WO2007037127A1 - 光ファイバおよび光伝送媒体 - Google Patents

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WO2007037127A1
WO2007037127A1 PCT/JP2006/318193 JP2006318193W WO2007037127A1 WO 2007037127 A1 WO2007037127 A1 WO 2007037127A1 JP 2006318193 W JP2006318193 W JP 2006318193W WO 2007037127 A1 WO2007037127 A1 WO 2007037127A1
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optical fiber
sub
clad
core
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PCT/JP2006/318193
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Inventor
Ryo Miyabe
Yu Mimura
Original Assignee
The Furukawa Electric Co., Ltd.
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    • G02B6/02357—Property of longitudinal structures or background material varies radially and/or azimuthally in the cladding, e.g. size, spacing, periodicity, shape, refractive index, graded index, quasiperiodic, quasicrystals

Definitions

  • the present invention relates to a fine-structure optical fiber and an optical transmission medium in which a plurality of sub-medium portions having a sub-medium force having a refractive index lower than that of a main medium are formed in a clad.
  • an optical fiber is surrounded by a core portion having a silica glass force whose refractive index is increased by doping germanium, for example, and a silica glass force having a refractive index lower than that of the core portion. And a clad portion. Then, light is guided in the core portion by the action of total reflection of light at the boundary surface between the cladding portion and the core portion.
  • the relative refractive index difference between the core and the clad has been 3 to 4% at most.
  • Patent Document 1 it has been reported that the average refractive index of the cladding part can be greatly reduced by providing a microstructure formed by arranging a plurality of holes in the glass of the cladding part in the longitudinal direction. . That is, the optical fiber having such a fine structure can significantly increase the effective refractive index of the core portion as compared with the conventional optical fiber.
  • Patent Document 2 has a fine structure in which sub-medium portions in a hexagonal lattice arrangement are formed in multiple layers in a clad portion disposed on the outer periphery of a core portion.
  • a powerful optical fiber has a fine structure in which sub-medium parts are formed in multiple layers at six rotationally symmetric positions around the core part.
  • This sub-medium part is also composed of gas, liquid, glass, etc. that fills the holes formed in the hexagonal lattice array in the clad part that is strong, and is in comparison with the main medium of the clad part.
  • the refractive index is small.
  • the fine structure in which the sub-medium portion is formed in multiple layers at six rotationally symmetric positions (hereinafter referred to as the six-fold rotationally symmetric fine structure) has a single-mode signal light in a predetermined wavelength band. It is effective as an optical fiber structure that reduces macro bending loss while transmitting.
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 3306847
  • Non-patent literature l T. Hasegawa et al., Microoptics Conference (2003), K2
  • Non-Patent Document 2 Daizo Nishioka et al., Shingaku Technique, OFT2003-63, P23 ⁇
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-220026
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and easily realizes an optical fiber that transmits light in a single mode and that can achieve both macrobending loss reduction and PMD reduction. With the goal. It is another object of the present invention to provide an optical transmission medium that can reduce macro bending loss even when a bent portion having a small curvature radius is formed. Means for solving the problem
  • an optical fiber according to the present invention is an optical fiber having a clad portion on the outer periphery of a core portion, and the clad portion is formed of the core portion.
  • On the outer periphery it has a first clad portion composed of a main medium portion and a sub medium portion having a refractive index lower than that of the main medium portion, and the sub medium portion has four times centering on the core portion.
  • An inner sub-medium part disposed at each rotationally symmetric position; and an outer sub-medium part disposed at each of four rotationally symmetric positions outside the inner sub-medium part and centered on the core part. It is characterized by having.
  • each of the cross sections of the inner sub-medium portion and the outer sub-medium portion is a circle having substantially the same diameter.
  • a hole is formed at each of the four rotationally symmetric positions along the central axis of the core.
  • the outer sub-medium portion is made of a gas, liquid, or solid medium filled in each of the holes.
  • the clad part includes a homogeneous second clad part on an outer periphery of the first clad part, and the second clad part of the core part
  • the relative refractive index difference with respect to is not less than 0.3% and not more than 0.4%.
  • an optical fiber according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the medium of the second clad portion is pure silica glass.
  • the optical fiber according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the medium of the second cladding part is silica glass to which fluorine is added.
  • the medium of the second cladding part is the same medium as the main medium of the first cladding part.
  • the core portion is made of germane.
  • -It is characterized by being formed of silica glass to which at least one of hum and phosphorus is added.
  • the optical fiber according to the present invention has a wavelength of 1500 nm or more.
  • the band light propagates in a single mode.
  • the optical fiber according to the present invention is characterized in that, in the above invention, light having a wavelength band of 1250 nm or more propagates in a single mode.
  • the macrobending loss has a mode field diameter of 6 ⁇ m or more and 11 m or less at a wavelength of 1550 nm and a curvature radius of 7.5 mm at a wavelength of 1550 nm. Is less than 0.1 dBdBm.
  • the optical fiber according to the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the macro bending loss with a curvature radius of 5. Omm at a wavelength of 1550 nm is 0.1 dBZm or less.
  • an optical transmission medium is characterized in that the optical fiber according to any one of the above is provided with a bend having a radius of curvature of 3 mm or more and 60 mm or less.
  • the optical transmission medium according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the optical fiber is wound in a coil shape having a radius of curvature of 3 mm or more and 60 mm or less.
  • the optical fiber in the optical transmission medium according to the present invention, includes the inner sub-medium portion and the outer sub-medium formed in the clad portion along the central axis of the core portion. It is characterized by being connected to another optical fiber in a state where the end of the part is closed.
  • the end portions of the inner sub-medium portion and the outer sub-medium portion are blocked by filling with a predetermined filler.
  • optical transmission medium according to the present invention is characterized in that, in the above invention, ends of the inner sub-medium part and the outer sub-medium part are closed by being crushed.
  • the present invention it is possible to weaken the confinement of light propagating in a higher-order mode while maintaining the optical confinement effect of confining light propagating in the fundamental mode in the core portion, and to achieve a transverse cross section of the core portion.
  • the refractive index distributions in the directions of the two axes perpendicular to each other at the center of the axis can be made the same.
  • the radius of curvature is small. Even when the bent portion is formed, it is possible to reduce the macrobending loss, reduce the increase in PMD, and easily realize an optical transmission medium capable of transmitting light in a single mode.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of an optical fiber according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an arrangement example of an inner sub-medium part and an outer sub-medium part arranged in multiple layers in the clad part.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating various characteristics of a sample that is Example 1 of an optical fiber according to the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating various characteristics of a sample that is Embodiment 2 of an optical fiber that is useful in the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating various characteristics of a sample that is Example 3 of the optical fiber according to the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration example of an optical transmission medium that is Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration example of an optical transmission medium that is Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view illustrating a method for connecting an optical fiber and a standard SMF according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view illustrating another connection method between an optical fiber and a standard SMF according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing another example of arrangement of the inner sub-medium part and the outer sub-medium part arranged in multiple layers in the cladding part.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one structural example of an optical fiber according to an embodiment of the present invention.
  • An optical fiber 1 that is useful in this embodiment is a fine-structure optical fiber in which a plurality of sub-medium portions are arranged in a cladding portion 8. That is, as shown in FIG. 1, the optical fiber 1 includes a core part 2 through which light propagates, a first clad part 3 in which a plurality of sub medium parts 5a to 5d and sub medium parts 6a to 6h are disposed, And a second clad portion 4 formed of a substantially homogeneous medium.
  • the cladding portion 8 has a first cladding portion 3 and a second cladding portion 4 that are effective.
  • the core part 2, the first cladding part 3, and the second cladding part 4 are concentric from the central axis in the longitudinal direction of the optical fiber 1 (that is, the center of the cross section of the optical fiber 1) toward the outside. Are arranged in order.
  • the core portion 2 is formed of, for example, silica glass to which an additive for increasing the refractive index is added, and is disposed at the approximate center of the cross section of the optical fiber 1 (that is, on the central axis in the longitudinal direction of the optical fiber 1). .
  • the core unit 2 functions as a light propagation path.
  • the core part 2 to which the additive for increasing the refractive index is added, the transmission loss of light propagating through the core part 2 can be reduced.
  • the additive added to the core portion 2 is at least one of germanium (Ge) and phosphorus (P), for example.
  • the relative refractive index difference ⁇ between the core portion and the clad portion is generally 0.3% or more and 0.4% or less.
  • the molar concentration of germanium is about 3 to 4 mol%. It is desirable to add the same molar concentration of germanium to the core part 2 of the optical fiber 1 connected to such a standard SMF!
  • the relative refractive index difference ⁇ nl of the core part 2 with respect to the second cladding part 4 is set to 0.3% or more and 0.4% or less, similarly to this SMF.
  • the connection loss between the SMF and the optical fiber 1 can be reduced.
  • ⁇ ⁇ 1 ⁇ ( ⁇ ⁇ ) / ⁇ X 100 (1)
  • the first cladding part 3 has a fine structure in which a plurality of sub-medium parts are arranged. Specifically, the first cladding part 3 is disposed on the outer periphery of the core part 2 and has a main medium having a lower refractive index than that of the core part 2 and a plurality of sub-materials having a lower refractive index than that of the main medium. It consists of a medium part. More specifically, when the first cladding portion 3 is divided into an inner cladding region 3a and an outer cladding region 3b concentrically around the core portion 2 (see FIG.
  • the inner cladding region 3a The sub-medium portions 5a to 5d are included therein, and the sub-medium groups G1 to G4 are included in the outer cladding region 3b.
  • the first cladding 3 has a fine structure in which the powerful sub-medium parts 5a to 5d and the sub-medium groups G1 to G4 are arranged in multiple layers in the radial direction.
  • the inner clad region 3a and the outer clat region 3b may be configured to overlap each other.
  • the main medium of the first cladding 3 is, for example, pure silica glass or silica glass doped with fluorine.
  • the pure silica glass here refers to substances that are added for the purpose of changing the refractive index (for example, Ge, F, etc.). It may not contain C1 etc.
  • the sub-medium portions 5a to 5d are respectively arranged at four rotationally symmetric positions around the core portion 2 in the inner cladding region 3a.
  • the sub-medium groups G1 to G4 are respectively arranged at four rotationally symmetric positions around the core portion 2 in the outer cladding region 3b.
  • Each of the sub-medium groups G1 to G4 is, for example, a set of two sub-medium parts. Specifically, the sub-medium parts 6a and 6b, the sub-medium parts 6c and 6d, and the sub-medium part 6e , 6f, and sub-medium parts 6g and 6h, respectively.
  • Such sub-medium parts 5a to 5d and sub-medium parts 6a to 6h also have a medium force having a refractive index lower than that of the main medium of the first cladding part 3.
  • the empty space formed in the first cladding part 3 It consists of liquid, gas (eg air), or solid that fills the inside of the hole.
  • each of the holes for arranging the sub medium portions 5a to 5d to be applied has a substantially circular cross section, and is four times rotationally symmetric in the inner cladding region 3a. Formed along the core 2 at each position.
  • the sub-medium parts 5a to 5d are made of a medium that fills the inside of each hole formed in the inner cladding region 3a in this way.
  • each hole for disposing such sub-medium portions 6a to 6h is formed along the core portion 2 at each of the four rotationally symmetric positions in the outer cladding region 3b described above. .
  • the sub-medium portions 6a to 6h are made of a medium that fills the inside of each hole formed in the outer cladding region 3b as described above.
  • the inner clad region 3a and the outer clad region 3b having such a configuration can greatly reduce the average refractive index as compared to the case where the inner clad region 3a and the outer clad region 3b are formed only by the main medium described above.
  • the relative refractive index difference between the core portion 2 and the first cladding portion 3 described above can be easily set to a very large value.
  • the inner sub-medium parts 5a to 5d and the outer sub-medium parts 6a to 6h that are powerful are considered to have a diameter of each cross section (i.e., considering single-mode optical transmission and a reduction in macro bending loss).
  • the diameter of each hole described above) and the distance between the center of each cross section (that is, the position of the center axis of the hole described above) and the center of the cross section of the core 2 (hereinafter referred to as the center-to-center distance).
  • the number of arrangements in the outer cladding region 3b is further optimized as exemplified by the eight sub-medium portions 6a to 6h described above.
  • the second cladding part 4 is a homogeneous layer formed by a predetermined medium, and is arranged on the outer periphery of the first cladding part 3.
  • the medium of the second cladding part 4 is a medium having a lower refractive index than the core part 2 of, for example, pure silica glass or silica glass doped with fluorine, like the first cladding part 3 described above. It is desirable to be. As a result, the second cladding part 4 can produce a refractive index difference with respect to the core part 2.
  • a flexible covering portion (not shown) is concentrically arranged on the outer periphery of the second clad portion 4 that exerts force.
  • Such a coating prevents damage and strength deterioration of the optical fiber 1 and also degrades optical transmission characteristics due to distortion caused by external force (stress) held inside the strong optical fiber 1. To prevent.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an arrangement example of the inner sub-medium parts 5a to 5d and the outer sub-medium parts 6a to 6h in the first cladding part 3.
  • the sub-medium portions 5a to 5d are respectively arranged at four rotationally symmetric positions around the core portion 2 in the inner cladding region 3a.
  • the sub-medium groups G1 to G4 are respectively arranged at four rotationally symmetric positions around the core portion 2 in the outer cladding region 3b.
  • the center of the cross-section of the sub-medium portion to be applied is the light Four times that are located on two axes parallel to the cross section of the fiber 1 and perpendicular to the center of the cross section of the core 2 (for example, the X axis and the Y axis shown in FIG. 2)
  • the center-to-center distances between the sub-medium part and the core part 2 arranged at the rotationally symmetric positions are the same.
  • the center of each transverse plane of the sub medium parts 5a to 5d is located on the X axis or the Y axis, and the distances between the centers of the sub medium parts 5a to 5d and the core part 2 are all the same. .
  • the outer sub-medium groups G1 to G4 are in a rotationally symmetric positional relationship with each other four times in the outer cladding region 3b
  • the sub-medium portions 6a, 6c, 6e, and 6g included in the outer sub-medium groups G1 to G4 The remaining sub-medium portion is in a rotationally symmetric positional relationship with each other in the region 3b.
  • 6b, 6d, 6f, and 6h are in a rotationally symmetrical positional relationship with each other four times in the outer cladding region 3b.
  • the centers of the cross sections of the sub-medium sections 6a, 6c, 6e, and 6g are parallel to the transverse plane of the optical fiber 1 and are on two axes perpendicular to the center of the cross section of the core section 2. To position. In addition, the distances between the centers of the sub-medium portions 6a, 6c, 6e, 6g and the core portion 2 are all the same. Similarly, the center of each cross section of the sub-medium parts 6b, 6d, 6f, 6h is parallel to the cross section of the optical fiber 1 and orthogonal to the center of the cross section of the core part 2 2 Located on the axis. In addition, the distances between the centers of the sub-medium parts 6b, 6d, 6f, 6h and the core part 2 are all the same.
  • the center of each cross section of the inner sub-medium portions 5a to 5d described above is located on a circumference having a radius L1 between the centers of the sub-medium portions 5a to 5d and the core portion 2.
  • the center of each cross section of the outer sub-medium part 6a, 6c, 6e, 6g described above is located on the circumference centering on the cross-sectional center of the core part 2, and the outer sub-medium part 6b, 6d,
  • the center of each cross section of 6f and 6h is located on the circumference centering on the cross-sectional center of the core 2.
  • the center of each cross section of the sub-medium parts 6a to 6h is located on the circumference having the center-to-center distance L2 between the sub-mediums 6a to 6h and the core part 2 as a half diameter. ing. That is, the center of each cross section of the inner sub-medium part 5a to 5d and the outer sub-medium part 6a to 6h is the center of the cross section of the core part 2 (the X axis and Y axis shown in FIG. Are located on concentric circles with the same center.
  • the inner sub-medium parts 5a to 5d and the outer sub-medium parts 6a to 6h have the same diameter, and the outer sub-medium parts 6a to 6h are all arranged on the same circumference, so that As a result, the manufacturability (manufacturability) of the optical fiber 1 according to the present invention is improved.
  • the center of each of the cross sections of the outer sub-medium parts 6a to 6h described above passes through the centers of the cross-sections of two sub-medium parts adjacent to each other among the inner sub-medium parts 5a to 5d. It is desirable to be on a straight line. Specifically, as shown in FIG. 2, the center of each cross section of the sub medium portions 6a and 6f facing each other across the inner cladding region 3a is the center of each cross section of the two adjacent sub medium portions 5a and 5d. Located on a straight line A1 passing through.
  • each cross section of the sub medium portions 6c and 6h facing each other across the inner cladding region 3a is located on a straight line A2 passing through the center of each cross section of the two adjacent sub medium portions 5a and 5b. .
  • the outer sub-medium parts 6a to 6h By arranging the outer sub-medium parts 6a to 6h, the multilayer arrangement of the plurality of sub-medium parts in the first cladding part 3 can be optimized.
  • the first clad part 3 in which a plurality of sub-medium parts (for example, the inner sub-medium parts 5a to 5d and the outer sub-medium parts 6a to 6h) are arranged in multiple layers as described above The light confinement can be very strong. That is, even when a small-diameter bend (for example, a bend with a radius of curvature r of 5 mm or more and 60 mm or less) is formed in the optical fiber 1 having such a clad part 3, light leakage to the clad part 3 can be reduced. As a result, it is possible to reduce the macro bending loss with respect to the powerful small-diameter bending.
  • a small-diameter bend for example, a bend with a radius of curvature r of 5 mm or more and 60 mm or less
  • the sub-medium parts 5a to 5d and the sub-medium parts 6a to 6d arranged in multiple layers in the clad part 3 are respectively located at four rotationally symmetric positions around the core part 2 as described above. It is arranged.
  • the refractive index distributions in the two axial directions for example, the X axis and the Y axis shown in FIG. 2 orthogonal to each other at the center of the cross section of the core portion 2 are equivalent to each other.
  • the refractive index distribution in the X-axis direction and the refractive index distribution in the Y-axis direction are equivalent to each other.
  • the fundamental mode of the propagating light (hereinafter referred to as the fundamental mode)
  • the higher order mode (hereinafter referred to as higher order mode) of the propagating light
  • the optical fiber 1 having the strong first cladding 3 transmits light in a single mode (waveguides only the fundamental mode) and reduces the macrobender loss and the PMD increase for the small-diameter bending described above. Can be compatible.
  • the optical fiber 1 having the above-described configuration can transmit light in a wavelength band of, for example, 1500 nm or more in a single mode.
  • the optical fiber 1 can transmit light in a wavelength band including the C band and the L band.
  • such optical fiber 1 has a wavelength of 1550 nm when transmitting in single mode at 6 ⁇ m or more, 11 m or less.
  • the macro bending loss for small-diameter bending with the lower MFD and curvature radius r of 7.5 mm can be reduced to 0.1 dBZm or less.
  • Such an optical fiber 1 has, for example, the above-described relative refractive index difference ⁇ 1, the diameter of each hole formed to dispose a plurality of sub-medium parts in the first cladding part 3 (hole diameter d ), Or by appropriately adjusting parameters such as the center distances LI and L2 according to the application, it is possible to reduce the wavelength band of the transmitted light and further reduce the macro bending loss due to small-diameter bending.
  • the optical fiber 1 in which such parameters are appropriately operated can transmit light in a wavelength band of, for example, 1250 nm or more in a single mode. As a result, the optical fiber 1 can transmit light in a wide wavelength band including S band, C band, L band, E band, and O band.
  • the optical fiber 1 appropriately controlled with such parameters has an MFD of 6 ⁇ m or more and 11 m or less and a radius of curvature r of 3. Macrobending loss for small-diameter bending of Omm can be reduced to less than 0.1 dBZm.
  • the transmission of light in the single mode described above is usually defined by the fact that the cutoff wavelength ⁇ c is shorter than the wavelength used (the wavelength of the transmitted light).
  • the optical fiber 1 that transmits light of a wavelength if the transmission loss power of all higher-order modes at this wavelength is S20dBZm or more, the optical fiber 1 transmits light of wavelength ⁇ in a single mode. It is defined as a thing. This is because, for example, when the optical fiber 1 is used with a length of 10 m or more, if the transmission loss of all higher-order modes of the optical fiber 1 is 20 dBZm or more, there is substantially no influence of such higher-order modes. It is.
  • this optical fiber 1 transmits light of wavelength ⁇ in a single mode is ITU- ⁇ (International Telecommunication Union). It is almost equivalent to the fiber cutoff wavelength c defined in 650.1.
  • ITU- ⁇ International Telecommunication Union
  • the optical fiber 1 functioning as a single mode fiber that can achieve both a reduction in macrobending loss with respect to a small-diameter bending and a suppression of an increase in PMD is, for example, a local along a wall or a column of an indoor or a building. Laying at a position with a small radius of curvature it can. Specifically, even when the optical fiber 1 is laid in a state where a small-diameter bend having a radius of curvature of 3 mm or more and 60 mm or less is formed in one or more locations, the macro bending loss for such a small-diameter bend is not generated.
  • the optical fiber 1 operates in the same way as when transmitting light in the wavelength band of 1550 nm or more, even when transmitting light in the wavelength band of 1550 nm or less, for example, in the wavelength band of 1310 nm or more or 1250 nm or more. Play.
  • the optical fiber 1 having an MFD of 6 ⁇ m or more and 11 m or less is a standard SMF (hereinafter referred to as ITU— T G. 652 equivalent fiber can be reduced.
  • this standard SMF MFD is about 10 / z m at a wavelength of 1550 nm, which is close to the MFD of optical fiber 1 (6 ⁇ m or more, 11 m or less). That is, when connecting a standard SMF and optical fiber 1, the closer the difference between the standard SMF MDF and the optical fiber 1 MFD, the lower the connection loss between the two. Power. The same applies to the fusion splicing of the powerful standard SMF and the optical fiber 1.
  • the macro bending loss for small-diameter bending with a radius of curvature of 3 mm or more and 60 mm or less can be reduced to 0.1 ldBZm or less, and an increase in PMD can be suppressed.
  • a linear or coil-shaped optical transmission medium capable of transmitting light in a wavelength band of 1250 nm or more in a single mode can be realized.
  • a powerful optical transmission medium it is possible to easily realize a waveguide or an optical device that can transmit light in the wavelength band of 1250 nm or more while simultaneously reducing the macro bending loss and suppressing the increase in PMD for a powerful small-diameter bending. .
  • optical fiber 1 Next, a method for manufacturing the optical fiber 1 according to the embodiment of the present invention will be described. An embodiment of the optical fiber 1 manufactured based on the method will be specifically described. The optical fiber 1 illustrated in FIG. 1 was manufactured based on the manufacturing method shown below.
  • an additive is added to silica glass by a VAD (Vapor-phase Axial Deposition) method or an MCVD (Modified Chemica 1 Vapor Deposition) method to form a core, and this additive is added.
  • a silica glass containing the core part is produced.
  • the additive added to the core part to be produced is at least one of germanium and phosphorus.
  • the relative refractive index difference of the core portion with respect to pure silica glass is adjusted to 0.37%.
  • the amount of the additive added to the silica glass to form the core portion can be finely adjusted.
  • the relative refractive index difference ⁇ of the core part 2 with respect to the second cladding part 4 (for example, pure silica glass) can be adjusted in increments of 0.01%.
  • a pure silica glass layer was formed (externally attached) on the outer periphery of the silica glass including the core portion based on the OVD (outside vapor deposition) method.
  • a base material having an outer diameter of 40 mm and a core diameter of 3.7 mm was produced.
  • such a base material has a core portion and a pure silica glass portion that are successively formed concentrically in the longitudinal direction of the central axial force in the longitudinal direction (outside).
  • This pure silica glass part can be replaced with silica glass containing fluorine.
  • the silica glass portion of the base material is drilled using, for example, a mechanical drill such as an ultrasonic drill, and a plurality of holes are formed in the silica glass portion of the base material.
  • the plurality of holes have a substantially circular cross section, and are formed along the central axis of the core at each of the four rotationally symmetric positions illustrated in FIG. Specifically, this is a silica glass part near the outer periphery of the core part of the base metal, and each of the four rotationally symmetric positions around the core part (corresponding to the sub-medium parts 5a to 5d shown in FIG. 2). In each position, a hole force parallel to the core portion is formed.
  • Sample # 1 which is Example 1, has the configuration of the optical fiber 1 described above (see Figs. 1 and 2). Specifically, the core part 2 of the sample # 1 has a cross-sectional diameter (that is, a core diameter) of 7. The relative refractive index difference ⁇ is 0.37% with respect to the second cladding part 4. . Further, the inner sub-medium parts 5a to 5d and the outer sub-medium parts 6a to 6h arranged in the clad part 3 of the sample # 1 are made of a gas (for example, air) that fills the inner space of the above-described hole.
  • a gas for example, air
  • each of the cross-sections of the sub medium portions 5a to 5d and 6a to 6h that are strong is substantially circular, and the areas of these cross-sections are substantially equal to each other.
  • the diameter of each cross section of the sub-medium part that was applied was 6.4 m.
  • the center-to-center distance L1 between the sub-medium portions 5a to 5d inside the sample # 1 and the core portion 2 is 7.
  • the center of each transverse cross section of the inner sub-medium part 5a to 5d is located on the circumference centered on the core part 2 with the center distance L1 as a radius.
  • the center-to-center distance L2 between the sub-medium portions 6a to 6h outside the sample # 1 and the core portion 2 was 16.435 / z m.
  • the center of each cross-section of the outer sub-medium part 6a to 6h that acts is centered on the circumference centered on the core part 2 with the center distance L2 as the radius, that is, each cross-section of the inner sub-medium part 5a to 5d. It is located on a circle that is concentric with the circle that passes through the center of the circle and that has a radius L2 between the centers. Further, as illustrated in FIG.
  • the center of each transverse section of the outer sub-medium part 6a to 6h that is powerful is the center of each of the two sub-medium parts adjacent to each other among the inner sub-medium parts 5a to 5d. Located on a straight line passing through the center of the cross section.
  • Sample # 1 having such a configuration has various characteristics as exemplified in FIG. That is, as illustrated in FIG. 3, the cut-off wavelength c of sample # 1 is 1280 nm. Therefore, sample # 1 can transmit light in the wavelength band of 1280 nm or more, for example, light in the 1.3 ⁇ m band (1280 to 1330 nm) and 1.55 m band (1530 to 1565 nm) in the single mode.
  • Sample # 1 which is such a single-mode fiber, has a chromatic dispersion of 33.5 psZnmZkm when transmitting light with a wavelength of 1550 nm. It is a Puka SO. 0726psZnmZkm 2.
  • the macro bending loss for the small-diameter bending of sample # 1 is 0. Id BZm or less, and the loss increase due to the small-diameter bending is very small.
  • sample # 1 can reduce the PMD to 0.06 ps / km 1/2 when transmitting light having a wavelength of 1550 nm. As a result, sample # 1 can suppress an increase in PMD, and can prevent degradation of optical transmission and generation of noise due to the increase in PMD.
  • Sample # 1 has an MFD of 6.9 ⁇ m when transmitting light with a wavelength of 1550 nm.
  • MFD 6.9 ⁇ m when transmitting light with a wavelength of 1550 nm.
  • sample # 1 can be connected to a standard SMF that can be produced (for example, using a mechanical-splice splice V Connection loss caused by mechanical connection or fusion connection) can be reduced.
  • sample # 1 reduces the nonlinear phenomena that occur in the optical fiber.
  • sample # 1 was prepared by drawing a base material having an outer diameter of 40 mm so as to form an optical fiber having a cladding outer diameter of 80 ⁇ m.
  • Sample # 1 may be produced by changing the outer diameter of the clad in the range of 50 to 150 m.
  • a base material with an outer diameter of 62.5 mm and a core diameter of 3.7 mm is prepared based on the manufacturing method described above.
  • a plurality of holes are formed in the squeezed glass portion of the base material.
  • Sample # 1 with a cladding outer diameter of 125 ⁇ m can then be produced by drawing the base material into an optical fiber with a cladding outer diameter of 125 ⁇ m.
  • Sample # 1 with a strong cladding outer diameter of 125 ⁇ m has almost the same characteristics (see Figure 3) as Sample # 1 with a cladding outer diameter of 80 ⁇ m.
  • Example 2 of the optical fiber 1 useful for the embodiment of the present invention will be described.
  • Example 2 based on the manufacturing method of the optical fiber 1 described above, the relative refractive index difference ⁇ nl and the diameter of the sub-medium portion (that is, the empty space) of the sample # 1 that is Example 1 of this optical fiber 1 Samples # 2 to # 9 were examined in which at least one of the pore diameters d) was increased or decreased.
  • Samples # 2 to # 9 which are Example 2 of this optical fiber 1 have the same configuration as Sample # 1 which is Example 1 described above, except for the relative refractive index difference ⁇ or the hole diameter d. .
  • Samples # 2 to # 9 as Example 2 have various characteristics as shown in Fig. 4, for example.
  • the powerful samples # 2 to # 9 can transmit light in the wavelength band of 1500 nm or more in a single mode and have a macrobending loss of 0. IdB for small-diameter bending with a radius of curvature r of 7.5 mm. / m or less.
  • the samples # 2 to # 9 transmit light having a wavelength of 1550 nm
  • the samples # 2 to # 9 have an MFD equal to or higher than that of sample # 1 of the first embodiment described above.
  • the lowest-order higher-order mode transmission loss shown in FIG. 4 is the lowest-order higher-order mode among the higher-order modes (for example, the higher-order mode is changed from the first-order mode in propagation of light of a predetermined wavelength). This is the transmission loss of the primary mode in the case of the tertiary mode.
  • Samples # 2 to # 9 include a plurality of samples at each of four rotationally symmetric positions in the first cladding part 3 with the core part 2 as the center.
  • the sub-medium portions 5a to 5d and 6a to 6h are arranged in multiple layers. For this reason, samples # 2 to # 9 that are powerful can reduce PMD in the same way as sample # 1 described above.
  • Sample # 2 which has a smaller hole diameter d compared to sample # 1 described above, can weaken higher-order mode light confinement in core 2 as compared to sample # 1. .
  • powerful sample # 2 is capable of thinning light in the 1250 nm It can be transmitted in dull mode.
  • the powerful MFD of sample # 2 can be larger than that of sample # 1, which results in much closer to the standard SMF MFD (approximately 10 / zm).
  • sample # 3 having a larger hole diameter d than sample # 1 described above is difficult to propagate light with a wavelength of 1250 nm in a single mode as shown in FIG.
  • the minimum higher-order mode transmission loss when transmitting light is 20 dBZm or more. Therefore, the powerful sample # 3 can transmit light in the wavelength band of 1290 nm or more (for example, light in the 1.3 m band) in a single mode.
  • the powerful sample # 3 can reduce the macro bending loss to 0.1 ldBZm or less (specifically 0.0317dBZm) for small-diameter bending with a radius of curvature r of 5mm when transmitting light with a wavelength of 1550nm. . Therefore, the structure of sample # 3 that works is more effective in reducing macrobending loss than sample # 1 described above.
  • sample # 6 can weaken the higher-order mode light confinement in core part 2 compared to sample # 1.
  • powerful samples # 4 to # 6 can transmit light in a wavelength band of 1250 nm or more in a single mode as shown in FIG.
  • sample # 6 which has a smaller relative refractive index difference ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ and a larger hole diameter d compared to sample # 1 described above, 1 transmits light in a wavelength band of 250 nm or more in a single mode and has a curvature.
  • Macrobending loss for small-diameter bends with a radius r of 5 mm can be reduced to 0.1 dBZm or less (specifically 0.03 dB / m).
  • samples # 7 to # 9 in which the relative refractive index difference ⁇ is larger than sample # 1 described above, transmit light in the wavelength band of 1500 nm or more in a single mode as shown in FIG. can do.
  • such sump Nore # 7 to # 9 can reduce the macro bending loss for small-diameter bending with a radius of curvature r of 7.5 mm, as compared with the samples # 1 to # 5 described above.
  • the powerful samples # 7 to # 9 can reduce the loss increase due to the macro bending loss to about half that of the samples # 1 to # 3 described above.
  • Samples # 7 and # 9 in which the relative refractive index difference ⁇ is larger and the hole diameter d is equal to or larger than Sample # 1 described above, light in the wavelength band of 1500 nm or more are single mode. And the macro bending loss for small-diameter bending with a radius of curvature r of 5 mm can be reduced to 0.1 dBZm or less.
  • the optical fiber 1 used in the embodiment of the present invention appropriately operates at least one of the relative refractive index difference ⁇ and the hole diameter d. As a result, it is possible to reduce the wavelength band of the transmitted light, reduce the macro bending loss due to further small-diameter bending, and increase the MFD.
  • the optical fiber 1 that is effective in the embodiment of the present invention suppresses the increase in PMD.
  • Light in the wavelength band of 1500 nm or more can be transmitted in a single mode, and the macrobending loss for small-diameter bending with a radius of curvature r of 7.5 mm can be reduced to 0.1 dBZm or less when transmitting light with a wavelength of 1550 nm. Therefore, it can be said that the tolerance of structural variations in the production of the optical fiber 1 is large.
  • Samples # 2 to # 9 that are Example 2 are samples that are Example 1 described above.
  • the outer diameter of the clad may be drawn to be 50 to 150 m. Samples # 2 to # 9 with different cladding outer diameters in this way each have almost the same characteristics (see Fig. 4) as samples # 2 to # 9 with cladding outer diameters of 80 ⁇ m. Three
  • Example 3 of the optical fiber 1 that is useful for the embodiment of the present invention will be described.
  • Example 3 based on the manufacturing method of the optical fiber 1 described above, the sample # 10 in which the hole diameter d and the center-to-center distances LI and L2 of the sample # 1 which is the example 1 of the optical fiber 1 are changed is used.
  • samples # 10 to # 19 in Example 3 are different from Sample # 1 in Example 1 described above in terms of pore diameter d and center distance L1, L2 is increased. That is, samples # 10 to # 19 that have power have the same configuration as sample # 1 that is Example 1 described above, except for hole diameter d and center distances LI and L2.
  • Samples # 10 to # 19 which are Example 3 as described above have various characteristics as shown in Fig. 5, for example.
  • Fig. 5 in the case of transmitting light with a wavelength of 1550 ⁇ m, powerful samples # 10 to # 19 reduce the macro bending loss for small-diameter bending with a radius of curvature r of 7.5 mm to 0.1 dBZm or less. It has an MFD of 6. Om or more and 11 m or less.
  • Samples # 10 to # 19 include a plurality of sub-samples at each of the four rotationally symmetric positions in the cladding part 3 with the core part 2 as the center. Medium portions 5a to 5d and 6a to 6h are arranged in multiple layers. For this reason, samples # 10 to # 19 that are powerful can reduce PMD in the same way as sample # 1 described above.
  • samples # 12 to # 19 have a larger hole diameter d and center distances LI, L2 as shown in FIG. Higher-order mode light confinement can be weaker than sample # 1. As a result, the samples # 12 to # 19 can transmit light in a wavelength band of 1250 nm or more in a single mode as shown in FIG.
  • Samples # 10 to # 19 produced by appropriately operating the hole diameter d and the center-to-center distances LI and L2 are the same as Sample # 1 in Example 1 described above.
  • the MFD can be increased.
  • the MFDs for sample # 10- # 19 are shown in Figure 5.
  • it can be 8.5m or more, which makes it even closer to the standard SMF MFD (about 1 O ⁇ m).
  • the connection loss that occurs during connection or fusion splicing can be reduced to an extremely low level.
  • the nonlinear phenomenon occurring in the optical fiber can be further reduced as compared with Sample # 1 in Example 1 described above.
  • Samples # 10 to # 19 of Example 3 are drawn so that the outer diameter of the cladding is 50 to 150 m, for example, in the same manner as Sample # 1 of Example 1 described above. It may be produced. Samples # 10 to # 19 with the cladding outer diameter changed in this way have almost the same characteristics (see Fig. 5) as the samples # 10 to # 19 with the cladding outer diameter of 80 m described above. Have.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration example of an optical transmission medium that is Embodiment 4 of the present invention.
  • the optical transmission medium 20 according to the fourth embodiment includes an optical fiber 1 that is effective in the embodiment of the present invention and a small bobbin 21 around which the optical fiber 1 is wound.
  • the bobbin 21 has flanges that restrict the range of the winding portion on both sides of the winding portion around which the optical fiber 1 is wound.
  • the diameter of the collar on both sides is 30mm.
  • the diameter of the winding portion of the bobbin 21 is 20 mm.
  • the optical fiber 1 described above has the same structure and various characteristics as the sample # 1, which is the first embodiment.
  • the length of the optical fiber 1 is, for example, 200 m.
  • the optical fiber 1 used for the powerful optical transmission medium 20 forms a small-diameter bend having a radius of curvature of 3 mm or more and 60 mm or less. Even when wound in a coil shape, Light with a wavelength band of 1280 nm or more can be transmitted in a single mode while reducing the transmission loss to 0.1 dBZm or less.
  • the macro bending loss with respect to the small-diameter bending is 0.1 ldBZm. Light with a wavelength band of 1250 nm or more can be transmitted in a single mode while reducing to the following.
  • Such an optical fiber 1 has such an optical fiber 1 wound in this coil shape that there is almost no difference in each macrobending loss between the state before being wound around the bobbin 21 and the state after being wound.
  • the increase in loss due to the macro bending loss was almost zero (below the measurement limit).
  • the optical fiber 1 wound in a powerful coil shape could suppress an increase in PMD as in the state before being wound in the coil shape.
  • the optical transmission medium 20 using such an optical fiber 1 can be easily reduced in size, and the macro bending loss for small-diameter bending with a radius of curvature of 3 mm or more and 60 mm or less is reduced to 0.1 ldBZm or less.
  • the increase in PMD can be suppressed and light in the wavelength band of 1250 nm or more can be transmitted in a single mode.
  • a standard SMF for example, a trunk single-mode fiber
  • Various optical devices that can transmit light in the wavelength band of 1250 nm or more can be easily realized while achieving both the reduction of PMD and the suppression of increase in PMD.
  • Example 5 of an optical transmission medium that is relevant to the embodiment of the present invention will be described.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration example of an optical transmission medium that is Embodiment 5 of the present invention.
  • the optical transmission medium 30 which is Example 5 is realized by connecting trunk optical fibers 101 and 102 to both ends of the optical fiber 1 which is effective in the embodiment of the present invention.
  • the optical fiber 1 is one of the first to third embodiments described above, and the trunk-system optical fibers 101 and 102 are connected to both ends thereof, respectively.
  • the trunk optical fibers 101 and 102 are the standard SMF described above.
  • the trunk optical fiber 101 is connected at the connection C1.
  • the main optical fiber 102 connected to the optical fiber 1 is connected to the optical fiber 1 at the connection portion C2.
  • the optical transmission medium 30 having such a configuration is arranged so that the optical fiber 1 is laid along the surface of the obstacle 110, for example, as shown in FIG.
  • the optical fiber 1 is laid on the obstacle 110 by forming the bent portions Bl and B2 shown in FIG.
  • the strong optical fiber 1 is bent at a substantially right angle while forming a small-diameter bend with a radius of curvature r of 5 mm at the bent portions Bl and B2.
  • a standard SMF for example, the power of the trunk optical fiber 101 or 102
  • this standard SMF is used.
  • a macrobending loss of about 5 dB occurs in each of the bent portions Bl and B 2 formed in this standard SMF, that is, a total of the two bent portions Bl and B2 in total.
  • about 10dB of macro bending loss occurs.
  • the optical transmission loss in the trunk line total has become very large.
  • the optical transmission medium 30 having such a configuration reduces the macro bending loss and increases the PMD even when the optical fiber 1 is laid along an obstacle that causes the bent portions Bl and B2, for example.
  • a waveguide that can be suppressed and can transmit light in the wavelength band of 1250 nm or more in a single mode can be easily realized.
  • the waveguide formed by the powerful optical transmission medium 30 has a total optical system length as compared to a waveguide formed using only the above-mentioned standard SMF (for example, trunk optical fibers 101 and 102). Transmission loss can be minimized.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view illustrating a connection method between the optical fiber 1 and a standard SMF, which is relevant to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 illustrates a connection method in the case where the optical fiber 1 of the optical transmission medium 30 according to the fifth embodiment and the trunk optical fiber 102 are connected at the connection portion C2.
  • the optical fiber 1 of the powerful optical transmission medium 30 fills the holes formed in the first cladding part 3 (that is, the sub-medium parts 5a to 5d, 6a to 6h).
  • Each hole is connected to the trunk optical fiber 102 in a state in which the end of each hole is closed with the refractive index matching agent 11.
  • the refractive index matching agent 11 is filled in the voids at the end portions of the vacancies of the optical fiber 1, and the end portions of the vacancies are closed.
  • the end portion of the optical fiber 1 in a state where the end portion of the hole is closed in this manner and the end portion of the main optical fiber 102 were connected.
  • the optical fiber 1 was fusion spliced or mechanically connected so that the central axis of the core portion 2 and the central axis of the core portion 103 of the trunk optical fiber 102 were aligned.
  • the refractive index matching agent 11 that fills the end of a powerful hole is a resin agent such as a highly viscous material such as Daris, and has a refractive index of about 1.44 with respect to light having a wavelength of 1550 nm. .
  • the refractive index at the end of the first cladding part 3 where the powerful holes are formed is made uniform. Close to the rate. As a result, the MFD at the end of the optical fiber 1 expands and approaches the MFD value of the trunk optical fiber 102.
  • connection loss at the connection C2 formed by this connection method was 0.1 dB or less as a result of measurement.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view illustrating another connection method between the optical fiber 1 and the standard SMF, which is relevant to the embodiment of the present invention. Note that FIG. 9 shows a connection method in the case where the optical fiber 1 of the optical transmission medium 30 and the trunk optical fiber 102 of Example 5 are connected at the connection portion C2, as in FIG. 8 described above. Illustrate.
  • the optical fiber 1 of the powerful optical transmission medium 30 fills the holes (that is, the sub-medium portions 5a to 5d and 6a to 6h) formed in the first cladding portion 3. It is connected to the trunk optical fiber 102 in a closed state by crushing the end of each hole. Specifically, first, the end portions of the holes of the optical fiber 1 are crushed by heat treatment, and the end portions of the holes are closed. After that, the end of the optical fiber 1 in the state where the end of the hole is closed (that is, the state where the closed part 9 is formed) and the end of the main optical fiber 102 were connected. In this case, the optical fiber 1 was fusion spliced or mechanically connected so that the central axis of the core portion 2 and the central axis of the core portion 103 of the trunk optical fiber 102 were matched.
  • the refractive index at the end portion of the first cladding portion 3 is substantially the same as the refractive index of the second cladding portion 4 that is homogeneous. Can be a value.
  • the connection loss due to Fresnel reflection can be reduced, and the connection loss at the connection portion C2 can be reduced as compared with the case where the powerful holes are not blocked. Note that the connection loss at the connection C2 formed by this connection method was 0.1 dB or less as a result of measurement.
  • connection methods as described above are not limited to the connection between the optical fiber 1 and the trunk optical fiber 102 at the connection C2, but the optical fiber 1 and the trunk optical fiber 101 at the connection C1. It can also be applied to other connections.
  • the connecting optical fiber 1 and the trunk optical fiber 101 are connected based on one of the two connection methods described above, so that the connection loss due to Fresnel reflection is the same as in the connection part C2.
  • the main medium portion is placed at each of the four rotationally symmetric positions around the core portion in the cladding portion arranged on the outer periphery of the core portion.
  • One or more sub-medium parts having a refractive index smaller than that of each other are arranged, and a plurality of such sub-medium parts having a four-fold rotational symmetry are arranged in multiple layers in the cladding part. For this reason, while maintaining the confinement effect of the fundamental mode light in the core part, it is possible to weaken the confinement of the higher order mode light, and each of the two axes orthogonal to each other at the center of the cross section of the core part.
  • the refractive index distributions in the directions can be the same. Therefore, it is possible to leak higher-order mode light to the cladding part while confining the fundamental mode light to the core part, and anisotropy in the refractive index distribution in each of the two orthogonal axes parallel to the transverse section. Does not occur.
  • An optical fiber that can be transmitted can be easily realized.
  • the MFD of the optical fiber that can be used in the present invention can be set to 6 ⁇ m or more and 11 m or less, the MFD of the optical fiber that is used can be set close to the standard SMF MFD. be able to. As a result, it is possible to reduce the connection loss that occurs when the optical fiber according to the present invention is connected to a standard SMF.
  • the central force of each cross section of the inner sub-medium part and the outer sub-medium part arranged in multiple layers in the clad part is arranged on a concentric circle having the same center as the center of the cross-section of the core part. Configured. For this reason. The inner sub-medium part and the outer sub-medium part are easily placed at four rotationally symmetric positions. As a result, the manufacturability (manufacturability) of the optical fiber according to the present invention can be improved.
  • the optical fiber can be easily manufactured as compared with the conventional optical fiber having the six-fold rotationally symmetric microstructure described above. be able to.
  • the optical fiber having a four-fold rotationally symmetric microstructure according to the present invention has a reduction effect equivalent to that of a macrobanding loss by a conventional optical fiber having a six-fold rotationally symmetric microstructure. Therefore, the total cross-sectional area of the sub-medium part arranged in the cladding part (that is, the total cross-sectional area of a plurality of holes formed to arrange the sub-medium part) must be the same as that of this conventional optical fiber. There is.
  • the cross-sectional area of each sub-medium portion arranged in the optical fiber according to the present invention (that is, the cross-sectional area of each hole for arranging the sub-medium portion) is smaller than that of a microstructure having six-fold rotational symmetry. And get bigger. As a result, it becomes easy to control the positional accuracy and the hole diameter when forming a plurality of holes in the clad part, and the optical fiber according to the present invention can be easily manufactured as compared with a microstructure having six-fold rotational symmetry. That's right.
  • the use of the optical fiber according to the present invention reduces the macrobending loss for small-diameter bending with a radius of curvature of 3 mm or more and 60 mm or less to 0.1 dBZm or less, and suppresses the increase in PMD, and 1250 nm
  • a linear or coil-shaped optical transmission medium capable of transmitting light in the above wavelength band in a single mode can be realized.
  • optical transmission medium By using the optical transmission medium according to the present invention, it is possible to promote downsizing of the apparatus scale or system scale, and at the same time achieve both the reduction of the macro bending loss and the suppression of the PMD increase for the small-diameter bending described above.
  • a waveguide or optical device capable of transmitting light in the above wavelength band can be easily realized.
  • silica glass to which an additive is added or pure silica glass is used as the main medium of the core portion and the cladding portion of the optical fiber.
  • the main medium is not limited to this.
  • a synthetic resin may be used.
  • a gas such as air or a liquid or a solid is used as the plurality of sub-medium parts arranged in the cladding part.
  • Silica glass or a highly light-transmitting synthetic resin may be used as the sub-medium part.
  • the force that positioned the center of each cross section of the outer sub-medium part 6a to 6h is not limited to this, and the inner sub-medium is placed on each circumference of a similar square with the center of the cross section of the core part 2 as the same center. You may position the center of each cross section of the medium parts 5a-5d and the outer submedium parts 6a-6h. The same applies to the case where the number of sub-medium portions arranged in the cladding portion is changed.
  • a plurality of holes are formed in the cladding part using a mechanical drill.
  • a plurality of holes may be formed by virtue of a quartz tube that is arranged in a powerful manner. In this way, by forming a hole using a mechanical drill or a quartz tube and forming the above-mentioned sub-medium part with the gas filled in the powerful hole, a liquid or solid sub-medium is formed in the clad part.
  • the optical fiber 1 can be manufactured easily and at a lower cost compared to the case where the parts are arranged.
  • straight lines passing through the centers of the respective cross sections of the sub-medium portions adjacent to each other among the inner sub-medium portions for example, the straight lines Al, A2
  • the center of each cross section of the outer sub-medium part is located, but not limited to this, as described above, it is arranged at each of four rotationally symmetric positions around the core part 2.
  • the positional relationship between the inner sub-medium part and the outer sub-medium part may be as desired. In this case, for example, as shown in FIG.
  • the sub medium portions 5a to 5d on the inner side which are not adjacent to each other that is, the sub medium portions 5a, 5c or Medium part 5b , 5d
  • the center of each cross section of the outer sub-medium portions 6a to 6h may be positioned on a straight line passing through the center of each cross section. The same applies to the case where the number of sub-medium portions arranged in the cladding portion is changed.
  • two layers of a plurality of sub medium parts are arranged in the clad part.
  • the present invention is not limited to this, and a plurality of sub medium parts are provided in the strong clad part.
  • the medium part may be arranged in three or more layers.
  • the optical fiber and the optical transmission medium according to the present invention are useful for single mode optical transmission in which light is transmitted in a single mode, and in particular, macrobending loss while realizing single mode optical transmission. It is suitable for optical fibers and optical transmission media that can achieve both reduction in PMD and reduction in PMD.

Abstract

　本発明は、シングルモードで光を伝送するとともにマクロベンディングロスの低減とＰＭＤの低減とを両立できる光ファイバおよび光伝送媒体を容易に実現できる。本発明にかかる光ファイバ１は、コア部２の外周に、コア部２に比して屈折率が低いクラッド部８を有する光ファイバである。このクラッド部８は、複数の副媒質部５ａ～５ｄ，６ａ～６ｈを多層配置した第１クラッド３を有する。例えば、この第１クラッド部３の内側クラッド領域３ａには、この第１クラッド部３内であってコア部２を中心にした４回の回転対称の各位置に、前記第１クラッド部３の主媒質部に比して屈折率が低い副媒質部５ａ～５ｄを配置し、外側クラッド領域３ｂには、この第１クラッド部３内であってコア部２を中心にした４回の回転対称の各位置に、前記第１クラッド部３の主媒質部に比して屈折率が低い副媒質部６ａ～６ｈを配置した。

Description

明 細 書
光ファイバおよび光伝送媒体
技術分野
[0001] 本発明は、クラッド内に主媒質よりも屈折率が低い副媒質力もなる複数の副媒質部 を形成した微細構造の光ファイバおよび光伝送媒体に関するものである。
背景技術
[0002] 一般に、光ファイバは、例えばゲルマニウムをドープすることによって屈折率を高め たシリカガラス力もなるコア部と、その周囲に層を形成するように取り囲み、コア部より 屈折率が低いシリカガラス力も成るクラッド部とから構成されている。そして、クラッド部 とコア部との境界面における光の全反射の作用によりコア部内を光が導波する。しか しながら、従来、このコア部とクラッド部との比屈折率差は、大きくても 3〜4%程度で めつに。
[0003] これに対して、近年、このような構造の光ファイバに比して大きな比屈折率差を得る ことができる光ファイバが報告されている (例えば、特許文献 1参照)。この特許文献 1 によると、クラッド部のガラス中に複数の空孔を配置して形成される微細構造を長手 方向に設けることによって、クラッド部の平均屈折率を大きく低減できることが報告さ れている。すなわち、このような微細構造を有する光ファイバは、コア部の実効屈折 率を従来の光ファイバに比して格段に大きくすることができる。
[0004] このようなこともあり、近年、通常のシングルモード光ファイバ（以下、 SMFと称する） と同等の屈折率分布構造を有する光ファイバのコア部の周囲に空孔等を形成した微 細構造の光ファイバが注目されている。例えば、力かる微細構造を設けることによつ て、直径 15mmの小径曲げに対するマクロベンディングロス（Macro- bending loss r = 15mm)を 0. 04dBZmまで低減することができたという報告がなされている（例え ば、非特許文献 1参照)。さらにその後、 0. OldBZm未満まで低減することができた という報告もなされている (例えば、非特許文献 2参照)。一方、従来の SMFとの接続 を考慮して、モードフィールド径（以下、 MFDと称する）を大きく保ちながらマクロベン ディンダロスを低減させた光ファイバが提案されて ヽる (例えば、特許文献 2参照)。 [0005] この特許文献 2に記載された光ファイバは、コア部の外周に配置されるクラッド部に 六方格子配列の副媒質部が多層に形成された微細構造を有するものである。すな わち、力かる光ファイバは、コア部を中心にした 6回の回転対称の位置に副媒質部を 多層に形成した微細構造を有するものである。なお、この副媒質部は、力かるクラッド 部に六方格子配列で多層に形成された各空孔の中を満たす気体、液体、またはガラ ス等カもなり、クラッド部の主媒質に比して屈折率が小さい。
[0006] このように副媒質部が 6回の回転対称の位置に多層形成された微細構造 (以下、 6 回回転対称の微細構造と称する）は、所定の波長帯域の信号光をシングルモードで 伝送しつつマクロベンディングロスを低減する光ファイバの構造として有効である。
[0007] 特許文献 1：特許第 3306847号公報
非特許文献 l : T.Hasegawa他、 Microoptics Conference(2003),K2
非特許文献 2 :西岡大造 他、信学技法、 OFT2003-63, P23〜
特許文献 2：特開 2004 - 220026号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] し力しながら、上述した従来の微細構造の光ファイバでは、長手方向の中心軸 (す なわちコア部の中心軸）上において直交する 2軸の各方向の屈折率分布が異なるた め、力かる 2軸の屈折率分布に異方性が生じ、これに起因して偏波モード分散 (以下 、 PMDと称する）が大きくなる場合が多いという問題点があった。
[0009] なお、上述した 6回回転対称の微細構造を有する光ファイバでは、マクロベンディン ダロスを低減しつつシングルモード伝搬の両立を実現するためには、クラッド部内に 小径の副媒質部、すなわち空孔を高密度に形成しなければならない。このため、この ような小径で高密度な微細構造の光ファイバを製造することは困難である。
[0010] 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、シングルモードで光を伝送す るとともにマクロベンディングロスの低減と PMDの低減とを両立できる光ファイバを容 易に実現することを目的とする。また、曲率半径の小さい曲げ部が形成された場合で あってもマクロベンディングロスを低減できる光伝送媒体を提供することを目的とする 課題を解決するための手段
[0011] 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる光ファイバは、コ ァ部の外周にクラッド部を有する光ファイバであって、前記クラッド部は、前記コア部 の外周に、主媒質部と該主媒質部に比して屈折率が低い副媒質部とからなる第 1ク ラッド部を有し、前記副媒質部は、前記コア部を中心にした 4回の回転対称の各位置 に配置された内側副媒質部と、前記内側副媒質部の外側であって前記コア部を中 心にした 4回の回転対称の各位置に配置された外側副媒質部と、を有することを特 徴とする。
[0012] また、本発明にかかる光ファイバは、上記の発明において、前記内側副媒質部およ び前記外側副媒質部の各横断面は互いにほぼ同一径の円形であることを特徴とす る。
[0013] また、本発明に力かる光ファイバは、上記の発明において、前記 4回の回転対称の 各位置に、前記コアの中心軸に沿って空孔がそれぞれ形成され、前記内側副媒質 部および前記外側副媒質部は、前記各空孔の内部に充満した気体、液体または固 体の何れかの媒質からなることを特徴とする。
[0014] また、本発明に力かる光ファイバは、上記の発明において、前記クラッド部は、前記 第 1クラッド部の外周に均質な第 2クラッド部を備え、前記コア部の前記第 2クラッド部 に対する比屈折率差が 0. 3%以上、 0. 4%以下であることを特徴とする。
[0015] また、本発明に力かる光ファイバは、上記の発明にお!/、て、前記第 2クラッド部の媒 質は、純粋なシリカガラスであることを特徴とする。
[0016] また、本発明に力かる光ファイバは、上記の発明にお!/、て、前記第 2クラッド部の媒 質は、フッ素を添加したシリカガラスであることを特徴とする。
[0017] また、本発明にかかる光ファイバは、上記の発明において、前記第 2クラッド部の媒 質は、前記第 1クラッド部の主媒質と同一媒質であることを特徴とする。
[0018] また、本発明に力かる光ファイバは、上記の発明において、前記コア部は、ゲルマ
-ゥムおよびリンの少なくとも一つを添加したシリカガラスによって形成されることを特 徴とする。
[0019] また、本発明に力かる光ファイバは、上記の発明において、 1500nm以上の波長 帯域の光がシングルモードで伝搬することを特徴とする。
[0020] また、本発明に力かる光ファイバは、上記の発明において、 1250nm以上の波長 帯域の光がシングルモードで伝搬することを特徴とする。
[0021] また、本発明に力かる光ファイバは、上記の発明において、波長 1550nmにおける モードフィールド径が 6 μ m以上、 11 m以下であり、波長 1550nmにおける曲率半 径 7. 5mmのマクロベンディングロスが 0. ldBZm以下であることを特徴とする。
[0022] また、本発明に力かる光ファイバは、上記の発明において、波長 1550nmにおける 曲率半径 5. Ommのマクロベンディングロスが 0. ldBZm以下であることを特徴とす る。
[0023] また、本発明に力かる光伝送媒体は、上記いずれか一つに記載の光ファイバを、 曲率半径 3mm以上、 60mm以下の曲げを形成した状態で備えたことを特徴とする。
[0024] また、本発明に力かる光伝送媒体は、上記の発明において、前記光ファイバは、曲 率半径 3mm以上、 60mm以下のコイル状に巻かれた状態であることを特徴とする。
[0025] また、本発明に力かる光伝送媒体は、上記の発明において、前記光ファイバは、コ ァ部の中心軸に沿ってクラッド部に形成された前記内側副媒質部および前記外側副 媒質部の端部を閉塞した状態で他の光ファイバに接続されることを特徴とする。
[0026] また、本発明にかかる光伝送媒体は、上記の発明において、前記内側副媒質部お よび前記外側副媒質部の端部は、所定の充填物を充填することによって閉塞される ことを特徴とする。
[0027] また、本発明にかかる光伝送媒体は、上記の発明において、前記内側副媒質部お よび前記外側副媒質部の端部は、潰すことによって閉塞されることを特徴とする。 発明の効果
[0028] 本発明によれば、基底モードで伝搬する光をコア部へ閉じ込める光閉じ込め効果 を維持しつつ、高次モードで伝搬する光の閉じ込めを弱めることができ、且つ、コア 部の横断面の中心において直交する 2軸の各軸方向の屈折率分布を互いに同じに することができる。この結果、シングルモードで光を伝送するとともにマクロベンディン ダロスの低減と PMDの低減とを両立できる光ファイバを容易に実現できると 、う効果 を奏する。また、本発明にかかる光ファイバを用いることによって、曲率半径の小さい 曲げ部が形成された場合であってもマクロベンディングロスを低減できるとともに PM D増加を低減でき、且つ、シングルモードで光を伝送できる光伝送媒体を容易に実 現できると 、う効果を奏する。
図面の簡単な説明
[0029] [図 1]図 1は、本発明の実施の形態にカゝかる光ファイバの一構成例を示す横断面模 式図である。
[図 2]図 2は、クラッド部内に多層配置した内側の副媒質部および外側の副媒質部の 配置例を示す横断面模式図である。
[図 3]図 3は、本発明にかかる光ファイバの実施例 1であるサンプルの諸特性を例示 する図である。
[図 4]図 4は、本発明に力かる光ファイバの実施例 2であるサンプルの諸特性を例示 する図である。
[図 5]図 5は、本発明にかかる光ファイバの実施例 3であるサンプルの諸特性を例示 する図である。
[図 6]図 6は、本発明の実施例 4である光伝送媒体の一構成例を示す模式図である。
[図 7]図 7は、本発明の実施例 5である光伝送媒体の一構成例を示す模式図である。
[図 8]図 8は、本発明の実施の形態に力かる光ファイバと標準的な SMFとの接続方法 を例示する断面模式図である。
[図 9]図 9は、本発明の実施の形態に力かる光ファイバと標準的な SMFとの別の接続 方法を例示する断面模式図である。
[図 10]図 10は、クラッド部内に多層配置した内側の副媒質部および外側の副媒質部 の別態様の配置例を示す横断面模式図である。
符号の説明
[0030] 1 光ファイバ
2 コア部
3 第 1クラッド言
3a 内側クラッド領域
3b 外側クラッド領域 4 第 2クラッド言
5a〜5d, 6a〜6h 副媒質部
7a 空孔
8 クラッド、言
9 閉塞部
11 屈折率整合剤
20, 30 光伝送媒体
21 ボビン
101, 102 幹線系の光ファイバ
103 コア咅
110 障害物
Bl, B2 屈曲部
CI, C2 接続部
G1〜G4 副媒質群
発明を実施するための最良の形態
[0031] 以下、添付図面を参照して、本発明にかかる光ファイバおよび光伝送媒体の好適 な実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明にかかる実施の形態は、本発明を具 体ィ匕した例であって、本願発明の技術的範囲を限定するものではな 、。
[0032] (実施の形態）
まず、本発明の実施の形態に力かる光ファイバについて説明する。図 1は、本発明 の実施の形態にカゝかる光ファイバの一構成例を示す横断面模式図である。この実施 の形態に力かる光ファイバ 1は、クラッド部 8内に複数の副媒質部を配置した微細構 造の光ファイバである。すなわち、図 1に示すように、光ファイバ 1は、光が伝搬するコ ァ部 2と、複数の副媒質部 5a〜5dおよび副媒質部 6a〜6hが配置された第 1クラッド 部 3と、略均質な媒質によって形成された第 2クラッド部 4とを有する。この場合、クラッ ド部 8は、力かる第 1クラッド部 3と第 2クラッド部 4とを有する。また、コア部 2、第 1クラ ッド部 3、および第 2クラッド部 4は、光ファイバ 1の長手方向の中心軸 (すなわち光フ アイバ 1の横断面の中心)から外側に向けて同心円状に順に配置される。 [0033] コア部 2は、例えば屈折率を上げる添加物を添加したシリカガラスによって形成され 、光ファイバ 1の横断面の略中心 (すなわち光ファイバ 1の長手方向の中心軸上）に 配置される。コア部 2は、光の伝搬路として機能する。また、このように屈折率を上げ る添加物を添加したコア部 2を形成することによって、コア部 2を伝搬する光の伝送損 失を低減することができる。なお、カゝかるコア部 2に添加される添加物は、例えばゲル マニウム（Ge)およびリン（P)の少なくとも一つである。
[0034] ここで、光の伝搬路に用いられる標準的な SMFにおいて、そのコア部とクラッド部と の比屈折率差 Δ ηΐは、一般に、 0. 3%以上、 0. 4%以下である。このとき、かかる S MFのコア部にゲルマニウムを添カ卩した場合、ゲルマニウムのモル濃度は、約 3〜4m ol%である。このような標準的な SMFに接続する光ファイバ 1のコア部 2には、かかる SMFのコア部の場合と同じモル濃度のゲルマニウムを添加することが望まし!/、。これ により、第 2クラッド部 4 (例えば純粋なシリカガラス）に対するコア部 2の比屈折率差 Δ nlは、この SMFと同様に 0. 3%以上、 0. 4%以下に設定される。この結果、かかる S MFと光ファイバ 1との接続損失を低減することができる。
[0035] なお、このような比屈折率差 Δ nl [%]は、コア部 2の最大屈折率 n と第 2クラッド
core
部 4の屈折率 n とを用い、次式（1)によって定義される。
clad
Δ η1 = { (η η ) /η } X 100 · · · (1)
core clad core
[0036] 第 1クラッド部 3は、複数の副媒質部が配置された微細構造を有する。具体的には、 第 1クラッド部 3は、コア部 2の外周に配置され、コア部 2に比して屈折率が低い主媒 質とこの主媒質に比して屈折率が小さい複数の副媒質部とからなる。さらに具体的に は、第 1クラッド部 3は、コア部 2を中心にして同心円状に内側クラッド領域 3aと外側ク ラット領域 3bとに分割した場合 (図 1を参照）、この内側クラッド領域 3a内に副媒質部 5a〜5dを有し、この外側クラッド領域 3b内に副媒質群 G1〜G4を有する。このように 、第 1クラッド部 3は、力かる副媒質部 5a〜5dと副媒質群 G1〜G4とを径方向に多層 配置した微細構造を有する。なお、内側クラッド領域 3aと外側クラット領域 3bは重なり 合うように構成してもよい。一方、この第 1クラッド部 3の主媒質は、例えば純粋なシリ 力ガラスまたはフッ素を添加したシリカガラスである。なお、ここでいう純粋なシリカガラ スとは、屈折率を変化させる目的で添加される物質 (たとえば Ge、 Fなど）が添加され ていないものであり、 C1などを含んでいてもよい。
2
[0037] 副媒質部 5a〜5dは、内側クラッド領域 3a内であってコア部 2を中心にした 4回の回 転対称の各位置にそれぞれ配置される。副媒質群 G1〜G4は、外側クラッド領域 3b 内であってコア部 2を中心にした 4回の回転対称の各位置にそれぞれ配置される。な お、副媒質群 G1〜G4のそれぞれは、例えば 2つの副媒質部を 1組とするものであり 、具体的には副媒質部 6a, 6b、副媒質部 6c, 6d、副媒質部 6e, 6f、および副媒質 部 6g, 6hをそれぞれ含むものである。このような副媒質部 5a〜5dおよび副媒質部 6 a〜6hは、第 1クラッド部 3の主媒質に比して屈折率が低い媒質力もなり、例えば第 1 クラッド部 3内に形成した空孔の内部に充満する液体、気体 (例えば空気等）、または 固体からなる。
[0038] 具体的には、力かる副媒質部 5a〜5dを配置するための各空孔は、横断面の形状 が略円形であり、上述した内側クラッド領域 3a内の 4回の回転対称の各位置にコア 部 2に沿ってそれぞれ形成される。副媒質部 5a〜5dは、このように内側クラッド領域 3aに形成された各空孔の内部をそれぞれ満たす媒質からなる。同様に、かかる副媒 質部 6a〜6hを配置するための各空孔は、上述した外側クラッド領域 3b内の 4回の回 転対称の各位置に、コア部 2に沿ってそれぞれ形成される。副媒質部 6a〜6hは、こ のように外側クラッド領域 3bに形成された各空孔の内部をそれぞれ満たす媒質から なる。
[0039] このような構成を有する内側クラッド領域 3aおよび外側クラッド領域 3bは、上述した 主媒質のみによって形成された場合に比して平均屈折率を大きく低下させることがで きる。この結果、上述したコア部 2と第 1クラッド部 3との比屈折率差を容易に非常に大 きい値に設定できるようになる。この場合、力かる内側の副媒質部 5a〜5dおよび外 側の副媒質部 6a〜6hは、シングルモードでの光伝送とマクロベンディングロスの低 減とを考慮し、各横断面の直径 (すなわち上述した各空孔の径)および各横断面の 中心の位置（すなわち上述した空孔の中心軸の位置）とコア部 2の横断面の中心との 距離 (以下、中心間距離と称する)を最適化して配置される。このようにして、内側クラ ッド領域 3aの横断面積に占める副媒質部 5a〜5dの全横断面積の割合と外側クラッ ド領域 3bの横断面積に占める副媒質部 6a〜6dの全横断面積の割合とが最適化さ れる。なお、力かる外側の副媒質部については、上述した 8つの副媒質部 6a〜6hに 例示されるように、外側クラッド領域 3b内における配置数がさらに最適化される。
[0040] 第 2クラッド部 4は、所定の媒質によって形成される均質な層であり、第 1クラッド部 3 の外周に配置される。この場合、第 2クラッド部 4の媒質は、上述した第 1クラッド部 3と 同様に、例えば純粋なシリカガラスまたはフッ素を添加したシリカガラス等のコア部 2 に比して屈折率が低い媒質であることが望ましい。この結果、第 2クラッド部 4は、コア 部 2に対して屈折率差を生じることができる。
[0041] なお、力かる第 2クラッド部 4の外周には、可撓性を有する被覆部（図示せず)が同 心円状に配置される。このような被覆部は、光ファイバ 1の損傷および強度劣化を防 止するとともに、力かる光ファイバ 1の内部にカ卩えられた外力（応力）に起因して生じる 歪みによって光伝送特性が劣化することを防止する。
[0042] つぎに、第 1クラッド部 3内における内側の副媒質部 5a〜5dおよび外側の副媒質 部 6a〜6hの配置について説明する。図 2は、第 1クラッド部 3内における内側の副媒 質部 5a〜5dおよび外側の副媒質部 6a〜6hの配置例を示す横断面模式図である。 図 2に示すように、副媒質部 5a〜5dは、内側クラッド領域 3a内において、コア部 2を 中心に 4回の回転対称の各位置にそれぞれ配置される。副媒質群 G1〜G4は、外側 クラッド領域 3b内において、コア部 2を中心に 4回の回転対称の各位置にそれぞれ 配置される。
[0043] ここで、このように第 1クラッド部 3内の 4回の回転対称の各位置に副媒質部がそれ ぞれ配置される場合、力かる副媒質部の横断面の中心は、光ファイバ 1の横断面に 平行であってコア部 2の横断面の中心にぉ 、て直交する 2軸（例えば図 2に示す X軸 および Y軸）上に位置し、且つ、カゝかる 4回の回転対称の各位置に配置された副媒質 部とコア部 2との各中心間距離は同じである。すなわち、副媒質部 5a〜5dの各横断 面の中心は X軸または Y軸上に位置し、且つ、副媒質部 5a〜5dとコア部 2との各中 心間距離は、すべて同じである。
[0044] 一方、外側の副媒質群 G1〜G4が外側クラッド領域 3bにおいて互いに 4回の回転 対称の位置関係にある場合、これらに含まれる副媒質部 6a, 6c, 6e, 6gが外側クラ ッド領域 3bにおいて互いに 4回の回転対称の位置関係にあり、且つ残りの副媒質部 6b, 6d, 6f, 6hが外側クラッド領域 3bにおいて互いに 4回の回転対称の位置関係に ある。この場合、副媒質部 6a, 6c, 6e, 6gの各横断面の中心は、光ファイバ 1の横断 面に平行であつてコァ部 2の横断面の中心にぉ 、て直交する 2軸上に位置する。且 つ、副媒質部 6a, 6c, 6e, 6gとコア部 2との各中心間距離は、すべて同じである。こ れと同様に、副媒質部 6b, 6d, 6f, 6hの各横断面の中心は、光ファイバ 1の横断面 に平行であつてコァ部 2の横断面の中心にぉ 、て直交する 2軸上に位置する。且つ 、副媒質部 6b, 6d, 6f, 6hとコア部 2との各中心間距離は、すべて同じである。
[0045] ここで、上述した内側の副媒質部 5a〜5dの各横断面の中心は、副媒質部 5a〜5d とコア部 2との中心間距離 L1を半径とする円周上に位置する。また、上述した外側の 副媒質部 6a, 6c, 6e, 6gの各横断面の中心は、コア部 2の断面中心を中心とした円 周上に位置し、外側の副媒質部 6b, 6d, 6f, 6hの各横断面の中心は、コア部 2の断 面中心を中心とした円周上に位置する。なお、本実施形態例においては、副媒質部 6a〜6hの各横断面の中心は、副媒質 6a〜6hとコア部 2との中心間間距離 L2を半 径とする円周上に位置している。すなわち、力かる内側の副媒質部 5a〜5dおよび外 側の副媒質部 6a〜6hの各横断面の中心は、コア部 2の横断面の中心（図 2に示す X 軸と Y軸との交点）を同一中心とする同心円上にそれぞれ位置している。このように内 側の副媒質部 5a〜5dおよび外側の副媒質部 6a〜6hを同一径とし、外側の副媒質 部 6a〜6hをすベて同一円周上に配置することで、 4回の回転対称の各位置に配置 し易くなり、この結果、本発明にかかる光ファイバ 1の製造性 (製造し易さ）が向上する
[0046] また、上述した外側の副媒質部 6a〜6hの各横断面の中心は、内側の副媒質部 5a 〜5dのうちの互いに隣接する 2つの副媒質部の各横断面の中心を通過する直線上 に位置することが望ましい。具体的には図 2に示すように、内側クラッド領域 3aを挟ん で対向する副媒質部 6a, 6fの各横断面の中心は、隣接する 2つの副媒質部 5a, 5d の各横断面の中心を通過する直線 A1上に位置する。また、内側クラッド領域 3aを挟 んで対向する副媒質部 6c, 6hの各横断面の中心は、隣接する 2つの副媒質部 5a, 5bの各横断面の中心を通過する直線 A2上に位置する。このことは、残りの副媒質部 6b, 6d, 6e, 6gについても同様である。このように内側の副媒質部 5a〜5dを基準に 外側の副媒質部 6a〜6hを配置することによって、第 1クラッド部 3内での複数の副媒 質部の多層配置を最適化することができる。
[0047] このように複数の副媒質部（例えば内側の副媒質部 5a〜5dおよび外側の副媒質 部 6a〜6h)が多層配置された第 1クラッド部 3によれば、コア部 2への光の閉じ込めを 非常に強くすることができる。すなわち、このようなクラッド部 3を有する光ファイバ 1に 小径曲げ (例えば曲率半径 rが 5mm以上、 60mm以下の曲げ)を形成した場合であ つてもクラッド部 3への光の漏れを少なくでき、この結果、力かる小径曲げに対するマ クロベンディングロスを小さくすることができる。
[0048] また、かかるクラッド部 3内に多層配置された副媒質部 5a〜5dおよび副媒質部 6a 〜6dが、上述したようにコア部 2を中心に 4回の回転対称の各位置にそれぞれ配置 されている。このため、コア部 2の横断面の中心において直交する 2軸（例えば図 2に 示す X軸および Y軸）の各軸方向の屈折率分布が互いに等価になる。例えば図 2に おいて、 X軸方向の屈折率分布および Y軸方向の屈折率分布は、互いに等価である 。この結果、このような直交 2軸の各軸方向について屈折率分布の異方性が生じない ので、力かる第 1クラッド部 3を有する光ファイバ 1の PMDの増加を抑制することがで きる。
[0049] さらに、上述したように第 1クラッド部 3における複数の副媒質部 5a〜5d, 6a〜6h の多層配置を最適化することによって、伝搬する光の基底モード (以下、基底モード と称する）のコア部 2への閉じ込め効果を維持しつつ、伝搬する光の高次モードで（ 以下、高次モードと称する）のコア部 2への閉じ込めを弱めることができる。この結果、 基底モードをコア部 2に閉じ込めつつ高次モードをクラッド部へ漏らすことができる。 すなわち、力かる第 1クラッド部 3を有する光ファイバ 1は、シングルモードで光を伝送 (基底モードのみを導波）するとともに、上述した小径曲げに対するマクロベンディン ダロスの低減と PMD増加の抑制とを両立できる。
[0050] 具体的には、上述したような構成を有する光ファイバ 1は、例えば 1500nm以上の 波長帯域の光をシングルモードで伝送できる。これによつて、光ファイバ 1は、 Cバン ドおよび Lバンドを含む波長帯域の光を伝送することができる。また、かかる光フアイ ノ 1は、波長 1550nmの光をシングルモードで伝送する場合、 6 μ m以上、 11 m以 下の MFDを有し、且つ、曲率半径 rが 7. 5mmの小径曲げに対するマクロベンディン ダロスを 0. ldBZm以下に低減できる。
[0051] このような光ファイバ 1は、例えば、上述した比屈折率差 Δ η1、第 1クラッド部 3内に 複数の副媒質部を配置するために形成した各空孔の直径 (空孔径 d)、または中心 間距離 LI, L2等のパラメータを用途に応じて適宜操作することによって、伝送する 光の低波長帯域化、さらに小径な曲げに対するマクロベンディングロスの低減等を実 現できる。具体的には、このようなパラメータを適宜操作した光ファイバ 1は、例えば 1 250nm以上の波長帯域の光をシングルモードで伝送できる。これによつて、光フアイ ノ 1は、 Sバンド、 Cバンド、 Lバンド、 Eバンド、および Oバンドを含む広範囲な波長帯 域の光を伝送することができる。また、このようなパラメータを適宜操作した光ファイバ 1は、波長 1550nmの光をシングルモードで伝送する場合、 6 μ m以上、 11 m以 下の MFDを有し、且つ、曲率半径 rが 3. Ommの小径曲げに対するマクロベンディン ダロスを 0. ldBZm以下に低減できる。
[0052] なお、上述したシングルモードでの光の伝送は、通常、カットオフ波長 λ cが使用波 長 (伝送する光の波長）に比して短いことで定義される。しかし、ここでは、波長えの 光を伝送する光ファイバ 1において、この波長えにおける全高次モードの伝送損失 力 S20dBZm以上である場合、この光ファイバ 1は波長 λの光をシングルモードで伝 送したものと定義する。これは、例えば光ファイバ 1を 10m以上の長さにして用いた場 合、この光ファイバ 1の全高次モードの伝送損失が 20dBZm以上であれば、かかる 全高次モードの影響が実質的に無いからである。
[0053] なお、全高次モードの伝送損失が 20dBZm以上である場合、この光ファイバ 1は 波長 λの光をシングルモードで伝送したとする定義は、 ITU— Τ (国際電気通信連 合) G. 650. 1に定義されるファイバカットオフ波長え cとほぼ等価である。また、本明 細書において特に定義していない用語等については、 ITU—T G. 650. 1または G. 650. 2による定義および測定方法に従う。
[0054] 一方、上述したように小径曲げに対するマクロベンディングロスの低減と PMD増加 の抑制とを両立できるシングルモードファイバとして機能する光ファイバ 1は、例えば 屋内またはビル等の壁または柱に沿った局所位置に曲率半径が小さい状態で敷設 できる。具体的には、光ファイバ 1は、 3mm以上、 60mm以下の曲率半径の小径曲 げを 1箇所以上に形成した状態で敷設された場合であっても、かかる小径曲げに対 するマクロベンディングロスを 0. ldBZm以下に低減しつつ、 1550nm以上の波長 帯域の光をシングルモードで伝送することができる。このことは、 3mm以上、 60mm 以下の曲率半径の小径曲げを形成しつつ光ファイバ 1をコイル状に巻いた場合も同 様である。
[0055] ここで、このようなマクロベンディングロスは、光ファイバ 1を伝搬する光が低波長帯 域であるほど低減される。したがって、光ファイバ 1は、 1550nm以下の波長帯域、例 えば 1310nm以上または 1250nm以上の波長帯域の光を伝送する場合も、上述し た 1550nm以上の波長帯域の光を伝送する場合と同様の作用効果を奏する。
[0056] また、上述したように 6 μ m以上、 11 m以下の MFDを有する光ファイバ 1は、光 の伝搬路に用いられる標準的な SMF (以下、この標準的な SMFとは、 ITU—T G. 652相当のファイバを指す）に接続した場合に生じる接続損失を低減することができ る。これは、この標準的な SMFの MFDが波長 1550nmにおいて約 10 /z mであり、 光ファイバ 1の MFD (6 μ m以上、 11 m以下）に近い値であることに起因する。す なわち、標準的な SMFと光ファイバ 1とを接続する場合、かかる標準的な SMFの M DFと光ファイバ 1の MFDとの差が零に近いほど、これら両者の接続損失を低減でき る力 である。このことは、力かる標準的な SMFと光ファイバ 1とを融着接続する場合 も同様である。
[0057] 上述したような作用効果を奏する光ファイバ 1を用いることによって、 3mm以上、 60 mm以下の曲率半径の小径曲げに対するマクロベンディングロスを 0. ldBZm以下 に低減するとともに PMDの増加を抑制でき、且つ 1250nm以上の波長帯域の光を シングルモードで伝送できる線状またはコイル状の光伝送媒体を実現することができ る。力かる光伝送媒体を用いることによって、力かる小径曲げに対するマクロベンディ ングロスの低減と PMD増加の抑制とを両立しつつ 1250nm以上の波長帯域の光を 伝送可能な導波路または光デバイスを容易に実現できる。
実施例 1
[0058] つぎに、本発明の実施の形態に力かる光ファイバ 1の製造方法を説明し、この製造 方法に基づいて製造した光ファイバ 1の一実施例を具体的に説明する。図 1に例示 した光ファイバ 1は、以下に示す製造方法に基づいて製造された。
[0059] まず、 VAD (Vapor- phase Axial Deposition)法または MCVD (Modified Chemica 1 Vapor Deposition)法によってシリカガラスに添力卩物を添カ卩してコア部を形成し、こ の添加物を添加したコア部を含むシリカガラスを製造する。この場合、カゝかるコア部に 添加される添加物は、ゲルマニウムおよびリンの少なくとも一つである。また、かかるコ ァ部の純粋なシリカガラスに対する比屈折率差は 0. 37%に調整される。
[0060] なお、 VAD法または MCVD法によれば、コア部を形成するためにシリカガラスに 添加する添加物の量を微調整することができる。この結果、第 2クラッド部 4 (例えば純 粋なシリカガラス）に対するコア部 2の比屈折率差 Δ ηΐを 0. 01%刻みに調節するこ とがでさる。
[0061] つぎに、 OVD (outside Vapor Deposition)法に基づいて、かかるコア部を含むシリ 力ガラスの外周に、純粋なシリカガラスの層を形成 (外付け)した。これによつて、外径 が 40mmであり、コア部の直径が 3. 7mmである母材を作製した。この場合、かかる 母材は、長手方向の中心軸力 径方向（外側）に向けて順次同心円状に層形成され たコア部と純粋なシリカガラス部とを有する。なお、この純粋なシリカガラス部分は、フ ッ素を添加したシリカガラスに代えてもょ 、。
[0062] その後、例えば超音波ドリル等の機械式ドリルを用いて母材のシリカガラス部を穿 孔し、この母材のシリカガラス部に複数の空孔を形成する。この場合、かかる複数の 空孔は、横断面が略円形であって、図 2に例示したような 4回の回転対称の各位置に コア部の中心軸に沿って形成される。具体的には、この母材のコア部の外周近傍の シリカガラス部であつてこのコア部を中心にした 4回の回転対称の各位置（図 2に示し た副媒質部 5a〜5dに対応する各位置）に、このコア部に平行な空孔力^つずつ形成 される。続いて、力かる 4つの空孔が形成されたシリカガラス部の外側に位置するシリ 力ガラス部であつてこのコア部を中心にした 4回の回転対称の各位置（図 2に示した 副媒質部 6a〜6hに対応する各位置）に、このコア部に平行な空孔が 2つずつ形成さ れる。なお、このような複数の空孔は、仕上がり直径が 3. 2mmになるように形成され る。その後、力かる複数の空孔の内壁面を研磨した。 [0063] つぎに、カゝかる複数の空孔が形成された母材を線引きして光ファイバを形成した。 この場合、ファイバクラッド外径 (すなわちコア部の外周に形成したシリカガラス部の 外径）が 80 /z mになるように線引きした。このようにして、本発明の実施の形態にかか る光ファイバ 1の実施例 1であるサンプル # 1が作製された。
[0064] この実施例 1であるサンプル # 1は、上述した光ファイバ 1の構成を有する（図 1 , 2 を参照)。具体的には、サンプル # 1のコア部 2は、横断面の直径 (すなわちコア径） が 7. であり、第 2クラッド部 4に対して 0. 37%の比屈折率差 Δ ηΐを有する。ま た、サンプル # 1のクラッド部 3に配置された内側の副媒質部 5a〜5dおよび外側の 副媒質部 6a〜6hは、上述した空孔の内部空間を満たす気体 (例えば空気等)からな る。この場合、力かる副媒質部 5a〜5d, 6a〜6hの各横断面 (すなわち上述した空孔 の横断面）は略円形であり、これらの各横断面の面積は互いに略同値である。なお、 力かる副媒質部の各横断面の直径は、 6. 4 mであった。
[0065] また、サンプル # 1の内側の副媒質部 5a〜5dとコア部 2との中心間距離 L1は、 7.
であった。力かる内側の副媒質部 5a〜5dの各横断面の中心は、この中心間距 離 L1を半径としコア部 2を中心とした円周上に位置する。
[0066] 一方、サンプル # 1の外側の副媒質部 6a〜6hとコア部 2との中心間距離 L2は、 16 . 435 /z mであった。力かる外側の副媒質部 6a〜6hの各横断面の中心は、この中心 間距離 L2を半径としコア部 2を中心とした円周上、すなわち内側の副媒質部 5a〜5d の各横断面の中心を通る円周と同心円であって中心間距離 L2を半径とする円周上 に位置する。また、力かる外側の副媒質部 6a〜6hの各横断面の中心は、図 2に例示 したように、内側の副媒質部 5a〜5dのうちの互いに隣接する 2つの副媒質部の各横 断面の中心を通過する直線上に位置する。
[0067] このような構成を有するサンプル # 1は、例えば図 3に例示するような諸特性を有す る。すなわち図 3に例示するように、サンプル # 1のカットオフ波長え cは、 1280nm である。したがって、サンプル # 1は、 1280nm以上の波長帯域の光、例えば 1. 3 μ m帯域 ( 1280〜 1330nm)および 1. 55 m帯域 ( 1530〜 1565nm)の光をシング ルモードで伝送できる。このようなシングルモードファイバであるサンプル # 1は、波 長 1550nmの光を伝送する場合の波長分散が 33. 5psZnmZkmであり、分散スロ ープカ SO. 0726psZnmZkm2である。
[0068] また、サンプル # 1は、波長 1550nmの光を伝送する場合、曲率半径 r= 7. 5mm の小径曲げに対するマクロベンディングロスを 0. OldBZm未満に低減でき、曲率半 径 r= 5. Ommの小径曲げに対するマクロベンディングロスを 0. 09dBZmに低減で きる。このように、サンプル # 1の小径曲げに対するマクロベンディングロスは、 0. Id BZm以下であり、小径曲げによる損失増加量が非常に小さい。
[0069] さらに、サンプル # 1は、波長 1550nmの光を伝送する場合に PMDを 0. 06ps/k m1/2に低減できる。この結果、サンプル # 1は、 PMDの増加を抑制でき、この PMD の増加に起因する光伝送の劣化およびノイズの発生等を防止できる。
[0070] また、サンプル # 1は、波長 1550nmの光を伝送する場合、 6. 9 μ mの MFDを有 する。このように標準的な SMFの MFD (約 10 m)に近 、MFDを有することによつ て、サンプル # 1は、カゝかる標準的な SMFに接続 (例えばメカ-カルスプライスを用 Vヽた機械的な接続または融着接続)する場合に生じる接続損失を低減できる。これ に加えて、サンプル # 1は、光ファイバ内において生じる非線形現象を小さく抑えるこ とがでさる。
[0071] なお、この実施例 1では、外径 40mmの母材をクラッド外径 80 μ mの光ファイバに なるように線引きしてサンプル # 1を作製したが、これに限らず、用途に応じてクラッド 外径を 50〜 150 mの範囲で変化させてサンプル # 1を作製してもよい。例えば、ク ラッド外径を 125 /z mにしたサンプル # 1を作製する場合、上述した製造方法に基づ いて、外径を 62. 5mmにし、コア径を 3. 7mmにした母材を作製し、この母材のシリ 力ガラス部に複数の空孔 (直径 3. 2mm)を形成する。その後、カゝかる母材をクラッド 外径 125 μ mの光ファイバになるように線引きすればクラッド外径 125 μ mのサンプ ル # 1を作製できる。力かるクラッド外径 125 μ mのサンプル # 1は、上述したクラッド 外径 80 μ mのサンプル # 1とほぼ同様の諸特性（図 3を参照）を有する。
実施例 2
[0072] つぎに、本発明の実施の形態に力かる光ファイバ 1の実施例 2について説明する。
この実施例 2では、上述した光ファイバ 1の製造方法に基づいて、この光ファイバ 1の 実施例 1であるサンプル # 1の比屈折率差 Δ nlおよび副媒質部の直径 (すなわち空 孔径 d)の少なくとも一つを増加または減少させたサンプル # 2〜 # 9を検討した。
[0073] 具体的には、サンプル # 2, # 3の比屈折率差 Δηΐは、上述した実施例 1であるサ ンプル # 1と同値（ Δ nl =0.37%)にし、サンプル # 4〜 # 6の比屈折率差 Δ nlは 、上述した実施例 1であるサンプル #1に比して低い値（Δη1 = 0.33%)にし、サン プル #7〜#9の比屈折率差 Δηΐは、上述した実施例 1であるサンプル # 1に比して 高 、値（ Δ nl =0.40%)にした。また、サンプル # 4, # 7の空孔径 dは、上述した実 施例 1であるサンプル #1と同値（d=6.4/zm)にし、サンプル #2, #5, #8の空孔 径 dは、上述した実施例 1であるサンプル #1に比して小さい値（d=6. Ο/zm)にし、 サンプル #3, #6, # 9の空孔径 dは、上述した実施例 1であるサンプル # 1に比し て大きい値（d= 6.8 m)にした。なお、この光ファイバ 1の実施例 2であるサンプル #2〜#9は、力かる比屈折率差 Δηΐまたは空孔径 d以外について、上述した実施 例 1であるサンプル # 1と同様の構成を有する。
[0074] このような実施例 2であるサンプル # 2〜 # 9は、例えば図 4に示すような諸特性を 有する。すなわち図 4に示すように、力かるサンプル #2〜#9は、 1500nm以上の 波長帯域の光をシングルモードで伝送できるとともに、曲率半径 rが 7.5mmの小径 曲げに対するマクロベンディングロスを 0. IdB/m以下に低減できる。また、かかる サンプル #2〜#9は、波長 1550nmの光を伝送する場合、上述した実施例 1である サンプル # 1と同等以上の MFDを有する。
[0075] なお、図 4に示す最低次高次モード伝送損失とは、所定波長の光の伝搬において 、高次モードのうちの最低次の高次モード (例えば、高次モードが 1次モードから 3次 モードである場合の 1次モード）の伝送損失である。
[0076] ここで、かかるサンプル # 2〜 # 9は、上述したサンプル # 1と同様に、第 1クラッド 部 3内であってコア部 2を中心にした 4回の回転対称の各位置に複数の副媒質部 5a 〜5d, 6a〜6hが多層配置されている。このため、力かるサンプル #2〜#9は、上述 したサンプル # 1と同様に PMDを低減できる。
[0077] また、上述したサンプル # 1に比して空孔径 dを小さくしたサンプル # 2は、コア部 2 への高次モードの光の閉じ込めをサンプル # 1に比して弱くすることができる。この結 果、力かるサンプル #2は、図 4に示すように、 1250nm以上の波長帯域の光をシン ダルモードで伝送することができる。また、力かるサンプル # 2の MFDは、サンプル # 1に比して大きくすることができ、この結果、標準の SMFの MFD (約 10 /z m)にさ らに近いものになる。
[0078] 一方、上述したサンプル # 1に比して空孔径 dを大きくしたサンプル # 3は、図 4に 示すように波長 1250nmの光をシングルモードで伝搬することは困難である力 波長 1290nmの光を伝送する場合の最低次高次モード伝送損失が 20dBZm以上であ つた。したがって、力かるサンプル # 3は、 1290nm以上の波長帯域の光（例えば 1. 3m帯域の光）をシングルモードで伝送することができる。また、力かるサンプル # 3は 、波長 1550nmの光を伝送する場合、曲率半径 rが 5mmの小径曲げに対するマクロ ベンディングロスを 0. ldBZm以下（具体的には 0. 0317dBZm)に低減することが できる。したがって、力かるサンプル # 3の構造は、上述したサンプル # 1に比してマ クロベンディングロスの低減に有効な構造である。
[0079] また、上述したサンプル # 1に比して比屈折率差 Δ nlを小さくしたサンプル # 4〜
# 6は、コア部 2への高次モードの光の閉じ込めをサンプル # 1に比して弱くすること ができる。この結果、力かるサンプル # 4〜# 6は、図 4に示すように、 1250nm以上 の波長帯域の光をシングルモードで伝送することができる。ここで、上述したサンプル # 1に比して比屈折率差 Δ ηΐを小さくし且つ空孔径 dを大きくしたサンプル # 6は、 1 250nm以上の波長帯域の光をシングルモードで伝送するとともに、曲率半径 rが 5m mの小径曲げに対するマクロベンディングロスを 0. ldBZm以下（具体的には 0. 08 3dB/m)に低減することができる。
[0080] さらに、上述したサンプル # 1に比して比屈折率差 Δ ηΐを大きくしたサンプル # 7 〜# 9は、図 4に示すように、 1500nm以上の波長帯域の光をシングルモードで伝送 することができる。また、かかるサンプノレ # 7〜 # 9は、上述したサンプル # 1〜 # 5に 比して、曲率半径 rが 7. 5mmの小径曲げに対するマクロベンディングロスを低減す ることができる。例えば、力かるサンプル # 7〜# 9は、このマクロベンディングロスに よる損失増加量を上述したサンプル # 1〜# 3の約半分に低減することができる。特 に、上述したサンプル # 1に比して比屈折率差 Δ ηΐを大きくし且つ空孔径 dを同等ま たは大きくしたサンプル # 7, # 9は、 1500nm以上の波長帯域の光をシングルモー ドで伝送するとともに、曲率半径 rが 5mmの小径曲げに対するマクロベンディングロス を 0. ldBZm以下に低減することができる。
[0081] 力かるサンプル # 2〜9に例示されるように、本発明の実施の形態に力かる光フアイ ノ 1は、比屈折率差 Δηΐおよび空孔径 dの少なくとも一つを適宜操作することによつ て、伝送する光の低波長帯域化、さらなる小径曲げに対するマクロベンディングロス の低減、 MFDの増加等を実現できる。
[0082] また、上述したサンプル # 2〜 # 9の特性結果力も判るように、例えば実施例 1であ るサンプル # 1を作製する場合、力かるサンプル # 1の比屈折率差 Δηΐ ( = 0. 37% )および空孔径 d( = 6. 4 /z m)に、図 4に示した比屈折率差 Δη1 (0. 33〜0. 40%) および空孔径 d(6. 0〜6. 8 m)に例示されるような構造ばらつきが生じたとしても、 作製される光ファイバ 1の極端なカットオフ波長の長波長化およびマクロベンディング ロスの増大等は生じない。すなわち、上述したサンプル # 2〜# 9に例示される程度 の設計構造のずれが生じた場合であっても、本発明の実施の形態に力かる光フアイ ノ 1は、 PMD増加を抑制しつつ 1500nm以上の波長帯域の光をシングルモードで 伝送でき、波長 1550nmの光の伝送において曲率半径 rが 7. 5mmの小径曲げに 対するマクロベンディングロスを 0. ldBZm以下に低減できる。したがって、この光フ アイバ 1の製造における構造ばらつきの許容範囲は大きいといえる。
[0083] なお、この実施例 2であるサンプル # 2〜 # 9は、上述した実施例 1であるサンプル
# 1と同様に、例えばクラッド外径が 50〜150 mになるように線引きして作製されて もよ 、。このようにクラッド外径を変化させたサンプル # 2〜 # 9は、上述したクラッド外 径 80 μ mのサンプル # 2〜 # 9とほぼ同様の諸特性（図 4を参照）をそれぞれ有する 実施例 3
[0084] つぎに、本発明の実施の形態に力かる光ファイバ 1の実施例 3について説明する。
この実施例 3では、上述した光ファイバ 1の製造方法に基づいて、この光ファイバ 1の 実施例 1であるサンプル # 1の空孔径 dおよび中心間距離 LI, L2を変化させたサン プル # 10〜 # 19を検討した。具体的には、この実施例 3であるサンプル # 10〜 # 1 9は、上述した実施例 1であるサンプル # 1に比して空孔径 dおよび中心間距離 L1, L2を大きくしたものである。すなわち、力かるサンプル # 10〜# 19は、空孔径 dおよ び中心間距離 LI, L2以外について、上述した実施例 1であるサンプル # 1と同様の 構成を有する。
[0085] このような実施例 3であるサンプル # 10〜 # 19は、例えば図 5に示すような諸特性 を有する。すなわち図 5に示すように、力かるサンプル # 10〜# 19は、波長 1550η mの光を伝送する場合、曲率半径 rが 7. 5mmの小径曲げに対するマクロベンディン グロスを 0. ldBZm以下に低減でき、且つ 6. Om以上、 11 m以下の MFDを有す る。
[0086] ここで、かかるサンプル # 10〜 # 19は、上述したサンプル # 1と同様に、クラッド部 3内であってコア部 2を中心にした 4回の回転対称の各位置に複数の副媒質部 5a〜 5d, 6a〜6hが多層配置されている。このため、力かるサンプル # 10〜# 19は、上 述したサンプル # 1と同様に PMDを低減できる。
[0087] また、サンプル # 10, # 11は、図 5に示すように波長 1250nmの光をシングルモー ドで伝搬することは困難であるが、波長 1300nmの光を伝送する場合の最低次高次 モード伝送損失が 20dBZm以上であった。したがって、力かるサンプル # 10, # 11 は、 1300nm以上の波長帯域の光（例えば波長 1310nmの光）をシングルモードで 伝送することができる。特に、このサンプル # 11は、波長 1550nmの光を伝送する場 合、曲率半径 rが 5mmの小径曲げに対するマクロベンディングロスを 0. ldBZmに 低減することができる。したがって、力かるサンプル # 11の構造は、マクロベンディン ダロスの低減に有効な構造である。
[0088] 一方、サンプル # 12〜 # 19は、上述したサンプル # 1に比して空孔径 dおよび中 心間距離 LI, L2を図 5に示すように大きくすることによって、コア部 2への高次モード の光の閉じ込めをサンプル # 1に比して弱くすることができる。この結果、かかるサン プル # 12〜# 19は、図 5に示すように、 1250nm以上の波長帯域の光をシングルモ ードで伝送することができる。
[0089] ここで、図 5に例示するように空孔径 dおよび中心間距離 LI, L2を適宜操作して作 製したサンプル # 10〜# 19は、上述した実施例 1であるサンプル # 1に比して MFD を大きくすることができる。具体的には、力かるサンプル # 10〜# 19の MFDは、図 5 に示すように 8. 5m以上にすることができ、これによつて、標準の SMFの MFD (約 1 O ^ m)にさらに近いものになる。この結果、力かるサンプル # 10〜# 19に例示され る光ファイバ 1と標準の SMFとの接続における MFDのミスマッチを低減することがで き、かかる光ファイバ 1と標準の SMFとの機械的な接続または融着接続の際に生じる 接続損失を極めて低いものに低減することができる。これにカ卩えて、かかるサンプル # 10〜# 19は、上述した実施例 1であるサンプル # 1に比して、光ファイバ内におい て生じる非線形現象をさらに小さく抑えることができる。
[0090] なお、この実施例 3であるサンプル # 10〜 # 19は、上述した実施例 1であるサンプ ル # 1と同様に、例えばクラッド外径が 50〜150 mになるように線引きして作製され てもよい。このようにクラッド外径を変化させたサンプル # 10〜# 19は、上述したクラ ッド外径 80 mのサンプル # 10〜 # 19とほぼ同様の諸特性（図 5を参照）をそれぞ れ有する。
実施例 4
[0091] つぎに、本発明の実施の形態に力かる光伝送媒体について説明する。この実施例 4では、上述した光ファイバ 1をコイル状に巻くことによって形成した光伝送媒体の一 実施例を説明する。図 6は、本発明の実施例 4である光伝送媒体の一構成例を示す 模式図である。図 6に示すように、この実施例 4である光伝送媒体 20は、本発明の実 施の形態に力かる光ファイバ 1と、この光ファイバ 1を巻き付ける小型のボビン 21とを 有する。
[0092] ボビン 21は、光ファイバ 1を巻き付ける巻き付け部の両側に、この巻き付け部の範 囲を規制する鍔部を有する。なお、力かる両側の鍔部の直径は 30mmである。また、 このボビン 21の巻き付け部の直径は、 20mmである。上述した光ファイバ 1は、例え ば実施例 1であるサンプル # 1と同様の構造および諸特性を有する。この光ファイバ 1の長さは、例えば 200mである。このような光ファイバ 1をボビン 21の巻き付け部に 巻き付けることによって、この実施例 4である光伝送媒体 20が形成される。
[0093] ここで、力かる光伝送媒体 20に用いられる光ファイバ 1 (例えば実施例 1であるサン プル # 1)は、上述したように、 3mm以上、 60mm以下の曲率半径の小径曲げを形 成した状態でコイル状に巻かれた場合であっても、力かる小径曲げに対するマクロべ ンデイングロスを 0. ldBZm以下に低減しつつ、 1280nm以上の波長帯域の光をシ ングルモードで伝送することができる。また、上述した実施例 2であるサンプル # 2〜 # 9または実施例 3であるサンプル # 10〜 # 19に例示される光ファイバ 1であれば、 力かる小径曲げに対するマクロベンディングロスを 0. ldBZm以下に低減しつつ、 1 250nm以上の波長帯域の光をシングルモードで伝送することができる。
[0094] このような光ファイバ 1は、ボビン 21に巻き付けられる前の状態と巻き付けられた後 の状態との各マクロベンディングロスに殆ど差が無ぐこのコイル状に巻かれた光ファ ィバ 1のマクロベンディングロスに起因する損失増加量は、ほぼ零 (測定限界以下)で あった。また、力かるコイル状に巻かれた光ファイバ 1は、コイル状に巻かれる前の状 態時と同様に PMDの増加を抑制できた。
[0095] このような光ファイバ 1を用いた光伝送媒体 20は、容易に小型化することができ、 3 mm以上、 60mm以下の曲率半径の小径曲げに対するマクロベンディングロスを 0. ldBZm以下に低減するとともに PMDの増加を抑制でき、且つ 1250nm以上の波 長帯域の光をシングルモードで伝送できる。力かる光伝送媒体 20のコイル状の光フ アイバ 1に標準的な SMF (例えば幹線系のシングルモードファイバ）等を接続すること によって、装置規模の小型化を促進するとともに、小径曲げに対するマクロベンディ ングロスの低減と PMD増加の抑制とを両立しつつ 1250nm以上の波長帯域の光を 伝送できる様々な光デバイスを容易に実現できる。
実施例 5
[0096] つぎに、本発明の実施の形態に力かる光伝送媒体の実施例 5について説明する。
この実施例 5では、上述した光ファイバ 1の両端に標準的な SMF (幹線系の光フアイ バ）を接続して導波路を形成する光伝送媒体の一実施例を説明する。図 7は、本発 明の実施例 5である光伝送媒体の一構成例を示す模式図である。図 7に示すように、 この実施例 5である光伝送媒体 30は、本発明の実施の形態に力かる光ファイバ 1の 両端に幹線系の光ファイバ 101, 102をそれぞれ接続することによって実現される。
[0097] 光ファイバ 1は、上述した実施例 1〜3のいずれかであり、その両端部に幹線系の光 ファイバ 101, 102がそれぞれ接続される。幹線系の光ファイバ 101, 102は、上述し た標準的な SMFである。この場合、幹線系の光ファイバ 101は、接続部 C1において 光ファイバ 1に接続され、幹線系の光ファイバ 102は、接続部 C2において光ファイバ 1に接続される。
[0098] このような構成を有する光伝送媒体 30は、例えば図 7に示すように、障害物 110の 表面に沿って光ファイバ 1を敷設するように配置される。この場合、光ファイバ 1は、図 7に示す屈曲部 Bl, B2を形成して障害物 110に敷設される。力かる光ファイバ 1は、 屈曲部 Bl, B2において曲率半径 rが 5mmの小径曲げを形成しつつ略直角に曲げ られる。
[0099] ここで、この光伝送媒体 30の光ファイバ 1に代えて標準的な SMF (例えば幹線系 の光ファイバ 101, 102のいずれ力）を障害物 110に敷設し、この標準的な SMFに 波長 1550nmの光を伝送した場合、この標準的な SMFに形成された屈曲部 Bl, B 2において約 5dBのマクロベンディングロスがそれぞれ発生し、すなわち、かかる屈 曲部 Bl, B2の 2箇所において合計約 10dBのマクロベンディングロスが発生する。こ の結果、幹線系トータルでの光の伝送損失が非常に大きくなつた。
[0100] これに対し、上述した光ファイバ 1を障害物 110に沿って敷設した光伝送媒体 30に 波長 1550nmの光を伝送した場合、屈曲部 Bl, B2におけるマクロベンディングロス の損失増加量はほぼ零 (測定限界以下)であり、かかる屈曲部 Bl, B2におけるマク 口ベンディングロスを 0. IdB以下に低減することができた。また、接続部 CI, C2にお ける幹線系の光ファイバ 101 , 102と光ファイバ 1との接続 (機械的な接続または融着 接続）によって生じる接続損失は、 0. IdB以下であった。したがって、かかる接続損 失による光の伝送損失増加の弊害は少な 、。
[0101] このような構成を有する光伝送媒体 30は、例えば屈曲部 Bl, B2を生じさせる障害 物に沿って光ファイバ 1を敷設した場合においても、マクロベンディングロスを低減す るとともに PMD増加を抑制でき、且つ 1250nm以上の波長帯域の光をシングルモー ドで伝送可能な導波路を容易に実現できる。力かる光伝送媒体 30によって形成され た導波路は、上述した標準的な SMF (例えば幹線系の光ファイバ 101, 102)のみを 用いて形成した導波路に比して、幹線系トータルでの光の伝送損失を極めて小さく 抑えることができる。
[0102] つぎに、上述した接続部 CI, C2における光ファイバ 1と標準的な SMF (例えば幹 線系の光ファイバ 101, 102)との接続について説明する。図 8は、本発明の実施の 形態に力かる光ファイバ 1と標準的な SMFとの接続方法を例示する断面模式図であ る。なお、図 8には、この実施例 5である光伝送媒体 30の光ファイバ 1と幹線系の光フ アイバ 102とを接続部 C2において接続する場合の接続方法を例示する。
[0103] 図 8に示すように、力かる光伝送媒体 30の光ファイバ 1は、第 1クラッド部 3に形成さ れた各空孔 (すなわち副媒質部 5a〜5d, 6a〜6hを充満させる各空孔)の端部を屈 折率整合剤 11によって閉塞した状態で幹線系の光ファイバ 102に接続される。具体 的には、まず、力かる光ファイバ 1の各空孔の端部の空隙内に屈折率整合剤 11を充 填し、これら各空孔の端部を閉塞する。その後、このように空孔の端部が閉塞された 状態の光ファイバ 1の端部と幹線系の光ファイバ 102の端部とを接続した。この場合、 光ファイバ 1は、そのコア部 2の中心軸と幹線系の光ファイバ 102のコア部 103の中 心軸とを一致させるように突き合せて融着接続または機械的に接続した。
[0104] ここで、力かる空孔の端部に充填する屈折率整合剤 11は、例えば粘性が高いダリ ス等の樹脂剤であり、波長 1550nmの光に対する屈折率が約 1. 44である。このよう な屈折率整合剤 11を各空孔の端部に充填することによって、力かる空孔が形成され た第 1クラッド部 3の端部の屈折率を均質な第 2クラッド部 4の屈折率に近づけることが できる。これによつて、光ファイバ 1の端部における MFDは、拡大するとともに、幹線 系の光ファイバ 102の MFDの値に近づく。さらには、力かる第 1クラッド部 3と第 2クラ ッド部 4からなるクラッド部 8の端部における屈折率がほぼ一様になる。この結果、フレ ネル反射による接続損失を低減できるとともに、かかる空孔を閉塞していない場合に 比して接続部 C2における接続損失を低減することができる。なお、この接続方法によ つて形成された接続部 C2における接続損失は、測定した結果、 0. ldB以下であつ た。
[0105] また、力かる屈折率整合剤 11によって各空孔の端部を閉塞することによって、光フ アイバ 1と幹線系の光ファイバ 102とを接続する際に各空孔の内部空間（または副媒 質部中）にゴミ等の異物が入ることを防止できる。例えば、空孔 7aの端部に屈折率整 合剤 11を充填することによって、この空孔 7aの内部空間、すなわち副媒質部 6a内に 異物が入ることを防止できる。 [0106] つぎに、上述した光ファイバ 1と幹線系の光ファイバ 102との別の接続方法につい て説明する。上述した光ファイバ 1と幹線系の光ファイバ 102との接続方法では、光フ アイバ 1の各空孔の端部を閉塞する場合、上述した屈折率整合剤 11を各空孔の端 部に充填するものに限らず、力かる各空孔の端部を潰してもよい。図 9は、本発明の 実施の形態に力かる光ファイバ 1と標準的な SMFとの別の接続方法を例示する断面 模式図である。なお、図 9には、上述した図 8と同様に、この実施例 5である光伝送媒 体 30の光ファイバ 1と幹線系の光ファイバ 102とを接続部 C2において接続する場合 の接続方法を例示する。
[0107] 図 9に示すように、力かる光伝送媒体 30の光ファイバ 1は、第 1クラッド部 3に形成さ れた各空孔 (すなわち副媒質部 5a〜5d, 6a〜6hを充満させる各空孔)の端部を潰 すことによって閉塞した状態で幹線系の光ファイバ 102に接続される。具体的には、 まず、力かる光ファイバ 1の各空孔の端部を加熱処理によって潰し、これら各空孔の 端部を閉塞する。その後、このように空孔の端部が閉塞された状態 (すなわち閉塞部 9が形成された状態)の光ファイバ 1の端部と幹線系の光ファイバ 102の端部とを接続 した。この場合、光ファイバ 1は、そのコア部 2の中心軸と幹線系の光ファイバ 102の コア部 103の中心軸とを一致させるように突き合せて融着接続または機械的に接続 した。
[0108] ここで、このように各空孔の端部に閉塞部 9を形成することによって、第 1クラッド部 3 の端部の屈折率を均質な第 2クラッド部 4の屈折率とほぼ同じ値にすることができる。 これによつて、上述した屈折率整合剤 11を各空孔の端部に充填した場合と同様の作 用効果を享受することができる。したがって、フレネル反射による接続損失を低減で きるとともに、力かる空孔を閉塞していない場合に比して接続部 C2における接続損 失を低減することができる。なお、この接続方法によって形成された接続部 C2におけ る接続損失は、測定した結果、 0. ldB以下であった。
[0109] なお、このように各空孔の端部を潰して光ファイバ 1と幹線系の光ファイバ 102とを 融着接続する場合、カゝかる融着接続を行うために光ファイバ 1および幹線系の光ファ ィバ 102の各端部に放電する電力は非常に弱くし、且つこの放電時間は長時間に設 定する。このようにして、各空孔の端部を徐々に潰しつつ融着接続を行った。これは 、光ファイバ 1の端部に強い電力を急激に放電した場合、各空孔が膨張し、さらには 各空孔が破裂して光ファイバ 1の端部に空洞または欠損部分が生じる力 であり、こ のような空孔の膨張を防止するとともに、光ファイバ 1の端部における空洞または欠損 部分の発生を防止するためである。
[0110] 上述したような 2つの接続方法は、接続部 C2における光ファイバ 1と幹線系の光フ アイバ 102との接続に限らず、接続部 C1における光ファイバ 1と幹線系の光ファイバ 101との接続に対しても適用できる。すなわち、力かる光ファイバ 1および幹線系の光 ファイバ 101は、上述した 2つの接続方法のいずれかに基づいて接続することによつ て、接続部 C2の場合と同様に、フレネル反射による接続損失を低減できるとともに、 力かる空孔を閉塞して 、な 、場合に比して接続部 C2における接続損失を低減する ことができる。このことは、上述した実施例 4である光伝送媒体 20の光ファイバ 1の両 端部に標準的な SMFを接続する場合も同様である。
[0111] 以上、説明したように、本発明の実施の形態では、コア部の外周に配置されるクラッ ド部内のコア部を中心とした 4回の回転対称の各位置に、主媒質部に比して屈折率 が小さい 1以上の副媒質部をそれぞれ配置し、さらに、このような 4回の回転対称の 位置関係にある複数の副媒質部をクラッド部内に多層配置した。このため、コア部へ の基底モードの光の閉じ込め効果を維持しつつ、高次モードの光の閉じ込めを弱め ることができ、且つ、コア部の横断面の中心において直交する 2軸の各軸方向の屈折 率分布を互いに同じにすることができる。このため、基底モードの光をコア部に閉じ込 めつつ高次モードの光をクラッド部へ漏らすことができ、且つ横断面に平行な直交 2 軸の各軸方向の屈折率分布に異方性が生じない。この結果、曲率半径が 7. 5mmま たは 5. Ommの小径曲げに対するマクロベンディングロスを 0. ldBZm以下に低減 できるとともに PMD増加を抑制でき、且つ、 1250nm以上の波長帯域の光をシング ルモードで伝送できる光ファイバを容易に実現することができる。
[0112] また、本発明に力かる光ファイバの MFDを 6 μ m以上、 11 m以下にすることがで きるので、力かる光ファイバの MFDを標準的な SMFの MFDに近 、値にすることが できる。この結果、本発明にかかる光ファイバと標準的な SMFとを接続した場合に生 じる接続損失を低減することができる。 [0113] さらに、クラッド部内に多層配置した内側の副媒質部および外側の副媒質部の各 横断面の中心力 コア部の横断面の中心を同一中心とする同心円上にそれぞ 立 置するように構成した。このため。力かる内側の副媒質部と外側の副媒質部とを 4回 の回転対称の各位置に配置し易くなる。この結果、本発明にかかる光ファイバの製造 性 (製造し易さ）を高めることができる。
[0114] また、このような 4回の回転対称の各位置に複数の副媒質部を配置したので、上述 した 6回回転対称の微細構造を有する従来の光ファイバに比して容易に製造するこ とができる。具体的には、本発明にかかる 4回回転対称の微細構造を有する光フアイ バは、 6回回転対称の微細構造を有する従来の光ファイバによるマクロバンデイング ロスの低減効果と同等の低減効果を得るため、クラッド部内に配置される副媒質部の 総横断面積 (すなわち副媒質部を配置するために形成される複数の空孔の総横断 面積)をこの従来の光ファイバと同程度にする必要がある。この場合、本発明にかか る光ファイバに配置される各副媒質部の横断面積 (すなわち副媒質部を配置するた めの各空孔の横断面積）が 6回回転対称の微細構造に比して大きくなる。この結果、 クラッド部内に複数の空孔を形成する際の位置精度および空孔径の制御が容易に なり、 6回回転対称の微細構造に比して本発明にかかる光ファイバを容易に製造す ることがでさる。
[0115] さらに、本発明に力かる光ファイバを用いることによって、 3mm以上、 60mm以下の 曲率半径の小径曲げに対するマクロベンディングロスを 0. ldBZm以下に低減する とともに PMDの増加を抑制でき、且つ 1250nm以上の波長帯域の光をシングルモ ードで伝送できる線状またはコイル状の光伝送媒体を実現することができる。
[0116] 本発明にかかる光伝送媒体を用いることによって、装置規模またはシステム規模の 小型化を促進できるとともに、上述した小径曲げに対するマクロベンディングロスの低 減と PMD増加の抑制とを両立しつつ 1250nm以上の波長帯域の光を伝送可能な 導波路または光デバイスを容易に実現できる。
[0117] なお、本発明の実施の形態および実施例 1〜5では、光ファイバのコア部およびク ラッド部の主媒質として、添加物を添加したシリカガラスまたは純粋なシリカガラスを 用いていたが、これに限らず、かかる主媒質として光透過性の高いプラスチック等の 合成樹脂を用いてもよい。
[0118] また、本発明の実施の形態および実施例 1〜5では、クラッド部内に配置する複数 の副媒質部として空気等の気体または液体または固体を用いていたが、これに限ら ず、力かる副媒質部としてシリカガラスまたは光透過性の高 、合成樹脂を用いてもよ い。
[0119] さらに、本発明の実施の形態および実施例 1〜5では、上述した外側クラッド領域 3 b内の 4回の回転対称の各位置に 2つの副媒質部をそれぞれ配置していた力 これ に限らず、力かる外側クラッド領域 3b内の 4回の回転対称の各位置に、単一の副媒 質部をそれぞれ配置してもよ 、し、 3以上の副媒質部をそれぞれ配置してもよ 、。
[0120] また、本発明の実施の形態および実施例 1〜5では、コア部 2の横断面の中心を同 一中心とした同心円の各円周上に、内側の副媒質部 5a〜5dおよび外側の副媒質 部 6a〜6hの各横断面の中心を位置させていた力 これに限らず、コア部 2の横断面 の中心を同一中心とした相似な正方形の各周上に、内側の副媒質部 5a〜5dおよび 外側の副媒質部 6a〜6hの各横断面の中心を位置させてもよい。このことは、クラッド 部内に配置する副媒質部の配置数量を変えた場合も同様である。
[0121] さらに、本発明の実施の形態および実施例 1〜5では、機械式ドリルを用いてクラッ ド部内に複数の空孔を形成していたが、これに限らず、石英管をクラッド部に配置し、 力かる石英管によって複数の空孔を形成してもよい。このように機械式ドリル、または 石英管を用いて空孔を形成し、力かる空孔内に充満させた気体で上述した副媒質部 を構成することによって、クラッド部内に液体または固体の副媒質部を配置する場合 に比して容易に且つ低コストで光ファイバ 1を製造することができる。
[0122] また、本発明の実施の形態および実施例 1〜5では、内側の副媒質部のうちの互い に隣接する副媒質部の各横断面の中心を通る直線 (例えば上述した直線 Al, A2) 上に、外側の副媒質部の各横断面の中心を位置させたが、これに限らず、上述した ようにコア部 2を中心にして 4回の回転対称の各位置に配置されていれば、かかる内 側の副媒質部と外側の副媒質部との位置関係は所望のものであってもよい。この場 合、例えば図 10に示すように、内側の副媒質部 5a〜5dのうちの互いに隣接していな い副媒質部 (すなわちコア部 2を挟んで対向する副媒質部 5a, 5cまたは副媒質部 5b , 5d)の各横断面の中心を通る直線上に、外側の副媒質部 6a〜6hの各横断面の中 心を位置させてもよい。以上のことは、クラッド部内に配置する副媒質部の配置数量 を変えた場合も同様である。
[0123] さらに、本発明の実施の形態および実施例 1〜5では、クラッド部内に複数の副媒 質部を 2層配置していたが、これに限らず、力かるクラッド部内に複数の副媒質部を 3 層以上に多層配置してもよい。
産業上の利用可能性
[0124] 以上のように、本発明に力かる光ファイバおよび光伝送媒体は、シングルモードで 光を伝送するシングルモード光伝送に有用であり、特に、シングルモード光伝送を実 現しつつマクロベンディングロスの低減と PMDの低減とを両立できる光ファイバおよ び光伝送媒体に適して 、る。

Claims

請求の範囲
[1] コア部の外周にクラッド部を有する光ファイバであって、
前記クラッド部は、前記コア部の外周に、主媒質部と該主媒質部に比して屈折率が 低い副媒質部とからなる第 1クラッド部を有し、
前記副媒質部は、
前記コア部を中心にした 4回の回転対称の各位置に配置された内側副媒質部と、 前記内側副媒質部の外側であって前記コア部を中心にした 4回の回転対称の各位 置に配置された外側副媒質部と、
を有することを特徴とする光ファイバ。
[2] 前記内側副媒質部および前記外側副媒質部の各横断面は互いにほぼ同一径の 円形であることを特徴とする請求項 1に記載の光ファイバ。
[3] 前記 4回の回転対称の各位置に、前記コアの中心軸に沿って空孔がそれぞれ形成 され、
前記内側副媒質部および前記外側副媒質部は、前記各空孔の内部に充満した気 体、液体または固体の何れかの媒質からなることを特徴とする請求項 1または 2に記 載の光ファイバ。
[4] 前記クラッド部は、前記第 1クラッド部の外周に均質な第 2クラッド部を備え、前記コ ァ部の前記第 2クラッド部に対する比屈折率差が 0. 3%以上、 0. 4%以下であること を特徴とする請求項 1に記載の光ファイバ。
[5] 前記第 2クラッド部の媒質は、純粋なシリカガラスであることを特徴とする請求項 4に 記載の光ファイバ。
[6] 前記第 2クラッド部の媒質は、フッ素を添加したシリカガラスであることを特徴とする 請求項 4に記載の光ファイバ。
[7] 前記第 2クラッド部の媒質は、前記第 1クラッド部の主媒質と同一媒質であることを 特徴とする請求項 5または 6に記載の光ファイバ。
[8] 前記コア部は、ゲルマニウムおよびリンの少なくとも一つを添加したシリカガラスによ つて形成されることを特徴とする請求項 1に記載の光ファイバ。
[9] 1500nm以上の波長帯域の光がシングルモードで伝搬することを特徴とする請求 項 1に記載の光ファイバ。
[10] 1250nm以上の波長帯域の光がシングルモードで伝搬することを特徴とする請求 項 1に記載の光ファイバ。
[11] 波長 1550nmにおけるモードフィールド径が 6 μ m以上、 11 m以下であり、波長
1550nm〖こおける曲率半径 7. 5mmのマクロベンディングロスが 0. IdB/m以下で あることを特徴とする請求項 1に記載の光ファイバ。
[12] 波長 1550nmにおける曲率半径 5. Ommのマクロベンディングロスが 0. IdB/m 以下であることを特徴とする請求項 1に記載の光ファイバ。
[13] 請求項 1〜12のいずれか一つに記載の光ファイバを、曲率半径 3mm以上、 60m m以下の曲げを形成した状態で備えたことを特徴とする光伝送媒体。
[14] 前記光ファイバは、曲率半径 3mm以上、 60mm以下のコイル状に巻かれた状態で あることを特徴とする請求項 13に記載の光伝送媒体。
[15] 前記光ファイバは、コア部の中心軸に沿ってクラッド部に形成された前記内側副媒 質部および前記外側副媒質部の端部を閉塞した状態で他の光ファイバに接続され ることを特徴とする請求項 13または 14に記載の光伝送媒体。
[16] 前記内側副媒質部および前記外側副媒質部の端部は、所定の充填物を充填する ことによって閉塞されることを特徴とする請求項 15に記載の光伝送媒体。
[17] 前記内側副媒質部および前記外側副媒質部の端部は、潰すことによって閉塞され ることを特徴とする請求項 15に記載の光伝送媒体。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002145634A (ja) * 2000-08-30 2002-05-22 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバの製造方法、及び、光ファイバ
JP2002277665A (ja) * 2001-03-22 2002-09-25 Mitsubishi Cable Ind Ltd 光ファイバモジュール
JP2003277090A (ja) * 2002-03-25 2003-10-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバおよびその製造方法
JP2005062477A (ja) * 2003-08-12 2005-03-10 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ、光部品、光ファイバの製造方法、及び光部品の製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001235649A (ja) * 2000-02-23 2001-08-31 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ
JP2004240390A (ja) * 2002-12-10 2004-08-26 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002145634A (ja) * 2000-08-30 2002-05-22 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバの製造方法、及び、光ファイバ
JP2002277665A (ja) * 2001-03-22 2002-09-25 Mitsubishi Cable Ind Ltd 光ファイバモジュール
JP2003277090A (ja) * 2002-03-25 2003-10-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバおよびその製造方法
JP2005062477A (ja) * 2003-08-12 2005-03-10 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ、光部品、光ファイバの製造方法、及び光部品の製造方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HASEGAWA T. ET AL.: "Novel hole-assisted lightguide fiber exhibiting large anomalous dispersion and low loss below 1 dB/km", OPTICAL FIBER COMMUNICATION CONFERENCE, vol. 54, 22 March 2001 (2001-03-22), pages PD-1 - PD-3, XP010545690 *
YOHEI ET AL.: "Holey Fiber no Jitsuyoka ni Kansuru Ichi Kento", IEICE TECHNICAL REPORT PS2002-84 TO 98, vol. 102, no. 581, 23 January 2003 (2003-01-23), pages 47 - 50, XP003012099 *

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