JPS6018042B2 - 偏波保持光フアイバ - Google Patents
偏波保持光フアイバInfo
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- JPS6018042B2 JPS6018042B2 JP58000417A JP41783A JPS6018042B2 JP S6018042 B2 JPS6018042 B2 JP S6018042B2 JP 58000417 A JP58000417 A JP 58000417A JP 41783 A JP41783 A JP 41783A JP S6018042 B2 JPS6018042 B2 JP S6018042B2
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- JP
- Japan
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- core
- stress
- optical fiber
- refractive index
- base material
- Prior art date
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
- C03B37/01211—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube
- C03B37/01217—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube for making preforms of polarisation-maintaining optical fibres
-
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- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
- C03B37/01225—Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
- C03B37/01228—Removal of preform material
- C03B37/01231—Removal of preform material to form a longitudinal hole, e.g. by drilling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/30—Polarisation maintaining [PM], i.e. birefringent products, e.g. with elliptical core, by use of stress rods, "PANDA" type fibres
- C03B2203/31—Polarisation maintaining [PM], i.e. birefringent products, e.g. with elliptical core, by use of stress rods, "PANDA" type fibres by use of stress-imparting rods, e.g. by insertion
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は直蚤偏波光を長距離、かつ外乱に対して安定に
伝ぱんする偏波保持光フアィバの構造に関するものであ
る。
伝ぱんする偏波保持光フアィバの構造に関するものであ
る。
従来、直懐偏波光を安定に伝ばんする光フアィバは、第
１図に示す構造が知られている。
１図に示す構造が知られている。
すなわち第１図において、１はＧｅＱが０．３〜１％程
度Ｓｉ０２ガラスにドープされたコア、２はＳｊ０２ガ
ラスからなるクラツド、３はＳｉ０２ガラスにＢ２Ｑま
たはＢ２０３とＱ０２が１０〜２仇ｍｏｌ％ドープされ
た応力付与部である。従釆用いられている偏波保持光フ
ァィバのコァの屈折率分布は、第２図ａに示すようにス
テップ形であった。このためコア１にドープされた技０
２に起因するコァ１の半径方向の応力ｏｒと半径方向と
直角をなす応力。０１ま、論文１（Ｎ．Ｓｈｉ畑ｔａ、
Ｋ．Ｊｉｎｇｕｉｊ、Ｍ．Ｋａｗａ肌 ａｎｄＴ．Ｅ船
ｈｉｍ、ＪａｎＪ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ、ｖｏｌ．１８
、Ｎｏ．７、ｐｐ．１２６７〜１２７３、１９７９）に
よれば、第２図ｂに示す分布となる。
度Ｓｉ０２ガラスにドープされたコア、２はＳｊ０２ガ
ラスからなるクラツド、３はＳｉ０２ガラスにＢ２Ｑま
たはＢ２０３とＱ０２が１０〜２仇ｍｏｌ％ドープされ
た応力付与部である。従釆用いられている偏波保持光フ
ァィバのコァの屈折率分布は、第２図ａに示すようにス
テップ形であった。このためコア１にドープされた技０
２に起因するコァ１の半径方向の応力ｏｒと半径方向と
直角をなす応力。０１ま、論文１（Ｎ．Ｓｈｉ畑ｔａ、
Ｋ．Ｊｉｎｇｕｉｊ、Ｍ．Ｋａｗａ肌 ａｎｄＴ．Ｅ船
ｈｉｍ、ＪａｎＪ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ、ｖｏｌ．１８
、Ｎｏ．７、ｐｐ．１２６７〜１２７３、１９７９）に
よれば、第２図ｂに示す分布となる。
ここでコア１内の応力分布は。ｒ、。ａのいずれも均一
であるが、コア１とクラツド２の界面では特に応力。８
‘ま急激な変化を示している。
であるが、コア１とクラツド２の界面では特に応力。８
‘ま急激な変化を示している。
第３図は論文１に示されているコァがステップ形屈折率
形状を持つ光フアィバ母材の応力分布の測定例を示す。
形状を持つ光フアィバ母材の応力分布の測定例を示す。
第３図から明らかにわかるように、半径方径と直角をな
す応力ひのまコアとクラッドの界面で急激な応力変化を
示している。光フアィバ内の応力分布を有限要素法で２
次元的に示した結果が第４図である。第４図において、
り印は引張応力、＊印は圧縮応力を示す。有限要素の解
法は論文２（Ｋ．０ｋａｍｏｔｏ、Ｔ．Ｈｏｓａｋａａ
ｎｄＴ．Ｅ舷ｈｉｒｏ、ｌＥＥＥ Ｊ．Ｑｕａｎｔｕｍ
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｖｏｌ．ＱＥ−１７、Ｎｏ．１０、ｐ
ｐ．２１２３〜２１２９、１斑１）に示されている。こ
の計算ではコア径５仏肌、クラッド径１２５り机、コア
とクラツドの屈折率差比０．７５％を仮定しており、通
常の単一モード光フアィバのパラメータと同じある。
す応力ひのまコアとクラッドの界面で急激な応力変化を
示している。光フアィバ内の応力分布を有限要素法で２
次元的に示した結果が第４図である。第４図において、
り印は引張応力、＊印は圧縮応力を示す。有限要素の解
法は論文２（Ｋ．０ｋａｍｏｔｏ、Ｔ．Ｈｏｓａｋａａ
ｎｄＴ．Ｅ舷ｈｉｒｏ、ｌＥＥＥ Ｊ．Ｑｕａｎｔｕｍ
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｖｏｌ．ＱＥ−１７、Ｎｏ．１０、ｐ
ｐ．２１２３〜２１２９、１斑１）に示されている。こ
の計算ではコア径５仏肌、クラッド径１２５り机、コア
とクラツドの屈折率差比０．７５％を仮定しており、通
常の単一モード光フアィバのパラメータと同じある。
このようなコアとクラッドの面の急激な応力変化（コァ
の内部では引銭応力のみで、コァの外部では引張応力と
圧縮応力がある）は応力付与部３が導入された場合、応
力付与部３により生じる応力分布に悪影響をもたらす。
有限要素法の解析を容易にするため、第５図に示すよう
な扇形の応力付与部の形状を考える。このような応力付
与形状による応力分布は第１図の応力付与形状と多少異
なるが、光フアィバのコアとクラッドの界面の応力変化
による影響を知る上では何ら問題ない。第６図はその結
果を示す。第６図において、り印は引張応力、＊印は圧
縮応力を示す。ここで応力付与部の大きれま、第５図の
図中のパラメータに従い、０９００、ｔ＝２２．５ｒの
、ｒｌ＝１２．５ムの、松＝５一肌、沙＝１２５〆ので
ある。また応力付与部の＆０３と蛇０２のドープ量は１
８ｈｏｌ％を仮定している。第６図からわかるように、
コア内の引張応力はその応力付与部の配置されているｘ
軸方向にほぼ一致している。
の内部では引銭応力のみで、コァの外部では引張応力と
圧縮応力がある）は応力付与部３が導入された場合、応
力付与部３により生じる応力分布に悪影響をもたらす。
有限要素法の解析を容易にするため、第５図に示すよう
な扇形の応力付与部の形状を考える。このような応力付
与形状による応力分布は第１図の応力付与形状と多少異
なるが、光フアィバのコアとクラッドの界面の応力変化
による影響を知る上では何ら問題ない。第６図はその結
果を示す。第６図において、り印は引張応力、＊印は圧
縮応力を示す。ここで応力付与部の大きれま、第５図の
図中のパラメータに従い、０９００、ｔ＝２２．５ｒの
、ｒｌ＝１２．５ムの、松＝５一肌、沙＝１２５〆ので
ある。また応力付与部の＆０３と蛇０２のドープ量は１
８ｈｏｌ％を仮定している。第６図からわかるように、
コア内の引張応力はその応力付与部の配置されているｘ
軸方向にほぼ一致している。
一方、コアとクラツドの界面の引張応力の方向はｘ軸か
ら外れることにより、その応力付与部が配置されている
ｘ軸方向と一致しなくなる。これは直線偏波光がコァと
クラッドの界面で全反射する時、偏波面と直角方向の成
分、すなわちＨＥさ，モードよりＨＥぎ，モドを誘起す
る結果となる。第７図はモード複屈折率Ｂｓをパラメー
タとして、偏波保持フアィバのコアとクラッドの屈折率
・差比と偏波面変動角との関係を示す。ここで偏波面変
動各は波長入＝１１．５〃肌のＨｅ−Ｎｅレーザを偏波
保持フアィバの屈折率楕円体の一つの主軸に入れたとき
、出射偏波面の変動する角度を表わす。モード屈折率Ｂ
ｓは屈折率楕円体の二つの主軸に立つ霞ぱんモードの規
格化伝ぱん定数の差を表わす。ところで偏波面の安定性
は第７図に示すようにコアとクラッドの屈折率差比が大
きくなると良くなることが実験的に示されている。
ら外れることにより、その応力付与部が配置されている
ｘ軸方向と一致しなくなる。これは直線偏波光がコァと
クラッドの界面で全反射する時、偏波面と直角方向の成
分、すなわちＨＥさ，モードよりＨＥぎ，モドを誘起す
る結果となる。第７図はモード複屈折率Ｂｓをパラメー
タとして、偏波保持フアィバのコアとクラッドの屈折率
・差比と偏波面変動角との関係を示す。ここで偏波面変
動各は波長入＝１１．５〃肌のＨｅ−Ｎｅレーザを偏波
保持フアィバの屈折率楕円体の一つの主軸に入れたとき
、出射偏波面の変動する角度を表わす。モード屈折率Ｂ
ｓは屈折率楕円体の二つの主軸に立つ霞ぱんモードの規
格化伝ぱん定数の差を表わす。ところで偏波面の安定性
は第７図に示すようにコアとクラッドの屈折率差比が大
きくなると良くなることが実験的に示されている。
これは論文３（Ｎ．Ｓｈｉｂａｔａ、Ｙ．Ｓａｓａｋｉ
、Ｋ．０ｋａｍｏｔｏ、ａｎｄ Ｔ．Ｈｏｓａｋａ
、 ｌＥＥＥ Ｏｐｔｉｃａｌ ｗａｖｅｇｕ
ｉｄｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ｖｏｌ．１、Ｎｏ．１、
１捉り）で論じられている。しかしコアとクラツドの屈
折率差比が△が大きくなると、たとえば△＝０．８％と
すると、第８図に示すようなステップ形屈折率分布を持
つコアの特にクラッドの界面にコアノクラッド屈折率差
のゆらぎ（つの状部の高さの変動）を生じるようになる
。特にこれはＶＡＤ法と称されるフアィバ母材形成法で
は顕著になるとが知られている。これは論文４（Ｔ．Ｔ
ｏｍａｍ、Ｍ．Ｋａｗａｃｈｉ、Ｍ．Ｙａｓｕ、Ｔ．Ｍ
ｉｙａ、ａｎｄ Ｔ．Ｅｄａｈｉｒｏ、Ｅ１ｅｃのｒｏ
ｎ．仏ｔｔ．、ｖｏｌ．１７、Ｎｏ．２０、ｐｐ．７３
１〜７３２、１班１）で指摘されている。これはコアと
クラツドの界面の応力の急激な変化をさらに強調するこ
とになり、特に第８図に示したコア内のつの状の屈折率
分布は光フアィバの長手方向にもゆらぐので、高いコア
とクラッドの屈折率表比を有する偏波保持光フアィバは
偏波保持安定化とは逆行する結果であり、重大な問題と
なっている。本発明は以上説明したように、コアとクラ
ッドの界面の急激な応力変化を緩和させるために、ステ
ップ屈折率分布を持つコア構造に代わって、グレーデッ
ド型屈折率分布を持つコア構造により、長尺で偏波特性
が飛躍的に向上する偏波保持光フアィバを実現すること
を目的としている。
、Ｋ．０ｋａｍｏｔｏ、ａｎｄ Ｔ．Ｈｏｓａｋａ
、 ｌＥＥＥ Ｏｐｔｉｃａｌ ｗａｖｅｇｕ
ｉｄｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ｖｏｌ．１、Ｎｏ．１、
１捉り）で論じられている。しかしコアとクラツドの屈
折率差比が△が大きくなると、たとえば△＝０．８％と
すると、第８図に示すようなステップ形屈折率分布を持
つコアの特にクラッドの界面にコアノクラッド屈折率差
のゆらぎ（つの状部の高さの変動）を生じるようになる
。特にこれはＶＡＤ法と称されるフアィバ母材形成法で
は顕著になるとが知られている。これは論文４（Ｔ．Ｔ
ｏｍａｍ、Ｍ．Ｋａｗａｃｈｉ、Ｍ．Ｙａｓｕ、Ｔ．Ｍ
ｉｙａ、ａｎｄ Ｔ．Ｅｄａｈｉｒｏ、Ｅ１ｅｃのｒｏ
ｎ．仏ｔｔ．、ｖｏｌ．１７、Ｎｏ．２０、ｐｐ．７３
１〜７３２、１班１）で指摘されている。これはコアと
クラツドの界面の応力の急激な変化をさらに強調するこ
とになり、特に第８図に示したコア内のつの状の屈折率
分布は光フアィバの長手方向にもゆらぐので、高いコア
とクラッドの屈折率表比を有する偏波保持光フアィバは
偏波保持安定化とは逆行する結果であり、重大な問題と
なっている。本発明は以上説明したように、コアとクラ
ッドの界面の急激な応力変化を緩和させるために、ステ
ップ屈折率分布を持つコア構造に代わって、グレーデッ
ド型屈折率分布を持つコア構造により、長尺で偏波特性
が飛躍的に向上する偏波保持光フアィバを実現すること
を目的としている。
第９図は本発明によるグレーデッド型屈折率のコアを有
する光フアィバ屈折率分布を示す。
する光フアィバ屈折率分布を示す。
すでに述べた論文１によれば、第９図ａに示す屈折率分
布を有するコアおよびクラッド内の半径方向の応力。ｒ
および半径方向と直角な方向の応力。ａは、第９図ｂの
ような分布を示す。第２図ｂに比べ０８の変化は極めて
ゆるくなっている。コアとクラツドの屈折率差比が０．
４％のグレーテッド型屈折率分布を持つ光フアィバ母材
の実測した応力分布も、第１０図に示すようにコアとク
ラッドの界面付近でゆるくなっている。第１図に示す構
造で、かつコアにグレーデッド型屈折率分布を持つ偏波
保持光フアィバの作製法について以下に示す。実施例
１ 第１ １図は直径５仇舷、長さ１５仇舷の石英榛５を超
音波ドリルで石英棒の中心に対して対称な位置に応力付
与母材用の穴３′ａ，３′ｂ（穴径は１１風）、石英榛
５の中心にコア母村用の穴４′（穴径は１０脚）をあげ
、ついで研磨した後、ＭＣＶＤ法によって作製した応力
付与母村（直径１１側）３ａ，３ｂおよびＶＡＤ法によ
って作製したフアィバ母材（直径１仇舷）４を挿入する
状況を示す。
布を有するコアおよびクラッド内の半径方向の応力。ｒ
および半径方向と直角な方向の応力。ａは、第９図ｂの
ような分布を示す。第２図ｂに比べ０８の変化は極めて
ゆるくなっている。コアとクラツドの屈折率差比が０．
４％のグレーテッド型屈折率分布を持つ光フアィバ母材
の実測した応力分布も、第１０図に示すようにコアとク
ラッドの界面付近でゆるくなっている。第１図に示す構
造で、かつコアにグレーデッド型屈折率分布を持つ偏波
保持光フアィバの作製法について以下に示す。実施例
１ 第１ １図は直径５仇舷、長さ１５仇舷の石英榛５を超
音波ドリルで石英棒の中心に対して対称な位置に応力付
与母材用の穴３′ａ，３′ｂ（穴径は１１風）、石英榛
５の中心にコア母村用の穴４′（穴径は１０脚）をあげ
、ついで研磨した後、ＭＣＶＤ法によって作製した応力
付与母村（直径１１側）３ａ，３ｂおよびＶＡＤ法によ
って作製したフアィバ母材（直径１仇舷）４を挿入する
状況を示す。
応力付与母材Ｂ０８１０．９ｈｏｌ％およびＷ０２４．
９ｈｏｌ％がＳｉ０２ガラスにドープされたものである
。コア母材はＱ０２が１６重量％ドーブされたほぼ半径
方向に２実の関数の屈折率分布を持ち、かつクラツドの
直経とコアの直径の比５からなる。石英棒５にコア母材
４および応力付与母材３ａ，３ｂを挿入する際、穴３′
ａ，３′ｂ，４′はフツ酸液で研磨により歪層を除去し
てある。フツ酸液処理後、酸水素炎で加炎研磨も可能で
ある。石英榛５にコア母材４および応力付与母材３ａ，
３ｂを装着した後、これを約１０〜１０ｍｏｎ程度で減
圧しながら線引する。得られた偏波保持光ファィバの結
果は、外径１５物舷、カットオフ波長１．１仏肌、損失
が波長１．５仏ので０．的Ｂ′物、基本波ードのＨＥさ
，とＨＥぎ，間のクロストークが波長１．３ムの、光フ
アィバ長１物で一２は旧であった。クロストークは従来
のステップ形屈折率分布のコアを有するフアィバに比べ
、グレーテツド型屈折率分布のコアを有するフアィバの
方が母旧の改善を得た。また１００℃の温度変化に対し
てクロストークは幻Ｂ変化したに過ぎない。コア母村と
してＶＡＤ法による母材を用いたが、ＭＣＶＤ法による
母材を用いても全く同じ結果が得られる。実施例 ２第
１２図は本発明の別の実施例を示し、石英榛５の代わり
に、ＶＡＤ法による実施例１に示したコア母材を外付け
法によりＳｉ０２ガラス層を付着透明化して直径５仇肌
こなるようにした。
９ｈｏｌ％がＳｉ０２ガラスにドープされたものである
。コア母材はＱ０２が１６重量％ドーブされたほぼ半径
方向に２実の関数の屈折率分布を持ち、かつクラツドの
直経とコアの直径の比５からなる。石英棒５にコア母材
４および応力付与母材３ａ，３ｂを挿入する際、穴３′
ａ，３′ｂ，４′はフツ酸液で研磨により歪層を除去し
てある。フツ酸液処理後、酸水素炎で加炎研磨も可能で
ある。石英榛５にコア母材４および応力付与母材３ａ，
３ｂを装着した後、これを約１０〜１０ｍｏｎ程度で減
圧しながら線引する。得られた偏波保持光ファィバの結
果は、外径１５物舷、カットオフ波長１．１仏肌、損失
が波長１．５仏ので０．的Ｂ′物、基本波ードのＨＥさ
，とＨＥぎ，間のクロストークが波長１．３ムの、光フ
アィバ長１物で一２は旧であった。クロストークは従来
のステップ形屈折率分布のコアを有するフアィバに比べ
、グレーテツド型屈折率分布のコアを有するフアィバの
方が母旧の改善を得た。また１００℃の温度変化に対し
てクロストークは幻Ｂ変化したに過ぎない。コア母村と
してＶＡＤ法による母材を用いたが、ＭＣＶＤ法による
母材を用いても全く同じ結果が得られる。実施例 ２第
１２図は本発明の別の実施例を示し、石英榛５の代わり
に、ＶＡＤ法による実施例１に示したコア母材を外付け
法によりＳｉ０２ガラス層を付着透明化して直径５仇肌
こなるようにした。
コア母材４にその中心に対称に応力付与母材３ａ，３ｂ
の穴３′ａ，３′ｂを超音波ドリルで穴開けし研磨する
。以下実施例１に従って作製した光フアィバの特性は、
波長１．５５〃ので損失０．４肥／物、クロストークは
１舷で−３紅Ｂを示した。第１１図の実施例ではクラッ
ド内にも浸み出した光電界がコア母材４を石英榛５でジ
ャケットする際、ジャケット界面にあるＯＨ基および微
小泡が損失を増加する要因となる。これに対し第１２図
の実施例では、そのおそれはないので、損失が大幅に改
善された。またこの方法ではジャケット界面の微々・泡
がないので、応力の泡における解放がないことによる均
一応力分布のため、クロストークも改善されている。
の穴３′ａ，３′ｂを超音波ドリルで穴開けし研磨する
。以下実施例１に従って作製した光フアィバの特性は、
波長１．５５〃ので損失０．４肥／物、クロストークは
１舷で−３紅Ｂを示した。第１１図の実施例ではクラッ
ド内にも浸み出した光電界がコア母材４を石英榛５でジ
ャケットする際、ジャケット界面にあるＯＨ基および微
小泡が損失を増加する要因となる。これに対し第１２図
の実施例では、そのおそれはないので、損失が大幅に改
善された。またこの方法ではジャケット界面の微々・泡
がないので、応力の泡における解放がないことによる均
一応力分布のため、クロストークも改善されている。
なおＶＡＤ法によるコア母材４も前記外付け法によらず
、すべてＶＡＤ法によって行うこともできる。この方法
ではコア母村４とジャケットする石英棒５が一体化、す
なわち合成母材であるが、別の実施例として第１３図の
ように、コア部径５肋、クラツド都窪３仇舷、長さ２＆
舷のコア母材４を外径５Ｗ岬、内径３比岬の石英ジャケ
ット管６の内壁を火炎研磨した後、コア母材４を雛着し
て一体とする。
、すべてＶＡＤ法によって行うこともできる。この方法
ではコア母村４とジャケットする石英棒５が一体化、す
なわち合成母材であるが、別の実施例として第１３図の
ように、コア部径５肋、クラツド都窪３仇舷、長さ２＆
舷のコア母材４を外径５Ｗ岬、内径３比岬の石英ジャケ
ット管６の内壁を火炎研磨した後、コア母材４を雛着し
て一体とする。
その後、前記実施例のように、応力付与母材３ａ，３ｂ
を挿入用の穴３′ａ，３′ｂに入れて実施例１に述べた
工程により線引して偏波保持フアイバを作製した。得ら
れた特性は前記実施例２の偏波保持光フアィバの特性と
ほぼ同じであった。この実施例は前記のコア母材４の全
合成と異なり、通常の石英ガラス管（図において、６は
石英ガラスパイプである）を用いるので、より経済的で
ある。なおこの実施例ではＶＡＤ法によるコア母材の代
わりにＭＣＶＤ法によるコア母村でもよい。
を挿入用の穴３′ａ，３′ｂに入れて実施例１に述べた
工程により線引して偏波保持フアイバを作製した。得ら
れた特性は前記実施例２の偏波保持光フアィバの特性と
ほぼ同じであった。この実施例は前記のコア母材４の全
合成と異なり、通常の石英ガラス管（図において、６は
石英ガラスパイプである）を用いるので、より経済的で
ある。なおこの実施例ではＶＡＤ法によるコア母材の代
わりにＭＣＶＤ法によるコア母村でもよい。
実施例 ３第１４図は実施例２に示したコァ母材４を外
付け法によって作製した石英母材に直径９側の応力付与
母材３ａ〜３ｄ４本が挿入されるように、ｘ鞠方向では
、たとえば穴３′ａと穴３′ｄの中心間隔が１物舷、ｙ
軸方向では、たとえば穴３′ａと穴３′ｃの中心間隔が
１仇似こなるように穴３′ａ〜３′ｄを超音波ドリルで
作り、応力付与母材３ａ〜３ｄを挿入する母材横造を示
す。
付け法によって作製した石英母材に直径９側の応力付与
母材３ａ〜３ｄ４本が挿入されるように、ｘ鞠方向では
、たとえば穴３′ａと穴３′ｄの中心間隔が１物舷、ｙ
軸方向では、たとえば穴３′ａと穴３′ｃの中心間隔が
１仇似こなるように穴３′ａ〜３′ｄを超音波ドリルで
作り、応力付与母材３ａ〜３ｄを挿入する母材横造を示
す。
実施例１に示した工程により直径１５０仏のの偏波保持
フアィバを作製した。応力付与は第１１図および１２図
に示した応力付与母材２本の場合より約２倍大きくなっ
ているので、温度等の外乱に対して偏波保持特性は増し
ており、１０たのでも波長１．３ｒｍにおいてクロスト
ークは−２幻Ｂが得られた。損失も０．５船／物が得ら
れており、応力付与母村の本数を増す効果は損失にほと
んど影響ない。従って第１５図に示すような６本の応力
付与母材を用いると、さらに応力付与の効果が得られる
。
フアィバを作製した。応力付与は第１１図および１２図
に示した応力付与母材２本の場合より約２倍大きくなっ
ているので、温度等の外乱に対して偏波保持特性は増し
ており、１０たのでも波長１．３ｒｍにおいてクロスト
ークは−２幻Ｂが得られた。損失も０．５船／物が得ら
れており、応力付与母村の本数を増す効果は損失にほと
んど影響ない。従って第１５図に示すような６本の応力
付与母材を用いると、さらに応力付与の効果が得られる
。
しかし応力付与母材の本数を増すと、母村直径が４・さ
くなるので、かえって応力を減少するので、むやみに増
すことはできない。また第１６図に示すように応力付与
母材の種類が異なる場合も応力付与の効果を向上できる
。
くなるので、かえって応力を減少するので、むやみに増
すことはできない。また第１６図に示すように応力付与
母材の種類が異なる場合も応力付与の効果を向上できる
。
すなわち、これまでは応力付与母村の熱晒諺張係数がク
ラツドガラスの熱膨張係数より大きい場合であったが、
応力付与母材の熱岬彰張係数がクラッドガラスの熱風彰
張係数より小さい場合も応力付与用として適用できる。
たとえばＴｉ○またはＴｉ０２をドーブしたＳｉ０２ガ
ラスは、Ｓｉ０２のみのガラスより熱膨張係数が小さい
。したがって第１６図において応力付与母材３ａ，３ｂ
にはたとえばＢ２ＱのみまたはＢ２０３およびＧモ０２
をドーブしたＳｉ０２ガラスを、応力付与母材３ｇ，３
ｈにＴｉ０またはＴｉ０２をドープしたＳｉ０２ガラス
を用いる。その際、応力付与母材３ａ，３ｂ，３ｇ，３
ｈは応力付与母材３ａ，３ｂの中心を結ぶ中心線と応力
付与母材３ｇ，３ｈの中心を結ぶ中心線は互いにコア用
母材の中心で交叉し、かつ互いに直交するように配され
る。以上はコアの形状が円形の場合であるが、コア形状
が楕円形で、かつコアの屈折率分布がグレーデッド型の
場合でも、以上の実施例が適用できる。
ラツドガラスの熱膨張係数より大きい場合であったが、
応力付与母材の熱岬彰張係数がクラッドガラスの熱風彰
張係数より小さい場合も応力付与用として適用できる。
たとえばＴｉ○またはＴｉ０２をドーブしたＳｉ０２ガ
ラスは、Ｓｉ０２のみのガラスより熱膨張係数が小さい
。したがって第１６図において応力付与母材３ａ，３ｂ
にはたとえばＢ２ＱのみまたはＢ２０３およびＧモ０２
をドーブしたＳｉ０２ガラスを、応力付与母材３ｇ，３
ｈにＴｉ０またはＴｉ０２をドープしたＳｉ０２ガラス
を用いる。その際、応力付与母材３ａ，３ｂ，３ｇ，３
ｈは応力付与母材３ａ，３ｂの中心を結ぶ中心線と応力
付与母材３ｇ，３ｈの中心を結ぶ中心線は互いにコア用
母材の中心で交叉し、かつ互いに直交するように配され
る。以上はコアの形状が円形の場合であるが、コア形状
が楕円形で、かつコアの屈折率分布がグレーデッド型の
場合でも、以上の実施例が適用できる。
楕円形コアの場合には、楕円形の長軸上または短麹上に
応力付与母材を配する。以上説明したように、本発明は
グレーデッド型屈折率分布のコアを偏波保持光フアイバ
に適用することによって、コアとクラッドの界面に生じ
る急激な応力の変化が緩和されるので、直線偏波光が温
度変化や曲げ等による外乱に対して、安定に長距離にわ
たって保持される利点があり、またその偏波保持光フア
ィバの作業も従来の方法で実現できる。
応力付与母材を配する。以上説明したように、本発明は
グレーデッド型屈折率分布のコアを偏波保持光フアイバ
に適用することによって、コアとクラッドの界面に生じ
る急激な応力の変化が緩和されるので、直線偏波光が温
度変化や曲げ等による外乱に対して、安定に長距離にわ
たって保持される利点があり、またその偏波保持光フア
ィバの作業も従来の方法で実現できる。
第１図は応力付与母材を有する偏波保持光フアィバの基
本構造を示す断面図、第２図ａはステップ形屈折率のコ
アを持つ光フアィバの屈折率分布図、第２図ｂは第２図
ａの光フアィバの応力分布図、第３図はステップ形屈折
率分布のコアを持つ光フアィバ母材内の応力分布の測定
結果を示す図、第４図は有限要素法によって計算した光
フアィバ内の応力分布図、第５図は応力付与部を有限要
素法で求めるためにモデル化した偏波保持光フアイバの
礎造を示す断面図、第６図は有限要素法で求めた第５図
に示した光フアィバ内の応力分布図、第７図は作製した
ステップ形屈折率のコアを有する偏波保持光フアィバの
偏波面変動角とコアとクラッドの屈折率差比の関係を示
す図、第８図はコアとクラツドの屈折率差比が０．８％
のステップ形屈折率のコアの屈折率分布図、第９図ａは
本発明によるグレーデッド型屈折率のコアを有する光フ
アィバの屈折率分布図、第９図ｂは第９図ａの光ファィ
バの応力分布図、第１０図はグレーデッド型屈折率のコ
ァを有する光フアィバ母村の応力分布の測定結果を示す
図、第１１図〜１６図は本発明の構造を有する偏波保持
光フアィバの作製法の説明図である。 １…・・・コア、２・・・・・・クラツド、３・…・・
応力付与部、３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ・・
・・．・クラッドより熱風鼓張係数の大きい応力付与母
村、３ｇ，３ｈ・・・・・・クラッドより熱膨張係数の
小さい応力付与母材、４…・・・コア母材、５・・・・
・・石英ガラス棒、６……石英ガラスパイプ、３′ａ，
３′ｂ，３′ｃ，３′ｄ，３′ｅ，３′ｆ，３′ｇ，３
′ｈ・・・・・・応力付与母材用の穴、４′・…・・コ
ア母材用の穴。 第１図第３図 第２図 第４図 第５図 第１３図 第６図 第７図 第８図 第１０図 第９図 第１１図 第１２図 第１４図 第１５図 第１６図
本構造を示す断面図、第２図ａはステップ形屈折率のコ
アを持つ光フアィバの屈折率分布図、第２図ｂは第２図
ａの光フアィバの応力分布図、第３図はステップ形屈折
率分布のコアを持つ光フアィバ母材内の応力分布の測定
結果を示す図、第４図は有限要素法によって計算した光
フアィバ内の応力分布図、第５図は応力付与部を有限要
素法で求めるためにモデル化した偏波保持光フアイバの
礎造を示す断面図、第６図は有限要素法で求めた第５図
に示した光フアィバ内の応力分布図、第７図は作製した
ステップ形屈折率のコアを有する偏波保持光フアィバの
偏波面変動角とコアとクラッドの屈折率差比の関係を示
す図、第８図はコアとクラツドの屈折率差比が０．８％
のステップ形屈折率のコアの屈折率分布図、第９図ａは
本発明によるグレーデッド型屈折率のコアを有する光フ
アィバの屈折率分布図、第９図ｂは第９図ａの光ファィ
バの応力分布図、第１０図はグレーデッド型屈折率のコ
ァを有する光フアィバ母村の応力分布の測定結果を示す
図、第１１図〜１６図は本発明の構造を有する偏波保持
光フアィバの作製法の説明図である。 １…・・・コア、２・・・・・・クラツド、３・…・・
応力付与部、３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ・・
・・．・クラッドより熱風鼓張係数の大きい応力付与母
村、３ｇ，３ｈ・・・・・・クラッドより熱膨張係数の
小さい応力付与母材、４…・・・コア母材、５・・・・
・・石英ガラス棒、６……石英ガラスパイプ、３′ａ，
３′ｂ，３′ｃ，３′ｄ，３′ｅ，３′ｆ，３′ｇ，３
′ｈ・・・・・・応力付与母材用の穴、４′・…・・コ
ア母材用の穴。 第１図第３図 第２図 第４図 第５図 第１３図 第６図 第７図 第８図 第１０図 第９図 第１１図 第１２図 第１４図 第１５図 第１６図
Claims (1)
- １ 石英ガラスを主成分とするコアと、石英ガラスから
なるクラツドと、該コアの両側にコアを中心対称として
配置された２本以上の偶数本の石英ガラスを主成分とす
る応力付与部からなる偏波保持光フアイバにおいて、該
コアの形状が真円または楕円形状からなり、かつ該コア
の屈折率分布の形状がグレーデツド型であることを特徴
とする偏波保持光フアイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58000417A JPS6018042B2 (ja) | 1983-01-07 | 1983-01-07 | 偏波保持光フアイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58000417A JPS6018042B2 (ja) | 1983-01-07 | 1983-01-07 | 偏波保持光フアイバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59125702A JPS59125702A (ja) | 1984-07-20 |
| JPS6018042B2 true JPS6018042B2 (ja) | 1985-05-08 |
Family
ID=11473219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58000417A Expired JPS6018042B2 (ja) | 1983-01-07 | 1983-01-07 | 偏波保持光フアイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6018042B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6316254U (ja) * | 1986-07-18 | 1988-02-03 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6587624B2 (en) | 1996-06-17 | 2003-07-01 | Corning Incorporated | Polarization retaining fiber |
| US6360565B1 (en) * | 1996-06-17 | 2002-03-26 | Corning Incorporated | Method of making polarization retaining fiber |
| CN106199826B (zh) * | 2016-08-03 | 2019-04-23 | 清华大学 | 保偏环形芯光纤 |
-
1983
- 1983-01-07 JP JP58000417A patent/JPS6018042B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6316254U (ja) * | 1986-07-18 | 1988-02-03 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59125702A (ja) | 1984-07-20 |
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