JPS6054644B2 - 超長波長用単一偏波フアイバ - Google Patents
超長波長用単一偏波フアイバInfo
- Publication number
- JPS6054644B2 JPS6054644B2 JP57103081A JP10308182A JPS6054644B2 JP S6054644 B2 JPS6054644 B2 JP S6054644B2 JP 57103081 A JP57103081 A JP 57103081A JP 10308182 A JP10308182 A JP 10308182A JP S6054644 B2 JPS6054644 B2 JP S6054644B2
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- JP
- Japan
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- core
- single polarization
- fiber
- cladding
- polarization fiber
- 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
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
- C03C13/041—Non-oxide glass compositions
- C03C13/043—Chalcogenide glass compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/32—Non-oxide glass compositions, e.g. binary or ternary halides, sulfides or nitrides of germanium, selenium or tellurium
- C03C3/321—Chalcogenide glasses, e.g. containing S, Se, Te
-
- 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
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、入射光の偏光状態を保持する単一偏波ファイ
バにおいて、２〜１０ｐｍの波長域において低損失な光
ファイバに関するものである。
バにおいて、２〜１０ｐｍの波長域において低損失な光
ファイバに関するものである。
光ファイバ内のモードの縮退を解きＨＥ、、゛モードと
ＨＥ、、’モードの伝搬定数差を大きくして、ＨＥ、、
ＸまたはＨＥ、、’モードのみを伝搬させる単一偏波フ
ァイバとして、従来はα００またはＰ。Ｏ。をＳｉＯ２
に添加したコアと、ＳｉＯ２のクラッドと、Ｂ、Ｏ。を
ＳｉＯ。に添加した応力付与部から成る石英系の単一偏
波ファイバが知られていた。しかし石英系の光ファイバ
においては、波長２μｍ以上の光に対する損失が非常に
大きいので、２μｍ以上の光を伝搬させることは困難で
あつた。これに対してＡｓＳから成るカルコゲン化物系
光ファイバＡｊ、４、ヨ ’ｒｆＰ＄ｉル、ｊ、ツ＾
、＾波長帯の光に対するファイバとして有用である
。しかし従来のカルコゲン化物系ファイバにおいては、
ＨＥ、、゛モードとＨＥ、、’モードに対する伝搬定数
が等しいか、または非常に小さいのでファイバに曲げや
圧力等の外乱が加わつた場合、容易にモード結合が生じ
てしまい、ＨＥ、、ＸまたはＨＥ、、’モードのみを伝
搬させることが困難であつた。本発明の目的は、これら
の欠点を解決するためカルコゲン化物系ファイバのコア
の両側に応力付与部を設け、２〜１０μｍ帯で低損失、
かつ良好な偏波保持特性を有する超長波長用単一偏波フ
ァイバを提出することにある。以下、図面により本発明
を詳細に説明する。第１図は本発明の一実施例図てあつ
て１はコア、２はクラッド、３は応力付与部である。
ＨＥ、、’モードの伝搬定数差を大きくして、ＨＥ、、
ＸまたはＨＥ、、’モードのみを伝搬させる単一偏波フ
ァイバとして、従来はα００またはＰ。Ｏ。をＳｉＯ２
に添加したコアと、ＳｉＯ２のクラッドと、Ｂ、Ｏ。を
ＳｉＯ。に添加した応力付与部から成る石英系の単一偏
波ファイバが知られていた。しかし石英系の光ファイバ
においては、波長２μｍ以上の光に対する損失が非常に
大きいので、２μｍ以上の光を伝搬させることは困難で
あつた。これに対してＡｓＳから成るカルコゲン化物系
光ファイバＡｊ、４、ヨ ’ｒｆＰ＄ｉル、ｊ、ツ＾
、＾波長帯の光に対するファイバとして有用である
。しかし従来のカルコゲン化物系ファイバにおいては、
ＨＥ、、゛モードとＨＥ、、’モードに対する伝搬定数
が等しいか、または非常に小さいのでファイバに曲げや
圧力等の外乱が加わつた場合、容易にモード結合が生じ
てしまい、ＨＥ、、ＸまたはＨＥ、、’モードのみを伝
搬させることが困難であつた。本発明の目的は、これら
の欠点を解決するためカルコゲン化物系ファイバのコア
の両側に応力付与部を設け、２〜１０μｍ帯で低損失、
かつ良好な偏波保持特性を有する超長波長用単一偏波フ
ァイバを提出することにある。以下、図面により本発明
を詳細に説明する。第１図は本発明の一実施例図てあつ
て１はコア、２はクラッド、３は応力付与部である。
カルコゲン化物系ファイバのファイバ化可能な範囲は、
カルコゲン化物系ガラスの組成をＡｓｘＳ、−ｘまたは
ＡｓｙＳ、−７と表わすと、Ａｓの含有量Ｘまたはｙの
値が、２０くＸ≦４２ ２０＜、ｙ≦４２（１） なる関係を満足しなければならないことがわかつている
。
カルコゲン化物系ガラスの組成をＡｓｘＳ、−ｘまたは
ＡｓｙＳ、−７と表わすと、Ａｓの含有量Ｘまたはｙの
値が、２０くＸ≦４２ ２０＜、ｙ≦４２（１） なる関係を満足しなければならないことがわかつている
。
Ｘ） ｙが４肚Ｊ上では結晶化し、ＸＮｙが２０以下で
は線引が困難である。（参考文献：宮下他、「Ａ、−Ｓ
系光ファイバの作製」第２厄応ｉｆ！）学会予稿集２ｐ
−Ｗ−１Ｐ１０２、１９８２）第２図はＡＳｘＳｌ−ｏ
ガラスのＡｓの含有量Ｘと屈折率（ただし波長λが１．
１５μｍの場合）の関係を示した図である。第２図から
れかるように、ｘが大きい程ＡＳＸＳｌ−０ガラスの屈
折率は大きくなる。したがつて、コア用ガラスの組成を
ＡＳＸＳｌ−０１クラッド用ガラスの組成をＡＳｙＳｌ
−，とすると、なる関係が満足されれば、コアの屈折率
をクラッドの屈折率より大きくすることができ、導波構
造を形成することができる。
は線引が困難である。（参考文献：宮下他、「Ａ、−Ｓ
系光ファイバの作製」第２厄応ｉｆ！）学会予稿集２ｐ
−Ｗ−１Ｐ１０２、１９８２）第２図はＡＳｘＳｌ−ｏ
ガラスのＡｓの含有量Ｘと屈折率（ただし波長λが１．
１５μｍの場合）の関係を示した図である。第２図から
れかるように、ｘが大きい程ＡＳＸＳｌ−０ガラスの屈
折率は大きくなる。したがつて、コア用ガラスの組成を
ＡＳＸＳｌ−０１クラッド用ガラスの組成をＡＳｙＳｌ
−，とすると、なる関係が満足されれば、コアの屈折率
をクラッドの屈折率より大きくすることができ、導波構
造を形成することができる。
本発明の実施例においては、コア用ガラスとしてＡｓ４
ＯＳ６Ｏとしクラッド用ガラスとしてＡＳ３８Ｓ６２と
した。
ＯＳ６Ｏとしクラッド用ガラスとしてＡＳ３８Ｓ６２と
した。
このときコアおよびクラッドの屈折率、光弾性定数、熱
膨張係数、ガラス転移温度は各々表■のようである。つ
ぎに、応力付与部の材料組成について述べる。
膨張係数、ガラス転移温度は各々表■のようである。つ
ぎに、応力付与部の材料組成について述べる。
応力付与部に要求される条件は、（１）クラッドの熱膨
張係数と異なる熱膨張係数を有すること、（Ｉｉ）屈折
率はクラッドの屈折率と同じかまたは小さいことである
。条件（１）はコアに熱応力を生ぜしめるための条件で
あり、条件（ｉｌ）は応力付与部に光が導波されないた
めである。前記二つの条件を満足する材料としてＡｓ−
Ｇｅ−Ｓ−Ｓｅが適当であることがわかつた。この材料
のファイバ化可能条件、および前記二つの条件を満足す
る組成として本発明の実施例では応力付与部の材料をＡ
ｓｌ７Ｇｅ，６Ｓ４８Ｓｅｌ９とした。このとき応力付
与部の屈折率はη＝２．４０、熱膨張係数はα＝２１×
１０−６（１／℃）てあつた。またガラス転移温度は２
６０℃である。前記のコア、クラッドおよび応力付与部
から成る単一偏波ファイバにおいて、コア半径ａ＝２．
２μｍ１応力付与部の内、外半径を各々ｒ１＝？、Ｒ２
＝１０ａとしたとき、有限要素法を用いた解析により、
コア内に生じるＸ．．ｙ方向の応力差σ、−σゥは、で
あることがわかつた。
張係数と異なる熱膨張係数を有すること、（Ｉｉ）屈折
率はクラッドの屈折率と同じかまたは小さいことである
。条件（１）はコアに熱応力を生ぜしめるための条件で
あり、条件（ｉｌ）は応力付与部に光が導波されないた
めである。前記二つの条件を満足する材料としてＡｓ−
Ｇｅ−Ｓ−Ｓｅが適当であることがわかつた。この材料
のファイバ化可能条件、および前記二つの条件を満足す
る組成として本発明の実施例では応力付与部の材料をＡ
ｓｌ７Ｇｅ，６Ｓ４８Ｓｅｌ９とした。このとき応力付
与部の屈折率はη＝２．４０、熱膨張係数はα＝２１×
１０−６（１／℃）てあつた。またガラス転移温度は２
６０℃である。前記のコア、クラッドおよび応力付与部
から成る単一偏波ファイバにおいて、コア半径ａ＝２．
２μｍ１応力付与部の内、外半径を各々ｒ１＝？、Ｒ２
＝１０ａとしたとき、有限要素法を用いた解析により、
コア内に生じるＸ．．ｙ方向の応力差σ、−σゥは、で
あることがわかつた。
コアの光弾性定数差はＣ１−Ｃ２＝ー５．３２８×１０
−５（Ｗｒｉ，Ｉｋ９）であるからコアウに生じるモー
ＦＩ声屈！Ｔ〒は、である。
−５（Ｗｒｉ，Ｉｋ９）であるからコアウに生じるモー
ＦＩ声屈！Ｔ〒は、である。
たたし、η、、η，は各々Ｘおよびｙ方向に偏光した光
に対する伝搬定数β、、β５を光の波数ｋで割つたもの
であり、（ｋ＝２π／λ、λは光の波長） で表わされる。
に対する伝搬定数β、、β５を光の波数ｋで割つたもの
であり、（ｋ＝２π／λ、λは光の波長） で表わされる。
式（４）、（５）よりＨＥｌｌＸモードと１１Ｅ１１ｙ
モードの間の伝搬定数差Δβは、 ―ＰｐｘＰν
８１１υ１で与えられ、Ｂが大きい程良いことがわか
る。例えば光ファイバを曲げ半径１ｃｍ程度に曲げた時
に、曲げ応力によつてコア内に生じるモード複屈折は、
Ｂ＝１×１０−６程度である。したがつて本発明の実施
例の単一偏波ファイバの伝搬定数差は、十分大きく曲げ
等の外乱の影響をほとんど受けないので、ＨＥｌｌ゛ま
たはＨＥｌｌｙモードのみを、安定に伝搬させることが
できる。以上の説明により明らかなように、本発明の超
波長用単一偏波ファイバは、２〜１０μｍの波長域て低
損失、かつ偏波保持性の高い超長波長用単一偏波ファイ
バとして使用できるので、２〜１０ｐｍ帯におけるコヒ
ーレント光通信方式、光ファイバセンサとして大きな利
点がある。
モードの間の伝搬定数差Δβは、 ―ＰｐｘＰν
８１１υ１で与えられ、Ｂが大きい程良いことがわか
る。例えば光ファイバを曲げ半径１ｃｍ程度に曲げた時
に、曲げ応力によつてコア内に生じるモード複屈折は、
Ｂ＝１×１０−６程度である。したがつて本発明の実施
例の単一偏波ファイバの伝搬定数差は、十分大きく曲げ
等の外乱の影響をほとんど受けないので、ＨＥｌｌ゛ま
たはＨＥｌｌｙモードのみを、安定に伝搬させることが
できる。以上の説明により明らかなように、本発明の超
波長用単一偏波ファイバは、２〜１０μｍの波長域て低
損失、かつ偏波保持性の高い超長波長用単一偏波ファイ
バとして使用できるので、２〜１０ｐｍ帯におけるコヒ
ーレント光通信方式、光ファイバセンサとして大きな利
点がある。
第１図は本発明の一実施例図、第２図はＡｓＯＳｌ−ｏ
ガラスのＡｓの含有量と屈折率の関係を表わす図である
。 １・・・・・・コア、２・・・・・・クラッド、３・・
・・・・応力付与部。
ガラスのＡｓの含有量と屈折率の関係を表わす図である
。 １・・・・・・コア、２・・・・・・クラッド、３・・
・・・・応力付与部。
Claims (1)
- １ Ａｓ＿ｘＳ＿１＿０＿０＿−＿ｘ（２０≦ｘ≦４２
）から成るコアと、Ａｓ＿ｙＳ＿１＿０＿０＿−＿ｙ（
２０＜ｙ＜４２、ｘ＞ｙ）から成り、該コアの屈折率よ
り小さい屈折率を有するクラッドと、該クラッドの一部
のコアの両端に位置する部分にＡｓ−Ｇｅ−Ｓ−Ｓｅガ
ラスからなるクラッドと熱膨脹係数の異なる応力付与部
が配置されていることを特徴とする超長波長用単一偏波
フアイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57103081A JPS6054644B2 (ja) | 1982-06-17 | 1982-06-17 | 超長波長用単一偏波フアイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57103081A JPS6054644B2 (ja) | 1982-06-17 | 1982-06-17 | 超長波長用単一偏波フアイバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58220103A JPS58220103A (ja) | 1983-12-21 |
| JPS6054644B2 true JPS6054644B2 (ja) | 1985-11-30 |
Family
ID=14344682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57103081A Expired JPS6054644B2 (ja) | 1982-06-17 | 1982-06-17 | 超長波長用単一偏波フアイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6054644B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01167970U (ja) * | 1988-05-10 | 1989-11-27 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2809797B2 (ja) * | 1990-03-16 | 1998-10-15 | 富士通株式会社 | 光コネクタのフェルール端面研磨方法 |
| US7418835B2 (en) * | 2004-04-15 | 2008-09-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Low loss chalcogenide glass and process for making same using arsenic monochalcogenide |
-
1982
- 1982-06-17 JP JP57103081A patent/JPS6054644B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01167970U (ja) * | 1988-05-10 | 1989-11-27 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58220103A (ja) | 1983-12-21 |
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