JPWO2014133057A1 - マルチコアファイバ - Google Patents

Abstract

マルチコアファイバ１は、１０以上の偶数個のコアと、コアを囲むクラッドとを有するマルチコアファイバであって、偶数個のコアのうち半数のコア１１ａは、クラッド２０内の基準点Ｏを中心とした正多角形ＲＰの各頂点上に中心が位置するように配置され、偶数個のコアのうち他のコア１１ｂは、正多角形ＲＰの内側において、正多角形の各辺のそれぞれの垂直二等分線ＬＶ上に中心が位置するように配置され、他のコア１１ｂは、正多角形ＲＰ内の特定の範囲に配置される。

Description

本発明は、クロストークを抑制することができるマルチコアファイバに関する。

現在、一般に普及している光ファイバ通信システムに用いられる光ファイバは、１本のコアの外周がクラッドにより囲まれた構造をしており、このコア内を光信号が伝搬することで情報が伝送される。そして、近年、光ファイバ通信システムの普及に伴い、伝送される情報量が飛躍的に増大している。

こうした光ファイバ通信システムの伝送容量増大を実現するために、複数のコアの外周が１つのクラッドにより囲まれたマルチコアファイバを用いて、それぞれのコアを伝搬する光により、複数の信号を伝送させることが知られている。

下記非特許文献１には、マルチコアファイバの一例が記載されている。下記非特許文献に記載のマルチコアファイバは、クラッドの中心に１つのコアが配置され、当該１つのコアを囲むように６個のコアが等間隔で配置されている。つまりコアが１−６配置とされている。また、コアが１−６−１２配置されるマルチコアファイバが知られている（下記非特許文献２参照）。これらの非特許文献に記載のマルチコアファイバでは、コアが最密配置されるように三角格子の各格子点上に配置されている。

また更にそれぞれのコアの周囲がトレンチ部と呼ばれる低屈折率部で囲まれて、コアと低屈折率部とを含めてコア要素とするトレンチ型のマルチコアファイバが知られている。このようなトレンチ型のマルチコアファイバによれば、コアを伝播する光は、コアにより強く閉じ込められる。従って、それぞれのコアを伝播する光は、それぞれのコア要素の外に漏れることが抑制され、コア間のクロストークを低減することができる。（下記非特許文献３参照）。

Ｋ． Ｔａｋｅｎａｇａ ｅｔ ａｌ．， "Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｒｏｓｓｔａｌｋ ｂｙ ｑｕａｓｉ−ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ ｓｏｌｉｄ ｍｕｌｔｉ−ｃｏｒｅ ｆｉｂｅｒ，" ＯＦＣ２０１０， ＯＷＫ７ （２０１０）． Ｋ． Ｉｍａｍｕｒａ ｅｔ． ａｌ．， "１９−ｃｏｒｅ ｍｕｌｔｉ ｃｏｒｅ ｆｉｂｅｒ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｈｉｇｈ ｄｅｎｓｉｔｙ ｓｐａｃｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，" ｉｎ Ｐｒｏｃ． ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｎ． Ｓｏｃ． Ｓｕｍｍｅｒ Ｔｏｐｉｃａｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ ２０１２， ＴｕＣ４．３（２０１２）． Ｋ． Ｔａｋｅｎａｇａ ｅｔ ａｌ．， "Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｒｏｓｓｔａｌｋ ｂｙ ｔｒｅｎｃｈ−ａｓｓｉｓｔｅｄ ｍｕｌｔｉ−ｃｏｒｅ ｆｉｂｅｒ，" ＯＦＣ２０１１， ＯＷＪ４ （２０１１）．

しかし、上記特許文献１〜３の様にコアを配置する場合、中心に配置されるコアは外周側の複数のコアで囲まれるため外周側のコアとの間でクロストークが生じ易い。このことは、クロストークを低減することができるとされる非特許文献３のマルチコアファイバにおいても同様である。更に非特許文献３のマルチコアファイバでは、周りが他のコア要素で囲まれる特定コア要素において、周りを囲む複数のコア要素による高次モードの閉じ込めの影響により、カットオフ波長が長くなる傾向があり、当該特定のコアの通信品質が悪化し易いという指摘がある。例えば、コア要素を１−６配置とすると、中心のコアのカットオフ波長が長くなる傾向がある。

そこで、本発明は、クロストークを抑制することができるマルチコアファイバを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のマルチコアファイバは、１０以上の偶数個のコアと、前記コアを囲むクラッドとを有するマルチコアファイバであって、前記偶数個のコアのうち半数のコアは、前記クラッド内の基準点を中心とした正多角形の各頂点上に中心が位置するように配置され、前記偶数個のコアのうち前記半数のコア以外の他のコアは、前記正多角形の内側において、前記正多角形の各辺のそれぞれの垂直二等分線上に中心が位置するように配置され、前記偶数個のコアの数をｎとし、前記半数のコアのうち着目するコアの中心と前記着目するコアと隣り合う前記他のコアの中心とを結ぶ線と、前記着目するコアの中心と前記基準点とを結ぶ線とがなす鋭角の大きさをφとする場合に下記式を満たすことを特徴とするものである。

本発明者等は、中心に配置されるコアのクロストークを抑制するためにクラッドの中心にコアを配置せずにコアを正多角形状に配置することを検討した。この場合、コア全体の数を同じにすると、コアがクラッドの中心に配置されるマルチコアファイバの外周側に配置されるコアの数と比べて、正多角形状に配置されるコアの数が多くなる。このため、クラッドの外径が同じ場合、コアがクラッドの中心に配置されるマルチコアファイバにおける外周側に配置されるコアのクロストークと比べて、コア間距離が小さくなることでクロストークが却って劣化するという問題が生じた。一方、コアがクラッドの中心に配置されるマルチコアファイバの外周側に配置されるコアのクロストークと、正多角形状に配置されるコアのクロストークとを同じとする場合、クラッドの外径が大きくなるという問題が生じた。しかし、本発明のマルチコアファイバによれば、上記式を満たすことにより、上記の偶数個のコア全てが環状に配置される場合よりも互いに隣り合うコアの間隔を大きくすることができる。従って、クロストークを低減することができる。なお、半数のコアの内周側に他のコアが配置されるものの、コアがクラッドの中心に配置されずに、それぞれの他のコアは外周側に配置される半数のコアの間から外周側を覗くように外周側に偏在して配置される。従って、内周側のコアが多数のコアで囲まれずに済み、内周側に配置されるコアのクロストークの劣化を抑制することができる。

また、それぞれの前記コアは、前記コアよりも屈折率が低い内側クラッド層と、前記クラッド及び前記内側クラッド層よりも平均屈折率が低く前記内側クラッド層を囲むと共に前記クラッドにより囲まれる低屈折率層と、により囲まれることが好ましい。

このようなマルチコアファイバによれば、低屈折率層によりコアへの光の閉じ込め力が大きくなるので、クロストークをより抑制することができる。

前記低屈折率層は、前記クラッド及び前記内側クラッド層よりも低い屈折率の材料から成ることとしても良い。この場合、それぞれの前記コアは純粋な石英から成ることとしても良い。

前記低屈折率層は、前記クラッドと同じ屈折率の材料中に前記内側クラッド層よりも屈折率が低い低屈折率部が、前記内側クラッド層を囲むように複数形成されて成ることとしても良い。

前記クラッドの外径は２３０μｍ以下であることが好ましい。

このようなクラッドの外径とされることにより、マルチコアファイバが石英から成り、マルチコアファイバが曲げられて使用される場合であっても、破断確率を低減させるこいとができる。

以上のように、本発明によれば、クロストークを抑制することができるマルチコアファイバが提供される。

本発明の第１実施形態に係るマルチコアファイバの様子を示す図である。 内周側のコアの中心が位置する範囲を説明するための図である。 光ファイバの曲げ半径と破断確率との関係を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るマルチコアファイバの様子を示す図である。 本発明の第３実施形態に係るマルチコアファイバの様子を示す図である。

以下、本発明に係るマルチコアファイバの好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、理解の容易のため、ぞれぞれの図に記載のスケールと、以下の説明に記載のスケールとが異なる場合がある。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るマルチコアファイバの様子を示す図である。図１に示すように、本実施形態のマルチコアファイバ１は、それぞれ複数のコア１１ａ，１１ｂから成り全体で１０以上の偶数個となるコアと、それぞれのコア１１ａ，１１ｂの外周面を隙間なく囲むクラッド２０と、クラッド２０の外周面を被覆する内側保護層３１と、内側保護層３１の外周面を被覆する外側保護層３２と、を備える。図１では、コアが１２個の場合が示されている。

それぞれのコア１１ａ，１１ｂは互いに同じ構成とされ、それぞれのコア１１ａ，１１ｂの屈折率は、クラッド２０の屈折率よりも高くされ、コア１１ａ，１１ｂが例えば屈折率を高くするゲルマニウム等のドーパントが添加された石英から成る場合、クラッド２０は例えば純粋な石英から成り、コア１１ａ，１１ｂが例えば純粋な石英から成る場合、クラッド２０は例えば屈折率を低くするフッ素等のドーパントが添加された石英から成る。

全てのコアの内、半数のコア１１ａは、クラッド２０の基準点Ｏを中心とした破線で示す正多角形ＲＰの各頂点Ｃ上にそれぞれのコア１１ａの中心が位置するように配置されている。こうして、コア１１ａは、クラッド２０の基準点Ｏを中心に正多角形状に配置される。図１では、コア全体の数が１２個の場合が示されており、コア１１ａの数は６個となり、コア１１ａは正六角形状に配置されている。なお、本実施形態では基準点Ｏをクラッド２０の中心点としている。

また、全てのコアの内、他のコア１１ｂは、コア１１ａ以外の残りの半数のコアであり、コア１１ａにより形成される正多角形ＲＰの内側に配置される。つまりコア１１ａはクラッド２０の外周側に配置され、コア１１ｂはクラッド２０の内周側に配置されている。具体的には、それぞれのコア１１ｂは、正多角形ＲＰの各辺の垂直二等分線ＬＶ上にその中心が位置するように配置される。

このようにコアがクラッド２０の中心に配置されずに、それぞれの内周側のコア１１ｂが外周側のコア１１ａの間から正多角形ＲＰの外側を覗くように外周側に偏在することで、いずれのコアも多くのコアで囲まれずに済む。

次にコア１１ｂが垂直二等分線ＬＶ上のどの範囲に配置されるかについて説明する。なお、本説明では、あるコア１１ａに着目して当該コア１１ａと隣り合うコア１１ｂの配置される範囲について説明するが、いずれのコア１１ａに着目しても同じである。

図２は、内周側のコア１１ｂの中心が位置する範囲を説明するための図である。図２において、正多角形ＲＰの各頂点を通り基準点Ｏを中心とした円Ｃｉが破線で示されており、正多角形ＲＰの互いに隣り合う２つの辺のそれぞれの垂直二等分線がそれぞれＬＶａ及びＬＶｂとして示されている。このとき正多角形ＲＰの頂点Ｃと基準点Ｏとを結ぶ直線Ｌｃと垂直二等分線ＬＶａとがなす角度の大きさをθ_ｎとすると、コア１１ａとコア１１ｂとを合わせたマルチコアファイバ１の全てのコアの数をｎとする場合に、

となる。また、対称性より直線Ｌｃと垂直二等分線ＬＶｂとがなす角度もθ_ｎとなる。

次に、仮にマルチコアファイバ１の全てのコア１１ａ，１１ｂの中心が同一の正多角形の各頂点上に配置される場合、コア１１ｂは円Ｃｉと垂直二等分線ＬＶとの交点上に中心が位置する。このため、コア１１ｂのうち図２に示す２つのコア１１ｂは、円Ｃｉと垂直二等分線ＬＶａとの交点Ａ_１及び円Ｃｉと垂直二等分線ＬＶｂとの交点Ｂ_１に中心がそれぞれ位置するように配置される。このときコア１１ａとコア１１ｂとが互いに隣り合う。そこで、円Ｃｉの半径の大きさをＲとし、全てのコア１１ａ，１１ｂの中心が同一の正多角形の各頂点上に配置される場合の隣り合うコア１１ａ，１１ｂの中心間距離をΛとする場合に、下記式（２）が成立する。以後コア間距離の基準としてこのコア間距離Λを用いる。

ここで、図２において、点Ａ_２は垂直二等分線ＬＶａと正多角形ＲＰの辺との交点であり、点Ｂ_２は垂直二等分線ＬＶｂと正多角形ＲＰの辺との交点である。また、点Ａ_３は交点Ａ_１の正多角形ＲＰの辺を基準とした対称点であり、点Ｂ_３は交点Ｂ_１の正多角形ＲＰの辺を基準とした対称点である。従って、点Ａ_３と頂点Ｃとの距離及び点Ｂ_３と頂点Ｃとの距離は、点Ａ_１と頂点Ｃとの距離及び点Ｂ_１と頂点Ｃとの距離と等しくΛとなる。また、点Ａ_４は垂直二等分線ＬＶａ上の点と頂点Ｃとを結ぶ線と直線Ｌｃとがなす鋭角が３０°となる場合の当該垂直二等分線ＬＶａ上の点であり、点Ｂ_４は垂直二等分線ＬＶｂ上の点と頂点Ｃとを結ぶ線と直線Ｌｃとがなす鋭角が３０°となる場合の当該垂直二等分線ＬＶｂ上の点である。さらに、点Ａ_５及び点Ｂ_５は、直線Ｌｃに垂直な長さΛの直線の両端が垂直二等分線ＬＶａ，ＬＶｂ上に位置する場合の垂直二等分線ＬＶａ上の点及び垂直二等分線ＬＶｂ上の点である。

ここで、点Ａ_１〜Ａ_５のいずれかを示す点を点Ａ_ｉ（ｉ＝１，２，３，４，５のいずれか）として、点Ｂ_１〜Ｂ_５のいずれかを示す点を点Ｂ_ｉ（ｉ＝１，２，３，４，５のいずれか）とする。そして、点Ａ_ｉと頂点Ｃとを結ぶ線と直線Ｌｃとがなす角度の大きさをφ_ｉとする場合に、対称性よりφ_ｉは、点Ｂ_ｉと頂点Ｃとを結ぶ線と直線Ｌｃとがなす角度の大きさに等しい。このとき点Ａ_ｉと点Ｂ_ｉとの距離をＡ_ｉＢ_ｉとすると、Ａ_ｉＢ_ｉは下記式（３）で示される。

ここで、ｉが１の場合には、φ_１は下記式（４）で示される。

また、ｉが２の場合には、φ_２は下記式（５）で示される。

また、ｉが３の場合には、φ_３は下記式（６）で示される。

また、ｉが４の場合には、φ_４は下記式（７）で示される。

上記の点Ａ_５及びＢ_５の定義より、Ａ_５Ｂ_５＝Λであるため、φ_５は下記式（８）を満たす。

従って、φ_５は下記式（９）で示される。

ところでマルチコアファイバにおいてコアを１−６配置等の様にクラッドの中心にコアが位置するようにコアを配置すると、上記の様に中心に配置されるコアのクロストークが劣化する傾向がある。このため、中心にコアを配置したくないという結論に至る。この場合、全てのコアを正多角形状に配置することが考えられる。しかし、本発明者等の検討の結果、半数のコア１１ａの中心を結んでなる正多角形ＲＰの内側に他の半数のコア１１ｂを配置することにより、互いに隣り合うコアの中心間距離を上記の様に全てのコアを正多角形状に配置する場合よりも、大きくすることができる場合があるという結論に至った。

つまり、コア１１ｂが最も外周側に位置する場合、点Ａ_１と頂点Ｃとの距離と点Ａ_３と頂点Ｃとの距離が等しいこと、及び、点Ｂ_１と頂点Ｃとの距離と点Ｂ_３と頂点Ｃとの距離が等しいことに着目して、コア１１ａとコア１１ｂとの中心間距離がΛよりも大きくなるためには、コア１１ｂの中心が点Ａ_３や点Ｂ_３よりも基準点側に位置していればよい。また、コア１１ｂの中心が基準点側に近づきすぎると、コア１１ｂ同士の中心間距離がΛ以下となってしまう。そこで、コア１１ｂ同士の中心間距離がΛよりも大きくなるためには、コア１１ｂの中心が点Ａ_５や点Ｂ_５よりも外周側に位置していればよいことになる。

そこで、垂直二等分線ＬＶａ上の任意の点と頂点Ｃとを結ぶ線と直線Ｌｃとがなす角度の大きさをφとする場合に、互いに隣り合うコアの中心間距離がΛよりも大きくなるためには、式（６）及び式（９）より、下記式（１０）を満たせばよいことになる。

この式（１０）に式（１）を適用すれば下記式（１１）が成り立つ。

なお、φは、φ_３とφ_４との間にあっても良く、φ_４上にあっても良く、φ_４とφ_５との間にあっても良い。

ここで、それぞれのコアの中心が同一の正多角形の各頂点上に配置されるマルチコアファイバにおける互いに隣り合うコアの中心間距離Λを１とした場合において、本実施形態の様にコアが配置されるマルチコアファイバにおける上記のθ_ｎ、Ｒ、Ａ_３Ｂ_３、Ａ_４Ｂ_４、φ_３、φ_５について下記表１に示す。なお、下記表１では、全体のコアの数が６個〜１８個の場合について示している。

上記表１から明らかなように、点Ａ_３と点Ｂ_３の距離Ａ_３Ｂ_３が、Λ＝１よりも大きくなるのは、ｎ≧１０の場合であり、全体のコア１１ａ、１１ｂの数は１０個以上必要である。従って、上記の様にマルチコアファイバ１のコアの数は全体で１０以上の偶数とされる。そして、マルチコアファイバ１のコア１１ｂは、上記式（１１）を満たすように配置されることで、全てのコアの中心が同一の正多角形の各頂点上に配置される場合よりも互いに隣り合うコアの中心間距離を大きくすることができるのである。従って、このようなマルチコアファイバ１によれば、互いに隣り合うコアの中心間距離が大きいことによりクロストークを低減することができる。また、コア間距離が一定の場合には、クラッドの外径を小さくすることが出来る。

次にマルチコアファイバ１のクラッドの外径について説明する。

図３は、石英から成る光ファイバの曲げ半径と破断確率を示す図である。図３では、光ファイバが各曲げ半径で１００ターン巻かれる場合の２０年間の累積破断確率を、光ファイバのクラッド径ごとに示している。ここでは、プルーフ歪みを１．５％として計算した。現在、通信用に用いられている光ファイバの直径は１２５μｍである。この光ファイバは、曲げに強いファイバとされ、曲げ半径１５ｍｍで１０ターン巻かれたときの破断確率として、約１．３９×１０^−８が求められる。図３には、このクラッドの外径が１２５μｍの光ファイバについて、各曲げ半径で１０ターン巻いたとき破断確率も示している。ところでクラッドの外径が１２５μｍよりも太い通信用の光ファイバに求められる信頼性を曲げ半径３０ｍｍで１００ターンで巻かれる場合に、２０年間の累積破断確率が１．３９×１０^−８であるとすると、図より許容なクラッドの外径の上限は、２３０μｍであることが分かる。従って、クラッドの外径が２３０μｍ以下であれば、信頼性をより高くすることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図４を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。

図４は、本発明の第２実施形態にかかるマルチコアファイバを示す断面図である。図４に示すように、本実施形態のマルチコアファイバ２は、複数のコア要素１０ａ，１０ｂを備え、コア１１ａがそれぞれのコア要素１０ａ内に設けられ、コア１１ｂがそれぞれのコア要素１０ｂ内に設けられている点において、第１実施形態のマルチコアファイバ１と異なる。

コア要素１０ａは、第１実施形態のコア１１ａと同様に配置されるコア１１ａと、コア１１ａの外周面を囲む内側クラッド層１２と、内側クラッド層１２の外周面を囲み、外周面がクラッド２０に囲まれる低屈折率層１３とを有しており、コア要素１０ｂは、第１実施形態のコア１１ｂと同様に配置されるコア１１ｂと、コア１１ｂの外周面を囲む内側クラッド層１２と、内側クラッド層１２の外周面を囲み、外周面がクラッド２０に囲まれる低屈折率層１３とを有している。第１実施形態で述べたようにそれぞれのコア１１ａ，１１ｂは互いに同じ構成とされるため、それぞれのコア要素１０ａとコア要素１０ｂとは、互いに同じ構成とされる。そして、それぞれのコア１１ａ，１１ｂは第１実施形態のマルチコアファイバ１のそれぞれのコア１１ａ，１１ｂと同じ位置に配置されている。

また、それぞれのコア１１ａ，１１ｂの屈折率をｎ_１とする場合に、内側クラッド層１２の屈折率ｎ_２はコア１１ａ，１１ｂの屈折率ｎ_１よりも低くされて、低屈折率層１３の屈折率ｎ_３は内側クラッド層１２の屈折率ｎ_２よりも更に低くされている。また、クラッド２０の屈折率ｎ_４は、コア１１ａ，１１ｂの屈折率ｎ_１よりも低くされ、低屈折率層１３の屈折率ｎ_３より高くされる。別言すれば、それぞれの屈折率ｎ_１〜ｎ_４は、下記式を全て満たしている。

従って、それぞれのコア要素１０ａ，１０ｂを屈折率の観点から見る場合に、それぞれのコア要素１０ａ，１０ｂは、トレンチ構造を有している。

このように低屈折率層１３の屈折率ｎ_３が、内側クラッド層１２の屈折率ｎ_２及びクラッド２０の屈折率ｎ_４よりも小さくされることで、コア１１ａ，１１ｂへの光の閉じ込め効果が大きくなり、コア１１ａ，１１ｂを伝播する光がそれぞれのコア要素１０ａ，１０ｂから漏えいすることを抑制することができる。そして、屈折率の低い低屈折率層１３及びクラッド２０が障壁となり、互いに隣り合うコアのクロストークをより一層と抑制することができる。

また、トレンチ型のマルチコアファイバでは、中心にコア要素を配置すると、この中心に配置されるコアの周りを囲む複数のコア要素による高次モードの閉じ込めの影響により、中心に配置されるコアのカットオフ波長が長くなる傾向がある。しかし、本実施形態のマルチコアファイバ２によれば、内周側のコア要素１０ｂが外周側のコア要素１０ａの間から正多角形ＲＰの外側を覗くように外周側に偏在して配置されることで、いずれのコア要素も多くのコア要素で囲まれずに済む。従って、いずれのコア要素においてもカットオフ波長が長くなることを抑制することができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図５を参照して詳細に説明する。なお、第２実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。

図５は、本発明の第３実施形態に係るマルチコアファイバ３の様子を示す図である。図５に示すように、本実施形態のマルチコアファイバ３は、第２実施形態におけるコア要素１０ａの代わりに、コア要素１０ａと同じ位置に配置されるコア要素１５ａを備え、第２実施形態におけるそれぞれのコア要素１０ｂの代わりに、それぞれのコア要素１０ｂと同じ位置に配置されるコア要素１５ｂを備える点において、第２実施形態のマルチコアファイバ２と異なる。

図５に示すように、それぞれのコア要素１５ａとそれぞれのコア要素１５ｂとは、互いに同じ構造をしている。それぞれのコア要素１５ａは、コア１１ａと、コア１１ａの外周面を囲む内側クラッド層１２と、内側クラッド層１２の外周面を囲みクラッド２０に外周面が囲まれる低屈折率層１４を有している。また、それぞれのコア要素１５ｂは、コア１１ｂと、コア１１ｂの外周面を囲む内側クラッド層１２と、内側クラッド層１２の外周面を囲みクラッド２０に外周面が囲まれる低屈折率層１４を有している。

それぞれの低屈折率層１４は、クラッド２０と同じ材料から成り内側クラッド層１２よりも屈折率が低い低屈折率部１７が、内側クラッド層１２を囲むように複数形成されて成っている。本実施形態においては、低屈折率層１４に円形の空孔が複数形成されており、この空孔が低屈折率部１７とされている。低屈折率部１７が空孔であることから、低屈折率部１７の屈折率は１であり、内側クラッド層１２、及び、クラッド２０の屈折率よりも低いため、低屈折率層１４の平均屈折率は、内側クラッド層１２及びクラッド２０の屈折率よりも低くされている。

なお、上述のように低屈折率層１４の低屈折率部１７以外の領域は、内側クラッド層１２及びクラッド２０と同様の材料から成るので本来境界がないが、図３においては、理解の容易のため、境界を仮想線としての破線で示している。

本実施形態のマルチコアファイバ３によっても、コア１１への光の閉じ込め効果が大きくなり、コア１１ａ，１１ｂを伝播する光がそれぞれのコア要素１５ａ，１５ｂから漏えいすることを抑制することができる。従って、互いに隣り合うコアのクロストークをより一層と抑制することができる。また、本実施形態においても、第２実施形態と同様にして、いずれのコア要素においてもカットオフ波長が長くなることを抑制することができる。

以上、本発明について実施形態を例に説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、図１，４，５で示されるマルチコアファイバ１，２，３は、それぞれ全体のコアの数が１２個とされたが、上記説明の様に全体のコアの数が１０以上の偶数であれば良く、コア全体の数が１２個に限定されるわけではない。また、マルチコアファイバ１，２，３において、互いに隣あうコア１１ａとコア１１ｂ同士、コア要素１０ａとコア要素１０ｂ同士、コア要素１５ａとコア要素１５ｂ同士における屈折率や寸法は、互いに同一でなくてもよい。

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものでは無い。

（実施例１）
本発明のマルチコアファイバにおいて、コアの数が１０個，１２個、１４個、１６個、１８個の場合について、条件を互いに変えたサンプル１〜２０について、上記実施形態で説明したφ、内周側のコアの中心間距離Λ_ＡＢ、内周側のコアと外周側のコアの中心間距離Λ_ＡＣ、クラッドの中心から外周側のコアの中心までの距離Ｒ、クラッドの外径Ｄを計測した。なお、下記実施例では、外周側のコアの中心とクラッドの外周面との距離(最外クラッド厚)を３５μｍとした。この結果を下記表２に示す。

（比較例１）
次にコアの数が１０個，１２個、１４個、１６個、１８個であり、全てのコアが正多角形状に配置される場合のマルチコアファイバをサンプル２１〜２５として、互いに隣り合うコアの中心間距離を４０μｍとし、コアの中心とクラッドの外周面との距離(最外クラッド厚)を実施例１と同じく３５μｍとして、クラッドの中心からコアの中心までの距離Ｒ、クラッドの外径Ｄを計測した。この結果を表３に示す。

表２、表３からも明らかなように、互いに隣り合う最近接のコアの中心間距離が同じであれば、クラッドの外径は実施例１のマルチコアファイバの方が比較例のマルチコアファイバよりも小さくなり、クラッドの外径が同じであれば、互いに隣り合う最近接のコアの中心間距離は、本発明のマルチコアファイバの方が比較例１のマルチコアファイバよりも大きくなる結果となった。従って、本発明のマルチコアファイバによれば、クロストークを抑制することができると考えられる。

（実施例２）
次に第２実施形態のマルチコアファイバをサンプル２６〜２８として、第１実施形態のマルチコアファイバをサンプル２９〜３１として、下記表４で示される条件で作製した。そして、損失、モードフィールド径、実効コア断面積について表４に記載の波長の光で測定をし、ケーブルカットオフ波長、ゼロ分散波長、ゼロ分散スロープについて測定をし、分散、曲げ半径７．５ｍｍでの曲げ損失、クロストークについて表４に記載の波長の光で測定をした。ここで、寸法以外の光学特性については、全てのコアの平均値を示した。ケーブルカットオフ波長は、特に内側のコアが長いということはなかった。

表４から明らかなように第２実施形態のマルチコアファイバによれば第１実施形態のマルチコアファイバよりも一層クロストークを低減できる結果となった。

以上説明したように、本発明によれば、クロストークを抑制することができるマルチコアファイバが提供され、通信用ケーブル等に良好に利用することができる。

１，２，３・・・マルチコアファイバ
１０ａ，１０ｂ・・・コア要素
１１ａ，１１ｂ・・・コア
１２・・・内側クラッド層
１３，１４・・・低屈折率層
１５ａ，１５ｂ・・・コア要素
１７・・・低屈折率部
２０・・・クラッド
３１・・・内側保護層
３２・・・外側保護層
Ｃ・・・頂点
Ｃｉ・・・円
Ｌｃ・・・直線
ＬＶ・・・垂直二等分線
Ｏ・・・基準点
ＲＰ・・・正多角形

Claims (6)

1. １０以上の偶数個のコアと、前記コアを囲むクラッドとを有するマルチコアファイバであって、
   前記偶数個のコアのうち半数のコアは、前記クラッド内の基準点を中心とした正多角形の各頂点上に中心が位置するように配置され、
   前記偶数個のコアのうち前記半数のコア以外の他のコアは、前記正多角形の内側において、前記正多角形の各辺のそれぞれの垂直二等分線上に中心が位置するように配置され、
   前記偶数個のコアの数をｎとし、前記半数のコアのうち着目するコアの中心と前記着目するコアと隣り合う前記他のコアの中心とを結ぶ線と、前記着目するコアの中心と前記基準点とを結ぶ線とがなす鋭角の大きさをφとする場合に下記式を満たす
   ことを特徴とするマルチコアファイバ。
   

   
2. それぞれの前記コアは、前記コアよりも屈折率が低い内側クラッド層と、前記クラッド及び前記内側クラッド層よりも平均屈折率が低く前記内側クラッド層を囲むと共に前記クラッドにより囲まれる低屈折率層と、により囲まれる
   ことを特徴とする請求項１に記載のマルチコアファイバ。
3. 前記低屈折率層は、前記クラッド及び前記内側クラッド層よりも低い屈折率の材料から成る
   ことを特徴とする請求項２に記載のマルチコアファイバ。
4. それぞれの前記コアは純粋な石英から成る
   ことを特徴とする請求項３に記載のマルチコアファイバ。
5. 前記低屈折率層は、前記クラッドと同じ屈折率の材料中に前記内側クラッド層よりも屈折率が低い低屈折率部が、前記内側クラッド層を囲むように複数形成されて成ることを特徴とする請求項２に記載のマルチコアファイバ。
6. 前記クラッドの外径は２３０μｍ以下である
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のマルチコアファイバ。

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