JPS59135402A - 単一偏波光フアイバ - Google Patents

単一偏波光フアイバ

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Publication number
JPS59135402A
JPS59135402A JP58009596A JP959683A JPS59135402A JP S59135402 A JPS59135402 A JP S59135402A JP 58009596 A JP58009596 A JP 58009596A JP 959683 A JP959683 A JP 959683A JP S59135402 A JPS59135402 A JP S59135402A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
core
optical fiber
thermal expansion
cladding
single polarization
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.)
Pending
Application number
JP58009596A
Other languages
English (en)
Inventor
Noriyoshi Shibata
典義 柴田
Juichi Noda
野田 壽一
Yutaka Sasaki
豊 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP58009596A priority Critical patent/JPS59135402A/ja
Publication of JPS59135402A publication Critical patent/JPS59135402A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 存できる単一モード光ファイバに関するものである。
光の偏波面を保存して伝送することのできる光ファイバ
は、光フアイバ応用計測用または平面型光導波路との結
合用の媒体として重要であるばかりでなく、光の位相、
偏波を用いたコヒーレント光通信方式の媒体としても有
望視されている。このような応用面に適合する単一モー
ド光ファイバとして、円形のコアに異方性の応力を加え
てコア部に複屈折率を誘起し、偏波方法の直交する二つ
の直線偏波モード間の伝ばん定数差を太き(する方法が
提案されている。
その一つはクラッド部を楕円化した構造を有する光ファ
イバである(特開昭5’6−998061偏波面保存単
−モード光ファイバ1)。
この光ファイバの断面構造と、断面内での熱膨張係数分
布を第1図(a) 、 (b)に示す。第1図(a)に
おいて、1はコア、2はクラッド、8はクラッド部のう
ち熱膨張係数の大きな領域である。
他の一つはコアの両側にコア中心に対して対称の位置に
、石英の熱膨張係数と異なる熱膨張係数を有する応力付
与部を配置した構造の光ファイバである(LOW−Lo
ss single Po1arization fi
berswith asymmetrical 5tr
ain birefringence″′。
T、Ho5aka 、 K、Okamoto’、 T、
Miya 、 Y、5asaki andT、Edab
iro 、 E]、ectron Lett、 、 V
ol、17 、 No、 17 。
1981 pp、580−531)。
この光ファイバの断面構造とX軸に泊った熱膨張係数を
第2図(a) 、 (b)に示す。第1図における楕円
化したクラッド部8および第2図におけるコア両側の応
力付与部4は、周囲の部分と熱膨張係数が異なるので、
非軸対称な熱応力を発生し、その結果、コア部に複屈折
率を誘起する。
しかしながらこのような光ファイバでは、コア部の熱膨
張係数がコアに隣接する部分の熱膨張係数と異なること
に起因する熱応力が発生する。この熱応力はコア形状が
円形の場合には、軸対称となり、コア内部ではファイバ
断面内で等方的であり、コアの外部では径方向とそれに
垂直な方向に主軸を有する異方性応力となる。したがっ
て第1図および第2図の光ファイバにおける熱応力は、
コアの内部と外部とで異なった値と主軸方向を有するこ
ととなる。
第8図にコア近傍における応力状態を示す。矢印は主軸
方向を示し、矢印の長さが応力値を示す。
単一モード光ファイバでは、導波する光のパワーの約4
0%以上がコアの外までしみ出しているので、結局、第
1図および第2図に示したような光ファイバは、直線偏
光を入射した場合に、コア外部にしみ出た光がコア内部
とは異なる応力の影響を受けて、偏光状態が乱れてしま
うという欠点があった。
本発明は前述の欠点に鑑みなされたもので、その目的は
、光がコア外にしみ出しても偏光が乱されることのない
ような光フアイバ構造を提案することにより、偏波を安
定に保持できる単一モード光ファイバを実現することに
ある。
本発明は前記目的を達成するため、屈折率の高い510
2を主成分とするコアと、このコアの屈折率より低い5
in2を主成分とするクラッドからなる単一モード光フ
ァイバにおいて、コアに隣接する部分の熱膨張係数をコ
ア部の熱膨張係数と等しくかまたはほぼ等しくなるよう
に構成したものである。
本発明による光フアイバ構成の例を第4図に示す。第4
図(alは光フアイバ断面図であって、1はコア、2は
クラッド、8は応力付与部、・′5はクラッドのうち、
熱膨張係数がコア部と等しい領域(半径C)である。第
4図(b)は断面内における熱膨張係数分布を示す。第
4図(C)は断面内における屈折率分布を示す。
このような構成の光ファイバによれば、コア部を含む半
径Cの領域内においては応力分布は均一で、かつ応力の
主軸はX軸方向およびY軸方向となる。
第5図にコア近傍における応力状態を示す。したがって
光ファイバを伝ばんする光がコア外にしみ出ても、直径
2Cの領域内においては偏光状態が保持されたまま伝ば
んされる。
通常の単一モード光ファイバでは、半径C=2aの領域
内には導波パワーの85%が、半径C=8aの場合には
92%が存在するので、Cを大きくすることによって良
好な結果が期待できる。
第4図に示す光ファイバを構成するためには、コア部に
屈折率を増すためのドーパントGeO2を用い、クラッ
ドのうちコア周辺部にはドーパントGeOと屈折率を下
げるためのドーパントB2O3まま たはFを用いることによって、コア部と熱膨張係数が等
しく、かつ屈折率をSiO□ガラスと等しくする。また
クラッドの大部分は5in2ガラスから成り、応力付与
部はドーパントGeO2,B2O3を用いて熱膨張係数
を大きくする。
5in2ガラスに各種ドーパントを添加した場合の屈折
率の変化を第6図に、また熱膨張係数の変化を第7図に
示す。第4図に示す光ファイバの構成を実現するために
は、第6図および第7図を参照してガラス組成を選択す
ればよい。
以下本発明による光ファイバの実施例について述べる。
実施例 石英ガラス棒の先端にいわゆるV A D (vapo
r″−phase axial deposition
 )法により、5iCfl14とGeCe4を出発原料
として、5102+GeO2ガラス粒子を堆積する。堆
積した棒状の8102 + ()eo□多孔質ガラス焼
結体の外周に、5ic11!4.0eCe、およびCF
4を出発原料として、Sin□+ Gem2+ SiF
2ガラス粒子を堆積した後、この多孔質ガラス焼結体を
高温加熱(1600°C)L、透明ガラス化する。得ら
れたガラスは、中心部でGeO2濃度6モル%、周辺部
では()eo27モル%、F2  モル%であった。
このガラス棒のコア・外径比は1:8であった。
このガラス棒を外径7 mmに延伸し、外径85myi
、内径s m、mの石英ガラス管内に挿入する。この石
英ガラス管は、中心部のほかに軸対称の位置に、内径8
 amの穴が2箇所穿ってあり、この2箇所の穴には、
それぞれ5LC11’4 、BBrgおよびGe Ct
l 4を出発原料として作製した5i02−B203−
GeO2ガラス棒を挿入する。ガラス棒はGeO2濃度
4%、B2O3濃度9%であった。
ついで前記ガラス棒を挿入した石英ガラス管を面部(2
100’C)加熱して線引した。得られた光ファイバは
、コア径4.5μm、外径125μmであり、波長1.
0μmより長波長で単一モードになっており、結合長測
定から求めたコアの複屈折率は1、I X 10 ’で
あった。この光ファイバを、その長さ100mをドラム
に巻き、波長1.15μmのレーザ光の画線偏波を主軸
に平行に入射したところ、出力光は直線偏波となって、
その直交偏波成分は40 dB以上であった。
一方、前記光フアイバ作製工程において、5iO9+G
eO2+SiF2ガラス粒子を堆積する代わりに、5i
n2ガラス粒子を堆積した従来法による光ファイバを作
製したところ、コア半径、カットオフ波長は前記光ファ
イバとほとんど同じで、複屈折率も1゜2X10−’と
ほぼ同程度であったが、100m長の光ファイバをドラ
ムに巻いて、波長1.15μmのレーザ光を入射した場
合には、出力光の直交偏波成分は約28 dBと前記光
ファイバに比べて低い値しか得られなかった。
コア部とコア部に隣接する部分の熱膨張係数は、第7図
から求められるが、前記実施例の光ファイバでは、コア
部が12 x 10  deg  、  5in2クラ
ツドが5.7 X 10−0−7de”で、差が6.8
 X 100−7de”−’  あり、一方、Sin□
−Gem2− SiF2ガラス部分は12.8 x 1
0−0−7de”であり、コアとの差は1 x 10−
0−7cie”より小さくなっている。このように、コ
アとコアに隣接する部分の熱膨張係数差をコアとSiO
□部分の熱膨張係数差6゜8×10 に比べて十分小さ
くすることが枢要である。
前記実施例の場合は、従来法における第2図の構造を有
する光ファイバの改良例を示したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、従来法の第1図等を始めとする
応力複屈折率を応用した単一モード光ファイバ一般に適
用できることは言うまでもない。
以上の実施例から明らかなように本発明の単一偏波光フ
ァイバは、コア部とコアに隣接する部分の熱膨張係数を
ほとんど等しくすることにより、光がコア外にしみ出し
ても、偏光が乱されることなく伝ばんできるので、従来
法の光ファイバに比べて直線偏波の保持性が顕著に向上
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)および(b)は従来の光ファイバのそれぞ
れ断面構造例およびその熱膨張係数分布を示す図、第2
図(a)および(b)は従来の他の光ファイバのそれぞ
れ断面構造例およびその熱膨張係数分布を示す図、第8
図は従来の光ファイバのコア近傍の応力状態を示す図、
第4図(a) 、 (b) 、 (C)は本発明の光フ
ァイバの実施例のそれぞれ断面構造、その熱膨張係数分
布、その屈折率分布を示す図、第5図は本発明の光ファ
イバのコア近傍の応力状態を示す図、第6図はガラス組
成と屈折率の関係の説明図、第7図はガラス組成と熱膨
張係数分布の関係の説明図である。 1・・・コア、2・・・クラッド、8・・・クラッド部
のうち熱膨張係数の大きな領域、4・・・応力伺与部、
5・・・クラッド部のうち熱膨張係数がコア部の熱膨張
係数にほぼ等しい値を有する領域。 特許出願人 日本電信電話公社 第1図 (a)    1 第2図 (b) 1炸膨張併款 第4図 第5ト1 第6図 諸賢力a剥U安(そ/鵬)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 石英ガラスを主成分とするコアと該コアの屈折率よ
    り低い屈折率を有する石英ガラスを主成分とするクラッ
    ドと該コアの両側にコアから離れてコアに対して対称の
    位置に配置された偶数個の応力付与部とからなる単一偏
    波光ファイバにおいて、該クラッド全体もしくは該クラ
    ッドのうちコアに隣接する部分の熱膨張係数が該コアの
    熱膨張係数と等しいかまたはその差が小さいことを特徴
    とする単一偏波光ファイバ。 & 特許請求範囲第1項記載の単一偏波光ファイバにお
    いて、該コアの熱膨張係数と隣接するクラッド部の熱膨
    張係数の差がlXl0Zc以下であり、かつ該熱膨張係
    数差を有するクラッド部領域はその直径が少なくともコ
    ア直径の2倍以」二あることを特徴とする単一偏波光フ
    ァイバ。 & 特許請求範囲第1項記載の単一偏波光ファイバにお
    いて、該クラッド部領域のうち、該コアの熱膨張係数に
    等しいかその差の小さい領域の組成はGe O2とSi
    F2がドープされた石英ガラスからなることを特徴とす
    る単一偏波光ファイバ。
JP58009596A 1983-01-24 1983-01-24 単一偏波光フアイバ Pending JPS59135402A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01107210A (ja) * 1987-10-21 1989-04-25 Sumitomo Electric Ind Ltd 耐環境性光フアイバ

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