JPH01287603A - 絶対単一偏波光ファイバ - Google Patents

絶対単一偏波光ファイバ

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JPH01287603A
JPH01287603A JP63116941A JP11694188A JPH01287603A JP H01287603 A JPH01287603 A JP H01287603A JP 63116941 A JP63116941 A JP 63116941A JP 11694188 A JP11694188 A JP 11694188A JP H01287603 A JPH01287603 A JP H01287603A
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JP
Japan
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core
refractive index
clad
cladding
diameter
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Pending
Application number
JP63116941A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsusuke Tajima
克介 田嶋
Yutaka Sasaki
豊 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/105Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type having optical polarisation effects

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】 本発明はコヒーレント光伝送方式用の伝送媒体、超高速
の伝送方式用の伝送媒体、または偏波特性を有する光回
路素子の間の結合に必要な、車−直線偏波を有する光を
伝送する絶対単一偏波光ファイバおよびその製造方法に
関するものである。 [従来の技術] 従来考えられていた絶対単一偏波光ファイバは第5図に
示すものであった。この構造の絶対単一偏波光ファイバ
はコア1を含むように第1中間クラッド2を配置し、さ
らにコア1.第1中間クラッド2を含むように楕円形状
の第2中間クラッド3を配置し、その外側を最外クラッ
ド4が囲む構造のものであった。この絶対単一偏波光フ
ァイバは第2中間クラッド3を楕円形状とし、最外クラ
ッド4を楕円形状に近い形とすることにより、コア1の
応力による複屈折率を話起させ、2つの偏波モードHE
X+ + 、lIE’+ +のうちの一つを遮断状態に
するものであった。しかし、この構造ではファイバ形状
が非円形なため、円形形状をもつシングルモード光ファ
イバとの融着接続時には最外クラッドの形状が円形に戻
り、それに伴って第2中間クラッドの楕円形状が円形に
近ずくため、クロストーク劣化を生じてしまうという欠
点を有していた。また、第6図に示すように、コア部I
A、第1中間クラッド部2A、第2中間クラッド部3A
および最外クラッド部4Aを有する母材を圧搾部材Wを
用い、高温状態で側面から圧搾するため、第2中間クラ
ッドの楕円形状が指定どうりの形状に再現される確率が
低く、従って母材長手方向の形状が変化するという欠点
を有し、長尺にわたる低損失化、低クロストーク化を実
現することは困難であった。 [発明が解決しようとする課題] 上述したように、従来の絶対単一偏波光ファイバは低損
失化および低クロストーク化が困難であった。 本発明の目的は上に述べた欠点を解決し、従来のシング
ルモード光ファイバと整合性のよい低損失の絶対車−光
ファイバを実現することにある。 [課題を解決するための手段] このような目的を達成するために、本発明はコアと、コ
アを囲むクラッド径がコア径の10倍以下の内クラッド
と、内クラッドを囲む外クラッドと、コアの外径と外ク
ラッドの外径の中間に、かつコアの中心に対して中心対
称の位置に設けられ、外クラッドより屈折率が高くない
2個以上の応力付与部を有し、コアの屈折率nc%内ク
ラッドの屈折率口1、外クラッドの屈折率n2、応力付
与部の屈折率口、とした時、n、、) n + + n
c> n2かっn3<n2であり、応力付与部の熱膨張
係数が内クラッドおよび外クラッドの熱膨張係数より大
きいことを特徴とする。 [作 用J 木発明による絶対単一偏波光ファイバは、コア部とコア
部を囲む内クラッド部と内クラッドを囲む外クラッド部
とを有する母材に、コア部を挟んでコア部中心に対して
中心対称の位置に超音波ドリルを用いて2つ以上の孔を
開け、それぞれの孔に外クラッド部より屈折率が高くな
い応力付与母材を挿入した後、一体化し、線引きするこ
とによって製造できる。 木発明によれば線径変動の少ない低損失、低クロストー
ク、広帯域の絶対単一偏波光ファイバを再現性よく設計
どうりに実現できる。 [実施例1 以下に実施例によって本発明の詳細な説明する。 実施例1 第1図に本発明の絶対単一偏波光ファイバの実施例の断
面図および屈折率分布を示す。同図(A)は断面図、同
図(B)および(C)はそれぞれ図(A)におけるX方
向およびX方向の屈折率分布を示す。 図示されるように、本実施例の光ファイバはコア1と、
コア1を囲む内クラッド5と、内クラッド5を囲む外ク
ラッド6と、外クラッド中にコア1を挟んでコア中心に
対して中心対称の位置に設けた応力付与部7からなる構
造を有する。応力付与部は内クラッド5と外クラッド6
にまたがってもよく、その場合応力付与部がコアに接し
てもよい。 本実施例では、コア1はGem2・5i02 、内クラ
ッド5はSiO□、外クラッド6はGem2・5in2
 とした。 コア1、外クラッド6および応力付与部7の5in2に
対する比屈折率差はそれぞれ0.5%、 0.35%お
よび0.3%とした。応力付与部7には、B2O2が1
5 mo1%、 Gem2が9  mo1%ドープされ
ている。 コアの屈折率をnc、内クラッドの屈折率を01、外ク
ラッドの屈折率を02、応力付与部の屈折率を03とし
た時、コアが導波路となるためにはnc>n。 とし、応力付与部が導波路にならないようにするために
はn*<n2とし、光をクラッド外へ放射する必要があ
る。 コア径2aは5μm、内クラッド径2Cは10μm、外
クラッド径2bは200μm1応力付与部径tは50μ
m、応力付与部のコア中心からの距mrは11μmとし
た。絶対単一偏波光ファイバを実現するためには10−
3以上の高複屈折率を必要とする。 末完ファイバはコア、内クラッド、外クラッドからなる
原母材に対しては、基本モードに対してもカットオフ状
態になる。応力により生ずるモード複屈折率1.I X
 10−3が相加されるため、X偏波に対する屈折率分
布と、X偏波に対する屈折率分布は異なる。このためX
偏波、X偏波に対して異なるカットオフ値を生じる。 絶対単一偏波光ファイバの偏波保持性能を高めるために
は両偏波に対するカットオフ周波数の差を大きくする必
要がある。 次に、第2図に上述した絶対単一偏波光ファイバの実施
例の基本モードに対する分散曲線を示す。図において、
各曲線と横軸との交点ve X +ve)’+ veが
、カットオフ時の規格化遮断周波数を示す。本構造の光
ファイバに対しては応力付与部がない場合にも内クラッ
ド径がコア径の10倍以下であるためカットオフ波長が
生じる。応力の効果を無視した時の規格化遮断周波数は
x、y両偏波に対して■。である。応力の効果を入れる
ことによってX偏波に対してはVcx、”J(m波に対
してはvcyと分離していく。vex <v <vcy
の帯域で使用すればX偏波は伝搬されるがX偏波は遮断
されるため絶対単一偏波光ファイバが実現できる。 第3図にこの帯域で使用した時の光フアイバ断面におけ
る等偏屈折率分布を示す。同図(A)はX方向、同図(
B)はX方向の、それぞれ屈折率分布を示す。第3図(
A)に示すようにX偏波に対してはコアの屈折率ncx
が外クラッドの屈折率より高いため導波路となるが、X
偏波に対して同図(B)に示すようにコアの屈折率nc
yが外クラッドの屈折率より低くなるため、コアから光
が漏れ、導波路とならない。このためX偏波に対して遮
断状態となる。 次に、第4図を参照して本発明の絶対車−光ファイバの
製造方法の一例を説明する。 内クラッド部12.外クラッド部13およびコア部11
を含む母材lOに、コア部中心から2 mm1lすれた
位置に超音波ドリルを用いて孔14a、 14bをあけ
た後、孔の内面を研磨、火炎研磨し、さらにフッ酸で洗
浄する。コア部11の径は2 mm、内クラッド部12
の径は4 mm、外クラッド部13の外径は40mmと
し、応力付与母材15A、 15Bの径は16mm、孔
14A。 14Bの径は16.2mmとした。5in2ガラスにG
102およびB2O3をドープした応力付与母材を研磨
、火炎研磨した後、表面をフッ酸で洗浄した。応力付与
母材15A、 15Bを孔14A、 14Bに装着した
後、1500℃で減圧しながら一体化する。次ぎに、温
度を2000℃に上げて線引きを行った。 作製した絶対単一偏波光ファイバに波長1.55μmの
円偏波を入射させたところ伝送損失は1+[/km 、
 ’JX偏波対しては356B/km以上となり、X偏
波は実質的に遮断状態となっていることが明らかになっ
た。 衷JC生ス 本実施例ではコア部としてGem2、内クラッド部とし
てl”−5ioz、外クラッド部としてSiO□、応力
付与部としてB20,1・5i02を用いた。コアの応
力付与部に対する比屈折率差は0.3%、内クラッドの
比屈折率差は−0,1%、応力付与部の屈折率は外クラ
ッドの屈折率より低くした。応力付与部には、5i(h
ガラスに8203が20 mo1%ドープされている。 コア部径1n+m、内クラッド部径3mm、外クラッド
部径40mmの母材に、コア部中心から1mmの位置に
超音波ドリルを用いて16.2+n+n径の孔をあけ、
孔の内面を研磨、火炎研磨し、フッ酸で洗浄した後、1
6mm径の応力付与母材を孔に装着する。次に、150
0℃で減圧しながら一体化した後、温度を2000℃に
上げて外径200μmに線引きした。 作製した絶対単一偏波光ファイバのモード複屈折率はl
Xl0−”となり、波長1.55μmにおいてX偏波は
遮断状態となっており、X偏波に対する伝送損失は1 
dB/kmであった。 [発明の効果] 以上説明したように、コアと、コアを囲む内クラッドと
、内クラッドを囲む外クラッドと、内クラッドと外クラ
ッドにまたがるか、外クラッド中に存在する応力付与部
からなる構造において、コアの屈折率を口。、内クラッ
ドの屈折率をn3、外クラッドの屈折率を02、応力付
与部の屈折率を03とした時、n、<n。、 n2< 
ne+ n3< n2なる関係が成り立つように屈折率
を設定することにより、絶対単一偏波光ファイバを実現
できる。 コア部、内クラッド部、外クラッド部を有する母材に、
外クラッド部中または内クラッド部と外クラッド部にま
たがり、超音波ドリルで孔をあけ、孔の内面を研磨し、
火炎研磨を施した後、フッ酸で洗浄した応力付与母材に
孔を装着し、1500℃で減圧しながら一体化した後、
温度を2000℃に上げて線引きを行うことによって製
造でき、線径変動の少ない低損失、低クロストーク、広
帯域の絶対単一偏波光ファイバを再現性よく設計どうり
に実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の絶対単一偏波光ファイバの実施例の断
面石状および屈折率分布を示す図、第2図は本発明の絶
対−1−(m波光ファイバの実施例の分散特性を示す図
、 第3図はX偏波が導波状態、X偏波か遮断状態の場合の
等偏屈折率分布を示す図、 第4図は孔開は法による絶対単一偏波光ファイバの製造
方法を示す図、 第5図は従来の楕円クラッドを有する絶対単一偏波光フ
ァイバの断面図、 第6図は従来の絶対単一偏波光ファイバの製造方法を示
す図である。 1・・・コア、 2・・・第1中間クラッド、 3・・・第2中間クラッド、 4・・・最外クラッド、 5・・・内クラッド、 6・・・外クラッド、 7・・・応力付与部、 lO・・・母材、 11・・・コア部、 12・・・内クラッド部、 13・・・外クラッド部、 14A、14B・・・応力付与母材を挿入する孔、15
八、15B・・・応力付与母材。 出 口n 人  日本電信電話株式会社代 理 人  
弁理士 谷  義 − 一トイtJ 2臥 1η=:+ 51丁 β口第3図 線 ÷ 1つア す羞米θ柁灯草−手屯シ度尤7アイハ゛0跡面区第5図 伏承0帝とすす卓−偏シ皮尤ファイバ゛0携疋ヲ七を會
地明オス客が面図第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)コアと、 該コアを囲むクラッド径がコア径の10倍以下の内クラ
    ッドと、 該内クラッドを囲む外クラッドと、 前記コアの外径と外クラッドの外径の中間に、かつ前記
    コアの中心に対して中心対称の位置に設けられ、前記外
    クラッドより屈折率が高くない2個以上の応力付与部を
    有し、 前記コアの屈折率n_c、前記内クラッドの屈折率n_
    1、外クラッドの屈折率n_2、応力付与部の屈折率n
    _3とした時、n_c>n_1、n_c>n_2かつn
    _3<n_2であり、前記応力付与部の熱膨張係数が前
    記内クラッドおよび外クラッドの熱膨張係数より大きい
    ことを特徴とする絶対単一偏波光ファイバ。
JP63116941A 1988-05-16 1988-05-16 絶対単一偏波光ファイバ Pending JPH01287603A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001326404A (ja) * 2000-05-16 2001-11-22 Fujikura Ltd 希土類添加光ファイバ
US7050672B1 (en) 1999-08-20 2006-05-23 Fujikura Ltd. Polarization-maintaining optical fiber and polarization-maintaining optical fiber component

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