JPS61267707A - サイドトンネル型定偏波光フアイバ - Google Patents
サイドトンネル型定偏波光フアイバInfo
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- JPS61267707A JPS61267707A JP60109625A JP10962585A JPS61267707A JP S61267707 A JPS61267707 A JP S61267707A JP 60109625 A JP60109625 A JP 60109625A JP 10962585 A JP10962585 A JP 10962585A JP S61267707 A JPS61267707 A JP S61267707A
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- 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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- 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
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- C03B37/01228—Removal of preform material
- C03B37/01231—Removal of preform material to form a longitudinal hole, e.g. by drilling
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、光フアイバ応用計測器やコヒーレント光伝送
方式等で要求される偏波をその特性を保持したまま伝搬
させる定偏波ファイバ、特に伝搬モードＨＥ、、の２つ
のモードＨＥ、、ＸおよびＨＥ、、’のうち一方のみを
伝搬させる波長帯を有する絶対単一偏波光ファイバに関
する。
方式等で要求される偏波をその特性を保持したまま伝搬
させる定偏波ファイバ、特に伝搬モードＨＥ、、の２つ
のモードＨＥ、、ＸおよびＨＥ、、’のうち一方のみを
伝搬させる波長帯を有する絶対単一偏波光ファイバに関
する。
従来の技術
光通信技術の進展に伴って現在種々の装置に光ファイバ
が使用されている。その中で、各種通信装置に用いられ
ている光ＩＣや光ヘテロゲイン方式では、光ファイバか
らの出力が指定された方向の直線偏波であることが前提
とされ、また、８梗の測定装置では、光ファイバを伝搬
する光が直蟇偏波であることが要求されている。そこで
、偏波面を保持したまま直線偏波を伝搬させる定偏波フ
ァイバが開発されている。
が使用されている。その中で、各種通信装置に用いられ
ている光ＩＣや光ヘテロゲイン方式では、光ファイバか
らの出力が指定された方向の直線偏波であることが前提
とされ、また、８梗の測定装置では、光ファイバを伝搬
する光が直蟇偏波であることが要求されている。そこで
、偏波面を保持したまま直線偏波を伝搬させる定偏波フ
ァイバが開発されている。
従来、この定偏波ファイバとして第５図、第６図および
第７図にそれぞれその断面が示される楕円コア型ファイ
バ、非軸対称応力付与型ファイバおよびサイドトンネル
型ファイバ等が提案されている。
第７図にそれぞれその断面が示される楕円コア型ファイ
バ、非軸対称応力付与型ファイバおよびサイドトンネル
型ファイバ等が提案されている。
楕円コア型ファイバでは、コア５１の断面が楕円形をし
ており、電界が長軸に平行（Ｘ軸方向）な場合と垂直（
ｙ軸方向）な場合とで伝搬定数が異なり、これら２方向
の間の複屈折率Ｂは、複屈折率Ｂの（楕円偏平率）・（
比屈折率差Δ）２という関係を持つ。ただし、比屈折率
差Δはコア５１の屈折率ｎ。およびクラッド５２の屈折
率ｎ１によって と表わされる。従って、コア５１、クラッド５２の屈折
率ｎ。、ｎｌおよびコア５１・の楕円偏平率を工夫する
ことにより、高い複屈折率Ｂを得てＸ％ｙ２方向の直交
偏波に複屈折性を与え、これらのエネルギー結合を抑制
することができる。
ており、電界が長軸に平行（Ｘ軸方向）な場合と垂直（
ｙ軸方向）な場合とで伝搬定数が異なり、これら２方向
の間の複屈折率Ｂは、複屈折率Ｂの（楕円偏平率）・（
比屈折率差Δ）２という関係を持つ。ただし、比屈折率
差Δはコア５１の屈折率ｎ。およびクラッド５２の屈折
率ｎ１によって と表わされる。従って、コア５１、クラッド５２の屈折
率ｎ。、ｎｌおよびコア５１・の楕円偏平率を工夫する
ことにより、高い複屈折率Ｂを得てＸ％ｙ２方向の直交
偏波に複屈折性を与え、これらのエネルギー結合を抑制
することができる。
一方、非軸対称応力付与型ファイバでは、クラッド６２
中に設けられた一対の応力付与部材６３によってコア６
１に一方向くＸ軸方向）の応力が加えられ、コア６１の
内部に歪が生じ、本来は等方性の物体であったコア６１
が異方性となって楕円コア型ファイバのコア５１と同様
に高い複屈折率を得るものである。
中に設けられた一対の応力付与部材６３によってコア６
１に一方向くＸ軸方向）の応力が加えられ、コア６１の
内部に歪が生じ、本来は等方性の物体であったコア６１
が異方性となって楕円コア型ファイバのコア５１と同様
に高い複屈折率を得るものである。
このように楕円コア型ファイバおよび非軸対称応力付与
型ファイバは、縮退している２つの直交偏波モードＨＥ
、、ＸおよびＨＥ、、ｙに対して複屈折性゛を与え、こ
れらのモード間のエネルギー結合を抑制することにより
、ただ一つの偏波面を保存するものであり、一般に複屈
折ファイバと呼ばれている。
型ファイバは、縮退している２つの直交偏波モードＨＥ
、、ＸおよびＨＥ、、ｙに対して複屈折性゛を与え、こ
れらのモード間のエネルギー結合を抑制することにより
、ただ一つの偏波面を保存するものであり、一般に複屈
折ファイバと呼ばれている。
これらの複屈折ファイバでは所定の偏波が保存されると
ともに、この偏波とは速度、損失等で異なるが直交する
偏波が同時に伝導される。従って、このファイバをファ
イバセンサに適用した場合には、その直交する偏波成分
を除去して所定の偏波成分のみを抽出するために検光子
等を必要とする。
ともに、この偏波とは速度、損失等で異なるが直交する
偏波が同時に伝導される。従って、このファイバをファ
イバセンサに適用した場合には、その直交する偏波成分
を除去して所定の偏波成分のみを抽出するために検光子
等を必要とする。
そのため、その光ファイバを伝搬した光を受ける受光素
子は、光ファイバを伝導したエネルギーの一部しか受け
られず、測定装置としての感度が低くならざるを得ない
という問題がある。
子は、光ファイバを伝導したエネルギーの一部しか受け
られず、測定装置としての感度が低くならざるを得ない
という問題がある。
これに対して、サイドトンネル型ファイバでは、コア７
１の両側に一対の中空部７３が設けられており、この中
空部７３は中空であるからその屈折率はほぼ１となって
コア７１およびクラッド７２より屈折率の低い部分を形
成している。従って、第７図において、ファイバのＸ軸
方向はＷ型の屈折率分布を示すことになる。
１の両側に一対の中空部７３が設けられており、この中
空部７３は中空であるからその屈折率はほぼ１となって
コア７１およびクラッド７２より屈折率の低い部分を形
成している。従って、第７図において、ファイバのＸ軸
方向はＷ型の屈折率分布を示すことになる。
一般に、単一クラッド型の屈折率分布を有する単一モー
ドファイバでは、基本モードであるＨＥ、。
ドファイバでは、基本モードであるＨＥ、。
モードの電磁界エネルギーはどのような波長帯でもコア
中に閉じ込められ、伝搬される。すなわち、ＨＥ、、モ
ードにはカットオフ波長あるいはカットオフ周波数が存
在しない。ところが、Ｗ型の屈折率分布を有する二重ク
ラッド構造の単一モードファイバでは、コア中の電磁界
エネルギーがコアを内包する第１のクラッドおよび第１
のクラッドを内包する第２のクラッドに漏れやすく、コ
アと第１のクラッドの径比およびコア、第１のクラッド
、第２のクラッドの屈折率間の比屈折率差により決定さ
れる波長域においては、ＨＥ、、モードも漏れモードに
転化し、カットオフ状態となる。
中に閉じ込められ、伝搬される。すなわち、ＨＥ、、モ
ードにはカットオフ波長あるいはカットオフ周波数が存
在しない。ところが、Ｗ型の屈折率分布を有する二重ク
ラッド構造の単一モードファイバでは、コア中の電磁界
エネルギーがコアを内包する第１のクラッドおよび第１
のクラッドを内包する第２のクラッドに漏れやすく、コ
アと第１のクラッドの径比およびコア、第１のクラッド
、第２のクラッドの屈折率間の比屈折率差により決定さ
れる波長域においては、ＨＥ、、モードも漏れモードに
転化し、カットオフ状態となる。
すなわち、第７図に示すサイドトンネル型ファイバのＸ
軸方向においては、中空部７３が第１のクラッドとして
、クラッド７２が第２のクラッドとして作用し、コア７
１中の電磁界エネルギーが中空部７３およびクラッド７
２に漏れて、ＨＥ、、モードも漏れ雪−ドとなる。
軸方向においては、中空部７３が第１のクラッドとして
、クラッド７２が第２のクラッドとして作用し、コア７
１中の電磁界エネルギーが中空部７３およびクラッド７
２に漏れて、ＨＥ、、モードも漏れ雪−ドとなる。
さらに、Ｘ軸方向にのみ中空部７３が設けられて、強い
非軸対称の屈折率分布を有するので、直交する２つの偏
波モードＨＥ、♂およびＨＥ、、’にそれぞれ互いに異
なるカットオフ波長が存在する。
非軸対称の屈折率分布を有するので、直交する２つの偏
波モードＨＥ、♂およびＨＥ、、’にそれぞれ互いに異
なるカットオフ波長が存在する。
従って、これらのカットオフ波長の間の帯域では、ＨＥ
、、ＸモードおよびＨＥ、、ｙモードのうち−方がカッ
トオフ状態に、他方が導波状態になる。
、、ＸモードおよびＨＥ、、ｙモードのうち−方がカッ
トオフ状態に、他方が導波状態になる。
すなわち、サイドトンネル型ファイバは絶対単一偏波帯
域を有し、この帯域を用いてファイバセンサを構成すれ
ば、上記の楕円コア型ファイバおよび非軸対称応力付与
型ファイバ等の複屈折ファイバが有していた問題が解決
され、高感度の測定装置や検出装置を実現することがで
きる。
域を有し、この帯域を用いてファイバセンサを構成すれ
ば、上記の楕円コア型ファイバおよび非軸対称応力付与
型ファイバ等の複屈折ファイバが有していた問題が解決
され、高感度の測定装置や検出装置を実現することがで
きる。
発Ｉが解゛しようとする問題点
このように、サイドトンネル型ファイバは楕円コア型フ
ァイバおよび非軸対称応力付与型ファイバ等に比べて理
論的に大きな利点を有するものである。しかしながら、
これまでのところ、このサイドトンネル型ファイバの製
作例は少なく、その中に絶対単一偏波帯域の存在が明示
された実例がない。
ァイバおよび非軸対称応力付与型ファイバ等に比べて理
論的に大きな利点を有するものである。しかしながら、
これまでのところ、このサイドトンネル型ファイバの製
作例は少なく、その中に絶対単一偏波帯域の存在が明示
された実例がない。
この原因として、サイドトンネル型ファイバの構造が、
コアとクラッドとの界面に中空のトンネルを有するとい
う極めて特殊なものであるので、理論解析からは良好な
特性を示すことが予測されても、その形状を実際に製造
するのは困難であるということが挙げられる。
コアとクラッドとの界面に中空のトンネルを有するとい
う極めて特殊なものであるので、理論解析からは良好な
特性を示すことが予測されても、その形状を実際に製造
するのは困難であるということが挙げられる。
特に、第７図かられかるように、低屈折率部分である中
空部７３はコア７１の全周を囲むわけではなく、コア７
１の一部に接するだけである。従って、コア７１と中空
部７３との接触面積があまり小さいと、コア７１の中の
電磁界エネルギーが外に漏洩しにくくなり、ＨＥ＋＋モ
ードにカットオフ状態が生じなくなる。そこで、絶対単
一偏波ファイバとするためには、コア７１と中空部７３
との接触面積を大きくする必要があり、そのためには中
空部７３の断面積を太き（しなければならない。このよ
うなサイドトンネル型ファイバを確実に製造することは
極めて困難であった。
空部７３はコア７１の全周を囲むわけではなく、コア７
１の一部に接するだけである。従って、コア７１と中空
部７３との接触面積があまり小さいと、コア７１の中の
電磁界エネルギーが外に漏洩しにくくなり、ＨＥ＋＋モ
ードにカットオフ状態が生じなくなる。そこで、絶対単
一偏波ファイバとするためには、コア７１と中空部７３
との接触面積を大きくする必要があり、そのためには中
空部７３の断面積を太き（しなければならない。このよ
うなサイドトンネル型ファイバを確実に製造することは
極めて困難であった。
かくして、本発明の目的は、絶対単一偏波帯域を有する
とともに確実且つ容易に製造することのできるサイドト
ンネル型定偏波光ファイバを提供することにある。
とともに確実且つ容易に製造することのできるサイドト
ンネル型定偏波光ファイバを提供することにある。
問題点を解決するための手段
本発明者等は、容易且つ確実に製造することができるサ
イドトンネル型定偏波光ファイバを種々研究した結果、
コアの全周を屈折率の小さい低屈折率部および内側クラ
ッドでとり囲み、さらにそれらを屈折率の大きい外側ク
ラッドで内包して非軸対称のＷ型用折率分布を形成する
ことが有効であることを見出した。
イドトンネル型定偏波光ファイバを種々研究した結果、
コアの全周を屈折率の小さい低屈折率部および内側クラ
ッドでとり囲み、さらにそれらを屈折率の大きい外側ク
ラッドで内包して非軸対称のＷ型用折率分布を形成する
ことが有効であることを見出した。
すなわち、本発明のサイドトンネル型定偏波光ファイバ
は、コアと、該コアを内包する内側クラッドと、該内側
クラッドを内包する外側クラッドと、前記コアに接し且
つ前記コアの両側に設けられた低屈折率部とを具備し、
前記内側クラッドは前記コアより小さい屈折率を有し、
前記外側クラッドは前記内側クラッドより大きい屈折率
を有し、さらに前記低屈折率部は前記内側クラッドより
小さい屈折率を有することを特徴とする。
は、コアと、該コアを内包する内側クラッドと、該内側
クラッドを内包する外側クラッドと、前記コアに接し且
つ前記コアの両側に設けられた低屈折率部とを具備し、
前記内側クラッドは前記コアより小さい屈折率を有し、
前記外側クラッドは前記内側クラッドより大きい屈折率
を有し、さらに前記低屈折率部は前記内側クラッドより
小さい屈折率を有することを特徴とする。
心理
以上のようなサイドトンネル型定偏波光ファイバの構成
例を第１図に示す。すなわち、この光ファイバは、屈折
率ｎｏのコア１１と、コア１１を内包 ゛する屈折率ｎ
１の内側クラッド１２と、内側クラッド１２を内包する
屈折率ｎ２の外側クラッド１３と、コア１１の両側に設
けられた屈折率ｎ３の低屈折率部分４から構成されてい
る。
例を第１図に示す。すなわち、この光ファイバは、屈折
率ｎｏのコア１１と、コア１１を内包 ゛する屈折率ｎ
１の内側クラッド１２と、内側クラッド１２を内包する
屈折率ｎ２の外側クラッド１３と、コア１１の両側に設
けられた屈折率ｎ３の低屈折率部分４から構成されてい
る。
そして、各屈折率ｎ。ｓ ｎ Ｉｓ ｎ ２およびｎ３
の間に、ｎ（１＞ｎ＋＞ｎａ 且つ ｎ２＞ｎ。
の間に、ｎ（１＞ｎ＋＞ｎａ 且つ ｎ２＞ｎ。
なる関係を持たせることにより、第１図に示すファイバ
のＸ軸方向およびｙ軸方向の屈折率分布はそれぞれ第２
図（１）および（２）のように表わされる。
のＸ軸方向およびｙ軸方向の屈折率分布はそれぞれ第２
図（１）および（２）のように表わされる。
すなわち、Ｘ軸方向には屈折率の溝が深いＷ量分。
布、ｙ軸方向には屈折率の溝が浅いＷ量分布がそれぞれ
形成される。
形成される。
このように、本発明のサイドトンネル型定偏波光ファイ
バでは、コア１１の全周にわたってＷ型用折率分布が形
成されるので、コア１１と低屈折率部１４との接触面積
が小さくてもＨＥ、、モードにカットオフ状態が生じる
。また、このＷ型用折率分布はＸ軸方向とｙ軸方向とで
はその分布形状が異なり、非軸対称となっているので、
直交する２つの偏波モードＨＥ１１ＸおよびＨＥ、、ｙ
にそれぞれ異なるカットオフ波長が存在する。
バでは、コア１１の全周にわたってＷ型用折率分布が形
成されるので、コア１１と低屈折率部１４との接触面積
が小さくてもＨＥ、、モードにカットオフ状態が生じる
。また、このＷ型用折率分布はＸ軸方向とｙ軸方向とで
はその分布形状が異なり、非軸対称となっているので、
直交する２つの偏波モードＨＥ１１ＸおよびＨＥ、、ｙ
にそれぞれ異なるカットオフ波長が存在する。
従って、本発明によれば、コア１１に接する低屈折率部
１４の断面積が小さくても絶対単一偏波帯域を有するこ
とができる。
１４の断面積が小さくても絶対単一偏波帯域を有するこ
とができる。
なお、第１図では、内側クラッド１２が低屈折率部１４
によって２つに分割されているが、低屈折率部１４は、
内側クラッド１２を２分割している必要はなく、コア１
４の両側に接していればよい。
によって２つに分割されているが、低屈折率部１４は、
内側クラッド１２を２分割している必要はなく、コア１
４の両側に接していればよい。
また、本発明によるサイドトンネル型定偏波光ファイバ
は、好ましくは、低屈折率部が中空であり、コアがＳｉ
Ｏ２ガラスからなり、内側クラッドが５ｉＯａ−Ｆガラ
スからなり、外側クラッドが、内側クラッドよりもフッ
素濃度の低いＳｉＯ，−Ｆガラスあるいは５ｉＯａガラ
スからなる。
は、好ましくは、低屈折率部が中空であり、コアがＳｉ
Ｏ２ガラスからなり、内側クラッドが５ｉＯａ−Ｆガラ
スからなり、外側クラッドが、内側クラッドよりもフッ
素濃度の低いＳｉＯ，−Ｆガラスあるいは５ｉＯａガラ
スからなる。
なお、上記した材料は、例示に過ぎず、屈折率減少ドー
パントとしては、フッ素だけでなく、ホウ素などの他の
材料を使用することもできる。
パントとしては、フッ素だけでなく、ホウ素などの他の
材料を使用することもできる。
また、屈折率増加ドーパントであるＧｅＯ２等を３１０
２ガラスに添加すると、その５ｉＯｚガラスは大きな熱
膨張係数を有するようになるが、フッ素は逆にＳｉ Ｏ
，ガラスの熱膨張係数を小さくする働きがある。このた
め、上記したようなりラッドの屈折率を減少させた、５
ｉＯ−ｚコア／５１０２−Ｆクラッド構造のファイバで
は、コアの屈折率を増加させた、５ｔＯ２−Ｇｅ０２コ
ア／Ｓｉ Ｏ−クラッド構造等の７フイバに比べて、製
造時にクラッドからコアに加えられる応力が小さいので
、コアにひび等が入りにくくなり、ファイバ作成が容易
となる。
２ガラスに添加すると、その５ｉＯｚガラスは大きな熱
膨張係数を有するようになるが、フッ素は逆にＳｉ Ｏ
，ガラスの熱膨張係数を小さくする働きがある。このた
め、上記したようなりラッドの屈折率を減少させた、５
ｉＯ−ｚコア／５１０２−Ｆクラッド構造のファイバで
は、コアの屈折率を増加させた、５ｔＯ２−Ｇｅ０２コ
ア／Ｓｉ Ｏ−クラッド構造等の７フイバに比べて、製
造時にクラッドからコアに加えられる応力が小さいので
、コアにひび等が入りにくくなり、ファイバ作成が容易
となる。
さらに、フッ素が添加されると、ＳｉＯ２ガラスは粘度
が低下するので、コアおよび外側クラッドよりもフッ素
の添加濃度の高い内側クラッドが最も低粘度となり、製
造時のプリフォームにはＷ型の粘度分布が形成される。
が低下するので、コアおよび外側クラッドよりもフッ素
の添加濃度の高い内側クラッドが最も低粘度となり、製
造時のプリフォームにはＷ型の粘度分布が形成される。
従って、低屈折率部を中空としても、この中空部分に接
している内側クラッドの粘度が低いので、プリフォーム
線引時に中空部分がつぶれにくくなり、ファイバを形成
しやすくなる。
している内側クラッドの粘度が低いので、プリフォーム
線引時に中空部分がつぶれにくくなり、ファイバを形成
しやすくなる。
更に、コアとして純粋５１０２ガラスを用いると、屈折
率を制御するためのドーパント添加により生じる散乱損
失の増加がないのでファイバがより低損失になるととも
に、耐水素特性および耐放射線特性が優れたものとなる
ことがそれぞれ次の■、■の文献に示されている。
率を制御するためのドーパント添加により生じる散乱損
失の増加がないのでファイバがより低損失になるととも
に、耐水素特性および耐放射線特性が優れたものとなる
ことがそれぞれ次の■、■の文献に示されている。
■［各種光ファイバの水素雰囲気昇温特性」真田和夫、
小林俊明他、昭和５９年度電気通信学会総合全国大会予
稿集 ■「耐放射線光ファイバの開発」 椋梨浩明、渡辺稔他
、住友電気昭和５９年９月第１２３号なお、低屈折率部
は中空に限るものではなく、フッ素濃度の高いＳｉＯ□
等、内側クラッドより小さい屈折率を有する物質で構成
してもよい。しかしながら、本発明によれば、前述した
ように低屈折率部の断面積が小さくて済み、′さらに製
造時に熱膨張によって生じる応力が小さく、また内側ク
ラッドの粘度が低いので、低屈折率部を中空としても確
実にファイバを形成することができる。そこで、低屈折
率部を中空とすれば、内側クラッドより屈折率の小さい
物質を用いる手間が省けるので、より一層、ファイバ形
成が容易となる。
小林俊明他、昭和５９年度電気通信学会総合全国大会予
稿集 ■「耐放射線光ファイバの開発」 椋梨浩明、渡辺稔他
、住友電気昭和５９年９月第１２３号なお、低屈折率部
は中空に限るものではなく、フッ素濃度の高いＳｉＯ□
等、内側クラッドより小さい屈折率を有する物質で構成
してもよい。しかしながら、本発明によれば、前述した
ように低屈折率部の断面積が小さくて済み、′さらに製
造時に熱膨張によって生じる応力が小さく、また内側ク
ラッドの粘度が低いので、低屈折率部を中空としても確
実にファイバを形成することができる。そこで、低屈折
率部を中空とすれば、内側クラッドより屈折率の小さい
物質を用いる手間が省けるので、より一層、ファイバ形
成が容易となる。
このように、Ｓｉ Ｏ−ガラスに添加されるフッ素の濃
度を調整すれば、絶対単一偏波帯域を有する定偏波光フ
ァイバを容易且つ確実に形成することができる。
度を調整すれば、絶対単一偏波帯域を有する定偏波光フ
ァイバを容易且つ確実に形成することができる。
また、本発明の定偏波光ファイバは、非軸対称のＷ型屈
折率分布を有しているので、ＨＥｌ、″モードおよびＨ
Ｅ 、’、’モードがともに伝搬する波長域においては
これら２つの偏波モードに対して複屈折性を示す。従っ
て、上記の波長域では従来の定偏波光ファイバと同様に
、本発明によるファイバを複屈折型ファイバとして用い
ることができる。
折率分布を有しているので、ＨＥｌ、″モードおよびＨ
Ｅ 、’、’モードがともに伝搬する波長域においては
これら２つの偏波モードに対して複屈折性を示す。従っ
て、上記の波長域では従来の定偏波光ファイバと同様に
、本発明によるファイバを複屈折型ファイバとして用い
ることができる。
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図に示す構成のサイドトンネル型定偏波光ファイバ
を作成した。
を作成した。
まずコアｌｌ用の直径１．ＯｍｍのＳｉＯ２ガラスと、
内側クラッド１２用のフッ素を１．２重量％含有する直
径５．０ｍｍの５ｉＯ２−Ｆガラスと、外側クラッド１
３用のフッ素を０．３重量％含有するＳｉＯ□−Ｆガラ
スからなる、半径方向に三層構造の直径２８ｍｍのガラ
スロッドをＶＡＤ法で形成する。そして、このガラスロ
ッドの断面において一直径上で且つコア１１の両側の内
側クラッド１２の部分に直径３ｍｍの孔を２つあける。
内側クラッド１２用のフッ素を１．２重量％含有する直
径５．０ｍｍの５ｉＯ２−Ｆガラスと、外側クラッド１
３用のフッ素を０．３重量％含有するＳｉＯ□−Ｆガラ
スからなる、半径方向に三層構造の直径２８ｍｍのガラ
スロッドをＶＡＤ法で形成する。そして、このガラスロ
ッドの断面において一直径上で且つコア１１の両側の内
側クラッド１２の部分に直径３ｍｍの孔を２つあける。
次に、これらの孔の中にＳＦｓを流し込みながらガラス
ロッドを加熱することによって孔の表面をプラズマエツ
チングする。その結果、孔の径が拡大されるとともに、
孔の表面が滑らかに研摩される。そして、２つの孔がコ
ア１１に達して、孔の表面にコア１１が露出するまでエ
ツチングが行なわれる。このようにして、プリフォーム
が得られる。
ロッドを加熱することによって孔の表面をプラズマエツ
チングする。その結果、孔の径が拡大されるとともに、
孔の表面が滑らかに研摩される。そして、２つの孔がコ
ア１１に達して、孔の表面にコア１１が露出するまでエ
ツチングが行なわれる。このようにして、プリフォーム
が得られる。
その後、プリフォームの２つの孔内にＮ２を流して孔内
の圧力を調節しながら、抵抗炉を用いて外径１５０μｍ
に線引し、第１図に示すようなサイドトンネル型ファイ
バを形成した。
の圧力を調節しながら、抵抗炉を用いて外径１５０μｍ
に線引し、第１図に示すようなサイドトンネル型ファイ
バを形成した。
以上のようにして形成された本実施例のファイバの測定
データを以下に記す。
データを以下に記す。
波長０．６３３μｍのＨｅ −Ｎｅレーザを光源として
ビート長を測定しようとしたところ、ビートが観察され
ず、ファイバ内での偏光状態はファイバの長手方向にお
いてほぼ一定であり均一性のよいファイバであることが
確認された。
ビート長を測定しようとしたところ、ビートが観察され
ず、ファイバ内での偏光状態はファイバの長手方向にお
いてほぼ一定であり均一性のよいファイバであることが
確認された。
また、上記の光源を一用いて円偏光を本実施例のファイ
バに入射し、出射端でのＨＥ、、ＸモードおよびＨＥ、
、’モードの各強度ＰＸおよびＰｙを測定して、ファイ
バ長に対する消光比１１０１ｏ Ｐ ｙ ／ Ｐ Ｘの
関係を調べたところ、第３図に示すような結果が得られ
た。すなわち、例えば、ファイバ長１００ｍでは消光比
が一３０ｄＢにもなり、波長０．６３３μｍの光に対し
てＨＥ、ｌＸモードは伝搬するが、ＨＥ Ｉ＋ ｙモー
ドは損失が大きくほとんど伝搬しないことがわかる。
バに入射し、出射端でのＨＥ、、ＸモードおよびＨＥ、
、’モードの各強度ＰＸおよびＰｙを測定して、ファイ
バ長に対する消光比１１０１ｏ Ｐ ｙ ／ Ｐ Ｘの
関係を調べたところ、第３図に示すような結果が得られ
た。すなわち、例えば、ファイバ長１００ｍでは消光比
が一３０ｄＢにもなり、波長０．６３３μｍの光に対し
てＨＥ、ｌＸモードは伝搬するが、ＨＥ Ｉ＋ ｙモー
ドは損失が大きくほとんど伝搬しないことがわかる。
さらに、本実施例によるファイバのＨＥ、、にモードお
よびＨＥ、、’モードの損失波長特性を調べたところ、
第４図に示す結果が得られた。第４図かられかるように
、ＨＥ１１″モードおよびＨＥ、、’モードのカットオ
フ波長はそれぞれほぼ０．６０μｍ１０．７０μｍとな
り、これらカットオフ波長間の帯域はＨＥ、、Ｘモード
のみを伝搬する絶対単一偏波帯域となっている。
よびＨＥ、、’モードの損失波長特性を調べたところ、
第４図に示す結果が得られた。第４図かられかるように
、ＨＥ１１″モードおよびＨＥ、、’モードのカットオ
フ波長はそれぞれほぼ０．６０μｍ１０．７０μｍとな
り、これらカットオフ波長間の帯域はＨＥ、、Ｘモード
のみを伝搬する絶対単一偏波帯域となっている。
なお、上記実施例では、ガラスロッドの形成方法として
ＶＡＤ法を用いたが、ＭＣＶＤ法あるいは０■Ｐ○法を
用いてもよい。
ＶＡＤ法を用いたが、ＭＣＶＤ法あるいは０■Ｐ○法を
用いてもよい。
また、ガラスロッドの孔表面のエツチングはＳＦｓの他
、ＣＦ、等を用いたプラズマエツチングでもよい。
、ＣＦ、等を用いたプラズマエツチングでもよい。
さらに、プリフォーム線引時の加熱源としては、ＣＯ２
レーザおよび超高純度カーボン炉等を使用することもで
き、また孔内の圧力調節用の気体はＮ２に限るものでは
なく、５ｉ０２に対して反応しない他の気体でもよい。
レーザおよび超高純度カーボン炉等を使用することもで
き、また孔内の圧力調節用の気体はＮ２に限るものでは
なく、５ｉ０２に対して反応しない他の気体でもよい。
発明の詳細
な説明したように本発明によれば、ＨＥ、、Ｘモードと
ＨＥ ｒ 、’モードのうち一方のみがカットオフ状態
となる絶対単一偏波帯域が存在し、唯一の偏波モードの
みを伝搬することができる。従って、上記した本発明の
定偏波光ファイバは、ファイバセンサに適用されると非
常に感度を高め、さらにファイバのみでポーラライザが
実現される等、光通信や計測その他の分野において非常
に有用なものである。
ＨＥ ｒ 、’モードのうち一方のみがカットオフ状態
となる絶対単一偏波帯域が存在し、唯一の偏波モードの
みを伝搬することができる。従って、上記した本発明の
定偏波光ファイバは、ファイバセンサに適用されると非
常に感度を高め、さらにファイバのみでポーラライザが
実現される等、光通信や計測その他の分野において非常
に有用なものである。
さらに、本発明の定偏波光ファイバは容易且つ確実に製
造し得る構成を有しているので、本発明によればサイド
トンネル型定偏波光ファイバを安価に多量に製造するこ
とができる。
造し得る構成を有しているので、本発明によればサイド
トンネル型定偏波光ファイバを安価に多量に製造するこ
とができる。
第１図は本発明のサイドトンネル型定偏波光ファイバの
１構成例を示す断面図、 第２図（１）および（２）はそれぞれ第１図の構成例の
Ｘ軸方向およびｙ軸方向の屈折率分布図、第３図および
第４図はそれぞれ本発明の実施例のファイバ長に対する
消光比を示す図および損失波長特性図、 第５図、第６図および第７図はそれぞれ従来の定偏波光
ファイバの断面図である。 〔主な参照番号〕 １１．５１．６１．７１・・コア、
１構成例を示す断面図、 第２図（１）および（２）はそれぞれ第１図の構成例の
Ｘ軸方向およびｙ軸方向の屈折率分布図、第３図および
第４図はそれぞれ本発明の実施例のファイバ長に対する
消光比を示す図および損失波長特性図、 第５図、第６図および第７図はそれぞれ従来の定偏波光
ファイバの断面図である。 〔主な参照番号〕 １１．５１．６１．７１・・コア、
Claims (3)
- （１）コアと、該コアを内包する内側クラッドと、該内
側クラッドを内包する外側クラッドと、前記コアに接し
且つ前記コアの両側に設けられた低屈折率部とを具備し
、 前記内側クラッドは前記コアより小さい屈折率を有し、
前記外側クラッドは前記内側クラッドより大きい屈折率
を有し、さらに前記低屈折率部は前記内側クラッドより
小さい屈折率を有することを特徴とするサイドトンネル
型定偏波光ファイバ。 - （２）前記低屈折率部が中空であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の定偏波光ファイバ。 - （３）前記コアはＳｉＯ＿２ガラスからなり、前記内側
クラッドはＳｉＯ＿２−Ｆガラスからなり、前記外側ク
ラッドは、前記内側クラッドよりもフッ素濃度の低いＳ
ｉＯ＿２−ＦガラスあるいはＳｉＯ＿２ガラスからなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の定偏波
光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60109625A JPS61267707A (ja) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | サイドトンネル型定偏波光フアイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60109625A JPS61267707A (ja) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | サイドトンネル型定偏波光フアイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61267707A true JPS61267707A (ja) | 1986-11-27 |
Family
ID=14515027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60109625A Pending JPS61267707A (ja) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | サイドトンネル型定偏波光フアイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61267707A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4978377A (en) * | 1988-12-09 | 1990-12-18 | Alcatel N.V. | Method of assembling a fiber optic preform from discrete preformed elements |
| JP2006528367A (ja) * | 2003-06-19 | 2006-12-14 | コーニング インコーポレイテッド | 単偏光光ファイバおよびシステム並びにそれを製造する方法 |
| EP2040102A1 (en) * | 2006-07-12 | 2009-03-25 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Polarization retaining optical fiber, manufacturing method of polarization retaining optical fiber connector, and polarization retaining optical fiber connector |
| WO2013051485A1 (ja) * | 2011-10-04 | 2013-04-11 | 住友電気工業株式会社 | 偏波保持マルチコア光ファイバ |
| WO2022172910A1 (ja) * | 2021-02-12 | 2022-08-18 | 住友電気工業株式会社 | 偏波保持光ファイバ及び偏波保持光ファイバの製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5816203A (ja) * | 1981-06-30 | 1983-01-29 | Hitachi Cable Ltd | 定偏波型光フアイバ |
| JPS597905A (ja) * | 1982-07-06 | 1984-01-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバの構造 |
-
1985
- 1985-05-22 JP JP60109625A patent/JPS61267707A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5816203A (ja) * | 1981-06-30 | 1983-01-29 | Hitachi Cable Ltd | 定偏波型光フアイバ |
| JPS597905A (ja) * | 1982-07-06 | 1984-01-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバの構造 |
Cited By (11)
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| JP4777884B2 (ja) * | 2003-06-19 | 2011-09-21 | コーニング インコーポレイテッド | 単偏光光ファイバおよびシステム並びにそれを製造する方法 |
| EP2040102A1 (en) * | 2006-07-12 | 2009-03-25 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Polarization retaining optical fiber, manufacturing method of polarization retaining optical fiber connector, and polarization retaining optical fiber connector |
| JPWO2008007743A1 (ja) * | 2006-07-12 | 2009-12-10 | 古河電気工業株式会社 | 偏波保持光ファイバおよび偏波保持光ファイバ接続体の製造方法ならびに偏波保持光ファイバ接続体 |
| EP2040102A4 (en) * | 2006-07-12 | 2010-02-24 | Furukawa Electric Co Ltd | POLARIZATION-MAKING GLASS FIBER, METHOD FOR PRODUCING A POLARIZATION-RESERVING GLASS FIBER AND POLARIZATION-SAVING GLASS FIBER PLUG |
| US7809223B2 (en) | 2006-07-12 | 2010-10-05 | The Furukawa Electric Co., Ltd | Polarization-maintaining optical fiber, method of manufacturing polarization-maintaining optical-fiber connecting portion, and polarization-maintaining optical-fiber connecting portion |
| JP2014197214A (ja) * | 2006-07-12 | 2014-10-16 | 古河電気工業株式会社 | 偏波保持光ファイバ |
| WO2013051485A1 (ja) * | 2011-10-04 | 2013-04-11 | 住友電気工業株式会社 | 偏波保持マルチコア光ファイバ |
| JP2013080126A (ja) * | 2011-10-04 | 2013-05-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 偏波保持マルチコア光ファイバ |
| WO2022172910A1 (ja) * | 2021-02-12 | 2022-08-18 | 住友電気工業株式会社 | 偏波保持光ファイバ及び偏波保持光ファイバの製造方法 |
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