JPS62249110A - 円複屈折単一モ−ド光フアイバ - Google Patents
円複屈折単一モ−ド光フアイバInfo
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- JPS62249110A JPS62249110A JP61093161A JP9316186A JPS62249110A JP S62249110 A JPS62249110 A JP S62249110A JP 61093161 A JP61093161 A JP 61093161A JP 9316186 A JP9316186 A JP 9316186A JP S62249110 A JPS62249110 A JP S62249110A
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- Japan
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- optical fiber
- mode optical
- birefringent single
- polarization
- outer diameter
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- Pending
Links
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- 230000010287 polarization Effects 0.000 abstract description 17
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 7
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 abstract description 4
- UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.CCOC(N)=O UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 abstract description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 13
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 8
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- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
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Landscapes
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１）産業上の利用分野
本発明は、光センサ等への応用が期待され、かつ偏波保
持＠性を改良した円複屈折単一モード光ファイバに関す
る。
持＠性を改良した円複屈折単一モード光ファイバに関す
る。
（２）従来の技術
一般に、偏波面を保存する光ファイバとして、単一モー
ド光ファイバを用いて行なうものが知られている。
ド光ファイバを用いて行なうものが知られている。
軸対称の単一モード光ファイバでは、これにより直線偏
波が伝搬されている際に、光ファイバに一定のねじり（
ψ回転／ｍ）を与えると、光ファイバのガラス材料に旋
光性を生じ、直線偏波面が同じ向きにひきずられて少し
回転し、この性質を誘電体の光学活性（ｏｐｔｉｃａｌ
ａｃｔｉｖｉｔｙ）という。
波が伝搬されている際に、光ファイバに一定のねじり（
ψ回転／ｍ）を与えると、光ファイバのガラス材料に旋
光性を生じ、直線偏波面が同じ向きにひきずられて少し
回転し、この性質を誘電体の光学活性（ｏｐｔｉｃａｌ
ａｃｔｉｖｉｔｙ）という。
そのひきずられた回転の大きさは上記ねじりに比例して
αψ（回転／ｍ）で表わされる。このとき比例係数αを
旋光能といい、石英ガラスの場合α＝０．０７であるこ
とが理論・実験両面から確かめられている。
αψ（回転／ｍ）で表わされる。このとき比例係数αを
旋光能といい、石英ガラスの場合α＝０．０７であるこ
とが理論・実験両面から確かめられている。
この現象の応用として偏波面を強力に保存するものとし
て、単一円偏波ファイバが考案された。
て、単一円偏波ファイバが考案された。
即ち、上記直線偏波は、２つの反対方向に回転する円偏
波ＨＥ＋モードとＨＥ−モードとが合成して−の直線偏
波になったものと考えることもできる。従って、上記旋
光性とは、右ねじ方向に回転する円偏波ＨＥ＋モードと
左ねじの方向に回転する円偏波ＨＥ−モードとの各伝搬
定数β＋、β−が異なる現象であると考えることができ
、伝搬定数の差Δβは次式で表わされる。
波ＨＥ＋モードとＨＥ−モードとが合成して−の直線偏
波になったものと考えることもできる。従って、上記旋
光性とは、右ねじ方向に回転する円偏波ＨＥ＋モードと
左ねじの方向に回転する円偏波ＨＥ−モードとの各伝搬
定数β＋、β−が異なる現象であると考えることができ
、伝搬定数の差Δβは次式で表わされる。
Δβ＝１β十−β−１＝ α
従って、軸対称の単一モード光ファイバにある程度大き
なねじりを与えると、上記伝搬定数β＋。
なねじりを与えると、上記伝搬定数β＋。
β−間に差を生じてΔβが犬となり、円偏波ＨＥ＋モー
ドとＨＥ−モードとの結合が減少して、単一円偏波を伝
送し５るファイバが作られる。このような性状を光ファ
イバの円複屈折性という。従って、円複屈折単一モード
光ファイバのうち上記単一円偏波伝送型のものは、偏波
が伝搬するにつれて偏波主軸が回転し、偏波分散が小さ
く、しかも光ファイバを十分ねじると全ての入射偏波に
対し偏波が良く保持される。従って、この型のファイバ
は、その強力な偏波面保持特性を利用して、光フアイバ
ジャイロやマツハツエンダ千渉計等の高精度光計測や、
超長距離伝送のためのコヒーレント通信に応用されてい
る。
ドとＨＥ−モードとの結合が減少して、単一円偏波を伝
送し５るファイバが作られる。このような性状を光ファ
イバの円複屈折性という。従って、円複屈折単一モード
光ファイバのうち上記単一円偏波伝送型のものは、偏波
が伝搬するにつれて偏波主軸が回転し、偏波分散が小さ
く、しかも光ファイバを十分ねじると全ての入射偏波に
対し偏波が良く保持される。従って、この型のファイバ
は、その強力な偏波面保持特性を利用して、光フアイバ
ジャイロやマツハツエンダ千渉計等の高精度光計測や、
超長距離伝送のためのコヒーレント通信に応用されてい
る。
解決すべき問題点
ここで、上記高精度光計測やコヒーレント通信に応用で
きる程度の十分に強力な偏波保持特性を持たせるために
は、光ファイバのねじりの割合が太きいほどよいことが
知られている。しかるに、従来の光ファイバは外径が１
２５μｍ程度あるため、余り大きな割合でねじると、ガ
ラス表面の歪みが大きくなりすぎて耐えられず光ファイ
バが破断してしまうという欠点があった。従って、現実
には光ファイバのねじりの割合が比較的小さく、十分な
偏波保持特性を得られず、性能上問題があるという欠点
があった。
きる程度の十分に強力な偏波保持特性を持たせるために
は、光ファイバのねじりの割合が太きいほどよいことが
知られている。しかるに、従来の光ファイバは外径が１
２５μｍ程度あるため、余り大きな割合でねじると、ガ
ラス表面の歪みが大きくなりすぎて耐えられず光ファイ
バが破断してしまうという欠点があった。従って、現実
には光ファイバのねじりの割合が比較的小さく、十分な
偏波保持特性を得られず、性能上問題があるという欠点
があった。
問題点の解決手段
本発明は上記問題点を解決したものであり、所定外径の
単一モード光ファイバを所定の割合でねじり、該ねじり
により光ファイバに円複屈折性を生ぜしめて偏波保持特
性を持たせてなる円複屈折単一モード光ファイバであっ
て、前記所定外径は５０μｍ以下であり、かつ前記所定
の割合いは１ｍあたり少なくとも２００回転以上である
ことを特徴とするものである。
単一モード光ファイバを所定の割合でねじり、該ねじり
により光ファイバに円複屈折性を生ぜしめて偏波保持特
性を持たせてなる円複屈折単一モード光ファイバであっ
て、前記所定外径は５０μｍ以下であり、かつ前記所定
の割合いは１ｍあたり少なくとも２００回転以上である
ことを特徴とするものである。
実施例
次に、その実施例を図面と共に説明する。
第１図囚、［Ｆ］）は夫々本発明に係る円複屈折単一モ
ード光ファイバの一実施例の側面図及び縦断正面図であ
る。
ード光ファイバの一実施例の側面図及び縦断正面図であ
る。
第１図囚、０３）中、１は円複屈折単一モード光ファイ
バで、コア２とクラッド３とよりなり、更にこれを例え
ば図中矢印方向へ所定の割合（以下ねじり率という）で
ねじりその後例えば熱硬化型ウレタンアクリレート に
よりコーティングしてコーティング層４を形成したもの
である。尚第１図回申、符号５はそのねじり線を示す。
バで、コア２とクラッド３とよりなり、更にこれを例え
ば図中矢印方向へ所定の割合（以下ねじり率という）で
ねじりその後例えば熱硬化型ウレタンアクリレート に
よりコーティングしてコーティング層４を形成したもの
である。尚第１図回申、符号５はそのねじり線を示す。
即ち、光ファイバ１は、上記の如く、十分ねじるほど偏
波保持特性が向上することが知られているので、次に述
べる如く、光ファイバ１の径を小さくすることにより、
ねじり率を増大させる実験を行なった。
波保持特性が向上することが知られているので、次に述
べる如く、光ファイバ１の径を小さくすることにより、
ねじり率を増大させる実験を行なった。
実験例（１）
コア２の径が８．５μｍ、比屈折率差０．３％、クラッ
ド３の外径が５０μｍの５０本の同一石英系単一モード
光ファイバ（長さｘｏｍ）を５グループに分けて、各グ
ループ１０本のファイバを夫々ねじり率１００，１５０
，２００，５００回転Ａでねじった後、夫々熱硬化型ウ
レタンアクリレートで外径１５０μｍになるようコーテ
ィングしてコーティング層４を形成し、上記ねじりが戻
らないようにした。
ド３の外径が５０μｍの５０本の同一石英系単一モード
光ファイバ（長さｘｏｍ）を５グループに分けて、各グ
ループ１０本のファイバを夫々ねじり率１００，１５０
，２００，５００回転Ａでねじった後、夫々熱硬化型ウ
レタンアクリレートで外径１５０μｍになるようコーテ
ィングしてコーティング層４を形成し、上記ねじりが戻
らないようにした。
これらのファイバーの一端に波長１．３μｍの直線偏波
を入射し、ファイバの他端で消光比を計測した所、第２
図に示す実験結果が得られた。同図はねじり率（回転／
ｍ）の変化に対する出射端の消光比（ｄＢ）の変化をフ
ァイバー外径に応じて示したものであり、同図中、直線
α〜ｄは夫々ねじり率１００，１５０，２００，５００
回転／ｍに対する各ファイバの消光比をプロットして、
これらを各グループ１０本毎に互いに線で接ないだもの
であり、又各直線α〜ｄの中間部の丸印は各グループ毎
の消光比の平均値を示している。尚この場合の消光比と
は光波の互いに直交する偏波成分の比であるため、ｃＬ
Ｂの絶対値が大きいほど偏波状態が良く保たれているこ
とを示す。
を入射し、ファイバの他端で消光比を計測した所、第２
図に示す実験結果が得られた。同図はねじり率（回転／
ｍ）の変化に対する出射端の消光比（ｄＢ）の変化をフ
ァイバー外径に応じて示したものであり、同図中、直線
α〜ｄは夫々ねじり率１００，１５０，２００，５００
回転／ｍに対する各ファイバの消光比をプロットして、
これらを各グループ１０本毎に互いに線で接ないだもの
であり、又各直線α〜ｄの中間部の丸印は各グループ毎
の消光比の平均値を示している。尚この場合の消光比と
は光波の互いに直交する偏波成分の比であるため、ｃＬ
Ｂの絶対値が大きいほど偏波状態が良く保たれているこ
とを示す。
第２図によれば、直線α〜ｄの出射端消光比の最悪値は
夫々的−１４，−２０，−２５，−３１ｄｆ３であった
。しかるに、光フアイバセンサ等への適用を考えると、
出射端での消光比は一２５ｄＢ以下であることが必要で
ある。従って、この場合、直線’？”’％即ちねじり率
２００，５００回転４の場合が使用に耐えることがわか
る。つまり、偏波保持特性を向上する観点では、ファイ
バの徂５０μｍのとき、ねじり率２００回転／ｍ以上が
実用上好適であることがわかった。尚外径５０μｍは光
ファイバの一般的な数値を示すが、ファイバの径が５０
μｍの他にある程度変化しても、偏波保持特性上上記ね
じり率２００回転／ｍ以上の条件は殆ど変化しないこと
も確認された。
夫々的−１４，−２０，−２５，−３１ｄｆ３であった
。しかるに、光フアイバセンサ等への適用を考えると、
出射端での消光比は一２５ｄＢ以下であることが必要で
ある。従って、この場合、直線’？”’％即ちねじり率
２００，５００回転４の場合が使用に耐えることがわか
る。つまり、偏波保持特性を向上する観点では、ファイ
バの徂５０μｍのとき、ねじり率２００回転／ｍ以上が
実用上好適であることがわかった。尚外径５０μｍは光
ファイバの一般的な数値を示すが、ファイバの径が５０
μｍの他にある程度変化しても、偏波保持特性上上記ね
じり率２００回転／ｍ以上の条件は殆ど変化しないこと
も確認された。
実験例（２）
次に、クラッド３の外径が９０．７０，５０゜３０μｍ
で他の条件（コア２の径８．５μｍ；比屈折率差０．３
％）は上記実験例の場合と同一の各１０本の石英系単一
モード光ファイバ（長さ１０ｍ）を夫々同一のねじり率
２００回転／ｍでねじった後、ねじり状態のまま１月間
保持した。
で他の条件（コア２の径８．５μｍ；比屈折率差０．３
％）は上記実験例の場合と同一の各１０本の石英系単一
モード光ファイバ（長さ１０ｍ）を夫々同一のねじり率
２００回転／ｍでねじった後、ねじり状態のまま１月間
保持した。
その結果、外径９０μｍのものは１月後に全て破断し、
その破断に至るまでの時間は約８時間であった。又外径
７０μｍのものは、１月後に６本が破断していた。又外
径５０μｍ及び３０μｍのものは、１月後においても夫
々１本も破断しなかった。従って、これによれば、ガラ
ス表面の歪みをねじりによる破断を逸れる程度に抑える
ためには、ねじり率２００回転／ｍの条件では、ファイ
バの径は５０μｍ以下でなければならないことがわかっ
た。このことにより、ねじり率が２００回転回転風上の
任意値であれば、ファイバ径が５０μ扉より小さい値の
方が望ましいことは当然予想され、この場合偏波保持特
性がより向上することも予想される。
その破断に至るまでの時間は約８時間であった。又外径
７０μｍのものは、１月後に６本が破断していた。又外
径５０μｍ及び３０μｍのものは、１月後においても夫
々１本も破断しなかった。従って、これによれば、ガラ
ス表面の歪みをねじりによる破断を逸れる程度に抑える
ためには、ねじり率２００回転／ｍの条件では、ファイ
バの径は５０μｍ以下でなければならないことがわかっ
た。このことにより、ねじり率が２００回転回転風上の
任意値であれば、ファイバ径が５０μ扉より小さい値の
方が望ましいことは当然予想され、この場合偏波保持特
性がより向上することも予想される。
発明の効果
上述の如く、本発明によれば、円複屈折単一モード光フ
ァイバの外径を５０μｍ以下、かつねじり率を少なくと
も２００回転／ｍとしているため、上記ねじり率の条件
により実用上十分な偏波保持特性を得て性能を向上しえ
、又上記外径の条件によりガラス表面の歪みを破断のお
それのない程度に抑えて、耐久性を向上しうるとい５効
来がある。
ァイバの外径を５０μｍ以下、かつねじり率を少なくと
も２００回転／ｍとしているため、上記ねじり率の条件
により実用上十分な偏波保持特性を得て性能を向上しえ
、又上記外径の条件によりガラス表面の歪みを破断のお
それのない程度に抑えて、耐久性を向上しうるとい５効
来がある。
第１図面、（Ｂ）は夫々本発明に係る円複屈折単一モー
ド光ファイバの一実施例の側面図及び縦断正面図、第２
図は上記光ファイバのねじり率の変化に対する出射端の
消光比の変化をファイバ外径の変化に応じて示す図表で
ある。 １・・・円複屈折単一モード光ファイバ、２・・・コア
、 ３・・・フラッド、４・・・コーティン
グ層 ５・・・ねじり線。 特許出願人 住友電気工業株式会社 （外５名） 第１図 （Ａ） （Ｂ）第２図 □ねじり率（回転／ｍ）
ド光ファイバの一実施例の側面図及び縦断正面図、第２
図は上記光ファイバのねじり率の変化に対する出射端の
消光比の変化をファイバ外径の変化に応じて示す図表で
ある。 １・・・円複屈折単一モード光ファイバ、２・・・コア
、 ３・・・フラッド、４・・・コーティン
グ層 ５・・・ねじり線。 特許出願人 住友電気工業株式会社 （外５名） 第１図 （Ａ） （Ｂ）第２図 □ねじり率（回転／ｍ）
Claims (1)
- （１）所定外径の単一モード光ファイバを所定の割合で
ねじり、該ねじりにより光ファイバに円複屈折性を生ぜ
しめて偏波保持特性を持たせてなる円複屈折単一モード
光ファイバであって、前記所定外径は５０μｍ以下であ
り、かつ前記所定の割合いは１ｍあたり少なくとも２０
０回転以上であることを特徴とする円複屈折単一モード
光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61093161A JPS62249110A (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | 円複屈折単一モ−ド光フアイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61093161A JPS62249110A (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | 円複屈折単一モ−ド光フアイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62249110A true JPS62249110A (ja) | 1987-10-30 |
Family
ID=14074834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61093161A Pending JPS62249110A (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | 円複屈折単一モ−ド光フアイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62249110A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0450835A2 (en) * | 1990-04-04 | 1991-10-09 | Smiths Industries Public Limited Company | Optical multiplexing |
| US5324934A (en) * | 1991-05-01 | 1994-06-28 | Megamation Incorporated | Fiberoptic encoder for linear motors and the like |
| EP0630865A1 (en) * | 1993-06-22 | 1994-12-28 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Optical fiber preform, optical fiber and their manufacturing methods |
-
1986
- 1986-04-22 JP JP61093161A patent/JPS62249110A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0450835A2 (en) * | 1990-04-04 | 1991-10-09 | Smiths Industries Public Limited Company | Optical multiplexing |
| US5324934A (en) * | 1991-05-01 | 1994-06-28 | Megamation Incorporated | Fiberoptic encoder for linear motors and the like |
| EP0630865A1 (en) * | 1993-06-22 | 1994-12-28 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Optical fiber preform, optical fiber and their manufacturing methods |
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