JPH03206405A - 絶対単一偏波ファイバ - Google Patents
絶対単一偏波ファイバInfo
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- JPH03206405A JPH03206405A JP2001068A JP106890A JPH03206405A JP H03206405 A JPH03206405 A JP H03206405A JP 2001068 A JP2001068 A JP 2001068A JP 106890 A JP106890 A JP 106890A JP H03206405 A JPH03206405 A JP H03206405A
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- Japan
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- core
- cladding
- refractive index
- 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】
く産業上の利用分野〉
本発明は、光ファイバ応用計？ｌ４Ｍやコヒーレント光
伝送方式等で要求されろ、偏波を、その特性を保持した
まま伝送させる偏波保持ファイバであって、特に単一傷
波面のみが伝搬される波長帯を有する絶対単一傷波ファ
イバに関する。
伝送方式等で要求されろ、偏波を、その特性を保持した
まま伝送させる偏波保持ファイバであって、特に単一傷
波面のみが伝搬される波長帯を有する絶対単一傷波ファ
イバに関する。
〈従来の技術〉
光通信技術の進展に伴い、現在、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
れていろ光集積回路（光ＩＣ）では、光ファイバからの
出力が指定された方向の直ＩＩ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ｉａｓ波であることが要求されている。そこで
、傷波面を保持したまま直線傷・波を伝搬させる傷波保
持光ファイバが開発されている。
バが使用されている。その中で、各種通信装置に用いら
れていろ光集積回路（光ＩＣ）では、光ファイバからの
出力が指定された方向の直ＩＩ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ｉａｓ波であることが要求されている。そこで
、傷波面を保持したまま直線傷・波を伝搬させる傷波保
持光ファイバが開発されている。
第４図及び第５図には、この偏波保持光ファイバの従来
の例を示してあり、第４図及び第５図はそれぞれ楕円コ
アファイバ４０及び非軸対称応力付与型ファイバ５０の
断面を示す。
の例を示してあり、第４図及び第５図はそれぞれ楕円コ
アファイバ４０及び非軸対称応力付与型ファイバ５０の
断面を示す。
第４図に示すように楕円コアファイバ４０では、コア４
１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Ｍ（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、 １３ｏｃ（楕円偏平率）×（比屈折率Δ）２という関係
を有する。但し、比屈折率Δはコア４１の屈折率ｎ１及
びクラッド４２の屈折率ｎ２により、 の式で表わされる。
１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Ｍ（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、 １３ｏｃ（楕円偏平率）×（比屈折率Δ）２という関係
を有する。但し、比屈折率Δはコア４１の屈折率ｎ１及
びクラッド４２の屈折率ｎ２により、 の式で表わされる。
したがって、楕円コアファイバ４０では、コア４１とク
ラッド４２との屈折率ｎ，，ｎ２並びにコア４１の楕円
偏平率を操作することにより、高い複屈折率Ｂｌｅ得て
ｘ，ｙ２方向の直交ａ波に複屈折性を与え、これらのエ
ネルギー結合を抑制することができる。
ラッド４２との屈折率ｎ，，ｎ２並びにコア４１の楕円
偏平率を操作することにより、高い複屈折率Ｂｌｅ得て
ｘ，ｙ２方向の直交ａ波に複屈折性を与え、これらのエ
ネルギー結合を抑制することができる。
一方、第５図に示す非軸対称応力付与型ファイバ５０で
は、コア５１の断面は円形であるが、クラッド５２中に
設けた一対の応力付与部材５３によってコア５１に一方
向（ｘ軸方向）の応力が加えられており、これによって
コア５１の内部に歪が生じて本来は等方性の物体であっ
たコア５１が異方性となり、上記楕円コアファイバ４０
のコア４１と同様に高い複屈折率を得ろものである。
は、コア５１の断面は円形であるが、クラッド５２中に
設けた一対の応力付与部材５３によってコア５１に一方
向（ｘ軸方向）の応力が加えられており、これによって
コア５１の内部に歪が生じて本来は等方性の物体であっ
たコア５１が異方性となり、上記楕円コアファイバ４０
のコア４１と同様に高い複屈折率を得ろものである。
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Ｈ Ｅ，，ｘ及びＨＥｌｌＹ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、唯一っの傷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Ｈ Ｅ，，ｘ及びＨＥｌｌＹ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、唯一っの傷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。
く発明が解決しようとする課題〉
しかし、前述したような従来の複屈折ファイバでは所定
の偏波が保存されると共に、この偏波とは直交する偏波
が速度，損失等で異なる状態ではあるが同時に伝搬され
る。したがって、かかる複屈折ファイバを例えば測定装
置として適用するには、不必要な直交偏波成分を除去し
て所定の偏波成分のみを抽出するための検光子等が必要
となるという問題がある。
の偏波が保存されると共に、この偏波とは直交する偏波
が速度，損失等で異なる状態ではあるが同時に伝搬され
る。したがって、かかる複屈折ファイバを例えば測定装
置として適用するには、不必要な直交偏波成分を除去し
て所定の偏波成分のみを抽出するための検光子等が必要
となるという問題がある。
本発明はこのような事情に鑑み、受光側に検光子などの
所定傷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傷波モードのみを伝搬させる
絶対単一偏波ファイバを提供することを目的とする。
所定傷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傷波モードのみを伝搬させる
絶対単一偏波ファイバを提供することを目的とする。
く課題を解決するための手段〉
前記目的を達成する本発明にかかる絶対単一傷波ファイ
バは、コアと、このコアの外周に形威されて当該コアよ
りも低屈折率の第１クラッドと、この第１クラッドの外
側に形成されて当該第１クラッドよりも高屈折率であり
且つ前記コアの中心部よりも低屈折率である第２クラッ
ドと、この第２クラッド中にあって前記コアを軸と直交
する方向に挾んで対向して配置され当該コアに複屈折率
を与える応力付与部とを備える光ファイバであって・前
記第１クラッドの前記応力付与部を結ぶ方向の厚さがそ
れと直交する方向の厚さより大きいことを特徴とする。
バは、コアと、このコアの外周に形威されて当該コアよ
りも低屈折率の第１クラッドと、この第１クラッドの外
側に形成されて当該第１クラッドよりも高屈折率であり
且つ前記コアの中心部よりも低屈折率である第２クラッ
ドと、この第２クラッド中にあって前記コアを軸と直交
する方向に挾んで対向して配置され当該コアに複屈折率
を与える応力付与部とを備える光ファイバであって・前
記第１クラッドの前記応力付与部を結ぶ方向の厚さがそ
れと直交する方向の厚さより大きいことを特徴とする。
上記構成を有する絶対単一偏波ファイバの一例の断面並
びにそのＸ軸及びｙ軸方向の屈折率分布を第１図及び第
２図（ａ），（ｂ）に示す。
びにそのＸ軸及びｙ軸方向の屈折率分布を第１図及び第
２図（ａ），（ｂ）に示す。
両図に示すように、中心から半径ａの部分のコア１１は
ｎ！の屈折率を有し、その外側の部分の第１クラッド１
２はｎ１より小さいｎ２の屈折率を有し、さらにその外
側の第２クラッド１３はｎより小さいがｎ２より大きい
ｎ３の屈折率を有している。
ｎ！の屈折率を有し、その外側の部分の第１クラッド１
２はｎ１より小さいｎ２の屈折率を有し、さらにその外
側の第２クラッド１３はｎより小さいがｎ２より大きい
ｎ３の屈折率を有している。
ここで、第１クラッド１２は断面が略楕円形状をしてお
り、その長軸を図中Ｘ軸方向に一致させている。よって
、Ｘ軸方向においてはｂ。の範囲までがｎ２の屈折率と
なり、Ｙ軸方向においてはｂ２の範囲までがｎ２の屈折
率となる。そして、第２クラッド１３のＸ軸方向には、
コア１１を挾んで対向する位置に一対の応力付与部１４
ａ，１４ｂが設けられており、これら応力付与部１４ａ
，１４ｂを結フｌｉｔト第１クラッド１２の長軸方向と
カ一致するようになっている。なお、応カ付与部１４の
屈折率は特に限定されないが、この例ではｎ２より小さ
いｎ４となっていろ。
り、その長軸を図中Ｘ軸方向に一致させている。よって
、Ｘ軸方向においてはｂ。の範囲までがｎ２の屈折率と
なり、Ｙ軸方向においてはｂ２の範囲までがｎ２の屈折
率となる。そして、第２クラッド１３のＸ軸方向には、
コア１１を挾んで対向する位置に一対の応力付与部１４
ａ，１４ｂが設けられており、これら応力付与部１４ａ
，１４ｂを結フｌｉｔト第１クラッド１２の長軸方向と
カ一致するようになっている。なお、応カ付与部１４の
屈折率は特に限定されないが、この例ではｎ２より小さ
いｎ４となっていろ。
このような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１１中の電磁界エネルギーが
内側の第１クラッド１２及び外側の第２クラッド１３に
漏れやすく、コア外径、コア１１と第１クラッド１２と
の外径比ａ ／ ｂ並びにコア１１，第１クラッド１２
及び第２クラッド１３の屈折率ｎ１，ｎ，，ｎ３間の比
屈折率差により決まる波長においては、ＨＥ，，モード
も漏れモードになり、カットオフ状態となる。
モードファイバでは、コア１１中の電磁界エネルギーが
内側の第１クラッド１２及び外側の第２クラッド１３に
漏れやすく、コア外径、コア１１と第１クラッド１２と
の外径比ａ ／ ｂ並びにコア１１，第１クラッド１２
及び第２クラッド１３の屈折率ｎ１，ｎ，，ｎ３間の比
屈折率差により決まる波長においては、ＨＥ，，モード
も漏れモードになり、カットオフ状態となる。
そして、かかる二重クラッド構造の単一モードファイバ
に応力付与部１４ａ，１４ｂを設けてコア１１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Ｈ Ｅ，１ｙモードとのうち、一方の
傷波モードはその伝搬定数がクラッドの伝搬定数よりも
大きくなり伝搬可能であるが、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も小さいか等しくな
ってカットオフ状態となるような波長域が存在するよう
になる。つまり、乙の波長域が単一傷波領域となる。
に応力付与部１４ａ，１４ｂを設けてコア１１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Ｈ Ｅ，１ｙモードとのうち、一方の
傷波モードはその伝搬定数がクラッドの伝搬定数よりも
大きくなり伝搬可能であるが、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も小さいか等しくな
ってカットオフ状態となるような波長域が存在するよう
になる。つまり、乙の波長域が単一傷波領域となる。
さらに、本発明においては、第１クラッド１２が略楕円
形であり、応力が付与される方向（図中Ｘ軸方向）と、
これに直交する方向（図中Ｙ軸方向）で上述したａ ／
ｂがそれぞれａ ／ ｂ， ｐ ａ ／ ｂ，となっ
て異なるので、この効果により ＨＥ，，Ｘモードのカットオフ波長＞ＨＥ，，’モード
のカットオフ波長となる。すなわち、両傷波モード間の
カットオフ波長の差がより大きくすることができ、これ
により単一偏波領域を広くとることができる。
形であり、応力が付与される方向（図中Ｘ軸方向）と、
これに直交する方向（図中Ｙ軸方向）で上述したａ ／
ｂがそれぞれａ ／ ｂ， ｐ ａ ／ ｂ，となっ
て異なるので、この効果により ＨＥ，，Ｘモードのカットオフ波長＞ＨＥ，，’モード
のカットオフ波長となる。すなわち、両傷波モード間の
カットオフ波長の差がより大きくすることができ、これ
により単一偏波領域を広くとることができる。
なお、第１クラッド１２は当然略楕円形に限定されろも
のではなく、要は応力が付与される方向と、これに直交
する方向とにおける厚さが異なる形状であればよい。ま
た、各部の材質Ｌよ特に限定されない。
のではなく、要は応力が付与される方向と、これに直交
する方向とにおける厚さが異なる形状であればよい。ま
た、各部の材質Ｌよ特に限定されない。
く実 施 例〉
第１図に示す構成と同様な絶対単一傷波ファイバを製造
した。
した。
本実施例では、コア１１を屈折率１． ４ ６ ３のＧ
ｏｏ２− Ｓ ｉｏ２ガラス、このコア１１の内包する
第１クラッド１２を屈折率１．４５４のｓｉｏ２−Ｆガ
ラス、第１クラッド１２を内包する第２クラッド１３を
屈折率１． ４ ５ ８の純Ｓ ｉ Ｏ，ガラス、コア
１１を挾んで軸に直交する方向両側に設けられた応力付
与部１４ａ，１４ｂをＳ ｉ Ｏ， − Ｂ２０３ガラ
スで構成した。
ｏｏ２− Ｓ ｉｏ２ガラス、このコア１１の内包する
第１クラッド１２を屈折率１．４５４のｓｉｏ２−Ｆガ
ラス、第１クラッド１２を内包する第２クラッド１３を
屈折率１． ４ ５ ８の純Ｓ ｉ Ｏ，ガラス、コア
１１を挾んで軸に直交する方向両側に設けられた応力付
与部１４ａ，１４ｂをＳ ｉ Ｏ， − Ｂ２０３ガラ
スで構成した。
かかる絶対単一偏波ファイバを製造するには、まず、コ
ア１１となるＧｅｍ２− Ｓ ｉ Ｏ２ガラス層の外側
に第１クラッド１２となるＳ ｉ Ｏ２−Ｆガラス層を
有する直径１２ｍｍφのガラスロッドをＶＡＤ法により
形成する。次いで、このガラスロッドの外周を研削加エ
レて長軸径１ ０ ＋ｍ ，短軸径６＋ｗの断面略楕円
形状のロッドとする。そして、この楕円形状のロッドの
周囲にＳＩＯ２ガラス微粒子を堆積させた後、抵抗炉に
て透明ガラス化、延伸加工し、直径２５ｍφのガラスロ
ッドを得た。次に、第１クラ，ドとなるＳ ｉ Ｏ２−
Ｆガラス層の長軸上にあってコア中心から等距離の位
置を中心として軸に平行な方向に直径８■φの孔を形成
し、予め準備したＳ ｉ Ｏ２− Ｂ，０３ロッドを挿
入・固定した。
ア１１となるＧｅｍ２− Ｓ ｉ Ｏ２ガラス層の外側
に第１クラッド１２となるＳ ｉ Ｏ２−Ｆガラス層を
有する直径１２ｍｍφのガラスロッドをＶＡＤ法により
形成する。次いで、このガラスロッドの外周を研削加エ
レて長軸径１ ０ ＋ｍ ，短軸径６＋ｗの断面略楕円
形状のロッドとする。そして、この楕円形状のロッドの
周囲にＳＩＯ２ガラス微粒子を堆積させた後、抵抗炉に
て透明ガラス化、延伸加工し、直径２５ｍφのガラスロ
ッドを得た。次に、第１クラ，ドとなるＳ ｉ Ｏ２−
Ｆガラス層の長軸上にあってコア中心から等距離の位
置を中心として軸に平行な方向に直径８■φの孔を形成
し、予め準備したＳ ｉ Ｏ２− Ｂ，０３ロッドを挿
入・固定した。
このように形成した母材を抵抗炉中で約２１００℃に加
熱・溶融して一体化しつつ線引きし、直径１２５μｍの
ファイバを得た。
熱・溶融して一体化しつつ線引きし、直径１２５μｍの
ファイバを得た。
このようにして作威された傷波保持ファイバは、波長０
．８５μｍに対する複屈折率Ｂが５×１０ であり、波
長１．５５μｍに対するＨＥ，ｉｘ％ 一Ｆ （Ｄ漏ｔ
Ｌｍ失ｈｓ １ ｄＢ ／ｋｍ， Ｈ Ｅ，，ｙモード
の漏れ損失が２ ０ ｄＢ ／ ｋｍであった。
．８５μｍに対する複屈折率Ｂが５×１０ であり、波
長１．５５μｍに対するＨＥ，ｉｘ％ 一Ｆ （Ｄ漏ｔ
Ｌｍ失ｈｓ １ ｄＢ ／ｋｍ， Ｈ Ｅ，，ｙモード
の漏れ損失が２ ０ ｄＢ ／ ｋｍであった。
そして、この偏波保持ファイバは、第３図に示すような
損失波長特性を有している。
損失波長特性を有している。
このように、本実施例の傷波保持ファイバは、Ｈ Ｅ，
ＩＹモードの漏れ損失がＨ Ｅ，，ｘモードに比べて明
らかに大きく、絶対単一傷波ファイバであることが判か
る。
ＩＹモードの漏れ損失がＨ Ｅ，，ｘモードに比べて明
らかに大きく、絶対単一傷波ファイバであることが判か
る。
く発明の効果〉
以上説明したように、本発明にかかる絶対単一掃波ファ
イバは、ＨＥ１１ＫモードとＨ Ｅ，，Ｙモードの何れ
か一方がカットオフ状態となる波長域を有すると共にこ
の波長域を広くとることができ、この波長域において唯
一の偏波モードのみを伝搬することができるので例えば
ファイバセンサに適用されると非常に感度を高め、さら
に受光側に検光子などの所定偏波抽出手段が不必要とな
り、計測，光通信などの分野で非常に有用である。
イバは、ＨＥ１１ＫモードとＨ Ｅ，，Ｙモードの何れ
か一方がカットオフ状態となる波長域を有すると共にこ
の波長域を広くとることができ、この波長域において唯
一の偏波モードのみを伝搬することができるので例えば
ファイバセンサに適用されると非常に感度を高め、さら
に受光側に検光子などの所定偏波抽出手段が不必要とな
り、計測，光通信などの分野で非常に有用である。
第１図は本発明にかかる絶対単一傷波ファイバの一例を
示す断面図、第２図はその屈折率分布図、第３図は実施
例にかかる絶対単一偏波ファイバの損失波長特性を示す
グラフ、第４図及び第５図はそれぞれ従来技術にかかる
傷波保持ファイバを示す断面図である。 図 面 中、 １１はコア、 １２は第１クラッド、 １３は第２クラッド、 １４ａ，１４ｂは応力付与部である。
示す断面図、第２図はその屈折率分布図、第３図は実施
例にかかる絶対単一偏波ファイバの損失波長特性を示す
グラフ、第４図及び第５図はそれぞれ従来技術にかかる
傷波保持ファイバを示す断面図である。 図 面 中、 １１はコア、 １２は第１クラッド、 １３は第２クラッド、 １４ａ，１４ｂは応力付与部である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 コアと、このコアの外周に形成されて当該コアよりも低
屈折率の第１クラッドと、この第１クラッドの外側に形
成されて当該第１クラッドよりも高屈折率であり且つ前
記コアの中心部よりも低屈折率である第２クラッドと、
この第２クラッド中にあって前記コアを軸と直交する方
向に挾んで対向して配置され当該コアに複屈折を与える
応力付与部とを備える光ファイバであって、 前記第１クラッドの前記応力付与部を結ぶ方向の厚さが
それと直交する方向の厚さより大きいことを特徴とする
絶対単一偏波ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001068A JPH03206405A (ja) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | 絶対単一偏波ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001068A JPH03206405A (ja) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | 絶対単一偏波ファイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03206405A true JPH03206405A (ja) | 1991-09-09 |
Family
ID=11491212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001068A Pending JPH03206405A (ja) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | 絶対単一偏波ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03206405A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7050672B1 (en) | 1999-08-20 | 2006-05-23 | Fujikura Ltd. | Polarization-maintaining optical fiber and polarization-maintaining optical fiber component |
-
1990
- 1990-01-09 JP JP2001068A patent/JPH03206405A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7050672B1 (en) | 1999-08-20 | 2006-05-23 | Fujikura Ltd. | Polarization-maintaining optical fiber and polarization-maintaining optical fiber component |
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