JPH0427905A - 偏波保持光ファイバ - Google Patents

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〕 本発明は偏波保持光ファイバに関し、特に光フアイバセ
ンサおよび光部品に使用するのに好適な偏波保持光ファ
イバに関するものである。

〔従来の技術〕

従来の偏波保持光ファイバの例としては、第７図に示す
断面をもつＰＡＮＤＡ型のものがある。このファイバで
は、コアｌとその両脇に設けられた円形の断面を有する
応力付与部３をクラッド２が覆っている。

このような断面構造に対応した母材を作製し、この母材
をファイバに線引きすると、応力付与部３からコア１に
対して引張応力が生じる。この応力によって生じる光弾
性効果により、２つの直交する偏波（Ｘ偏波とＹ偏波）
の、光に対する比屈折率差に差が生じる（複屈折）。

このため、Ｘ、Ｙ偏波の光の伝搬定数に差が生じ偏波間
の結合が起こりにくくなるため、偏波が保持されたまま
ファイバ中を光が伝搬する。

また、ＰＡＮＤＡ型偏光保持光ファイバにおける光の屈
折は複屈折であるため、ファイバを曲げた際に発生する
損失はＹ偏波の方がより大きくなる。

このため適切なファイバ構造、ファイバ曲げ径および曲
げを加えるファイバ長を選択することにより、Ｙ偏波の
み曲げ損失が太き（かつＸ偏波のみを透過させる偏光子
として、偏波保持光ファイバを利用することも可能であ
る。

第８図は第７図に示したＰＡＮＤＡ型偏光保持光ファイ
バの屈折率分布を示す。第８図（Ａ）はＸ軸方向の屈折
率（ｎ）分布を示し、第８図（Ｂ）はＹ軸方向の屈折率
（ｎ）分布を示す。応力付与部３の屈折率がクラッド２
の屈折率よりも小さいので、第８図に示すように、屈折
率分布はＸ軸方向とＹ軸方向で異なっている。しかし、
実際に光が伝搬するコア１付近の屈折率分布は、Ｘ軸方
向およびＹ軸方向が同一であるので、この光ファイバに
おいては屈折率分布の異方性が複屈折に与える影響は小
さい。

〔発明が解決しようとする課題〕

偏波保持光ファイバは、直交するｘ、Ｙ偏波間の屈折率
差（複屈折率）が大きくなるほど、偏波保持特性が向上
することが予想される。また、偏光子用としてこの光フ
ァイバを使用する場合においても、複屈折率の大きい光
ファイバを使用した方が良好な特性を有する偏光子が得
られる。従って、偏波保持光ファイバの複屈折率は大き
い方が望ましい。

しかしＰＡＮＤＡ型などのような従来の応力付与型偏波
保持光ファイバにおいては、応力付与部の構造およびそ
の材質により発生する応力が決まってしまい、このため
得られる複屈折率に限界が生じていた。

また、出来る限り大きな応力を得るために応力付与部の
構造およびその材質を設定すると、コア付近に過大な応
力が集中してしまう。このためコア変形およびコアーク
ラッド界面での不整が生じ、結果的には良好な偏波保持
特性が得られないという問題点があった。

本発明の目的は、上述の問題点を解決し、良好な偏波保
持特性を有する光ファイバを提供することにある。

［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、
該コアを挾みかつコアと接してファイバの直径方向にそ
れぞれ配設された２個の中間部材と、該中間部材のそれ
ぞれに接して前記直径方向に配設された２個の応力付与
部と、前記コア、前記中間部材および前記応力付与部を
覆うクラッドとを有し、それぞれの屈折率の大きさが（
コア）〉（クラッド）〉（中間部材）かつ（クラッド）
〉（応力付与部）であることを特徴とする。

また、本発明は、コアと、該コアを挟みかつコアと接し
てファイバの直径方向にそれぞれ配設された２個の応力
付与部と、前記コアおよび前記応力付与部を覆うクラッ
ドとを有し、それぞれの屈折率の大きさが（コア）〉（
クラッド）〉（応力付与部）であることを特徴とする。

〔作　用〕

本発明による光ファイバでは、コアの両側にサイドビッ
トが設けられているので、Ｘ軸方向についてはコアの外
側の屈折率がクラッドよりも小さくなっており、コア付
近においても屈折率分布の異方性が大きい。このため本
発明の光ファイバでは屈折率部分の異方性による複屈折
も得られ、応力付与部からの応力による複屈折との相乗
効果により従来の偏波保持光フアイバ以上に大きな複屈
折率を得ることが可能となる。

従って、本発明の光ファイバでは、コア変形あるいはコ
アークラッド界面に不正を生じさせるほどの過大な応力
をコア付近に集中させること無しに、大きい複屈折率を
得ることができるので、良好な偏波保持特性を有する光
ファイバが得られる。また、本発明の光ファイバを偏光
子用に使用すれば従来の偏波保持光フアイバ以上に良好
な偏光子特性が得られる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明による偏波保持光ファイバの一例の断面
図である。■はＳｉＯ□ガラスにＧｅＯ＊を添加したコ
アｌである。２はＳｉ０ｇガラスから成るクラッドであ
る。３は５ｉｎｓガラスに８２０．を添加した応力付与
部である。４はＳｉＯ＊ガラスにフッ素を添加したサイ
ドビットである。

第２図は第１図に示した光ファイバの屈折率分布を示す
、第２図（Ａ）はＸ軸方向の屈折率分布を示し、第２図
（Ｂ）はＹ軸方向の屈折率分布を示す。本例においては
、コアークラッド間の比屈折率差は０．３％、応力付与
部−クラッド間およびサイドビット−クラッド間の比屈
折率差はいずれも０．５％となるようにした。

なお、本例においては、応力付与部３とサイドビット４
を別個のものとしたが、応力付与部３をコア１に接する
ようにするかあるいは、これらの一部を重ねるようにし
て、応力付与部３自体にサイドビット４としての役割を
持たせることも可能である。

各部の材料としては、屈折率が（コア）〉（クラッド）
〉（サイドビット）の順であり、また応力付与部３の線
膨張率がクラッドのそれよりも大きければ良く、具体的
に示した材料に限るものではない。

本実施例においては、応力付与構造として円形の応力付
与部を有するＰＡＮＤＡ型光ファイバについて説明する
が、これに限るものではな（、応力により複屈折率が生
じるものであればよい。

本発明に基き以下の２種類の偏波保持光ファイバを作製
した。

１．１．３μｍμｍ個用偏波保持光ファイバ第３各工程
における断面形状を示す。

■ＶＡＤ法により１．３μｍ帯用シングルモードファイ
バプリフォームを製造する。

■コア１１の両脇に、サイドビット用フッ素添加５ｉｎ
２ガラスロツド挿入用の穴４Ａを開ける。

■穴４Ａにサイドビット用フッ素添加５ｉｎｓガラスロ
ツドを挿入後、コラップスにより一体化し、サイドビッ
ト４Ｂを形成する。

■サイドビット４Ｂに接するように応力付与部用Ｂ２０
．添加Ｓｉ０ｇガラスロッド挿入用の穴３Ａを開ける。

■穴３Ａに応力付与部Ｂ２０．添加Ｓｉｎｇガラスロッ
ドを挿入後、線引きし一体化すると、コア１゜クラッド
２．応力付与部３およびサイドビット４からなる光ファ
イバが得られる。

作製したファイバのＸ、Ｙ軸方向の屈折率分布を第４図
に示し、諸元を表１にまとめた。

第４図（Ａ）はＸ方向の屈折率分布を示し、符号ｎ＋＋
ｎｚ＋ｎｓおよびｎ４で示す屈折率はそれぞれコア１、
クラッド２．応力付与部３およびサイドビット４の屈折
率を示す。第４図（Ｂ）はＹ方向の屈折率分布を示し、
符号ｎ６およびｎ６で示す屈折率はコアｌおよびクラッ
ド２の屈折率を示す。

表１ １．３μｍμｍ個用偏波保持光フアイバ元特性比較のた
めに、サイドビット４を有さない点を除いては本実施例
による光ファイバと同様の偏波保持光ファイバを作製し
て、その特性を評価したところ、複屈折率は３．３　Ｘ
ｌ０−’、クロストークは一３５ｄＢであった。これに
よって本発明により従来に比べより大きな複屈折率が得
られ、その結果、偏波保持特性を示すクロストークが向
上していることが確認された。

２．０．８５μｍ帯偏光測用偏波保持光ファイバ第５図
に各工程における断面形状を示す。

■ＶＡＤ法により０．８５μｍ帯用シングルモードファ
イバプリフォームを製造する。

■コア１１の両脇に接して、サイドビット兼応力付与部
用のＢ２０．添加５ｉＯａガラスロツド挿入用の穴３Ａ
を開ける。

■穴３Ａにサイドビット兼応力付与部用Ｂ２０．添加５
ｉｎｓガラスロツドを挿入後、線引きし一体化すると５
コアｌ、クラッド２および応力付与部３からなる光ファ
イバが得られる。

作製したファイバのＸ、Ｙ軸方向の屈折率分布を第６図
に示し、諸元を表２にまとめた。第６図において、第４
図と同様の箇所には同一の符号を示す。第６図と第４図
かられかるように、１．３μｍμｍ個用偏波保持光フア
イバ、８５μｍ帯偏光測用偏波保持光ファイバは同様の
屈折率分布を示す。

表２ ０．８５μｍ帯偏光測用偏波保持光ファイバの諸元本フ
ァイバ３１１のうち１ｍを直径３０Ｉ！１ｆｆｌのリー
ルに巻き付けてファイバ偏光子を作製し、波長０．８５
μｍでその特性を評価したところ、消光比４７ｄＢ、過
剰損失０．０８ｄＢと従来以上に良好な偏光子特性が得
られており、本実施例の光ファイバが偏光子用としても
利用可能であることが確認された。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明においては、光ファイバの
複屈折が大きいので、良好な偏波保持特性を得ることが
できるという効果があり、また、本発明の光ファイバを
偏光子に使用した場合は良好な偏光子特性を得ることが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による偏波保持光ファイバの断面図、 第２図は第１図に示した偏波保持光ファイバのＸ、Ｙ軸
方向の屈折率分布を示す図、 第３図は本発明による１、３μｍμｍ測用偏波保持光フ
ァイバ製造各工程ける断面図、 第４図は第３図に示した光ファイバのＸ、Ｙ軸方向の屈
折率分布を示す図、 第５図は本発明による０、８５μｍ帯偏光測用偏波保持
光ファイバ製造各工程における断面図、第６図は第５図
に示した光ファイバのＸ、Ｙ軸方向の屈折率分布を示す
図、 第７図は従来のＰＡＮＤＡ型偏波保持光ファイバの断面
図、 第８図は従来の偏波保持光ファイバのＸ、Ｙ軸方向の屈
折率分布を示す図である。 １・・・コア、 ２・・・クラッド、 ３・・・応力付与部、 ４・・・サイドビット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）コアと、該コアを挟みかつコアと接してファイバの
   直径方向にそれぞれ配設された２個の中間部材と、該中
   間部材のそれぞれに接して前記直径方向に配設された２
   個の応力付与部と、前記コア、前記中間部材および前記
   応力付与部を覆うクラッドとを有し、それぞれの屈折率
   の大きさが（コア）＞（クラッド）＞（中間部材）かつ
   （クラッド）＞（応力付与部）であることを特徴とする
   偏波保持光ファイバ。 ２）コアと、該コアを挟みかつコアと接してファイバの
   直径方向にそれぞれ配設された２個の応力付与部と、前
   記コアおよび前記応力付与部を覆うクラッドとを有し、
   それぞれの屈折率の大きさが（コア）＞（クラッド）＞
   （応力付与部）であることを特徴とする偏波保持光ファ
   イバ。