JPS6275405A - 偏波面保在光フアイバ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は偏波面保存光ファイバに係り、特に絶対中−偏
波ファイバに関するものである。

〔従来の技術］ 従来、偏波面保存光ファイバとしては楕円コア型ファイ
バやサイドトンネル型ファイバ等の。

ように円周方向において異方性の屈折率分布を有し、２
つの直交偏波モードに複屈折性を与えて、これらのモー
ドの減衰量に差を生じさせる複屈折ファイバが用いられ
ていた。ところが、この複屈折ファイバでは高い消光比
を得ることができないので、より特性の優れた偏波面保
存光ファイバが望まれていた。

そこで、複屈折ファイバに曲げを与えることにより消光
比を向上させた偏波面保存光ファイバが提案された。こ
れは光ファイバに曲げを与えると、カットオフ波長が短
い光ファイバはど、長波長帯での電磁界の閉じ込め効果
が弱いので、曲げ損失が大きくなることを利用したもの
である。

すなわち、Ｘ偏波およびＹ偏波の各、カットオフ波長に
差異がある複屈折ファイバをコイル状に巻きつけて曲げ
を生じさせ、Ｘ偏波およびＹ偏波の各減衰量に大きな差
を持たせて実効的に絶対単一偏波ファイバを構成してい
た。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、このようにコイル状に巻きつけて曲げを
生じさせる構造で１次のような問題点がある。

■　コイル形状をしているので各種装置内への実装が制
限を受ける。

■　所望の特性を持たせるためには曲げ半径および巻回
数を限定する必要があるので、偏波面保存光ファイバと
しての大きさが限定されてしまう。

■　また、使用部１度範囲の下限域において消光比が低
下してしまう。

［発明の目的］ 本発明の目的は前記した従来技術の問題点を解消し、優
れた消光比特性を有すると共に、小型・軽量で容易に各
種装置内に実装され、光ファイバ型偏・検光子として機
能し得る偏波面保存光ファイバを提供することにある。

［発明の概要］ 本発明は上記目的を達成するために２、複屈折単一モー
ド光ファイバの外周に弾性係数の小さいコーティング層
を被覆するとともにこのコーティング層の外周に、その
収縮によりコーティング層内において複屈折単一モード
光ファイバにマイクロベンディングを生じさせる２次被
覆層を被覆して構成される。すなわち、本発明の偏波面
保存光ファイバは、直交偏波モードの一方に減衰を与え
る方法として２次被覆層の収縮によるマイクロベンディ
ングを利用し、コイル状に巻回することなく絶対単一偏
波ファイバを実現するものである。

なお、マイクロベンディングを生じさせるためには複屈
折単一モード光ファイバ、コーティング層および２次被
覆層は次の（１）式を満たすことが好ましい。

ただし、ＥｆおよびＡｆはそれぞれ複屈折単一モード光
ファイバのヤング率［ｋＯ／ｌｓ２］および断面積［ｍ
ｍ２　］　、ＥＣはコーティング層のヤング率［ｋｇ／
ｍａ２］　、Ｅｊ　、　Ａｊおよびαｊはそれぞれ２次
被覆層のヤング率［ｋｇ／■２］、断面積［Ｉ１２］お
よび線膨張係数［１／’Ｃ３、Ｔｏ及びＴ１はそれぞれ
残留歪が０となる温度［’Ｃ］および使用最高温度［’
Ｃ］である。

［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。

第１図および第２図はそれぞれ本発明の一実施例に係る
偏波面保存光ファイバの縦断面図及び横断面図である。

本実施例の偏波面保存光ファイバは複屈折単一モード光
ファイバ１と、この光ファイバ１を内包するコーティン
グｌ！２と、コーティング層２を内包する２次被覆１３
から構成されている。

複屈折単一モード光ファイバ１としては例えば第３図に
示す構造の楕円ジャケット型光ファイバを使用すること
ができる。第３図において、１１はコア、１２はクラッ
ド、１３は楕円ジャケット、１４はサポートである。こ
のような断面構造とすることによって、屈折率分布をＸ
軸方向とＹ軸方向とで異なったものとし、Ｘ偏波のカッ
トオフ波長がＹ偏波のカットオフ波長より短くなるよう
に設定されている。

まず、上記のような外径８０μｍの複屈折単一モード光
ファイバ１の外周に、通常の光ファイバのプリコート用
に使用されるヤング率ＥＣ−０，００３ｋｇ／ｌ１１１
１　　のシリコンからなるコーティング層２を被覆して
外形２００μｍとした。次に、コーティングｍ２の外周
に、ヤング率Ｅ　ｊ　＝　８０ｋ（Ｊ／　ｍｍ２のナイ
ロンからなる２次被覆層３を被覆して外形９００μｍの
偏波面保存光ファイバを形成した。

このような心線構造では、複屈折単一モード光ファイバ
１、コーティング層２および２次被覆層３が前記した（
１）式を満すときに、第１図のように複屈折単一モード
光ファイバ１がコーティング層２内において蛇行する、
いわゆるマイクロベンディングを生じることが座屈理論
により示されている。本実施例の偏波面保存光ファイバ
では、中成の右辺は０．１１％となり、一方左辺はＴｏ
−１００℃、ＴＩ＝６０℃として温度６０℃において０
．２６％となる。すなわち、（１）式は満され、複屈折
単一モード光ファイバ１に充分な座屈が与えられること
がわかる。

なお、残留歪がＯとなる温度ＴＯを１００℃としたが、
これはナイロンジャケットの送り出しファイバのパック
テンションとナイロンの冷却条件を調整することにより
制御した。

以上のようにして製造した長さ５０ｍの偏波面保存光フ
ァイバの直交偏波モード（ＨＥｕモードおよびＨＥＹモ
ード）；、：おける減衰量波長特性を測】１ 定したところ第４図に示すような結果が得られた。

マイクロベンディングを生じることによって、予めカッ
トオフ波長がＹ偏波より短く設定されていたＸ偏波がよ
り大きく減衰し、特に波長１．３μ偏では消光比が−６
０ｄＢを示した。これは測定系の限界の値であり、極め
て高い偏波保存性を示すことがわかった。

なお、２次被覆１１２の材質としては比較的高いヤング
率を有するウルテムを用いることもできる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば次のごとき優れた効
果を発揮する。

（１）　　コイル状に巻くなどの２次的な処理を必要と
せずに、高い消光比を有する絶対単一偏波ファイバを得
ることができる。従って、小型・軽量で容易に各種装置
内に実装し得る光ファイバ型幅・検光子を実現すること
ができる。

（２）　　原理的に低温になればなる程、消光比が高く
なるので温度特性が優れたものとなる。

（３）　　偏波面保存光ファイバを構成する複屈折単一
モード光ファイバ、コーティング層および２次被覆層の
材質、断面積を前記した（１）式に基づく範囲内で自由
に選択することができるので、広い使用′ａ度域にわた
って高い偏波保存性を示す。

（４）　　従って、光ジヤイロ等の高精度光計測に適用
すれば、システムの性能が向上すると共に小型化が達成
される。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明の一実施例に係る
偏波面保存光ファイバの縦断面図、および横断面図、第
３図は実施例に用いた複屈折単一モード光ファイバ１の
横断面図、第４図は本発明による偏波面保存光ファイバ
の減衰量波長特性図である。 図中、１は複屈折単一モード光ファイバ、２はコーティ
ング層、３は２次被覆層、１１はコア、１２はクラッド
、１３はジャケット、１４はサポートである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複屈折単一モード光ファイバの外周に弾性係数の
   小さいコーティング層を被覆すると共に該コーティング
   層の外周に、その収縮により上記コーティング層内にお
   いて上記複屈折単一モード光ファイバにマイクロベンデ
   ィングを生じさせる２次被覆層を被覆したことを特徴と
   する偏波面保存光ファイバ。
2. （２）上記複屈折単一モード光ファイバ、上記コーティ
   ング層および上記２次被覆層が次の式を満したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の偏波面保存光ファ
   イバ。 ｛［ＥｊＡｊαｊ（Ｔ＿０−Ｔ＿１）］／（ＥｆＡｆ＋
   ＥｊＡｊ）｝＞０．６６√（Ｅｃ）［式中、上記複屈折
   単一モード光ファイバのヤング率および断面積をそれぞ
   れＥｆ［ｋｇ／ｍｍ＾２］およびＡｆ［ｍｍ＾２］とし
   、上記コーティング層のヤング率をＥｃ［ｋｇ／ｍｍ＾
   ２］とし、上記２次被覆層のヤング率、断面積および線
   膨脹係数をそれぞれＥｊ［ｋｇ／ｍｍ＾２］、Ａｊ［ｍ
   ｍ＾２］およびαｊ［１／℃］とし、残留歪が０となる
   温度および使用最高温度をそれぞれＴ＿０［℃］および
   Ｔ＿１［℃］とした］