JPS628105A - 偏波保持光フアイバ - Google Patents
偏波保持光フアイバInfo
- Publication number
- JPS628105A JPS628105A JP60148014A JP14801485A JPS628105A JP S628105 A JPS628105 A JP S628105A JP 60148014 A JP60148014 A JP 60148014A JP 14801485 A JP14801485 A JP 14801485A JP S628105 A JPS628105 A JP S628105A
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- JP
- Japan
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- refractive index
- stress
- fiber
- polarization
- optical fiber
- Prior art date
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- Granted
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-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Glass Compositions (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、偏波保持性に優れた偏波保持光ファイバに関
する。
する。
第１図（ａ）、（ｂ）は偏波保持光ファイバの構造の一
例を示したものであり応力付与型偏波保持光ファイバと
呼ばれるものである。第１図で１はコア部、２は応力付
与部、３はクラッド部であり、応力付与部２とクラッド
部３の熱膨張係数の差によって、光の伝播するコア部１
に応力が付与されるものであり、この結果コア部１内で
は、応力の付与される方向とそれと直交する方向とで屈
折率がわずかに異なることとなり、したがってそれぞれ
の方向に対応する伝播光の偏波面が保持されることとな
る。
例を示したものであり応力付与型偏波保持光ファイバと
呼ばれるものである。第１図で１はコア部、２は応力付
与部、３はクラッド部であり、応力付与部２とクラッド
部３の熱膨張係数の差によって、光の伝播するコア部１
に応力が付与されるものであり、この結果コア部１内で
は、応力の付与される方向とそれと直交する方向とで屈
折率がわずかに異なることとなり、したがってそれぞれ
の方向に対応する伝播光の偏波面が保持されることとな
る。
従来、応力付与部２の材料としては、Ｓ！０２にＢｚ
Ｏｚ 、Ｑｅ ０２ 、Ｐ２０Ｓ 、Ｆ、等ノウちの１
種以上を添加した組成のガラス素材が使用されていた。
Ｏｚ 、Ｑｅ ０２ 、Ｐ２０Ｓ 、Ｆ、等ノウちの１
種以上を添加した組成のガラス素材が使用されていた。
しかしながら、このような組成のガラス素材よりなる応
力付与部２を有する偏波保持光ファイバにあっては、そ
の偏波保持性の点で次のような問題があった。
力付与部２を有する偏波保持光ファイバにあっては、そ
の偏波保持性の点で次のような問題があった。
一般に、第１図で示したような応力付与型幅波
□保持光ファイバの場合、その偏波保持力Ｂ（モー
ｉド複屈折率と呼ばれる）は、一般に次式（１）で
・：表わされる。
□保持光ファイバの場合、その偏波保持力Ｂ（モー
ｉド複屈折率と呼ばれる）は、一般に次式（１）で
・：表わされる。
Ｂゲ（α２−α３ ）・Ｔ−Ｃｏ ・・・・・・
（１）（ＩＥＥＥ、Ｖｏｗ、 ＬＴ−２，Ｎｏ、５
．ＰＰ。
（１）（ＩＥＥＥ、Ｖｏｗ、 ＬＴ−２，Ｎｏ、５
．ＰＰ。
６５０−６６２．１９８４．０ｃｔ）ここで、α２、α
３は応力付与部２及びクラッド部３の熱膨張係数、王は
応力付与部２をなすガラス素材の固化温度、 ｃｏは構
造で決まる定数である。したがって、（１）式より、固
化温度Ｔが高いほど、また、熱膨張係数差（α２−α３
）が大きいほどＢが大きくなることになる。
３は応力付与部２及びクラッド部３の熱膨張係数、王は
応力付与部２をなすガラス素材の固化温度、 ｃｏは構
造で決まる定数である。したがって、（１）式より、固
化温度Ｔが高いほど、また、熱膨張係数差（α２−α３
）が大きいほどＢが大きくなることになる。
ところが、応力付与部２をなすガラス素材が８２０３を
添加したガラス素材の場合、熱膨張係数は大きくなるが
、ガラスの固化温度が低下するため、得られる付与応力
は期待するほど高くならないという欠点があった。また
、Ｑｅ ０２ 、 Ｐ２０５を添加した場合、軟化温度
低下の点ではやや改善されるが、屈折率値がコアより高
くなり易いため、応力付与部２のガラス素材としては不
適切であった。このため、従来の偏波保持光ファイバで
は、その偏波保持性が不十分であるという問題があった
。
添加したガラス素材の場合、熱膨張係数は大きくなるが
、ガラスの固化温度が低下するため、得られる付与応力
は期待するほど高くならないという欠点があった。また
、Ｑｅ ０２ 、 Ｐ２０５を添加した場合、軟化温度
低下の点ではやや改善されるが、屈折率値がコアより高
くなり易いため、応力付与部２のガラス素材としては不
適切であった。このため、従来の偏波保持光ファイバで
は、その偏波保持性が不十分であるという問題があった
。
そこで本発明にあっては、応力付与部をなすガラス素材
として少なくとも５モル％のＡｊＰＯ４を含む５ｆＯｚ
ガラス素材を採用することにより、応力付与部のガラス
素材の固化温度を高めるとともにその屈折率を低下せし
めコア部のガラス素材の屈折率よりも高くなる不都合を
解決し、優れた偏波保持性を有するようにした。
として少なくとも５モル％のＡｊＰＯ４を含む５ｆＯｚ
ガラス素材を採用することにより、応力付与部のガラス
素材の固化温度を高めるとともにその屈折率を低下せし
めコア部のガラス素材の屈折率よりも高くなる不都合を
解決し、優れた偏波保持性を有するようにした。
以下、本発明の詳細な説明する。
ＡｊＰＯ４は、ベルリナイトとも呼ばれ、Ａｌ２Ｏ２と
Ｐｚ Ｏｓとをほぼ等吊混合してガラス化することなど
により得られるものである。このＡＪＰ０４自体の固化
温度は、１８５０℃±５０℃と極めて高く、また熱膨張
係数も２０Ｘ１０−！／℃で、Ｓｉ ０２の１０倍程度
の値である。さらに、ＡＪ ＰＯＡ自体の屈折率は１．
４３６ （０，６３μｍ）であり、５ｉＯｚ （１，
４５８）よりわずかに小さい値を有するも゛のである。
Ｐｚ Ｏｓとをほぼ等吊混合してガラス化することなど
により得られるものである。このＡＪＰ０４自体の固化
温度は、１８５０℃±５０℃と極めて高く、また熱膨張
係数も２０Ｘ１０−！／℃で、Ｓｉ ０２の１０倍程度
の値である。さらに、ＡＪ ＰＯＡ自体の屈折率は１．
４３６ （０，６３μｍ）であり、５ｉＯｚ （１，
４５８）よりわずかに小さい値を有するも゛のである。
次に、このＡｊＰＯ４を含むＳｉＯ２ガラス素材の特性
を知るために、ＶＡＤ法によってＳｉＯ２中にＡｊＰＯ
４を添加（実際はＡｌ２Ｏ２とＰ２Ｏ５を同量添加）し
たガラス素材を製造し、該ガラス素材の屈折率値、熱膨
張係数および固化温度の変化を測定した。第２図はＡｌ
ＰＯａの添加量と屈折率の関係を、また第３図はＡｊＰ
Ｏ４の添加量と熱膨張係数の関係を、さらに第４図はＡ
ｊＰＯ４の添加量と同化温度との関係を示したものであ
る。第２図からＡｊＰＯ４を添加した場合、２０モル％
程度添加しても、屈折率はＳｉＯ２とほとんど差がない
くわずかに低い値となる）ことがわかった。また第３図
から熱膨張係数値は、２０モル％の添加で５ｆＯｚの約
４倍となり、同量の８２０３を添加した場合より大きな
値となった。
を知るために、ＶＡＤ法によってＳｉＯ２中にＡｊＰＯ
４を添加（実際はＡｌ２Ｏ２とＰ２Ｏ５を同量添加）し
たガラス素材を製造し、該ガラス素材の屈折率値、熱膨
張係数および固化温度の変化を測定した。第２図はＡｌ
ＰＯａの添加量と屈折率の関係を、また第３図はＡｊＰ
Ｏ４の添加量と熱膨張係数の関係を、さらに第４図はＡ
ｊＰＯ４の添加量と同化温度との関係を示したものであ
る。第２図からＡｊＰＯ４を添加した場合、２０モル％
程度添加しても、屈折率はＳｉＯ２とほとんど差がない
くわずかに低い値となる）ことがわかった。また第３図
から熱膨張係数値は、２０モル％の添加で５ｆＯｚの約
４倍となり、同量の８２０３を添加した場合より大きな
値となった。
さらに、第４図からＡｊ ＰＯ４Ｓ ｉ ０２混合系ガ
ラスの固化温度は、２０モル％の添加で約１６９０℃と
なり、Ｂ２Ｏ３を２０モル％含むＳｉＯ２ガラスよりも
約１００℃以上高くなっている。
ラスの固化温度は、２０モル％の添加で約１６９０℃と
なり、Ｂ２Ｏ３を２０モル％含むＳｉＯ２ガラスよりも
約１００℃以上高くなっている。
よって、熱膨張係数の値と、応力付与部の同化温度の上
昇の効果により、従来の８２０３を用いた偏波保持ファ
イバと同等以上の特性を得るためにはＡｊＰＯ＜の含有
量は少なくとも５モル％以上とすることが必要であ゛す
、好ましくは５〜５０モル％の範囲で決められる。５モ
ル％未満であれば、応力付与部として必要な熱膨張係数
が得られず、また５０モル％以上では、クラッド部との
固化温度の差が大きくなりすぎ、線引工程に困難が生ず
る。
昇の効果により、従来の８２０３を用いた偏波保持ファ
イバと同等以上の特性を得るためにはＡｊＰＯ＜の含有
量は少なくとも５モル％以上とすることが必要であ゛す
、好ましくは５〜５０モル％の範囲で決められる。５モ
ル％未満であれば、応力付与部として必要な熱膨張係数
が得られず、また５０モル％以上では、クラッド部との
固化温度の差が大きくなりすぎ、線引工程に困難が生ず
る。
次に、ＡｊＰＯ４を２０モル％添加したガラス素材を用
いて第１図（ａ）に示した構造の偏波保持光ファイバを
製造した。この偏波保持ファイバの路光は、コア径９．
６μｍ、外径２００μｍ。
いて第１図（ａ）に示した構造の偏波保持光ファイバを
製造した。この偏波保持ファイバの路光は、コア径９．
６μｍ、外径２００μｍ。
カットオフ波長１．３５μｍ、コア比屈折率差０゜３５
％、応力付与部比屈折率−０，１％であり、本ファイバ
のモード複屈折率Ｂは１．５Ｘ１０′３゜また直交する
モード間のクロストークは一４５ｄＢ（波長１．５５μ
ｍ、ファイバ長３触）であった。この値は、同じ構造の
偏波保持ファイバで応力付与部をＳ ｉｏ２ Ｂ２０３
（２０モル％）とした場合に比べて、Ｂが約５倍、
またクロストークで２０ｄＢ改良されていた。また本フ
ァイバの損失値は波長１．５６μｍで０．２０ｄＢ／Ｆ
ａであり、極めて低損失なものであった。これはＡｌＰ
Ｏ４が特に吸収損失等を引き起こす原因にならないため
と考えられる。
％、応力付与部比屈折率−０，１％であり、本ファイバ
のモード複屈折率Ｂは１．５Ｘ１０′３゜また直交する
モード間のクロストークは一４５ｄＢ（波長１．５５μ
ｍ、ファイバ長３触）であった。この値は、同じ構造の
偏波保持ファイバで応力付与部をＳ ｉｏ２ Ｂ２０３
（２０モル％）とした場合に比べて、Ｂが約５倍、
またクロストークで２０ｄＢ改良されていた。また本フ
ァイバの損失値は波長１．５６μｍで０．２０ｄＢ／Ｆ
ａであり、極めて低損失なものであった。これはＡｌＰ
Ｏ４が特に吸収損失等を引き起こす原因にならないため
と考えられる。
さらに、第１図（ａ）、（ｂ）の構造で、応力付与部を
コアガラスに接近させ、応力付与を大きくした偏波保持
ファイバを製造した結果、Ｂ＝３゜０Ｘ１０−３．クロ
ストーク−５５ｄＢ（３触艮）の偏波保持ファイバが得
られた。この場合、直交する２つの偏波モードのうち一
方は伝播しなくなり、いわゆる単一偏波ファイバが実現
された。
コアガラスに接近させ、応力付与を大きくした偏波保持
ファイバを製造した結果、Ｂ＝３゜０Ｘ１０−３．クロ
ストーク−５５ｄＢ（３触艮）の偏波保持ファイバが得
られた。この場合、直交する２つの偏波モードのうち一
方は伝播しなくなり、いわゆる単一偏波ファイバが実現
された。
以上説明したように、本発明のガラス素材を使用した場
合、固化温度が高く、また屈折率も３ｉ０２とほぼ同程
度のため、偏波保持力に優れた偏波保持光ファイバを容
易に得られる利点がある。
合、固化温度が高く、また屈折率も３ｉ０２とほぼ同程
度のため、偏波保持力に優れた偏波保持光ファイバを容
易に得られる利点がある。
また、本発明のガラス素材は損失増の原因とならないた
め、低損失でかつ偏波保持力の高いファイバを容易に得
られる利点がある。
め、低損失でかつ偏波保持力の高いファイバを容易に得
られる利点がある。
したがって、本発明の偏波保持ファイバを光波通信、あ
るいはコヒーレント光通信９等の伝送媒体として十分に
使用できる利点があるほか、回転センサ、等各種計測用
としても優れた特性が期待できる。
るいはコヒーレント光通信９等の伝送媒体として十分に
使用できる利点があるほか、回転センサ、等各種計測用
としても優れた特性が期待できる。
第１図（ａ）および（ｂ）はいずれも偏波保持光ファイ
バの構造を示す概略断面図、 第２図はＡｌＰＯａ添加量と屈折率の関係を示すグラフ
、第３図はＡｊ ＰＯ４添加量と熱膨張係数の関係を示
すグラフ、第４図はＡｌＰＯａ添加量と同化温度の関係
を示すグラフである。 １・・・・・・コア部、２・・・・・・応力付与部、３
・・・・・・クラッド部。 Ｃ０） （ｂ） ｆＨａ図
バの構造を示す概略断面図、 第２図はＡｌＰＯａ添加量と屈折率の関係を示すグラフ
、第３図はＡｊ ＰＯ４添加量と熱膨張係数の関係を示
すグラフ、第４図はＡｌＰＯａ添加量と同化温度の関係
を示すグラフである。 １・・・・・・コア部、２・・・・・・応力付与部、３
・・・・・・クラッド部。 Ｃ０） （ｂ） ｆＨａ図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光を伝播するコア部、該コア部に応力を付与する応力付
与部及びクラッド部よりなる偏波保持光ファイバにおい
て、 該応力付与部が５モル％以上のＡｌＰＯ＿４を含むＳｉ
Ｏ＿２ガラス素材よりなることを特徴とする偏波保持光
ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60148014A JPH0623805B2 (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | 偏波保持光フアイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60148014A JPH0623805B2 (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | 偏波保持光フアイバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS628105A true JPS628105A (ja) | 1987-01-16 |
| JPH0623805B2 JPH0623805B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=15443176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60148014A Expired - Lifetime JPH0623805B2 (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | 偏波保持光フアイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623805B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4978377A (en) * | 1988-12-09 | 1990-12-18 | Alcatel N.V. | Method of assembling a fiber optic preform from discrete preformed elements |
| US7430353B2 (en) * | 2005-06-29 | 2008-09-30 | Fujikura Ltd. | Polarization-maintaining optical fiber and optical fiber gyro |
-
1985
- 1985-07-05 JP JP60148014A patent/JPH0623805B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4978377A (en) * | 1988-12-09 | 1990-12-18 | Alcatel N.V. | Method of assembling a fiber optic preform from discrete preformed elements |
| US7430353B2 (en) * | 2005-06-29 | 2008-09-30 | Fujikura Ltd. | Polarization-maintaining optical fiber and optical fiber gyro |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0623805B2 (ja) | 1994-03-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |