TWI436113B - 光纖熔融阻斷構件、光纖雷射及光傳送路 - Google Patents

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Description

光纖熔融阻斷構件、光纖雷射及光傳送路 發明領域
本發明關於在傳送高功率之光之光傳送路與光纖雷射等，可阻斷光纖熔融，可防止傳送機器與光源等之損傷的光纖熔融阻斷構件、光纖雷射及光傳送路。
本發明於2008年8月26日依據日本申請案特願2008-216485號主張優先權，並援用其內容於本發明。
 發明背景
近年來，於光通信領域中，伴隨著傳送容量的增加而於光纖中傳送之光的強度(功率)增加著。又，於光纖雷射，伴隨著雷射輸出的增加，數百W至數kW之高功率的光可於光纖中傳送。
可傳送高強度之光的光纖，因附著於端面之塵埃等而造成過熱，或因光纖之局部的彎曲造成的過熱，以致於會發生光纖熔融，不僅是光纖，甚至有連接光纖之零件與裝置也破壞了的可能性(例如，參考非專利文獻1、2)。
第1圖及第2圖顯示通過光纖熔融之單模光纖(SMF)之側面圖及截面圖。圖中，參考符號10表示光纖，11表示核心層，12表示包覆層。中心的核心層11會周期性地發生氣泡1。光纖由於此氣泡而無法傳送光，因此，光纖熔融之通過造成通信系統與光纖雷射等致命的障礙。光纖熔融一旦產生，除非光纖中傳送之光的強度低於某門檻值以下，否則接著通過光纖中而會破壞光纖之導波構造。成為此門檻值之光強度依據光纖的構造等而不同。以下在本說明書中將成為用以阻斷此光纖熔融之門檻值之光強度稱為「光纖熔融門檻值」。
為了保護光傳送路與裝置避免光纖熔融，可得知在光纖之中途阻斷光纖熔融的技術係如以下所述者。
專利文獻1記載著使單模光纖之一部分的模態場直徑(MFD)部分地放大，以使核心層中之功率密度降低的狀態而阻斷光纖熔融的方法。
專利文獻2記載著於光纖傳送路之中途插入漸進型(GI)光纖而設置放大核心層直徑之部分的狀態，以構成阻斷光纖熔融現象的光纖傳送路。
專利文獻3記載著在傳送路的中途配設光激性結晶光纖型衰減器以阻斷光纖熔融現象的方法。
非專利文獻3記載著蝕刻光纖之包覆層以將光纖之外徑弄細至MFD之兩倍程度，而能阻斷光纖熔融。例如，MFD為9.5 μm時而外徑為10.5~33 μm時，能阻斷光纖熔融。又，非專利文獻3記載著用以阻斷光纖熔融所必要之光纖之已被蝕刻部分的外徑，為不太會影響雷射之放射強度。
非專利文獻4對於包含以30個空孔(直徑約1 μm，中心之間距離約2 μm)包圍的中心部，將波長1.06 μm之MFD設為約2 μm並能以單模式傳送光的“細微構造光纖”(microstructured fiber)之光纖熔融的特性進行了研究。非專利文獻4記載著與具有同程度之MFD之通常的SMF比較，”細微構造光纖”之光纖熔融門檻值達10倍以上。
於中心具有較包覆層高折射率的核心層，於包覆層具有空孔之孔輔助型光纖(HAF：hole-assisted fiber)之融著連接方法上可得知有以下者。
非專利文獻5記載著將通常的SMF之核心層的周圍配置有空孔之光纖予以間歇放電或掃描放電而熔成錐狀，並以平均0.05dB之連接損失與SMF融著連接的方法。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1：特許第4070111號公報
專利文獻2：特許第4098195號公報
專利文獻3：特開2005-345592號公報
非專利文獻
非專利文獻1：R.Kashyap and K.J.Blow、“Observation of catastrophic self-propelled self-focusing in optical fibres”、Electronic
Letters、1998年1月7日、第24卷、第1號、p.47-48
非專利文獻2：Shin-ichi Todoroki、“Origin of periodic void formation during fiber fuse”、2005年8月22日、第13卷、第17號、p.6381-6389
非專利文獻3：E.M.Dianov,I.A.Bufetov and A.A.Frolov、“Destruction of silica fiber cladding by fiber fuse effect”、OFC2004、2004年、TuB4
非專利文獻4：E.Dianov,A.Frolov and I.Bufetov、“Fiber Fuse effect in microstructured
fibers”、OFC2003、2003年、FH2
非專利文獻5：鈴木龍次等，“空孔光纖之融著連接方法之檢討”2004年電子資訊通信學會電子協會大會，C-3-119
 發明概要
但是，習知技術有以下的缺點。
專利文獻1之手法(使SMF之一部分的MFD放大而阻斷光纖熔融的方法)難以使MFD放大之光纖與通常的SMF之連接損失小。為了使MFD放大之光纖與SMF之連接損失小，必須使SMF之核心層的摻雜物擴散成錐狀，或是準備數種類之階段性不同MFD的光纖以連接成多段，因此非常高成本。
專利文獻2之手法(藉由插入GI光纖而阻斷光纖熔融的方法)上，有在GI光纖與SMF之光的結合部分的損失大的問題。為了使損失小，必須設置1/4間距長度之GI光纖部分以放大從SMF射入之光的直徑，在使光之功率密度降低之後再次設置1/4間距長度之GI光纖部分並縮小光之直徑以設成使SMF射入之複雜的構造，將花費製作成本。
專利文獻3之手法(以插入光激性結晶光纖型光衰減器而阻斷光纖熔融的方法)中，由於導波構造僅以空孔形成，因此有在融著接著部之連接損失大的缺點。而且，以光衰減器本身之插入損失亦大，因此作為傳送路之損失亦大。
非專利文獻3之手法(以蝕刻將光纖之外徑弄細至MFD之兩倍程度以阻斷光纖熔融的方法)上，一旦弄錯以氟酸(HF)處理的時間，則光纖變得不熔融等難以製作所希望外徑，製造性變差。又，由於必須後處理，因此成本變高。而且，由於局部光纖的外徑變細，因此機械性強度變弱。又，為了蝕刻包覆層，在去除光纖之樹脂被覆的一部分之後，必須將包覆層浸泡於如HF如此作用激烈的藥液中，有伴隨作業困難性的情形。
非專利文獻4，於“細微構造光纖”之一具體例中，雖然光纖熔融門檻值較通常之SMF高，但是未記述詳細的空孔設計手法。又，關於將細微構造光纖與SMF連接時，是否能以細微構造光纖阻斷在SMF產生之光纖熔融的情形也未檢討。而且，由於不具有折射率高的核心層，因此未能解決與SMF之連接損失大的問題。
本發明係鑑於上述情事而完成的發明，以提供能以低成本製作，與單模光纖亦能以低損失連接之光纖熔融阻斷構件及光纖熔融之阻斷方法作為課題。
本發明之一樣態之光纖熔融阻斷構件，係用以阻斷光纖熔融而使用的光纖熔融阻斷構件，包含有光纖，該光纖包含：不具有空孔的核心層、及具有於長度方向延伸之空孔的包覆層，前述光纖之前述核心層的折射率較前述包覆層之前述空孔以外之部分的折射率高，將以前述光纖之使用波長之模態場直徑設為MFD，而將以垂直於前述光纖之前述長度方向之截面之前述核心層的中心，與最接近前述核心層之前述空孔之最接近前述核心層之前述中心之位置之間的距離設為Rmin時，以2×Rmin/MFD表示之值為1.2以上2.1以下的範圍內，將前述包覆層中前述空孔存在之領域之徑向的寬度設為W時，以W/MFD表示之值為0.3以上，將前述光纖之前述包覆層之直徑設為Dfiber 時，滿足W≦0.45×Dfiber 。
本發明之一樣態之光纖熔融阻斷構件，將以垂直於前述光纖之前述長度方向之截面之前述核心層的前述中心，與最接近前述核心層之前述空孔之最接近前述核心層之前述中心之前述位置之間的距離設為Rmin，將前述核心層的前述中心，與距前述核心層最遠之前述空孔之距前述核心層之前述中心最遠位置之間的距離設為Rmax，將前述核心層之前述中心設為中心並將半徑為Rmax之圓與半徑為Rmin之圓之間之領域的截面積設為S時，以在半徑為Rmax之前述圓與半徑為Rmin之前述圓之間的前述領域中，設於前述空孔部分之截面積為前述領域之前述截面積S的20%以上為佳。
本發明之一樣態之光纖熔融阻斷構件，以前述光纖之兩端分別融著連接於無空孔之單模光纖，其每一處之融著連接損失為0.50dB以下為佳。
本發明之一樣態之光纖熔融阻斷構件，以前述光纖之前述空孔數為3以上為佳。
本發明之一樣態之光纖熔融阻斷構件，以在前述光纖之表面中，與前述單模光纖之融著連接部及其周圍以外部分被覆有樹脂被覆，而在前述光纖之表面中，於前述融著連接部及其周圍被覆有難燃性保護層為佳。
本發明之一樣態之光纖熔融阻斷構件，以前述光纖之前述兩端與前述單模光纖，藉由間歇放電或掃描放電而融著連接為佳。
本發明之一樣態之光纖熔融阻斷構件，以前述光纖之長度為1mm以上為佳。
本發明之另一樣態之光纖熔融阻斷構件係用以阻斷光纖熔融而使用的光纖熔融阻斷構件，包含有光纖，該光纖包含：不具有空孔的核心層、及於該核心層之周圍具有於長度方向延伸之1層空孔的包覆層，前述光纖之前述核心層的折射率較前述包覆層之前述空孔以外之部分的折射率高，將以前述光纖之使用波長之模態場直徑設為MFD，而將以垂直於前述光纖之前述長度方向之截面之前述核心層的中心，與最接近前述核心層之前述空孔之最接近前述核心層之前述中心之位置之間的距離設為Rmin時，以2×Rmin/MFD表示之值於1.2以上2.1以下的範圍內，將前述包覆層中前述空孔存在之領域之徑向的寬度設為W時，以W/MFD表示之值為0.3以上，將前述光纖之前述包覆層之直徑設為Dfiber 時，滿足W≦0.45×Dfiber ，將以垂直於前述光纖之前述長度方向之前述截面之前述核心層的中心，與距前述核心層最遠之前述空孔之距前述核心層之前述中心最遠位置之間的距離設為Rmax，將前述核心層之前述中心設為 中心之半徑為Rmax之圓與半徑為Rmin之圓之間之領域的截面積設為S時，以在半徑為Rmax之前述圓與半徑為Rmin之前述圓之間的前述領域中，設置前述空孔部分之截面積為前述領域之前述截面積S的20%以上。
本發明之一樣態之光纖雷射，包含有：激發光源；稀土類添加光纖；及，光纖熔融阻斷構件，該光纖熔融阻斷構件包含光纖，該光纖具有核心層及具有於長度方向延伸之空孔的包覆層，前述光纖之前述核心層的折射率較前述包覆層之前述空孔以外之部分的折射率高，將以前述光纖之使用波長之模態場直徑設為MFD，而將以垂直於前述光纖之前述長度方向之截面之前述核心層的中心，與最接近前述核心層之前述空孔之最接近前述核心層之前述中心之位置之間的距離設為Rmin時，以2×Rmin/MFD表示之值於1.2以上2.1以下的範圍內，將前述包覆層中前述空孔存在之領域之徑向的寬度設為W時，以W/MFD表示之值為0.3以上，將前述光纖之前述包覆層之直徑設為Dfiber 時，滿足W≦0.45×Dfiber 。
本發明之一樣態之光纖雷射，以更包含有隔離器，且前述光纖熔融阻斷構件配置於前述隔離器之輸出側為佳。
本發明之一樣態之光傳送路，係使用光纖之光傳送路，且前述光纖之中途插入有本發明之光纖熔融阻斷構件。
依據本發明之光纖熔融阻斷構件，可阻斷在光傳送路與光纖雷射等之光纖內產生之光纖熔融，能防止傳送機器與光源等之損傷。本發明之光纖熔融阻斷構件能以低成本來製作，也能以低損失連接單模光纖，因此能對進一步增加傳送容量與雷射輸出有貢獻。
圖式簡單說明
第1圖係模式地顯示光纖熔融通過單模光纖中之狀態之一例的側面圖。
第2圖係模式地顯示光纖熔融通過單模光纖中之狀態之一例的側面圖。
第3圖顯示本發明之第1實施樣態之核心層之周圍具有4個空孔之孔輔助型光纖的截面圖。
第4圖係模式地顯示在單模光纖產生之光纖熔融通過習知光纖之狀態之一例的截面圖。
第5圖係模式地顯示單模光纖產生光纖熔融在與本發明之孔輔助型光纖之連接處停止之狀態之一例的截面圖。
第6圖係模式地顯示單模光纖產生光纖熔融在本發明之孔輔助型光纖之中途停止之狀態之一例的截面圖。
第7圖顯示本發明之第1實施樣態之變形例之具有2個空孔之孔輔助型光纖的截面圖。
第8圖顯示本發明之第1實施樣態之變形例之具有3個空孔之孔輔助型光纖的截面圖。
第9圖顯示本發明之第1實施樣態之變形例之具有6個空孔之孔輔助型光纖的截面圖。
第10圖顯示本發明之第1實施樣態之變形例之具有8個空孔之孔輔助型光纖的截面圖。
第11圖顯示本發明之第2實施樣態之多層配置於核心層之周圍之60個空孔之孔輔助型光纖的截面圖。
第12圖顯示本發明之第1實施樣態之變形例之具有12個空孔之孔輔助型光纖的截面圖。
第13圖顯示用以評價光纖熔融阻斷性能之測定系統之一例的構成圖。
第14圖顯示實驗3之入射功率與光纖熔融侵入距離之關係的曲線圖。
第15圖係說明單模光纖之熔融部直徑的截面圖。
第16圖顯示實驗3之入射功率與熔融部直徑之關係的曲線圖。
第17圖係模式地顯示在實驗10-1使用之光纖Q之構造的截面圖。
第18圖係模式地顯示在實驗10-2使用之光纖R之構造的截面圖。
第19圖顯示使用本發明之光纖熔融阻斷構件之Yb添加光纖雷射之一例的構成圖。
第20圖顯示使用本發明之光纖熔融阻斷構件之Er添加光纖雷射之一例的構成圖。
 用以實施發明之形態
以下依據最佳樣態並參考圖式來說明本發明。
<第1實施樣態>
本發明之第1實施樣態之光纖熔融阻斷構件如第3圖所示，係由包含有不具有空孔之核心層21與、及具有延伸於長度方向之複數(本實施樣態為4個)空孔23的包覆層22，且核心層21之折射率較包覆層22之空孔23以外之部分的折射率高之光纖(以下稱「孔輔助型光纖」)20所構成。
第3圖所示之孔輔助型光纖20於包覆層22中在核心層21之周圍設有一層空孔23。
本實施樣態中，依據適切地設定在孔輔助型光纖20之使用波長之模態場直徑與光纖20之中心至空孔23之距離的比率、或模態場直徑與空孔23之大小的比率、或光纖20之包覆層22之直徑與空孔23之大小的比率等，能將孔輔助型光纖20作為光纖熔融阻斷構件使用。
首先，以下說明在孔輔助型光纖20之使用波長之模態場直徑與光纖20之中心至空孔23之距離的比率。本發明使用「2×Rmin/MFD」作為決定如此比率的參數。MFD係在孔輔助型光纖20之使用波長之模態場直徑。Rmin係核心層21之中心與最接近核心層21之空孔23之內緣之間的距離。
本實施樣態之孔輔助型光纖20中，2×Rmin/MFD之值於1.2以上2.1以下的範圍內。
又，所謂「空孔23之內緣」乃指於垂直於光纖之長度方向之截面中，在空孔23最接近核心層21之中心的位置。又，所謂「最接近核心層21之空孔23之內緣」乃指在各空孔23之內緣中，距離核心層21之中心的距離最近者。爰此，在距核心層21之中心之徑向距離未滿Rmin的位置不存在空孔23。
於孔輔助型光纖20中，藉由將2×Rmin/MFD之值設於1.2以上2.1以下的範圍內，以使用此孔輔助型光纖20而能阻斷光纖熔融。
當2×Rmin/MFD之值超過上述範圍之上限值時，阻斷光纖熔融的性能差。由此觀點，以2×Rmin/MFD表示之比的值以在2.1以下為佳，在2.0以下較佳，在1.9以下更佳，在1.7以下特別佳。
又，當2×Rmin/MFD之值未滿上述範圍之下限值時，空孔包含於傳送模式之電解分布之分布的範圍，或是過於接近。其結果，有孔輔助型光纖之傳送損失增大，又，有融著連接時空孔破壞而對導波構造之影響變大造成連接損失增大的可能性。由此觀點，以2×Rmin/MFD表示之比的值以在1.2以上為佳，在1.3以上較佳，在1.4以上更佳，在1.5以上特別佳。
MFD取決於使用波長，因此，構成光纖熔融阻斷構件之孔輔助型光纖的構成以每一使用波長(或波長帶)設計為佳。作為利用光纖之波長帶可得知有1.55μm波長帶、1.31μm波長帶、1.06μm波長帶等。
例如以1.55μm作為使用波長而設計之光纖熔融阻斷構件，可利用於1.55μm帶或其附近之波長帶。作為1.55μm帶或其附近之波長帶者可舉出有C波長帶、S波長帶、L波長帶等。
又，為了藉由孔輔助型光纖之包覆層22中的空孔23的存在而更確實達到阻斷光纖熔融的效果，最好是調整空孔23之直徑、個數、配置等。
空孔23如第3圖所示，將上述Rmin設為半徑之圓24以配置成接著複數空孔23為佳。又，以空孔直徑相等之複數空孔23設於距核心層21中心等距離的位置為佳。
孔輔助型光纖之空孔數以2以上為佳。從可使融著連接時連接損失小的情形而論，空孔數為3以上者為佳。
接著，以下說明在孔輔助型光纖20之使用波長之模態場直徑與空孔23之大小的比率。本發明使用「W/MFD」作為決定如此比率的參數。W為包覆層22中，空孔23存在之領域(以下有僅稱「空孔領域」的情形)之徑向的寬度定義為W=Rmax-Rmin。
在此說明，所謂Rmax係核心層21之中心與距核心層21最遠之空孔23之外緣之間的距離。又，Rmin如上所述係核心層21之中心與最接近距核心層21之空孔23之外緣之間的距離。
又，於本發明所謂「空孔23之外緣」係指於垂直光纖之長度方向的截面中，在空孔23距核心層21之中心最遠的位置。又，所謂「距核心層21最遠之空孔23之外緣」係指各空孔23之外緣之中，距核心層21之中心距離最遠者。爰此，由核心層21之中心至徑向之距離超過Rmax的位置不存在空孔23。
在孔輔助型光纖20，W/MFD之值以0.3以上為佳。
如第3圖所示空孔23為一層時，空孔領域之寬度W與空孔23之直徑相等。又，空孔23之截面可非一定為正確的圓(真圓)，然而，以圓形或略圓形(目的在構成圓形而製作的空孔形狀)為佳。
第3圖中，空孔23於以核心層21為中心之圓周上配置成等間隔(即N個空孔形成正N角形(N為3以上時)，或180°對向(N=2時)。
接著，於以下說明孔輔助型光纖20之包覆層22之直徑與空孔23之大小的比率。本發明使用「W/Dfiber 」作為決定如此比率的參數。所謂W/Dfiber 係光纖20之包覆層22的直徑。於孔輔助型光纖20中，W/Dfiber 之值以0.45以下為佳。即，以W≦0.45×Dfiber 為佳。當占有光纖之截面積之空孔的面積比率過度大時，有光纖之強度無法確保之虞。
如以上所述，因以0.3≦W/MFD，且W≦0.45×Dfiber 為佳，故W之更適合的範圍係以0.3×MFD≦W≦0.45×Dfiber 表示。
而且，以核心層之中心為中心之半徑為Rmax的圓與半徑為Rmin之圓之間的領域的截面積設為S時，此截面積S之領域中存在空孔之部分的截面積以S之20%以上為佳。
又，此截面積S之領域符合上述「空孔領域」。
孔輔助型光纖20之外徑並無特別限定，然而，以融著連接或機械的接合等(詳細將於後述)與其他光纖連接時，外徑與其他光纖同程度為佳。若為一般的石英類光纖，包覆層直徑(玻璃部分的外徑)為80~125μm(例如80μm、125μm)，包含樹脂被覆之光纖的外徑為250~400μm(例如250μm、400μm)，因此，孔輔助型光纖20之外徑亦與此相同為佳。
本發明之光纖熔融阻斷構件具有較包覆層22之空孔23以外部分之折射率高的核心層21。藉此，於光纖融著連接時，即使空孔23之周圍熔融而破壞空孔23，而折射率整合劑進入空孔23也能維持導波構造。因此如非專利文獻5所記載，可使孔輔助型光纖20與單模光纖融著連接時之連接損失為非常小。
孔輔助型光纖20之核心層21及包覆層22可由例如石英(氧化矽)類玻璃材料構成。構成核心層21之材料可選擇較構成包覆層22(詳細為包覆層22之中空孔23以外的部分)之材料高折射率者。例如，也可核心層21由摻入了鍺(詳細為GeO2 )之石英玻璃構成，而包覆層22由純石英玻璃構成。又，也可核心層21由純石英玻璃構成，而包覆層22由摻入了氟(F)之石英玻璃構成。
作為用以使石英玻璃之折射率提高所使用之摻入物除了有鍺(Ge)之外，可舉出有鋁(Al)、P(磷)等。又，作為用以使石英玻璃之折射率下降所使用之摻入物可舉出有氟(F)與硼(B)等。
核心層21也可含有鉺(Er)、鐿(Yb)、銩(Tm)、釹(Nd)、鋱(Tb)等稀土類元素。
使核心層21與包覆層22之折射率差異化的方法不限定於僅添加僅使核心層21折射率提昇之摻入物或僅添加僅使包覆層22折射率下降之摻入物的方法。乃可對核心層21分別摻入一種類以上使折射率上昇之摻入物與使折射率下降之摻入物，以使核心層21較包覆層22折射率高。又，可對包覆層22分別摻入一種類以上使折射率上昇之摻入物與使折射率下降之摻入物，以使包覆層22較核心層21折射率低。又，也可於核心層21及包覆層22之雙方分別摻入一種類以上摻入物。
核心層-包覆層之間的比折射率差△取決於光纖之構造(外徑等尺寸與折射率輪廓等)與使用波長等，然而，一般為0.3~0.5%的範圍內。依據情況，比折射率差△即使是上述範圍外也可適用本發明。
將孔輔助型光纖20作為光纖熔融阻斷構件來使用的情形，係將其兩端連接通常(無空孔)的SMF，並插入光傳送路或光纖雷射的中途。藉此，通過SMF而來之光纖熔融在射入孔輔助型光纖20時可阻斷光纖熔融。
以下說明產生光纖熔融之機制及藉由本發明之光纖熔融阻斷構件來阻斷光纖熔融之機制。
傳送高強度光的光纖因附著於端面之塵埃等造成過熱，光纖的溫度上昇。當光纖之溫度達約1100℃以上時，構成光纖之結合玻璃的一部分切斷而變成會吸收入射光。因此入射光之吸收，玻璃溫度更上昇而切斷玻璃的結合。藉由此反覆，玻璃溫度急劇地上昇，光纖之核心層形成電漿狀態。此狀態朝向入射光之光源連鎖性地發生的現象為光纖熔融。於光纖熔融發生時，因玻璃之溫度上昇而使玻璃氣化。光纖產生氣泡成為此玻璃之氣化的痕跡。
為了阻斷光纖熔融可考量降低光纖溫度以阻止光纖之中心部的溫度上昇與發生氣泡的不良循環。本發明設置空孔以包圍孔輔助型光纖20之核心層21(中心部)，利用上述的參數以適切地設定空孔23之大小與配置等，能降低光纖之中心部溫度。即，如上所述，於光纖熔融發生時，光纖之玻璃愈由固體變成氣體則光纖之中心部的溫度愈上昇。玻璃由固體變成氣體時體積會膨脹。空孔23設成包圍核心層21，因此，孔輔助型光纖20之溫度上昇時，能使孔輔助型光纖20之中心部(核心層21)朝徑向外側(即，空孔23側)隔熱膨脹。當中心部之玻璃進行隔熱膨脹的情形時，此玻璃的溫度會降低。一旦玻璃的溫度下降至約1100℃以下，則入射光之吸收不會增大，而因溫度上昇停止故能阻斷光纖熔融。
第4圖顯示於習知光纖110與單模光纖(SMF)10之連接處，無法以光纖110阻斷通過SMF10而來之光纖熔融(由圖之右向左行進)。此情形下，於SMF10之核心層11及光纖110之核心層111周期性發生光纖熔融所造成的氣泡1。
相對於此，依據本實施樣態之孔輔助型光纖20，如第5圖所示，通過SMF10而來之光纖熔融於孔輔助型光纖20與SMF10之連接處15被阻斷，或是如第6圖所示，通過SMF10而來之光纖熔融侵入孔輔助型光纖20內若干之後被阻斷。第6圖的情形下，因光纖熔融造成之氣泡1在侵入孔輔助型光纖20之核心層21內若干距離的情形下消失，較此更前面處(圖之左側)的部分可避免光纖熔融的影響。
光纖熔融侵入孔輔助型光纖20的距離L(以下僅稱「侵入距離」)也取決於發生光纖熔融時光纖中被傳送之光的功率與發生狀況等，然而，依據本發明之孔輔助型光纖20，能將侵入距離設成未滿1mm。
依據本發明之孔輔助型光纖20，由於能將光纖熔融之侵入距離設成未滿1mm，因此能將孔輔助型光纖20作為光纖熔融阻斷構件使用。即，若是孔輔助型光纖20之長度為1mm以上，可防止光纖熔融朝較此前的部分侵入。如此一來，孔輔助型光纖20之長度以1mm以上為佳。而且，從阻斷光纖熔融之確實性與融著連接之作業性等觀點，孔輔助型光纖之長度以10mm以上為佳。又，從成本與小型化等觀點，孔輔助型光纖之長度例如以20mm、30mm、50mm、100mm等，或是此等長度以下為佳。
發生光纖熔融並如第5圖或第6圖所示，在與孔輔助型光纖20之連接處15附近該光纖熔融被阻斷時，通過SMF10而來之高功率的入射光之一部分漏至光纖的外側。一旦於連接處15附近殘留有樹脂被覆，則樹脂被覆被加熱而有損傷的可能性。因此，在假設光纖熔融被阻斷之處及其附近，最好是先去除較易燃的樹脂被覆。但是，玻璃製之包覆層露出的狀態下會有易損傷之虞，因此，以於去除了樹脂被覆部分之周圍與將於後述之融著連接部之周圍同樣地設置難燃性的保護層為佳。又，為了防止光漏至外部，以金屬管等覆蓋光纖熔融阻斷構件之周圍為佳。
孔輔助型光纖20與SMF10之連接能以更低損失連接，從長期性的可靠度優良來看，以融著連接為佳。在融著連接的方法上如非專利文獻5所記載，以藉由間歇放電或掃描放電而將孔輔助型光纖20之空孔23破壞成錐狀為佳。
核心層21之周圍具有一層空孔23之孔輔助型光纖20的情形下，掃描放電特別適合。
本實施樣態之光纖熔融阻斷構件可構成孔輔助型光纖之兩端分別融著連接不具有空孔之單模光纖(SMF)。此情形下，以每一處之融著損失在0.50dB以下為佳。
作為融著連接以外的連接方法上，也有使用光連接器或機械的接合、V溝等進行機械性的面對面連接的方法。此等方法適合於光纖熔融阻斷構件之設置為暫時性的情形。 當孔輔助型光纖與其他光纖之端面之間存在有折射率整合材等有機物時，從耐功率特性之觀點為不佳，因此，融著連接以外的方法上以設成PC連接(physical contact)為佳。
以融著連接或機械的接合等進行連接時，分別於光纖之端部附近去除包覆層12、22周圍的樹脂被覆。因此，以於融著連接部之周圍設置保護層為佳。但是，當保護層由易燃材料構成時，如上所述於阻斷光纖熔融時因漏出的入射光的能量，保護層被加熱而有損傷的可能性。因此，保護層以由難燃性材質構成為佳。為了構成保護層，在適當的難燃性的材質方面，可舉出有例如包含溴(Br)等鹵族元素之紫外線(UV)硬化樹脂、包含氫氧化鋁、氫氧化鎂等難燃劑之UV硬化樹脂、聚醯亞胺樹脂等耐燃性優良的樹脂。
又，本實施樣態之孔輔助型光纖20中，4個空孔23於核心層21周圍設成一層，只要滿足上述參數，空孔之個數就 不限於此數。例如，可為設置2個空孔23之孔輔助型光纖120(第7圖)、設置3個空孔23之孔輔助型光纖220(第8圖)、設置6個空孔23之孔輔助型光纖320(第9圖)或設置8個空孔23之孔輔助型光纖420(第10圖)。
<第2實施樣態>
以下說明本發明之第2實施樣態之光纖熔融阻斷構件。本實施樣態於設置複數層空孔之點與上述第1實施樣態不同。其他與第1實施樣態共通的部分賦與相同符號而省略其說明。
本實施樣態之光纖熔融阻斷構件如第11圖所示，由包含：不具有空孔的核心層21、及具有延伸於長度方向之複數(本實施樣態為60個)空孔23的包覆層22，核心層21的折射率較包覆層22之空孔23以外之部分的折射率高的光纖(以下稱「孔輔助型光纖」)20A構成。
又，第11圖所示之孔輔助型光纖20A中，於核心層21之周圍設有多層(本實施樣態為4層)空孔23。
本實施樣態也與第1實施樣態同樣，以適切地設定在孔輔助型光纖20A之使用波長之模態場直徑與光纖20A之中心至空孔23之距離的比率(2×Rmin/MFD)、模態場直徑與空孔23之大小的比率(W/MFD)、光纖20A之包覆層22之直徑與空孔23之大小的比率(W/Dfiber )等，而能將孔輔助型光纖20A作為光纖熔融阻斷構件使用。
首先，以下說明在孔輔助型光纖20A之使用波長之模態場直徑與光纖20A之中心至空孔23之距離的比率(2×Rmin/MFD)。本實施樣態之孔輔助型光纖20A也將2×Rmin/MFD之值設為1.2以上2.1以下的範圍內，並使用此孔輔助型光纖而能阻斷光纖熔融。
又，由阻斷光纖熔融之性能的觀點，以2×Rmin/MFD表示之比的值以在2.1以下為佳，在2.0以下較佳，在1.9以下更佳，在1.7以下特別佳。從傳送模式之電解分布的觀點，以2×Rmin/MFD表示之比的值以在1.2以上為佳，在1.3以上較佳，在1.4以上更佳，在1.5以上特別佳。
又，為了藉由孔輔助型光纖之包覆層22中的空孔23的存在而更確實達到阻斷光纖熔融的效果，最好是調整空孔23之直徑、個數、配置等。
空孔23如第11圖所示，將上述Rmin設為半徑之圓24以配置成接著複數空孔23為佳。又，以空孔直徑相等之複數空孔23設於距核心層21中心等距離的位置為佳。
孔輔助型光纖之空孔數以2以上為佳。從可使融著連接時連接損失小的情形而論，空孔數為3以上者為佳。
接著，以下說明在孔輔助型光纖20A之使用波長之模態場直徑與空孔23之大小的比率(W/MFD)。本實施樣態之孔輔助型光纖20A中，W/MFD之值以0.3以上為佳。
在此說明，本實施樣態因空孔23配置多層，故空孔領域之寬度W較空孔23之直徑大。第11圖中，以核心層21之中心設為中心而半徑為Rmin之圓24內接屬於最接近核心層21之層的各空孔23的內緣，以核心層21之中心設為中心而半徑為Rmax之圓25外接屬於距核心層21最遠之層的各空孔23的外緣。
接著，以下說明孔輔助型光纖20A之包覆層22之直徑與空孔23之大小的比率(W/Dfiber )。本發明之孔輔助型光纖20A中，W/Dfiber 之值以0.45以下為佳。即，以W≦0.45×Dfiber 為佳。
再者，以核心層之中心為中心之半徑為Rmax的圓與半徑為Rmin之圓之間的領域的截面積設為S時，此截面積S之領域中存在空孔之部分的截面積以S之20%以上為佳。
孔輔助型光纖20A之外徑並無特別限定，然而，以融著連接或機械的接合等(詳細將於後述)與其他光纖連接時，外徑與其他光纖同程度為佳。若為一般的石英類光纖，包覆層直徑(玻璃部分的外徑)為80~125μm(例如80μm、125μm)，包含樹脂被覆之光纖的外徑為250~400μm(例如250μm、400μ)，因此，孔輔助型光纖20A之外徑亦與此相同為佳。
本實施樣態之光纖熔融阻斷構件具有較包覆層22之空孔23以外部分之折射率高的核心層21。此等核心層21、包覆層22及空孔23之製造方法及材料與第1實施樣態同樣，因此省略說明。
將孔輔助型光纖20A作為光纖熔融阻斷構件使用上，係將其兩端與通常的(無空孔的)SMF連接，並插入光傳送路或光纖雷射之光纖的中途。藉此，通過SMF而來之光纖熔融射入孔輔助型光纖20A時可阻斷光纖熔融。
依據本實施樣態之孔輔助型光纖20A，可將光纖熔融之侵入距離設為未滿1mm，因此，可將孔輔助型光纖20A作為光纖熔融阻斷構件使用。即，若是孔輔助型光纖20A之長度為1mm以上，可防止光纖熔融朝較此前的部分侵入。如此一來，孔輔助型光纖20A之長度以1mm以上為佳。而且，從阻斷光纖熔融之確實性與融著連接之作業性等觀點，孔輔助型光纖之長度以10mm以上為佳。又，從成本與小型化等觀點，孔輔助型光纖之長度例如以20mm、30mm、50mm、100mm等，或是此等長度以下為佳。
又，以在孔輔助型光纖20A與SMF10之連接處附近最好是先去除有燃燒可能性的樹脂被覆。但是，玻璃製之包覆層露出的狀態下會有易損傷之虞，因此，以於去除了樹脂被覆部分之周圍與將於後述之融著連接部之周圍同樣地設置難燃性的保護層為佳。又，為了防止光漏至外部，以金屬管等覆蓋光纖熔融阻斷構件之周圍為佳。
孔輔助型光纖20A與SMF10之連接能以更低損失連接，從長期性的可靠度優良來看，以融著連接為佳。在融著連接的方法上如非專利文獻5所記載，以藉由間歇放電或掃描放電而將孔輔助型光纖20A之空孔23破壞成錐狀為佳。
又，核心層21之周圍具有多層(第11圖為4層)空孔23之孔輔助型光纖20A的情形下，以短時間放電之後以短時間進行放電成為ON/OFF之間歇放電為佳。
本實施樣態之光纖熔融阻斷構件可構成孔輔助型光纖之兩端分別融著連接不具有空孔之單模光纖(SMF)。此情形下，以每一處之融著損失在0.50dB以下為佳。
作為融著連接以外的連接方法上，也有使用光連接器或機械的接合、V形溝等進行機械性的面對面連接的方法。此等方法適合於光纖熔融阻斷構件之設置為暫時性的情形。當孔輔助型光纖與其他光纖之端面之間存在有折射率整合材等有機物時，從耐功率特性之觀點為不佳，因此，融著連接以外的方法上以設成PC連接(physical contact)為佳。
以融著連接或機械的接合等進行連接時，分別於光纖之端部附近去除包覆層12、22周圍的樹脂被覆。因此，以於融著連接部之周圍設置由難燃性材質構成之保護層為佳。為了構成保護層，在適當的難燃性的材質方面，可舉出有例如包含溴(Br)等鹵族元素之紫外線(UV)硬化樹脂、包含氫氧化鋁、氫氧化鎂等難燃劑之UV硬化樹脂、聚醯亞胺樹脂等耐燃性優良的樹脂。
又，本實施樣態之孔輔助型光纖20A中，60個空孔23於核心層21周圍設成4層，然而，空孔之個數與層數就不限於此數。例如，如第12圖所示，可為設置12個空孔23形成2層之孔輔助型光纖120A。
【實施例】
以下以實施例具體地說明本發明。
第13圖顯示用以評價光纖熔融阻斷性能之測定系統。於此測定系統50中，以光源51、使光源51之輸出光的一部分分岐至功率監視器53的耦合器52、仿真光纖54、被測定光纖55、SMF56及無核心層光纖59的順序連接著。分別的光纖(包含光源51及耦合器52之多餘部分)之間以融著連接而連接著。又，第13圖中×記號表示融著連接點。
進而用以於測定系統50產生光纖熔融，乃設有以電弧放電58加熱SMF56之電極57、57。此電極57、57使用光纖融著機所具有者。
由光源51使高功率光射入光纖54、55、56、59時，以電弧放電58加熱SMF56至1100℃以上的狀態，能有意地產生光纖熔融。藉由觀察被測定光纖55如何地傳送以SMF56產生之光纖熔融，可瞭解被測定光纖55是否可阻斷光纖熔融。
耦合器52之設置係用以監視光源51之輸出光。耦合器52之分歧比為30dB。
仿真光纖54設置成即使光纖熔融通過被測定光纖55的情形下也能保護光源51。仿真光纖54之長度為1km。
被測定光纖55的長度為30m，SMF56之長度為5m。
無核心層光纖59使用於用以保護光源51避免終端之反射光，以使不產生反射光。
使用第13圖之裝置如以下所示進行實驗1~10的實驗。又，表1顯示光纖熔融對被測定光纖55的侵入距離在1mm以下時的條件及結果，表2顯示侵入距離超過1mm時的條件及結果。
表1及表2之實驗編號係與實驗1~10對應之編號之後，添加用以區別複數例之連續編號者。
於表1及表2中，Rmin表示被測定光纖55之核心層的中心與最接近核心層之空孔之內緣之間的距離，Rmax表示被測定光纖55之核心層的中心與距核心層最遠之空孔之外緣之間的距離，W表示被測定光纖55之空孔領域的寬度。
「空孔之面積比」係在被測定光纖55之空孔領域(即，以核心層之中心為中心，半徑為Rmin之圓與半徑為Rmax之間的領域)內，以百分比表示空孔占有的面積比者。
「傳送的情形」的評價係將光纖熔融朝被測定光纖55的侵入距離為1mm以下時設為「良(Good)」(能阻斷光纖熔融)，侵入距離為超過1mm時設為「劣(Bad)」(不能阻斷光纖熔融而可通過)。
Dfiber 表示被測定光纖55之包覆層直徑。
融著連接損失[dB/點]表示每一個融著連接點之融著連接損失。
<實施例1>
將具有第9圖所示之概略截面之HAF(Fiber A)作為被測定光纖55使用，使入射功率改變並進行實驗1-1、1-2。
表1之實驗編號1-1、1-2表示Fiber A之參數及實驗條件。Fiber A之包覆層直徑Dfiber 為125μm，空孔數為6，Rmin為8.5μm，W為7.3μm，Rmax為15.8μm，在波長1.55μm之MDF為10.2μm。又，2×Rmin/MFD=1.67。
針對此Fiber A，調查了入射波長為1.55μm，且入射功率為9.8W時(實驗編號1-1)、及3.0W時(實驗編號1-2)之光纖熔融的阻斷性能。此等實驗1-1、1-2其中任一者之2×Rmin/MFD之值均為1.67，乃在1.2以上且2.1以下的範圍內。W/MFD之值為0.72，為0.3以上。而且，W為7.3μm，0.45×Dfiber 為56.25μm，因此滿足W≦0.45×Dfiber 。
實驗之結果，雙方之入射功率可阻斷光纖熔融。
如此一來，2×Rmin/MFD、W/MFD及0.45×Dfiber 之值在上述範圍內時，使用此孔輔助型光纖能阻斷光纖熔融。
由此可見，於光傳送路與光纖雷射之中途使用本實驗之HAF作為光纖熔融阻斷構件的情形下，可抑制傳送損失且能阻斷光纖熔融。
<實施例2>
將具有第3圖所示之概略截面之HAF(Fiber C)作為被測定光纖55使用，使入射功率改變並進行實驗3-1~3-5。
表1之實驗編號3-1至3-5表示Fiber C之參數及實驗條件。Fiber C之包覆層直徑Dfiber 為125μm，空孔數為4，Rmin為10.6μm，W為16.3μm，Rmax為26.9μm，在波長1.55μm之MDF為10.4μm。又，2×Rmin/MFD=2.04。
針對此Fiber C，調查了入射波長為1.55μm，且入射功率為8.1W時(實驗編號3-1)、4.7W時(實驗編號3-2)、2.1W時(實驗編號3-3)、1.7W時(實驗編號3-4)及1.5W時(實驗編號3-5)之光纖熔融的阻斷性能。又，入射功率1.5W為係接近在不具有空孔之通常SMF之光纖熔融門檻值之值，較此值小的功率就不會產生光纖熔融。
此等實驗3-1~3-5之全部情形中，2×Rmin/MFD之值均為2.04，乃在1.2以上且2.1以下的範圍內。W/MFD之值為1.57，為0.3以上。而且，W為16.3μm，0.45×Dfiber 為56.25μm，因此滿足W≦0.45×Dfiber 。
實驗之結果，全部入射功率的情形如第6圖所示，光纖熔融由SMF朝HAF侵入少許，惟，在1mm以內停止。
如此一來，2×Rmin/MFD、W/MFD及0.45×Dfiber 之值在上述範圍內時，使用此孔輔助型光纖能阻斷光纖熔融。
於實驗3，可得知侵入距離依據入射功率而如第14圖之曲線圖所示不同。如第14圖所示，侵入距離隨著入射功率接近光纖熔融門檻值而延伸。
為了探究此現象的原因，乃觀測了產生光纖熔融的截面。第15圖模式地顯示產生光纖熔融之SMF的截面。圖中，參考符號40表示核心層，41表示氣泡，42表示熔融部，43表示包覆層。觀察了此SMF之截面中在核心層40內產生之氣泡41周圍黑色環狀的熔融部42。此熔融部42顯示藉由光纖熔融的通過而一次熔融的部分。於此測定熔融部42之直徑Mmelted 時，為第16圖所示的結果。可得知隨著入射功率接近通常SMF之光纖熔融門檻值Pth=1.5W，而如第16圖所示熔融部之直徑Mmelted 急劇地變小。
本實驗使用之在SMF56之波長1.55μm的MFD為1.04μm，因此於被測定光纖55之HAF，可得知也隨著入射功率接近通常SMF之光纖熔融門檻值而Mmelted 急劇地變小。第16圖中，此實驗3使用之Fiber C之2×Rmin之值(即，21.2μm)也以水平虛線來顯示。
如上所述，本發明之孔輔助型光纖藉由設置空孔包圍核心層，以使孔輔助型光纖之中心部(核心層)朝徑向外側(即，外側)隔熱膨脹而降低中心部的玻璃溫度。藉此可阻斷光纖熔融。當入射功率接近光纖熔融門檻值時，熔融部之直徑Dmelted 變小，因此熔融部與空孔之距離拉開了。爰此，隨著入射功率接近光纖熔融門檻值，空孔對光纖熔融的影響變小而產生侵入距離延伸的現象。
如第16圖之曲線圖所示，Dmelted 取決於入射功率，因此，在決定用以確實阻斷光纖熔融之HAF的構造上，期望詳細檢討特別是入射功率在光纖熔融門檻值附近時之Dmelted 。又，從光纖熔融稍微侵入HAF之後停止的現象，可得知HAF之長度也重要。在實驗3最大侵入距離長的情形為入射功率為1.5W時侵入距離為630μm。因此，期望作為光纖熔融阻斷構件使用之HAF的長度最低為1mm以上。
又，此HAF與SMF之融著連接損失為0.04dB/點之低值。
<實施例3>
將具有第10圖所示之概略截面之HAF(Fiber D)作為被測定光纖55使用，使入射功率改變並進行實驗4-1、4-2。
表1之實驗編號4-1、4-2表示Fiber D之參數及實驗條件。Fiber D之包覆層直徑Dfiber 為125μm，空孔數為8，Rmin為9.0μm，W為3.0μm，Rmax為12.0μm，在波長1.55μm之MDF為10.0μm。又，2×Rmin/MFD=1.80。
針對此FiberD，調查了入射波長為1.55μm，且入射功率為1.7W時(實驗編號4-1)、及8.0W時(實驗編號4-2)之光纖熔融的阻斷性能。
此等實驗4-1、4-2其中任一者之2×Rmin/MFD之值均為1.80，乃在1.2以上且2.1以下的範圍內。W/MFD之值為0.30，為0.3以上。而且，W為3.0μm，0.45×Dfiber 為56.25μm，因此滿足W≦0.45×Dfiber 。
實驗之結果，雙方之入射功率可阻斷光纖熔融。
Fiber D與SMF之融著連接損失為0.03dB/點以下的低值。
<實施例4>
將具有第10圖所示之概略截面之HAF(Fiber E)作為被測定光纖55使用，使入射功率改變並進行實驗4-3、4-4。
表1之實驗編號4-3、4-4表示Fiber E之參數及實驗條件。Fiber E之包覆層直徑Dfiber 為125μm，空孔數為8，Rmin為10.2μm，W為3.2μm，Rmax為13.4μm，在波長1.55μm之MDF為10.1μm。又，2×Rmin/MFD=2.02。
針對此Fiber E，調查了入射波長為1.55μm，且入射功率為1.7W時(實驗編號4-3)、及8.0W時(實驗編號4-4)之光纖熔融的阻斷性能。
此等實驗4-3、4-4其中任一者之2×Rmin/MFD之值均為2.02，乃在1.2以上且2.1以下的範圍內。W/MFD之值為0.32，為0.3以上。而且，W為3.2μm，0.45×Dfiber 為56.25μm，因此滿足W≦0.45×Dfiber 。
實驗之結果，雙方之入射功率可阻斷光纖熔融。
Fiber E與SMF之融著連接損失為0.03dB/點以下的低值。
<實施例5>
將具有第7圖所示之概略截面之HAF(Fiber H)作為被測定光纖55使用，使入射功率改變並進行實驗5-1、5-2。
表1之實驗編號5-1、5-2表示Fiber H之參數及實驗條件。Fiber H之包覆層直徑Dfiber 為125μm，空孔數為2，Rmin為8.5μm，W為14.5μm，Rmax為23.0μm，在波長1.55μm之MDF為10.0μm。又，2×Rmin/MFD=1.70。
針對此Fiber H，調查了入射波長為1.55μm，且入射功率為3.0W時(實驗編號5-1)、及10.0W時(實驗編號5-2)之光纖熔融的阻斷性能。
此等實驗5-1、5-2其中任一者之2×Rmin/MFD之值均為1.70，乃在1.2以上且2.1以下的範圍內。W/MFD之值為1.45，為0.3以上。而且，W為14.5μm，0.45×Dfiber 為56.25μm，因此滿足W≦0.45×Dfiber 。
實驗之結果，雙方之入射功率可阻斷光纖熔融。由此結果可得知即使空孔數少也能阻斷光纖熔融。
Fiber H與SMF之融著連接損失為0.50dB/點。可得知空孔數為2之Fiber H因空孔數少，故融著連接時核心層會變形而融著連接損失變高。相對於此，將於後述之實施例6之空孔數為3之Fiber I中，與SMF之融著連接損失為0.15dB/點之低值。由此可得知HAF之空孔數多者為佳，而期望為3個以上。
<實施例6>
將具有第8圖所示之概略截面之HAF(Fiber I)作為被測 定光纖55使用，使入射功率改變並進行實驗5-3、5-4。
表1之實驗編號5-3、5-4表示Fiber I之參數及實驗條件。Fiber I之包覆層直徑Dfiber 為125μm，空孔數為3，Rmin為8.3μm，W為7.6μm，Rmax為15.9μm，在波長1.55μm之MDF為9.8μm。又，2×Rmin/MFD=1.69。
針對此Fiber I，調查了入射波長為1.55μm，且入射功率為3.0W時(實驗編號5-3)、及10.0W時(實驗編號5-4)之光纖熔融的阻斷性能。
此等實驗5-3、5-4其中任一者之2×Rmin/MFD之值均為1.69，乃在1.2以上且2.1以下的範圍內。W/MFD之值為0.78，為0.3以上。而且，W為7.6μm，0.45×Dfiber 為56.25μm，因此滿足W≦0.45×Dfiber 。
實驗之結果，雙方之入射功率可阻斷光纖熔融。由此結果可得知即使空孔數少也能阻斷光纖熔融。
Fiber I與SMF之融著連接損失為0.15dB/點。由融著連接損失之觀點可得知HAF之空孔數多者為佳，而期望為3個以上。
<實施例7>
將具有第12圖所示之概略截面之HAF(Fiber J)作為被測定光纖55使用，行實驗6-1。
表1之實驗編號6-1表示Fiber J之參數及實驗條件。Fiber J具有距核心層的中心不同距離的複數空孔，W不等於空孔徑。Fiber J之包覆層直徑Dfiber 為125μm，空孔數為12，空孔徑為4.0μm，Rmin為8.6μm，W為15.0μm，Rmax為23.6μm，在波長1.55μm之MDF為8.2μm。又，2×Rmin/MFD=2.09。
針對此Fiber J，調查了入射波長為1.55μm，且以入射功率為10.0W之光纖熔融的阻斷性能。
於實驗6-1，2×Rmin/MFD之值為2.09，乃在1.2以上且2.1以下的範圍內。W/MFD之值為1.83，為0.3以上。而且，W為15.0μm，0.45×Dfiber 為56.25μm，因此滿足W≦0.45×Dfiber 。
實驗之結果，Fiber J與SMF之融著連接損失為0.10dB/點的低值。
<實施例8>
將具有第11圖所示之概略截面之HAF(Fiber K)作為被測定光纖55使用，行實驗6-2。
表1之實驗編號6-2表示Fiber K之參數及實驗條件。Fiber K具有距核心層的中心不同距離的複數空孔，W不等於空孔徑。Fiber K之包覆層直徑Dfiber 為125μm，空孔數為60，空孔徑為3.9μm，Rmin為8.5μm，W為30.0μm，Rmax為38.5μm，在波長1.55μm之MDF為8.1μm。又，2×Rmin/MFD=2.10。
針對此Fiber K，調查了以入射功率為10.0W之光纖熔融的阻斷性能。
於實驗6-2，2×Rmin/MFD之值為2.10，乃在1.2以上且2.1以下的範圍內。W/MFD之值為3.70，為0.3以上。而且，W為30.0μm，0.45×Dfiber 為56.25μm，因此滿足W≦0.45×Dfiber 。
實驗之結果，能阻斷光纖熔融。
Fiber K與SMF之融著連接損失為0.12dB/點的低值。
<實施例9>
將具有第9圖所示之概略截面之HAF(Fiber L)作為被測定光纖55使用，使入射功率改變並進行實驗7-1、7-2。
表1之實驗編號7-1、7-2表示Fiber L之參數及實驗條件。Fiber L於距核心層之中心等距離的位置具有空孔，W相等於空孔徑。
Fiber L之包覆層直徑Dfiber 為125μm，空孔數為6，Rmin為5.5μm，W為6.2μm，Rmax為11.7μm，在波長1.06μm之MDF為5.8μm。又，2×Rmin/MFD=1.90。
針對此Fiber L，調查了入射波長為1.06μm，且入射功率為8.0W時(實驗編號7-1)、及20.0W時(實驗編號7-2)之光纖熔融的阻斷性能。
此等實驗7-1、7-2其中任一者之2×Rmin/MFD之值均為1.90，乃在1.2以上且2.1以下的範圍內。W/MFD之值為1.07，為0.3以上。而且，W為6.2μm，0.45×Dfiber 為56.25μm，因此滿足W≦0.45×Dfiber 。
實驗之結果，雙方之入射功率可阻斷光纖熔融。
Fiber L與SMF之融著連接損失為0.20dB/點的低值。
而且，於實驗編號7-2(Fiber L，入射功率20W)，可見光纖熔融被阻斷之處，UV硬化樹脂之一部分燃燒而碳化的現象。此UV硬化樹脂係將HAF與SMF之融著連接部予以再塗裝者。此可得知為以HAF阻斷於20W之高功率時產生之光纖熔融時，高功率之入射光會漏至HAF周圍，其能量被UV硬化樹脂吸收了。因此，期望使用高功率之入射光時，使用上述難燃性材質作為HAF之被覆、與再塗裝HAF與SMF之融著連接部的被覆。
<實施例10>
將具有第7圖所示之概略截面之HAF(Fiber N)作為被測定光纖55使用，行實驗7-5。
表1之實驗編號7-5表示Fiber N之參數及實驗條件。Fiber N之包覆層直徑Dfiber 為125μm，空孔數為2，Rmin為5.5μm，W為4.5μm，Rmax為10.0μm，在波長1.06μm之MDF為5.8μm。又，2×Rmin/MFD=1.90。
針對此Fiber N，調查了以入射波長為1.06μm，且入射功率為8.0W時之光纖熔融的阻斷性能。
於實驗7-5，2×Rmin/MFD之值為1.90，乃在1.2以上且2.1以下的範圍內。W/MFD之值為0.78，為0.3以上。而且，W為4.5μm，0.45×Dfiber 為56.25μm，因此滿足W≦0.45×Dfiber 。
實驗之結果，能阻斷光纖熔融。
又，Fiber N與SMF之融著連接損失為0.22dB/點的低值。
<實施例11>
與實施例2相同使用HAF(Fiber C)，進行了實驗9-1。
表1之實驗編號9-1表示Fiber C之參數及實驗條件。與實施例2同樣，Fiber C之包覆層直徑Dfiber 為125μm，空孔數為4，Rmin為10.6μm，W為16.3μm，Rmax為26.9μm，在波長1.55μm之MDF為10.4μm。又，2×Rmin/MFD=2.04。
針對此Fiber C，調查了入射波長為1.55μm，且入射功率為3.0W時之光纖熔融的阻斷性能。此等實驗9-1之2×Rmin/MFD之值均為2.04，乃在1.2以上且2.1以下的範圍內。W/MFD之值為1.57，為0.3以上。而且，W為16.3μm，0.45×Dfiber 為56.25μm，因此滿足W≦0.45×Dfiber 。
實驗之結果如第6圖所示，光纖熔融由SMF朝HAF侵入少許，惟，在1mm以內停止。
如此一來，2×Rmin/MFD、W/MFD及0.45×Dfiber 之值在上述範圍內時，使用此孔輔助型光纖能阻斷光纖熔融。
<實施例12>
將具有第3圖所示之概略截面之HAF(Fiber O)作為被測定光纖55使用，進行實驗9-2。
表1之實驗編號9-2表示Fiber O之參數及實驗條件。
Fiber O為Dfiber =125μm，空孔數為4，Rmin=7.5μm，W=14.3μm，Rmax=21.8μm，在波長1.55μm之MDF=9.8μm。又，2×Rmin/MFD之值為1.53，乃在1.2以上且2.1以下的範圍內。W/MFD之值為1.46，為0.3以上。而且，W為14.3μm，0.45×Dfiber 為56.25μm，因此滿足W≦0.45×Dfiber 。
針對此Fiber O，調查了以入射波長為1.55μm，且入射功率為3.0W之光纖熔融的阻斷性能。其結果，光纖熔融不會侵入Fiber O內，能阻斷光纖熔融。
Fiber O與SMF之融著連接損失為0.15dB/點的低值。
<實施例13>
將具有第3圖所示之概略截面之HAF(Fiber P)作為被測定光纖55使用，進行實驗9-3。
表1之實驗編號9-3表示Fiber P之參數及實驗條件。
Fiber P為Dfiber =125μm，空孔數為4，Rmin=5.5μm，W=16.7μm，Rmax=22.2μm，在波長1.55μm之MDF=9.2μm。又，2×Rmin/MFD之值為1.20，乃在1.2以上且2.1以下的範圍內。W/MFD之值為1.82，為0.3以上。而且，W為16.7μm，0.45×Dfiber 為56.25μm，因此滿足W≦0.45×Dfiber 。
針對此Fiber P，調查了以入射波長為1.55μm，且入射功率為3.0W之光纖熔融的阻斷性能。其結果，光纖熔融不會侵入Fiber P內，能阻斷光纖熔融。
Fiber P與SMF之融著連接損失為0.60dB/點。
由此結果可得知Rmin過於接近MFD/2時，雖然可阻斷光纖熔融，但是融著連接時核心層會變形而融著連接損失變高。
<比較例1>
將具有4個空孔設成一層之截面之HAF(Fiber B)作為被測定光纖55使用，使入射功率改變並進行實驗2-1、2-2。
表2之實驗編號2-1、2-2表示此實驗使用之Fiber B的參數及實驗條件。Fiber B之包覆層直徑Dfiber 為125μm，空孔數為4，Rmin為19.4μm，W為17.4μm，Rmax為36.8μm，在波長1.55μm之MDF為10.8μm。又，2×Rmin/MFD之值為3.59，較2.1大。
針對此Fiber B，調查了入射波長為1.55μm，且入射功率為4.4W時(實驗編號2-1)、及2.0W時(實驗編號2-2)之光纖熔融的阻斷性能。其結果，光纖熔融由SMF通過HAF，於雙方之入射功率不能阻斷光纖熔融。又，此HAF與SMF之融著連接接失為0.03dB/點。
於光傳送路與光纖雷射之中途，即使將本比較例之HAF作為光纖熔融阻斷構件使用，也不能阻斷光纖熔融。
<比較例2>
將具有8個空孔設成一層之截面之HAF(Fiber F)作為被測定光纖55使用，使入射功率改變並進行實驗4-5、4-6。
表2之實驗編號4-5、4-6表示Fiber F的參數及實驗條件。Fiber F之包覆層直徑Dfiber 為125μm，空孔數為8，Rmin為12.0μm，W為3.5μm，Rmax為15.5μm，在波長1.55μm之MDF為10.3μm。又，2×Rmin/MFD之值為2.33，較2.1大。
針對此Fiber F，調查了入射波長為1.55μm，且入射功率為1.7W時(實驗編號4-5)、及8.0W時(實驗編號4-6)之光纖熔融的阻斷性能。其結果，於雙方之入射功率不能阻斷光纖熔融。
Fiber F與SMF之融著連接接失為0.03dB/點以下之低值。
<比較例3>
將具有8個空孔設成一層之截面之HAF(Fiber G)作為被測定光纖55使用，使入射功率改變並進行實驗4-7、4-8。
表2之實驗編號4-7、4-8表示Fiber G的參數及實驗條件。Fiber G之包覆層直徑Dfiber 為125μm，空孔數為8，Rmin為14.8μm，W為4.2μm，Rmax為19.0μm，在波長1.55μm之MDF為10.5μm。又，2×Rmin/MFD為2.82，較2.1大。
針對此Fiber G，調查了入射波長為1.55μm，且入射功率為1.7W時(實驗編號4-7)、及8.0W時(實驗編號4-8)之光纖熔融的阻斷性能。其結果，於雙方之入射功率不能阻斷光纖熔融。
Fiber G與SMF之融著連接接失為0.03dB/點以下之低值。
<比較例4>
將具有第9圖所示之概略截面之HAF(Fiber M)作為被測定光纖55使用，使入射功率改變並進行實驗7-3、7-4。
表2之實驗編號7-3、7-4表示此實驗使用之Fiber M的參數及實驗條件。
Fiber M之包覆層直徑Dfiber 為125μm，空孔數為6，Rmin為5.6μm，W為1.4μm，Rmax為7.0μm，在波長1.06μm之MDF為5.9μm。2×Rmin/MFD=1.9，在1.2以上且2.1以下的範圍內。又，W為1.4μm，0.45×Dfiber 為56.25μm，因此滿足W≦0.45×Dfiber 。但是，由於W為1.4μm如此小，因此W/MFD之值為0.24，較0.3小。
針對此HAF，調查了入射功率為8.0W時(實驗編號7-3)、及20.0W時(實驗編號7-4)之光纖熔融的阻斷性能。其結果，於雙方之入射功率不能阻斷光纖熔融。
又，Fiber M與SMF之融著連接接失為0.18dB/點以下的低值。
<比較例5>
與實施例2相同使用HAF(Fiber C)，使入射波長改變並進行了實驗8-2、8-3。表2之實驗編號8-2、8-3表示Fiber C的參數及實驗條件。
調查了入射波長為1.31μm時(實驗編號8-2)、及1.06μm時(實驗編號8-3)之光纖熔融的阻斷性能。
與實施例2同樣，Fiber C之包覆層直徑Dfiber 為125μm，空孔數為4，Rmin為10.6μm，W為16.3μm，Rmax為26.9μm。但是，由於與實施例2之入射波長不同，因此MFD也不同，在波長1.31μm之MDF為9.3μm，在波長1.06μm之MDF為8.3μm。因此，2×Rmin/MFD之值在波長為1.31μm為2.28，在波長為1.06μm為2.55，均較2.1大。
實驗之結果，於實驗8-2及8-3之任一實驗的情形均不能阻斷光纖熔融。
<比較例6、7>
將具有第17圖、第18圖分別所示之概略截面之HAF(Fiber Q、R)作為被測定光纖55使用，進行實驗10-1、10-2。
表2之實驗編號10-1、10-2表示Fiber Q、R的參數及實驗條件。
於實施例8使用之Fiber K(空孔數60)與實施例12使用之Fiber O(空孔數4)，核心層的折射率較包覆層之空孔以外部分化媒質的折射率高。相對於此，如第17圖、第18圖所示，製作了媒質31中具有複數空孔32，然而光纖30、30A之中心部33不具有折射率高的核心層之Fiber Q(空孔數60，第17圖)及Fiber R(空孔數4，第18圖)。
針對此等光纖調查了在入射波長為1.55μm，且入射功率為10.0W之光纖熔融的阻斷性能。其結果，於其中任一光纖均能阻斷光纖熔融。
Fiber Q之連接接失為0.80dB/點，較相同空孔數之HAF之Fiber K之連接接失為0.12dB/點大。又，Fiber R之連接接失為0.75dB/點，較相同空孔數之HAF之Fiber O之連接接失為0.15dB/點大。由此結果可得知相對於不含有空孔之媒質，不具有折射率高之核心層之構造的光纖能阻斷光纖熔融，但是有連接損失大的問題。
如此因連接損失大，故此等Fiber Q、R不適合作為光纖熔融阻斷構件。
以下記載對此等實施例及比較例的見解。
(其1：關於「2×Rmin/MFD」)
上述實驗中，如表1及表2所示，看出了空孔之數與構造、入射功率(也稱光強度)、入射波長等各式各樣的構成關係著光纖熔融阻斷性能。於此使用的參數為「2×Rmin/MFD」。利用此指標的話就能根本地決定有無光纖熔融阻斷性能。
由實驗9-3(實施例13)可分曉2×Rmin/MFD之最低值為1.2。爰此，2×Rmin/MFD為1.2以上的話，能阻斷光纖熔融。一般能製作2×Rmin/MFD較1.2小者，但是此情形下，會有連接損失相對地變大的問題。
由實驗6-1及6-2(實施例7及8)的結果可分曉2×Rmin/MFD1之最高值為2.1。又，由實驗3-1~3-5(實施例2)的結果，2×Rmin/MFD為2.0時會有光纖熔融侵入HAF些許的情形，然而，由於侵入距離在1mm以內的小，不會有光源與傳送機器損傷的情形。而且，實驗6-1及6-2之連接損失為0.10dB/點與0.12dB/點，連接損失也可被抑制得小。若要更確實阻斷光纖熔融，以空孔的位置接近核心層的情形有利。由此觀點，如實驗1-1及1-2(實施例1)所示，將2×Rmin/MFD設成1.7以下為適當。
(其2：關於「W/MFD」及「W/Dfiber 」)
由實驗7-3及7-4(比較例4)之Fiber M的結果，可分曉在使用波長之MFD與空孔領域寬度W的比小的情形下(W/MFD=0.22)，不論2×Rmin/MFD為1.9也會有無法阻斷光纖熔融的情形。又，由實驗4-1及4-2(比較例3)之Fiber D的結果，可分曉在2×Rmin/MFD=1.8而W/MFD=0.3的情形下，能阻斷光纖熔融。依據以上所述，以設成0.3≦W/MFD而能更確實阻斷光纖熔融。
再者，將具有前述核心層及空孔之光纖的包覆層直徑設為Dfiber 時，以滿足W≦0.45×Dfiber 為佳。不滿足此條件時，占有光纖之截面積之空孔之截面積的比率變大，而變得不能確保光纖的強度。
(其3：關於空孔的截面積)
入射光為高功率時，不僅W/MFD之值，相對於以核心層中心為中心之半徑Rmax之圓與半徑Rmin之圓之間的領域(以下稱「空孔領域」)的面積S，其領域內空孔占有之面積比也重要。實驗5-1及5-4(實施例5及6)使用之Fiber H、I之空孔占有面積比分別為23.0%、23.6%，均於入射功率為10W時能阻斷光纖熔融。爰此，空孔占有空孔領域之20%以上時，即使是高功率也能更確實阻斷光纖熔融。
又，如實施例7之Fiber J，即使空孔占有之面積比未滿10%，於入射功率為10W時也有能阻斷光纖熔融的情形，此面積比並非本發明之必須要件。
(其4：關於連接損失)
一般在異種光纖的連接上，假想傳送系統之設計上的增益時，可得知之連接損失為1dB程度。如此一來，以光纖熔融阻斷構件之兩端進行連接時，可假想在每一個連接處可得知連接損失為0.5dB程度。
(其5：關於空孔之數)
由實施例2、5、6之結果，可得知隨著空孔數量加至2、3、4，連接損失急劇地降低。如以上所述，若要將每一個連接處之連接損失設為0.5dB以下，則期望具有至少3個以上的空孔。
(其6：關於HAF的長度)
由實驗3-1~3-5(實施例2)之光纖熔融侵入些許後停止的現象，得知作為光纖熔融阻斷構件使用之HAF的長度(空孔部之長度)也重要。實施例2之侵入距離最長的情形為入射功率為1.5W時侵入距離為630μm。爰此，作為光纖熔融阻斷構件使用之HAF的長度以1mm以上為佳。更佳者為如第14圖之曲線圖所示，為了對應侵入距離急劇地延伸情形，HAF的長度以10mm程度為宜。
(適用於Yb光纖雷射之實施例)
如第19圖所示，於使用鐿(Yb)添加雙包覆層光纖(添加稀土類之光纖)64之光纖雷射裝置60中，將長度50mm之HAF所構成之光纖熔融阻斷構件67組裝成輸出部之一部分。分別的光纖之間以融著連接而連接著。又，第19圖中的×記號表示融著連接點。
此Yb光纖雷射之振盪波長為1060nm，輸出為3W。此光纖雷射裝置60更包含有連接作為激發光源之複數激發用雷射二極體(LD)61之多埠耦合器62、插入Yb添加雙包覆層光纖64之前後的光纖包覆層光柵(FBG)63、65、及光纖熔融阻斷構件67於使光纖熔融通過時防止超過此以上之通過的隔離器66。
輸出端之光纖68為單模光纖，外徑125μm，在波長1060nm之MFD為1.7μm。
作為光纖熔融阻斷構件67使用之HAF，外徑125μm，在波長1060nm之MFD為7.4μm，空孔數為6個，Rmin=6.3μm，2×Rmin/MFD=1.7，W=5.2μm。
於此光纖雷射裝置60中，以使輸出端之光纖68的溫度上昇而刻意地使產生光纖熔融時，在HAF67的部分可阻斷光纖熔融。又，HAF67之被覆及其兩端的融著連接部的再塗裝係使用聚醯亞胺塗膜，因此被覆不會燃燒。藉此，可保護光纖避免光纖熔融，僅以更換輸出光纖(HAF67及SMF68)並重新連接，即可修復裝置。
作為與此實施例對應的比較例，不導入HAF67而進行與上述同樣的實驗時，刻意使輸出端之光纖68發生的光纖熔融破壞隔離器66之一部分之後停止。為了修復裝置，有必要更換高價的隔離器66。
(適用於Er光纖之實施例)
如第20圖所示，於使用鐿(Er)添加雙包覆層光纖(添加稀土類光纖)75之光纖雷射裝置70中，將長度60mm之HAF所構成之光纖熔融阻斷構件67組裝成輸出部之一部分。分別的光纖之間以融著連接而連接著。又，第20圖中的×記號表示融著連接點。
此Er光纖雷射之振盪波長為1550nm，輸出為4W。此光纖雷射裝置70更包含有波長1550nm之DFB雷射71、用以防止光回到DFB雷射71之隔離器71、連接作為激發光源之複數激發用雷射二極體(LD)73之多埠耦合器74、及光纖熔融阻斷構件77於使光纖熔融通過時防止超過此以上之通過的隔離器76。
輸出端之光纖78為單模光纖，外徑125μm，在波長1550nm之MFD為9.8μm。
作為光纖熔融阻斷構件77使用之HAF，外徑125μm，在波長1550nm之MFD為10.0μm，空孔數為4個，Rmin=8.1μm，2×Rmin/MFD=1.6，W=7.0μm。
於此光纖雷射裝置70中，以使輸出端之光纖78的溫度上昇而刻意地使產生光纖熔融時，在HAF77的部分可阻斷光纖熔融。又，HAF77之被覆及其兩端的融著連接部的再塗裝係使用聚醯亞胺塗膜，因此被覆不會燃燒。藉此，可保護光纖避免光纖熔融，僅以更換輸出光纖(HAF77及SMF78)並重新連接，即可修復裝置。
又，在Er添加雙包覆層光纖75內光纖熔融的情形下，會朝向LD73與DFB雷射71傳送光纖熔融。但是，使用於LD之輸出的光纖係多模式光纖，因此於LD73方向不會傳送較其更多的光纖熔融。又，DFB雷射71之輸出為數mW程度，因此於DFB雷射71的方向不傳送光纖熔融。
產業之可利用性
本發明之光纖熔融阻斷構件於傳送高功率之光的光傳送路與光纖雷射等，可阻斷光纖熔融而防止傳送機器與光源等之損傷，因此可適切利用。
1．．．氣泡
10．．．光纖
11．．．核心層
12．．．包覆層
15．．．連接處
20、120、220、320、420、20A、120A．．．孔輔助型光纖
21．．．核心層
22．．．包覆層
23．．．空孔
24、24．．．圓
30、30A．．．光纖
31．．．媒質
32．．．空孔
33．．．中心部
40．．．核心層
41．．．氣泡
42．．．熔融部
43．．．包覆層
50．．．測定系統
51．．．光源
52．．．耦合器
53．．．功率監視器
54．．．仿真光纖
55．．．被測定光纖
56．．．SMF
57．．．電極
58．．．電弧放電
59．．．無核心層光纖
60．．．光纖雷射裝置
61‧‧‧雷射二極體(LD)
62‧‧‧多埠耦合器
63、65‧‧‧光纖包覆層光柵(FBG)
64‧‧‧Yb添加雙包覆層光纖
66‧‧‧隔離器
67、77‧‧‧光纖熔融阻斷構件
68‧‧‧光纖
70‧‧‧光纖雷射裝置
71‧‧‧DFB雷射
73‧‧‧激發用雷射二極體(LD)
74‧‧‧多埠耦合器
75‧‧‧鐿(Er)添加雙包覆層光纖
76‧‧‧隔離器
78‧‧‧光纖
110‧‧‧光纖
111‧‧‧核心層
Rmin‧‧‧距離
Rmax‧‧‧距離
W‧‧‧寬度
L‧‧‧侵入距離
第1圖係模式地顯示光纖熔融通過單模光纖中之狀態之一例的側面圖。
第2圖係模式地顯示光纖熔融通過單模光纖中之狀態之一例的側面圖。
第3圖顯示本發明之第1實施樣態之核心層之周圍具有4個空孔之孔輔助型光纖的截面圖。
第4圖係模式地顯示在單模光纖產生之光纖熔融通過習知光纖之狀態之一例的截面圖。
第5圖係模式地顯示單模光纖產生光纖熔融在與本發明之孔輔助型光纖之連接處停止之狀態之一例的截面圖。
第6圖係模式地顯示單模光纖產生光纖熔融在本發明之孔輔助型光纖之中途停止之狀態之一例的截面圖。
第7圖顯示本發明之第1實施樣態之變形例之具有2個空孔之孔輔助型光纖的截面圖。
第8圖顯示本發明之第1實施樣態之變形例之具有3個空孔之孔輔助型光纖的截面圖。
第9圖顯示本發明之第1實施樣態之變形例之具有6個空孔之孔輔助型光纖的截面圖。
第10圖顯示本發明之第1實施樣態之變形例之具有8個空孔之孔輔助型光纖的截面圖。
第11圖顯示本發明之第2實施樣態之多層配置於核心層之周圍之60個空孔之孔輔助型光纖的截面圖。
第12圖顯示本發明之第1實施樣態之變形例之具有12個空孔之孔輔助型光纖的截面圖。
第13圖顯示用以評價光纖熔融阻斷性能之測定系統之一例的構成圖。
第14圖顯示實驗3之入射功率與光纖熔融侵入距離之關係的曲線圖。
第15圖係說明單模光纖之熔融部直徑的截面圖。
第16圖顯示實驗3之入射功率與熔融部直徑之關係的曲線圖。
第17圖係模式地顯示在實驗10-1使用之光纖Q之構造的截面圖。
第18圖係模式地顯示在實驗10-2使用之光纖R之構造的截面圖。
第19圖顯示使用本發明之光纖熔融阻斷構件之Yb添加光纖雷射之一例的構成圖。
第20圖顯示使用本發明之光纖熔融阻斷構件之Er添加光纖雷射之一例的構成圖。
20．．．孔輔助型光纖
21．．．核心層
22．．．包覆層
23．．．空孔
24、25．．．圓
Rmin．．．距離
Rmax．．．距離
W．．．寬度

Claims (12)

  1. 一種光纖熔融阻斷構件，用以阻斷光纖熔融而使用，其特徵在於包含有：光纖，包含有核心層及具有於長度方向延伸之空孔的包覆層，前述光纖之前述核心層的折射率較前述包覆層之前述空孔以外之部分的折射率高，將以前述光纖之使用波長之模態場直徑設為MFD，而將以垂直於前述光纖之前述長度方向之截面之前述核心層的中心，與最接近前述核心層之前述空孔之最接近前述核心層之前述中心之位置之間的距離設為Rmin時，以2×Rmin/MFD表示之值於1.2以上2.1以下的範圍內，將前述包覆層中前述空孔存在之領域之徑向的寬度設為W時，以W/MFD表示之值為0.3以上，將前述光纖之前述包覆層之直徑設為Dfiber 時，滿足W≦0.45×Dfiber ，前述光纖之兩端分別融著連接於無空孔之光纖，且每1處之融著連接損失為0.50dB以下，前述光纖之表面之中，前述光纖與無前述空孔之光纖之融著連接部及其周圍以外之部分披覆有樹脂披覆，前述光纖之表面之中，前述融著連接部及其前述周圍披覆有難燃性保護層。
  2. 如申請專利範圍第1項之光纖熔融阻斷構件，其將以垂 直於前述光纖之前述長度方向之截面之前述核心層的前述中心，與最接近前述核心層之前述空孔之最接近前述核心層之前述中心之前述位置之間的距離設為Rmin，將前述核心層的前述中心，與距前述核心層最遠之前述空孔之距前述核心層之前述中心最遠位置之間的距離設為Rmax，將前述核心層之前述中心設為中心並將半徑為Rmax之圓與半徑為Rmin之圓之間之領域的截面積設為S時，在半徑為Rmax之前述圓與半徑為Rmin之前述圓之間的前述領域中，設有前述空孔部分之截面積為前述領域之前述截面積S的20%以上。
  3. 如申請專利範圍第1項之光纖熔融阻斷構件，其中無前述空孔之前述光纖是單模光纖。
  4. 如申請專利範圍第1項之光纖熔融阻斷構件，其中前述光纖之前述空孔數為3以上。
  5. 如申請專利範圍第1項之光纖熔融阻斷構件，其中前述光纖之前述兩端與無前述空孔之前述光纖，藉由間歇放電或掃描放電而融著連接。
  6. 如申請專利範圍第1項之光纖熔融阻斷構件，其中前述光纖之長度為1mm以上。
  7. 一種光纖熔融阻斷構件，用以阻斷光纖熔融而使用，其特徵在於包含有：光纖，包含有核心層及於該核心層之周圍具有於長 度方向延伸之一層空孔的包覆層；前述光纖之前述核心層的折射率較前述包覆層之前述空孔以外之部分的折射率高，將以前述光纖之使用波長之模態場直徑設為MFD，而將以垂直於前述光纖之前述長度方向之截面之前述核心層的中心，與最接近前述核心層之前述空孔之最接近前述核心層之前述中心之位置之間的距離設為Rmin時，以2×Rmin/MFD表示之值於1.2以上2.1以下的範圍內，將前述包覆層中前述空孔存在之領域之徑向的寬度設為W時，以W/MFD表示之值為0.3以上，將前述光纖之前述包覆層之直徑設為Dfiber 時，滿足W≦0.45×Dfiber ，前述光纖之兩端分別融著連接於無空孔之光纖，且每1處之融著連接損失為0.50dB以下，前述光纖之表面之中，前述光纖與無前述空孔之光纖之融著連接部及其周圍以外之部分披覆有樹脂披覆，前述光纖之表面之中，前述融著連接部及其前述周圍披覆有難燃性保護層，將以垂直於前述光纖之前述長度方向之前述截面之前述核心層的前述中心，與距前述核心層最遠之前述空孔之距前述核心層之前述中心最遠位置之間的距離設為Rmax，將前述核心層之前述中心設為中心之半徑為Rmax之圓與半徑為Rmin之圓之間之領域的截面積設 為S時，以在半徑為Rmax之前述圓與半徑為Rmin之前述圓之間的前述領域中，設置前述空孔部分之截面積為前述領域之前述截面積S的20%以上。
  8. 如申請專利範圍第7項之光纖熔融阻斷構件，其中前述光纖之長度為1mm以上。
  9. 一種光纖雷射，其特徵在於包含有：激發光源；稀土類添加光纖；及光纖熔融阻斷構件，包含有光纖，該光纖具有核心層及具有於長度方向延伸之空孔的包覆層，前述光纖之前述核心層的折射率較前述包覆層之前述空孔以外之部分的折射率高，將以前述光纖之使用波長之模態場直徑設為MFD，而將以垂直於前述光纖之前述長度方向之截面之前述核心層的中心，與最接近前述核心層之前述空孔之最接近前述核心層之前述中心之位置之間的距離設為Rmin時，以2×Rmin/MFD表示之值於1.2以上2.1以下的範圍內，將前述包覆層中前述空孔存在之領域之徑向的寬度設為W時，以W/MFD表示之值為0.3以上，將前述光纖之前述包覆層之直徑設為Dfiber 時，滿足W≦0.45×Dfiber ，前述光纖之兩端分別融著連接於無空孔之光纖，且每1處之融著連接損失為0.50dB以下， 前述光纖之表面之中，前述光纖與無前述空孔之光纖之融著連接部及其周圍以外之部分披覆有樹脂披覆，前述光纖之表面之中，前述融著連接部及其前述周圍披覆有難燃性保護層。
  10. 如申請專利範圍第9項之光纖雷射，其更包含有隔離器，且前述光纖熔融阻斷構件配置於前述隔離器之輸出側。
  11. 一種光傳送路，是使用光纖的光傳送路，其特徵在於：於前述光纖之中途插入有如申請專利範圍第1項之光纖熔融阻斷構件。
  12. 一種光傳送路，是使用光纖的光傳送路，其特徵在於：於前述光纖之中途插入有如申請專利範圍第7項之光纖熔融阻斷構件。
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