JPS62283304A - 絶対単一偏波面保存光フアイバ - Google Patents
絶対単一偏波面保存光フアイバInfo
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- JPS62283304A JPS62283304A JP61124664A JP12466486A JPS62283304A JP S62283304 A JPS62283304 A JP S62283304A JP 61124664 A JP61124664 A JP 61124664A JP 12466486 A JP12466486 A JP 12466486A JP S62283304 A JPS62283304 A JP S62283304A
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- Japan
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- refractive index
- axis direction
- optical fiber
- fiber
- jacket
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- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 25
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 15
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 6
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Classifications
-
- 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
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- 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
３、発明の詳細な説明
し産業上の利用分野１
本発明は絶対単一偏波面保存光ファイバに係り、特に曲
げを必要とけずに絶対単一偏波面保存特性を示す楕円ジ
ャケット型ファイバに関するものである。 ［従来の技術］ 従来の絶対単一偏波面保存光ファイバでは一般に直交す
る２つの偏波モードの曲げ損失特性に差を持たせ、一方
の偏波モードのみを減衰させていた。すなわち、２つの
偏波モードにそれぞれ異なるカットオフ波長を設定した
偏波面保存光ファイバを直径数αでコイル状に巻回し、
一方の偏波セードの曲げ損失を数１０ｄＢ／ ｌｋ程度
、他方の偏波モードの曲げ損失を数ｄｌｌ／ Ｋｍ以下
として実質的に一つの偏波モードのみが伝播されるよう
にしていた。 ［発明が解決しようとする問題点］ 従って、この種の絶対単一偏波面保存光ファイバは主に
コイル型の光フアイバ偏光子としては用いられたが、次
のような問題点を有していた。 ■ 各偏波モードに所定の曲げ損失を与えるための曲げ
半径はこれら偏波モードのカットオフ波長の差により決
定されるので、小型のコイル型偏光子を得ようとすると
それに適した光ファイバを用意しなければならず、歩留
りが悪い。 ■ 一定の曲げを印加する必要があるので長尺の絶対単
一偏波面保存光ファイバを実現することが不可能であり
、その結果コヒーレント通信用として用いることができ
ない。 ■ カットオフ波長の差が大きな光ファイバを用いるこ
とが望ましいが、このような光ファイバを製造する際の
歩留りが悪い。 かくして、本発明の目的は上記従来技術の問題点を解消
し、曲げを印加しなくても絶対単一偏波面保存特性を示
す絶対単一偏波面保存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１ 本発明の絶対単一偏波面保存光ファイバは上記目的を達
成するために、コアを中心としてその外周部に順次クラ
ッド、楕円ジャケット及びサポートが設けられている４
層構造の偏波面保存光ファイバにおいて、上記サポート
が上記クラッドと等しい屈折率を有すると共に上記楕円
ジャケットの屈折率分布をその円周方向に分割して楕円
の短軸方向では上記クラッドより低く且つ長軸方向では
上記短軸方向よりさらに低い屈折率を有するようにした
ものである。 ［作 用］ 以上のような構成とすることにより、楕円の長軸方向及
び短軸方向に共にＷ型の屈折率分布が形成され、しかも
その溝の深さが両方向で異なり、短軸方向が長軸方向よ
り浅い構造となる。 一般に、Ｗ型の屈折率分布を有する光ファイバではその
溝の深さによって単一導波モード領域が決定されるので
、上述したような構造の本発明のファイバにおいては長
軸方向の偏波モードの単一導波モード領域と短軸方向の
偏波モードの単一導波モード領域とがずれることになる
。従って、長軸方向及び短軸方向の一方が単一導波モー
ド領域内で且つ他方が漏洩モード領域となる範囲内に動
作点を設定すれば絶対単一偏波伝送が行なわれる。 ［実施例］ 以下、本発明の実施例を添付図面に従って説明する。 第１図（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ本発明の一実施例
に係る絶対単一偏波面保存光ファイバの横断面図、Ｘ軸
方向の屈折率分布図及びＹ軸方向の屈折率分布図である
。図中、１はＧｅが添加された５ｉ０２ガラスからなる
コアであり、このコア１の外周部にこれを囲繞するよう
に純粋ＳｉＯ２ガラスからなるクラッド２が設けられて
いる。さらに、クラッド２の外周部にこれを囲繞するよ
うに楕円ジャケット３が設けられている。この楕円ジャ
ケット３はＰ２Ｏ５及びＢ２Ｏ３を添加した５ｉ０２ガ
ラスからなり大きな熱膨張係数を有すると共にその短軸
方向くＹ軸方向）においてはＢ２Ｏ３の添加逗が大きく
第１図（Ｃ）の如くクラッド２の屈折率ｎＯより低い屈
折率ｎ１ｔを有し、長軸方向（Ｘ軸方向）においてはさ
らにＢ２Ｏ３の添加徂が大きく第１図（ｂ）の如く短軸
方向の屈折率ｎＩｔより低い屈折率ｎｌｃを有している
。 さらに、この楕円ジャケット３の外周部にこれを囲繞す
るように純粋ＳｉＯ＋ガラスからなりクラッド２と笠し
い屈折率ｎｏを有するサポート４が設けられている。 次に、本実施例の作用を述べる。 上述したように、本実施例のファイバはＸ軸方向及びＹ
軸方向共にＷ型の屈折率分布を有しているが、その溝の
深さは両方向で異なり、Ｙ軸方向がＸ軸方向より浅い構
造となっている。ここでコア１とクラッド２の階段状屈
折率分布をこれと等価的なステップ型分布（ＥＳＩ）に
置き換え、このＥＳＩ分布と楕円ジャケット３及びサポ
ート４から構成されるＸ軸方向及びＹ軸方向の各Ｗ型フ
ァイバのＵ−■特性を第２図に示す。Ｕは等価的なコア
内における正規化横方向位相定数でこのＷ型ファイバの
固有方程式を解くことにより得られ、■は等価的なコア
と楕円ジャケット３から決定される正規化周波数である
。 なお、上記のＥＳＩ分布におけるコア半径ａ。。 Ｘ軸方向の比屈折率差△。、及びＹ軸方向の比屈折率差
へ。ｔはコア１とクラッド２の階段状屈折率分布をＦ
（ｒ）としたときそれぞれ以下の（１）式、（２）式及
び
げを必要とけずに絶対単一偏波面保存特性を示す楕円ジ
ャケット型ファイバに関するものである。 ［従来の技術］ 従来の絶対単一偏波面保存光ファイバでは一般に直交す
る２つの偏波モードの曲げ損失特性に差を持たせ、一方
の偏波モードのみを減衰させていた。すなわち、２つの
偏波モードにそれぞれ異なるカットオフ波長を設定した
偏波面保存光ファイバを直径数αでコイル状に巻回し、
一方の偏波セードの曲げ損失を数１０ｄＢ／ ｌｋ程度
、他方の偏波モードの曲げ損失を数ｄｌｌ／ Ｋｍ以下
として実質的に一つの偏波モードのみが伝播されるよう
にしていた。 ［発明が解決しようとする問題点］ 従って、この種の絶対単一偏波面保存光ファイバは主に
コイル型の光フアイバ偏光子としては用いられたが、次
のような問題点を有していた。 ■ 各偏波モードに所定の曲げ損失を与えるための曲げ
半径はこれら偏波モードのカットオフ波長の差により決
定されるので、小型のコイル型偏光子を得ようとすると
それに適した光ファイバを用意しなければならず、歩留
りが悪い。 ■ 一定の曲げを印加する必要があるので長尺の絶対単
一偏波面保存光ファイバを実現することが不可能であり
、その結果コヒーレント通信用として用いることができ
ない。 ■ カットオフ波長の差が大きな光ファイバを用いるこ
とが望ましいが、このような光ファイバを製造する際の
歩留りが悪い。 かくして、本発明の目的は上記従来技術の問題点を解消
し、曲げを印加しなくても絶対単一偏波面保存特性を示
す絶対単一偏波面保存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１ 本発明の絶対単一偏波面保存光ファイバは上記目的を達
成するために、コアを中心としてその外周部に順次クラ
ッド、楕円ジャケット及びサポートが設けられている４
層構造の偏波面保存光ファイバにおいて、上記サポート
が上記クラッドと等しい屈折率を有すると共に上記楕円
ジャケットの屈折率分布をその円周方向に分割して楕円
の短軸方向では上記クラッドより低く且つ長軸方向では
上記短軸方向よりさらに低い屈折率を有するようにした
ものである。 ［作 用］ 以上のような構成とすることにより、楕円の長軸方向及
び短軸方向に共にＷ型の屈折率分布が形成され、しかも
その溝の深さが両方向で異なり、短軸方向が長軸方向よ
り浅い構造となる。 一般に、Ｗ型の屈折率分布を有する光ファイバではその
溝の深さによって単一導波モード領域が決定されるので
、上述したような構造の本発明のファイバにおいては長
軸方向の偏波モードの単一導波モード領域と短軸方向の
偏波モードの単一導波モード領域とがずれることになる
。従って、長軸方向及び短軸方向の一方が単一導波モー
ド領域内で且つ他方が漏洩モード領域となる範囲内に動
作点を設定すれば絶対単一偏波伝送が行なわれる。 ［実施例］ 以下、本発明の実施例を添付図面に従って説明する。 第１図（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ本発明の一実施例
に係る絶対単一偏波面保存光ファイバの横断面図、Ｘ軸
方向の屈折率分布図及びＹ軸方向の屈折率分布図である
。図中、１はＧｅが添加された５ｉ０２ガラスからなる
コアであり、このコア１の外周部にこれを囲繞するよう
に純粋ＳｉＯ２ガラスからなるクラッド２が設けられて
いる。さらに、クラッド２の外周部にこれを囲繞するよ
うに楕円ジャケット３が設けられている。この楕円ジャ
ケット３はＰ２Ｏ５及びＢ２Ｏ３を添加した５ｉ０２ガ
ラスからなり大きな熱膨張係数を有すると共にその短軸
方向くＹ軸方向）においてはＢ２Ｏ３の添加逗が大きく
第１図（Ｃ）の如くクラッド２の屈折率ｎＯより低い屈
折率ｎ１ｔを有し、長軸方向（Ｘ軸方向）においてはさ
らにＢ２Ｏ３の添加徂が大きく第１図（ｂ）の如く短軸
方向の屈折率ｎＩｔより低い屈折率ｎｌｃを有している
。 さらに、この楕円ジャケット３の外周部にこれを囲繞す
るように純粋ＳｉＯ＋ガラスからなりクラッド２と笠し
い屈折率ｎｏを有するサポート４が設けられている。 次に、本実施例の作用を述べる。 上述したように、本実施例のファイバはＸ軸方向及びＹ
軸方向共にＷ型の屈折率分布を有しているが、その溝の
深さは両方向で異なり、Ｙ軸方向がＸ軸方向より浅い構
造となっている。ここでコア１とクラッド２の階段状屈
折率分布をこれと等価的なステップ型分布（ＥＳＩ）に
置き換え、このＥＳＩ分布と楕円ジャケット３及びサポ
ート４から構成されるＸ軸方向及びＹ軸方向の各Ｗ型フ
ァイバのＵ−■特性を第２図に示す。Ｕは等価的なコア
内における正規化横方向位相定数でこのＷ型ファイバの
固有方程式を解くことにより得られ、■は等価的なコア
と楕円ジャケット３から決定される正規化周波数である
。 なお、上記のＥＳＩ分布におけるコア半径ａ。。 Ｘ軸方向の比屈折率差△。、及びＹ軸方向の比屈折率差
へ。ｔはコア１とクラッド２の階段状屈折率分布をＦ
（ｒ）としたときそれぞれ以下の（１）式、（２）式及
び
【３】式により表わされる。
ａ。＝２Ｊ：”Ｆ（ｒ） ｒｄｒ／Ｓン（ｒ） ｄｒ
・ｍΔｅｃ＝＝（Δ ＋Δ−ｃ ）Ｊ：′Ｆ （’
） ｄ ｒ ／ ａ ｅ ・・・Ｌ２）Δａｔ−（△＋
＋Δ−ｔ）Ｓ”ｏ Ｆ （ｒ） ｄｒ／ ａ。・（３
まただし、Δ はコア１とクラッド２の比屈折率差、Δ
及びΔ−１はそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方Ｃ 向のクラッド２と楕円ジャケット３の比屈折率差を示し
ている。 さらに、ＪｏはＵ＝Ｖの関係を示し、些は×軸方向にお
けるＵ ＝ Ｖ ［（Δ −Δ ）／Δ。。］ｅｃ
−ｃ ある。すなわち、Ｘ軸方向においては直線へとＬＰ
モード及びＬＰ１１モードの各特性曲線との交点Ｐ 及
びＱ の■値Ｖ 及び”２ｃの間の領域ｃ
ｃ Ｉｃが単一モード動作域となり
、同様に、Ｙ軸方向においては直線」 とＬＰ モー
ド及びＬＰ１１モーｔ ０１ ドの各特性曲線との交点Ｐ 及びＱ のＶ（ｉｆｆｖｌ
ｔｌ １ 及びｖ２ｔの間の領域が単一モード動作域となる。 そして、正規化周波数■がこれらＶｌＣ及びｖｌを以下
の領域ではそれぞれ漏洩波モードで高損失となり、■
及びｖ２を以上の領域ではそれぞれ多モーＣ ド動作域となる。 ここで、楕円ジャケット３はＸ軸方向の屈折率がＹ軸方
向より低く設定されているので、すなわちΔ−０がΔ−
１より大きいので、第２図の直線へは常に直ｍ、Ｎｔよ
り小さな傾きを有することになる。従って、■１ｔ＜ｖ
ｌｏ及びｖ２ｔ＜Ｖ２ｏの関係が成り立ち、動作Ｖｌｉ
ｌ！■、を ｖｌｔくＶ、〈ｖｌ。 の範囲内に設定すれば、Ｘ軸方向の偏波モードは漏洩波
モードで高損失となり、Ｙ軸方向の偏波モードは導波モ
ードで低損失となる。すなわち、Ｙ軸方向の偏波モード
のみを伝播する絶対単一偏波面保存光ファイバが実現さ
れる。 なお、Ｘ軸方向に偏波した漏洩波モード及びＹ軸方向の
高次モードの減衰定数は等価的なコアの屈折率、楕円ジ
ャケット３の屈折率及び長軸径。 短軸径により任意に設計することができる。 ［発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、次の如き優れた効
果を発揮する。 （１） 曲げを印加しなくても単一方向の偏波モード
のみを伝播する絶対単一偏波面保存特性を示すファイバ
が実現される。 （２） 短尺で用いれば、光ファイバとの接続が容易
であると共に小型で信頼性の高い光フアイバ型偏光子を
構成することができる。 （３） ５尺で用いれば、コヒーレント通信用伝送路
として利用でき、伝送可能な惜報岱の飛躍的な増大化を
達成することができる。
・ｍΔｅｃ＝＝（Δ ＋Δ−ｃ ）Ｊ：′Ｆ （’
） ｄ ｒ ／ ａ ｅ ・・・Ｌ２）Δａｔ−（△＋
＋Δ−ｔ）Ｓ”ｏ Ｆ （ｒ） ｄｒ／ ａ。・（３
まただし、Δ はコア１とクラッド２の比屈折率差、Δ
及びΔ−１はそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方Ｃ 向のクラッド２と楕円ジャケット３の比屈折率差を示し
ている。 さらに、ＪｏはＵ＝Ｖの関係を示し、些は×軸方向にお
けるＵ ＝ Ｖ ［（Δ −Δ ）／Δ。。］ｅｃ
−ｃ ある。すなわち、Ｘ軸方向においては直線へとＬＰ
モード及びＬＰ１１モードの各特性曲線との交点Ｐ 及
びＱ の■値Ｖ 及び”２ｃの間の領域ｃ
ｃ Ｉｃが単一モード動作域となり
、同様に、Ｙ軸方向においては直線」 とＬＰ モー
ド及びＬＰ１１モーｔ ０１ ドの各特性曲線との交点Ｐ 及びＱ のＶ（ｉｆｆｖｌ
ｔｌ １ 及びｖ２ｔの間の領域が単一モード動作域となる。 そして、正規化周波数■がこれらＶｌＣ及びｖｌを以下
の領域ではそれぞれ漏洩波モードで高損失となり、■
及びｖ２を以上の領域ではそれぞれ多モーＣ ド動作域となる。 ここで、楕円ジャケット３はＸ軸方向の屈折率がＹ軸方
向より低く設定されているので、すなわちΔ−０がΔ−
１より大きいので、第２図の直線へは常に直ｍ、Ｎｔよ
り小さな傾きを有することになる。従って、■１ｔ＜ｖ
ｌｏ及びｖ２ｔ＜Ｖ２ｏの関係が成り立ち、動作Ｖｌｉ
ｌ！■、を ｖｌｔくＶ、〈ｖｌ。 の範囲内に設定すれば、Ｘ軸方向の偏波モードは漏洩波
モードで高損失となり、Ｙ軸方向の偏波モードは導波モ
ードで低損失となる。すなわち、Ｙ軸方向の偏波モード
のみを伝播する絶対単一偏波面保存光ファイバが実現さ
れる。 なお、Ｘ軸方向に偏波した漏洩波モード及びＹ軸方向の
高次モードの減衰定数は等価的なコアの屈折率、楕円ジ
ャケット３の屈折率及び長軸径。 短軸径により任意に設計することができる。 ［発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、次の如き優れた効
果を発揮する。 （１） 曲げを印加しなくても単一方向の偏波モード
のみを伝播する絶対単一偏波面保存特性を示すファイバ
が実現される。 （２） 短尺で用いれば、光ファイバとの接続が容易
であると共に小型で信頼性の高い光フアイバ型偏光子を
構成することができる。 （３） ５尺で用いれば、コヒーレント通信用伝送路
として利用でき、伝送可能な惜報岱の飛躍的な増大化を
達成することができる。
第１図＜ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ本発明の一実施例に係
る絶対単一偏波面保存光ファイバの横断面図、Ｘ軸方向
の屈折率分布図及びＹ軸方向の屈折率分布図、第２図は
実施例のＸ軸方向及びＹ軸方向のＵ−■特性を示す特性
図である。 図中、１はコア、２はクラッド、３は楕円ジャケット、
４はサポートである。
る絶対単一偏波面保存光ファイバの横断面図、Ｘ軸方向
の屈折率分布図及びＹ軸方向の屈折率分布図、第２図は
実施例のＸ軸方向及びＹ軸方向のＵ−■特性を示す特性
図である。 図中、１はコア、２はクラッド、３は楕円ジャケット、
４はサポートである。
Claims (1)
- コアを中心としてその外周部に順次クラッド、楕円ジャ
ケット及びサポートが設けられている４層構造の偏波面
保存光ファイバにおいて、上記サポートが上記クラッド
と等しい屈折率を有すると共に上記楕円ジャケットの屈
折率分布をその円周方向に分割して楕円の短軸方向では
上記クラッドより低く且つ長軸方向では上記短軸方向よ
りさらに低い屈折率を有するようにしたことを特徴とす
る絶対単一偏波面保存光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61124664A JPS62283304A (ja) | 1986-05-31 | 1986-05-31 | 絶対単一偏波面保存光フアイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61124664A JPS62283304A (ja) | 1986-05-31 | 1986-05-31 | 絶対単一偏波面保存光フアイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62283304A true JPS62283304A (ja) | 1987-12-09 |
Family
ID=14890997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61124664A Pending JPS62283304A (ja) | 1986-05-31 | 1986-05-31 | 絶対単一偏波面保存光フアイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62283304A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0414369A2 (en) * | 1989-07-17 | 1991-02-27 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Single-mode, single-polarization optical fiber |
| JPH0389305A (ja) * | 1989-09-01 | 1991-04-15 | Japan Aviation Electron Ind Ltd | 光ファイバ形位相素子 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5915004B2 (ja) * | 1981-12-18 | 1984-04-07 | 房雄 矢野 | 「こ」練り装置 |
-
1986
- 1986-05-31 JP JP61124664A patent/JPS62283304A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5915004B2 (ja) * | 1981-12-18 | 1984-04-07 | 房雄 矢野 | 「こ」練り装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0414369A2 (en) * | 1989-07-17 | 1991-02-27 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Single-mode, single-polarization optical fiber |
| JPH0389305A (ja) * | 1989-09-01 | 1991-04-15 | Japan Aviation Electron Ind Ltd | 光ファイバ形位相素子 |
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