JP6986095B2 - 中空コアフォトニック結晶ファイバ及びこれを製造する方法 - Google Patents
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Description
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[5]EP 1 153 324 B2
w(z)=w0(1+(z/zR)2)0.5
ここで、zR=πw0 2/(4π)はレイリー長である。
D>w(−L)≒d(1+(L/zR)2)0.5≒d(1+(4Lλ/(πd2))2)0.5
ここで、d≒w0である。この式をLについて解くと、以下が得られる。
L<π(D2d2−d4)0.5/(4λ)
Claims (17)
- 中空コアフォトニック結晶ファイバ(HC−PCF)(10)であって、前記HC−PCF(10)のモードガイドセクション(11)に沿って光フィールド(1)の少なくとも1つのモードをガイドするために構成され、
前記HC−PCF(10)に沿って延出する外装(12)、内部クラッド(13)、及び中空コア(14)を備え、
前記内部クラッド(13)は、前記外装(12)の内面上に配置され、前記中空コア(14)を取り囲む反共振構造(15)を含み、前記反共振構造(15)は複数の毛細管の単一環状構成を含み、
前記中空コア(14)は、前記HC−PCF(10)の前記モードガイドセクションに沿って与えられたモードガイドコア直径(d)を有する、中空コアフォトニック結晶ファイバにおいて、
前記HC−PCF(10)の少なくとも1つのファイバ端部(16)は、前記中空コア(14)が前記少なくとも1つのファイバ端部(16)におけるファイバ端部コア直径(D)から前記モードガイドコア直径(d)まで軸方向結合セクション長にわたってテーパ状である光フィールド結合セクション(17)を有することを特徴とする、中空コアフォトニック結晶ファイバ。 - 前記反共振構造(15)は、前記光フィールド結合セクション(17)において前記モードガイドセクションに向かって徐々に拡大する断面寸法を有する、請求項1に記載の中空コアフォトニック結晶ファイバ。
- 前記ファイバ端部コア直径(D)及び前記軸方向結合セクション長は、前記内部クラッド(13)と前記HC−PCF(10)によるガイドのため前記中空コア(14)に集束される前記光フィールドとの重複が前記ファイバ端部において排除されるか又は無視できる程度であるように選択される、請求項1から2のうち1項に記載の中空コアフォトニック結晶ファイバ。
- 前記ファイバコア直径の寸法が前記光フィールド結合セクション(17)において前記ファイバ端部コア直径(D)から(0.5*(D+d))まで縮小する軸方向遷移長は、前記モードガイドコア直径(d)の少なくとも0.5倍、及び/又は遷移寸法(π(D2d2−d4)0.5/4λ))の最大で0.5倍であり、λは前記光フィールドの中心波長である、請求項1から3のうち1項に記載の中空コアフォトニック結晶ファイバ。
- 前記軸方向遷移長は少なくとも10μm及び/又は最大で1000μmである、請求項4に記載の中空コアフォトニック結晶ファイバ。
- 前記光フィールド結合セクション(17)の前記軸方向結合セクション長は、少なくとも前記モードガイドコア直径(d)、及び/又は最大で遷移寸法(π(D2d2−d4)0.5/4λ))であり、λは前記光フィールドの中心波長である、請求項1から5のうち1項に記載の中空コアフォトニック結晶ファイバ。
- 前記光フィールド結合セクション(17)の前記軸方向結合セクション長は少なくとも20μm及び/又は最大で5000μmである、請求項6に記載の中空コアフォトニック結晶ファイバ。
- 前記内部クラッド(13)は前記少なくとも1つのファイバ端部(16)の開口まで延出している、請求項1から7のうち1項に記載の中空コアフォトニック結晶ファイバ。
- 前記内部クラッド(13)は前記少なくとも1つのファイバ端部(16)の開口まで延出していない、請求項1から7のうち1項に記載の中空コアフォトニック結晶ファイバ。
- 前記光フィールド結合セクション(17)は前記HC−PCF(10)の入力結合端にのみ設けられている、請求項1から9のうち1項に記載の中空コアフォトニック結晶ファイバ。
- 前記HC−PCF(10)は、光学的に非線形のプロセス、特にスペクトル拡大を光フィールドに実行するため使用されるか、又は
前記HC−PCF(10)は光フィールドを適用場所へ送出するため使用される、請求項1から10のうち1項に記載の中空コアフォトニック結晶ファイバ(10)を使用する方法。 - 前記外装(12)及び前記内部クラッド(13)を含むHC−PCF(10)を提供するステップと、
前記HC−PCF(10)の熱処理によって前記光フィールド結合セクション(17)を形成するステップと、
を含む、請求項1から10のうち1項に記載の中空コアフォトニック結晶ファイバを製造する方法。 - 前記HC−PCF(10)の少なくとも1つのファイバセクションに前記熱処理を実行するステップと、
前記少なくとも1つのファイバ端部(16)において前記光フィールド結合セクション(17)を形成するため、前記少なくとも1つの熱処理したファイバセクションにおいてある距離で前記HC−PCF(10)を所定のファイバ長に切断するステップと、
を含む、請求項12に記載の方法。 - 前記HC−PCF(10)を、取得すべき所定のファイバ長に切断するステップと、
前記切断したHC−PCF(10)の少なくとも1つのファイバ端部(16)に対して、前記少なくとも1つのファイバ端部(16)に前記光フィールド結合セクション(17)を形成するための前記熱処理を実行するステップと、
を含む、請求項12に記載の方法。 - 前記熱処理は、前記内部クラッド(13)の前記反共振構造を軟化させ、前記軟化させた反共振構造(15)における表面張力効果によって前記光フィールド結合セクション(17)が形成されるように、前記HC−PCF(10)を加熱することを含む、請求項13又は14に記載の方法。
- 前記熱処理は、前記内部クラッド(13)の前記反共振構造を軟化させ、前記軟化させた反共振構造(15)における表面張力と前記反共振構造(15)のうち少なくとも1つに与えられた真空との組み合わせ効果によって前記光フィールド結合セクション(17)が形成されるように、前記HC−PCF(10)を加熱することを含む、請求項13又は14に記載の方法。
- 前記熱処理は、前記内部クラッド(13)の前記反共振構造を軟化させ、前記軟化させた反共振構造(15)における表面張力と前記中空コア(14)に与えられた圧力との組み合わせ効果によって前記光フィールド結合セクション(17)が形成されるように、前記HC−PCF(10)を加熱することを含む、請求項13、14、又は16に記載の方法。
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