JPS638706A - Polarization maintaining optical fiber - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、低クロストーク特性を有した偏波保持光ファ
イバに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a polarization-maintaining optical fiber having low crosstalk characteristics.
［従来の技術］
従来、石英ガラス系の応力付与形の複屈折光ファイバ（
偏波保持光ファイバ）として第３図に示す構造のものが
知られている。図中、符号１はコアを示し、２はクラッ
ド３より熱膨張係数の大きい応力付与部を示すものであ
る。この応力付与部２は、例えば石英ガラスに多めのホ
・り素が添加されてなるものである。上記クラッド３の
外層にはこのクラッド３の屈折率より大きい屈折率を持
つ一時被覆層４が設けられている。この一時被覆層４は
、例えば１、ウレタン樹脂＼ｂ変成シリコーン樹脂から
形成されている。[Prior art] Conventionally, quartz glass-based stress-applied birefringent optical fibers (
A structure shown in FIG. 3 is known as a polarization-maintaining optical fiber. In the figure, reference numeral 1 indicates a core, and 2 indicates a stress applying portion having a larger coefficient of thermal expansion than the cladding 3. The stress applying portion 2 is made of, for example, quartz glass to which a large amount of phosphorus is added. The outer layer of the cladding 3 is provided with a temporary covering layer 4 having a refractive index greater than that of the cladding 3. This temporary coating layer 4 is made of, for example, urethane resin\b modified silicone resin.
［発明が解決しようとする問題点］
従来の応力付与形の複屈折光ファイバの２つの主軸、例
えばＸ軸に平行に直線偏波光を入射した場合、側圧やコ
アの屈折率ゆらぎによってｙ軸成分の光が生じる。この
クロストークｘｔ（ｄＢ）は、一般に
Ｘ ｔ ＝ １０１ｏｇ ｔａｎｈ ｈ ｚ−−・
−・（１）で表わされる。ここでｈはモード結合係数、
２はファイバ長である。コアにランダムなゆらぎが存在
する時には、クロストークは、上記（１）式に従う。周
知のように、−次被覆層４にクラッド３より屈折率の大
きい材料を用いることの目的は、コア１から漏れてクラ
ッドモードとなった光が他の偏波モードに結合するのを
防止するためであり、クラッドモードを一次被覆層４側
に逃がして上記りを小さくしようとするものである。し
かし、ファイバ長２が短かい時にはクラッド３に入射さ
れたクラッドモード光は、従来の一次被覆層４では光を
充分に吸収することができず、ｙ軸成分の中に重畳され
る。従って、クロストークが大きくなり、（１）式に従
わなくなる。[Problems to be solved by the invention] When linearly polarized light is incident parallel to the two principal axes of a conventional stress-applying birefringent optical fiber, for example, the light is generated. This crosstalk xt (dB) is generally expressed as:
−・Represented by (1). Here h is the mode coupling coefficient,
2 is the fiber length. When random fluctuations exist in the core, crosstalk follows equation (1) above. As is well known, the purpose of using a material with a higher refractive index than the cladding 3 for the -order coating layer 4 is to prevent light leaking from the core 1 and becoming a cladding mode from coupling into other polarization modes. This is because the cladding mode is allowed to escape to the primary coating layer 4 side to reduce the above-mentioned difference. However, when the fiber length 2 is short, the cladding mode light incident on the cladding 3 cannot be sufficiently absorbed by the conventional primary coating layer 4, and is superimposed on the y-axis component. Therefore, crosstalk becomes large and does not follow equation (1).
このため、従来、一時被覆層４に光吸収材料もしくは光
吸収材料を含む被覆材により被覆した偏波保持光ファイ
バが提案されている。（特願昭５９−２４１９０３号）
第４図は第３図に示したようにコア１の両側に近接して
応力付与部２を右する偏波保持光ファイバでのクロスト
ークのファイバ長依存性を示す実験結果である。この第
４図のａから分かるように、変成シリコーン樹脂被覆の
カーブは、短尺ではクロストークが大きく劣化している
。これはクラッドモード光を被ｍ！で除去しきれないか
らである。For this reason, polarization-maintaining optical fibers have been proposed in which the temporary coating layer 4 is coated with a light-absorbing material or a coating material containing a light-absorbing material. (Japanese Patent Application No. 59-241903) Figure 4 shows the fiber length dependence of crosstalk in a polarization-maintaining optical fiber that is close to both sides of the core 1 and has the stress applying part 2 on the right side as shown in Figure 3. These are the experimental results showing that. As can be seen from a in FIG. 4, the crosstalk of the curve of the modified silicone resin coating deteriorates significantly in short lengths. This is subject to cladding mode light! This is because it cannot be completely removed.
これは例えば、応力付与構造を基本とするファイバ形光
偏光子の消光比を上げるにはファイバ長を長くしなけれ
ばならないが、長くすると過剰損が増すことを意味して
いる。This means, for example, that in order to increase the extinction ratio of a fiber-type optical polarizer based on a stress-applying structure, the fiber length must be increased, but increasing the length increases excess loss.
つまり上記従来の偏波保持光ファイバは、過剰損を低く
するにはファイバ長を短かくしなければならないが、短
かくすると消光比が劣化するという相反する問題を有し
ている。In other words, the conventional polarization-maintaining optical fiber described above has the contradictory problem that, although it is necessary to shorten the fiber length in order to reduce excess loss, shortening the fiber length deteriorates the extinction ratio.
これに対して、第４図のｂの場合には、−次被覆材料と
してｌｎ膜の光吸収材料を使用しており、２０ｍの長さ
でクロストーク−５０ｄＢを示している。On the other hand, in the case of FIG. 4b, an ln film light absorbing material is used as the secondary coating material, and a crosstalk of -50 dB is exhibited at a length of 20 m.
しかし、この場合においてもファイバ長を１０ｍ以下に
短くすると、クラッドモードの光を除去しきれず、クロ
ストークが劣化してくる。However, even in this case, if the fiber length is shortened to 10 m or less, the cladding mode light cannot be removed completely and crosstalk deteriorates.
一方、コヒーレント伝送方式や光フアイバジャイロ製造
技術の連層に伴って、偏波保持光ファイバを用いたファ
イバ形偏光子の作製において、小形で、高消光比を得る
技術がますます求められている。On the other hand, with the continuous development of coherent transmission systems and optical fiber gyro manufacturing technology, there is an increasing demand for technology that is compact and has a high extinction ratio in the production of fiber-type polarizers using polarization-maintaining optical fibers. .
すなわち、短尺でもクラッドモードを除去することので
きる低クロストークな偏波保持光ファイバが要求されて
きている。That is, there is a demand for a polarization-maintaining optical fiber with low crosstalk that can eliminate cladding modes even in short lengths.
しかし、従来の偏波保持光ファイバでは、上述のごとく
、１０ｍ以下の短尺とすることができなかった。具体的
には、ファイバ長１〜２ｍでクロストーク−６０ｄＢ以
下は、従来の技術では実現できなかった。However, as mentioned above, conventional polarization maintaining optical fibers cannot be made as short as 10 m or less. Specifically, crosstalk of -60 dB or less with a fiber length of 1 to 2 m could not be achieved using conventional techniques.
なお、ファイバ形偏光子は、偏波保持光ファイバにおい
て、使用波長をλ、高次モードの遮断波長をλＣとして
λ／１．６５≦λＣくλ／１．４・・・・・・（２）な
る条件を満足すれば実現することができることが判明し
ている。In addition, in a polarization-maintaining optical fiber, the fiber polarizer is defined as λ/1.65≦λC, λ/1.4 (2 ) It has been found that this can be achieved if the following conditions are satisfied.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、１〜２ｍの
短尺でもクロストークの少ない偏波保持光ファイバを提
供することを目的とするものである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a polarization-maintaining optical fiber with little crosstalk even when the length is as short as 1 to 2 m.
本発明は、偏波保持光ファイバのクラッド部を２重構造
とし、その内側クラッド部に光吸収の少ない材料を使用
し、外側クラッド部に光吸収の大きい材料を使用するこ
とを最も主要な特徴とし、１〜２ｍの短尺でも、低クロ
ストーク特性を得ることができる。The most important feature of the present invention is that the cladding part of the polarization maintaining optical fiber has a double structure, and the inner cladding part uses a material with low light absorption, and the outer cladding part uses a material with high light absorption. With this, low crosstalk characteristics can be obtained even with a short length of 1 to 2 m.
本発明の偏波保持光ファイバを用いれば、１〜２ｍの短
尺でクラッドモード光を除去することができるため、短
尺でも消光比の優れた光ファイバ形偏光子を構成できる
。If the polarization maintaining optical fiber of the present invention is used, cladding mode light can be removed with a short length of 1 to 2 m, so an optical fiber polarizer with an excellent extinction ratio can be constructed even with a short length.
［実施例コ 以下、本発明を実施例により詳しく説明する。[Example code] Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples.
実施例１ 第１図は本発明の詳細な説明する図である。Example 1 FIG. 1 is a diagram illustrating the present invention in detail.
この図に示す偏波保持光ファイバは、第３図の従来技術
を説明する図のクラッド３を２重構造とし、内側クラッ
ド５と外側クラッド６としてなるものである。この偏波
保持光ファイバの構造パラメータを以下に述べる。In the polarization-maintaining optical fiber shown in this figure, the cladding 3 in the diagram explaining the prior art shown in FIG. 3 has a double structure, consisting of an inner cladding 5 and an outer cladding 6. The structural parameters of this polarization maintaining optical fiber will be described below.
コア１はＳ！ ０２ Ｇｅ ０２系ガラスよりなり、
コア径は５．４μｍで比屈折率差Δは０．２８％である
。応力付与部２は、外径３５μｍで、Ｂ２Ｏ３が１５ｍ
ｏｌ添加しである５１０２８２０３系ガラスである。カ
ットオフ波長は０．８１μｍとした。Core 1 is S! Made of 02 Ge 02 glass,
The core diameter is 5.4 μm, and the relative refractive index difference Δ is 0.28%. The stress applying part 2 has an outer diameter of 35 μm and a B2O3 of 15 m.
It is a 51028203 series glass containing ol. The cutoff wavelength was 0.81 μm.
内側クラッド５は、外径１１０μｍで、５ｉ０２１００
％の石英ガラスである。外側クラッド６は、外径１５０
μｍで、■（バナジウム）を３０ｐｐｍ添加した石英ガ
ラスである。−次被覆層４は変成シリコーン樹脂であっ
て、従来例のように光吸収の大きい材料を用いる必要は
なくその被覆外径は３５０μｍである。The inner cladding 5 has an outer diameter of 110 μm and is made of 5i02100.
% quartz glass. The outer cladding 6 has an outer diameter of 150
It is quartz glass with 30 ppm of ■ (vanadium) added in μm. - The next coating layer 4 is made of a modified silicone resin, and there is no need to use a material with high light absorption as in the conventional example, and the outer diameter of the coating is 350 μm.
外側クラッドに添加した■は、Ｐ、 Ｃ，５ｃｈｕ１１
２の研究によると（Ｊ 、 Ａｍ 、 Ｃｅｒａｍ、
Ｓｏｃ、 。■ added to the outer cladding is P, C, 5chu11
According to the study of 2 (J, Am, Ceram,
Soc.
５７．７．ｐ、３０９．１９７４）、１ｐＩ）ｂの添加
ｆｆ１ｒ、２．５．ｄ Ｂ／ｋｍｆ７）吸収損（波長０
．８５μｍ）をもたらす。すなわち、３０ｐｐｍでは７
５ｄ Ｂ／ｍの吸収損をもたらす。また■を３０１）ｔ
）ＩＩＩ石英ガラスに添加しても、その屈折率の上昇は
比屈折率差で０．０１％以下である。57.7. p, 309.1974), 1pI)b additionff1r, 2.5. dB/kmf7) absorption loss (wavelength 0
．． 85 μm). That is, at 30 ppm, 7
resulting in an absorption loss of 5d B/m. Also ■301)t
) Even when added to III quartz glass, the increase in the refractive index is 0.01% or less in terms of relative refractive index difference.
第２図は、本実施例に示した偏波保持光ファイバの製造
工程を説明する図である。偏波保持光フアイバ用母材の
外周にＶ添加の外側クラッド６となる石英管をかぶせ、
抵抗発熱体１０で高温に加熱溶融延伸して、偏波保持光
ファイバ１５とし、ダイス１１で変成シリコーンを塗布
して一次被覆層４とし、硬化炉１２で乾燥硬化せしめ、
１３のキャプテンローラを介してドラム１４に巻き取る
。FIG. 2 is a diagram illustrating the manufacturing process of the polarization-maintaining optical fiber shown in this example. A quartz tube that becomes the V-doped outer cladding 6 is placed over the outer periphery of the polarization-maintaining optical fiber base material.
The fiber is heated and melted and stretched to a high temperature using a resistance heating element 10 to form a polarization-maintaining optical fiber 15, coated with modified silicone using a die 11 to form a primary coating layer 4, and dried and cured in a curing furnace 12.
It is wound onto a drum 14 via a captain roller 13.
この際の線引きの速度は３０ｍ／分であった。外側クラ
ツド６用石英管は、ＶＡＤ法で多孔質母材を合成し、焼
結・透明ガラス化時に■が３０ ｐｐｍ添加されるよう
に気相状態のＶＯＣｌ２とＨｅガス雰囲気の電気炉中で
１５５０℃まで加熱ガラス化し、ついで中心部の穴加工
および外周の研磨のガラス管加工を行って、作製した。The drawing speed at this time was 30 m/min. The quartz tube for the outer cladding 6 is made by synthesizing a porous base material using the VAD method, and heating it in an electric furnace in a vapor phase VOCl2 and He gas atmosphere so that 30 ppm of ■ is added during sintering and transparent vitrification. It was produced by heating to vitrification to ℃ and then processing the glass tube by drilling a hole in the center and polishing the outer periphery.
このようにして作製した偏波保持光ファイバのクロスト
ークを干渉法（Ｋ、 Ｔａｋａｄａ 、他、ＥＩＯｃｔ
ｒｏｎｉｃｓ、 ＬｅｔｔｅｒｓｌＶｏｌ、 ２０．
ｐｐ、１１９−１２１ １９８４）で測定した。この干
渉法は一７０ｄＢまでのクロストーク分解能を有してい
る。The crosstalk of the polarization-maintaining optical fiber produced in this way was measured by interferometry (K, Takada, et al., EIOct
ronics, Letters Vol. 20.
pp. 119-121 1984). This interferometry has a crosstalk resolution of -70 dB.
この結果を第４図のＣに示しである。この結果が示すよ
うに、本発明の偏波保持光ファイバは、ファイバ長さが
２ｍまで式（１）に従ってクロストークが減少し、−６
０ｄ Ｂを示す。１ｍ長ではタララドモード光の影響が
現われ若干（１）式に従わなくなるが、−６３ｄ Ｂを
示している。The results are shown in FIG. 4C. As shown by this result, the polarization-maintaining optical fiber of the present invention reduces crosstalk according to equation (1) up to a fiber length of 2 m, and -6
Indicates 0dB. At a length of 1 m, the influence of Talarado mode light appears and formula (1) is not followed slightly, but it shows -63 dB.
上記実施例では０．８５ｕｍ帯用の偏波保持光ファイバ
として、■添加の場合について示したが、Ｃｒ、Ｍｎ、
Ｃｏ、Ｆｅ、 Ｃｕ、 Ｎｉ等の遷移金属単体または複
数元素を混合した石英ガラスは、いずれも波長０．４μ
ｍ〜１．１μｍの範囲に吸収損失を示づ。このため、こ
れら遷移金属を外側クラッドに添加して製造した偏波保
持光ファイバも同様に低クロストークを実現できる。In the above example, the polarization-maintaining optical fiber for the 0.85 um band was shown in the case of ■ doping;
Silica glass made of single or mixed transition metals such as Co, Fe, Cu, and Ni has a wavelength of 0.4μ.
It shows absorption loss in the range of m to 1.1 μm. Therefore, polarization-maintaining optical fibers manufactured by adding these transition metals to the outer cladding can similarly achieve low crosstalk.
一方、より長波長帯用の偏波保持光ファイバとしては、
１．１μｍ〜３．０ａｍの波長帯で吸収損失を示すＰｒ
、Ｓｍ ＳＴｂ 、Ｅｕ 、Ｄｙ 、Ｈｏ 。On the other hand, as a polarization-maintaining optical fiber for longer wavelength bands,
Pr exhibiting absorption loss in the wavelength band of 1.1 μm to 3.0 am
, Sm STb , Eu , Dy , Ho .
Ｅｒ、 Ｔｍ、 Ｙｂ、 Ｃｅ等の希土類元素を外側ク
ラッドに添加したものが、１．１〜３．０μｍの波長帯
で低クロストークを実現できる。Adding rare earth elements such as Er, Tm, Yb, and Ce to the outer cladding can achieve low crosstalk in the wavelength band of 1.1 to 3.0 μm.
本実施例では応力付与形の偏波保持光ファイバを例とし
て説明しているが、これ以外の各秤波保持ファイバの場
合であっても本発明は同様に適用可能である。In this embodiment, a stress-applied polarization-maintaining optical fiber is explained as an example, but the present invention is similarly applicable to other polarization-maintaining fibers.
実施例２
偏波保持光ファイバとして、内側クラッドにＦ（フッ素
）添加したものを製造した。この偏波保持光ファイバの
構造パラメータを以下に述べる。Example 2 A polarization-maintaining optical fiber whose inner cladding was doped with F (fluorine) was manufactured. The structural parameters of this polarization maintaining optical fiber will be described below.
コアはＳｉ ０２１００％の石英ガラスよりなり、コア
径は６．５μｍ比屈折率差Δは０．４％である。応力付
与部は外径３５μｍで、８２０３が１５ｍ０１％添加し
である３ｉ ０２ Ｂ２０３系ガラスである。カット
オフ波長は１．１μｍとした。The core is made of 100% SiO2 quartz glass, the core diameter is 6.5 μm, and the relative refractive index difference Δ is 0.4%. The stress applying part has an outer diameter of 35 μm and is made of 3i 02 B203 glass containing 15 m01% of 8203. The cutoff wavelength was 1.1 μm.
内側クラッドは外径１１０μｍで、水ｆａＭを２０ ｐ
ｐｂ以下としたフッ素添加ガラスであり、石英の屈折率
に比して０．４％低下さけている。外側クラッドは外径
１５０μｍで、水１ｇを１０％含んだ石英ガラスである
。−次被覆層は変成シリコーン樹脂で、その被覆外径は
３５０μｍである。The inner cladding has an outer diameter of 110 μm and a water faM of 20 p.
It is a fluorine-doped glass with a refractive index of PB or less, which reduces the refractive index by 0.4% compared to quartz. The outer cladding has an outer diameter of 150 μm and is made of quartz glass containing 1 g of water at 10%. - The next coating layer is a modified silicone resin, and the outer diameter of the coating is 350 μm.
外側クラッドの水酸基は１１００ｐｐの添加で波長１．
５μｍで３００ｄ Ｂ／ｋ ｍの吸収損失をもたらす（
堀口正治、東京大学学位論文、Ｐｌ ２６＞ため、１０
％の添加では３０ｄＢ／ｍの吸収損失となる。すなわら
２ｍで６０ｄＢとなる。The hydroxyl group on the outer cladding has a wavelength of 1.1 with the addition of 1100 pp.
yields an absorption loss of 300 dB/km at 5 μm (
Masaharu Horiguchi, University of Tokyo dissertation, Pl 26> Tame, 10
% addition results in an absorption loss of 30 dB/m. In other words, it is 60 dB at 2 m.
この偏波保持光ファイバを直径１０ｃＭのドラムに巻ぎ
つけ、ファイバ形偏光子を作製した結果、波長１．５μ
ｍの円偏波入射に対して消光比６３ｄＢ＜全長２ｍ）を
得た。一方従来の偏波保持光ファイバを用いたファイバ
形偏光子の消光比は、長さ２ｍで４２ｄＢである。This polarization-maintaining optical fiber was wound around a drum with a diameter of 10 cM to produce a fiber-type polarizer, and the wavelength was 1.5 μm.
An extinction ratio of 63 dB <total length 2 m) was obtained for a circularly polarized wave of m. On the other hand, the extinction ratio of a fiber polarizer using a conventional polarization-maintaining optical fiber is 42 dB at a length of 2 m.
この結果は本発明によってクラッドモードが効果的に除
去されていることを示す。This result shows that the cladding mode is effectively removed by the present invention.
上記実施例２は、内側クラッドの水産基が２０ｐｐｂ以
下、外側クラッドは水Ｍｌを１０％含んだ場合について
の説明であった。内側クラッドの水酸基については、現
在光ファイバの製造法の１つであるＶＡＤ法によって１
ｐｐｂ以下に制御することも可能になっている。水酸
基量がｉ １）ｌ）ｂから〜２０ ｐｐｂの範囲にあれ
ば、光フアイバ通信に使用される波長域０．６μｍ〜１
．６μｍにおいて吸収損失は１ｄＢ／ｋｍ以下となり、
ファイバ形偏光子として必要な〜１０ｍでは、０．０１
ｄ Ｂ程度で損失は無視できる。The above Example 2 was a case where the inner cladding contained 20 ppb or less of aquatic groups, and the outer cladding contained 10% water Ml. The hydroxyl groups in the inner cladding are 1
It is also possible to control the amount below ppb. If the amount of hydroxyl groups is in the range from i1)l)b to ~20 ppb, it is within the wavelength range of 0.6 μm to 1 μm used for optical fiber communication.
．． At 6 μm, the absorption loss is less than 1 dB/km,
At ~10m required as a fiber polarizer, 0.01
The loss is negligible at about dB.
一方、外側クラッドについては、１％の水酸基を含有す
ると１．５μｍの波長で３ｄ Ｂ／ｍとなり、良好な消
光比を１与るため（例えば６０ｄＢ）には２０ｍが必要
となるが、使用波長帯が１．３９μｍでは１％の水酸基
で５０ｄＢ／ｍの吸収損となるため、十分に良好な消光
比を１〜２ｍの光ファイバで得ることができる。On the other hand, for the outer cladding, if it contains 1% of hydroxyl groups, it becomes 3dB/m at a wavelength of 1.5μm, and 20m is required to give a good extinction ratio of 1 (for example, 60dB), but the wavelength used When the band is 1.39 μm, 1% of hydroxyl groups causes an absorption loss of 50 dB/m, so a sufficiently good extinction ratio can be obtained with an optical fiber of 1 to 2 m.
また、外側クラッドの含有団が２０％程度の石英ガラス
まではゾルゲル法によって製造できるが、２０％以上と
なると軟化温度の低下、高温加熱時の発泡等の製造上の
困難性が高くなる。Furthermore, silica glass with an outer cladding containing groups of up to about 20% can be manufactured by the sol-gel method, but when it exceeds 20%, manufacturing difficulties such as a decrease in softening temperature and foaming during high-temperature heating increase.
以上の観点から、内側クラッドの水Ｍ基量は２０ ｐｐ
ｂ以下、外側クラッドの水酸基ｍは１〜２０％の範囲で
あれば良好な消光比を有した光ファイバが実現可能であ
る。From the above viewpoint, the amount of water M base in the inner cladding is 20 pp
If the hydroxyl group m of the outer cladding is in the range of 1 to 20% below b, an optical fiber with a good extinction ratio can be realized.
［発明の効果コ
本発明によれば、偏波保持光ファイバのクラッド層を二
重構造として外側クラッドに光吸収の大きい材料を使用
したため短尺の偏波保持光ファイバのクロストーク特性
、あるいは、この偏波保持光ファイバを用いて作製する
ファイバ形偏光子の消光比特性を大幅に改善することが
できる。[Effects of the Invention] According to the present invention, the cladding layer of the polarization-maintaining optical fiber has a double structure and a material with high light absorption is used for the outer cladding. The extinction ratio characteristics of a fiber polarizer manufactured using a polarization-maintaining optical fiber can be significantly improved.
第１図は本発明の一実施例として示した偏波保持光ファ
イバの断面図、第２図は本発明による偏波保持光ファイ
バの％Ｊ ｉ工程を示す説明図、第３図は従来の偏波保
持光ファイバの断面図、第４図は偏波保持光ファイバに
おけるクロストークのファイバ長依存性を示すグラフで
ある。
１・・・・・・コア、２・・・・・・応力付与部、４・
・・・・・−次被覆層、５・・・・・・内側クラッド、
６・・・・・・外側クラッド。FIG. 1 is a cross-sectional view of a polarization-maintaining optical fiber shown as an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the %J i process of the polarization-maintaining optical fiber according to the present invention, and FIG. 3 is a diagram of a conventional polarization-maintaining optical fiber. FIG. 4, which is a cross-sectional view of the polarization-maintaining optical fiber, is a graph showing the fiber length dependence of crosstalk in the polarization-maintaining optical fiber. 1...Core, 2...Stress applying part, 4.
...-Next coating layer, 5...Inner cladding,
6...Outer cladding.
Claims (4)
側のクラッドが光吸収の少ない材料、外側クラッドが光
吸収の大きい材料からなることを特徴とする偏波保持光
ファイバ。(1) A polarization-maintaining optical fiber characterized in that the cladding surrounding the core is formed in a double structure, with the inner cladding made of a material with low light absorption and the outer cladding made of a material with high light absorption.
Ｆのガラス組成であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の偏波保持光ファイバ。(2) Inner cladding is SiO_2 or SiO_2-
The polarization-maintaining optical fiber according to claim 1, characterized in that it has a glass composition of F.
ｕ、Ｎｉ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ
、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｃｅのうちのいずれかまたは複数含まれ
ているガラスであることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の偏波保持光ファイバ。(3) Outer cladding is V, Cr, Mn, Co, Fe, C
u, Ni, Pr, Sm, Tb, Eu, Dy, Ho, Er
, Tm, Yb, and Ce.
高純度なＳｉＯ＿２あるいはＳｉＯ＿２−Ｆのガラス組
成であり、外側クラッドが１〜２０％の水酸基を含んだ
組成であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の偏波保持光ファイバ。(4) A patent claim characterized in that the inner cladding has a glass composition of ultra-high purity SiO_2 or SiO_2-F with hydroxyl groups of 20 ppb or less, and the outer cladding has a composition containing 1 to 20% of hydroxyl groups. Polarization-maintaining optical fiber according to scope 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61153298A JPS638706A (en) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | Polarization maintaining optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61153298A JPS638706A (en) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | Polarization maintaining optical fiber |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS638706A true JPS638706A (en) | 1988-01-14 |
Family
ID=15559414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61153298A Pending JPS638706A (en) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | Polarization maintaining optical fiber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS638706A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6289464A (en) * | 1985-10-15 | 1987-04-23 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | Exciting stator for miniature motor |
| JPS63121807A (en) * | 1986-11-11 | 1988-05-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Optical fiber |
| JP2008158547A (en) * | 2001-03-16 | 2008-07-10 | Imra America Inc | Polarization maintaining fiber, polarization maintaining fiber laser, passive mode-locking fiber laser, fiber amplifier and optical fiber |
| JP2018165237A (en) * | 2017-03-28 | 2018-10-25 | 住友電気工業株式会社 | Manufacturing method of coupling type multicore optic fiber |
-
1986
- 1986-06-30 JP JP61153298A patent/JPS638706A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6289464A (en) * | 1985-10-15 | 1987-04-23 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | Exciting stator for miniature motor |
| JPS63121807A (en) * | 1986-11-11 | 1988-05-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Optical fiber |
| JP2008158547A (en) * | 2001-03-16 | 2008-07-10 | Imra America Inc | Polarization maintaining fiber, polarization maintaining fiber laser, passive mode-locking fiber laser, fiber amplifier and optical fiber |
| JP2018165237A (en) * | 2017-03-28 | 2018-10-25 | 住友電気工業株式会社 | Manufacturing method of coupling type multicore optic fiber |
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