JPH0640166B2 - 偏波面保存光ファイバ - Google Patents
偏波面保存光ファイバInfo
- Publication number
- JPH0640166B2 JPH0640166B2 JP60214500A JP21450085A JPH0640166B2 JP H0640166 B2 JPH0640166 B2 JP H0640166B2 JP 60214500 A JP60214500 A JP 60214500A JP 21450085 A JP21450085 A JP 21450085A JP H0640166 B2 JPH0640166 B2 JP H0640166B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- coating layer
- polarization
- mode optical
- maintaining optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/105—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type having optical polarisation effects
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は偏波面保存光ファイバに係り、特に絶対単一偏
波ファイバに関するものである。
波ファイバに関するものである。
［従来の技術］ 従来、偏波面保存光ファイバとしては楕円コア型ファイ
バやサイドトンネル型ファイバ等のように円周方向にお
いて異方性の屈折率分布を有し、２つの直交偏波モード
に複屈折性を与えて、これらのモードの減衰量に差を生
じさせる複屈折ファイバが用いられていた。ところが、
この複屈折ファイバでは高い消光比を得ることができな
いので、より特性の優れた偏波面保存ファイバが望まれ
ていた。
バやサイドトンネル型ファイバ等のように円周方向にお
いて異方性の屈折率分布を有し、２つの直交偏波モード
に複屈折性を与えて、これらのモードの減衰量に差を生
じさせる複屈折ファイバが用いられていた。ところが、
この複屈折ファイバでは高い消光比を得ることができな
いので、より特性の優れた偏波面保存ファイバが望まれ
ていた。
そこで、複屈折ファイバに曲げを与えることにより消光
比を向上させた偏波面保存光ファイバが提案された。こ
れは光ファイバに曲げを与えると、カットオフ波長が短
い光ファイバほど、長波長帯での電磁界の閉じ込め効果
が弱いので、曲げ損失が大きくなることを利用したもの
である。
比を向上させた偏波面保存光ファイバが提案された。こ
れは光ファイバに曲げを与えると、カットオフ波長が短
い光ファイバほど、長波長帯での電磁界の閉じ込め効果
が弱いので、曲げ損失が大きくなることを利用したもの
である。
すなわち、Ｘ偏波およびＹ偏波の各カットオフ波長に差
異がある複屈折ファイバをコイル状に巻きつけて曲げを
生じさせ、Ｘ偏波およびＹ偏波の各減衰量に大きな差を
持たせて実効的に絶対単一偏波ファイバを構成してい
た。
異がある複屈折ファイバをコイル状に巻きつけて曲げを
生じさせ、Ｘ偏波およびＹ偏波の各減衰量に大きな差を
持たせて実効的に絶対単一偏波ファイバを構成してい
た。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、このようにコイル状に巻きつけて曲げを
生じさせる構造では次のような問題点がある。
生じさせる構造では次のような問題点がある。
コイル形状をしているので各種装置内への実装が制限
を受ける。
を受ける。
所望の特性を持たせるためには曲げ半径および巻回数
を限定する必要があるので、偏波面保存光ファイバとし
ての大きさが限定されてしまう。
を限定する必要があるので、偏波面保存光ファイバとし
ての大きさが限定されてしまう。
また、使用温度範囲の下限域において消光比が低下し
てしまう。
てしまう。
［発明の目的］ 本発明の目的は前記した従来技術の問題点を解消し、優
れた消光比特性を有すると共に、小型・軽量で容易に各
種装置内に実装され、光ファイバ型偏・検光子として機
能し得る偏波面保存光ファイバを提供することにある。
れた消光比特性を有すると共に、小型・軽量で容易に各
種装置内に実装され、光ファイバ型偏・検光子として機
能し得る偏波面保存光ファイバを提供することにある。
［発明の概要］ 本発明は上記目的を達成するために、複屈折単一モード
光ファイバの外周に弾性係数の小さいコーティング層を
被覆するとともにこのコーティング層の外周に、その収
縮によりコーティング層内において複屈折単一モード光
ファイバにマイクロベンディングを生じさせる２次被覆
層を被覆して構成される。すなわち、本発明の偏波面保
存光ファイバは、直交偏波モードの一方に減衰を与える
方法として２次被覆層の収縮によるマイクロベンディン
グを利用し、コイル状に巻回することなく絶対単一偏波
ファイバを実現するものである。
光ファイバの外周に弾性係数の小さいコーティング層を
被覆するとともにこのコーティング層の外周に、その収
縮によりコーティング層内において複屈折単一モード光
ファイバにマイクロベンディングを生じさせる２次被覆
層を被覆して構成される。すなわち、本発明の偏波面保
存光ファイバは、直交偏波モードの一方に減衰を与える
方法として２次被覆層の収縮によるマイクロベンディン
グを利用し、コイル状に巻回することなく絶対単一偏波
ファイバを実現するものである。
なお、マイクロベンディングを生じさせるためには複屈
折単一モード光ファイバ、コーティング層および２次被
覆層は次の(1)式を満たす必要がある。
折単一モード光ファイバ、コーティング層および２次被
覆層は次の(1)式を満たす必要がある。
ただし、ＥｆおよびＡｆはそれぞれ複屈折単一モード光
ファイバのヤング率[kg/mm2]および断面積[mm2]、Ｅｃ
はコーティング層のヤング率[kg/mm2]、Ｅｊ，Ａｊおよ
びαｊはそれぞれ２次被覆層のヤング率[kg/mm2]、断面
積[mm2]および線膨脹係数［１／℃］、Ｔ０およびＴ１
はそれぞれ残留歪が０となる温度［℃］および使用最高
温度［℃］である。
ファイバのヤング率[kg/mm2]および断面積[mm2]、Ｅｃ
はコーティング層のヤング率[kg/mm2]、Ｅｊ，Ａｊおよ
びαｊはそれぞれ２次被覆層のヤング率[kg/mm2]、断面
積[mm2]および線膨脹係数［１／℃］、Ｔ０およびＴ１
はそれぞれ残留歪が０となる温度［℃］および使用最高
温度［℃］である。
［実施例］ 以下、本発明の実施例について添付図面を参照して説明
する。
する。
第１図および第２図はそれぞれ本発明の一実施例に係る
偏波面保存光ファイバの縦断面図及び横断面図である。
本実施例の偏波面保存光ファイバは複屈折単一モード光
ファイバ１と、この光ファイバ１を内包するコーティン
グ層２と、コーティング層２を内包する２次被覆層３か
ら構成されている。
偏波面保存光ファイバの縦断面図及び横断面図である。
本実施例の偏波面保存光ファイバは複屈折単一モード光
ファイバ１と、この光ファイバ１を内包するコーティン
グ層２と、コーティング層２を内包する２次被覆層３か
ら構成されている。
複屈折単一モード光ファイバ１としては例えば第３図に
示す構造の楕円ジャケット型光ファイバを使用すること
ができる。第３図において、１１はコア、１２はグラッ
ド、１３は楕円ジャケット、１４はサポートである。こ
のような断面構造とすることによって、屈折率分布をＸ
軸方向とＹ軸方向とで異なったものとし、Ｘ偏波のカッ
トオフ波長がＹ偏波のカットオフ波長より短くなるよう
に設定されている。
示す構造の楕円ジャケット型光ファイバを使用すること
ができる。第３図において、１１はコア、１２はグラッ
ド、１３は楕円ジャケット、１４はサポートである。こ
のような断面構造とすることによって、屈折率分布をＸ
軸方向とＹ軸方向とで異なったものとし、Ｘ偏波のカッ
トオフ波長がＹ偏波のカットオフ波長より短くなるよう
に設定されている。
まず、上記のような外径80μｍの複屈折単一モード光フ
ァイバ１の外周に、通常の光ファイバのプリコート用に
使用されるヤング率Ｅｃ＝0.003kg/mmのシリコンからな
るコーティング層２を被覆して外形200μｍとした。次
に、コーティング層２の外周に、ヤング率Ｅｊ＝80kg/m
m2のナイロンからなる２次被覆層３を被覆して外形900
μｍの偏波面保存光ファイバを形成した。
ァイバ１の外周に、通常の光ファイバのプリコート用に
使用されるヤング率Ｅｃ＝0.003kg/mmのシリコンからな
るコーティング層２を被覆して外形200μｍとした。次
に、コーティング層２の外周に、ヤング率Ｅｊ＝80kg/m
m2のナイロンからなる２次被覆層３を被覆して外形900
μｍの偏波面保存光ファイバを形成した。
このような心線構造では、複屈折単一モード光ファイバ
１、コーティング層２および２次被覆層３が前記した
(1)式を満すときに、第１図のように複屈折単一モード
光ファイバ１がコーティング層２内において蛇行する、
いわゆるマイクロベンディングを生じることが座屈理論
により示されている。本実施例の偏波面保存光ファイバ
では、(1)式の右辺は0.11％となり、一方左辺はＴ０＝1
00℃、Ｔ１＝60℃として温度60℃において0.26％とな
る。すなわち、(1)式は満され、複屈折単一モード光フ
ァイバ１に充分な座屈が与えられることがわかる。
１、コーティング層２および２次被覆層３が前記した
(1)式を満すときに、第１図のように複屈折単一モード
光ファイバ１がコーティング層２内において蛇行する、
いわゆるマイクロベンディングを生じることが座屈理論
により示されている。本実施例の偏波面保存光ファイバ
では、(1)式の右辺は0.11％となり、一方左辺はＴ０＝1
00℃、Ｔ１＝60℃として温度60℃において0.26％とな
る。すなわち、(1)式は満され、複屈折単一モード光フ
ァイバ１に充分な座屈が与えられることがわかる。
なお、残留歪が０となる温度Ｔ０を100℃としたが、こ
れはナイロンジャケットの送り出しファイバのバックテ
ンションとナイロンの冷却条件を調整することにより制
御した。
れはナイロンジャケットの送り出しファイバのバックテ
ンションとナイロンの冷却条件を調整することにより制
御した。
以上のようにして製造した長さ50ｍの偏波面保存光ファ
イバの直交偏波モード（Ｈ▲ＥX 11▼モードおよびＨ▲
ＥY 11▼モード）における減衰量波長特性を測定したと
ころ第４図に示すような結果が得られた。マイクロベン
ディングを生じることによって、予めカットオフ波長が
Ｙ偏波より短く設定されていたＸ偏波がより大きく減衰
し、特に波長1.3μｍでは消光比が-60dBを示した。これ
は測定系の限界の値であり、極めて高い偏波保存性を示
すことがわかった。
イバの直交偏波モード（Ｈ▲ＥX 11▼モードおよびＨ▲
ＥY 11▼モード）における減衰量波長特性を測定したと
ころ第４図に示すような結果が得られた。マイクロベン
ディングを生じることによって、予めカットオフ波長が
Ｙ偏波より短く設定されていたＸ偏波がより大きく減衰
し、特に波長1.3μｍでは消光比が-60dBを示した。これ
は測定系の限界の値であり、極めて高い偏波保存性を示
すことがわかった。
なお、２次被覆層２の材質としては比較的高いヤング率
を有するウルテムを用いることもできる。
を有するウルテムを用いることもできる。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば次のごとき優れた効
果を発揮する。
果を発揮する。
(1)コイル状に巻くなどの２次的な処理を必要とせず
に、高い消光比を有する絶対単一偏波ファイバを得るこ
とができる。従って、小型・軽量で容易に各種装置内に
実装し得る光ファイバ型偏・検光子を実現することがで
きる。
に、高い消光比を有する絶対単一偏波ファイバを得るこ
とができる。従って、小型・軽量で容易に各種装置内に
実装し得る光ファイバ型偏・検光子を実現することがで
きる。
(2)原理的に低温になればなる程、消光比が高くなるの
で温度特性が優れたものとなる。
で温度特性が優れたものとなる。
(3)偏波面保存光ファイバを構成する複屈折単一モード
光ファイバ、コーティング層および２次被覆層の材質、
断面積を前記した(1)式に基づく範囲内で自由に選択す
ることができるので、広い使用温度域にわたって高い偏
波保存性を示す。
光ファイバ、コーティング層および２次被覆層の材質、
断面積を前記した(1)式に基づく範囲内で自由に選択す
ることができるので、広い使用温度域にわたって高い偏
波保存性を示す。
(4)従って、光ジャイロ等の高精度光計測に適用すれ
ば、システムの性能が向上すると共に小型化が達成され
る。
ば、システムの性能が向上すると共に小型化が達成され
る。
第１図および第２図はそれぞれ本発明の一実施例に係る
偏波面保存光ファイバの縦断面図、および横断面図、第
３図は実施例に用いた複屈折単一モード光ファイバ１の
横断面図、第４図は本発明による偏波面保存光ファイバ
の減衰量波長特性図である。 図中、１は複屈折単一モード光ファイバ、２はコーティ
ング層、３は２次被覆層、１１はコア、１２はクラッ
ド、１３はジャケット、１４はサポートである。
偏波面保存光ファイバの縦断面図、および横断面図、第
３図は実施例に用いた複屈折単一モード光ファイバ１の
横断面図、第４図は本発明による偏波面保存光ファイバ
の減衰量波長特性図である。 図中、１は複屈折単一モード光ファイバ、２はコーティ
ング層、３は２次被覆層、１１はコア、１２はクラッ
ド、１３はジャケット、１４はサポートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 公道 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社電線研究所内 (72)発明者 徳永 利秀 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社電線研究所内 (72)発明者 熊谷 達也 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社電線研究所内 (72)発明者 古川 栄 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社電線研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−5040（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−209702（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−202404（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】複屈折単一モード光ファイバの外周に弾性
係数の小さいコーティング層を被覆すると共に該コーテ
ィング層の外周に２次被覆層を被覆した偏波面保存光フ
ァイバにおいて、上記複屈折単一モード光ファイバ、上
記コーティング層および２次被覆層が次の式を満たし、
上記２次被覆層がそれ自身の収縮により上記コーティン
グ層内において上記複屈折単一モード光ファイバにマイ
クロベンディングを生じさせるよう構成したことを特徴
とする偏波面保存光ファイバ。 ［式中、上記複屈折単一モード光ファイバのヤング率お
よび断面積をそれぞれＥｆ(kg/mm2)およびＡｆ(mm2)と
し、上記コーティング層のヤング率をＥｃ(kg/mm2)と
し、上記２次被覆層のヤング率、断面積および線膨脹係
数をそれぞれＥｊ(kg/mm2)、Ａｊ(mm2)およびαｊ（１
／℃）とし、残留歪が０となる温度および使用最高温度
をそれぞれＴ０（℃）およびＴ１（℃）とした］
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60214500A JPH0640166B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 偏波面保存光ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60214500A JPH0640166B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 偏波面保存光ファイバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6275405A JPS6275405A (ja) | 1987-04-07 |
| JPH0640166B2 true JPH0640166B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=16656737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60214500A Expired - Lifetime JPH0640166B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 偏波面保存光ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0640166B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2440938A1 (en) * | 2001-03-16 | 2002-09-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber and method of manufacturing the same |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58209702A (ja) * | 1982-05-31 | 1983-12-06 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | 光フアイバ心線 |
| JPS59202404A (ja) * | 1983-04-30 | 1984-11-16 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光フアイバ心線及びユニツト |
| JPS605040A (ja) * | 1983-06-21 | 1985-01-11 | Hitachi Cable Ltd | 偏波面保存光フアイバ |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP60214500A patent/JPH0640166B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6275405A (ja) | 1987-04-07 |
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