JPS63306403A - 偏波保持ファイバ - Google Patents
偏波保持ファイバInfo
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- JPS63306403A JPS63306403A JP62142797A JP14279787A JPS63306403A JP S63306403 A JPS63306403 A JP S63306403A JP 62142797 A JP62142797 A JP 62142797A JP 14279787 A JP14279787 A JP 14279787A JP S63306403 A JPS63306403 A JP S63306403A
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- stress
- core
- base material
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- 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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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/08—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
- C03B2201/12—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant doped with fluorine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
- C03B2201/31—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with germanium
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/10—Internal structure or shape details
- C03B2203/22—Radial profile of refractive index, composition or softening point
- C03B2203/222—Mismatching viscosities or softening points of glass layers
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- 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】
〔発明の産業上利用分野〕
本発明は偏波保持ファイバ、さらに詳細には、コヒーレ
ント通信や光応用計測などに用いられる偏波保持ファイ
バに関するものである。
ント通信や光応用計測などに用いられる偏波保持ファイ
バに関するものである。
従来の偏波保持ファイバとして、コアに異方性応力を与
えてコアに複屈折率を持たせることにより、偏波面を保
持する方式の偏波保持ファイバが開発されている。
えてコアに複屈折率を持たせることにより、偏波面を保
持する方式の偏波保持ファイバが開発されている。
このうち、第１図に示すように、コアｌ、クラノド２、
および前記コア１の両側に対向して設けられた応力付与
部３からなるファイバで、コア１がＧｅＯ２ＳｉＯ２、
クラッド２がＦＧｅＯ２ＳｉＯ２で、応力付与部３がＳ
ｉＯ２であるファイバが提案されている（特願昭６０−
２２２８０２号）。
および前記コア１の両側に対向して設けられた応力付与
部３からなるファイバで、コア１がＧｅＯ２ＳｉＯ２、
クラッド２がＦＧｅＯ２ＳｉＯ２で、応力付与部３がＳ
ｉＯ２であるファイバが提案されている（特願昭６０−
２２２８０２号）。
この型のファイバでは、線引き過程において応力付与部
３が他の部分より最も軟化温度Ｔ３が高いため最初に硬
化し、それ以外の部分は低粘度であるため、線引きによ
りファイバに加わる線引き張力は応力付与部３のみで支
えられ、全体が硬化した後にも応力付与部３には、熱膨
張係数の差に起因した応力よりもはるかに大きな応力が
残留する。
３が他の部分より最も軟化温度Ｔ３が高いため最初に硬
化し、それ以外の部分は低粘度であるため、線引きによ
りファイバに加わる線引き張力は応力付与部３のみで支
えられ、全体が硬化した後にも応力付与部３には、熱膨
張係数の差に起因した応力よりもはるかに大きな応力が
残留する。
この残留応力によりコア１には２つの応力付与部３の配
置方向およびその直交方向で応力の値に差が生じること
により異方性応力が加わり、複屈折率が生しる。
置方向およびその直交方向で応力の値に差が生じること
により異方性応力が加わり、複屈折率が生しる。
一方、この屈折率分布は母材の段階で第２図に示すよう
になっている。この型のファイバでは応力付与部３の屈
折率ｎ３’ はＳｉＯ２のｎｏに等しいが、クラッドの
屈折率ｎ２より大きいとクラッドモードが発生し、シン
グルモードファイバとして好ましくない。従って、クラ
ッドにＳｉＯ２の屈折率を上げるドーパントとしてＧｅ
Ｏ２を、下げるドーパントとしてＦを添加し、ＦとＧｅ
Ｏ２の添加量を調節することによって、屈折率をＳｉＯ
２の屈折率ｎ。と等しくする必要があった。
になっている。この型のファイバでは応力付与部３の屈
折率ｎ３’ はＳｉＯ２のｎｏに等しいが、クラッドの
屈折率ｎ２より大きいとクラッドモードが発生し、シン
グルモードファイバとして好ましくない。従って、クラ
ッドにＳｉＯ２の屈折率を上げるドーパントとしてＧｅ
Ｏ２を、下げるドーパントとしてＦを添加し、ＦとＧｅ
Ｏ２の添加量を調節することによって、屈折率をＳｉＯ
２の屈折率ｎ。と等しくする必要があった。
しかし、ファイバ母材作製法のうち、ＶＡＤ法において
ＦとＧｅＯ２の添加量を調節することは、ＧｅＯ２がＳ
ｉＯ２中に均一に分布しないので、非常に困難であると
いう欠点があった。また、内付けＣＶＤ法でも添加量変
化により、屈折率を調節することは困難であり、かつ第
１図に示す構造のファイバを、ＳｉＯ２の出発管を必要
とする内付けＣＶＤ法で作製した場合には応力付環部以
外にもその出発管部分が線引き張力を分担してしまうと
いう欠点があった。
ＦとＧｅＯ２の添加量を調節することは、ＧｅＯ２がＳ
ｉＯ２中に均一に分布しないので、非常に困難であると
いう欠点があった。また、内付けＣＶＤ法でも添加量変
化により、屈折率を調節することは困難であり、かつ第
１図に示す構造のファイバを、ＳｉＯ２の出発管を必要
とする内付けＣＶＤ法で作製した場合には応力付環部以
外にもその出発管部分が線引き張力を分担してしまうと
いう欠点があった。
本発明は上述の点に鑑みなされたものであり、線引き張
力によって軟化温度が高い応力付与部（ＳｉＯ２）に残
留する応力を利用してコアに複屈折率を誘起する偏波フ
ァイバにおいて、クラフト部と応力付与部の屈折率を２
種類のドーパントの添加量を変えることで調節していた
欠点を解決した偏波保持ファイバを提供することにある
。
力によって軟化温度が高い応力付与部（ＳｉＯ２）に残
留する応力を利用してコアに複屈折率を誘起する偏波フ
ァイバにおいて、クラフト部と応力付与部の屈折率を２
種類のドーパントの添加量を変えることで調節していた
欠点を解決した偏波保持ファイバを提供することにある
。
上記目的を達成するため、コアが屈折率ｎｌ、軟化温度
Ｔ□のガラスからなり、クラッドが前記コアの屈折率ｎ
ｌより小なる屈折率ｎ２、軟化温度Ｔ２のガラスからな
り、コアに異方性応力を与えるように配置された応力付
与部が、軟化温度Ｔ３のガラスからなる偏波保持ファイ
バであって、Ｔ３ ＞’ｌ’工およびＴ３ ＞’ｌ’２
で、かつ線引きにより低下した応力付与部の屈折率ｎ３
がｎ２≧ｎ３の関係となることを特徴としている。
Ｔ□のガラスからなり、クラッドが前記コアの屈折率ｎ
ｌより小なる屈折率ｎ２、軟化温度Ｔ２のガラスからな
り、コアに異方性応力を与えるように配置された応力付
与部が、軟化温度Ｔ３のガラスからなる偏波保持ファイ
バであって、Ｔ３ ＞’ｌ’工およびＴ３ ＞’ｌ’２
で、かつ線引きにより低下した応力付与部の屈折率ｎ３
がｎ２≧ｎ３の関係となることを特徴としている。
本発明は、コア、クラッド、応力付与部からなるファイ
バにおいて、クラフトをＦ−ＳｉＯ２、応力付与部を８
１０２とするとともに、前記母材を線引きする際、応力
付与部の屈折率をマツチングせしめることを最も主要な
特徴とする。従来の技術では、クラッドに屈折率マツチ
ングためＦ−Ｇ６０２ ５ｔｏ２を用いており、作製上
困難な点が多かったが、本発明では母材段階では屈折率
のマツチングをとらず、線引き過程においてクラッドと
応力付与部の屈折率マツチングを取ることが最も異なる
。
バにおいて、クラフトをＦ−ＳｉＯ２、応力付与部を８
１０２とするとともに、前記母材を線引きする際、応力
付与部の屈折率をマツチングせしめることを最も主要な
特徴とする。従来の技術では、クラッドに屈折率マツチ
ングためＦ−Ｇ６０２ ５ｔｏ２を用いており、作製上
困難な点が多かったが、本発明では母材段階では屈折率
のマツチングをとらず、線引き過程においてクラッドと
応力付与部の屈折率マツチングを取ることが最も異なる
。
次ぎに、線引き過程においてクラッドと応力付与部の屈
折率マツチングを取る原理について説明する。第１図に
示す構成のファイバでは、応力付与部に線引き張力によ
りギガパスカル（ＧＰａ）オーダーの非常に大きな引張
り応力が残留する。
折率マツチングを取る原理について説明する。第１図に
示す構成のファイバでは、応力付与部に線引き張力によ
りギガパスカル（ＧＰａ）オーダーの非常に大きな引張
り応力が残留する。
ガラスのような等方向な物質に一方向から応力が働くと
光弾性効果と呼ばれる現象により屈折率が変化する。そ
の変化Δｎｒは、次式で近似される。
光弾性効果と呼ばれる現象により屈折率が変化する。そ
の変化Δｎｒは、次式で近似される。
Δｎｒ ＃ Ｃ１σｚ （１）ここで
、σχは応力付与部に加えられた応力、Ｃ１は光弾性係
数である。ＳｉＯ２では、ｃｌの値は−４，２Ｘ １０
− ” Ｐ ａ−’である。したがって、ＳｉＯ２にＧ
Ｐａオーダーの応力が加わると、屈折率は％を単位とし
て小数点１桁のオーダーで減少することがわかる。応力
付与部に加わるσ７は応力付与部の断面積に反比例し、
線引き張力に比例するのでクラッドの屈折率をＳｉＯ２
のそれより適当に小さくしておけば、線引き張力を変え
ることによって、応力付与部の屈折率をクラッドのそれ
に合わせることができる。例えば、ファイバ外径を１２
５μＩ１１．２つある応力付与部の半径を１５μｍとし
た場合、応力付与部（Ｓ ｉ ０２ ）の屈折率の減少
は第３図のようになる。本発明では、この現象を利用し
てコアに異方性応力を加えると同時にクラッドと応力付
与部の屈折率マツチングをとる。
、σχは応力付与部に加えられた応力、Ｃ１は光弾性係
数である。ＳｉＯ２では、ｃｌの値は−４，２Ｘ １０
− ” Ｐ ａ−’である。したがって、ＳｉＯ２にＧ
Ｐａオーダーの応力が加わると、屈折率は％を単位とし
て小数点１桁のオーダーで減少することがわかる。応力
付与部に加わるσ７は応力付与部の断面積に反比例し、
線引き張力に比例するのでクラッドの屈折率をＳｉＯ２
のそれより適当に小さくしておけば、線引き張力を変え
ることによって、応力付与部の屈折率をクラッドのそれ
に合わせることができる。例えば、ファイバ外径を１２
５μＩ１１．２つある応力付与部の半径を１５μｍとし
た場合、応力付与部（Ｓ ｉ ０２ ）の屈折率の減少
は第３図のようになる。本発明では、この現象を利用し
てコアに異方性応力を加えると同時にクラッドと応力付
与部の屈折率マツチングをとる。
この際の線引き張力は、好ましくは６０ｇ以上とするの
がよい。線引き張力が６０ｇ未満であると、残留応力が
十分コア部に複屈折率を有機せず、ファイバの偏波保持
性が悪くなる虞があるからである。
がよい。線引き張力が６０ｇ未満であると、残留応力が
十分コア部に複屈折率を有機せず、ファイバの偏波保持
性が悪くなる虞があるからである。
〔実施例１〕
第４図は本発明の偏波保持ファイバの実施例を示す断面
図である。コア１ａはＧｅＯ２−ＳｉＯ２よりなり、ク
ラッド２ａはＦ−ＳｉＯ２よりなり、応力付与部３ａは
ＳｉＯ２よりなっており、これらの軟化温度Ｔｘ ｓ
Ｔｔ ％ Ｔ３の関係はＴ３＞ＴＩおよびＴ３ ＞Ｔｔ
となっている。
図である。コア１ａはＧｅＯ２−ＳｉＯ２よりなり、ク
ラッド２ａはＦ−ＳｉＯ２よりなり、応力付与部３ａは
ＳｉＯ２よりなっており、これらの軟化温度Ｔｘ ｓ
Ｔｔ ％ Ｔ３の関係はＴ３＞ＴＩおよびＴ３ ＞Ｔｔ
となっている。
この実施例においては、第４図より明らかなようにコア
１ａの廻りはクラッド２ａで囲まれているとともに、前
記コア１ａの両側に相互に対向し、かつ軸対称の位置に
、前記コア１ａの挿通方向に平行で、かつ離間して応力
付与部３ａが設けられた構造になっている。
１ａの廻りはクラッド２ａで囲まれているとともに、前
記コア１ａの両側に相互に対向し、かつ軸対称の位置に
、前記コア１ａの挿通方向に平行で、かつ離間して応力
付与部３ａが設けられた構造になっている。
線引きしてこの偏波保持ファイバを得る前の母材の径方
向の屈折率分布を第５図に示す。ｎｌ、ｎ２、ｎ３’
は、それぞれ線引き後に、コア１ａ、クラッド２ａ、応
力付与部３ａとなる母材の屈折率であり、ＳｉＯ２の屈
折率をｎｏとするとｎ３’＝ｎＱである。ここでｎｌお
よびｎ２の値は、５ｉＯ１の屈折率ｎ０に対する比屈折
率差 −ｎＱ ｎｌ） で表して、それぞれΔｎ１＝０．４％およびΔｎ！−〇
、２％である。
向の屈折率分布を第５図に示す。ｎｌ、ｎ２、ｎ３’
は、それぞれ線引き後に、コア１ａ、クラッド２ａ、応
力付与部３ａとなる母材の屈折率であり、ＳｉＯ２の屈
折率をｎｏとするとｎ３’＝ｎＱである。ここでｎｌお
よびｎ２の値は、５ｉＯ１の屈折率ｎ０に対する比屈折
率差 −ｎＱ ｎｌ） で表して、それぞれΔｎ１＝０．４％およびΔｎ！−〇
、２％である。
この母材を作製するには、ＶＡＤ法によりＧｅＯ２−ｓ
ｔｏｗのコア母材を作製し、次ぎにコア母材の外側に微
粒子の５ｉＯａｒ層をＶＡＤ外付は法により堆積させ、
ガラス化過程でＳｉＦ４を流してＦ−ＳｉＯ２クラッド
層母材とする。次ぎに、その母材のＦ−３ｉＯ１クラッ
ド部母材のコア母材の両側部分に超音波開口器を用いて
全体の母材外径比０．２５の穴を２個開けた。２個の穴
には５ｉｎｓ！ガラスロツドを挿入し、その後これを加
熱一体化した。
ｔｏｗのコア母材を作製し、次ぎにコア母材の外側に微
粒子の５ｉＯａｒ層をＶＡＤ外付は法により堆積させ、
ガラス化過程でＳｉＦ４を流してＦ−ＳｉＯ２クラッド
層母材とする。次ぎに、その母材のＦ−３ｉＯ１クラッ
ド部母材のコア母材の両側部分に超音波開口器を用いて
全体の母材外径比０．２５の穴を２個開けた。２個の穴
には５ｉｎｓ！ガラスロツドを挿入し、その後これを加
熱一体化した。
得られたガラス母材を炉温度１９５０℃、線引き張力１
１０ｇで線引きして外径１２５μ−の偏波保持ファイバ
を得た。この線引き工程において、従来技術に述べたよ
うに応力付与部３ａの軟化温度Ｔ３が他の部分より最も
高いので応力付与部３ａが最初に軟化し、このため線引
き張力が応力付与部に加わることになり、さらに応力付
与部の熱膨張係数が他の部分と異なることによる応力も
加わる。従って、線引き後のファイバの屈折率分布は第
６図に示すようになった。図から、線引きされた応力付
与部の屈折率が式（１）の関係にしたがって母材のとき
のｎ３′ （＝ｎｔ＋）からクラッド部と同じ屈折率ｎ
３になっていることがわかる。
１０ｇで線引きして外径１２５μ−の偏波保持ファイバ
を得た。この線引き工程において、従来技術に述べたよ
うに応力付与部３ａの軟化温度Ｔ３が他の部分より最も
高いので応力付与部３ａが最初に軟化し、このため線引
き張力が応力付与部に加わることになり、さらに応力付
与部の熱膨張係数が他の部分と異なることによる応力も
加わる。従って、線引き後のファイバの屈折率分布は第
６図に示すようになった。図から、線引きされた応力付
与部の屈折率が式（１）の関係にしたがって母材のとき
のｎ３′ （＝ｎｔ＋）からクラッド部と同じ屈折率ｎ
３になっていることがわかる。
このファイバのカットオフ波長は１．２ μ潮であり、
波長１．３μ−の光源を用いて光学的磁界印加法により
ビート長りを測定したところ、Ｌ＝１．０鶴であった。
波長１．３μ−の光源を用いて光学的磁界印加法により
ビート長りを測定したところ、Ｌ＝１．０鶴であった。
このことから、本発明のファイバの複屈折率は１．２
Ｘｌ０−３であることがわかった。
Ｘｌ０−３であることがわかった。
従来の軸対称応力付与型ファイバの最大複屈折率が１．
１ Ｘｌ０−３程度であることを考えると、本発明の偏
波保持ファイバは従来品以上の性能が容易に得られ、か
つ母材作製が簡単であるということがわかる。
１ Ｘｌ０−３程度であることを考えると、本発明の偏
波保持ファイバは従来品以上の性能が容易に得られ、か
つ母材作製が簡単であるということがわかる。
実施例１では、コアをＧ ｅ Ｏ２Ｓ ｉ Ｏ２とした
が、コアをＦ−ＧｅＯ２−３ｉ○２としても効果は同じ
であった。ここの実施例では第６図に示すように偏波保
持ファイバの応力付与部の屈折率ｎ３はクラッドの屈折
率ｎ２と等しい場合を示したが、ｎ３≦ｎｇの関係にあ
れば良い。
が、コアをＦ−ＧｅＯ２−３ｉ○２としても効果は同じ
であった。ここの実施例では第６図に示すように偏波保
持ファイバの応力付与部の屈折率ｎ３はクラッドの屈折
率ｎ２と等しい場合を示したが、ｎ３≦ｎｇの関係にあ
れば良い。
また、クラッドの比屈折率差Δｎ２を−０，１％以下、
あるいは応力付与部の断面積を小さくして、線引き張力
が６０ｇ以下でクラッドと応力付与部の屈折率マツチン
グをとった場合には残留応力が十分コア部に複屈折率を
誘起せず、ファイバの偏波保持特性が悪かった。
あるいは応力付与部の断面積を小さくして、線引き張力
が６０ｇ以下でクラッドと応力付与部の屈折率マツチン
グをとった場合には残留応力が十分コア部に複屈折率を
誘起せず、ファイバの偏波保持特性が悪かった。
〔実施例２〕
第７図は本発明の第２の実施例を説明する図であって、
作製した偏波保持ファイバの断面図である。図中、１ａ
はＧｅＯ２Ｓｉｎ！コアであり、Ｆ−ＳｉＯ２クラツド
であり、３ａは５ｔｏｔの応力付与部である。また、実
施例１と同様に、これらの軟化温度Ｔ１、Ｔ１１．、Ｔ
３の関係はＴ３＞７’ｕおよびＴ３ ＞’ｌ’２となっ
ている。
作製した偏波保持ファイバの断面図である。図中、１ａ
はＧｅＯ２Ｓｉｎ！コアであり、Ｆ−ＳｉＯ２クラツド
であり、３ａは５ｔｏｔの応力付与部である。また、実
施例１と同様に、これらの軟化温度Ｔ１、Ｔ１１．、Ｔ
３の関係はＴ３＞７’ｕおよびＴ３ ＞’ｌ’２となっ
ている。
この実施例における偏波保持ファイバは、図より明らか
なように中心にコア１ａが軸方向に挿通しており、この
コア１ａを包囲するように応力付与部３ａが設けられて
いる。この応力付与部３ａの長手方向側面には断面半円
径のクラッド２ｂが相互に対向して設けられ、全体をク
ラッド２ａが覆うような構造になっている。
なように中心にコア１ａが軸方向に挿通しており、この
コア１ａを包囲するように応力付与部３ａが設けられて
いる。この応力付与部３ａの長手方向側面には断面半円
径のクラッド２ｂが相互に対向して設けられ、全体をク
ラッド２ａが覆うような構造になっている。
このようなコア母材のＳｉＯ２に対する比屈折率Δｎ１
は０．４％、クラッド母材（ファイバとなったときのク
ラッド２ａ、２ｂ）は比屈折率Δｎ２は一〇、２％であ
る。
は０．４％、クラッド母材（ファイバとなったときのク
ラッド２ａ、２ｂ）は比屈折率Δｎ２は一〇、２％であ
る。
第８図は、このような偏波保持ファイバを製造する前の
母材の入方向屈折率分布を示している。
母材の入方向屈折率分布を示している。
このような母材を作製するにあたっては、ＶＡＤ法にお
いてガラス化過程でＳｉＦ４を流してＦ−ｓｔｏｗのク
ラッド用母材を作製し、その母材に超音波開口器を用い
て内径が外径比０．７である円形の穴をあける。次ぎに
、ＧｅＯ２−ＳｉＯ２をコア母材、Ｓ ｉ ＯＩＩをク
ラッド母材とするシングルモードファイバ用母材をコア
母材を中心として両側あらこの母材の外径の０．２の厚
さになるようにスライスしくファイバのときの３８に相
当する）、クラッド母材（ファイバのときの２ａに相当
）に挿入した。残りの２つの半円径の空間に、半円径で
、前記クラフト母材と同じ屈折率を有するクラッド母材
（ファイバのときの２ｂに相当）のＦ−ＳｉＯ１！を前
記空間に合うように研磨し、挿入した。その後、これを
加熱一体化した。得られたガラス母材を炉温度１９５０
℃、線引き張力１１０ｇで線引きして外径１２５μｍの
偏波保持ファイバを得た。この線引き工程において、従
来技術に述べたように応力付与部３ａの軟化温度Ｔ３が
他の部分より最も高いので応力付与部３ａが最初に軟化
し、このため線引き張力が応力付与部に加わることにな
り、さらに応力付与部の熱膨張係数が他の部分と異なる
ことによる応力も加わる。従って、線引き後のファイバ
の屈折率分布は第９図に示すようになった。図から、線
引きされたファイバの応力付与部の屈折率が弐（１１の
関係に従って母材の時のｎ３° （＝ｎｏ）から減少し
、クラッド部と同じ屈折率ｎ２になっていることがわか
る。
いてガラス化過程でＳｉＦ４を流してＦ−ｓｔｏｗのク
ラッド用母材を作製し、その母材に超音波開口器を用い
て内径が外径比０．７である円形の穴をあける。次ぎに
、ＧｅＯ２−ＳｉＯ２をコア母材、Ｓ ｉ ＯＩＩをク
ラッド母材とするシングルモードファイバ用母材をコア
母材を中心として両側あらこの母材の外径の０．２の厚
さになるようにスライスしくファイバのときの３８に相
当する）、クラッド母材（ファイバのときの２ａに相当
）に挿入した。残りの２つの半円径の空間に、半円径で
、前記クラフト母材と同じ屈折率を有するクラッド母材
（ファイバのときの２ｂに相当）のＦ−ＳｉＯ１！を前
記空間に合うように研磨し、挿入した。その後、これを
加熱一体化した。得られたガラス母材を炉温度１９５０
℃、線引き張力１１０ｇで線引きして外径１２５μｍの
偏波保持ファイバを得た。この線引き工程において、従
来技術に述べたように応力付与部３ａの軟化温度Ｔ３が
他の部分より最も高いので応力付与部３ａが最初に軟化
し、このため線引き張力が応力付与部に加わることにな
り、さらに応力付与部の熱膨張係数が他の部分と異なる
ことによる応力も加わる。従って、線引き後のファイバ
の屈折率分布は第９図に示すようになった。図から、線
引きされたファイバの応力付与部の屈折率が弐（１１の
関係に従って母材の時のｎ３° （＝ｎｏ）から減少し
、クラッド部と同じ屈折率ｎ２になっていることがわか
る。
このファイバのカットオフ波長は１．２ μｍであり、
波長１．３μ曙の光源を用いて光学的磁界印加法により
ビート長りを測定したところ、Ｌ＝１．０鮪であった。
波長１．３μ曙の光源を用いて光学的磁界印加法により
ビート長りを測定したところ、Ｌ＝１．０鮪であった。
このことから、本発明のファイバの複屈折率は１．２
Ｘｌ０−３であることがわかった。
Ｘｌ０−３であることがわかった。
従来の軸対称応力付与型ファイバの最大複屈折率が１．
Ｉ Ｘｌ０−３程度であることを考えると、本発明の偏
波保持ファイバは従来品以上の性能が容易に得られ、か
つ母材作製が簡単であるということがわかる。
Ｉ Ｘｌ０−３程度であることを考えると、本発明の偏
波保持ファイバは従来品以上の性能が容易に得られ、か
つ母材作製が簡単であるということがわかる。
実施例２では、コアをＧ ｅ Ｏ２Ｓ ｉ Ｏ２とした
が、コアをＦ−ＧｅＯ２−３ ｉ ０２としても効果は
同じであった。
が、コアをＦ−ＧｅＯ２−３ ｉ ０２としても効果は
同じであった。
ここの実施例２では、実施例１と同様に第９図に示すよ
うに偏波保持ファイバの応力付与部の屈折率はクラッド
の屈折率ｎ２と等しい場合を示したが、応力付与部の屈
折率ｎ３≦ｎ２の関係にあれば良いのは、実施例１と同
様である。
うに偏波保持ファイバの応力付与部の屈折率はクラッド
の屈折率ｎ２と等しい場合を示したが、応力付与部の屈
折率ｎ３≦ｎ２の関係にあれば良いのは、実施例１と同
様である。
また、クラッドの比屈折率差Δｎ２を−０，１％以下、
あるいは応力付与部の断面積を小さくして、線引き張力
が６０ｇ以下でクラッドと応力付与部の屈折率マツチン
グをとった場合には残留応力が十分コア部に複屈折率を
誘起せず、ファイバの偏波保持特性が悪かった。
あるいは応力付与部の断面積を小さくして、線引き張力
が６０ｇ以下でクラッドと応力付与部の屈折率マツチン
グをとった場合には残留応力が十分コア部に複屈折率を
誘起せず、ファイバの偏波保持特性が悪かった。
〔実施例３〕
第１０図は本発明の第３の実施例を説明する図であって
、作製したファイバの断面図である。１ｂはＧｅＯｔ−
３ｔｏｗのコアで、コア母材におけるＳｉｎｇに対する
比屈折率Δｎｌは０．４％、２ＣはＦ、５１０ｇのクラ
ッドで、クラッド母材における比屈折率Δｎ！１は−０
，２％、３ｄはＳｉｎｇの応力付与部である。
、作製したファイバの断面図である。１ｂはＧｅＯｔ−
３ｔｏｗのコアで、コア母材におけるＳｉｎｇに対する
比屈折率Δｎｌは０．４％、２ＣはＦ、５１０ｇのクラ
ッドで、クラッド母材における比屈折率Δｎ！１は−０
，２％、３ｄはＳｉｎｇの応力付与部である。
この母材を作製するには、ＶＡＤ法においてガラス化過
程で５ｉＦａを流してＦ−ＳｉＯ２の母材を作製し、次
ぎに、その母材に超音波開口器を用いて楕円形の穴を開
けた。楕円形の穴には、ＧｅＯ２０−３ｉｎをコアとし
Ｓｉｎｇをクラッドとするファイバ用母材を楕円に研磨
したものを挿入し、その後これを加熱一体化した。
程で５ｉＦａを流してＦ−ＳｉＯ２の母材を作製し、次
ぎに、その母材に超音波開口器を用いて楕円形の穴を開
けた。楕円形の穴には、ＧｅＯ２０−３ｉｎをコアとし
Ｓｉｎｇをクラッドとするファイバ用母材を楕円に研磨
したものを挿入し、その後これを加熱一体化した。
得られたガラス母材を実施例１の場合と同一条件で線引
きした結果、同程度の複屈折率を有する偏波保持ファイ
バが得られた。
きした結果、同程度の複屈折率を有する偏波保持ファイ
バが得られた。
以上説明したように、本発明の偏波保持ファイバでは応
力付与部にＳ ｉ ｏｔを用いて線引き張力に依存した
残留応力によりコアに複屈折率を与えている。その場合
、光弾性効果による応力付与部の屈折率減少を考慮して
、応力付与部の径および線引き張力を決定した。このた
め、従来のこの型の偏波保持ファイバでは非常に回能で
あった母材段階でのクラフトと応力付与部の屈折率マツ
チングの問題が、本発明のファイバでは取り除くことが
できるという利点がある。
力付与部にＳ ｉ ｏｔを用いて線引き張力に依存した
残留応力によりコアに複屈折率を与えている。その場合
、光弾性効果による応力付与部の屈折率減少を考慮して
、応力付与部の径および線引き張力を決定した。このた
め、従来のこの型の偏波保持ファイバでは非常に回能で
あった母材段階でのクラフトと応力付与部の屈折率マツ
チングの問題が、本発明のファイバでは取り除くことが
できるという利点がある。
第１図は従来の偏波保持ファイバの断面図、第２図は従
来の偏波保持ファイバ用母材の屈折率分布、第３図は線
引き張力と応力付与部の屈折率の減少の関係、第４図は
本発明（実施例１）の偏波保持ファイバの断面図、第５
図は本発明（実施例１）の偏波保持ファイバ用母材の屈
折率分布、第６図は本発明（実施例１）の偏波保持ファ
イバの屈折率分布、第７図は本発明（実施例２）の偏波
保持ファイバの断面図、第８図は 本発明（実施例２）
の偏波保持ファイバ用母材の屈折率分布、第９図は本発
明（実施例２）の偏波保持ファイバの屈折率分布、第１
０図は本発明（実施例３の偏波保持ファイバの断面図で
ある。 １．１ａ、１ｂ・・・コア、２．２ａ、２ｂ、２ｃ ・
・・クラッド、３．３ａ、３ｂ ・・・応力付与部。 出願人代理人 雨 宮 正 季 第１図 第２図 ０ ５０
ｔｏ。 線引き張１１（ｑ） 第４図 第５図 １１オイ杢 第６図 第１図
来の偏波保持ファイバ用母材の屈折率分布、第３図は線
引き張力と応力付与部の屈折率の減少の関係、第４図は
本発明（実施例１）の偏波保持ファイバの断面図、第５
図は本発明（実施例１）の偏波保持ファイバ用母材の屈
折率分布、第６図は本発明（実施例１）の偏波保持ファ
イバの屈折率分布、第７図は本発明（実施例２）の偏波
保持ファイバの断面図、第８図は 本発明（実施例２）
の偏波保持ファイバ用母材の屈折率分布、第９図は本発
明（実施例２）の偏波保持ファイバの屈折率分布、第１
０図は本発明（実施例３の偏波保持ファイバの断面図で
ある。 １．１ａ、１ｂ・・・コア、２．２ａ、２ｂ、２ｃ ・
・・クラッド、３．３ａ、３ｂ ・・・応力付与部。 出願人代理人 雨 宮 正 季 第１図 第２図 ０ ５０
ｔｏ。 線引き張１１（ｑ） 第４図 第５図 １１オイ杢 第６図 第１図
Claims (4)
- （１）コアが屈折率ｎ＿１、軟化温度Ｔ＿１のガラスか
らなり、クラッドが前記コアの屈折率ｎ＿１より小なる
屈折率ｎ＿２、軟化温度Ｔ＿２のガラスからなり、コア
に異方性応力を与えるように配置された応力付与部が、
軟化温度Ｔ＿３のガラスからなる偏波保持ファイバであ
って、Ｔ＿３＞Ｔ＿１およびＴ＿３＞Ｔ＿２で、かつ線
引きにより低下した応力付与部の屈折率ｎ＿３がｎ＿２
≧ｎ＿３の関係となることを特徴とする偏波保持ファイ
バ。 - （２）前記応力付与部がＳｉＯ＿２（純石英ガラス）、
クラッド部がＦ−ＳｉＯ＿２であって、コア部がＧｅＯ
＿２−ＳｉＯ＿２またはＦ−ＧｅＯ＿２−ＳｉＯ＿２で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の偏
波保持ファイバ。 - （３）前記応力付与部は前記コアの挿通方向に平行に、
かつ離間して設けられていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項および第２項に記載の偏波保持ファイバ。 - （４）前記応力付与部は前記コアを包囲して設けられて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項および第２
項に記載の偏波保持ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62142797A JPS63306403A (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 偏波保持ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62142797A JPS63306403A (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 偏波保持ファイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63306403A true JPS63306403A (ja) | 1988-12-14 |
Family
ID=15323845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62142797A Pending JPS63306403A (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 偏波保持ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63306403A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6283708A (ja) * | 1985-10-08 | 1987-04-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 定偏波フアイバ |
-
1987
- 1987-06-08 JP JP62142797A patent/JPS63306403A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6283708A (ja) * | 1985-10-08 | 1987-04-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 定偏波フアイバ |
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