the core is controlled and reduced is an element (coupler) that enables an addressing mode in the fumode fiber. In this configuration, the three basic modes of the addressing core address one basic mode and two higher order modes in the core to be addressed.

同様に、フューモードファイバ内の信号は、本発明によるカプラを使用して逆多重化されることが可能である−フューモードファイバ内で伝送され、個々のモードで符号化される情報は、個々のコアに、更には別個の光ファイバに分離されることができる。 Similarly, the signals within the fumode fiber can be demultiplexed using the couplers according to the invention-the information transmitted within the fumode fiber and encoded in the individual modes is individual. Can be separated into cores and even separate optical fibers.

別の好適な実施形態では、シングルコア光ファイバは、信号がアドレッシングするコアを伝搬するマルチコア光ファイバ、好適にはデュアルコアのアドレッシングするコアに接続される。マルチコアファイバのアドレッシングされるコアは高い複屈折性を有する−この偏光モードは別個の実効屈折率を有する。マルチコアファイバのアドレッシングするコアは低い複屈折性を有する−この偏光モードは等しいモード実効屈折率を有し、したがってこれを通称シングルモードコアと呼ぶことができる。アドレッシングされるコア内の偏光モード(偏光モードx)の1つは、マルチコアファイバのアドレッシングするコア内のモードの実効屈折率と等しい実効屈折率を有する。 In another preferred embodiment, the single core optical fiber is connected to a multi-core optical fiber in which the signal propagates through the addressing core, preferably a dual core addressing core. The addressed core of a multi-core fiber has high birefringence-this polarization mode has a separate effective index of refraction. The addressing core of a multi-core fiber has low birefringence-this polarization mode has the same mode effective index of refraction, hence the so-called single-mode core. One of the polarization modes in the addressing core (polarization mode x) has an effective index of refraction equal to the effective index of refraction of the mode in the addressing core of the multi-core fiber.

好適には少なくとも300μmのある部分では、屈折率が低減され、コアを分離しているゾーンは潰されるか、その直径が(例えばテーパリングにより)縮径され、その結果、コアの絶縁が縮減され、スーパーモードが形成されて、クロストークが増大する。マルチコアファイバの出力にアドレッシングされるモードの形態でアドレッシングされるコア内に存在するパワーと、マルチコアファイバの入力にアドレッシングモードの形態でアドレッシングするコア内に存在するパワーとの比率は−5dBよりも大きく、好適には−3dBよりも大きい。1つのアドレッシングするコアのみを励起する場合は、特定のアドレッシングするコア(1つ又は複数)及びアドレッシングされるコア(1つ又は複数)内の(初期励起されたアドレッシングモードによる)アドレッシングされないモードの形態のマルチコアの出力に存在するパワーと、初期励起されたアドレッシングするコア内のアドレッシングモードの形態のマルチコアの入力にあるパワーとの比率は−10dB未満、好適には−14dB未満である。修正部分の端部に現れるアドレッシングされる各モードのパワーレベル分布は「フリーズ」され、この状態はマルチコアファイバの非修正部分によって更に移送される。 Preferably, at least at least 300 μm, the index of refraction is reduced and the zone separating the cores is either crushed or reduced in diameter (eg by tapering), resulting in reduced core insulation. , Super mode is formed and crosstalk increases. The ratio of the power present in the core addressed in the form of addressing to the output of the multi-core fiber to the power present in the core addressed in the form of addressing to the input of the multi-core fiber is greater than -5 dB. , Preferably greater than -3 dB. If only one addressing core is excited, the form of the non-addressing mode (due to the initially excited addressing mode) within a particular addressing core (s) and the addressing core (s). The ratio of the power present at the output of the multi-core to the power at the input of the multi-core in the form of the addressing mode in the initially excited addressing core is less than -10 dB, preferably less than -14 dB. The power level distribution for each addressing mode that appears at the end of the modified portion is "frozen", and this state is further transferred by the unmodified portion of the multi-core fiber.

1つの偏光モードは、複屈折性が高いアドレッシングされるコアを伝搬する。孔が破壊された部分の後で、信号は複屈折性が高いコアを伝搬し、そこでは1つの伝搬モードのみが効果的に励起される。複屈折性が高いコアには、好ましくは複屈折性の偏光維持ファイバが接続される。偏光モードをアドレッシングするこの方法は1つの偏光モードの効率のよいアドレッシングを可能にするので、光ファイバポラライザの機能を有するカプラを構築する。 One polarization mode propagates through the highly birefringent addressed core. After the portion where the hole is broken, the signal propagates through the highly birefringent core, where only one propagation mode is effectively excited. A core having high birefringence is preferably connected with a birefringent polarization maintaining fiber. This method of addressing the polarization mode allows efficient addressing of one polarization mode, thus constructing a coupler having the function of an optical fiber polarizer.

別の好適な実施形態では、シングルコア光ファイバは、好適には3−コアのマルチコア光ファイバのアドレッシングするコアに接続される。マルチコアファイバのアドレッシングするコアは低い複屈折性を有する−この偏光モードは等しいモード実効屈折率を有し、したがってこれを通称シングルモードコアと呼ぶことができる。アドレッシングするコアの近傍のアドレッシングされるコア内の複屈折性は高い−この偏光モードは別個の実効屈折率を有する。第1のアドレッシングされるコア内の偏光モードの1つ(偏光モードx)は、マルチコアファイバのアドレッシングするコア内のモード実効屈折率に等しい実効屈折率を有し、第2のアドレッシングされるコア内の偏光モードの1つ(偏光モードy)は、マルチコアファイバのアドレッシングするコア内のモード実効屈折率に等しい実効屈折率を有する。 In another preferred embodiment, the single core optical fiber is preferably connected to the addressing core of the 3-core multi-core optical fiber. The addressing core of a multi-core fiber has low birefringence-this polarization mode has the same mode effective index of refraction, hence the so-called single-mode core. High birefringence in the addressed core near the addressing core-this polarization mode has a separate effective index of refraction. One of the polarization modes in the first addressed core (polarization mode x) has an effective index of refraction equal to the mode effective index of refraction in the core to be dressed in the multi-core fiber and in the second addressed core. One of the polarization modes (polarization mode y) has an effective index of refraction equal to the mode effective index of refraction in the addressing core of the multi-core fiber.

好適には少なくとも300μmのある部分では、屈折率が低減され、コアを分離しているゾーンは潰されるか、直径が(例えばテーパリングにより)縮径され、その結果、コアの絶縁が縮減され、スーパーモードが形成されて、クロストークが増大する。マルチコアファイバの出力にアドレッシングされるモードの形態でアドレッシングされるコア内に存在するパワーと、マルチコアファイバの入力にアドレッシングモードの形態でアドレッシングするコア内に存在するパワーとの比率は−5dBよりも大きく、好適には−3dBよりも大きい。1つのアドレッシングするコアのみを励起する場合は、特定のアドレッシングするコア(1つ又は複数)及びアドレッシングされるコア(1つ又は複数)内の(初期励起されたアドレッシングモードによる)アドレッシングされないモードの形態のマルチコアの出力に存在するパワーと、初期励起されたアドレッシングするコア内のアドレッシングモードの形態のマルチコアの入力にあるパワーとの比率は−10dB未満、好適には−14dB未満である。修正部分の端部に現れるアドレッシングされる各モードのパワーレベル分布は「フリーズ」され、この状態はマルチコアファイバの非修正部分によって更に移送される。 Preferably, at least at least 300 μm, the index of refraction is reduced and the zones separating the cores are either crushed or reduced in diameter (eg by tapering), resulting in reduced core insulation. Super mode is formed and crosstalk increases. The ratio of the power present in the core addressed in the form of addressing to the output of the multi-core fiber to the power present in the core addressed in the form of addressing to the input of the multi-core fiber is greater than -5 dB. , Preferably greater than -3 dB. If only one addressing core is excited, the form of the non-addressing mode (due to the initially excited addressing mode) within a particular addressing core (s) and the addressing core (s). The ratio of the power present at the output of the multi-core to the power at the input of the multi-core in the form of the addressing mode in the initially excited addressing core is less than -10 dB, preferably less than -14 dB. The power level distribution for each addressing mode that appears at the end of the modified portion is "frozen", and this state is further transferred by the unmodified portion of the multi-core fiber.

孔が破壊された部分の後で、信号は複屈折性が高いコアを伝搬し、そこでは1つの偏光モード−アドレッシングするコアの1つ内での偏光モード(x)及び第2のアドレッシングするコア内での偏光モード(y)のみが効果的に励起される。偏光維持ファイバは、好適には複屈折性が高い複屈折のコアに接続される。偏光モードをアドレッシングするこの方法は1つの偏光モードの効率のよいアドレッシングを可能にするので、光ファイバ偏光分割器の機能を有するカプラを構築する。 After the perforated portion, the signal propagates through the highly birefringent core, where there is one polarization mode-the polarization mode (x) within one of the addressing cores and a second addressing core. Only the polarization mode (y) within is effectively excited. The polarization maintaining fiber is preferably connected to a birefringent core with high birefringence. This method of addressing the polarization mode allows efficient addressing of one polarization mode, thus constructing a coupler having the function of a fiber optic polarization divider.

別の好適な実施形態では、複屈折性のシングルコア光ファイバは、マルチコア光ファイバ、好適にはデュアルコアのアドレッシングするコアに接続される。マルチコアファイバのアドレッシングするコアは高い複屈折性を有する−この偏光モードは別個の実効屈折率を有する。アドレッシングするコアの近傍のマルチコアファイバのアドレッシングされるコアも高い複屈折性を有する−この偏光モードは別個の実効屈折率を有する。好適には、アドレッシングするコアとアドレッシングされるコアとは同種である。 In another preferred embodiment, the birefringent single-core optical fiber is connected to a multi-core optical fiber, preferably a dual-core addressing core. The addressing core of a multi-core fiber has high birefringence-this polarization mode has a separate effective index of refraction. The addressed core of the multi-core fiber near the addressing core also has high birefringence-this polarization mode has a separate effective index of refraction. Preferably, the addressing core and the addressing core are of the same type.

アドレッシングされるコアは偏光モード(x)及び(y)を有し、これらのモードはアドレッシングするコア内の偏光モード(x)及び(y)の屈折率に一致する実効屈折率を有する。 The core to be addressed has polarization modes (x) and (y), and these modes have an effective index of refraction that matches the refractive index of the polarization modes (x) and (y) in the addressing core.

好適には少なくとも300μmのある部分では、屈折率が低減され、コアを分離しているゾーンは潰されるか、直径が(例えばテーパリングにより)縮径され、その結果、コアの絶縁が縮減され、スーパーモードが形成されて、クロストークが増大する。マルチコアファイバの出力にアドレッシングされるモードの形態でアドレッシングされるコア内に存在するパワーと、マルチコアファイバの入力にアドレッシングモードの形態でアドレッシングするコア内に存在するパワーとの比率は好適には−5dBよりも大きく、及び好適には−3dB未満である。修正部分の端部に現れるアドレッシングされる各モードのパワーレベル分布は「フリーズ」され、この状態はマルチコアファイバの非修正部分によって更に移送される。 Preferably, at least at least 300 μm, the index of refraction is reduced and the zones separating the cores are either crushed or reduced in diameter (eg by tapering), resulting in reduced core insulation. Super mode is formed and crosstalk increases. The ratio of the power present in the core addressed in the form of addressing to the output of the multi-core fiber to the power present in the core addressing the input of the multi-core fiber in the form of addressing mode is preferably -5 dB. Greater than, and preferably less than -3 dB. The power level distribution for each addressing mode that appears at the end of the modified portion is "frozen", and this state is further transferred by the unmodified portion of the multi-core fiber.

孔が破壊された部分の後で、信号は複屈折性が高いコアを伝搬し、そこで偏光モード−偏光モード(x)及び(y)が励起される。偏光維持ファイバは、好適には複屈折性が高い複屈折のコアに接続される。偏光モードをアドレッシングするこの方法は1つの偏光モードの効率のよいアドレッシングを可能にするので、偏光を維持するカプラ(スプリッタ)を構築する。 After the portion where the pores are broken, the signal propagates through the highly birefringent core, where polarization mode-polarization modes (x) and (y) are excited. The polarization maintaining fiber is preferably connected to a birefringent core with high birefringence. This method of addressing the polarization mode allows efficient addressing of one polarization mode, thus constructing a coupler (splitter) that maintains polarization.

1つのコアを伝搬する信号に/信号からチャネルの1つを追加/除去することからなるアド−ドロップ多重化の実現を可能にする別の好適な実施形態では、マルチコア光ファイバ、好適にはコアが屈折率縮減ゾーンにより絶縁されるデュアルコアファイバが使用される。マルチコアファイバは、好適には少なくとも1つのシングルモードコア、及び好ましくは少なくとも1つのフューモードコアを有する。シングルモードコア内のモードの実効屈折率は、フューモードコア内の1つのモードの実効屈折率と整合される。マルチコアファイバ、好適にはデュアルコアファイバの両側には、好適にはコアをデュアルコアファイバのコアに整合させて2つのシングルコア光ファイバが取り付けられる。絶縁が低減されないエリアでは、任意コア対間に観察される最大のクロストークが−10dB未満であるようにスーパーモードが形成される(非効率的に形成)。 In another preferred embodiment, which allows for the realization of add-drop multiplexing consisting of adding / removing one of the channels from the signal / to the signal propagating through one core, a multi-core optical fiber, preferably a core. A dual core fiber is used that is insulated by a refractive index reduction zone. The multi-core fiber preferably has at least one single mode core, and preferably at least one fumode core. The effective index of refraction of the mode in the single mode core is matched with the effective index of refraction of one mode in the fumode core. Two single-core optical fibers are mounted on both sides of the multi-core fiber, preferably the dual-core fiber, preferably with the core matched to the core of the dual-core fiber. In areas where insulation is not reduced, supermodes are formed (inefficiently formed) such that the maximum crosstalk observed between arbitrary core pairs is less than -10 dB.

好適には300μmである特定の部分では、屈折率が低減され、コアを分離しているゾーンは潰されるか、直径が(例えばテーパリングにより)縮径され、その結果、コアの絶縁が縮減され、スーパーモードが形成されて、クロストークが増大する。マルチコアファイバの出力にアドレッシングされるモードの形態でアドレッシングされるコア内に存在するパワーと、マルチコアファイバの入力にアドレッシングモードの形態でアドレッシングするコア内に存在するパワーとの比率は−5dBよりも大きく、好適には−3dBよりも大きい。1つのアドレッシングするコアのみを励起する場合は、特定のアドレッシングするコア(1つ又は複数)内の(初期励起されたアドレッシングモードによる)アドレッシングされないモードの形態のマルチコアの出力に存在するパワーと、初期励起されたアドレッシングするコア内のアドレッシングモードの形態のマルチコアの入力にあるパワーとの比率は−10dB未満、好適には−14dB未満である。修正部分の端部に現れるアドレッシングされる各モードのパワーレベル分布は「フリーズ」され、この状態はマルチコアファイバの非修正部分によって更に移送される。 At certain sections, preferably 300 μm, the index of refraction is reduced and the zones separating the cores are either crushed or reduced in diameter (eg by tapering), resulting in reduced core insulation. , Super mode is formed and crosstalk increases. The ratio of the power present in the core addressed in the form of addressing to the output of the multi-core fiber to the power present in the core addressed in the form of addressing to the input of the multi-core fiber is greater than -5 dB. , Preferably greater than -3 dB. If only one addressing core is excited, the power present at the output of the multi-core in the form of the non-addressing mode (due to the initially excited addressing mode) within a particular addressing core (s) and the initial The ratio to the power at the input of the multi-core in the form of addressing mode within the excited addressing core is less than -10 dB, preferably less than -14 dB. The power level distribution for each addressing mode that appears at the end of the modified portion is "frozen", and this state is further transferred by the unmodified portion of the multi-core fiber.

シングルモードコア内のモードとフューモードコア内のモードの1つとは、絶縁を縮減する前の整合された屈折率を有しているので、絶縁が縮減されたエリアにスーパーモードが形成される。したがって、シングルモードコアからのモードはフューモードコア内のモードをアドレッシングし、フューモードコア内のモードからのモードはシングルモードコア内のモードをアドレッシングする。したがって、アド−ドロップマルチプレクサ/デマルチプレクサと呼ばれるタイプのマルチプレクサ/デマルチプレクサを実現することができる。次いで、両方のシングルモードコアとフューモードコアは両方ともアドレッシングするコアとアドレッシングされるコアである。 Since the mode in the single mode core and one of the modes in the fumode core have a matched index of refraction before the insulation is reduced, a super mode is formed in the area where the insulation is reduced. Therefore, the mode from the single mode core addresses the mode in the fumode core, and the mode from the mode in the fumode core addresses the mode in the single mode core. Therefore, a type of multiplexer / demultiplexer called an add-drop multiplexer / demultiplexer can be realized. Both single-mode and fumode cores are then both an addressing core and an addressing core.

本発明の有利な実施形態では、光ファイバは、光ファイバを変形し、又はその温度を変化させる素子、特に光ファイバを変形してテーパ長、テーパリングのテンションを変えることができ、そのデバイスが同じ光スイッチ機能で動作中に特定のコア間の信号を切り換える圧電又は機械的デバイスに巻回され、又は取り付けられる。 In an advantageous embodiment of the present invention, the optical fiber can be an element that deforms or changes the temperature of the optical fiber, particularly the optical fiber can be deformed to change the taper length and the tension of the tapering, and the device can be used. It is wound or attached to a piezoelectric or mechanical device that switches signals between specific cores during operation with the same optical switch function.

本発明の主題を実施例と図面で詳細に提示したが、これらは本明細書に記載の動作原理による本発明の構成の可能性を排除しない。
本発明の有利な実施形態、すなわち断面(1A−1A)が示される標準的なシングルモード光ファイバ(1)と、テーパ領域が示される微細構造のマルチコア光ファイバ(2)とが接合され、次いで光ファイバ(2)が、断面(3A−3B)が示される細管(3)内に配置された出力光ファイバの束に接続されている、縦横比が保持されていない図である。 断面A−Aがテーパリングされない微細構造の光ファイバの断面であり、断面B−Bが一部潰された(collapsed/破壊された)孔を有する微細構造のマルチコア光ファイバのテーパ遷移領域であり、断面C−Cが完全に潰された孔を有する微細構造のマルチコア光ファイバのウエスト領域を示す、これも縦横比が保持されていない微細構造のマルチコア光ファイバのテーパ部の拡大図である。 部分(a)が総直径(d1)でテーパリングされていないファイバエリアであり、部分(b)がテーパ直径が縮小/拡大するテーパ遷移領域であり、部分(c)が直径(d2)を特徴とするテーパのウエスト部である、マルチコア光ファイバのテーパのテーパ部を示す図である。 直径(d3)のコア(4)と、直径(d4)のクラッド(5)を有する標準的なシングルモード光ファイバ(1)の断面図である。 直径(d5)のコア(4)と、直径(d6)のクラッド(5)と、直径(d7)の空孔(6)とを有し、テーパリングされていない、本発明を構築するために使用可能な微細構造のマルチコア光ファイバのモデルを示す図である。 部分的に潰された直径(d8)の孔(6)と、直径(d9)の縮径コア(4)と、直径(d10)の縮径クラッド(5)とを有する微細構造のマルチコア光ファイバを示す図である。 直径(d11)の縮径コア(4)と、直径(d12)の縮径クラッド(5)を特徴とする、孔が完全に潰された微細構造のマルチコア光ファイバを示す図である。 直径が(d13)のシングルモード光ファイバのコア(4)と、直径(d14)シングルモード光ファイバのクラッド(5)と、細管(キャピラリ)の内径(d14)及び細管の外径(d15)とが示されている、細管(7)内に配置された標準的なシングルモード光ファイバの束を示す図である。 NxN個の光ファイバカプラとして動作する本発明の有利な実施形態を示す図である。 断面4A−4Aに細管(7)の幾何的充填物の役割を果たすガラス棒(8)が表示されている、2つの入力(出力)と7つの入力(出力)とを有する本発明の有利な実施形態を示す図である。 直径(d5)のコア(4)と、直径(d6)のクラッド(5)と、直径(d7)の空孔(6)とを有し、テーパリングされていない、本発明を構築するために使用可能な微細構造のデュアルコア光ファイバのモデルを示す図である。 (1)がシングルモード光ファイバであり、(2)がマルチコア光ファイバである、2つの入力(出力)と1つの出力(入力)とを有する本発明の有利な実施形態を示す図である。 本発明の実施例6の有利な実施形態、すなわち断面(3A−3A)が示される細管(3)内に配置された標準的なシングルモード光ファイバ(1)の束と、テーパ部が示される微細構造のマルチコアファイバ(2)とが接合され、次いでファイバ(2)が、断面(9A−9A)が示されているフューモードファイバ(9)に接合されている、縦横比が保持されていない図である。 直径(d17)のコア(4)と、直径(d16)のクラッド(5)とを有する、実施例6のフューモード光ファイバ(9)の断面図である。 直径(d5.1−d5.6)のシングルモードコア(4.1−4.6)と、直径(d17)で格子定数(Λ)のフューモードコア(10)と、直径(d6)のクラッド(5)、及び直径(d7)の空孔(6)とを有し、テーパリング及び孔潰しがされていない、本発明を構築するために使用可能な実施例6の例示的マルチコアファイバを示す図である。 断面A−Aがテーパリングされない微細構造の光ファイバの断面であり、断面B−Bが一部潰された孔を有する微細構造のマルチコア光ファイバのテーパ遷移領域であり、断面C−Cが完全に潰された孔を有する微細構造のマルチコア光ファイバのウエスト領域を示す、これも縦横比が保持されていない実施例6の微細構造のマルチコア光ファイバのテーパ部の拡大図である。 フューモードファイバ(9)の始端と終端で対応してマルチプレクサとデマルチプレクサとを構築するための本発明による実施例6のカプラから成る空間多重化に基づく伝送システムを示す図である。 本発明の実施例7の有利な実施形態、すなわち細管(3)内に配置された標準的なシングルモード光ファイバ(1)の束と、テーパ部が示される微細構造の4−コア光(2)とが接合され、次いでファイバ(2)が、断面(9A−9A)が示されているフューモードファイバ(9)に接合されている、縦横比が保持されていない図である。 直径(d5.1−d5.3)のシングルモードコア(4.1−4.3)と、直径(d17)で格子定数(Λ)のフューモードコア(10)と、直径(d6)のクラッド(5)、及び直径(d7)の空孔(6)とを有し、テーパリングされず、孔潰しがされていない、本発明を構築するために使用可能な実施例7の例示的マルチコアファイバを示す図である。 本発明の有利な実施形態の実施例8、すなわちシングルモード光ファイバ(1)とテーパ部が示されている微細構造のマルチコアファイバとが接合され、次いでファイバ(2)が偏光(polarization)を維持する複屈折(birefringent)ファイバ(11)に接合されている、縦横比が保持されていない図である。 直径(d5)のシングルモードコア(4)、格子定数(Λ)で短軸(d18)と長軸(d19)の複屈折コア(12)と、直径(d6)のクラッド(5)、及び直径(d7)の空孔(6)とを有し、テーパリング及び孔潰しがされていない、本発明を構築するために使用可能な実施例8の例示的デュアルコアファイバを示す図である。 本発明の有利な実施形態の実施例9、すなわちシングルコア光ファイバ(1)とテーパ部が示されている微細構造のマルチコアファイバ(2)とが接合され、次いでファイバ(2)が偏光を維持する複屈折ファイバ(11)に接合されている、縦横比が保持されていない図である。 直径(d5)のシングルモードコア(4)、格子定数(Λ)で短軸(d18.1及びd18.2)と長軸(d19.1及びd19.2)の複屈折コア(12.1及び12.2)と、直径(d6)のクラッド(5)、及び直径(d7)の空孔(6)とを有し、テーパリング及び孔潰しがされていない、本発明を構築するために使用可能な実施例9の例示的デュアルコアファイバを示す図である。 本発明の有利な実施形態の実施例10、すなわちシングルコア光ファイバ(13)とテーパ部が示されている微細構造のマルチコアファイバ(2)とが接合され、次いでファイバ(2)が偏光を維持する複屈折ファイバ(11)に接合されている、縦横比が保持されていない図である。 直径(d5)のシングルモードコア(4)、格子定数(Λ)で短軸(d18.1及びd18.2)と長軸(d19.1及びd19.2)の複屈折コア(12.1及び12.2)と、直径(d6)のクラッド(5)、及び直径(d7)の空孔(6)とを有し、テーパリング及び孔潰しがされていない、本発明を構築するために使用可能な実施例10の例示的デュアルコアファイバを示す図である。 本発明の有利な実施形態の実施例11、すなわちシングルコアファイバ(1)及び(9)と、テーパ部が示されている微細構造のマルチコアファイバ(2)とが接合され、次いでファイバ(2)が出力シングルコアファイバ(1)及び(9)に接合されている、縦横比が保持されていない図である。 直径(d5)のシングルモードコア(4)、直径(d17)で格子定数(Λ)のフューモードコア(10)、直径(d6)のクラッド(5)、及び直径(d7)の空孔(6)とを有し、テーパリング及び孔潰しがされていない、本発明を構築するために使用可能な実施例11の例示的デュアルコアファイバを示す図である。
Although the subject matter of the present invention has been presented in detail in Examples and Drawings, these do not preclude the possibility of constructing the present invention according to the operating principles described herein.
An advantageous embodiment of the present invention, namely, a standard single-mode optical fiber (1) whose cross section (1A-1A) is shown, and a microstructured multi-core optical fiber (2) whose tapered region is shown are joined and then joined. FIG. 5 is a diagram in which an optical fiber (2) is connected to a bundle of output optical fibers arranged in a thin tube (3) whose cross section (3A-3B) is shown, and the aspect ratio is not maintained. The cross section AA is a cross section of a microstructured optical fiber that is not tapered, and the cross section BB is a tapered transition region of a microstructured multi-core optical fiber having partially collapsed (collapsed) holes. It is an enlarged view of the taper part of the microstructured multi-core optical fiber which also shows the waist region of the microstructured multi-core optical fiber which has the hole where the cross section CC is completely crushed, and the aspect ratio is not maintained. The portion (a) is a fiber area that is not tapered by the total diameter (d1), the portion (b) is a taper transition region in which the taper diameter is reduced / expanded, and the portion (c) is characterized by a diameter (d2). It is a figure which shows the tapered part of the taper of a multi-core optical fiber which is the waist part of the taper. FIG. 5 is a cross-sectional view of a standard single-mode optical fiber (1) having a core (4) of diameter (d3) and a clad (5) of diameter (d4). To construct the present invention, which has a core (4) of diameter (d5), a clad (5) of diameter (d6), and a hole (6) of diameter (d7), which is not tapered. It is a figure which shows the model of the multi-core optical fiber of the fine structure which can be used. A microstructured multi-core optical fiber having a partially crushed hole (6) with a diameter (d8), a reduced diameter core (4) with a diameter (d9), and a reduced diameter clad (5) with a diameter (d10). It is a figure which shows. It is a figure which shows the multi-core optical fiber of the microstructure which the hole is completely crushed, which is characterized by the reduced diameter core (4) of the diameter (d11), and the reduced diameter clad (5) of the diameter (d12). A core (4) of a single-mode optical fiber having a diameter of (d13), a clad (5) of a single-mode optical fiber having a diameter (d14), an inner diameter (d14) of a thin tube (capillary), and an outer diameter (d15) of the thin tube. It is a figure which shows the bundle of the standard single mode optical fiber arranged in the thin tube (7) which is shown. It is a figure which shows the advantageous embodiment of this invention which operates as NxN optical fiber couplers. The advantageous of the present invention having two inputs (outputs) and seven inputs (outputs), in which a glass rod (8), which acts as a geometric filling of the thin tube (7), is displayed on cross sections 4A-4A. It is a figure which shows the embodiment. To construct the present invention, which has a core (4) of diameter (d5), a clad (5) of diameter (d6), and a hole (6) of diameter (d7), which is not tapered. It is a figure which shows the model of the dual core optical fiber of the fine structure which can be used. It is a figure which shows the advantageous embodiment of this invention which has two inputs (outputs) and one output (inputs) where (1) is a single mode optical fiber and (2) is a multi-core optical fiber. An advantageous embodiment of Example 6 of the present invention, ie, a bundle of standard single-mode optical fibers (1) arranged in a thin tube (3) shown in cross section (3A-3A), and a tapered portion is shown. The aspect ratio is not maintained, with the microstructured multi-core fiber (2) bonded and then the fiber (2) bonded to the fumode fiber (9) shown in cross section (9A-9A). It is a figure. FIG. 5 is a cross-sectional view of a fumode optical fiber (9) of Example 6 having a core (4) having a diameter (d17) and a clad (5) having a diameter (d16). A single-mode core (4.1-4.6) with a diameter (d5.1-d5.6), a fumode core (10) with a diameter (d17) and a lattice constant (Λ), and a cladding with a diameter (d6). (5) and an exemplary multi-core fiber of Example 6 having holes (6) of diameter (d7) and not tapering or crushing, which can be used to construct the present invention. It is a figure. The cross section AA is a cross section of a microstructured optical fiber that is not tapered, and the cross section BB is a tapered transition region of a microstructured multi-core optical fiber having a partially crushed hole, and the cross section CC is complete. It is an enlarged view of the taper part of the microstructured multi-core optical fiber of Example 6 which also shows the waist region of the microstructured multi-core optical fiber which has a crushed hole, and the aspect ratio is not maintained. It is a figure which shows the transmission system based on the spatial multiplexing which consists of the coupler of Example 6 by this invention for constructing a multiplexer and a demultiplexer correspondingly at the start end and the end of a fumode fiber (9). An advantageous embodiment of Example 7 of the present invention, namely a bundle of standard single-mode optical fibers (1) arranged in a thin tube (3), and a microstructured 4-core light (2) showing a tapered portion. ) Is joined, and then the fiber (2) is joined to the fumode fiber (9) whose cross section (9A-9A) is shown, and the aspect ratio is not maintained. A single-mode core (4.1-4.3) with a diameter (d5.1-d5.3), a fumode core (10) with a diameter (d17) and a lattice constant (Λ), and a cladding with a diameter (d6). An exemplary multi-core fiber of Example 7 that has (5) and a hole (6) of diameter (d7), is not tapered, is not crushed, and can be used to construct the present invention. It is a figure which shows. Example 8 of an advantageous embodiment of the present invention, i.e., a single-mode optical fiber (1) and a microstructured multi-core fiber with tapered portions, is joined, and then the fiber (2) maintains polarization. It is a figure which is bonded to the birefringent fiber (11), and the aspect ratio is not maintained. Single mode core (4) with diameter (d5), birefringence core (12) with minor axis (d18) and major axis (d19) with lattice constant (Λ), clad (5) with diameter (d6), and diameter. It is a figure which shows the exemplary dual core fiber of Example 8 which has a hole (6) of (d7) and is not tapered and crushed, and can be used for constructing the present invention. Example 9 of an advantageous embodiment of the present invention, i.e., a single-core optical fiber (1) and a microstructured multi-core fiber (2) with tapered portions, is joined, and then the fiber (2) maintains polarization. It is a figure which is bonded to the birefringent fiber (11), and the aspect ratio is not maintained. Single mode core (4) with diameter (d5), birefringent core (12.1 and d19.2) with minor axis (d18.1 and d18.2) and major axis (d19.1 and d19.2) with lattice constant (Λ) 12.2), a clad (5) with a diameter (d6), and a hole (6) with a diameter (d7), which is not tapered or crushed, used to construct the present invention. It is a figure which shows the exemplary dual core fiber of Example 9 possible. Example 10 of an advantageous embodiment of the present invention, i.e., a single-core optical fiber (13) and a microstructured multi-core fiber (2) whose taper is shown, is joined, and then the fiber (2) maintains polarization. It is a figure which is bonded to the birefringent fiber (11), and the aspect ratio is not maintained. Single mode core (4) with diameter (d5), birefringent core (12.1 and d19.2) with minor axis (d18.1 and d18.2) and major axis (d19.1 and d19.2) with lattice constant (Λ) 12.2), a clad (5) with a diameter (d6), and a hole (6) with a diameter (d7), which is not tapered or crushed, used to construct the present invention. It is a figure which shows the exemplary dual core fiber of Example 10 possible. Example 11 of an advantageous embodiment of the present invention, i.e., single core fibers (1) and (9), is joined to a microstructured multi-core fiber (2) with a tapered portion, followed by the fiber (2). Is joined to the output single core fibers (1) and (9), and the aspect ratio is not maintained. Single mode core (4) with diameter (d5), fumode core (10) with diameter (d17) and lattice constant (Λ), clad (5) with diameter (d6), and vacancies (6) with diameter (d7). ), And is not tapered or crushed, showing an exemplary dual core fiber of Example 11 that can be used to construct the present invention.

本発明によるカプラは、入力光ファイバ(1)を含み、これは次いで、7−コア出力光ファイバ(3)の束に接続される微細構造の7−コア光ファイバ(2)の形態の光ファイバ(2)に接続される。 The coupler according to the invention includes an input optical fiber (1), which in turn is an optical fiber in the form of a microstructured 7-core optical fiber (2) connected to a bundle of 7-core output optical fibers (3). It is connected to (2).

信号はCorning社の標準的なシングルモード光ファイバ(1)、SMF−28eを伝搬し、次いで微細構造のマルチコア光ファイバ(2)の中心コアに送られる。 The signal propagates through Corning's standard single-mode optical fiber (1), SMF-28e, and then to the core of a microstructured multi-core optical fiber (2).

シングルコア光ファイバ(1)が、好適には融着接続装置(Vytren GPX−3400又はFujikura FSM 70)を使用して、マルチコア光ファイバ(2)に好適には融着接続(fusion splicing)によって接続(splicing)される。 The single-core optical fiber (1) is preferably connected to the multi-core optical fiber (2) by fusion splicing, preferably using a fusion splicing device (Vytren GPX-3400 or Fujikura FSM 70). (Splicing).

マルチコア光ファイバ(1)に送られた後、信号は、部分(a)では中央コアを、テーパ部(b、c)に達するまで伝搬する。好適には5mm以上であるテーパ部(b)では、光ファイバの断面:クラッド(5)、コア(4)及び孔(6)の直径は縮径(減縮)される。 After being sent to the multi-core optical fiber (1), the signal propagates through the central core in the portion (a) until it reaches the tapered portions (b, c). In the tapered portion (b) preferably 5 mm or more, the cross section of the optical fiber: the diameters of the clad (5), the core (4) and the hole (6) are reduced (reduced).

断面(6)の減縮により、伝搬特性、いわゆるコア絶縁縮減が変化し、その結果、スーパーモードが生成されることによって任意のコア(1つ又は複数)から残りのコアにパワーが伝送される。したがって、伝搬は絶縁されたコアの動作から結合されたコアの動作に移行する。全コアへのパワーの均等な分割は主として、孔が完全に潰される部分(b)、並びに孔の直径が縮小/増大する部分(c)で行われる。部分(c)の長さは5mmである。部分(c)の後、テーパ遷移ゾーン(b)が来る。各コア内のパワーは孔(6)の出現(遭遇)により独立して伝搬を継続する。部分(a)で、テーパ部を通過後、7つのコア(4)があり、比例する量のパワーがこれらのコアを伝搬する。空孔(6)の出現によって、1つのコアからの信号は他のコアからの信号伝搬に影響を及ぼさず、したがってなお再度絶縁されたコアの伝搬として取り扱うことができる。その7つのコアが信号を伝搬するマルチコア光ファイバは、単一のシングルモード光ファイバ(3)の束に接続される。接続は融着接続プロセスで行われ、このようなデバイスの製造、及びこれとマルチコア光ファイバとの接続は適宜の文献に詳細に記載されている。シングルモード光ファイバ(3)の束を通過した後、独立したシングルモード光ファイバの7つの信号が得られ、これらの信号は1つのシングルモード光ファイバ(1)から発すると共に、特定のレシピエントにリダイレクトされることができる。 The reduction in cross section (6) changes the propagation characteristics, the so-called core insulation reduction, resulting in the generation of supermodes in which power is transmitted from any core (s) to the remaining cores. Therefore, propagation shifts from the behavior of the isolated core to the behavior of the coupled core. Equal division of power across all cores is primarily done at the part where the hole is completely crushed (b) and at the part where the diameter of the hole is reduced / increased (c). The length of the portion (c) is 5 mm. After the portion (c) comes the taper transition zone (b). The power in each core continues to propagate independently due to the appearance (encounter) of the hole (6). In the portion (a), after passing through the tapered portion, there are seven cores (4), and a proportional amount of power propagates through these cores. With the advent of vacancies (6), the signal from one core does not affect the signal propagation from the other core and can therefore still be treated as the propagation of the isolated core again. The multi-core optical fiber through which the seven cores propagate the signal is connected to a bundle of single single-mode optical fibers (3). The connection is made in a fusion splicing process and the manufacture of such devices and their connection to multi-core optical fibers are described in detail in the appropriate literature. After passing through a bundle of single-mode optical fibers (3), seven signals of independent single-mode optical fibers are obtained, which are emitted from one single-mode optical fiber (1) and to a specific recipient. Can be redirected.

テーパ部(b、c)の値はb=5mm、c=5mmであり、マルチコアファイバのテーパ比は、マルチコアファイバの以下のパラメータ:コア径d5=6.5μm、クラッド径d6=125μm、孔径d7=5.8μm、格子定数(Λ)=8.2μmで20%(部分(c)のウエスト径は最大100μm)である。 The values of the tapered portions (b, c) are b = 5 mm and c = 5 mm, and the taper ratio of the multi-core fiber has the following parameters of the multi-core fiber: core diameter d5 = 6.5 μm, clad diameter d6 = 125 μm, hole diameter d7. = 5.8 μm, lattice constant (Λ) = 8.2 μm, and 20% (waist diameter of part (c) is 100 μm at maximum).

有利な実施形態では、本発明によるカプラはパワーを2つの入力光ファイバ(1)から7つの光ファイバ(3)の束に分割するために使用され、実施例は微細構造のマルチコア光ファイバ(2)を利用している。シングルモード光ファイバ(1)はCorning社のSMF−28e+ファイバである。 In an advantageous embodiment, the coupler according to the invention is used to split the power from two input optical fibers (1) into a bundle of seven optical fibers (3), the embodiment being a microstructured multi-core optical fiber (2). ) Is used. The single-mode optical fiber (1) is Corning's SMF-28e + fiber.

2つのシングルコア光ファイバ(1)が、融着接続装置(Vytren GPX−3400又はFujikura FSM 70)を使用して、マルチコア光ファイバ(2)に好適には融着接続によって接続される。一方、束内の各々のシングルモード光ファイバは、マルチコア光ファイバの異なるコアに接続される。マルチコア光ファイバ(2)に送られた後、信号はテーパ部(b、c)に達するまで2つのコア内にある部分(a)をさらに伝搬する。好適には5mm以上のテーパ部(b)で、光ファイバの断面:クラッド(5)、コア(4)、及び孔(6)の直径は縮径される。 Two single-core optical fibers (1) are preferably connected to the multi-core optical fiber (2) by fusion splicing using a fusion splicer (Vytren GPX-3400 or Fujikura FSM 70). On the other hand, each single-mode optical fiber in the bundle is connected to a different core of the multi-core optical fiber. After being sent to the multi-core optical fiber (2), the signal further propagates through the portion (a) within the two cores until it reaches the taper portions (b, c). Preferably, the diameter of the cross section of the optical fiber: the clad (5), the core (4), and the hole (6) is reduced at the tapered portion (b) of 5 mm or more.

断面(6)の縮径により、伝搬特性、いわゆるコア絶縁縮減が変化し、その結果、スーパーモードが生成されることによってパワーは任意のコア(1つ又は複数)から残りのコアにパワーが伝送される。したがって、伝搬は絶縁されたコアの動作から結合されたコアの動作に移行する。全コアへのパワーの均等な分割は主として、孔が完全に潰される部分(c)、並びに孔の直径が縮小/増大する部分(b)で行われる。 The diameter reduction in cross section (6) changes the propagation characteristics, the so-called core insulation reduction, resulting in the generation of supermode, which causes power to be transmitted from any core (s) to the remaining cores. Will be done. Therefore, propagation shifts from the behavior of the isolated core to the behavior of the coupled core. Equal division of power across all cores is primarily done at the part where the hole is completely crushed (c) and at the part where the diameter of the hole is reduced / increased (b).

部分(c)の長さは7mmである。部分(c)の後、テーパ遷移ゾーン(b)が来る。各コア内のパワーは孔(6)の出現により独立して伝搬を継続する。部分(a)で、テーパ部を通過後、7つのコア(4)があり、比例する量のパワーがこれらのコアを伝搬する。空孔(6)の出現によって、1つのコアからの信号は他のコアからの信号伝搬に影響を及ぼさず、したがってなお再度絶縁されたコアの伝搬として取り扱うことができる。その7つのコアが信号を伝搬するマルチコア光ファイバは、単一のシングルモード光ファイバ(3)の束に接続される。接続は融着接続プロセスで行われ、このようなデバイスの製造、及びこれとマルチコア光ファイバとの接続は適宜の文献に詳細に記載されている。シングルモード光ファイバ(3)の束を通過した後、独立したシングルモード光ファイバの7つの信号が得られ、これらの信号は2つのシングルモード光ファイバ(1)から発すると共に、特定のレシピエントにリダイレクトされることができる。 The length of the portion (c) is 7 mm. After the portion (c) comes the taper transition zone (b). The power in each core continues to propagate independently with the appearance of the hole (6). In the portion (a), after passing through the tapered portion, there are seven cores (4), and a proportional amount of power propagates through these cores. With the advent of vacancies (6), the signal from one core does not affect the signal propagation from the other core and can therefore still be treated as the propagation of the isolated core again. The multi-core optical fiber through which the seven cores propagate the signal is connected to a bundle of single single-mode optical fibers (3). The connection is made in a fusion splicing process and the manufacture of such devices and their connection to multi-core optical fibers are described in detail in the appropriate literature. After passing through a bundle of single-mode optical fibers (3), seven signals of independent single-mode optical fibers are obtained, which are emitted from the two single-mode optical fibers (1) and to a specific recipient. Can be redirected.

テーパ部(b、c)の値はb=5mm、c=5mmであり、マルチコアファイバのテーパ比は、マルチコアファイバの以下のパラメータ:コア径d5=6.5μm、クラッド径d6=125μm、孔径d7=5.8μm、格子定数(Λ)=8.2μmで20%(部分(c)のウエスト径は最大100μm)である。 The values of the tapered portions (b, c) are b = 5 mm and c = 5 mm, and the taper ratio of the multi-core fiber has the following parameters of the multi-core fiber: core diameter d5 = 6.5 μm, clad diameter d6 = 125 μm, hole diameter d7. = 5.8 μm, lattice constant (Λ) = 8.2 μm, and 20% (waist diameter of part (c) is 100 μm at maximum).

本発明が7つの入力光ファイバ(1)の各々から束の7つの出力光ファイバ(3)に結合するために使用される、図9に示される本発明の有利な実施形態では、微細構造のマルチコア光ファイバ(2)が利用される。信号は標準的なシングルモード光ファイバ(1)、Corning社のSMF−28e+ファイバを伝搬し、次いで微細構造のマルチコア光ファイバ(2)に送られる。 In an advantageous embodiment of the invention shown in FIG. 9, where the present invention is used to couple from each of the seven input optical fibers (1) to seven output optical fibers (3) in a bundle, of microstructure. A multi-core optical fiber (2) is used. The signal propagates through a standard single-mode optical fiber (1), Corning's SMF-28e + fiber, and then is sent to a microstructured multi-core optical fiber (2).

シングルモード光ファイバ(1)が、融着接続装置(Vytren GPX−3400又はFujikura FSM 70)を使用して、マルチコア光ファイバ(2)に好適には融着接続によって接続される。マルチコア光ファイバ(2)に送られた後、信号はテーパ部(b、c)に達するまでマルチコアファイバのまだ7つのコア内にある部分(a)を伝搬する。好適には5mm以上のテーパ部(b)で、光ファイバの断面:クラッド(5)、コア(4)、及び孔(6)の直径は縮径される。断面(6)の縮径により、伝搬特性、いわゆるコア絶縁縮減が変化し、その結果、スーパーモードが生成されることによって信号はコア間に信号を伝送することが可能になる。したがって、伝搬は絶縁されたコアの動作から結合されたコアの動作に移行する。コア間の信号の混合は、主として孔が完全に潰される部分(c)、並びに孔の直径が縮小/増大する部分(b)で行われる。部分(c)の長さは7mmである。部分(c)の後、テーパ遷移ゾーン(b)が来る。各コア内のパワーは孔(6)の出現により独立して伝搬を継続する。部分(a)で、テーパ部を通過後、7つのコア(4)があり、比例する量のパワーがこれらのコアを伝搬する。空孔(6)の出現によって、1つのコアからの信号は他のコアからの信号伝搬に影響を及ぼさず、したがってなお再度絶縁されたコアの伝搬として取り扱うことができる。その7つのコアが信号を伝搬するマルチコア光ファイバは、単一のシングルモード光ファイバ(3)の束に接続される。接続は融着接続プロセスで行われ、このようなデバイスの製造、及びこれとマルチコア光ファイバとの接続は適宜の文献に詳細に記載されている。シングルモード光ファイバ(3)の束を通過した後、独立したシングルモード光ファイバの7つの信号が得られ、これらの信号は7つの入力光ファイバの全部からの情報を含むと共に、特定のレシピエントにリダイレクトされることができる。 The single-mode optical fiber (1) is preferably connected to the multi-core optical fiber (2) by fusion splicing using a fusion splicer (Vytren GPX-3400 or Fujikura FSM 70). After being sent to the multi-core optical fiber (2), the signal propagates through the portion (a) of the multi-core fiber that is still in the seven cores until it reaches the taper portions (b, c). Preferably, the diameter of the cross section of the optical fiber: the clad (5), the core (4), and the hole (6) is reduced at the tapered portion (b) of 5 mm or more. Due to the diameter reduction of the cross section (6), the propagation characteristics, so-called core insulation reduction, are changed, and as a result, a super mode is generated so that the signal can be transmitted between the cores. Therefore, propagation shifts from the behavior of the isolated core to the behavior of the coupled core. The mixing of the signals between the cores is mainly performed in the portion (c) where the hole is completely crushed and the portion (b) where the diameter of the hole is reduced / increased. The length of the portion (c) is 7 mm. After the portion (c) comes the taper transition zone (b). The power in each core continues to propagate independently with the appearance of the hole (6). In the portion (a), after passing through the tapered portion, there are seven cores (4), and a proportional amount of power propagates through these cores. With the advent of vacancies (6), the signal from one core does not affect the signal propagation from the other core and can therefore still be treated as the propagation of the isolated core again. The multi-core optical fiber through which the seven cores propagate the signal is connected to a bundle of single single-mode optical fibers (3). The connection is made in a fusion splicing process and the manufacture of such devices and their connection to multi-core optical fibers are described in detail in the appropriate literature. After passing through a bundle of single-mode fiber optics (3), seven signals of independent single-mode fiber optics are obtained, which contain information from all seven input fiber optics and are specific recipients. Can be redirected to.

テーパ部(b、c)の値はb=5mm、c=7mmであり、マルチコアファイバのテーパ比は、マルチコアファイバの以下のパラメータ:コア径d5=6.5μm、クラッド径d6=125μm、孔径d7=5.8μm、格子定数(Λ)=8.2μmで20%(部分(c)のウエスト径は最大100μm)である。 The values of the tapered portions (b, c) are b = 5 mm and c = 7 mm, and the taper ratio of the multi-core fiber has the following parameters of the multi-core fiber: core diameter d5 = 6.5 μm, clad diameter d6 = 125 μm, hole diameter d7. = 5.8 μm, lattice constant (Λ) = 8.2 μm, and 20% (waist diameter of part (c) is 100 μm at maximum).

本発明が2つの入力波長を特定の出力光ファイバの間で切り替えるために使用される図12に示される本発明の別の実施形態では、微細構造のマルチコア光ファイバ(2)が利用される。この実施形態では、これは図11に示されるデュアルコア光ファイバであってよい。Corning社の標準的なシングルモード光ファイバ(1)、SMF−28eを伝搬する信号は、次いで微細構造のマルチコア光ファイバ(2)のコアの1つに送られる。 In another embodiment of the invention shown in FIG. 12, where the present invention is used to switch between two input wavelengths between specific output optical fibers, a microstructured multi-core optical fiber (2) is utilized. In this embodiment, it may be the dual core optical fiber shown in FIG. The signal propagating through Corning's standard single-mode optical fiber (1), SMF-28e, is then sent to one of the cores of the microstructured multi-core optical fiber (2).

シングルモード光ファイバ(1)が、融着接続装置(Vytren GPX−3400又はFujikura FSM 70)を使用して、マルチコア光ファイバ(2)に融着接続によって接続される。マルチコア光ファイバ(2)に送られた後、信号はテーパ部(b、c)に達するまでマルチコアファイバが接続される部分(a)内でさらにコア内を伝搬する。好適には6mm以上のテーパ部(b)で、光ファイバの断面:クラッド(5)、コア(4)、及び孔(6)の直径は縮径される。断面(6)の縮径により、伝搬特性、いわゆるコア絶縁縮減が変化し、その結果、スーパーモードが生成されることによって信号を担持する初期コアから第2のコアにパワーを伝送することが可能になる。したがって、伝搬は絶縁されたコアの動作から結合されたコアの動作に移行する。テーパ部の長さに応じて、信号はコア間で任意の比率で分離可能である。テーパ部(テーパウエスト領域)が10mmの場合は、信号はシングルコアファイバが接続されたコアのみを伝搬する。8mεだけ伸長されたテーパ部(テーパウエスト領域)の場合は、信号は完全に近傍のコアに送られる。中間値はパワーが様々な関係で両方のコアを伝搬する状況に対応する。マルチコア光ファイバ(2)が巻回、又は取り付けられる圧電によって、テーパ長を変えることができ、装置が同じ光スイッチ機能で動作しつつ、特定のコア間の信号の切り換えが生じる。 The single-mode optical fiber (1) is connected to the multi-core optical fiber (2) by fusion splicing using a fusion splicer (Vytren GPX-3400 or Fujikura FSM 70). After being sent to the multi-core optical fiber (2), the signal further propagates in the core within the portion (a) to which the multi-core fiber is connected until it reaches the tapered portions (b, c). Preferably, the diameter of the cross section of the optical fiber: the clad (5), the core (4), and the hole (6) is reduced at the tapered portion (b) of 6 mm or more. Due to the diameter reduction of the cross section (6), the propagation characteristics, so-called core insulation reduction, are changed, and as a result, a super mode is generated so that power can be transmitted from the initial core carrying the signal to the second core. become. Therefore, propagation shifts from the behavior of the isolated core to the behavior of the coupled core. Depending on the length of the taper, the signal can be separated between the cores at any ratio. When the tapered portion (tapered waist region) is 10 mm, the signal propagates only in the core to which the single core fiber is connected. In the case of a tapered portion (tapered waist region) extended by 8 mε, the signal is sent to the core in the vicinity completely. The intermediate value corresponds to the situation where the power propagates through both cores in various relations. The piezoelectricity around which the multi-core optical fiber (2) is wound or attached allows the taper length to be varied, resulting in signal switching between specific cores while the device operates with the same optical switch function.

テーパ部(b、c)の値はb=5mm、c=10mmであり、マルチコアファイバのテーパ比は、マルチコアファイバの以下のパラメータ:コア径d5=125μm、クラッド径d6=6.6μm、孔径d7=6.6μm、格子定数(Λ)=7.6μmで30%である。 The values of the tapered portions (b, c) are b = 5 mm and c = 10 mm, and the taper ratio of the multi-core fiber has the following parameters of the multi-core fiber: core diameter d5 = 125 μm, clad diameter d6 = 6.6 μm, hole diameter d7. = 6.6 μm, lattice constant (Λ) = 7.6 μm, which is 30%.

本発明が2つの入力波長を特定の出力光ファイバに分離するために使用される図12に示される本発明の有利な実施形態では、微細構造のマルチコア光ファイバ(2)が利用される。この実施形態では、これは図11に示されるデュアルコア光ファイバであってよい。Corning社の標準的なシングルモード光ファイバ(1)、SMF−28eを伝搬する信号は、微細構造のマルチコア光ファイバ(2)のコアの1つに送られる。この実施形態では、1550nmと1310nmの2つの波長が入力光ファイバを伝搬する。シングルモード光ファイバ(1)が、融着接続装置(Vytren GPX−3400又はFujikura FSM 70)を使用して、マルチコア光ファイバ(2)に融着接続によって接続される。マルチコア光ファイバ(2)に送られた後、信号はテーパ部(b、c)に達するまでマルチコアファイバが接続される部分(a)内でさらにコア内を伝搬する。好適には3mm以上のテーパ部(b)で、光ファイバの断面:クラッド(5)、コア(4)、及び孔(6)の直径は縮径される。断面(6)の縮径により、伝搬特性、いわゆるコア絶縁縮減が変化し、その結果、スーパーモードが生成されることによって、最初の信号搬送コアから第2のコアに信号を伝送することが可能になる。したがって、伝搬は絶縁されたコアの動作から結合されたコアの動作に移行する。テーパ長に応じて、信号は任意の比率でコア間で分離可能である。テーパ部(テーパウエスト領域)が6mmの場合は、1550nmの波長が、シングルコアファイバが接続されたコアのみを伝搬する。また、1310nmの波長は近傍のコアのみを伝搬する。テーパ部(テーパウエスト領域)が8mεだけ伸長されている場合は、この実施形態では1550nmと980nmである他の波長がコア間で効率的に分離される。ファイバを伸長させることができるためテーパ長を変ることができ、ひいては様々な波長分離構成が可能である。また、本明細書に記載の波長では、2つの波長を特定の通信チャネルに分離できるようなテーパ長がある。本発明のこのような利用分野は、WDM(波長分割多重化)カプラの概念の実施である。 In an advantageous embodiment of the invention shown in FIG. 12, where the present invention is used to separate two input wavelengths into specific output optical fibers, a microstructured multi-core optical fiber (2) is utilized. In this embodiment, it may be the dual core optical fiber shown in FIG. The signal propagating through Corning's standard single-mode optical fiber (1), SMF-28e, is sent to one of the cores of a microstructured multi-core optical fiber (2). In this embodiment, two wavelengths, 1550 nm and 1310 nm, propagate through the input optical fiber. The single-mode optical fiber (1) is connected to the multi-core optical fiber (2) by fusion splicing using a fusion splicer (Vytren GPX-3400 or Fujikura FSM 70). After being sent to the multi-core optical fiber (2), the signal further propagates in the core within the portion (a) to which the multi-core fiber is connected until it reaches the tapered portions (b, c). Preferably, the diameter of the cross section of the optical fiber: the clad (5), the core (4), and the hole (6) is reduced at the tapered portion (b) of 3 mm or more. Depending on the diameter of the cross section (6), the propagation characteristics, so-called core insulation reduction, are changed, and as a result, a super mode is generated, so that a signal can be transmitted from the first signal carrier core to the second core. become. Therefore, propagation shifts from the behavior of the isolated core to the behavior of the coupled core. Depending on the taper length, the signal can be separated between the cores at any ratio. When the tapered portion (tapered waist region) is 6 mm, the wavelength of 1550 nm propagates only in the core to which the single core fiber is connected. Also, the wavelength of 1310 nm propagates only in the nearby cores. When the tapered portion (tapered waist region) is extended by 8 mε, the other wavelengths of 1550 nm and 980 nm are efficiently separated between the cores in this embodiment. Since the fiber can be extended, the taper length can be changed, and various wavelength separation configurations are possible. In addition, the wavelengths described herein have a taper length that allows the two wavelengths to be separated into specific communication channels. Such a field of use of the present invention is the implementation of the concept of WDM (Wavelength Division Multiplexing) couplers.

テーパ部(b、c)の値はb=3mm、c=6mmであり、マルチコアファイバのテーパ比は、マルチコアファイバの以下のパラメータ:コア径d5=6.6μm、クラッド径d6=125μm、孔径d7=6.6μm、格子定数(Λ)=7.6μmで30%である。 The values of the tapered portions (b, c) are b = 3 mm and c = 6 mm, and the taper ratio of the multi-core fiber has the following parameters of the multi-core fiber: core diameter d5 = 6.6 μm, clad diameter d6 = 125 μm, hole diameter d7. = 6.6 μm, lattice constant (Λ) = 7.6 μm, which is 30%.

本発明によるカプラによって、空気が充填された孔の形態の屈折率6の低減エリアで絶縁されたコアと、波長1550nmのシングルモードコア(4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6)を有するマルチコア(7−コア)光ファイバ(2)を含む制御されたモードのアドレッシングのための素子の構築が可能になり、上記コアは、段階的な屈折率分布と実効屈折率が異なる基本モードとを有する。絶縁コアを有する7−コアファイバ(2)には、ファンイン/ファンアウト型の素子を使用して、7−入力シングルコアファイバ(2)が細管(3)内に配置され、マルチコアファイバの反対側にはシングルコアのフューモード出力ファイバ(9)が取り付けられ、マルチコア光ファイバ(2)の部分では、絶縁孔6の構造を潰すことによって絶縁が縮減される。六角形の格子上には微細構造素子(孔及びコア)の幾何的な中点が配置され、格子定数(Λ)は20μmであり、絶縁孔の直径は10μmであり、コア(10)−アドレッシングされるコアマルチコアは段階的な屈折率分布を有し、それはフューモードであり、特定のモードの別個の実効屈折率を有している。アドレッシングされるコア(10)の近傍には段階的な屈折率分布を有するアドレッシングするコア(4.1〜4.6)があり、モードの実効屈折率は、アドレッシングされるコア(10)のそれぞれのモードの実効屈折率に整合するように選択される。 By the coupler according to the present invention, a core insulated in the reduced area of refractive index 6 in the form of an air-filled hole and a single-mode core with a wavelength of 1550 nm (4.1, 4.2, 4.3, 4.4). Allows the construction of elements for controlled mode addressing, including a multi-core (7-core) optical fiber (2) with, 4.5, 4.6), the core having a gradual index of refraction. It has a basic mode in which the distribution and the effective refractive index are different. For the 7-core fiber (2) having an insulating core, a fan-in / fan-out type element is used, and a 7-input single core fiber (2) is arranged in a thin tube (3), which is the opposite of the multi-core fiber. A single-core fumode output fiber (9) is attached to the side, and in the portion of the multi-core optical fiber (2), insulation is reduced by crushing the structure of the insulating hole 6. Geometric midpoints of microstructural elements (holes and cores) are placed on the hexagonal lattice, the lattice constant (Λ) is 20 μm, the diameter of the insulating holes is 10 μm, and the core (10) -dressing. The core multi-core to be made has a gradual index of refraction distribution, which is in fu mode and has a separate effective index of refraction in a particular mode. In the vicinity of the core (10) to be addressed, there is an addressing core (4.1 to 4.6) having a stepwise index of refraction distribution, and the effective index of refraction of the mode is each of the cores (10) to be addressed. Is selected to match the effective index of refraction of the mode.

絶縁が縮減されないエリアには、任意のコア対間で観察される最大クロストークが−10dB未満であるようにスーパーモードが形成される(非効率な形成)。マルチコアファイバ(2)の構造は、ある部分では孔(6)の構造が潰されるように修正され、この部分はアドレッシングするコア及びアドレッシングされるコア上に効率的にスーパーモードが形成されるのに十分な長さがある。孔(6)の潰れ部の長さは5mmであり、テーパ比は0.5%である。 In areas where insulation is not reduced, a supermode is formed such that the maximum crosstalk observed between any core pair is less than -10 dB (inefficient formation). The structure of the multi-core fiber (2) has been modified so that the structure of the holes (6) is crushed in some parts, even though this part efficiently forms a supermode on the addressing core and the addressing core. There is enough length. The length of the crushed portion of the hole (6) is 5 mm, and the taper ratio is 0.5%.

(c)=5mmの部分では、コアを分離する孔が潰される結果として縮減(低減)されたコア絶縁が形成され、スーパーモードが形成されてクロストークが増大する−マルチコアファイバの出力でのアドレッシングされるモードの形態のアドレッシングされるコアに存在するパワーと、マルチコアファイバの入力でのアドレッシングモードの形態のアドレッシングするコアに存在するパワーとの比率は−3dBよりも大きい。1つのアドレッシングするコアのみを励起する場合は、特定のアドレッシングするコア(1つ又は複数)及びアドレッシングされるコア(1つ又は複数)内の(初期励起されるアドレッシングモードにより)アドレッシングされないモードの形態でマルチコアの出力に存在するパワーと、マルチコアの入力での初期励起されるアドレッシングするコアのアドレッシングモードの形態のパワーとの比率は−14dB未満である。修正部分の端部に現れるアドレッシングされる各モードのパワーレベル分布は「フリーズ」され、この状態はマルチコアファイバの非修正部分によって更に移送される。 At (c) = 5 mm, reduced (reduced) core insulation is formed as a result of the holes separating the cores being crushed, supermode is formed and crosstalk is increased-addressing at the output of the multi-core fiber. The ratio of the power present in the addressing core in the form of the mode to be addressed to the power present in the addressing core in the form of the addressing mode at the input of the multi-core fiber is greater than -3 dB. When only one addressing core is excited, the form of the non-addressing mode (due to the initially excited addressing mode) within a particular addressing core (s) and the addressing core (s). The ratio of the power present at the output of the multi-core to the power in the addressing mode form of the initially excited addressing core at the input of the multi-core is less than -14 dB. The power level distribution for each addressing mode that appears at the end of the modified portion is "frozen", and this state is further transferred by the unmodified portion of the multi-core fiber.

シングルコアのフューモードファイバ(9)は、マルチコアファイバ(2)のアドレッシングされるコア(10)と同一又は類似の特性を有するマルチコアファイバ(2)の出力端に接続される。したがって、シングルコアのフューモードファイバ(9)では、7つのモードを使用してモード多重化が行われる。したがって、コアの絶縁が制御されて低減(縮減)された上記のマルチコアファイバでのカプラ構成は、フューモードファイバ内でのアドレッシングモードを可能にする素子(カプラ)である。 The single-core fumode fiber (9) is connected to the output end of the multi-core fiber (2) having the same or similar characteristics as the addressed core (10) of the multi-core fiber (2). Therefore, in the single core fumode fiber (9), mode multiplexing is performed using seven modes. Therefore, the coupler configuration in the above-mentioned multi-core fiber in which the insulation of the core is controlled and reduced (reduced) is an element (coupler) that enables the addressing mode in the fumode fiber.

同様に、フューモードファイバ内の信号は、本発明によるカプラを使用して逆多重化されることが可能である−フューモードファイバ内で伝送され、特定のモードで符号化される情報は、個々のコアに、更には別個の光ファイバに分離されることができる。フューモード光ファイバへの接続を有するマルチプレクサ及びデマルチプレクサの構成のカプラを使用することによって、モード多重化を使用した伝送システムを構築することができる(図17)。 Similarly, the signals within the fumode fiber can be demultiplexed using the couplers according to the invention-the information transmitted within the fumode fiber and encoded in a particular mode is individual. Can be separated into cores and even separate optical fibers. A transmission system using mode multiplexing can be constructed by using a coupler in the configuration of a multiplexer and demultiplexer having a connection to a fumode optical fiber (FIG. 17).

フューモードファイバ(9)の寸法:クラッド径d16=125μm;フューモードコア(10)−直径d17=20μm、5.8モル%のGeOでドープされたSiO
マルチコアファイバ(2)の寸法:
−フューモードコア(10)−直径d17=20μm、5.8モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(4.1)−直径d5.1=12.6μm、5.8モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(4.2)−直径d5.2=8μm、5.8モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(4.3)−直径d5.3=6.4μm、5.8モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(4.4)−直径d5.4=5.4μm、5.8モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(4.5)−直径d5.5=4.4μm、5.8モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(4.6)−直径d5.6=2μm、5.8モル%のGeOでドープされたSiO
−クラッド(5)−直径d6=250μm、0モル%のGeOでドープされたSiO
−格子定数(Λ)=20μm
孔(6)の寸法:直径d7=10μm
テーパのパラメータ:
−部分(b)=0mm
−部分(c)=5mm
−直径d1=d2=250μm
−テーパ比=0・5%(孔の破壊によるテーパなし)
Dimensions of fumode fiber (9): clad diameter d16 = 125 μm; fumode core (10) −diameter d17 = 20 μm, 5.8 mol% GeO 2 doped SiO 2
Dimensions of multi-core fiber (2):
- Few-mode core (10) - the diameter d17 = 20 [mu] m, SiO doped with 5.8 mole% of GeO 2 2;
-Core (4.1) -Diameter d5.1 = 12.6 μm, 5.8 mol% GeO 2 doped SiO 2 ;
-Core (4.2) -diameter d5.2 = 8 μm, 5.8 mol% GeO 2 doped SiO 2 ;
-Core (4.3) -Diameter d5.3 = 6.4 μm, 5.8 mol% GeO 2 doped SiO 2 ;
-Core (4.4) -Diameter d5.4 = 5.4 μm, 5.8 mol% Geo 2 doped SiO 2 ;
-Core (4.5) -Diameter d5.5 = 4.4 μm, 5.8 mol% GeO 2 doped SiO 2 ;
-Core (4.6) -Diameter d5.6 = 2 μm, 5.8 mol% GeO 2 doped SiO 2 ;
- cladding (5) - diameter d6 = 250 [mu] m, SiO doped with 0 mol% of GeO 2 2;
− Lattice constant (Λ) = 20 μm
Dimensions of hole (6): diameter d7 = 10 μm
Tapered parameters:
-Part (b) = 0 mm
-Part (c) = 5 mm
-Diameter d1 = d2 = 250 μm
-Taper ratio = 0.5% (no taper due to hole breakage)

実施例6の発明は図3、図13、図14、図15、図16及び図17に示されている。この構成では、アドレッシングするコアの6つの基本モードがアドレッシングされるコアの6つの高次モードをアドレッシングする。アドレッシングされるコアの基本モードは、最初にファイバをこのコアに接続することによって励起される。 The invention of Example 6 is shown in FIGS. 3, 13, 14, 15, 15, 16 and 17. In this configuration, the six basic modes of the addressing core address the six higher-order modes of the addressing core. The basic mode of the addressed core is excited by first connecting the fiber to this core.

本発明によるカプラによって、空気が充填された孔の形態の屈折率(6)の低減エリアで絶縁されたコアと、波長1550nmのシングルモードコア(4.1、4.2、4.3)とを有するマルチコア光ファイバ(2)を有する制御されたアドレッシングするモードのための素子の構築が可能になり、それらのコアは、段階的な屈折率分布と実効屈折率が異なる基本モードとを有する。ファンイン/ファンアウト型の素子を使用するマルチコア−4−コアファイバ(2)には3−入力シングルコアファイバ(2)が細管(3)内に配置され、マルチコアファイバの反対側にはシングルコアのフューモード出力ファイバ(9)が取り付けられ、マルチコア光ファイバ(2)の部分では、絶縁孔(6)の構造を潰すことによって絶縁が縮減される。六角形の格子上には微細構造素子(孔及びコア)の幾何的な中点が配置され、格子定数(Λ)は20μmであり、絶縁孔の直径は10μmであり、コア(10)−アドレッシングされるコアのマルチコアは段階的な屈折率分布を有し、それはフューモードであり、特定のモードの別個の実効屈折率を有している。アドレッシングされるコア(10)の近傍には段階的な屈折率分布を有するアドレッシングするコア(4.1〜4.3)があり、モードの実効屈折率は、アドレッシングされるコア(10)のそれぞれのモードの実効屈折率に整合するように選択される。絶縁が縮減されないエリアには、任意のコア対間で観察される最大のクロストークが−10dB未満であるようにスーパーモードが形成される(非効率な形成)。 By the coupler according to the present invention, a core insulated in the reduced area of the refractive index (6) in the form of an air-filled hole and a single-mode core (4.1, 4.2, 4.3) having a wavelength of 1550 nm. It is possible to construct elements for a controlled dressing mode having a multi-core optical fiber (2) having a gradual index of refraction and a basic mode in which the effective index of refraction is different. A 3-input single-core fiber (2) is arranged in a thin tube (3) in a multi-core-4-core fiber (2) using a fan-in / fan-out type element, and a single core is arranged on the opposite side of the multi-core fiber. The fumode output fiber (9) of the above is attached, and in the portion of the multi-core optical fiber (2), the insulation is reduced by crushing the structure of the insulating hole (6). Geometric midpoints of microstructural elements (holes and cores) are placed on the hexagonal lattice, the lattice constant (Λ) is 20 μm, the diameter of the insulating holes is 10 μm, and the core (10) -dressing. The multi-core of the core to be made has a gradual index of refraction distribution, which is in fu mode and has a separate effective index of refraction in a particular mode. In the vicinity of the core (10) to be addressed, there is an addressing core (4.1 to 4.3) having a stepwise refractive index distribution, and the effective refractive index of the mode is each of the cores (10) to be addressed. Is selected to match the effective index of refraction of the mode. In areas where insulation is not reduced, supermodes are formed such that the maximum crosstalk observed between any core pair is less than -10 dB (inefficient formation).

マルチコアファイバ(2)の構造は、ある部分では孔(6)の構造が潰されるように修正され、この部分はアドレッシングするコア及びアドレッシングされるコア上に効率的にスーパーモードが形成されるのに十分な長さがある。孔(6)の潰れ部の長さは5mmであり、テーパ遷移領域(b)=2mm、テーパ比は10%である。 The structure of the multi-core fiber (2) has been modified so that the structure of the holes (6) is crushed in some parts, even though this part efficiently forms a supermode on the addressing core and the addressing core. There is enough length. The length of the crushed portion of the hole (6) is 5 mm, the taper transition region (b) = 2 mm, and the taper ratio is 10%.

(c)=5mmの部分では、コアを分離する孔が潰される結果として縮減(低減)されたコア絶縁が形成され、スーパーモードが形成されてクロストークが増大する−マルチコアファイバの出力でのアドレッシングされるモードの形態のアドレッシングされるコアに存在するパワーと、マルチコアファイバの入力でのアドレッシングするモードの形態のアドレッシングするコアに存在するパワーとの比率は−3dBよりも大きい。1つのアドレッシングするコアのみを励起する場合は、特定のアドレッシングするコア(1つ又は複数)及びアドレッシングされるコア(1つ又は複数)内の(初期励起されるアドレッシングモードによる)アドレッシングされないモードの形態のマルチコアの出力に存在するパワーと、マルチコアの入力での初期励起されるアドレッシングするコア(1つ又は複数)内のアドレッシングモードの形態のパワーにとの比率は−14dB未満である。修正部分の端部に現れるアドレッシングされる各モードのパワーレベル分布は「フリーズ」され、この状態はマルチコアファイバの非修正部分によって更に移送される。 At (c) = 5 mm, reduced (reduced) core insulation is formed as a result of the holes separating the cores being crushed, supermode is formed and crosstalk is increased-addressing at the output of the multi-core fiber. The ratio of the power present in the addressing core in the form of mode to be addressed to the power present in the addressing core in the form of addressing at the input of the multi-core fiber is greater than -3 dB. When only one addressing core is excited, the form of the non-addressing mode (due to the initially excited addressing mode) within a particular addressing core (s) and the addressing core (s). The ratio of the power present at the output of the multi-core to the power in the form of addressing mode within the initially excited addressing core (s) at the input of the multi-core is less than -14 dB. The power level distribution for each addressing mode that appears at the end of the modified portion is "frozen", and this state is further transferred by the unmodified portion of the multi-core fiber.

マルチコアファイバ(2)の出力端シングルコアのフューモードファイバ(9)は、マルチコアファイバ(2)のアドレッシングされるコア(10)と同一又は類似の特性で接続される。したがって、シングルコアのフューモードファイバ(9)では、3つのモードを使用してモード多重化が行われる。したがって、コアの絶縁が制御されて低減(縮減)されたマルチコアファイバの上記のカプラ構成は、フューモードファイバ内でのアドレッシングモードを可能にする素子(カプラ)である。 The output end single-core fumode fiber (9) of the multi-core fiber (2) is connected with the same or similar characteristics as the addressed core (10) of the multi-core fiber (2). Therefore, in the single core fumode fiber (9), mode multiplexing is performed using three modes. Therefore, the coupler configuration of the multi-core fiber in which the insulation of the core is controlled and reduced (reduced) is an element (coupler) that enables the addressing mode in the fumode fiber.

同様に、フューモードファイバ内の信号は、本発明によるカプラを使用して逆多重化されることが可能である−フューモードファイバ内で伝送され、特定のモードで符号化される情報は、個々のコアに、更には別個の光ファイバに分離されることができる。フューモード光ファイバへの接続を有するマルチプレクサ及びデマルチプレクサの構成のカプラを使用することによって、モード多重化を使用した伝送システムを構築することができる。 Similarly, the signals within the fumode fiber can be demultiplexed using the couplers according to the invention-the information transmitted within the fumode fiber and encoded in a particular mode is individual. Can be separated into cores and even separate optical fibers. A transmission system using mode multiplexing can be constructed by using a coupler in the configuration of a multiplexer and demultiplexer having a connection to a fumode optical fiber.

フューモードファイバ9の寸法:クラッド径d16=125μm;フューモードコア(10)−直径d17=10μm、5.8モル%のGeOでドープされたSiO
マルチコアファイバ(2)の寸法:
−フューモードコア(10)−直径d17=10μm、9モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(4.1)−直径d5.1=10μm、2モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(4.2)−直径d5.2=8μm、11.3モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(4.3)−直径d5.3=10μm、6.1モル%のGeOでドープされたSiO
−クラッド(5)−直径d6=250μm、0モル%のGeOでドープされたSiO
−格子定数(Λ)=16μm
孔(6)の寸法:直径d7=8μm
テーパのパラメータ:
−部分(b)=2mm
−部分(c)=5mm
−直径d1=250μm
−テーパ比=10%(d2=225μm)
The dimensions of diffuser-mode fiber 9: clad diameter d16 = 125 [mu] m; diffuser-mode core (10) - the diameter d17 = 10μm, SiO 2 doped with 5.8 mole% of GeO 2
Dimensions of multi-core fiber (2):
- Few-mode core (10) - the diameter d17 = 10 [mu] m, SiO doped with 9 mol% of GeO 2 2;
-Core (4.1) -Diameter d5.1 = 10 μm, 2 mol% GeO 2 doped SiO 2 ;
-Core (4.2) -Diameter d5.2 = 8 μm, 11.3 mol% GeO 2 doped SiO 2 ;
-Core (4.3) -diameter d5.3 = 10 μm, 6.1 mol% GeO 2 doped SiO 2 ;
- cladding (5) - diameter d6 = 250 [mu] m, SiO doped with 0 mol% of GeO 2 2;
− Lattice constant (Λ) = 16 μm
Dimensions of hole (6): diameter d7 = 8 μm
Tapered parameters:
-Part (b) = 2 mm
-Part (c) = 5 mm
-Diameter d1 = 250 μm
-Taper ratio = 10% (d2 = 225 μm)

実施例7の発明は図3、図18、及び図19に示されている。この構成では、アドレッシングするコアの3つの基本モードがアドレッシングされるコアの2つの高次モードをアドレッシングする。 The invention of Example 7 is shown in FIGS. 3, 18, and 19. In this configuration, the three basic modes of the addressing core address the two higher-order modes of the addressing core.

本発明によるカプラによって、コアがモードの異なる実効屈折率を有し、マルチコアファイバ(2)のコアの1つ−コア(12)が複屈折性であるマルチコア光ファイバ(2)を備える制御された変更モードのアドレッシングのための素子の構築が可能になる。アドレッシングするコアの近傍には、アドレッシングするコア(12)内の偏光モード(偏光モードx)の1つの実効屈折率に整合するように選択された段階的な屈折率を有する波長1550nmのシングルモードコア(4)がある。絶縁されたコアを有するマルチコアファイバ(2)には入力シングルコアファイバ(1)が取り付けられ、マルチコアファイバの反対側にはシングルコアの複屈折偏光維持ファイバ(11)が取り付けられ、マルチコア光ファイバ(2)の部分では、絶縁孔(6)の構造の破壊、及びファイバのテーパリングによって絶縁が縮減される。マルチコアファイバ(2)のアドレッシングするコア(12)は段階的な屈折率を有し、複屈折性であり、特定の偏光モードの別個の実効屈折率を有している。絶縁が縮減されないエリアには、任意のコア対間で観察される最大クロストークが−10dB未満であるようにスーパーモードが形成される(非効率な形成)。 Controlled by a coupler according to the invention, the core comprises a multi-core optical fiber (2) in which the core has an effective index of refraction in different modes and one of the cores of the multi-core fiber (2)-the core (12) is birefringent. It is possible to construct an element for dressing in a change mode. In the vicinity of the addressing core is a single-mode core with a wavelength of 1550 nm having a gradual index of refraction selected to match one effective index of refraction of the polarization mode (polarization mode x) within the addressing core (12). There is (4). The input single core fiber (1) is attached to the multi-core fiber (2) having an insulated core, and the single core double refraction polarization maintaining fiber (11) is attached to the opposite side of the multi-core fiber, and the multi-core optical fiber ( In the part 2), the insulation is reduced by the destruction of the structure of the insulating hole (6) and the tapering of the fiber. The addressing core (12) of the multi-core fiber (2) has a gradual index of refraction, is birefringent, and has a distinct effective index of refraction for a particular polarization mode. In areas where insulation is not reduced, a supermode is formed such that the maximum crosstalk observed between any core pair is less than -10 dB (inefficient formation).

マルチコアファイバ(2)の構造は、ある部分で孔(6)の構造が潰されるように修正される。孔(6)の潰れ部の長さは(c)=3mmであり、テーパ遷移領域(b)=2mm、テーパ比は20%である。 The structure of the multi-core fiber (2) is modified so that the structure of the hole (6) is crushed at some part. The length of the crushed portion of the hole (6) is (c) = 3 mm, the taper transition region (b) = 2 mm, and the taper ratio is 20%.

(c)=5mmの部分では、コアを分離する孔が潰される結果として縮減(低減)されたコア絶縁が形成され、クロストークが増大する。絶縁が縮減される結果、スーパーモードが形成され、その結果、クロストークが増大する−マルチコアファイバの出力でのアドレッシングされるモードの形態のアドレッシングされるコアに存在するパワーと、マルチコアファイバの入力でのアドレッシングするモードの形態のアドレッシングするコアに存在するパワーとの比率は−4dBよりも大きい。更に、アドレッシングされるコア内のアドレッシングされないモードの形態のマルチコアの出力に存在するパワーと、マルチコアの入力での初期されるアドレッシングするモードの形態のパワーとの比率は−12dB未満である。修正部分の端部に現れるアドレッシングされる各モードのパワーレベル分布は「フリーズ」され、この状態はマルチコアファイバの非修正部分によって更に移送される。 At the portion (c) = 5 mm, reduced (reduced) core insulation is formed as a result of the holes separating the cores being crushed, and crosstalk is increased. The reduced insulation results in the formation of supermodes, resulting in increased crosstalk-at the power present in the addressed core in the form of addressing mode at the output of the multicore fiber and at the input of the multicore fiber. The ratio to the power present in the addressing core in the form of addressing mode is greater than -4 dB. Further, the ratio of the power present at the output of the multi-core in the non-addressing mode form within the addressed core to the power in the initial addressing mode form at the input of the multi-core is less than -12 dB. The power level distribution for each addressing mode that appears at the end of the modified portion is "frozen", and this state is further transferred by the unmodified portion of the multi-core fiber.

孔が潰された部分の後で、信号は複屈折性が高いコアを伝搬し、そこでは1つの伝搬モードのみが実質的に励起される。複屈折性で偏光維持する出力ファイバは複屈折性が高いコアに接続される。 After the hole-crushed portion, the signal propagates through the highly birefringent core, where only one propagation mode is substantially excited. The output fiber that maintains polarization with birefringence is connected to a core with high birefringence.

したがって、コア絶縁の低減(縮減)が制御されるマルチコアファイバ内の上記のカプラ構造は、偏光モードをアドレッシング可能にする素子(カプラ)であり、したがって光ファイバポラライザを構築する際。逆の構成のカプラを使用することもできる。 Therefore, the coupler structure in a multi-core fiber in which the reduction (reduction) of core insulation is controlled is an element (coupler) that allows addressing of the polarization mode, and thus when constructing an optical fiber polarizer. Couplers with the opposite configuration can also be used.

マルチコアファイバ(2)の寸法:
−コア(4)−直径d5=8.2μm、3.5モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(12)−短軸d18=6μm、長軸d19=12.4μm、3.5モル%のGeOでドープされたSiO
−クラッド(5)−直径d6=125μm、0モル%のGeOでドープされたSiO(石英ガラス)
−格子定数(Λ)=16μm
孔(6)の寸法:直径d7=10m
テーパのパラメータ:
−部分(b)=2mm
−部分(c)=3mm
−直径d1=125μm
−テーパ比=20%(d2=100μm)
Dimensions of multi-core fiber (2):
- Core (4) - the diameter d5 = 8.2 .mu.m, SiO doped with 3.5 mole% of GeO 2 2;
-Core (12) -Short axis d18 = 6 μm, major axis d19 = 12.4 μm, 3.5 mol% GeO 2 doped SiO 2 ;
-Clad (5) -SiO 2 (quartz glass) doped with 0 mol% GeO 2 with a diameter of d6 = 125 μm.
− Lattice constant (Λ) = 16 μm
Dimensions of hole (6): diameter d7 = 10m
Tapered parameters:
-Part (b) = 2 mm
-Part (c) = 3 mm
-Diameter d1 = 125 μm
-Taper ratio = 20% (d2 = 100 μm)

実施例8の発明は図3、図20、図21に示されている。この構成では、アドレッシングするコア(4)の基本モードがアドレッシングされるコア(12)の偏光モードをアドレッシングする。 The invention of Example 8 is shown in FIGS. 3, 20, and 21. In this configuration, the basic mode of the addressing core (4) addresses the polarization mode of the core (12) to be addressed.

本発明によるカプラによって、マルチコア−コアがモードの異なる実効屈折率を有し、マルチコアファイバ(2)のコアのうちの2つ−コア(12.1)とコア(12.2)とが複屈折性である3−コアファイバ2を備える制御されたアドレッシングのための素子の構築が可能になる。アドレッシングされるコアの近傍には、実効屈折率がアドレッシングされるコア(12.1)及び(12.2)内の偏光モードの実効屈折率に整合するように選択された段階的な屈折率を有する波長1550nmのシングルモードコア(4)がある。絶縁されたコアを有するマルチコアファイバ(2)には入力シングルコアファイバ(1)が取り付けられ、マルチコアファイバの反対側にはシングルコアの複屈折偏光維持ファイバ(11)が取り付けられ、マルチコア光ファイバ(2)の部分では、絶縁孔(6)の構造の破壊、及びファイバのテーパリングによって絶縁が縮減される。マルチコアファイバ(2)のアドレッシングするコア(12.1)と(12.2)とは段階的な屈折率を有し、複屈折性であり、特定の偏光モードの別個の実効屈折率を有している。絶縁が縮減されないエリアには、任意のコア対間で観察される最大クロストークが−10dB未満であるようにスーパーモードが形成される(非効率な形成)。 According to the coupler according to the present invention, the multi-core-core has an effective refractive index with different modes, and two of the cores of the multi-core fiber (2) -core (12.1) and core (12.2) are birefringent. It is possible to construct an element for controlled addressing with the characteristic 3-core fiber 2. In the vicinity of the core to be addressed, a stepwise index selected so that the effective index of refraction matches the effective index of refraction of the polarization mode in the cores (12.1) and (12.2) to be addressed is provided. There is a single mode core (4) having a wavelength of 1550 nm. The input single core fiber (1) is attached to the multi-core fiber (2) having an insulated core, and the single core double refraction polarization maintaining fiber (11) is attached to the opposite side of the multi-core fiber, and the multi-core optical fiber ( In the part 2), the insulation is reduced by the destruction of the structure of the insulating hole (6) and the tapering of the fiber. The addressing cores (12.1) and (12.2) of the multi-core fiber (2) have a gradual index of refraction, are birefringent, and have a separate effective index of refraction for a particular polarization mode. ing. In areas where insulation is not reduced, a supermode is formed such that the maximum crosstalk observed between any core pair is less than -10 dB (inefficient formation).

マルチコアファイバ(2)の構造は、ある部分で孔(6)の構造が潰されるように修正される。孔(6)の潰れ部の長さは(c)=5mmであり、テーパ遷移領域(b)=2mm、テーパ比は10%である。 The structure of the multi-core fiber (2) is modified so that the structure of the hole (6) is crushed at some part. The length of the crushed portion of the hole (6) is (c) = 5 mm, the taper transition region (b) = 2 mm, and the taper ratio is 10%.

(c)=5mmの部分では、コアを分離する孔が潰される結果として縮減(低減)されたコア絶縁が形成され、クロストークが増大する。絶縁が縮減される結果、スーパーモードが形成され、その結果、クロストークが増大する−マルチコアファイバの出力でのアドレッシングされるモードの形態のアドレッシングされるコアに存在するパワーと、マルチコアファイバの入力でのアドレッシングモードの形態のアドレッシングするコアに存在するパワーとの比率は−4dBよりも大きい。更に、アドレッシングされる特定のコア内のアドレッシングされないモードの形態のマルチコアの出力に存在するパワーと、マルチコアの入力での初期のアドレッシングするモードの形態のパワーとの比率は−12dB未満である。修正部分の端部に現れるアドレッシングされる各モードのパワーレベル分布は「フリーズ」され、この状態はマルチコアファイバの非修正部分によって更に移送される。 At the portion (c) = 5 mm, reduced (reduced) core insulation is formed as a result of the holes separating the cores being crushed, and crosstalk is increased. The reduced insulation results in the formation of supermodes, resulting in increased crosstalk-at the power present in the addressed core in the form of addressing mode at the output of the multicore fiber and at the input of the multicore fiber. The ratio to the power present in the addressing core in the form of addressing mode is greater than -4 dB. Moreover, the ratio of the power present at the output of the multi-core form in the non-addressing mode form within a particular addressed core to the power in the initial addressing mode form at the input of the multi-core is less than -12 dB. The power level distribution for each addressing mode that appears at the end of the modified portion is "frozen", and this state is further transferred by the unmodified portion of the multi-core fiber.

孔が潰された部分の後で、信号は複屈折性が高いコアを伝搬し、そこでは1つの伝搬モードのみが実質的に励起される。複屈折性で偏光維持する出力ファイバは複屈折性が高いコアに接続される。 After the hole-crushed portion, the signal propagates through the highly birefringent core, where only one propagation mode is substantially excited. The output fiber that maintains polarization with birefringence is connected to a core with high birefringence.

したがって、コア絶縁の低減(縮減)が制御されるマルチコアファイバ内の上記のカプラ構造は、偏光モードをアドレッシング可能にする素子(カプラ)であり、したがって構築すると偏光状態を分割する光ファイバポラライザである。逆の構成ではカプラを偏光コンバイナとして使用することができる。 Therefore, the coupler structure in a multi-core fiber in which the reduction (reduction) of core insulation is controlled is an element (coupler) that allows addressing of the polarization mode and is therefore an optical fiber polarizer that divides the polarization state when constructed. .. In the reverse configuration, the coupler can be used as a polarizing combiner.

マルチコアファイバ(2)の寸法:
−コア(4)−直径d5=8.2μm、3.5モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(12.1)−短軸d18.1=6μm、長軸d19.1=12.2μm、3.5モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(12.2)−短軸d18.2=6μm、長軸d19.2=12.2μm、3.5モル%のGeOでドープされたSiO
−クラッド(5)−直径d6=125μm、0モル%のGeOでドープされたSiO(石英ガラス)
−格子定数(Λ)=16μm
孔(6)の寸法:直径d7=10m
テーパのパラメータ:
−部分(b)=5mm
−部分(c)=5mm
−直径d1=125μm
−テーパ比=10%(d2=112.5μm)
Dimensions of multi-core fiber (2):
- Core (4) - the diameter d5 = 8.2 .mu.m, SiO doped with 3.5 mole% of GeO 2 2;
-Core (12.1) -minor axis d18.1 = 6 μm, major axis d19.1 = 12.2 μm, 3.5 mol% GeO 2 doped SiO 2 ;
-Core (12.2) -minor axis d18.2 = 6 μm, major axis d19.2 = 12.2 μm, 3.5 mol% GeO 2 doped SiO 2 ;
-Clad (5) -SiO 2 (quartz glass) doped with 0 mol% GeO 2 with a diameter of d6 = 125 μm.
− Lattice constant (Λ) = 16 μm
Dimensions of hole (6): diameter d7 = 10m
Tapered parameters:
-Part (b) = 5 mm
-Part (c) = 5 mm
-Diameter d1 = 125 μm
-Taper ratio = 10% (d2 = 112.5 μm)

実施例9の発明は図3、図22、図23に示されている。この構成では、アドレッシングするコア(4)の3つの基本モードがアドレッシングされるコア12.1及び12.2の偏光モードをアドレッシングする。 The invention of Example 9 is shown in FIGS. 3, 22, and 23. In this configuration, the three basic modes of the core (4) to be addressed address the polarization modes of the cores 12.1 and 12.2 to be addressed.

本発明によるカプラによって、マルチコア−複屈折性のコア(12.1)とコア(12.2)を有するデュアルコア光ファイバ(2)を有する制御された偏光モードをアドレッシングのための素子の構築が可能になる。コアはホモジニアス(同種)である。絶縁されたコアを有するマルチコアファイバ(2)にはシングルコアの複屈折偏光維持ファイバ(13)が取り付けられ、マルチコアファイバの反対側にはシングルコアの複屈折偏光維持ファイバ(11)が取り付けられ、マルチコア光ファイバ(2)の部分では、絶縁孔(6)の構造の破壊、及びファイバのテーパリングによって絶縁が縮減される。 The coupler according to the invention allows the construction of an element for addressing a controlled polarization mode with a multi-core-birefringent core (12.1) and a dual-core optical fiber (2) with a core (12.2). It will be possible. The core is homogenius. A single-core birefringence polarization maintenance fiber (13) is attached to the multi-core fiber (2) having an insulated core, and a single-core birefringence polarization maintenance fiber (11) is attached to the opposite side of the multi-core fiber. In the portion of the multi-core optical fiber (2), the insulation is reduced by the destruction of the structure of the insulating hole (6) and the tapering of the fiber.

マルチコアファイバ(2)のコアの2つ−コア(12.1)と(12.2)は異なる段階的な屈折率を有し、複屈折性である。アドレッシングされるコアの近傍には、実効屈折率がアドレッシングされるコア(12.1)及び(12.2)内の偏光モードの実効屈折率に整合するように選択された段階的な屈折率を有する波長1550nmのシングルモードコア(4)がある。絶縁されたコアを有するマルチコアファイバ(2)には入力シングルコア複屈折偏光維持ファイバ(13)が取り付けられ、マルチコアファイバの反対側には出力シングルコア複屈折偏光維持ファイバ(11)が取り付けられ、マルチコア光ファイバ(2)の部分では、絶縁孔(6)の構造の破壊、及びファイバのテーパリングによって絶縁が縮減される。マルチコアファイバ(2)のコアは段階的な屈折率を有し、特定の偏光モードの別個の実効屈折率を有している。絶縁が縮減されないエリアには、任意のコア対間で観察される最大クロストークが−10dB未満であるようにスーパーモードが形成される(非効率な形成)。 Two of the cores of the multi-core fiber (2)-cores (12.1) and (12.2) have different gradual indices of refraction and are birefringent. In the vicinity of the core to be addressed, a stepwise index selected so that the effective index of refraction matches the effective index of refraction of the polarization mode in the cores (12.1) and (12.2) to be addressed is provided. There is a single mode core (4) having a wavelength of 1550 nm. An input single-core birefringence polarization maintenance fiber (13) is attached to the multi-core fiber (2) having an insulated core, and an output single-core birefringence polarization maintenance fiber (11) is attached to the opposite side of the multi-core fiber. In the portion of the multi-core optical fiber (2), the insulation is reduced by the destruction of the structure of the insulating hole (6) and the tapering of the fiber. The core of the multi-core fiber (2) has a gradual index of refraction and a separate effective index of refraction for a particular polarization mode. In areas where insulation is not reduced, a supermode is formed such that the maximum crosstalk observed between any core pair is less than -10 dB (inefficient formation).

マルチコアファイバ(2)の構造は、ある部分で孔(6)の構造が潰されるように修正される。孔(6)の潰れ部の長さは(c)=5mmであり、テーパ遷移領域(b)=2mm、テーパ比は10%である。 The structure of the multi-core fiber (2) is modified so that the structure of the hole (6) is crushed at some part. The length of the crushed portion of the hole (6) is (c) = 5 mm, the taper transition region (b) = 2 mm, and the taper ratio is 10%.

(c)=5mmの部分では、コアを分離する孔が潰される結果として縮減(低減)されたコア絶縁が形成され、クロストークが増大する。絶縁が縮減される結果、スーパーモードが形成され、その結果、クロストークが増大する−出力マルチコアファイバでのアドレッシングされるモードの形態のアドレッシングされるコアに存在するパワーと、マルチコアファイバの入力でのアドレッシングモードの形態のアドレッシングするコアに存在するパワーとの比率は−3dBよりも大きい。 At the portion (c) = 5 mm, reduced (reduced) core insulation is formed as a result of the holes separating the cores being crushed, and crosstalk is increased. The reduced insulation results in the formation of supermodes, resulting in increased crosstalk-the power present in the addressing core in the form of addressing mode on the output multicore fiber and at the input of the multicore fiber. The ratio to the power present in the addressing core in the form of addressing mode is greater than -3 dB.

孔が潰された部分の後で、信号は複屈折性が高いコアを伝搬し、そこでは1つの伝搬モードのみが実質的に励起される−(x)及び(y)。複屈折性で偏光維持する出力ファイバ(11)は複屈折性が高いコアに接続される。 After the perforated portion, the signal propagates through a highly birefringent core, where only one propagation mode is substantially excited-(x) and (y). The output fiber (11) that maintains polarization with birefringence is connected to a core with high birefringence.

したがって、コア絶縁の低減(縮減)が制御されるマルチコアファイバ内の上記のカプラ構造は、偏光モードをアドレッシング可能にする素子(カプラ)であり、したがってファイバ光カプラ(スプリッタ)偏光維持を構築する際に、コア(12.1)の始端に存在する信号はコア(12.1)及び(12.2)に分割され、偏光状態が維持される。逆の構成では、カプラは偏光コンバイナとして使用することができる。 Therefore, the coupler structure in a multi-core fiber in which the reduction (reduction) of core insulation is controlled is an element (coupler) that allows addressing of the polarization mode, and thus when constructing a fiber optical coupler (splitter) polarization maintenance. In addition, the signal existing at the starting end of the core (12.1) is divided into cores (12.1) and (12.2), and the polarized state is maintained. In the reverse configuration, the coupler can be used as a polarizing combiner.

マルチコアファイバ(2)の寸法:
−コア(12.1)−短軸d18.1=6μm、長軸d19.1=12.4μm、3.5モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(12.2)−短軸d18.2=6μm、長軸d19.2=12.4μm、3.5モル%のGeOでドープされたSiO
−クラッド(5)−直径d6=125μm、0モル%のGeOでドープされたSiO(石英ガラス)
−格子定数(Λ)=16μm
孔(6)の寸法:直径d7=10m
テーパのパラメータ:
−部分(b)=5mm
−部分(c)=5mm
−直径d1=125μm
−テーパ比=10%(d2=112.5μm)
Dimensions of multi-core fiber (2):
-Core (12.1) -minor axis d18.1 = 6 μm, major axis d19.1 = 12.4 μm, 3.5 mol% GeO 2 doped SiO 2 ;
-Core (12.2) -Short axis d18.2 = 6 μm, major axis d19.2 = 12.4 μm, 3.5 mol% GeO 2 doped SiO 2 ;
-Clad (5) -SiO 2 (quartz glass) doped with 0 mol% GeO 2 with a diameter of d6 = 125 μm.
− Lattice constant (Λ) = 16 μm
Dimensions of hole (6): diameter d7 = 10m
Tapered parameters:
-Part (b) = 5 mm
-Part (c) = 5 mm
-Diameter d1 = 125 μm
-Taper ratio = 10% (d2 = 112.5 μm)

実施例10の発明は図3、図24、図25に示されている。この構成では、アドレッシングするコア12.1がアドレッシングされるコア12.2の偏光モードをアドレッシングする。 The invention of Example 10 is shown in FIGS. 3, 24 and 25. In this configuration, the addressing core 12.1 addresses the polarization mode of the core 12.2 to which it is addressed.

本発明によるカプラによって、空気が充填された孔の形態の屈折率(6)の低減エリアで絶縁されたコアを有するマルチコア光ファイバ(2)を含む制御されたアドレッシングのための素子の構築が可能になる。コアの1つ(4.3)は1550nmの波長でシングルモードコアであり、段階的な屈折率分布を有し、第2のコア(10)はフューモードコアであり、これも段階的な屈折率分布を有する。マルチコア−絶縁されたコアを有するデュアルコアファイバ(2)には、2つの入力シングルコアファイバ(1)及び(9)が取り付けられ、マルチコア光ファイバの反対側には2つの出力シングルコアファイバ(1)及び(9)が取り付けられ、マルチコア光ファイバ(2)の部分では、絶縁孔(6)の構造を潰すことによって絶縁が縮減される。微細構造素子(孔及びコア)の距離は格子定数(Λ)に等しく、絶縁孔の直径は10μmであり、コア(10)−コアがアドレッシングされるマルチコアは段階的な屈折率分布を有し、フューモードであり、特定モードの別個の実効屈折率を有する。アドレッシングされるコア(10)の近傍には、段階的な屈折率を有するアドレッシングするコア(4.3)があり、そのモードの実効屈折率は、アドレッシングされるコア(10)内のモード(第3高次モード)の1つの実効屈折率に整合するように選択される。コア(4.3)のモードと及びコア(10)のモードの1つは実効屈折率が整合されているため、絶縁の縮減前に、したがって、絶縁が低減される部分にスーパーモードが形成される。したがって、コア(4.3)のモードはコア(10)のモードをアドレッシングし、コア(10)のモードはコア(4.3)のモードをアドレッシングする。よって、アド−ドロップマルチプレクサ/デマルチプレクサを実現する可能性がある。両方のコア(4.3)及び(10)はアドレッシングするコアであると同時にアドレッシングされるコアでもある。 The coupler according to the invention allows the construction of elements for controlled dressing, including a multi-core optical fiber (2) with a core insulated in a reduced area of refractive index (6) in the form of an air-filled hole. become. One of the cores (4.3) is a single-mode core with a wavelength of 1550 nm and has a gradual index of refraction distribution, and the second core (10) is a fumode core, which is also a gradual refraction. It has a rate distribution. Multi-core-A dual-core fiber (2) with an isolated core is fitted with two input single-core fibers (1) and (9) and two output single-core fibers (1) on the opposite side of the multi-core optical fiber. ) And (9) are attached, and in the portion of the multi-core optical fiber (2), the insulation is reduced by crushing the structure of the insulating hole (6). The distance between the microstructure elements (holes and cores) is equal to the lattice constant (Λ), the diameter of the insulating holes is 10 μm, the core (10) -the multi-core to which the core is addressed has a gradual index of refraction distribution. It is a fu mode and has a separate effective index of refraction for a particular mode. In the vicinity of the core (10) to be addressed, there is an addressing core (4.3) having a stepwise index of refraction, and the effective index of refraction of that mode is the mode (th. It is selected to match one effective index of refraction (3rd order mode). Since the effective index of refraction is matched between the mode of the core (4.3) and one of the modes of the core (10), a super mode is formed before the reduction of the insulation and therefore in the part where the insulation is reduced. NS. Therefore, the mode of the core (4.3) addresses the mode of the core (10), and the mode of the core (10) addresses the mode of the core (4.3). Therefore, there is a possibility of realizing an add-drop multiplexer / demultiplexer. Both cores (4.3) and (10) are both addressing cores and at the same time addressing cores.

絶縁が縮減されないエリアには、任意のコア対間で観察される最大クロストークが−10dB未満であるようにスーパーモードが形成される(非効率な形成)。 In areas where insulation is not reduced, a supermode is formed such that the maximum crosstalk observed between any core pair is less than -10 dB (inefficient formation).

マルチコアファイバ(2)の構造は、ある部分ではアドレッシングするコア及びアドレッシングされるコア(10)及び(4.3)上にスーパーモードが形成されるのに十分な長さで孔(6)の構造が潰されるように修正される。孔(6)の潰れ部の長さは(c)=5mmであり、テーパ遷移領域(b)=2mm、テーパ比は10%である。 The structure of the multi-core fiber (2) is a structure of holes (6) long enough to form a supermode on the cores to be addressed and the cores (10) and (4.3) to be addressed in some parts. Is modified to be crushed. The length of the crushed portion of the hole (6) is (c) = 5 mm, the taper transition region (b) = 2 mm, and the taper ratio is 10%.

(c)=5mmの部分では、コアを分離する孔が潰される結果として縮減(低減)されたコア絶縁が形成され、クロストークが増大する−低減する絶縁の結果スーパーモードが形成され、クロストークが増大する−出力マルチコアファイバでのアドレッシングされるモードの形態のアドレッシングされるコアに存在するパワーと、マルチコアファイバの入力でのアドレッシングするモードの形態のアドレッシングするコアに存在するパワーとの比率は−3dBよりも大きい。1つのアドレッシングするコアのみを励起する場合は、特定のアドレッシングするコア(1つ又は複数)及びアドレッシングされるコア(1つ又は複数)内の(初期励起されたアドレッシングモードによる)アドレッシングされないモードの形態のマルチコアの出力に存在するパワーと、マルチコアの入力での初期励起されたアドレッシングするコア内のアドレッシングするモードの形態のパワーとの比率は−14dB未満である。修正部分の端部に現れるアドレッシングされる各モードのパワーレベル分布は「フリーズ」され、この状態はマルチコアファイバの非修正部分によって更に移送される。 In the portion (c) = 5 mm, reduced (reduced) core insulation is formed as a result of the holes separating the cores being crushed, and crosstalk is increased-reduced insulation results in supermode formation and crosstalk. -The ratio of the power present in the addressing core in the form of addressing mode on the output multi-core fiber to the power present in the addressing core in the form of addressing mode at the input of the multi-core fiber- Greater than 3 dB. If only one addressing core is excited, the form of the non-addressing mode (due to the initially excited addressing mode) within a particular addressing core (s) and the addressing core (s). The ratio of the power present at the output of the multi-core to the power in the form of the addressing mode within the initially excited addressing core at the input of the multi-core is less than -14 dB. The power level distribution for each addressing mode that appears at the end of the modified portion is "frozen", and this state is further transferred by the unmodified portion of the multi-core fiber.

フューモードファイバ(9)の寸法:クラッド径d16=125μm、コアの直径d17=20μm、5.8モル%のGeOでドープされたSiO
マルチコアファイバ2の寸法:
−フューモードコア(10)−直径d17=20μm、5.8モル%のGeOでドープされたSiO
−コア(4.3)−直径d5.3=6.4μm、5.8モル%のGeOでドープされたSiO
−クラッド(5)−直径d6=250μm、0モル%のGeOでドープされたSiO(石英ガラス)
−格子定数(Λ)=20μm
孔(6)の寸法:直径d7=10μm
テーパのパラメータ:
−部分(b)=2mm
−部分(c)=5mm
−直径d1=250μm
−テーパ比=10%(d2=225μm)
Dimensions of fumode fiber (9): cladding diameter d16 = 125 μm, core diameter d17 = 20 μm, 5.8 mol% GeO 2 doped SiO 2 ;
Dimensions of multi-core fiber 2:
- Few-mode core (10) - the diameter d17 = 20 [mu] m, SiO doped with 5.8 mole% of GeO 2 2;
-Core (4.3) -Diameter d5.3 = 6.4 μm, 5.8 mol% GeO 2 doped SiO 2 ;
-Clad (5) -SiO 2 (quartz glass) doped with 0 mol% GeO 2 with a diameter of d6 = 250 μm.
− Lattice constant (Λ) = 20 μm
Dimensions of hole (6): diameter d7 = 10 μm
Tapered parameters:
-Part (b) = 2 mm
-Part (c) = 5 mm
-Diameter d1 = 250 μm
-Taper ratio = 10% (d2 = 225 μm)

この実施例の発明は図3、図26及び図27に示されている。この構成(マルチプレクサ)では、コア4.3のモードはコアの第3高次モードをアドレッシングし、コア10からの第3高次モードはコア4.3のモードをアドレッシングする。更に、フューモードコアには初期励起により他のモードが伝搬する。この構成では、他のモードが伝搬するコア10に追加の信号を追加することが課のうであり、1つの信号をこのコアを伝搬する他の信号からドロップさせることができる。実施例は、1つのコアを伝搬する信号に/信号からチャネルの1つを追加/除去することによるアド−ドロップ多重化の実現に関するものである。 The invention of this example is shown in FIGS. 3, 26 and 27. In this configuration (multiplexer), the mode of core 4.3 addresses the third higher mode of the core, and the third higher mode from core 10 addresses the mode of core 4.3. Further, another mode propagates to the fumode core due to the initial excitation. In this configuration, it is imperative to add additional signals to the core 10 propagating in another mode, and one signal can be dropped from another signal propagating in this core. An embodiment relates to the realization of add-drop multiplexing by adding / removing one of the channels to / from a signal propagating through one core.

下記は、出願当初に記載の発明である。
<請求項1>
絶縁されたコアを有するマルチコアの光ファイバを含み、コアの絶縁がコアの近傍の低減した屈折率で特徴付けられるゾーンの発現として構成されるファイバ光カプラであって、N個の出力光ファイバに接合された、絶縁されたコアを有する少なくともN−コアのマルチコアの光ファイバに接合された少なくとも1つの入力光ファイバを含み、コアの近傍の低減屈折率のゾーンの寸法を減少させることにより、コアの絶縁がマルチコア光ファイバの少なくとも1つの部分で低減されることを特徴とするファイバ光カプラ。
<請求項2>
コンポーネント・マルチコア光ファイバは、エアアシストの絶縁を有するコアを有することを特徴とする請求項1に記載のファイバ光カプラ。
<請求項3>
マルチコア光ファイバの少なくとも1つの断片がある部分でテーパリングされ、その孔が潰されることを特徴とする請求項1又は2に記載のファイバ光カプラ。
<請求項4>
テーパリングされずにマルチコア光ファイバの少なくとも1つの断片とその孔が潰されることを特徴とする請求項1又は2又は3に記載のファイバ光カプラ。
<請求項5>
コア絶縁が10dB以下のレベルのクロストークの発生を保証する光ファイバが利用されることを特徴とする請求項1又は2又は3又は4に記載のファイバ光カプラ。
<請求項6>
少なくとも2つのシングル光ファイバが絶縁されたコアを有するマルチコア光ファイバの両側に接続されることを特徴とする請求項1又は2又は3又は4又は5に記載のファイバ光カプラ。
<請求項7>
テーパ部の長さは300μmよりも大きく、設計された信号分割レベルはテーパリングの長さと度合い及び/又は孔の破壊度に依存することを特徴とする請求項1又は2又は3又は4又は5又は6に記載のファイバ光カプラ。
<請求項8>
パワー分割は均等であることを特徴とする請求項1又は2又は3又は4又は5又は6又は7に記載のファイバ光カプラ。
<請求項9>
テーパ比は0〜95%であり、該テーパ比はファイバ断面の縮減率であると見なされることを特徴とする請求項1又は2又は3又は4又は5又は6又は7又は8に記載のファイバ光カプラ。
<請求項10>
マルチコア光ファイバに接続されるシングル光ファイバは標準的なシングルモード光ファイバであることを特徴とする請求項1又は2又は3又は4又は5又は6又は7又は8又は9に記載のファイバ光カプラ。
<請求項11>
マルチコア光ファイバに接続されるシングル光ファイバは、それらのコアがマルチコア光ファイバのコアと整列されるようにエッチング及び/又はテーパリングされる標準的なシングルモード光ファイバであることを特徴とする請求項1又は2又は3又は4又は5又は6又は7又は8又は9又は10に記載のファイバ光カプラ。
<請求項12>
マルチコア光ファイバに接続されるシングル光ファイバは細管内に配置されることを特徴とする請求項1又は2又は3又は4又は5又は6又は7又は8又は9又は10又は11に記載のファイバ光カプラ。
<請求項13>
マルチコア光ファイバに接続されるシングル光ファイバは融着接続によって接続されることを特徴とする請求項1又は2又は3又は4又は5又は6又は7又は8又は9又は10又は11又は12に記載のファイバ光カプラ。
<請求項14>
マルチコアファイバの少なくとも1つのコアはアドレッシングされるコアであり、その結果、マルチモード(フューモード)であり、かつ/又は使用される波長で複屈折性であり、少なくとも1つのコアはアドレッシングするコアであり、マルチコアファイバに少なくとも1つの少なくともシングルコア入力ファイバが接続され、マルチコアファイバの反対側では、少なくとも1つの少なくともシングルコア出力ファイバが取り付けられ、マルチコアファイバの少なくとも1つの部分でコアの絶縁が縮減され、マルチコアファイバの出力でアドレッシングされるコア内に存在するパワーはマルチコアファイバの入力でのパワーよりも大きいことを特徴とする請求項1から13のいずれかに記載のファイバ光カプラ。
<請求項15>
絶縁構造は、空気又は気体、又は固体又は液体が充填された孔から選択される屈折率が縮減されたゾーンの形態を有することを特徴とする請求項14に記載のファイバ光カプラ。
<請求項16>
アドレッシングする1つ又は複数のコアは使用される波長でシングルモードにあることを特徴とする請求項14又は15に記載のファイバ光カプラ。
<請求項17>
アドレッシングする1つ又は複数のコアは使用される波長で複屈折性であり、かつ/又はマルチモード(フューモード)であることを特徴とする請求項14又は16に記載のファイバ光カプラ。
<請求項18>
アドレッシングするコアは異なるモードの屈折率を有することを特徴とする請求項14又は15又は16又は17に記載のファイバ光カプラ。
<請求項19>
アドレッシングされるコア及びアドレッシングコードは特定のモードの同じ屈折率を有することを特徴とする請求項14又は15又は16又は17又は18に記載のファイバ光カプラ。
<請求項20>
マルチコアファイバの出力でのアドレッシングされるモードの形態のアドレッシングされるコア内に存在するパワーと、マルチコアファイバの入力でのアドレッシングするモードの形態のアドレッシングするコア内に存在するパワーとの比率は−5dBよりも大きいことを特徴とする請求項14又は15又は16又は17又は18又は19に記載のファイバ光カプラ。
<請求項21>
1つのアドレッシングするコアのみを励起する場合は、特定のアドレッシングする1つ又は複数のコア及びアドレッシングされるコアの(初期励起されたアドレッシングモードによる)アドレッシングされないモードの形態のマルチコアの出力に存在するパワーと、初期励起されたアドレッシングするコア内のアドレッシングするモードの形態のマルチコアの入力にあるパワーとの比率は−10dB未満であることを特徴とする請求項14又は15又は16又は17又は18又は19又は20に記載のファイバ光カプラ。
<請求項22>
ファイバのテーパリング及び/又はその孔の破壊としてのファイバ修正部の長さはマルチコアファイバの使用される長さに等しいことを特徴とする請求項14又は15又は16又は17又は18又は19又は20又は21に記載のファイバ光カプラ。
<請求項23>
屈折率が縮減されたゾーンはファイバクラッドで充填され、ファイバクラッド全体が屈折率縮減ゾーンの役割を果たすことを特徴とする請求項1から22のいずれかに記載のファイバ光カプラ。
<請求項24>
マルチコアファイバに接続された1つ又は複数のファイバは、シングルモード及び/又は複屈折性及び/又はマルチモード(フューモード)のファイバであることを特徴とする請求項1から23のいずれかに記載のファイバ光カプラ。
<請求項25>
マルチコアファイバに接続された1つ又は複数のファイバは、マルチコアファイバのコアのパラメータと対応するパラメータを有することを特徴とする請求項1から24のいずれかに記載のファイバ光カプラ。
<請求項26>
1つ又は複数のコアをアドレッシングする役割がアドレッシングされる1つ又は複数のコアによって果たされ、アドレッシングされる1つ又は複数のコアの役割がアドレッシングするコアによって果たされる逆構成(逆多重化モード)で使用可能であることを特徴とする請求項1から25のいずれかに記載のファイバ光カプラ。
<請求項27>
コア間の結合、ひいては信号(そのパワー及び/又は波長)の分割は、特にファイバを圧電構造に巻回し、又はファイバを変形する機械的装置を使用して、テーパ長(伸長)及び/又は張力(圧縮、曲げ、捩じり)及び/又は温度を変更することによって変更可能であることを特徴とする請求項1から26のいずれかに記載のファイバ光カプラ。
The following are the inventions described at the time of filing.
<Claim 1>
A fiber optical coupler comprising a multi-core optical fiber with an insulated core, the core insulation being configured as an expression of a zone characterized by a reduced refraction near the core, with N output optical fibers. A core by including at least one input optical fiber bonded to a multi-core optical fiber of at least N-core with a bonded, insulated core and by reducing the size of the zone of reduced refraction near the core. A fiber optical coupler characterized in that the insulation of the light is reduced in at least one portion of a multi-core optical fiber.
<Claim 2>
The fiber optical coupler according to claim 1, wherein the component multi-core optical fiber has a core having air-assisted insulation.
<Claim 3>
The fiber optical coupler according to claim 1 or 2, wherein at least one fragment of the multi-core optical fiber is tapered at a portion and the holes thereof are crushed.
<Claim 4>
The fiber optical coupler according to claim 1, 2 or 3, wherein at least one fragment of the multi-core optical fiber and its holes are crushed without being tapered.
<Claim 5>
The fiber optical coupler according to claim 1 or 2, 3 or 4, wherein an optical fiber whose core insulation guarantees the occurrence of crosstalk at a level of 10 dB or less is used.
<Claim 6>
The fiber optical coupler according to claim 1 or 2 or 3 or 4 or 5, wherein at least two single optical fibers are connected to both sides of a multi-core optical fiber having an insulated core.
<Claim 7>
Claim 1 or 2 or 3 or 4 or 5 characterized in that the length of the taper portion is greater than 300 μm and the designed signal division level depends on the length and degree of tapering and / or the degree of hole fracture. Or the fiber optical coupler according to 6.
<Claim 8>
The fiber optical coupler according to claim 1 or 2 or 3 or 4 or 5 or 6 or 7, wherein the power division is equal.
<Claim 9>
The fiber according to claim 1 or 2 or 3 or 4 or 5 or 6 or 7 or 8, wherein the taper ratio is 0 to 95%, and the taper ratio is considered to be a reduction rate of the fiber cross section. Optical coupler.
<Claim 10>
The fiber optical coupler according to claim 1 or 2 or 3 or 4 or 5 or 6 or 7 or 8 or 9, wherein the single optical fiber connected to the multi-core optical fiber is a standard single-mode optical fiber. ..
<Claim 11>
Claimed that a single optical fiber connected to a multicore optical fiber is a standard single mode optical fiber in which those cores are etched and / or tapered so as to be aligned with the core of the multicore optical fiber. Item 2. The fiber optical coupler according to Item 1 or 2 or 3 or 4 or 5 or 6 or 7 or 8 or 9 or 10.
<Claim 12>
The fiber optical according to claim 1 or 2 or 3 or 4 or 5 or 6 or 7 or 8 or 9 or 10 or 11, wherein the single optical fiber connected to the multi-core optical fiber is arranged in a thin tube. Coupler.
<Claim 13>
The single optical fiber connected to a multi-core optical fiber is according to claim 1 or 2 or 3 or 4 or 5 or 6 or 7 or 8 or 9 or 10 or 11 or 12, wherein the single optical fiber is connected by a fusion splicer. Fiber optic coupler.
<Claim 14>
At least one core of the multi-core fiber is the core to be attached, so that it is multi-mode (fu-mode) and / or birefringent at the wavelength used, and at least one core is the core to be attached. Yes, at least one at least one single-core input fiber is connected to the multi-core fiber, at least one at least one at least single-core output fiber is attached to the opposite side of the multi-core fiber, and the insulation of the core is reduced in at least one part of the multi-core fiber. The fiber optical coupler according to any one of claims 1 to 13, wherein the power existing in the core addressed at the output of the multi-core fiber is larger than the power at the input of the multi-core fiber.
<Claim 15>
The fiber optical coupler according to claim 14, wherein the insulating structure has the form of a zone with reduced refractive index selected from pores filled with air or gas, or solid or liquid.
<Claim 16>
The fiber optical coupler according to claim 14 or 15, wherein the addressing core is in a single mode at the wavelength used.
<Claim 17>
The fiber optical coupler according to claim 14 or 16, wherein the addressing one or more cores are birefringent at the wavelength used and / or multimode (fumode).
<Claim 18>
The fiber optical coupler according to claim 14, 15 or 16 or 17, wherein the addressing core has different modes of refractive index.
<Claim 19>
The fiber optical coupler according to claim 14 or 15 or 16 or 17 or 18, wherein the addressing core and addressing cord have the same index of refraction in a particular mode.
<Claim 20>
The ratio of the power present in the addressing core in the form of addressing mode at the output of the multi-core fiber to the power present in the addressing core in the form of addressing mode at the input of the multi-core fiber is -5 dB. The fiber optical coupler according to claim 14 or 15 or 16 or 17 or 18 or 19.
<Claim 21>
If only one addressing core is excited, the power present at the output of the multi-core in the form of a non-addressing mode (due to the initially excited addressing mode) of one or more cores to be addressed and the core to be addressed. 14 or 15 or 16 or 17 or 18 or 19 of claim 14 or 15 or 16 or 17 or 18 or 19 characterized in that the ratio of to the power at the input of the multi-core in the form of addressing mode within the initially excited addressing core is less than -10 dB. Or the fiber optical coupler according to 20.
<Claim 22>
14. Or the fiber optical coupler according to 21.
<Claim 23>
The fiber optical coupler according to any one of claims 1 to 22, wherein the zone in which the refractive index is reduced is filled with a fiber clad, and the entire fiber clad serves as a refractive index reduction zone.
<Claim 24>
13. Fiber optical coupler.
<Claim 25>
The fiber optical coupler according to any one of claims 1 to 24, wherein one or more fibers connected to the multi-core fiber have parameters corresponding to the parameters of the core of the multi-core fiber.
<Claim 26>
The reverse configuration (demultiplexing mode) in which the role of addressing one or more cores is played by one or more cores to be addressed and the role of one or more cores to be addressed is played by the cores to be addressed. ), The fiber optical coupler according to any one of claims 1 to 25.
<Claim 27>
Coupling between cores, and thus division of signals (its power and / or wavelength), taper length (elongation) and / or tension, especially using mechanical devices that wind the fiber around a piezoelectric structure or deform the fiber. The fiber optical coupler according to any one of claims 1 to 26, which can be changed by changing (compression, bending, twisting) and / or temperature.

Claims (14)

絶縁されたコアを有するマルチコアの光ファイバと、
前記絶縁されたコアを有するマルチコアの光ファイバのコアに接続されたシングルコア入力光ファイバ(1a、9a、9、13)と、
前記絶縁されたコアを有するマルチコアの光ファイバのコアに他端で接続されたシングルコア出力光ファイバ(1b、9b、9、11)を備えるファイバ光カプラであって、
前記絶縁されたコアを有するマルチコアの光ファイバは、間に配置された軸方向の孔(6)により絶縁された複数のコアを有する微細構造のマルチコア光ファイバ(2)であり、
前記絶縁されたコアを有するマルチコアの光ファイバの隣接する任意の2つの前記コアの間に同数の前記孔(6)が同じ配置で配置されており、
前記微細構造のマルチコア光ファイバ(2)は、テーパリングにより前記孔(6)が少なくとも一部潰されることでコアの絶縁が低減されるように修正された部分を有し、該修正された部分が300μmよりも長く、
前記マルチコア光ファイバ(2)は、空気又は気体又は固体又は液体が充填された孔(6)の形態で絶縁されたコア(4)を有し、
コアの絶縁が低減された部分の前後のコア(4)の絶縁部が−10dB未満のレベルのクロストークの発生を保証する光ファイバが利用されることを特徴とするファイバ光カプラ。
Multi-core optical fiber with an insulated core and
Single-core input optical fibers (1a, 9a, 9, 13) connected to the core of the multi-core optical fiber having the insulated core, and
A fiber optical coupler comprising a single-core output optical fiber (1b, 9b, 9, 11) connected to the core of a multi-core optical fiber having an insulated core at the other end.
The multi-core optical fiber having an insulated core is a microstructured multi-core optical fiber (2) having a plurality of cores insulated by axial holes (6) arranged between them.
The same number of holes (6) are arranged in the same arrangement between any two adjacent cores of a multi-core optical fiber having the insulated core.
The microstructured multi-core optical fiber (2) has a portion modified so that at least a part of the hole (6) is crushed by tapering to reduce the insulation of the core, and the modified portion. Is longer than 300 μm,
The multi-core optical fiber (2) has a core (4) insulated in the form of a hole (6) filled with air or gas or solid or liquid.
A fiber optical coupler characterized in that an optical fiber is used that guarantees the occurrence of crosstalk at a level of less than -10 dB in the insulating portion of the core (4) before and after the portion where the insulation of the core is reduced.
前記微細構造のマルチコア光ファイバ(2)の前記修正された部分におけるテーパ比は、該マルチコア光ファイバ(2)のテーパリング前の断面サイズの0〜95%の範囲であことを特徴とする請求項に記載のファイバ光カプラ。 Taper ratio in said modified portion of the multi-core optical fiber microstructure (2) is characterized in that area by der from 0 to 95% of the tapering front of the cross-sectional size of the multi-core optical fiber (2) The fiber optical coupler according to claim 1. 前記シングルコア入力光ファイバ(1a)と前記シングルコア出力光ファイバ(1b)が標準的なシングルモード光ファイバであって、これらのコアとマルチコア光ファイバ(2)のコアとを整列させるためにエッチング及び/又はテーパリングされていることを特徴とする請求項1または2に記載のファイバ光カプラ。 The single-core input optical fiber (1a) and the single-core output optical fiber (1b) are standard single-mode optical fibers, and are etched to align these cores with the cores of the multi-core optical fiber (2). The fiber optic coupler according to claim 1 or 2 , characterized in that it is tapered and / or tapered. シングルコア入力光ファイバ(1a)は細管内に配置されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のファイバ光カプラ。 The fiber optical coupler according to any one of claims 1 to 3 , wherein the single-core input optical fiber (1a) is arranged in a thin tube. シングルコア出力光ファイバ(1b)は細管内に配置されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のファイバ光カプラ。 The fiber optical coupler according to any one of claims 1 to 3 , wherein the single-core output optical fiber (1b) is arranged in a thin tube. 微細構造のマルチコア光ファイバ(2)のコアの少なくとも1つは、使用される波長で標準及び/又は複屈折性であり、シングルモード、マルチモード又はフューモードのファイバであることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のファイバ光カプラ。 Claims that at least one of the cores of a microstructured multi-core optical fiber (2) is standard and / or birefringent at the wavelength used and is a single-mode, multi-mode or fu-mode fiber. Item 5. The fiber optical coupler according to any one of Items 1 to 5. 微細構造のマルチコア光ファイバ(2)及びシングルコア入力光ファイバ(1a)のコアのモードの実効屈折率が相違することを特徴とする請求項に記載のファイバ光カプラ。 The fiber optical coupler according to claim 6 , wherein the effective refractive index of the core mode of the microstructured multi-core optical fiber (2) and the single-core input optical fiber (1a) are different. 微細構造のマルチコア光ファイバ(2)及びシングルコア入力光ファイバ(1a)及びシングルコア出力光ファイバ(1b)のコアが特定のモードの同一の屈折率を有することを特徴とする請求項又はに記載のファイバ光カプラ。 Claim 6 or 7, characterized in that it has a multi-core optical fiber (2) and the core is the same refractive index of a particular mode of single-core input optical fiber (1a) and a single-core output optical fiber (1b) of the microstructure The fiber optic coupler according to. シングルコア入力光ファイバ(1a)に存在するパワー対するシングルコア出力光ファイバ(1b)に存在するパワーの比率が−5dBよりも大きいことを特徴とする請求項のいずれかに記載のファイバ光カプラ。 The power present in the single-core input optical fiber (1a) according to any one of claims 6-8 in which the ratio of the power present in the single-core output optical fiber (1b) being greater than -5dB against Fiber optical coupler. マルチコア光ファイバ(2)の1つのコアのみを励起する場合は、シングルコア入力光ファイバ(1a)に存在するパワー対するシングルコア出力光ファイバ(1b)に存在するパワーの比率が初期励起されたコアにおいて−10dBよりも大きいことを特徴とする請求項のいずれかに記載のファイバ光カプラ。 When exciting the only one core of the multi-core optical fiber (2), the ratio of power present in the single-core output optical fiber (1b) against the power present in the single-core input optical fiber (1a) is initially excited The fiber optic coupler according to any one of claims 6 to 9 , wherein the core is greater than -10 dB. 孔(6)がファイバクラッド(5)材料で充填され、ファイバクラッド全体が低減された屈折率を有するゾーンの役割を果たすことを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のファイバ光カプラ。 The fiber optical coupler according to any one of claims 1 to 10 , wherein the hole (6) is filled with the fiber clad (5) material, and the entire fiber clad serves as a zone having a reduced refractive index. .. マルチコアのファイバ(2)に接続された1つ又は複数のファイバ(1a、1b)または(9、9a、9b)または(11)または(13)は、シングルモード(1a,1b)及び/又は複屈折性(13)及び/又はマルチモード又はフューモードのファイバから選択されることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載のファイバ光カプラ。 One or more fibers (1a, 1b) or (9, 9a, 9b) or (11) or (13) connected to the multi-core fiber (2) are single mode (1a, 1b) and / or multiple. The fiber optical coupler according to any one of claims 1 to 11 , characterized in that it is selected from refractive (13) and / or multi-mode or fu-mode fibers. マルチコアのファイバ(2)に接続された1つ又は複数のファイバ(1a、1b)または(9、9a、9b)または(11)または(13)は、マルチコアのファイバのコアの屈折率分布に対応するコアの屈折率分布を有することを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載のファイバ光カプラ。 One or more fibers (1a, 1b) or (9, 9a, 9b) or (11) or (13) connected to the multi-core fiber (2) correspond to the core refractive index distribution of the multi-core fiber. The fiber optical coupler according to any one of claims 1 to 11 , wherein the fiber optical coupler has a refractive index distribution of the core. モードが逆多重化され、シングルコア入力光ファイバー(1a,9b,13)の役割がシングルコア出力光ファイバー(1b,9b,11)によって果たされ、シングルコア出力光ファイバー(1b,9b,11)の役割がシングルコア入力光ファイバー(1a,9b,13)によって果たされことを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載のファイバ光カプラ。 The mode is demultiplexed, the role of the single core input optical fiber (1a, 9b, 13) is played by the single core output optical fiber (1b, 9b, 11), and the role of the single core output optical fiber (1b, 9b, 11). The fiber optical coupler according to any one of claims 1 to 13 , characterized in that the above is achieved by a single core input optical fiber (1a, 9b, 13).
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11156781B2 (en) 2013-06-14 2021-10-26 Chiral Photonics, Inc. Passive aligning optical coupler array
US11966091B2 (en) 2013-06-14 2024-04-23 Chiral Photonics, Inc. Multichannel optical coupler array
CN106199834A (en) * 2016-09-29 2016-12-07 上海康阔光通信技术有限公司 Fiber coupler and processing technology thereof
CN106371166A (en) * 2016-11-15 2017-02-01 长飞光纤光缆股份有限公司 Hybrid multi-core optical fiber
CN106324760B (en) * 2016-11-18 2019-04-19 哈尔滨工业大学 Satellite laser communications terminal Single-Mode Fiber Coupling structure
PL236750B1 (en) * 2016-12-06 2021-02-08 Inphotech Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Waveguide interferometer
CN110243305B (en) * 2018-03-08 2020-11-06 桂林电子科技大学 Multi-core circulating tandem type optical fiber shape sensor based on dynamic BOTDA
WO2020019226A1 (en) * 2018-07-26 2020-01-30 深圳大学 Optical fiber coupling method and system, optical fiber and signal transmission device
CN108761651B (en) * 2018-08-23 2019-09-06 北京邮电大学 OAM mode multiplexing device, manufacturing method and multiplexing method
CN109581590B (en) * 2018-09-03 2020-09-04 暨南大学 LP01 mode-LPmn mode all-fiber mode converter
CN110429458B (en) * 2019-07-10 2021-08-10 桂林电子科技大学 Ultra-wideband optical fiber signal amplifier based on multiple optical fiber cascades
WO2021076752A1 (en) * 2019-10-18 2021-04-22 Chiral Photonics, Inc. Multichannel optical coupler
US11909166B2 (en) * 2020-05-12 2024-02-20 Lawrence Livermore National Security, Llc Large-mode-area optical fibers and optical fiber amplifiers in the eye-safe regime
CN111796361B (en) * 2020-06-29 2021-10-15 华中科技大学 Preparation method and application of multi-core fiber coupler with flat broadband transmission
CN112038877B (en) * 2020-11-04 2021-01-26 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 Heat dissipation piece and fiber laser
CN112648930A (en) * 2020-12-15 2021-04-13 东北电力大学 Light intensity modulation type optical fiber voltage sensor
US11796734B2 (en) * 2021-01-14 2023-10-24 King Abdullah University Of Science And Technology 3D printed waveguides and method based on photonic crystal fibers
JP7453168B2 (en) 2021-02-19 2024-03-19 Kddi株式会社 Optical power equalizer for optical communication systems using multi-core optical fibers
WO2022202768A1 (en) * 2021-03-24 2022-09-29 古河電気工業株式会社 Laser device and processing device
CN113253390B (en) * 2021-07-14 2021-09-21 武汉长盈通光电技术股份有限公司 Compatible multi-core optical fiber coupling device and coupling method thereof
CN113866893A (en) * 2021-10-12 2021-12-31 桂林电子科技大学 Novel optical fiber vortex field generator
CN113866882B (en) * 2021-10-12 2024-06-11 宁波博芯光电有限责任公司 Optical fiber mode division multiplexer and preparation method thereof
CN113866871A (en) * 2021-10-12 2021-12-31 桂林电子科技大学 Mode equipower exciter with single mode input and multi-core less-mode fiber output
CN114370939B (en) * 2022-01-18 2023-10-13 无锡迅杰光远科技有限公司 Spectrometer and spectroscopic device for the same

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4315666A (en) * 1979-03-19 1982-02-16 Hicks Jr John W Coupled communications fibers
US4550974A (en) 1981-10-07 1985-11-05 International Telephone And Telegraph Corporation Low loss fused biconical taper optic coupler
US4799949A (en) * 1985-08-15 1989-01-24 Corning Glass Works Method of making low loss fiber optic coupler
JPH03204605A (en) * 1990-01-04 1991-09-06 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical filter
US5745619A (en) 1996-06-07 1998-04-28 Lucent Technologies Inc. Low-loss optical power splitter for high-definition waveguides
GB9903918D0 (en) 1999-02-19 1999-04-14 Univ Bath Improvements in and relating to photonic crystal fibres
US6332050B1 (en) 2000-04-05 2001-12-18 Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College Optical slab waveguide for massive, high-speed interconnects
JP2003149491A (en) 2001-11-15 2003-05-21 Furukawa Electric Co Ltd:The Optical waveguide circuit module
CN1649801A (en) * 2002-03-20 2005-08-03 晶体纤维公司 Method of drawing microstructured glass optical fibres from a preform
US20060067632A1 (en) 2002-11-23 2006-03-30 Crystal Fibre A/S Splicing and connectorization of photonic crystal fibres
MXGT05000015A (en) 2005-11-15 2007-05-14 Vladimir P Minkovich Tapered microstructured optical fibre with selective transmission for optical fibre sensors and production method thereof.
US20080037939A1 (en) 2006-07-31 2008-02-14 The Hong Kong Polytechnic University Splicing small core photonic crystal fibers and conventional single mode fiber
ES2332340B1 (en) 2006-12-26 2011-05-27 Institut De Ciencies Fotoniques, Fundacio Privada OPTICAL FIBER INMTERFEROMETER.
JP4571160B2 (en) * 2007-02-27 2010-10-27 日本電信電話株式会社 Propagation mode selector and optical transmission system
JP4974165B2 (en) 2007-08-27 2012-07-11 古河電気工業株式会社 Manufacturing method of optical fiber connection structure
CN101339269B (en) * 2008-08-12 2010-06-02 江苏大学 Optical fibre wavelength-division multiplex device
US8811786B2 (en) 2008-10-03 2014-08-19 National University Corporation Yokohama National University Coupled system multi-core fiber, coupling mode multiplexer and demultiplexer, system for transmission using multi-core fiber and method for transmission using multi-core fiber
US8184363B2 (en) * 2009-08-07 2012-05-22 Northrop Grumman Systems Corporation All-fiber integrated high power coherent beam combination
JP5311417B2 (en) * 2010-02-18 2013-10-09 日本電信電話株式会社 Optical fiber manufacturing method, optical fiber preform and manufacturing method thereof
JP2011180243A (en) * 2010-02-26 2011-09-15 Sumitomo Electric Ind Ltd Multi-core optical fiber
JP5570460B2 (en) * 2010-03-10 2014-08-13 オーエフエス ファイテル,エルエルシー Multi-core fiber transmission system and multi-core fiber transmission method
US8693088B2 (en) * 2010-03-16 2014-04-08 Ofs Fitel, Llc Multicore transmission and amplifier fibers and schemes for launching pump light to amplifier cores
CN101852894B (en) * 2010-04-29 2012-08-22 哈尔滨工程大学 Coupling method for suspended-core optical fibers
JP2012194362A (en) * 2011-03-16 2012-10-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Mode multi/demultiplexing coupler and manufacturing method thereof
US9103961B2 (en) 2011-08-12 2015-08-11 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Systems and methods for optical transmission using supermodes
US9366821B2 (en) * 2012-03-02 2016-06-14 Tyco Electronics Corporation Method of forming fused coupler
WO2013188592A1 (en) 2012-06-12 2013-12-19 Cornell University Optical mode-division multiplexing using selected mode coupling between an optical resonator and a signal transmission line
US8948559B2 (en) 2012-09-05 2015-02-03 Ofs Fitel, Llc Multiple LP mode fiber designs for mode division multiplexing
CN103676006B (en) * 2013-12-13 2016-06-01 北京航天时代光电科技有限公司 A kind of tunable dual-purpose photonic crystal optical fiber coupler
CN104297866B (en) * 2014-10-17 2016-03-02 长飞光纤光缆股份有限公司 A kind of spatial reuse/demodulation multiplexer being applicable to multi-core fiber and preparation method thereof

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