JPH0350506A - 絶対単一偏波光ファイバ - Google Patents
絶対単一偏波光ファイバInfo
- Publication number
- JPH0350506A JPH0350506A JP1184720A JP18472089A JPH0350506A JP H0350506 A JPH0350506 A JP H0350506A JP 1184720 A JP1184720 A JP 1184720A JP 18472089 A JP18472089 A JP 18472089A JP H0350506 A JPH0350506 A JP H0350506A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- cladding
- refractive index
- optical fiber
- clad
- Prior art date
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- Pending
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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、光ファイバ応用計測器やコヒーレント光伝送
方式等で要求される傷波を、その特性を保持したまま伝
送させろ傷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偏波光ファイバ
に関する。
方式等で要求される傷波を、その特性を保持したまま伝
送させろ傷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偏波光ファイバ
に関する。
く従来の技術〉
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
れている光集積回路（光ＩＣ）では、光ファイバからの
出力が指定された方向の直１１Ｉ！傷波であることが前
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ｗＸ偏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掃波を伝搬させる偏波
保持光ファイバが（！１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
れている光集積回路（光ＩＣ）では、光ファイバからの
出力が指定された方向の直１１Ｉ！傷波であることが前
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ｗＸ偏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掃波を伝搬させる偏波
保持光ファイバが（！１発されている。
第５図及び第６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５図及び第６図はそれぞれ楕円コ
アファイバ５０及び非軸対称応力付与型ファイバ６０の
断面を示す。
の例を示してあり、第５図及び第６図はそれぞれ楕円コ
アファイバ５０及び非軸対称応力付与型ファイバ６０の
断面を示す。
第５図に示すように楕円コアファイバ５０では、コア５
ｌ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、 ＢＯ’（ｔｌｆ円偏平率） Ｘ ｒ比屈折率Δ） ’と
いう関係を有する。但し、比屈折率Δはコア５１の屈折
率ｎ１及びクラッド５２の屈折率ｎ２により、 の式で表わされる。
ｌ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、 ＢＯ’（ｔｌｆ円偏平率） Ｘ ｒ比屈折率Δ） ’と
いう関係を有する。但し、比屈折率Δはコア５１の屈折
率ｎ１及びクラッド５２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５０では、コア５１とク
ラッド５２との屈折率ｎ，，ｎ，並びにコア５１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５２との屈折率ｎ，，ｎ，並びにコア５１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６図に示す非軸対称応力付与型ファイバ６ｏで
は、コア６１の断面は円形であるが、クラッド６２中に
設けた一対の応力付与部材６３によってコア６１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６１の内部に歪が生じて本来は等方性の物体であっ
たコ１６１が異方性となり、上記楕円コアファイバ５０
のコア５１と同様に高い複屈折率を得るものである。
は、コア６１の断面は円形であるが、クラッド６２中に
設けた一対の応力付与部材６３によってコア６１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６１の内部に歪が生じて本来は等方性の物体であっ
たコ１６１が異方性となり、上記楕円コアファイバ５０
のコア５１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，１ｘ及び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、唯一つ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ＨＥ，１ｘ及び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、唯一つ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率ファイバでは所
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、かかる複屈折率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
去して所定の傷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。
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、かかる複屈折率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
去して所定の傷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。
本発明は乙のような事情に鑑み、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傷波モードのみを伝搬させる
絶対単一偏波光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偏波光ファ
イバは、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
ッドとを備える光ファイバであって、 前記コアを軸と直交する方向に挾んで対向し且つ前記第
１クラッドと前記第２クラッドにまたがる位置に配置さ
れて当該コアに複屈折を与える応力付与部を有すること
を特徴とする。
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傷波モードのみを伝搬させる
絶対単一偏波光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偏波光ファ
イバは、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
ッドとを備える光ファイバであって、 前記コアを軸と直交する方向に挾んで対向し且つ前記第
１クラッドと前記第２クラッドにまたがる位置に配置さ
れて当該コアに複屈折を与える応力付与部を有すること
を特徴とする。
上記構成を有する絶対単一掃波光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（ａｌ，（ｂｌに示す。
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（ａｌ，（ｂｌ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
ｎ０の屈折率を有し、その外側半径ｂまでの部分の第１
クラッド１２はｎ０より小さいｎの屈折率を有し、さら
にその外側の第２クラッド１３はｎ２の屈折率を有して
いる。
ｎ０の屈折率を有し、その外側半径ｂまでの部分の第１
クラッド１２はｎ０より小さいｎの屈折率を有し、さら
にその外側の第２クラッド１３はｎ２の屈折率を有して
いる。
また、コア１１を軸に直交する方向に挾んで対向し且つ
、第１クラッド１２と第２クラッド１３とをまたぐよう
に配置された応力付与部１４ｍ，１４ｂは第１クラッド
１２と同じｎ１の屈折率を有していろ。なお、ｎ２はｎ
０とｎ，の間の値となっている。
、第１クラッド１２と第２クラッド１３とをまたぐよう
に配置された応力付与部１４ｍ，１４ｂは第１クラッド
１２と同じｎ１の屈折率を有していろ。なお、ｎ２はｎ
０とｎ，の間の値となっている。
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ｎ．， ｎ２， ｎ，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ｎ．， ｎ２， ｎ，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
の第１クラッドと第２クラッドとにまたがる位置に応力
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、二重クラッド構造におけろ第１クラッド
の溝の幅が実質的に２方向で異なるため、厘交する２つ
の傷波モード、すなわちＨＥ，，”モードとＨＥ Ｙ
モードとのうち、一方の帽波モードはその伝搬定数がク
ラク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。
の第１クラッドと第２クラッドとにまたがる位置に応力
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、二重クラッド構造におけろ第１クラッド
の溝の幅が実質的に２方向で異なるため、厘交する２つ
の傷波モード、すなわちＨＥ，，”モードとＨＥ Ｙ
モードとのうち、一方の帽波モードはその伝搬定数がク
ラク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。
また、この結果は、第１クラッドと応力付与部との屈折
率を一致させて段差を小さくした方が大きくなる。
率を一致させて段差を小さくした方が大きくなる。
く実 施 例〉
第１図に示す構成と同様の単一偏波光ファイバを製造し
た。
た。
本実施例では、コア１１を屈折率１．４５８のｖＡＳ
ｉ Ｏ２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． ４ ５ ０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 ６のＳ ｉ Ｏ２− Ｆガラス、コア１
１を挾んで軸に直交する方向の両側で第１クラソド１２
及び第２クラッド１３をまたぐ位置にに設けられた応力
付与部１４ａ，１４ｂをＳ ｉ Ｏ２− Ｂ２０３ガラ
スで構成した。
ｉ Ｏ２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． ４ ５ ０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 ６のＳ ｉ Ｏ２− Ｆガラス、コア１
１を挾んで軸に直交する方向の両側で第１クラソド１２
及び第２クラッド１３をまたぐ位置にに設けられた応力
付与部１４ａ，１４ｂをＳ ｉ Ｏ２− Ｂ２０３ガラ
スで構成した。
かかる単一偏波光ファイバを製造するには、第３図（ａ
ｌに示すように、まず、屈折率１．４５８，直径２．６
−の純Ｓ ｉ Ｏ２ガラス層３１，屈折率１．４５０，
直径１０ｍのＳ ｉ ０２− Ｆガラス層３２，屈折率
１．４５６，直径４０鵡のＳ ｉ Ｏ２− Ｆガラス層
３３からなるガラスロッド３０をＶＡＤ法で形成する。
ｌに示すように、まず、屈折率１．４５８，直径２．６
−の純Ｓ ｉ Ｏ２ガラス層３１，屈折率１．４５０，
直径１０ｍのＳ ｉ ０２− Ｆガラス層３２，屈折率
１．４５６，直径４０鵡のＳ ｉ Ｏ２− Ｆガラス層
３３からなるガラスロッド３０をＶＡＤ法で形成する。
そして、第３図ｆｂ）に示すように、ガラスロッド３０
に、その断面において直径上で中心から１０ｍの距離の
２点Ａ， Ｂをそれぞれ中心とする直径１１Ｉｌｌｍの
孔３５ａ，３５ｂを形成する。次いで、第３図（Ｃ）に
示すように、これら孔３ ５ ａ， ３ ５ ｂ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、これら孔３５ｍ， ３５ｂに、１５重
量％の８２０３を含む直径１０＋ｍのＳ ｉ Ｏ２−
Ｂ２０，ガラスロッド３４ａ，３４ｂをそれぞれ挿入し
て光ファイバ用母材とする。そして、この母材をカーボ
ン抵抗炉を用いて謳度約２０００℃，線引速度約３０ｍ
／分で外径１２５μｍに線引することにより、コア径が
５μｍの傷波保持ファイバを得た。
に、その断面において直径上で中心から１０ｍの距離の
２点Ａ， Ｂをそれぞれ中心とする直径１１Ｉｌｌｍの
孔３５ａ，３５ｂを形成する。次いで、第３図（Ｃ）に
示すように、これら孔３ ５ ａ， ３ ５ ｂ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、これら孔３５ｍ， ３５ｂに、１５重
量％の８２０３を含む直径１０＋ｍのＳ ｉ Ｏ２−
Ｂ２０，ガラスロッド３４ａ，３４ｂをそれぞれ挿入し
て光ファイバ用母材とする。そして、この母材をカーボ
ン抵抗炉を用いて謳度約２０００℃，線引速度約３０ｍ
／分で外径１２５μｍに線引することにより、コア径が
５μｍの傷波保持ファイバを得た。
このようにして作或された偏波保持ファイバは、波長０
．８５μｍに対する複屈折率Ｂが５ Ｘ １ ０−’で
あり、波長１．５５μｍに対するＨＥ，，”モードの漏
れ損失が１ ｄＢ ／ ｋｍ ， Ｈ Ｅ，，’モード
の漏れ損失が２０ｄＢ／ｋｍであった。
．８５μｍに対する複屈折率Ｂが５ Ｘ １ ０−’で
あり、波長１．５５μｍに対するＨＥ，，”モードの漏
れ損失が１ ｄＢ ／ ｋｍ ， Ｈ Ｅ，，’モード
の漏れ損失が２０ｄＢ／ｋｍであった。
そして、この傷波保持ファイバは、第４図に示すような
損失波長特性を有していろ。
損失波長特性を有していろ。
このように、本実施例の傷波保持ファイバは、ＨＥ，，
’モードの漏れ損失がＨＥ，ｌｌｌ′モードに比べて明
らかに大きく、単一偏波光ファイバであることが判かる
。
’モードの漏れ損失がＨＥ，ｌｌｌ′モードに比べて明
らかに大きく、単一偏波光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光フ
ァイバは、ＨＥ，，ｘモードとＨＥ，，’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し、この波長
域にわいて唯一の傷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ろと非常に感度
を高め、さらに受光側に検光子などの所定傷波抽出手段
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。
ァイバは、ＨＥ，，ｘモードとＨＥ，，’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し、この波長
域にわいて唯一の傷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ろと非常に感度
を高め、さらに受光側に検光子などの所定傷波抽出手段
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単一偏波光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（ａｌ〜
（ｃ）は実施例にかかる単一偏波光ファイバの製造工程
を示す説明図、第４図は実施例にかかる単一偏波光ファ
イバの損失波長特性を示すグラフ、第５図及び第６図は
それぞれ従来技術にかかる偏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、 ３１は純Ｓ ｉ Ｏ，ガラス層、 ３２はＳ ｉ Ｏ， − Ｆガラス層、３３はＳ ｉ
Ｏ２− Ｆガラス層、 ３４ｍ，３４ｂはＳ ｉ Ｏ， − Ｂ２０３ガラスロ
ッド、３ ５ ａ， ３ ５ ｂは孔である。 第 ３ 図 （Ｃ） ３３
す断面図、第２図はその屈折率分布図、第３図（ａｌ〜
（ｃ）は実施例にかかる単一偏波光ファイバの製造工程
を示す説明図、第４図は実施例にかかる単一偏波光ファ
イバの損失波長特性を示すグラフ、第５図及び第６図は
それぞれ従来技術にかかる偏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、 ３１は純Ｓ ｉ Ｏ，ガラス層、 ３２はＳ ｉ Ｏ， − Ｆガラス層、３３はＳ ｉ
Ｏ２− Ｆガラス層、 ３４ｍ，３４ｂはＳ ｉ Ｏ， − Ｂ２０３ガラスロ
ッド、３ ５ ａ， ３ ５ ｂは孔である。 第 ３ 図 （Ｃ） ３３
Claims (2)
- （１）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クラッドとを備える光ファイバであって、 前記コアを軸と直交する方向に挾んで対向し且つ前記第
１クラッドと前記第２クラッドにまたがる位置に配置さ
れて当該コアに複屈折を与える応力付与部を有すること
を特徴とする絶対単一偏波光ファイバ。 - （２）第１クラッドの屈折率が応力付与部の屈折率と一
致していることを特徴とする請求項１記載の絶対単一偏
波光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1184720A JPH0350506A (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | 絶対単一偏波光ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1184720A JPH0350506A (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | 絶対単一偏波光ファイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0350506A true JPH0350506A (ja) | 1991-03-05 |
Family
ID=16158186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1184720A Pending JPH0350506A (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | 絶対単一偏波光ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0350506A (ja) |
-
1989
- 1989-07-19 JP JP1184720A patent/JPH0350506A/ja active Pending
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