JPH0774845B2 - 楕円ジャケット型偏波面保存光ファイバ - Google Patents
楕円ジャケット型偏波面保存光ファイバInfo
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- JPH0774845B2 JPH0774845B2 JP63172568A JP17256888A JPH0774845B2 JP H0774845 B2 JPH0774845 B2 JP H0774845B2 JP 63172568 A JP63172568 A JP 63172568A JP 17256888 A JP17256888 A JP 17256888A JP H0774845 B2 JPH0774845 B2 JP H0774845B2
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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
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/105—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type having optical polarisation effects
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光ファイバ偏光子として用いるのに適した楕円
ジャケット型偏波面保存光ファイバに関する。
ジャケット型偏波面保存光ファイバに関する。
［従来の技術］ 偏波面保存光ファイバにより偏光子を構成するために
は、直交する２つの固有偏波モードのうち一方のモード
を遮断状態とする絶対単一偏波動作を示す光ファバ（絶
対単一偏波面保存光ファイバ）を用いることが望まし
い。この点に関し、本出願人は特願昭61-124663号明細
書、特願昭61-124664号明細書及び特願昭61-203751号明
細書において、それぞれ第６図（ａ）〜（ｃ），第７図
（ａ）〜（ｃ）及び第８図（ａ）〜（ｃ）に示すような
絶対単一偏波面保存光ファイバ（SPF）を提案してい
る。
は、直交する２つの固有偏波モードのうち一方のモード
を遮断状態とする絶対単一偏波動作を示す光ファバ（絶
対単一偏波面保存光ファイバ）を用いることが望まし
い。この点に関し、本出願人は特願昭61-124663号明細
書、特願昭61-124664号明細書及び特願昭61-203751号明
細書において、それぞれ第６図（ａ）〜（ｃ），第７図
（ａ）〜（ｃ）及び第８図（ａ）〜（ｃ）に示すような
絶対単一偏波面保存光ファイバ（SPF）を提案してい
る。
第６図（ａ）〜（ｃ）に示した光ファイバ61は、楕円ジ
ャケット62の短軸側においてはMC（マッチド クラッ
ド）型の屈折率分布を、長軸側においてはＷ型の屈折率
分布をそれぞれ形成したものであり、基本モードのカッ
トオフ波長がMC型には存在せず、Ｗ型には存在すること
を利用して、絶対単一偏波動作（ASP動作）を可能とし
ている。
ャケット62の短軸側においてはMC（マッチド クラッ
ド）型の屈折率分布を、長軸側においてはＷ型の屈折率
分布をそれぞれ形成したものであり、基本モードのカッ
トオフ波長がMC型には存在せず、Ｗ型には存在すること
を利用して、絶対単一偏波動作（ASP動作）を可能とし
ている。
一方、第７図（ａ）〜（ｃ）に示した光ファイバ71は楕
円ジャケット72の短軸側及び長軸側ともＷ型の屈折率分
布を形成しているが互いに溝の深さに違いを持たせたも
のである。Ｗ型ファイバでは溝の深さによって単一モー
ド動作域が決定されるので、溝の深さに違いを持たせた
ことにより短軸側及び長軸側に偏波したモードの単一モ
ード動作域が異なり、一方は低損失な導波モード、他方
は高損失な漏洩モードとなる動作域が存在し、これを利
用して絶対単一偏波動作を可能としている。
円ジャケット72の短軸側及び長軸側ともＷ型の屈折率分
布を形成しているが互いに溝の深さに違いを持たせたも
のである。Ｗ型ファイバでは溝の深さによって単一モー
ド動作域が決定されるので、溝の深さに違いを持たせた
ことにより短軸側及び長軸側に偏波したモードの単一モ
ード動作域が異なり、一方は低損失な導波モード、他方
は高損失な漏洩モードとなる動作域が存在し、これを利
用して絶対単一偏波動作を可能としている。
更に、第８図（ａ）〜（ｃ）に示した光ファイバ81は、
これら第６図（ａ）〜（ｃ）及び第７図（ａ）〜（ｃ）
に示す光ファイバでは、楕円ジャケット62及び72の屈折
率分布をその円周方向に分割して短軸方向と長軸方向の
各屈折率を異なったものとする必要があるため、製造が
難しく設計値通りの光ファイバを得る歩留りが悪かった
点を改善したものである。即ち、コア１を中心として、
その外周部に順次クラッド2,楕円ジャケット３及びサポ
ー４を設けた４槽構造の偏波面保存光ファイバにおい
て、楕円ジャケット３がクラッド２より低い屈折率を有
すると共に、サポート４が上記クラッド２と等しい屈折
率を有し、楕円ジャケット３が25〜40％の楕円率とクラ
ッド２に対して−0.05〜−0.03％の比屈折率を有する構
成としたものである。楕円ジャケット３がその短軸方向
及び長軸方向に同一の屈折率を有してしているので、容
易に製造することができる利点を有する。
これら第６図（ａ）〜（ｃ）及び第７図（ａ）〜（ｃ）
に示す光ファイバでは、楕円ジャケット62及び72の屈折
率分布をその円周方向に分割して短軸方向と長軸方向の
各屈折率を異なったものとする必要があるため、製造が
難しく設計値通りの光ファイバを得る歩留りが悪かった
点を改善したものである。即ち、コア１を中心として、
その外周部に順次クラッド2,楕円ジャケット３及びサポ
ー４を設けた４槽構造の偏波面保存光ファイバにおい
て、楕円ジャケット３がクラッド２より低い屈折率を有
すると共に、サポート４が上記クラッド２と等しい屈折
率を有し、楕円ジャケット３が25〜40％の楕円率とクラ
ッド２に対して−0.05〜−0.03％の比屈折率を有する構
成としたものである。楕円ジャケット３がその短軸方向
及び長軸方向に同一の屈折率を有してしているので、容
易に製造することができる利点を有する。
しかし、上記した第６図、第７図、第８図の楕円ジャケ
ット型偏波面保存光ファイバは、モード複屈折率の効果
を考慮していなかったので、偏光子としての構造が最適
化されておらず、従って、その特性、例えば消光比、挿
入損失等も最良とはいい得なかった。
ット型偏波面保存光ファイバは、モード複屈折率の効果
を考慮していなかったので、偏光子としての構造が最適
化されておらず、従って、その特性、例えば消光比、挿
入損失等も最良とはいい得なかった。
この点に鑑み、本出願人は、未だ公知ではないが、モー
ド複屈折率をも考慮することにより、偏光子として適し
た絶対単一偏波動作を示す楕円ジャケット型偏波面保存
光ファイバを、既に提案している（特願昭62-318967
号）。これは、コアを中心としてその外周部に順次クラ
ッド、楕円ジャケット及びサポートが設けられている４
層構造の偏波面保存光ファイバにおいて、クラッドとサ
ポートの屈折率がシリカの値と同じで、クラッドに対す
るコアの比屈折率差Δ＋を0.3％以下、クラッドに対す
る楕円ジャケットの比屈折率差Δ−を−0.15〜−0.25
％、モード複屈折率Ｂを4.52×10-4以上として、楕円ジ
ャケット型偏波面保存光ファイバを構成したものであ
る。
ド複屈折率をも考慮することにより、偏光子として適し
た絶対単一偏波動作を示す楕円ジャケット型偏波面保存
光ファイバを、既に提案している（特願昭62-318967
号）。これは、コアを中心としてその外周部に順次クラ
ッド、楕円ジャケット及びサポートが設けられている４
層構造の偏波面保存光ファイバにおいて、クラッドとサ
ポートの屈折率がシリカの値と同じで、クラッドに対す
るコアの比屈折率差Δ＋を0.3％以下、クラッドに対す
る楕円ジャケットの比屈折率差Δ−を−0.15〜−0.25
％、モード複屈折率Ｂを4.52×10-4以上として、楕円ジ
ャケット型偏波面保存光ファイバを構成したものであ
る。
上記は、偏波面保存光ファイバのモード複屈折率を考慮
した有限要素法により、ある特定の波長、曲げ半径、巻
き付け長さで、偏波面保存光ファイバの直交する２つの
偏波の曲げ損失特性に大きな差が生ずるよう構造パラメ
ータを決める。通常、半導体レーザ光源で、消光比（円
偏波入射時）−40dB以下、挿入損失（ｘ偏波、楕円の長
軸に偏波したモード）0.5dB以下の特性が得られてい
る。
した有限要素法により、ある特定の波長、曲げ半径、巻
き付け長さで、偏波面保存光ファイバの直交する２つの
偏波の曲げ損失特性に大きな差が生ずるよう構造パラメ
ータを決める。通常、半導体レーザ光源で、消光比（円
偏波入射時）−40dB以下、挿入損失（ｘ偏波、楕円の長
軸に偏波したモード）0.5dB以下の特性が得られてい
る。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、絶対単一偏波動作域、即ち偏光子として
機能する波長域が狭いため、例えば波長0.85μｍでは動
作するが、0.81μｍというように中心波長がずれた光源
では特性が悪くなるという問題がある。
機能する波長域が狭いため、例えば波長0.85μｍでは動
作するが、0.81μｍというように中心波長がずれた光源
では特性が悪くなるという問題がある。
最も重要な問題は、回転角速度センサ用光源として最も
適しているSLD（スーパルミネッセントダイオード）の
場合、そのスペクトル幅が広いため、絶対単一偏波動作
の中心波長とSLDの中心波長がずれていて、そのスペク
トル幅が絶対単一偏波動作域よりはみ出している場合、
挿入損失の増加、消光比の劣化が生ずる。この場合は、
絶対単一偏波動作域の中心波長とSLDの中心波長を一致
させる必要があるが、SLDの中心波長はメーカにより異
なったり、スペクトル幅がSLDの注入電流により変化す
ることから、それに合った偏光子をそのつど製造しなけ
ればならない。
適しているSLD（スーパルミネッセントダイオード）の
場合、そのスペクトル幅が広いため、絶対単一偏波動作
の中心波長とSLDの中心波長がずれていて、そのスペク
トル幅が絶対単一偏波動作域よりはみ出している場合、
挿入損失の増加、消光比の劣化が生ずる。この場合は、
絶対単一偏波動作域の中心波長とSLDの中心波長を一致
させる必要があるが、SLDの中心波長はメーカにより異
なったり、スペクトル幅がSLDの注入電流により変化す
ることから、それに合った偏光子をそのつど製造しなけ
ればならない。
本発明は、偏光子を構成した場合にその偏光子として機
能する波長域が広く、従って絶対単一偏波動作の中心波
長が任意に選定できる楕円ジャケット型偏波面保存光フ
ァイバを提供することにある。
能する波長域が広く、従って絶対単一偏波動作の中心波
長が任意に選定できる楕円ジャケット型偏波面保存光フ
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］ 本発明の楕円ジャケット型偏波面保存光ファイバは、コ
アを中心としてその外周部に順次クラッド、楕円ジャケ
ット及びサポートが設けられている４層構造を持ち、曲
げを印加して実効的に絶対単一偏波動作が可能となる偏
波面保存光ファイバにおいて、中央に対し条長15mの範
囲で外径が±20〜30μｍの間で変化するように、光ファ
イバ外径を連続的に一様に変化させて構成したものであ
る。
アを中心としてその外周部に順次クラッド、楕円ジャケ
ット及びサポートが設けられている４層構造を持ち、曲
げを印加して実効的に絶対単一偏波動作が可能となる偏
波面保存光ファイバにおいて、中央に対し条長15mの範
囲で外径が±20〜30μｍの間で変化するように、光ファ
イバ外径を連続的に一様に変化させて構成したものであ
る。
［作用］ 光ファイバ外径が、中央に対し条長15mの範囲で外径が
±20〜30μｍの間で変化するように連続的に一様に変化
しているため、光偏光子に適用した場合、波長がずれて
もそれらの波長全てに対して絶対単一偏波動作が可能と
なる。従って、光源としてスペクトル幅の広いSLDを用
い、絶対単一偏波動作の中心波長とSLDの中心波長がず
れていても、絶対単一偏波動作の中心波長を任意に変え
られるので、SLDのスペクトル幅が絶対単一偏波動作域
よりはみ出さなくなり、挿入損失の増加、消光比の劣化
をなくすことができる。
±20〜30μｍの間で変化するように連続的に一様に変化
しているため、光偏光子に適用した場合、波長がずれて
もそれらの波長全てに対して絶対単一偏波動作が可能と
なる。従って、光源としてスペクトル幅の広いSLDを用
い、絶対単一偏波動作の中心波長とSLDの中心波長がず
れていても、絶対単一偏波動作の中心波長を任意に変え
られるので、SLDのスペクトル幅が絶対単一偏波動作域
よりはみ出さなくなり、挿入損失の増加、消光比の劣化
をなくすことができる。
［実施例］ 以下、本発明を図面に従って説明する。
第３図（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ本発明の実施例の
前提となる絶対単一偏波面保存光ファイバの横断面図、
Ｘ軸方向の屈折率分布図およびＹ軸方向の屈折率分布図
である。図中、１はGeが添加されたSiO2ガラスからなる
コア、２はコア１の外周部を囲繞する純粋SiO2ガラスか
らなるクラッド、３はクラッド２の外周部を囲繞する楕
円ジャケット３である。この楕円ジャケット３は、B2O3
を添加したSiO2ガラスからなりクラッド２の屈折率より
低い屈折率を有している。この楕円ジャケット３の外周
部には、これを囲繞するように、純粋SIO2ガラスからな
りクラッド２と等しい屈折率を有するサポート４が設け
られている。
前提となる絶対単一偏波面保存光ファイバの横断面図、
Ｘ軸方向の屈折率分布図およびＹ軸方向の屈折率分布図
である。図中、１はGeが添加されたSiO2ガラスからなる
コア、２はコア１の外周部を囲繞する純粋SiO2ガラスか
らなるクラッド、３はクラッド２の外周部を囲繞する楕
円ジャケット３である。この楕円ジャケット３は、B2O3
を添加したSiO2ガラスからなりクラッド２の屈折率より
低い屈折率を有している。この楕円ジャケット３の外周
部には、これを囲繞するように、純粋SIO2ガラスからな
りクラッド２と等しい屈折率を有するサポート４が設け
られている。
第３図（ａ）（及び（ｃ）において、ａはコア１の半
径、bcは楕円ジャケット３の長軸半径、btは楕円ジャケ
ット３の短軸半径であり、クラッド２の半径はクラッド
厚とコア半径の比をδとして（１＋δ）ａで表わしてあ
る。ｎ（ｒ）はコア１、クラッド２、楕円ジャケット３
及びサポート４の屈折率が、中心Ｏからの距離ｒの関数
で表わされることを示す。Δ＋はクラッド２に対するコ
ア１の比屈折率差、Δ−クラッド２に対する楕円ジャケ
ット３の比屈折率差である。
径、bcは楕円ジャケット３の長軸半径、btは楕円ジャケ
ット３の短軸半径であり、クラッド２の半径はクラッド
厚とコア半径の比をδとして（１＋δ）ａで表わしてあ
る。ｎ（ｒ）はコア１、クラッド２、楕円ジャケット３
及びサポート４の屈折率が、中心Ｏからの距離ｒの関数
で表わされることを示す。Δ＋はクラッド２に対するコ
ア１の比屈折率差、Δ−クラッド２に対する楕円ジャケ
ット３の比屈折率差である。
屈折率分布ｎ（ｒ）の溝の深さ、即ちΔ−は、楕円ジャ
ケット３の短軸および長軸側で同じであり、同シリカに
対し比屈折率差Δ−を−0.15〜−0.25％の範囲で定め
る。また、屈折率分布ｎ（ｒ）の溝の幅は、楕円ジャケ
ット３の楕円率εを25〜40％の範囲で定める。
ケット３の短軸および長軸側で同じであり、同シリカに
対し比屈折率差Δ−を−0.15〜−0.25％の範囲で定め
る。また、屈折率分布ｎ（ｒ）の溝の幅は、楕円ジャケ
ット３の楕円率εを25〜40％の範囲で定める。
かかる構成を前提として、モード複屈折率Ｂの作用効果
を考慮しつつ、偏光子として最適な構造を、有限要素法
により計算機により理論解析する。この理論解析では、
便宜上、楕円ジャケット３の部分までをコアであるとし
て扱い、この実効コア部内の正規化位相定数Ｕと、その
周囲のサポート４を実効クラッド部として扱ったときの
正規化横方向減衰定数Ｗとを吟味する。
を考慮しつつ、偏光子として最適な構造を、有限要素法
により計算機により理論解析する。この理論解析では、
便宜上、楕円ジャケット３の部分までをコアであるとし
て扱い、この実効コア部内の正規化位相定数Ｕと、その
周囲のサポート４を実効クラッド部として扱ったときの
正規化横方向減衰定数Ｗとを吟味する。
詳述するに、まず実効コア部としての楕円の長軸（ｘ
軸）、短軸（ｙ軸）の屈折率分布より、ｘ軸方向に電界
を持つｘ偏波とｙ軸方向に電界を持つｙ偏波とに関し、
それぞれ進行方向の伝搬定数βx,βｙを求める。この両
者の差Δβ＝β x −βｙは、屈折率分布の非軸対称性及
び異方性歪により生じるｘ偏波、ｙ偏波間の伝搬定数差
であり、この伝搬定数差Δβはできるだけ大きいことが
望まれる。正規化モード複屈折率Ｂと伝搬定数差Δβ及
び結合長CLの間には、次の関係があり、両モード間の結
合を減らすことができるからである。
軸）、短軸（ｙ軸）の屈折率分布より、ｘ軸方向に電界
を持つｘ偏波とｙ軸方向に電界を持つｙ偏波とに関し、
それぞれ進行方向の伝搬定数βx,βｙを求める。この両
者の差Δβ＝β x −βｙは、屈折率分布の非軸対称性及
び異方性歪により生じるｘ偏波、ｙ偏波間の伝搬定数差
であり、この伝搬定数差Δβはできるだけ大きいことが
望まれる。正規化モード複屈折率Ｂと伝搬定数差Δβ及
び結合長CLの間には、次の関係があり、両モード間の結
合を減らすことができるからである。
但し、k0（≡２π／λ）は自由空間の光の波数、λは自
由空間中の光の波長である。
由空間中の光の波長である。
次に、これらの値βx,βy,Δβを用いて、ｘ偏波の実効
コア部内の正規化位相定数Uxと、ｙ偏波の実効コア部内
の正規化位相定数Uyとを次式にて求める。
コア部内の正規化位相定数Uxと、ｙ偏波の実効コア部内
の正規化位相定数Uyとを次式にて求める。
但し、n0は実効コア部内の中心（ｒ＝０）での屈折率で
ある。
ある。
一方、ｘ偏波、ｙ偏波の実効クラッド部（サポート部）
内の正規化横方向減衰定数Wx,Wyは、上記（１），
（２）式の正規化位相定数Ux,Uyと正規化周波数Vx,Vyと
を用いて、それぞれ次式で求められる。
内の正規化横方向減衰定数Wx,Wyは、上記（１），
（２）式の正規化位相定数Ux,Uyと正規化周波数Vx,Vyと
を用いて、それぞれ次式で求められる。
但し、正規化周波数Vx,Vyは、実効コア部内の屈折率
n0、自由空間中の波数k0、長軸半径bc、短軸半径bt、実
効クラッド部に対する実効コア部の比屈折率差Δの関数
で表わされ、 で定義されている。
n0、自由空間中の波数k0、長軸半径bc、短軸半径bt、実
効クラッド部に対する実効コア部の比屈折率差Δの関数
で表わされ、 で定義されている。
従って、偏光子としての最適化を図る上で問題となる曲
げ損失特性は、上記（１）〜（６）式の緒量Ｕ ,W ,V
（＝x,y）を基にして、有限要素法により電磁界分
布を知ることにより計算で求めることができ、又そのと
きの屈折率分布をRNF（Refracted Near Field）により
測定し、これにより構成パラメータを求めることができ
る。
げ損失特性は、上記（１）〜（６）式の緒量Ｕ ,W ,V
（＝x,y）を基にして、有限要素法により電磁界分
布を知ることにより計算で求めることができ、又そのと
きの屈折率分布をRNF（Refracted Near Field）により
測定し、これにより構成パラメータを求めることができ
る。
第４図の実線は上記理論解析法による計算により得られ
た曲げ損失特性を示し、黒丸のプロットはｘ偏波の曲げ
損失の実測値を、白丸プロットはｙ偏波の曲げ損失の実
測値を示す。これから上記理論解析法による曲げ損失特
性は実測曲げ損失特性と極めて近似していることが判
る。よって、上記理論解析法により所望の曲げ損失特性
の楕円ジャケット型偏波面保存光ファイバを計算するこ
とができ、偏光子として最適となる屈折率分布も求める
ことができる。
た曲げ損失特性を示し、黒丸のプロットはｘ偏波の曲げ
損失の実測値を、白丸プロットはｙ偏波の曲げ損失の実
測値を示す。これから上記理論解析法による曲げ損失特
性は実測曲げ損失特性と極めて近似していることが判
る。よって、上記理論解析法により所望の曲げ損失特性
の楕円ジャケット型偏波面保存光ファイバを計算するこ
とができ、偏光子として最適となる屈折率分布も求める
ことができる。
上記解析法を用いて、λが1.55,1.30,0.85μｍの各波長
用に設計した理論上の曲げ損失特性を第５図に、そのと
きの導波構造を表１に示す。
用に設計した理論上の曲げ損失特性を第５図に、そのと
きの導波構造を表１に示す。
但し、正規化モード複屈折率Ｂは6.34×10-4とし、ま
た、で示す波長1.55μｍ用、で示す波長1.30μｍ
用、で示す波長0.85μｍ用のいずれの光ファイバも、
正規化周波数は、 ９＜Vx＜11, 3.5＜Vy＜5.55 の範囲にある。
た、で示す波長1.55μｍ用、で示す波長1.30μｍ
用、で示す波長0.85μｍ用のいずれの光ファイバも、
正規化周波数は、 ９＜Vx＜11, 3.5＜Vy＜5.55 の範囲にある。
第５図の曲げ損失特性から、いずれの光ファイバ
も、曲げ半径が40mm以下ではｙ偏波の曲げ損失αｙがα
ｙ＞1dB/mとなる。従って、40mm以下の半径でこの光フ
ァイバを巻けば、実効的にｘ偏波のみとなり、所望の最
適な光ファイバ偏光子が得られる。
も、曲げ半径が40mm以下ではｙ偏波の曲げ損失αｙがα
ｙ＞1dB/mとなる。従って、40mm以下の半径でこの光フ
ァイバを巻けば、実効的にｘ偏波のみとなり、所望の最
適な光ファイバ偏光子が得られる。
例えば、実際に0.85μｍ用の光ファイバを曲げ半径40
mmで15回だけ（長さ3.8m）巻回すれば、消光比−47dB
（円偏波入射）、挿入損失0.3dB（ｘ偏波入射）の特性
を有する光ファイバ偏光子が得られる。
mmで15回だけ（長さ3.8m）巻回すれば、消光比−47dB
（円偏波入射）、挿入損失0.3dB（ｘ偏波入射）の特性
を有する光ファイバ偏光子が得られる。
上記設計例の光ファイバは、それぞれ曲げ半径40
mm以下で偏光子となるが、これ以外の場合でも、次のよ
うな条件下で偏光子としての構造を最適化できる。即
ち、クラッドとサポートの屈折率がシリカの値と同じ場
合において、クラッド２に対するコア１の比屈折率差Δ
＋を0.3％以下、クラッド２に対する楕円ジャケット３
の比屈折率差Δ−を−0.15〜−0.25％、モード複屈折率
Ｂを4.52×10-4以上とした楕円ジャケット型偏波面保存
光ファイバである。この数値範囲における光ファイバ
も、曲げ半径が或る値以下で偏光子となる。従ってその
偏光子となる曲げ半径は40mmより大きい場合も存在す
る。
mm以下で偏光子となるが、これ以外の場合でも、次のよ
うな条件下で偏光子としての構造を最適化できる。即
ち、クラッドとサポートの屈折率がシリカの値と同じ場
合において、クラッド２に対するコア１の比屈折率差Δ
＋を0.3％以下、クラッド２に対する楕円ジャケット３
の比屈折率差Δ−を−0.15〜−0.25％、モード複屈折率
Ｂを4.52×10-4以上とした楕円ジャケット型偏波面保存
光ファイバである。この数値範囲における光ファイバ
も、曲げ半径が或る値以下で偏光子となる。従ってその
偏光子となる曲げ半径は40mmより大きい場合も存在す
る。
第１図は、上記技術を用いて得られた光ファイバ偏光子
（曲げ半径25mm、巻き付け条長2.4m）の損失波長特性
（測定例）であり、Δλは偏光子として機能する波長幅
を示す。但し、光ファイバ外径は125μｍである。
（曲げ半径25mm、巻き付け条長2.4m）の損失波長特性
（測定例）であり、Δλは偏光子として機能する波長幅
を示す。但し、光ファイバ外径は125μｍである。
上記光ファイバ外径が125μｍの例では、絶対単一偏波
動作の中心波長は1.29μｍで1.27〜1.31μｍの範囲で、
偏光子の機能を有する。波長1.29μｍでは消光比−41d
B、挿入損失0.5dBである。波長1.31μｍ以上では、例え
ば波長1.33μｍでは、絶対単一偏波動作は可能である
が、挿入損失が大きくなる。波長1.27μｍ以下では、Ｙ
偏波が十分減衰しておらず消光比特性が劣化するため
に、絶対単一偏波動作は不可能となる。
動作の中心波長は1.29μｍで1.27〜1.31μｍの範囲で、
偏光子の機能を有する。波長1.29μｍでは消光比−41d
B、挿入損失0.5dBである。波長1.31μｍ以上では、例え
ば波長1.33μｍでは、絶対単一偏波動作は可能である
が、挿入損失が大きくなる。波長1.27μｍ以下では、Ｙ
偏波が十分減衰しておらず消光比特性が劣化するため
に、絶対単一偏波動作は不可能となる。
第２図は、同一母材より線引きして光ファイバ外径を変
えたときの損失波長特性を示す。一点鎖線は光ファイバ
外径を100μｍとしたときの損失波長特性を、実線は光
ファイバ外径を125μｍとしたときの損失波長特性を、
点線は光ファイバ外径を150μｍとしたときの損失波長
特性を示す。
えたときの損失波長特性を示す。一点鎖線は光ファイバ
外径を100μｍとしたときの損失波長特性を、実線は光
ファイバ外径を125μｍとしたときの損失波長特性を、
点線は光ファイバ外径を150μｍとしたときの損失波長
特性を示す。
第２図から分るように、絶対単一偏波動作の波長域は、
光ファイバ外径が細いときは短軸側に、太いときは長軸
側にシフトしている。従って、条長15mの範囲で光ファ
イバ外径をデーパ状に連続的に一様に変化させておけ
ば、巻き付け条長は、高々２〜3mも有ればよいので、絶
対単一偏波動作の中心波長を使用する光源の中心波長に
合わせた光ファイバ偏光子が実現できる。
光ファイバ外径が細いときは短軸側に、太いときは長軸
側にシフトしている。従って、条長15mの範囲で光ファ
イバ外径をデーパ状に連続的に一様に変化させておけ
ば、巻き付け条長は、高々２〜3mも有ればよいので、絶
対単一偏波動作の中心波長を使用する光源の中心波長に
合わせた光ファイバ偏光子が実現できる。
実際に光ファイバ条長15mの範囲で、光ファイバ外径を
長さ方向中央部で125μｍ、これから前後方向に±25μ
ｍの間で外径を徐々に連続的に変化させた偏波面保存光
ファイバを製造し、これを光ファイバ偏光子に適用して
検討した結果、任意に偏光子としての動作中心波長が選
べた。
長さ方向中央部で125μｍ、これから前後方向に±25μ
ｍの間で外径を徐々に連続的に変化させた偏波面保存光
ファイバを製造し、これを光ファイバ偏光子に適用して
検討した結果、任意に偏光子としての動作中心波長が選
べた。
［発明の効果］ 以上のように、本発明の楕円ジャケット型偏波面保存光
ファイバは、偏光子に適用した場合、動作中心波長が任
意に選定できる偏光子となるので、光源の中心波長がバ
ラツイていても、その光源に対応して動作することがで
きる。その意味で特性歩留まりが向上し、偏光子の低コ
スト化が図れる。
ファイバは、偏光子に適用した場合、動作中心波長が任
意に選定できる偏光子となるので、光源の中心波長がバ
ラツイていても、その光源に対応して動作することがで
きる。その意味で特性歩留まりが向上し、偏光子の低コ
スト化が図れる。
回転角度センサの光源であるSLDの中心波長と、偏光子
としての動作中心波長とを合わせることができるため、
従来問題であった特性劣化（挿入損失の増加、消光比の
劣化）がないため、偏光子を使用する各種の機器、例え
ば光ファイバジャイロの如き回転角度センサの特性向上
につながる。
としての動作中心波長とを合わせることができるため、
従来問題であった特性劣化（挿入損失の増加、消光比の
劣化）がないため、偏光子を使用する各種の機器、例え
ば光ファイバジャイロの如き回転角度センサの特性向上
につながる。
第１図は光ファイバ径125μｍの場合の光ファイバ偏光
子の損失波長特性例を示す図、第２図は第１図と同一母
材から得た光ファイバの外径を100μｍと150μｍとした
場合の光ファイバ偏光子の損失波長特性例を示す図、第
３図（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ楕円ジャケット型偏
波面保存光ファイバの横断面図、ｘ軸方向の屈折率分布
図及びｙ軸方向の屈折率分布図、第４図はｘ偏波及びｙ
偏波の計算と実測による曲げ損失特性を示す図、第５図
は計算により求めた３種の光ファイバの曲げ損失特性を
示す図、第６図、第７図、第８図はそれぞれ既に提案さ
れている光ファイバの屈折率分布を示す説明図である。 図中、１はコア、２はクラッド、３は楕円ジャケット、
４はサポートである。
子の損失波長特性例を示す図、第２図は第１図と同一母
材から得た光ファイバの外径を100μｍと150μｍとした
場合の光ファイバ偏光子の損失波長特性例を示す図、第
３図（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ楕円ジャケット型偏
波面保存光ファイバの横断面図、ｘ軸方向の屈折率分布
図及びｙ軸方向の屈折率分布図、第４図はｘ偏波及びｙ
偏波の計算と実測による曲げ損失特性を示す図、第５図
は計算により求めた３種の光ファイバの曲げ損失特性を
示す図、第６図、第７図、第８図はそれぞれ既に提案さ
れている光ファイバの屈折率分布を示す説明図である。 図中、１はコア、２はクラッド、３は楕円ジャケット、
４はサポートである。
Claims (1)
- 【請求項１】コアを中心としてその外周部に順次クラッ
ド、楕円ジャケット及びサポートが設けられている４層
構造を持ち、曲げを印加して実効的に絶対単一偏波動作
が可能となる偏波面保存光ファイバにおいて、中央に対
し条長15mの範囲で外径が±20〜30μｍの間で変化する
ように、光ファイバ外径を連続的に一様に変化させたこ
とを特徴とする楕円ジャケット型偏波面保存光ファイ
バ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63172568A JPH0774845B2 (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 楕円ジャケット型偏波面保存光ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63172568A JPH0774845B2 (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 楕円ジャケット型偏波面保存光ファイバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0223305A JPH0223305A (ja) | 1990-01-25 |
| JPH0774845B2 true JPH0774845B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=15944249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63172568A Expired - Lifetime JPH0774845B2 (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 楕円ジャケット型偏波面保存光ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0774845B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5502954A (en) * | 1993-07-21 | 1996-04-02 | Tokyo Automatic Machinery Works, Ltd. | Flap folding device of wrapping machine |
| FR2782391A1 (fr) * | 1998-08-13 | 2000-02-18 | Alsthom Cge Alcatel | Ajout d'un anneau externe au profil d'indice d'une fibre optique monomode a dispersion decalee |
| US10843290B2 (en) * | 2015-01-19 | 2020-11-24 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Acoustically enhanced optical cables |
-
1988
- 1988-07-13 JP JP63172568A patent/JPH0774845B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0223305A (ja) | 1990-01-25 |
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