JPH02187706A - 単一偏波光ファイバ - Google Patents
単一偏波光ファイバInfo
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- JPH02187706A JPH02187706A JP1005920A JP592089A JPH02187706A JP H02187706 A JPH02187706 A JP H02187706A JP 1005920 A JP1005920 A JP 1005920A JP 592089 A JP592089 A JP 592089A JP H02187706 A JPH02187706 A JP H02187706A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- refractive index
- cladding
- polarization
- optical fiber
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分舒〉
本発明は、光フアイバ応用計測器やコヒーレント光伝送
方式等で要求される偏波を、その特性を保持したまま伝
搬させる偏波保持ファイバ、特に単一の偏波面のみが伝
搬される波長帯を有する単一偏波光ファイバに関するも
のである。
方式等で要求される偏波を、その特性を保持したまま伝
搬させる偏波保持ファイバ、特に単一の偏波面のみが伝
搬される波長帯を有する単一偏波光ファイバに関するも
のである。
〈従来の技術〉
光通信技術の進展に伴い、現在では種々の装置に光ファ
イバが使用されている。その中で、各種通信装置に用い
られている光ＩＣでは、光ファイバからの出力が指定さ
れた方向の直線偏波であることが前提とされ、また各種
の測定装置では光ファイバを伝搬する光が直Ｓ傷波であ
ることが要求されている。そこで、かかる要求に応じて
偏波面を保持したまま直線偏波を伝搬させる偏波保持光
ファイバが開発されつつある。
イバが使用されている。その中で、各種通信装置に用い
られている光ＩＣでは、光ファイバからの出力が指定さ
れた方向の直線偏波であることが前提とされ、また各種
の測定装置では光ファイバを伝搬する光が直Ｓ傷波であ
ることが要求されている。そこで、かかる要求に応じて
偏波面を保持したまま直線偏波を伝搬させる偏波保持光
ファイバが開発されつつある。
従来、この偏波保持光ファイバとしては、第３図、第４
図にそれぞれ断面が示される楕円コアファイバおよび非
軸対称応力付与型ファイバが提案されている。このうち
、楕円コアファイバでは、コア３１の断面が楕円形をし
ており、電界が長軸に平行（Ｘ軸方向）な場合と、垂直
（ｙ軸方向）な場合とで伝搬定数が異なり、これら２方
向の間の複屈折率Ｂは３ｏｃ（楕円偏平率）×（比屈折
率差Δ）２という関係を持つ。ただしこの式で、比屈折
率折率ｎｌ、ｎ、およびコア３１の楕円偏平率を操作す
ることにより、高い複屈折率Ｂを得て、ｘ、ｙ２方向の
直交偏波に！屈折率を与え、これらのエネルギー結合を
抑制することができる。
図にそれぞれ断面が示される楕円コアファイバおよび非
軸対称応力付与型ファイバが提案されている。このうち
、楕円コアファイバでは、コア３１の断面が楕円形をし
ており、電界が長軸に平行（Ｘ軸方向）な場合と、垂直
（ｙ軸方向）な場合とで伝搬定数が異なり、これら２方
向の間の複屈折率Ｂは３ｏｃ（楕円偏平率）×（比屈折
率差Δ）２という関係を持つ。ただしこの式で、比屈折
率折率ｎｌ、ｎ、およびコア３１の楕円偏平率を操作す
ることにより、高い複屈折率Ｂを得て、ｘ、ｙ２方向の
直交偏波に！屈折率を与え、これらのエネルギー結合を
抑制することができる。
一方、非軸対称応力付与型ファイバでは、クラッド４２
中に設けた一対の応力付与部材４３によってコア４１に
一方向（Ｘ軸方向）の応力が加えられ、コア４１の内部
に歪が生じ、本来は等方性の物体であったコア４１が異
方性となって楕円コアファイバのコア３１と同様に高い
複屈折率を得るものである。
中に設けた一対の応力付与部材４３によってコア４１に
一方向（Ｘ軸方向）の応力が加えられ、コア４１の内部
に歪が生じ、本来は等方性の物体であったコア４１が異
方性となって楕円コアファイバのコア３１と同様に高い
複屈折率を得るものである。
このように従来の偏波保持ファイバは、縮退している２
つの直交偏波モードＨＥ、、’およびＨＥ、、’に対し
て複屈折性を与え、これらのモード間のエネルギー結合
を抑制することにより、たｔ！一つの偏波面を保存する
ものであり、一般に複屈折ファイバと呼ばれている。
つの直交偏波モードＨＥ、、’およびＨＥ、、’に対し
て複屈折性を与え、これらのモード間のエネルギー結合
を抑制することにより、たｔ！一つの偏波面を保存する
ものであり、一般に複屈折ファイバと呼ばれている。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかし、かかる偏波保持ファイバでは、複屈折を得るた
めｔ！けであるので所望の偏波がそのまま保存されるの
みならず、速度、損失等で異なる互いに直交する偏波が
同時に伝搬される。したがって、このファイバを測定装
置として適用するには、その直交する偏波成分を除去し
、所定の偏波成分のみを抽出するだめの検光子等が必要
となる。
めｔ！けであるので所望の偏波がそのまま保存されるの
みならず、速度、損失等で異なる互いに直交する偏波が
同時に伝搬される。したがって、このファイバを測定装
置として適用するには、その直交する偏波成分を除去し
、所定の偏波成分のみを抽出するだめの検光子等が必要
となる。
そこで本発明の目的は、受光側に検光子などの所定偏波
抽出手段を必要としないように、直交する２つの偏波モ
ードのうち、一方の偏波モードのみを伝搬させる単一偏
波ファイバを提供することにある。
抽出手段を必要としないように、直交する２つの偏波モ
ードのうち、一方の偏波モードのみを伝搬させる単一偏
波ファイバを提供することにある。
く課題を解決するための手段〉
上述の目的を達成する本発明は、コアと、このコアを内
包し−Ｃその外側に形成され上記コアより低屈折率の第
１クラッドと、この第１クラッドを内包してその外側に
形成され上記コアより低屈折率で上記第１クラッドより
も高屈折率の第２クラッドと、上記第１クラッド及び第
２クラッドからなるクラッドのうち上記コアを中心とし
た対向位置に複屈折を与えるよう形成された応力付与部
とを有することを特徴とする。
包し−Ｃその外側に形成され上記コアより低屈折率の第
１クラッドと、この第１クラッドを内包してその外側に
形成され上記コアより低屈折率で上記第１クラッドより
も高屈折率の第２クラッドと、上記第１クラッド及び第
２クラッドからなるクラッドのうち上記コアを中心とし
た対向位置に複屈折を与えるよう形成された応力付与部
とを有することを特徴とする。
〈作 用〉
かかる二重クラッド構造の単一モードファイバではコア
中の電磁界エネルギが第１．第２クラッドにもれやすく
、応力付与部を設けてコアに高い複屈折性を持たせると
、直交する２つの偏波モードすなわちＨＥ、、モードと
）（Ｅ、１モードのうち、一方の偏波モードはその伝搬
定数がクラッドの伝搬定数よりも大きくて漏れなく伝搬
可能であり、他方の偏波モードはその伝搬定数がクラッ
ドの伝搬定数より小さいか等しく漏れモードになってカ
ットオフ状態となる。
中の電磁界エネルギが第１．第２クラッドにもれやすく
、応力付与部を設けてコアに高い複屈折性を持たせると
、直交する２つの偏波モードすなわちＨＥ、、モードと
）（Ｅ、１モードのうち、一方の偏波モードはその伝搬
定数がクラッドの伝搬定数よりも大きくて漏れなく伝搬
可能であり、他方の偏波モードはその伝搬定数がクラッ
ドの伝搬定数より小さいか等しく漏れモードになってカ
ットオフ状態となる。
く実 施 例〉
ここで、第１図、第２図、第５図、第６図を参照して本
発明の詳細な説明する。第１図は一実施例で、コア１を
内包しこのコア１の外側にコア１よりも低屈折率の第１
クラッド２を設け、更にこの第１クラッドを内包しこの
第１クラッド２の外側にコア１よりも低屈折率で第１ク
ラッド２よりも高屈折率の第２クラッド３を設けており
、コア１を中心として第１クラッド２には応力付与部材
５Ａ。
発明の詳細な説明する。第１図は一実施例で、コア１を
内包しこのコア１の外側にコア１よりも低屈折率の第１
クラッド２を設け、更にこの第１クラッドを内包しこの
第１クラッド２の外側にコア１よりも低屈折率で第１ク
ラッド２よりも高屈折率の第２クラッド３を設けており
、コア１を中心として第１クラッド２には応力付与部材
５Ａ。
５Ｂが対向配置されている。
かかる単一偏波ファイバを製造するに当っては、概ね次
の工程となる。まず、第２図（ａ）に示す如くガラス層
１．ガラス層２．ガラス層３からなるガラスロッドをＶ
ＡＤ法にて形成する。ついで、ガラス層３内に第２図（
ｂ）の如く孔４Ａ、４Ｂをあける。つぎにこの孔４Ａ。
の工程となる。まず、第２図（ａ）に示す如くガラス層
１．ガラス層２．ガラス層３からなるガラスロッドをＶ
ＡＤ法にて形成する。ついで、ガラス層３内に第２図（
ｂ）の如く孔４Ａ、４Ｂをあける。つぎにこの孔４Ａ。
４Ｂ内に第２図（ｅｌの如くガラスロッド５Ａ。
５Ｂを挿入し、加熱線引きすることによっている。
このような単一偏波光ファイバでは次の特性となる。１
−なわち、コアとクラッドとの屈折率分布を示すと第５
図の如くなり、例えばコア５１をＧｏを添加した石英ガ
ラス、第１クラッド５２をＦを添加した石英ガラス、第
２クラツト５３を石英ガラスにて構成した場合、このよ
うな形状の屈折率分布を有する二重クラッド構造の単一
モードファイバでは、コア５１中の電磁界エネルギが第
１クラッド５２及び第２クラッド５３に漏れやすく、コ
ア５１と第１クラッド５２の外径比ａ／ｂおよびコア５
１． 第１クラッド５２．第２クラッド５３の屈折率ｎ
、、 ｎ２． ｎ３間の比屈折率差により決まる波長に
おいては、ＨＥ、ｔモードも漏れモードにな堕、カット
オフ状態となる。
−なわち、コアとクラッドとの屈折率分布を示すと第５
図の如くなり、例えばコア５１をＧｏを添加した石英ガ
ラス、第１クラッド５２をＦを添加した石英ガラス、第
２クラツト５３を石英ガラスにて構成した場合、このよ
うな形状の屈折率分布を有する二重クラッド構造の単一
モードファイバでは、コア５１中の電磁界エネルギが第
１クラッド５２及び第２クラッド５３に漏れやすく、コ
ア５１と第１クラッド５２の外径比ａ／ｂおよびコア５
１． 第１クラッド５２．第２クラッド５３の屈折率ｎ
、、 ｎ２． ｎ３間の比屈折率差により決まる波長に
おいては、ＨＥ、ｔモードも漏れモードにな堕、カット
オフ状態となる。
なお、第１図、第２図、第５図においては第２クラッド
３，５３に応力付与部材５Ａ。
３，５３に応力付与部材５Ａ。
５Ｂを備えた例を示しているが、この応力付与部材５Ａ
、５Ｂはクラッド内にあれば、第１クラ・ソド、第２ク
ラッドの区別な（設けることができる。
、５Ｂはクラッド内にあれば、第１クラ・ソド、第２ク
ラッドの区別な（設けることができる。
また、第５図（ａ） （ｂ）の差異はコア５１の屈折率
分布の違いを示すもので、第５図（ａｌでは屈折率が中
心部から外周方向に対して減少する分布であり、第５図
ｔｂ）は均一屈折率分布を示している。いずれにしても
単一偏波を得ることは可能である。
分布の違いを示すもので、第５図（ａｌでは屈折率が中
心部から外周方向に対して減少する分布であり、第５図
ｔｂ）は均一屈折率分布を示している。いずれにしても
単一偏波を得ることは可能である。
ここで、具体例を説明する。この具体例の偏波保持ファ
イバは屈折率１．４７３のＧｅＯ３−８ｉＯガラスから
なるコア、屈折率１．４４９の５ｉＯ−Ｆガラスからな
りコアを内包する第１クラッド、側近率１．４５８のＳ
ｉＯ２ガラスからなり第１クラッドを内包する第２クラ
ッド、およびＳ ｉ ０２−Ｂ２Ｏ２ガラスからなるコ
アの両側の応力付与部材から構成されている。
イバは屈折率１．４７３のＧｅＯ３−８ｉＯガラスから
なるコア、屈折率１．４４９の５ｉＯ−Ｆガラスからな
りコアを内包する第１クラッド、側近率１．４５８のＳ
ｉＯ２ガラスからなり第１クラッドを内包する第２クラ
ッド、およびＳ ｉ ０２−Ｂ２Ｏ２ガラスからなるコ
アの両側の応力付与部材から構成されている。
すなわち、まず屈折率１．４７３．直径１．６論のＧｅ
０−３ＬＯガラスＰＩ １ 、ｍ折率１．４４９゜直径
４．８ｍのＳｉＯ□−Ｆガラス層２、屈折率１．４５８
．直径４０＋ｎｍのＳｉＯ。ガラス層３からなるガラス
ロッドをＶＡＤ法で形成する（第２図（ａ）参照）。そ
してその断面において直径上で中心から９．４ｍｍの距
離の２点Ａ、Ｂをそれぞれ中心とする直径１１＋ｎｍの
孔４Ａ、４Ｂをあける（第２図（ｂ）参照）。次にこれ
らの孔４Ａ、４Ｂの両面を火炎研磨し、さらに１０％濃
度の硫酸液に３０分間漬けて洗浄した後、孔４Ａ、４Ｂ
の中に１５重量％の８２０Ｊを含む直径１０ｍのＳｉＯ
，−Ｂ２０３ガラスロツド５Ａ。
０−３ＬＯガラスＰＩ １ 、ｍ折率１．４４９゜直径
４．８ｍのＳｉＯ□−Ｆガラス層２、屈折率１．４５８
．直径４０＋ｎｍのＳｉＯ。ガラス層３からなるガラス
ロッドをＶＡＤ法で形成する（第２図（ａ）参照）。そ
してその断面において直径上で中心から９．４ｍｍの距
離の２点Ａ、Ｂをそれぞれ中心とする直径１１＋ｎｍの
孔４Ａ、４Ｂをあける（第２図（ｂ）参照）。次にこれ
らの孔４Ａ、４Ｂの両面を火炎研磨し、さらに１０％濃
度の硫酸液に３０分間漬けて洗浄した後、孔４Ａ、４Ｂ
の中に１５重量％の８２０Ｊを含む直径１０ｍのＳｉＯ
，−Ｂ２０３ガラスロツド５Ａ。
５Ｂをそれぞれ挿入しく第２図（ｅ）参照）、カーボン
抵抗炉を用いて温度約２０００℃、線引速度約３０ｍ／
分で外径１２５Ｉａに線引する。すると、コア径５，０
声の第１図のような偏波保持ファイバが形成される。
抵抗炉を用いて温度約２０００℃、線引速度約３０ｍ／
分で外径１２５Ｉａに線引する。すると、コア径５，０
声の第１図のような偏波保持ファイバが形成される。
このようにして作成された偏波保持ファイバは次のよう
な特性であった。すなわち、波長０．８５％に対する複
屈折率Ｂが５８１０−’波長１．５５７ａｎに対するＨ
Ｅ、、”モードの漏れ損失が１ ｄＢ／ ｋｙｎ 、
ＨＥ、□′モードの漏れ損失が２０ｄＢ／ ｋ＋ａであ
った。第６図に本実施例ファイバの損失波長特性を示す
。このように、ＨＥ、、’モードの漏れ損失は）Ｉ Ｅ
、ｔモードに比べて明らかに大きく、単一偏波光ファイ
バとなっていることがわかる。
な特性であった。すなわち、波長０．８５％に対する複
屈折率Ｂが５８１０−’波長１．５５７ａｎに対するＨ
Ｅ、、”モードの漏れ損失が１ ｄＢ／ ｋｙｎ 、
ＨＥ、□′モードの漏れ損失が２０ｄＢ／ ｋ＋ａであ
った。第６図に本実施例ファイバの損失波長特性を示す
。このように、ＨＥ、、’モードの漏れ損失は）Ｉ Ｅ
、ｔモードに比べて明らかに大きく、単一偏波光ファイ
バとなっていることがわかる。
〈発明の効果〉
思上説明したように、本発明によれば、ＨＥ、、’モー
ドとＨＥ、、’モードの一方がカットオフ状態となる帯
域が存在し、唯一の偏波モードのみを伝搬することがで
きる。従って本発明の単一偏波光ファイバは、ファイバ
センサーに適用されると、非常に感度を高め、さらにフ
ァイバのみで検光子が実現されるなど、計測、光通信な
どの分野で非常に有用なものである。
ドとＨＥ、、’モードの一方がカットオフ状態となる帯
域が存在し、唯一の偏波モードのみを伝搬することがで
きる。従って本発明の単一偏波光ファイバは、ファイバ
センサーに適用されると、非常に感度を高め、さらにフ
ァイバのみで検光子が実現されるなど、計測、光通信な
どの分野で非常に有用なものである。
第１図は本発明のファイバの実施例断面図、第２図（８
１（ｂｌ ｔｃ＋は製造工程図、第３図、第４図はそれ
ぞれ従来例の断面図、第５図（ａ） （ｂ）は屈折率分
布の説明図、第６図は損失波長特性線図である。 図 中、 １．４１．５１はコア、 ２は第１クラッド、 ３は第２クラッド、 ４Ｂは孔、 ５Ｂは応力付与部である。 １．３ ２．５ ３．５ ４Ａ。 ５Ａ。 郁 ゛÷ ／、Ａ１ りＩ） 図 （ｂ） 屈折率ｎ
１（ｂｌ ｔｃ＋は製造工程図、第３図、第４図はそれ
ぞれ従来例の断面図、第５図（ａ） （ｂ）は屈折率分
布の説明図、第６図は損失波長特性線図である。 図 中、 １．４１．５１はコア、 ２は第１クラッド、 ３は第２クラッド、 ４Ｂは孔、 ５Ｂは応力付与部である。 １．３ ２．５ ３．５ ４Ａ。 ５Ａ。 郁 ゛÷ ／、Ａ１ りＩ） 図 （ｂ） 屈折率ｎ
Claims (3)
- （１）コアと、 このコアを内包してその外側に形成され上 記コアより低屈折率の第１クラッドと、 この第１クラッドを内包してその外側に形 成され上記コアより低屈折率で上記第１クラッドよりも
高屈折率の第２クラッドと、 上記第１クラッド及び第２クラッドからな るクラッドのうち上記コアを中心とした対向位置に複屈
折を与えるよう形成された応力付与部と を有することを特徴とする単一偏波光ファ イバ。 - （２）請求項第１項において、上記コアの屈折率は中心
から外周方向に至るに従い減少することを特徴とする単
一偏波光ファイバ。 - （３）請求項第１項又は第２項において、コアがＧｅＯ
＿２を添加した石英ガラス、第１クラッドがフッ素を含
む石英ガラス、第２クラッドが石英ガラスであることを
特徴とする単一偏波光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1005920A JPH02187706A (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 単一偏波光ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1005920A JPH02187706A (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 単一偏波光ファイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02187706A true JPH02187706A (ja) | 1990-07-23 |
Family
ID=11624334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1005920A Pending JPH02187706A (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 単一偏波光ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02187706A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2040102A4 (en) * | 2006-07-12 | 2010-02-24 | Furukawa Electric Co Ltd | POLARIZATION-MAKING GLASS FIBER, METHOD FOR PRODUCING A POLARIZATION-RESERVING GLASS FIBER AND POLARIZATION-SAVING GLASS FIBER PLUG |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61174135A (ja) * | 1985-01-29 | 1986-08-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 定偏波フアイバの製造方法 |
| JPS61185703A (ja) * | 1985-02-14 | 1986-08-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 定偏波光フアイバ |
| JPS61200509A (ja) * | 1985-03-01 | 1986-09-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 絶対単一偏波帯域を有する定偏波フアイバ |
-
1989
- 1989-01-17 JP JP1005920A patent/JPH02187706A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61174135A (ja) * | 1985-01-29 | 1986-08-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 定偏波フアイバの製造方法 |
| JPS61185703A (ja) * | 1985-02-14 | 1986-08-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 定偏波光フアイバ |
| JPS61200509A (ja) * | 1985-03-01 | 1986-09-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 絶対単一偏波帯域を有する定偏波フアイバ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2040102A4 (en) * | 2006-07-12 | 2010-02-24 | Furukawa Electric Co Ltd | POLARIZATION-MAKING GLASS FIBER, METHOD FOR PRODUCING A POLARIZATION-RESERVING GLASS FIBER AND POLARIZATION-SAVING GLASS FIBER PLUG |
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