JPS6139365Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は光通信に使用されるシングルモードの
光フアイバに関し、特に長円形横断面のコアを有
する一定偏波光フアイバを複数本リボン状に束ね
た光フアイバリボンに関する。

近年、光通信技術において、光フアイバの実用
化が急速に発達してきた。例えば、コンピユータ
等に光フアイバを実装する場合は複数本の光フア
イバがリボン状（帯状）に束ねられて実装される
のがほとんどである。従つて一方の光学的装置、
例えば光集積回路（光IC）と他方の装置との光
学的接続も光フアイバリボンが使用される場合が
多い。

従来、この種の光フアイバリボンは、例えば、
第１図に示すように円形横断面のコア３とクラツ
ド５からなるシングルモード・フアイバ１を束ね
たものが使用されている。この円形断面コア３の
シングルモード・フアイバ１は、本来は光の偏波
面すなわち電界の方向が一定方向をもつて伝搬す
べきものであるが、コア断面が円形であるため実
際上はフアイバの不完全性（例えばコア３とクラ
ツド５の境界面の凸凹、屈折率分布の不完全性な
ど）によつて伝搬塗中で例えば第２図に示すよう
に電界の方向がＥからＥに変更され易い。従つ
て、このシングルモード・フアイバ１ではシング
ルモードを保つことはできるが電界の向きまで一
定方向に保つことはできない。それゆえ、この種
のフアイバをリボン状に束ねて使用しても単に配
線の整理に都合が良いだけで光学的効果はない。
しかしながら、光通信技術の進歩に伴い、電界の
向きを一定方向に保持して伝搬可能なシングルモ
ード・フアイバすなわち一定偏波光フアイバが要
求されるようになつた。この要求に応えて、第３
図に示すような長円形断面のコア１３を有するフ
アイバ１１すなわち一定偏波光フアイバ１１が開
発され使用されている。この一定偏波光フアイバ
１１においても光学的にさらに有利に使用するた
めにはコア１３の形状寸法等に対応した使用形態
等を工夫し改善を計ることが望ましい。

依つて、本考案の目的はこのような一定偏波光
フアイバの性質を巧みに利用し、フアイバ使用時
におけるフアイバの曲がりによる放射損失を最小
限とする一定偏波光フアイバリボンを提供するこ
とにある。

この目的は、本考案に依ると、長円形断面のコ
アを有する一定偏波光フアイバを複数本リボン状
に束ねると共に上記コアの長円形断面の長軸径又
は短軸径方向をリボン幅方向と平行に配列して形
成したことを特徴とする一定偏波光リボンによつ
て達成される。

以下、本考案を添付図面に示す実施例に基づい
て詳細に説明する。

第４図は本考案による一定偏波光フアイバリボ
ン１０の斜視図であり、該リボン１０は長円形断
面のコア１３と円形外周のクラツド１５からなる
一定偏波光フアイバ１１を複数本リボン状に配置
して外被部材１７によつて保持固定し、かつコア
１３の長軸径方向をリボン１０の幅方向すなわち
矢印ｘ方向と平行に配列して形成された実施例で
ある。

第５図に示すフアイバリボンは第４図の場合と
同様に形成されたものであるが、コア１３′の短
軸径方向がフアイバリボン１０′の幅方向と平行
に配列して形成された実施例の斜視図である。上
記第４図と第５図に示すいずれのフアイバリボン
もその形状から明らかなように厚さ方向（矢印ｙ
方向）には曲り易いが、幅方向（矢印ｘ方向）に
は曲り難く形成されている。このような曲りに関
する性質に対応して、これらのフアイバリボン１
０，１０′はその長円形断面コア１３，１３′の
長・短径の形状寸法と配置方向を工夫して効率よ
く一定偏波（電界方向が一定方向）で光が伝搬可
能に構成されているものである。

次に、本考案の原理と効果を説明する。よく知
られているように光フアイバのモード数を決める
のに次式が用いられている。

Ｖ＝２〓π／λan₁√２ (1) 但し、Δ＝ｎ_１ ^２−ｎ_２ ^２／２ｎ_１ ^２ Δ：コアとクラツドの比屈折率差 n₁：コアの屈折率 n₂：クラツドの屈折率 λ：光の波長（μｍ） 2a：コア径（μｍ） このＶは規格化周波数（又は、規格化導波路
幅） と呼ばれており、Ｖ＜2.405の条件を満たす場合
がシングルモード・フアイバであり、Ｖ＞2.405
の条件を満たす場合がマルチモード・フアイバで
ある。従つて、本考案においては、λ，n₁，n₂を
選定しＶ値が2.405よりも小さくかつ2.405に近い
値におけるコアの半径すなわちシングルモード条
件を満たしかつ最も大きい半径をａとしてこれを
長円形断面コアに適用すると第６図に示すように
円形コアＳに対してＰとＱの２種類の長円形コア
が定められる。これらのコアＰ，Ｑを長軸径方向
を縦と横にして配置すると第７図のようになる。
イとロのコアＰについては図示の如くａ＞a′であ
るから長径及び短径いづれもシングルモード条件
を満さしている。従つてこの場合コア径の大きい
方が多くのパワーが許容できるので電界Ｅの方向
を長軸径方向に合わせて偏波を励振することにな
る。次にハとニのコアＱについては図示の如くａ
＜a₁であるから短軸径はシングルモード条件を満
たしているが長軸径はこのa₁に対するＶ値がＶ＞
2.405となるのでマルチモード条件となる。従つ
てシングルモードの偏波を伝えるためには電界Ｅ
の方向を短軸径方向に合わせて励振することにな
る。

一方、光フアイバは第８図に示すように曲げら
れることによつて光の放射損失を生ずることが知
られている。この曲げ半径及び曲げ方向のコアの
半径と放射損失の相対関係について、シユナイダ
ー（Snyder）等が“Reflection at ａ curyed
dielctric interface−
electromagnetictunneling”、1976、MDT−23、
Ｐ、134〜Ｐ、141で、またワムプリン
（Wambline）が“Electronics letters14”，
Oet.1976、Vo1.12、No.21における“Radiation
fromcurved single mode fiber”，P.576〜P.569
で次の如く指摘している。すなわち、フアイバの
曲率半径をＲ、曲げ方向のコア半径をa₀、クラツ
ドの屈折率をn₂、放射損失をＬとすると、 n₂・exp（ａ_０／Ｒ）∝Ｌ (2) であると発表している。この(2)式から明らかなよ
うにＲを一定するとa₀が小さい方が放射損失Ｌが
少ないことが分る。従つて第８図の場合、イとロ
を比較するとa₀′＜a₀であるからロ状態の方が放
射損失Ｌが少いことになる。

さて、この曲りによる放射損失を考慮して再び
第７図にもどつて検討してみる。第７図におい
て、先づイとロの場合を比較ると、ａ＞a′である
ため明らかにロの状態の方が放射損失が少く有利
である。このロの状態を保つようにフアイバをリ
ボン状に束ねて形成したものが前述の第４図に示
す実施例である。次に、ハとニの場合を比較する
と、ａ＜a₁であるためニの状態の方が放射損失が
少ない。しかしこの場合は前述の如く長軸径はマ
ルチモード条件を満たしているので、短軸径方向
に偏波の電界Ｅの方向を合せて励振するものであ
るから、本考案の目的からみるとフアイバ全体の
放射損失としては多いが一定偏波の損失が少いハ
の状態の場合の方が有益である。このハの状態を
保つように形成したフアイバリボンが前述の第５
図に示した実施例である。

本考案のフアイバリボンは以上のように構成さ
れることにより、接続すべき光学装置の接続部に
おけるフアイバの長円形断面コアの長軸径方向が
縦又は横方向いづれに形成されていてもそれにそ
れぞれ適応して接続可能であり、またリボン状に
形成することにより上記の如く曲りによる光の放
射損失が最小限で一波偏波が伝搬しうるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の円形断面コアを有するフアイバ
リボンの斜視図、第２図は円形断面コアを有する
フアイバの説明図、第３図は長円形断面コアを有
するフアイバの説明図、第４図と第５図はそれぞ
れ本考案の実施例を示す斜視図、第６図乃至第８
図は長円形断面コアにおける長軸径方向の配置と
曲りについての説明図。 １，１１，１１′……光フアイバ、３，１３，
１３′，Ｐ，Ｑ，Ｓ……コア、５，１５，１５′…
…クラツド、１０，１０′……一定偏波光フアイ
バリボン、１７……外被部材、Ｅ……電界方向、
Ｒ……曲げ半径。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 長円形横断面のコアを有する一定偏波光フアイ
   バを複数本リボン状に束ねた光フアイバリボンで
   あつて、上記コアの長円形断面の長軸又は短軸を
   リボン幅方向と平行に配列して形成したことを特
   徴とする一定偏波光フアイバリボン。