JPH0242202B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0242202B2 JPH0242202B2 JP58054293A JP5429383A JPH0242202B2 JP H0242202 B2 JPH0242202 B2 JP H0242202B2 JP 58054293 A JP58054293 A JP 58054293A JP 5429383 A JP5429383 A JP 5429383A JP H0242202 B2 JPH0242202 B2 JP H0242202B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- cladding
- refractive index
- clad
- single mode
- Prior art date
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Links
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 27
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 18
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 7
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/036—Optical fibres with cladding with or without a coating core or cladding comprising multiple layers
- G02B6/03616—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference
- G02B6/03638—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 3 layers only
- G02B6/03655—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 3 layers only arranged - + +
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はシリカコア単一モード光フアイバに関
するものである。
するものである。
光フアイバには、一般にコア材としてSiO2と
屈折率を高めるためのGeO2やP2O5などを含むド
ープシリカが用いられている。
屈折率を高めるためのGeO2やP2O5などを含むド
ープシリカが用いられている。
これは、コアの外側のクラツドとしてシリカを
用いることが製造面からも最も容易であり、かつ
特性的にもそのような構造の光フアイバが比較的
優れた伝送特性を示していたためである。
用いることが製造面からも最も容易であり、かつ
特性的にもそのような構造の光フアイバが比較的
優れた伝送特性を示していたためである。
ところが光フアイバの用途の拡大とともに放射
線の存在する場所において光フアイバが使用され
るケースが現われ、耐放射線性の要求が出されて
来はじめた。
線の存在する場所において光フアイバが使用され
るケースが現われ、耐放射線性の要求が出されて
来はじめた。
本発明者らの実験検討結果によれば、耐放射線
性をある程度充足するためには、光フアイバのコ
アが高純度SiO2であることが望ましいが、そう
するとクラツドとしてSiO2より屈折率の低いも
のを選択して構成しなければならず、現実にはこ
れが大きな問題点であつた。
性をある程度充足するためには、光フアイバのコ
アが高純度SiO2であることが望ましいが、そう
するとクラツドとしてSiO2より屈折率の低いも
のを選択して構成しなければならず、現実にはこ
れが大きな問題点であつた。
すなわち、製造面を考慮すると最外層は高純度
シリカであることが便利であるため、これを単一
モード光フアイバに当てはめると、第１図のよう
な屈折率分布を示すことになる。
シリカであることが便利であるため、これを単一
モード光フアイバに当てはめると、第１図のよう
な屈折率分布を示すことになる。
もちろん最外層の高純度シリカはコアほどに高
純度である必要はないが、格別のドーパントを含
まないため屈折率はコアとほぼ等しくなる。
純度である必要はないが、格別のドーパントを含
まないため屈折率はコアとほぼ等しくなる。
第１図において、１１はコア、１２は第１クラ
ツド、１３は第２クラツドである。
ツド、１３は第２クラツドである。
ここで励振される波は構造上漏洩波である。
そのため低損失にするためには第１クラツドの
厚さをコア半径Ｔに対し十分とらねばならない。
具体的には正規化周波数を2.2とするとコア半径
の６倍以上とらねばいけない。この理由より太コ
ア径の光フアイバを製作しようとすると外径寸法
上制限される場合が生ずる。さらにコア径の長手
方向変動が漏洩波の減衰定数に与える影響が大き
く、均一で長尺なフアイバを作ることが難しい。
コア径を上記の理由で大きくできないためフアイ
バ同志の接続、光源との結合が難しいという問題
があつた。
厚さをコア半径Ｔに対し十分とらねばならない。
具体的には正規化周波数を2.2とするとコア半径
の６倍以上とらねばいけない。この理由より太コ
ア径の光フアイバを製作しようとすると外径寸法
上制限される場合が生ずる。さらにコア径の長手
方向変動が漏洩波の減衰定数に与える影響が大き
く、均一で長尺なフアイバを作ることが難しい。
コア径を上記の理由で大きくできないためフアイ
バ同志の接続、光源との結合が難しいという問題
があつた。
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解
消し、低損失なシリカコア単一モード光フアイバ
を提供することにある。
消し、低損失なシリカコア単一モード光フアイバ
を提供することにある。
すなわち、本発明の要旨は、コア、第１クラツ
ド、第２クラツド及び第３クラツドを有する単一
モード光フアイバにおいて、コア及び第３クラツ
ドが高純度シリカであり、コアの屈折率n1、コア
に隣接する第１クラツドの屈折率n2、第２クラツ
ドツトの屈折率n3が n1＞n3＞n2 （n1−n2）２（n1−n3） なる関係にあり、コア半径をＴ、第１クラツド厚
さをδ1T、第１クラツドと第２クラツドとの合計
厚さをδ2Tとしたとき ０＜δ1１ 3.5δ2＜６ であることにある。
ド、第２クラツド及び第３クラツドを有する単一
モード光フアイバにおいて、コア及び第３クラツ
ドが高純度シリカであり、コアの屈折率n1、コア
に隣接する第１クラツドの屈折率n2、第２クラツ
ドツトの屈折率n3が n1＞n3＞n2 （n1−n2）２（n1−n3） なる関係にあり、コア半径をＴ、第１クラツド厚
さをδ1T、第１クラツドと第２クラツドとの合計
厚さをδ2Tとしたとき ０＜δ1１ 3.5δ2＜６ であることにある。
本発明の構成を、一実施例を示す第２図を参照
して具体的に説明する。
して具体的に説明する。
第２図において、２１はコア、２２は第１クラ
ツド、２３は第２クラツド、２４は第３クラツド
であり、それぞれの屈折率をn1，n2，n3，n4とす
ると、 n1〜n4＞n3＞n2 （n1−n2）２（n1−n3） なる関係にある。
ツド、２３は第２クラツド、２４は第３クラツド
であり、それぞれの屈折率をn1，n2，n3，n4とす
ると、 n1〜n4＞n3＞n2 （n1−n2）２（n1−n3） なる関係にある。
ここでコアと第１クラツドの比屈接率差をΔ1、
コアと第２クラツドの比屈接率差をΔ2とし、
（Δ1／Δ2）＝２の関係にすると単一モードの動作
範囲は第３図に示す様に2.25＜v´＜4.3となる。た
だし、v´はv´＝n1（2π／λ）T2√1で定義される
正規化周波数、λは使用波長、Ｔはコア半径であ
る。製造上の作り易さ、およびフアイバの径変動
等を考慮し、動作点をv´＝3.5に設定した場合、第
１クラツドの厚さをδ1T、コアとサポート管間隔
すなわち第１クラツドと第２クラツドの合計厚さ
をδ2TとするとLP01モードとLP11モードの漏洩に
よる減衰定数は第４図の様になる。それ故、
LP11モードの漏洩による損失106dB／Km以上、
LP01モードの漏洩による損失は無視し得る条件
として０＜δ1１，δ23.5を得る。以上の条件
を満足するフアイバは長尺でも短尺（数cm）でも
単一モードである。δ1を１より大きくすれば長尺
（数百ｍ）では単一モード、短尺では２モードで
ある場合が出てくる。これは第３図のδ2とLP11モ
ードの漏洩による減衰定数の関係より明らかであ
る。δ2を3.5より小さくすれば LP01モードも漏洩による減衰を受ける。
コアと第２クラツドの比屈接率差をΔ2とし、
（Δ1／Δ2）＝２の関係にすると単一モードの動作
範囲は第３図に示す様に2.25＜v´＜4.3となる。た
だし、v´はv´＝n1（2π／λ）T2√1で定義される
正規化周波数、λは使用波長、Ｔはコア半径であ
る。製造上の作り易さ、およびフアイバの径変動
等を考慮し、動作点をv´＝3.5に設定した場合、第
１クラツドの厚さをδ1T、コアとサポート管間隔
すなわち第１クラツドと第２クラツドの合計厚さ
をδ2TとするとLP01モードとLP11モードの漏洩に
よる減衰定数は第４図の様になる。それ故、
LP11モードの漏洩による損失106dB／Km以上、
LP01モードの漏洩による損失は無視し得る条件
として０＜δ1１，δ23.5を得る。以上の条件
を満足するフアイバは長尺でも短尺（数cm）でも
単一モードである。δ1を１より大きくすれば長尺
（数百ｍ）では単一モード、短尺では２モードで
ある場合が出てくる。これは第３図のδ2とLP11モ
ードの漏洩による減衰定数の関係より明らかであ
る。δ2を3.5より小さくすれば LP01モードも漏洩による減衰を受ける。
第３図においてｕはコア内の正規化横方向位相
数である。
数である。
なお、（Δ1／Δ2）＞２とすることにより、v´の動
作範囲は2.5／4.7、3.0〜5.5というように移向し、
実質的波長域は大幅に広くなる。
作範囲は2.5／4.7、3.0〜5.5というように移向し、
実質的波長域は大幅に広くなる。
δ2は3.5より大きければ伝送上の問題はないが、
コア径と光フアイバ外径との関係を考慮すると、
あまり大きいものは現実的でなく、3.5δ2＜６
が適当な範囲である。
コア径と光フアイバ外径との関係を考慮すると、
あまり大きいものは現実的でなく、3.5δ2＜６
が適当な範囲である。
以上説明したような本発明の単一モード光フア
イバであれば次のような顕著な効果を奏する。
イバであれば次のような顕著な効果を奏する。
(1) 従来構造に比べてコア径が大きくできるた
め、単一モード光フアイバ同志の接続及び光源
との結合が容易である。
め、単一モード光フアイバ同志の接続及び光源
との結合が容易である。
(2) 界分布閉じ込めが良いため長手方向の径変動
による影響が小さい。
による影響が小さい。
(3) 単一モード動作の波長域が広く、製造も容易
である。
である。
(4) コアは高純度シリカであり、耐放射線性は良
好である。
好である。
第１図は従来のシリカコア単一モード光フアイ
バの屈折率分布及び断面を示す説明図、第２図は
本発明のシリカコア単一モード光フアイバの屈折
率分布及び断面を示す説明図、第３図は本発明の
シリカコア単一モード光フアイバの単一モード動
作域を示す線図であり、第４図はδ1とLP11モード
及びδ2とLP01モードの漏洩による損失の関係を示
す線図である。 ２１：コア、２２：第１クラツド、２３：第２
クラツド、２４：第３クラツド。
バの屈折率分布及び断面を示す説明図、第２図は
本発明のシリカコア単一モード光フアイバの屈折
率分布及び断面を示す説明図、第３図は本発明の
シリカコア単一モード光フアイバの単一モード動
作域を示す線図であり、第４図はδ1とLP11モード
及びδ2とLP01モードの漏洩による損失の関係を示
す線図である。 ２１：コア、２２：第１クラツド、２３：第２
クラツド、２４：第３クラツド。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ コア、第１クラツド、第２クラツド及び第３
クラツドを有する単一モード光フアイバにおい
て、コア及び第３クラツドが高純度シリカであ
り、コアの屈折率n1、コアに隣接する第１クラツ
ドの屈折率n2、第２クラツドの屈折率n3が n1＞n3＞n2 （n1−n2）２（n1−n3） なる関係にあり、コア半径をＴ、第１クラツド厚
さをδ1T、第１クラツドと第２クラツドとの合計
厚さをδ2Tとしたとき ０＜δ1１ 3.5δ2＜６ であることを特徴とするシリカコア単一モード光
フアイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58054293A JPS59178404A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | シリカコア単一モ−ド光フアイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58054293A JPS59178404A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | シリカコア単一モ−ド光フアイバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59178404A JPS59178404A (ja) | 1984-10-09 |
| JPH0242202B2 true JPH0242202B2 (ja) | 1990-09-21 |
Family
ID=12966517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58054293A Granted JPS59178404A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | シリカコア単一モ−ド光フアイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59178404A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101373238B (zh) * | 2008-08-20 | 2010-09-08 | 富通集团有限公司 | 弯曲损耗不敏感的单模光纤 |
| AU2017264006B2 (en) * | 2016-05-12 | 2021-10-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Multicore optical fiber, fiber bragg grating, and method for manufacturing fiber bragg grating |
-
1983
- 1983-03-30 JP JP58054293A patent/JPS59178404A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59178404A (ja) | 1984-10-09 |
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