CN110446957A - 保偏光纤、光器件、保偏光纤的母材以及制造方法 - Google Patents

保偏光纤、光器件、保偏光纤的母材以及制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明实现纤芯的截面扁平的保偏光纤，并且实现能够简单地进行制造的保偏光纤。保偏光纤(1)具备纤芯(11)、内侧包层(12)、两个应力赋予部(13a～13b)以及外侧包层(14)。内侧包层(12)陷入两个应力赋予部(13a～13b)的每一个。纤芯(11)的截面为扁平状，该扁平状的长轴方向为将两个应力赋予部(13a～13b)的排列方向。

Description

保偏光纤、光器件、保偏光纤的母材以及制造方法
技术领域
本发明涉及具有扁平的纤芯的保偏光纤。另外，涉及具备那样的保偏的光器件、那样的保偏光纤的母材以及那样的保偏光纤的制造方法。
背景技术
在硅光子学的领域中，作为传输向硅波导路输入的光或从硅波导路输出的光的传输介质，保偏光纤被广泛使用。保偏光纤是指通过抑制偏振模式间的耦合从而提高保偏性能的光纤。例如，将用于在纤芯施加应力的应力赋予部设置于包层内的PANDA(Polarization-maintaining AND Absorption-reducing-偏振保持与吸收减少)光纤是保偏光纤的代表例。
在具有两个应力赋予部的保偏光纤中，根据用途的不同，优选纤芯的截面扁平(不是正圆形、正方形，而是椭圆形、长方形)。其理由在于，第一，因为通过纤芯的截面扁平从而能够提高保偏性能；第二，因为通过纤芯的截面扁平从而能够将保偏光纤的模场呈椭圆形。硅波导路的模场通常是椭圆形。因此，与模场是正圆形的保偏光纤相比，模场是椭圆形的保偏光纤能够将与硅波导路连接的连接损失抑制得较小。
此外，通过将纤芯的截面呈扁平化从而能够提高保偏性能是如下的情况，即，纤芯的截面的长轴方向与两个应力赋予部的排列方向平行，由应力赋予部引起的双折射与由纤芯的扁平化引起的双折射彼此相互。在纤芯的截面的长轴方向与两个应力赋予部的排列方向垂直的情况下，由应力赋予部引起的双折射与由纤芯的扁平化引起的双折射彼此相互减弱，因此不能获得提高保偏性能的效果。
作为制造纤芯的截面扁平的光纤的方法，例如公知有在专利文献1中记载的制造方法。根据专利文献1，通过实施以下的工序，能够制造纤芯的截面形状为椭圆形的光纤。工序1：通过在截面形状为正圆形的纤芯部的整个外周形成第1次包层部来制作第1预成形件。工序2：通过沿着第1预成形件的长轴方向外削第1预成形件的1次包层部的侧部侧的局部来制作第2预成形件。工序3：通过在第2预成形件的1次包层部的整个外周形成2次包层部的粉尘来制作第3预成形件。工序4：通过烧结将第3预成形件(粉尘杆)在脱水环境气中加热，从而形成第4预成形件。此时，会产生伴随着空穴部的消失引起的体积收缩，纤芯部的截面形状会从正圆形变化为椭圆形。工序5：通过以截面形状为正圆形的方式外削第4预成形件来制作第5预成形件。工序6：通过将第5预成形件拉丝来获得具有截面形状为椭圆形的纤芯的光纤。
专利文献1：日本国公开专利公报“特开2002-365463号”(2002年12月18日公开)
然而，在专利文献1记载的制造方法中，存在以下的问题。
即，在专利文献1记载的制造方法中，到完成预成形件为止需要两次外削加工。特别是，为了将纤芯的截面形状形成为具有充分的非圆度的椭圆形，需要将对第1预成形件的外削进行到被外削的部分的半径为未被外削的部分的半径的1/2程度为止(参照专利文献1的图2和段落0024)。因此，外削所需要的时间较长，从而存在不能简单地进行制造的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述的课题而完成的，其主要目的在于实现具有两个应力赋予部并且纤芯的截面扁平的保偏光纤，并实现能够简单地进行制造的保偏光纤。另外，其主要目的在于实现具备那样的保偏光纤的光器件、那样的保偏光纤的母材或那样的保偏光纤的制造方法。
为了实现上述的目的，本发明的一个形态所涉及的保偏光纤的特征在于：其具备纤芯、内包上述纤芯的内侧包层、从两侧夹住上述内侧包层的两个应力赋予部、以及内包上述内侧包层和上述两个应力赋予部的外侧包层，上述内侧包层陷入上述两个应力赋予部的每一个，上述纤芯的截面为扁平状，该扁平状的长轴方向为上述两个应力赋予部的排列方向。
为了实现上述目的，本发明的一个形态所涉及的保偏光纤的母材的特征在于：其具备纤芯、内包上述纤芯的内侧包层、从两侧夹住上述内侧包层的两个应力赋予部、以及内包上述内侧包层和上述两个应力赋予部的外侧包层，上述两个应力赋予部分别陷入上述内侧包层。
为了实现上述目的，本发明的一个形态所涉及的保偏光纤的制造方法是包含将具备纤芯、内包上述纤芯的内侧包层、从两侧夹住上述内侧包层的两个应力赋予部、以及内包上述内侧包层和上述两个应力赋予部的外侧包层的母材拉丝的工序在内的保偏光纤的制造方法，其特征在于：在上述母材中，上述两个应力赋予部各自陷入上述内侧包层，在上述保偏光纤中，上述内侧包层陷入上述两个应力赋予部的每一个，上述纤芯的截面为扁平状，该扁平状为上述两个应力赋予部的排列方向。
根据本发明的一个形态，能够实现纤芯的截面扁平的保偏光纤，并能够实现可以简单地进行制造的保偏光纤。另外，根据本发明的一个形态，能够实现具备那样的保偏光纤的光器件、那样的保偏光纤的母材或那样的保偏光纤的制造方法。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的保偏光纤的构造的图。图1的(a)是表示该保偏光纤的横截面的剖视图。图1的(b)是表示图1的(a)所示的截面的AA’直线上的折射率分布的曲线图。图1的(c)是表示图1的(a)所示的截面的BB’直线上的折射率分布的曲线图。
图2是表示图1所示的保偏光纤的制造方法的图。
图3是根据图2所示的制造方法制造的保偏光纤的截面照片。
图4的(a)是表示比较例所涉及的母材中的各种参数的定义的图。
图4的(b)是表示比较例所涉及的保偏光纤中的各种参数的定义的图。
图5的(a)是表示实施例所涉及的母材中的各种参数的定义的图。图5的(b)是表示实施例所涉及的保偏光纤中的各种参数的定义的图。
图6是能够应用图1所示的保偏光纤的光器件的侧视图。
图7的(a)是图6所示的光器件具备的基板型光波导路的主视图。
图7的(b)是图5所示的光器件具备的第1光纤的主视图。
图8的(a)是表示图6所示的光器件具备的基板型光波导路的模场图的曲线图。图8的(b)是表示图6所示的光器件具备的第1光纤的模场图的曲线图。
图9是拉丝时的保偏光纤的侧视图。
具体实施方式
(保偏光纤的构造)
参照图1对本发明的一个实施方式所涉及的保偏光纤1的构造进行说明。图1的(a)是表示保偏光纤1的横截面的剖视图。图1的(b)是表示图1的(a)所示的截面的AA’直线上的保偏光纤1的折射率分布的曲线图。图1的(c)是表示图1的(a)所示的截面的BB’直线上的保偏光纤1的折射率分布的曲线图。
如图1的(a)所示，保偏光纤1具备纤芯11、内包纤芯11的内侧包层12、从两侧夹住内侧包层12的两个应力赋予部13a～13b、以及内包内侧包层12和两个应力赋予部13a～13b的外侧包层14。
内侧包层12陷入两个应力赋予部13a～13b的每一个。因此，内侧包层12的截面形状为圆形状，相对于此，位于内侧包层12左侧的应力赋予部13a的截面形状为在右侧存在缺口的圆形状，位于内侧包层12右侧的应力赋予部13b的截面形状为在左侧存在缺口的圆形状。另外，纤芯11的截面形状为以两个应力赋予部13a～13b的排列方向为长轴方向的方式扁平的形状(在本实施方式中，是扁平的圆形状即为椭圆形状)。这里，两个应力赋予部13a～13b的排列方向是指与通过第1应力赋予部13a的中心和第2应力赋予部13b的中心的直线平行的方向。
纤芯11由添加了锗(Ge)的石英玻璃构成。在纤芯11中添加的锗具有使石英玻璃的折射率上升的作用。因此，纤芯11的折射率n1高于纯石英玻璃的折射率n0(约1.46)。另外，纤芯11的熔融时粘度η1为与纯石英玻璃的熔融时粘度η0实质上相同或比纯石英玻璃的熔融时粘度η0略小的值。
此外，在本实施方式中，采用将锗作为提升掺杂剂添加于纤芯11的结构，但本发明并不限定于此。即，除了锗之外，也可以采用将磷与铝中的一者或双方作为提升掺杂剂添加于纤芯11的结构。或者也可以采用将氧化锗、氯等作为提升掺杂剂添加于纤芯11的结构。在使用任一提升掺杂剂的情况下，也都能通过适当地调整其浓度，将纤芯11的折射率n1比后述的外侧包层14的折射率n4(与纯石英玻璃的折射率实质上相同)的比折射率差设为1.0％以上。此外，在采用将锗添加于纤芯11的结构的情况下，纤芯11中的锗的浓度例如可以为10～30wt％。
内侧包层12由同时添加了磷(P)和氟(F)的石英玻璃构成。添加于内侧包层12的磷具有使石英玻璃的折射率上升的作用和使石英玻璃的熔融时粘度降低的作用。另一方面，添加于内侧包层12的氟具有在用于熔接的加热时促进在纤芯11中添加的锗向内侧包层12扩散的作用、和使石英玻璃的折射率降低的作用。添加于内侧包层12的磷和氟的浓度调整为磷具有的折射率上升作用与氟具有的折射率降低作用相互抵消。因此，内侧包层12的折射率n2与纯石英玻璃的折射率实质上相同。另外，内侧包层12的熔融时粘度η2低于纯石英玻璃的熔融时粘度η0。
此外，在本实施方式中，采用将磷作为提升掺杂剂添加于内侧包层12的结构，但本发明并不限定于此。即，可以采用代替磷而将锗(Ge)作为提升掺杂剂添加于内侧包层12的结构，也可以将磷再加上锗作为提升掺杂剂添加于内侧包层12。即使在内侧包层12中的氟的浓度较高的情况下，也能通过将磷与锗双方添加于内侧包层12，将内侧包层12的折射率n2比后述的外侧包层14的折射率n4(与纯石英玻璃的折射率实质上相同)的比折射率差设为0.1％以下。此外，在采用在内侧包层12中添加磷、锗以及氟的结构的情况下，内侧包层12中的磷和锗的浓度例如能够分别为0.5～2.0wt％和1.5～5.0wt％。内侧包层12中的氟的浓度只要设定为内侧包层12的折射率n2比外侧包层14的折射率n4的比折射率差为0.1％以下即可。
两个应力赋予部13a～13b分别由添加了硼(B)的石英玻璃构成。添加于这些应力赋予部13a～13b的硼具有使石英玻璃的折射率降低的作用和使石英玻璃的熔融时粘度降低的作用。因此，这些应力赋予部13a～13b的折射率n3低于纯石英玻璃的折射率n0。另外，这些应力赋予部13a～13b的熔融时粘度η3低于纯石英玻璃的熔融时粘度η0。此外，也可以代替将硼(B)添加于两个应力赋予部13a～13b的结构而采用将氧化硼(B2O3)添加于两个应力赋予部13a～13b的结构。在该情况下，两个应力赋予部13a～13b中的氧化硼的浓度例如只要设定为15～25mol％即可。
外侧包层14由有意识地不添加氯(Cl)以外的掺杂剂的石英玻璃构成。即，在构成外侧包层14的石英玻璃中，具有折射率上升作用的氯以外的提升掺杂剂与具有折射率降低作用的下降掺杂剂都没有添加。这里，外侧包层14中的氯的浓度只要设定为内侧包层12的折射率n2比外侧包层14的折射率n4的比折射率差为0.1％以下即可。因此，外侧包层14的折射率n4与纯石英玻璃的折射率n0实质上相同。另外，外侧包层14的熔融时粘度η4与纯石英玻璃的熔融时粘度η0实质上相同。
如以上那样，在纤芯11、内侧包层12、应力赋予部13a～13b以及外侧包层14的折射率n1、n2、n3以及n4之间，n3＜n2≈n4＜n1这种关系成立。保偏光纤1具有光封入功能就是由于该关系(特别是n2＜n1)。
另外，在纤芯11、内侧包层12、应力赋予部13a～13b以及外侧包层14的熔融时粘度η1、η2、η3以及η4之间，η3＜＜η2＜＜η1＜η4这种关系成立。这里，η3＜＜η2这种关系成立，是因为与添加于内侧包层12的磷相比，添加于应力赋予部13a～13b的硼的粘度降低作用较强。保偏光纤1具有保偏能力就是由于该关系(特别是η3＜＜η2＜＜η1)(对于理由，参照“保偏光纤的制造方法”)。这里，纤芯11、内侧包层12、应力赋予部13a～13b以及外侧包层14各部分中的各自的掺杂剂浓度只要设定为满足η3＜＜η2＜＜η1＜η4即可。例如，在采用将锗添加于纤芯11的结构、采用将磷、锗以及氟添加于内侧包层12的结构、采用将氧化硼(B2O3)添加于两个应力赋予部13a～13b的结构、在外侧包层14采用有意识地不添加氯(Cl)以外的掺杂剂的石英玻璃的情况下，只要分别将以下的掺杂剂浓度设定为满足η3＜＜η2＜＜η1＜η4即可。即，只要将纤芯11中的锗的浓度例如设定为10～30wt％、将内侧包层12中的磷和锗的浓度例如分别设定为0.5～2.0wt％和1.5～5.0wt％、将内侧包层12中的氧化硼的浓度设定为内侧包层12的折射率n2比外侧包层14的折射率n4的比折射率差为0.1％以下、将两个应力赋予部13a～13b中的氧化硼的浓度例如设定为15～25mol％、将外侧包层14中的氯的浓度设定为使内侧包层12的折射率n2比外侧包层14的折射率n4的比折射率差为0.1％以下、并且设定为满足η3＜＜η2＜＜η1＜η4即可。
(保偏光纤的制造方法)
接下来，参照图2对图1所示的保偏光纤1的制造方法进行说明。图2是表示保偏光纤1的制造方法的图。
首先，准备母材1A。母材1A例如能够通过针对包含纤芯11、内侧包层12以及外侧包层14的母材使用钻孔刀具等形成两个孔，并在该孔***成为各应力赋予部13a～13b的母材的杆来进行制造。母材1A也具有与保偏光纤1相同的截面构造。但是，在保偏光纤1中，内侧包层12陷入各应力赋予部13a～13b(内侧包层12为凸，应力赋予部13a～13b为凹)，与此相对地，在母材1A中，各应力赋予部13a～13b(或供各应力赋予部13a～13b***的孔)陷入内侧包层12(内侧包层12为凹，应力赋予部13a～13b为凸)。另外，在保偏光纤1中，纤芯11的截面形状为椭圆形状(扁平的圆形状)，与此相对地，在母材1A中，纤芯11的截面形状为圆形状。
接下来，通过将母材1A熔融拉伸，从而获得保偏光纤1B。在保偏光纤1B中，纤芯11、内侧包层12、应力赋予部13a～13b以及外侧包层14都处于熔融的状态。
接下来，通过将保偏光纤1B冷却，从而获得保偏光纤1C。在保偏光纤1C中，外侧包层14处于凝固的状态，而纤芯11、内侧包层12以及应力赋予部13a～13b处于熔融的状态。这样，外侧包层14比纤芯11、内侧包层12以及应力赋予部13a～13b先凝固，这是由于外侧包层14的粘度η4高于纤芯11、内侧包层12以及应力赋予部13a～13b的粘度η1、η2以及η3。
接下来，通过将保偏光纤1C冷却，从而获得保偏光纤1D。在保偏光纤1D中，纤芯11、内侧包层12以及外侧包层14处于凝固的状态，而应力赋予部13a～13b处于熔融的状态。这样，纤芯11、内侧包层12以及外侧包层14比应力赋予部13a～13b先凝固的主要的理由，是由于纤芯11、内侧包层12以及外侧包层14的粘度η1、η2以及η4高于应力赋予部13a～13b的粘度η3。
在纤芯11和内侧包层12凝固时，应力赋予部13a～13b处于熔融状态。因此，内侧包层12由于表面张力而变形为截面形状为圆形。此时，纤芯11由于从内侧包层12受到的应力而变形为截面形状为椭圆形。
最后，通过将保偏光纤1D冷却，从而获得保偏光纤1。在保偏光纤1中，纤芯11、内侧包层12、应力赋予部13a～13b以及外侧包层14都处于凝固的状态。在保偏光纤1中，应力从后凝固的应力赋予部13a～13b作用于先凝固的内侧包层12和纤芯11。借助该应力，保偏光纤1表现出保偏功能。这里，上述的保偏光纤1B也可以改称为熔融的母材1A，上述的保偏光纤1C、1D也可以改称为在熔融后冷却了的母材1A。
在图3中示出根据上述的制造方法制造的保偏光纤1的截面照片。根据该截面照片，能够确认到纤芯11的截面形状为椭圆形。
此外，这里，对通过将母材1A中的纤芯11的截面形状呈圆形状，从而保偏光纤1中的纤芯11的截面形状形成为椭圆形状(扁平的圆形状)的制造方法进行了说明，但本发明并不限定于此。例如，能够通过将母材1A中的纤芯11的截面形状呈正方形，从而将保偏光纤1中的纤芯11的截面形状形成为长方形(扁平的正方形)。更一般地来说，根据上述的制造方法制造的保偏光纤1中的纤芯11的截面形状为将母材1A中的纤芯11的截面形状扁平化后的形状。
(实施例和比较例)
准备将纤芯直径、内侧包层直径、外侧包层直径、应力赋予部间隔、屏障厚度、孔直径、应力赋予部直径以及外周厚度设定为下述的表1那样的母材。具有负的屏障厚度的母材为各应力赋予部陷入于内侧包层的母材，是实施例。具有正的屏障厚度的母材为各应力赋予部远离内侧包层的母材，是比较例。此外，对于比较例1～3所涉及的母材中的各种参数的定义，请参照图4的(a)。另外，对于实施例1～3所涉及的母材中的各种参数的定义，请参照图5的(a)。此外，在比较例1～3所涉及的母材中，如图4的(a)所示，将从母材的中心起与应力赋予部的排列方向平行地延伸出来的半直线设为L，从构成内侧包层的外缘的圆与半直线L间的交点P起到构成供成为应力赋予部的母材的杆***的孔的外缘的圆与半直线L间的交点Q为止的距离为屏障厚度的绝对值。另一方面，在实施例1～3所涉及的母材中，如图5的(a)所示，将从母材的中心起与应力赋予部的排列方向平行地延伸出来的半直线设为L，从与内侧包层的外缘重合的圆与半直线L间的交点P起到构成供成为应力赋予部的母材的杆***的孔的外缘的圆与半直线L间的交点Q为止的距离为屏障厚度的绝对值。
根据上述的制造方法由各母材制造了保偏光纤。对完成的各保偏光纤的纤芯直径(纤芯长轴径与纤芯短轴径之平均值)、内侧包层直径、外侧包层直径、应力赋予部间隔、应力赋予部直径以及屏障厚度进行测定，获得了下述的表1所示的测定结果。此外，对于实施例1～3所涉及的保偏光纤的屏障厚度而言，将根据母材的屏障厚度推出的推断值记载于下述的表1。另外，对于纤芯非圆度而言，测定纤芯长轴径和纤芯短轴径，将根据纤芯非圆度＝{(纤芯长轴径－纤芯短轴径)/(纤芯长轴径与纤芯短轴径之平均值)}×100计算出的值记载于下述的表1。此外，对于比较例1～3所涉及的保偏光纤中的各种参数的定义，请参照图4的(b)。另外，对于实施例1～3所涉及的保偏光纤中的各种参数的定义，请参照图5的(b)。此外，在比较例1～3所涉及的保偏光纤中，如图4的(b)所示，将从保偏光纤的中心起与应力赋予部的排列方向平行地延伸出来的半直线设为L’，从构成内侧包层的外缘的圆与半直线L’间的交点P’起到构成应力赋予部的外缘的圆与半直线L’间的交点Q’为止的距离为屏障厚度的绝对值。另一方面，在实施例1～3所涉及的保偏光纤中，如图5的(b)所示，将从保偏光纤的中心与应力赋予部的排列方向平行地拉伸的半直线设为L’，从构成内侧包层的外缘的圆与半直线L’的交点P’到与应力赋予部的外缘重合的圆与半直线L’的交点Q’为止的距离为屏障厚度的绝对值。
表1
在实施例1～3中，能够将纤芯的非圆度设为20％以上。另外，在实施例1～2中，能够将纤芯的非圆度设为50％以上。另外，在实施例2中，能够将纤芯的非圆度设为80％以上。即，已确定到：母材中的屏障厚度的绝对值越大，即，使各应力赋予部向内侧包层陷入得越深，纤芯的非圆度越大。
并且，对实施例1～3和比较例1～3测定模场图。具体而言，边使保偏光纤每旋转30°，边反复进行由1维远场图法进行的模场直径测定，由此求出了模场直径的旋转方向依赖性。其结果是，在实施例1中获得了4.0±0.9μm的测定结果，在实施例2中获得了4.0±1.3μm的测定结果，在实施例3中获得了4.0±0.4μm的测定结果。这些结果表示在实施例1～3中形成有椭圆形状的电场分布。另一方面，在比较例1～3中，模场直径的变动(4.0±αμm的α)为0.3μm以下。这些结果表示在比较例1～3中形成有大致圆形状的电场分布。
此外，在实施例1～3和比较例1～3的母材中，添加于纤芯的掺杂剂仅为锗。另外，纤芯中的锗的浓度为22wt％。另外，在这些母材中，添加于内侧包层的掺杂剂为磷、锗、氟。内侧包层中的磷的浓度为0.8wt％，内侧包层中的锗的浓度为2.9wt％。内侧包层中的氟的浓度调整为内侧包层与外侧包层的比折射率差为0.0％。另外，在这些母材中，添加于应力赋予部的掺杂剂为氧化硼(B2O3)。应力赋予部中的氧化硼(B2O3)的浓度约为20mol％。图3所示的保偏光纤1是通过将添加了这样的掺杂剂的实施例1的母材拉丝而获得的。
此外，如图4的(a)和图5的(a)所示，在保偏光纤的母材中，在成为应力赋予部的母材的杆的侧面与供该杆***的孔的内壁之间存在缝隙。在拉丝时，杆熔融而形成为低粘度的玻璃，该低粘度的玻璃以充满孔的方式扩展，由此消除该缝隙。因此，完成的保偏光纤的截面中的应力赋予部的位置和尺寸能够根据母材的截面中的孔的位置和尺寸来推断。
(应用例)
保偏光纤1能够适用于具备基板型光波导路和光纤的光器件。参照图6～图8，对这样的光器件2进行说明。
图6是光器件2的侧视图。光器件2如图6所示具备基板型光波导路21、第1光纤22以及第2光纤23。基板型光波导路21通过使其端面与第1光纤22的一个端面对置从而与第1光纤22光学连接。第2光纤23通过将其端面与第1光纤22的另一端面熔接从而与第1光纤22物理连接以及光学连接。此外，也可以在相互对置的基板型光波导路21的端面与保偏光纤1的端面之间设置有空间光学***。
基板型光波导路21例如是具有硅制纤芯211的硅波导路。基板型光波导路21的纤芯直径小于后述的第1光纤22的纤芯直径。因此，在基板型光波导路21的纤芯211的端面中与第1光纤22的纤芯221对置的端面的附近，设置有用于使基板型光波导路21的模场直径与第1光纤22的模场直径匹配的模场直径变换部212。
图7的(a)是表示基板型光波导路21的端面中与第1光纤22对置的端面21a的主视图。如图7的(a)所示，基板型光波导路21的纤芯211的截面(端面)形状是将x轴方向作为长边方向的长方形。因此，基板型光波导路21的模场图为将x轴方向作为长轴方向的椭圆。
第1光纤22例如是具有玻璃制的纤芯221的玻璃光纤，因未图示的应力赋予部而具有保偏功能。第1光纤22的纤芯直径小于后述的第2光纤23的纤芯直径。因此，在第1光纤22的纤芯221的端面中与第2光纤23的纤芯231对置的端面的附近，设置有用于使第1光纤22的模场直径与第2光纤23的模场直径匹配的模场直径变换部222。
图7的(b)是表示第1光纤22的端面中与基板型光波导路21对置的端面22a的主视图。如图7的(b)所示，第1光纤22的纤芯221的截面(端面)形状为将x轴方向作为长轴方向的椭圆形。因此，与基板型光波导路21的模场图相同，第1光纤22的模场图为将x轴作为长轴方向的椭圆形。因此，能够将基板型光波导路21与第1光纤22的连接损失抑制得较小。
第2光纤23例如是具有玻璃制的纤芯231的玻璃光纤，因未图示的应力赋予部而具有保偏功能。第2光纤23的纤芯231的截面(端面)形状为圆形。
上述的保偏光纤1能够作为该光器件2中的第1光纤22适用。
此外，在保偏光纤1的内侧包层12中，如上述那样，添加有氟。该氟具有通过加热而促进添加于纤芯11的锗的扩散的作用。因此，在使用保偏光纤1作为第1光纤22的情况下，能够利用将第1光纤22与第2光纤23熔接时的热将第1光纤22的纤芯直径在熔接点附近扩大。因此，在使用保偏光纤1作为第1光纤22的情况下，仅将第1光纤22与第2光纤23熔接，就能够容易地实现模场直径变换部222。
图8的(a)是表示基板型光波导路21的模场图的曲线图。在图8的(a)中，长虚线表示通过纤芯211的中心轴线并在与x轴平行的直线上的电场分布，短虚线表示通过纤芯211的中心轴线并在与y轴平行的直线上的电场分布。图8的(b)是表示第1光纤22(保偏光纤1)的模场图的曲线图。在图8的(b)中，长虚线表示通过纤芯221的中心轴线并在与x轴平行的直线上的电场分布，短虚线表示通过纤芯221的中心轴线并在与y轴平行的直线上的电场分布。若比较这些曲线图，则能够看出基板型光波导路21的模场图与第1光纤22的模场图非常一致。
此外，这里，在具备基板型光波导路21、第1光纤22以及第2光纤23的光器件2中，对使用保偏光纤1作为第1光纤22的应用例进行了说明，但并不限定于此。例如，也可以在省略了基板型光波导路21的光器件2中，即，在具备1光纤22和第2光纤23的光器件2中，使用保偏光纤1作为第1光纤22。或也可以在省略了第2光纤23的光器件2中，即，在具备基板型光波导路21和第1光纤22的光器件2中，使用保偏光纤1作为第1光纤22。
(关于熔融时粘度的补充)
如上述那样，在纤芯11、内侧包层12、应力赋予部13a～13b以及外侧包层14的熔融时粘度η1、η2、η3以及η4之间，η3＜＜η2＜＜η1＜η4这种关系成立。此外，η3与η2之间的不等号“＜＜”是指η3与η2之差大于η1与η4之差，不是指η3与η2之差大于特定的值。相同地η2与η1之间的不等号“＜＜”是指η2与η1之差大于η1与η4之差，不是指η2与η1之差大于特定的值。以下，针对纤芯11、内侧包层12、应力赋予部13a～13b以及外侧包层14的熔融时粘度η1、η2、η3以及η4，参照图9进行补充。
图9是表示保偏光纤1的拉丝中的母材1A的侧视图、成为XY平面的A-A’线的截面(以下，称为A-A’截面)的剖视图、B-B’线以及成为XY平面的C-C’线的截面(以下，称为C-C’截面)的剖视图。这里，根据图9，A-A’截面的剖视图和C-C’截面的剖视图是为了附图的理解促进而用相同的尺寸来描绘的，但实际的尺寸彼此不同。如图9所示将母材1A在拉丝炉内直径变小。图9所示的A-A’截面是直径变小开始的截面，即，是熔融开始的截面。因此，在比A-A’截面靠上方的位置，母材1A的直径与拉丝前的母材1A的直径一致，在比A-A’截面靠下方的位置，母材1A的直径小于拉丝前的母材1A的直径。另外，图9所示的C-C’截面是直径变小结束的截面，即，是熔融结束的截面，或凝固结束并且完成保偏光纤1时的截面。因此，在比C-C’截面靠上方的位置，母材1A的直径大于拉丝后的母材1A的直径，在比C-C’截面靠下方的位置，母材1A的直径与拉丝后的母材1A的直径一致。另外，图9所示的B-B’线是在图9的X轴方向上延展的线状地示出母材1A的温度最高的区域的假想线，位于A-A’截面与C-C’截面之间。此外，从母材1A的A-A’截面到C-C’截面的区间也称为“缩颈”。A-A’截面能够改称为缩颈开始的截面。另外，C-C’截面能够改称为缩颈结束的截面。另外，拉丝后的母材1A能够改称为保偏光纤1。
然而，对于从熔融开始到熔融结束为止的母材1A而言，即，对于从A-A’截面到C-C’截面为止的母材1A而言，熔融时粘度η1、η2、η3以及η4各自的值能够按照每个Z轴方向的位置和每个X轴方向的位置而不同。这是因为熔融时粘度η1、η2、η3以及η4分别取决于母材1A的温度，而母材1A的温度能够因每个位置而不同。因此，会将位置(x，y，z)处的熔融时粘度η1、η2、η3以及η4分别表示为η1(x，y，z)、η2(x，y，z)、η3(x，y，z)以及η4(x，y，z)。这里，z轴是与母材1A的长轴方向平行的坐标轴，x轴和y轴是与母材1A的长轴方向正交的坐标轴。
从A-A’截面到C-C’截面为止的各截面处的η1(z)、η2(z)、η3(z)以及η4(z)分别定义为其截面处的熔融时粘度η1(x，y，z)、η2(x，y，z)、η3(x，y，z)以及η4(x，y，z)的空间平均数。例如，A-A’截面处的熔融时粘度η1(zA)、η2(zA)、η3(zA)以及η4(zA)分别定义为A-A’截面处的熔融时粘度η1(x，y，zA)、η2(x，y，zA)、η3(x，y，zA)以及η4(x，y，zA)的空间平均数。另外，B-B’线处的截面(以下，称为B-B’截面)的η1(zB)、η2(zB)、η3(zB)以及η4(zB)分别定义为B-B’截面处的熔融时粘度η1(x，y，zB)、η2(x，y，zB)、η3(x，y，zB)以及η4(x，y，zB)的空间平均数。另外，C-C’截面处的熔融时粘度η1(zC)、η2(zC)、η3(zC)以及η4(zC)分别定义为C-C’截面处的熔融时粘度η1(x，y，zC)、η2(x，y，zC)、η3(x，y，zC)以及η4(x，y，zC)的空间平均数。
从A-A’截面到C-C’截面为止的各截面处的熔融时粘度η1(z)、η2(z)、η3(z)以及η4(z)各自的值能够因成为XY平面的截面而异。然而，在实现纤芯11的扁平化方面本质的点不是从A-A’截面到C-C’截面为止的各截面处的熔融时粘度η1(z)、η2(z)、η3(z)以及η4(z)的值，而是从A-A’截面到C-C’截面为止的各截面处的熔融时粘度η1(z)、η2(z)、η3(z)以及η4(z)的大小关系。
此外，在本实施方式中，对于满足下述的条件1的母材1A进行了说明，但并不限定于此。即，即使是满足下述的条件2或条件3的母材1A，也能够与满足下述的条件1的母材1A相同地实现纤芯11的扁平化。
条件1：在从A-A’截面到C-C’截面为止的任意截面处的熔融时粘度η1(z)、η2(z)、η3(z)以及η4(z)之间，η3(z)＜＜η2(z)＜＜η1(z)＜η4(z)这种大小关系成立。另外，该大小关系至少在冷却过程中的熔融时粘度的η3(z)＜＜η2(z)＜＜η1(z)＜η4(z)这种大小关系中也成立。另外，该大小关系至少在冷却过程中的熔融时粘度的η3(z)＜η2(z)＜η1(z)＜η4(z)这种大小关系中也成立。
条件2：至少在冷却过程中的熔融时粘度η1(z)、η2(z)、η3(z)以及η4(z)之间，η3(z)＜η1(z)＜η2(z)＜η4(z)这种大小关系成立。
条件3：至少在冷却过程中的熔融时粘度η1(z)、η2(z)、η3(z)以及η4(z)之间，η3(z)＜η2(z)＝η1(z)＜η4(z)这种大小关系成立。
这里，上述的条件1～3可总结如下。即，至少在冷却过程中的熔融时粘度η1(z)、η2(z)、η3(z)以及η4(z)之间，η3(z)＜η2(z)＜η4(z)并且η3(z)＜η1(z)＜η4(z)这种大小关系成立。这里，在冷却过程的之前和之后，在熔融时粘度η1(z)、η2(z)、η3(z)以及η4(z)之间，η3(z)＜η2(z)＜η4(z)并且η3(z)＜η1(z)＜η4(z)这种大小关系不一定必须成立，但该大小关系也可以成立。
这里，在上述的条件1～3的各条件中，只要将纤芯11、内侧包层12、应力赋予部13a～13b以及外侧包层14各部分中各自的掺杂剂浓度设定为满足η3(z)＜η2(z)＜η4(z)并且η3(z)＜η1(z)＜η4(z)即可。例如，在采用在纤芯11中添加锗的结构、采用在内侧包层12中添加磷、锗，及氟的结构、采用在两个应力赋予部13a～13b中添加氧化硼(B2O3)的结构、在外侧包层14中采用有意识地不添加氯(Cl)以外的掺杂剂的石英玻璃的情况下，只要分别将以下的掺杂剂浓度设定为满足η3(z)＜η2(z)＜η4(z)并且η3(z)＜η1(z)＜η4(z)即可。即，只要将纤芯11中的锗的浓度例如设定为10～30wt％、将内侧包层12中的磷和锗的浓度例如分别设定为0.5～2.0wt％和1.5～5.0wt％、将内侧包层12中的氧化硼的浓度设定为内侧包层12的折射率n2比外侧包层14的折射率n4的比折射率差为0.1％以下、将两个应力赋予部13a～13b中的氧化硼的浓度例如设定为15～25mol％、将外侧包层14中的氯的浓度设定为内侧包层12的折射率n2比外侧包层14的折射率n4的比折射率差为0.1％以下、并且设定为满足η3(z)＜η2(z)＜η4(z)并且η3(z)＜η1(z)＜η4(z)即可。
另外，在上述的条件1～3的各条件中只要将母材1A的温度设定为满足以下的(条件1)以及(条件2)即可。
(条件1)至少在即将冷却过程之前的纤芯11、内侧包层12、应力赋予部13a～13b以及外侧包层14各部分各自的温度满足熔融温度以上。(条件2)至少在冷却过程中的熔融时粘度η1(z)、η2(z)、η3(z)以及η4(z)之间，η3(z)＜η2(z)＜η4(z)并且η3(z)＜η1(z)＜η4(z)这种大小关系成立。
这里，“冷却过程中的熔融时粘度η1(z)、η2(z)、η3(z)以及η4(z)”是指夹在温度为最高的B-B’截面与直径变小结束的C-C’截面之间的任意截面处的熔融时粘度η1(z)、η2(z)、η3(z)以及η4(z)。因此，熔融后的母材1A的冷却能够主要在B-B’截面与C-C’截面之间进行。
另外，这里，作为从A-A’截面到C-C’截面为止的各截面处的η1(z)、η2(z)、η3(z)以及η4(z)的定义，采用了其截面处的熔融时粘度η1(x，y，z)、η2(x，y，z)、η3(x，y，z)以及η4(x，y，z)的空间平均数，但并不限定于此。即，作为从A-A’截面到C-C’截面为止的各截面处的η1(z)、η2(z)、η3(z)以及η4(z)的定义，(a)能够采用其截面处的熔融时粘度η1(x，y，z)、η2(x，y，z)、η3(x，y，z)以及η4(x，y，z)的最小值，(b)能够采用其截面处的熔融时粘度η1(x，y，z)、η2(x，y，z)、η3(x，y，z)以及η4(x，y，z)的最大值，(c)也能够采用其截面处的熔融时粘度η1(x，y，z)、η2(x，y，z)、η3(x，y，z)以及η4(x，y，z)的中间值。即使是采用了这些定义的情况，只要是满足上述的条件1的母材1A，就能够实现纤芯11的扁平化。另外，只要是满足上述的条件2的母材1A，就能够实现纤芯11的扁平化。
此外，在满足上述的条件2的母材1A中，在熔融了该母材1A时，在任意的截面处η3(z)＜η2(z)＜η4(z)并且η3(z)＜η1(z)＜η4(z)这种大小关系成立。另外，对于由满足上述的条件2的母材1A制造的保偏光纤1而言，在熔融了该保偏光纤1时，在任意的截面处η3(z)＜η2(z)＜η4(z)并且η3(z)＜η1(z)＜η4(z)这种大小关系成立。即，用于上述的制造方法的母材1A在熔融后在任意的截面处η3(z)＜η2(z)＜η4(z)并且η3(z)＜η1(z)＜η4(z)这种大小关系成立，由此能够赋予特征。相同地，通过上述的制造方法制造的保偏光纤1在熔融后在任意的截面处η3(z)＜η2(z)＜η4(z)并且η3(z)＜η1(z)＜η4(z)这种大小关系成立，由此能够赋予特征。
(关于效果的补充)
在纤芯11中添加锗并且在内侧包层12中同时添加了氟、磷等掺杂剂的保偏光纤1熔接连接于模场直径大于保偏光纤1的具有截面为圆形的纤芯的其他光纤的情况下，会起到能够将连接损失抑制得较小的效果。起到这样的效果的理由至少有2个。
第1理由是如作为TEC(Thermally Diffused Expanded Core-热扩散扩展芯)技术众所周知的那样，通过熔接连接时的加热，使添加于纤芯11的锗向内侧包层12扩散，其结果是，保偏光纤1的模场直径会扩大。第2理由是如下述参考文献所示，在通过熔接连接时的加热，使添加于纤芯11的锗向内侧包层12扩散时，保偏光纤1的纤芯的截面的扁平度会降低(例如，为椭圆的纤芯的截面接近正圆)。
参考文献：H.YOKOTA,et al.,“Design of Polarization-Maintaning OpticalFiber Suitable for Thermally-Diffused Expanded Core Techniques,”IEICETRANS.COMMUN.,VOL.E80-B,NO.4,pp516-521,APRIL 1997.
此外，在纤芯11中添加锗并且在内侧包层12中同时添加了掺杂剂的保偏光纤1在连接于模场图为椭圆形的基板型光波导路的情况下，会起到能够将连接损失抑制得较小的效果。这是因为不加热保偏光纤1，在保持将纤芯的截面扁平化的状态下就能够实现保偏光纤1与基板型光波导路的连接。因此，可以说在纤芯11中添加锗并且在内侧包层12中同时添加了掺杂剂的保偏光纤1是兼备了以下(a)和(b)两个优点的优异的保偏光纤，(a)在与模场直径大于保偏光纤1的具有截面为圆形的纤芯的其他的光纤熔接连接的情况下，保偏光纤1的模场直径容易接近其他的光纤的模场直径，因此能够将连接损失抑制得较小，(b)在与模场图为椭圆形的基板型光波导路连接的情况下，能够将连接损失抑制得较小。另外，可以说具备保偏光纤1的光器件2(参照图6～8)也是兼备了相同的优点的优异的光器件。
(总结)
本实施方式所涉及的保偏光纤的特征在于：其具备纤芯、内包上述纤芯的内侧包层、从两侧夹住上述内侧包层的两个应力赋予部、以及内包上述内侧包层和上述两个应力赋予部的外侧包层，上述内侧包层分别陷入上述两个应力赋予部，上述纤芯的截面为扁平状，该扁平状的长轴方向为将上述两个应力赋予部的排列方向。
如上述那样构成的保偏光纤具备纤芯、内包上述纤芯的内侧包层、从两侧夹住上述内侧包层的两个应力赋予部、以及内包上述内侧包层和上述两个应力赋予部的外侧包层，通过将上述两个应力赋予部分别陷入上述内侧包层的母材拉丝，从而能够简单地进行制造。因此，根据上述的结构，能够实现纤芯的截面扁平的保偏光纤，并且能够实现简单地进行制造的保偏光纤。此外，这样的母材例如能够通过将成为上述应力赋予部的母材的杆***至孔来实现，上述孔是使用钻孔刀具等以陷入上述内侧包层的方式形成的。
对于本实施方式所涉及的保偏光纤而言，优选上述应力赋予部由添加了硼的石英玻璃构成。
根据上述的结构，与纯石英玻璃的熔融时粘度相比，能够大幅度地减小上述应力赋予部的熔融时粘度。由此，在拉丝之后，与上述纤芯和上述内侧包层固化的时刻相比，能够将上述应力赋予部固化的时刻延后。因此，能够以陷入上述应力赋予部的方式使上述内侧包层变形，并且能够以截面为扁平的方式使上述纤芯变形。
对于本实施方式所涉及的保偏光纤而言，上述纤芯由添加了锗的石英玻璃构成，优选上述内侧包层由添加了氟和抵消氟的折射率降低作用的提升掺杂剂的石英玻璃构成。
根据上述的结构，在上述内侧包层中添加有氟，因此能够通过加热使添加于上述纤芯的锗向上述内侧包层扩散。即，根据上述的结构，能够实现具有通过加热从而纤芯扩大的性质的保偏光纤。此外，在上述内侧包层中，添加有抵消氟的折射率降低作用的提升掺杂剂，因此纤芯与内侧包层间的折射率差不会丧失。因此，不损害光封入功能就能够实现具有通过加热而纤芯扩大的性质的保偏光纤。
对于本实施方式所涉及的保偏光纤而言，优选上述提升掺杂剂包含磷与锗中的一者或双方。
根据上述的结构，能够利用磷与锗中的一者或双方的折射率上升作用来抵消氟的折射率降低作用。
对于本实施方式所涉及的保偏光纤而言，优选在各截面处的上述纤芯的熔融时粘度η1(z)、上述内侧包层的熔融时粘度η2(z)、上述应力赋予部的熔融时粘度η3(z)以及外侧包层的熔融时粘度η4(z)之间，η3(z)＜η2(z)＜η4(z)并且η3(z)＜η1(z)＜η4(z)这种大小关系成立。
根据上述的结构，能够实现纤芯的截面扁平的保偏光纤，并且能够实现更简单进行制造的保偏光纤。
优选本实施方式所涉及的光器件具备本实施方式所涉及的保偏光纤、和光波导路，上述光波导路的端面与上述保偏光纤的端面对置并且模场图为椭圆形。
根据上述的结构，与上述光波导路的模场图相同，能够将上述保偏光纤的模场图形成为椭圆形。因此，能够实现连接损失较小的光器件。
优选本实施方式所涉及的光器件具备本实施方式所涉及的保偏光纤、和光纤，上述光纤的端面与上述保偏光纤的端面熔接并且模场直径大于上述保偏光纤的模场直径。
根据上述的结构，在上述保偏光纤的纤芯由添加了锗的石英玻璃构成，上述保偏光纤的内侧包层由添加了氟和抵消氟的折射率降低作用的提升掺杂剂的石英玻璃构成的情况下，能够在将上述保偏光纤与上述光纤熔接时简单地形成使述保偏光纤的模场直径与上述光纤的模场直径匹配的模场变换部。
优选本实施方式所涉及的光器件具备：本实施方式所涉及的保偏光纤；光波导路，其端面与上述保偏光纤的一个端面对置，并且模场图为椭圆形；以及光纤，其端面与上述保偏光纤的另一个端面熔接，并且模场直径大于上述保偏光纤的模场直径。
根据上述的结构，能够将上述保偏光纤的模场图与上述光波导路的模场图相同地形成为椭圆形。因此，能够将上述保偏光纤与上述光波导路的连接损失抑制得较小。另外，根据上述的结构，在上述保偏光纤的纤芯由添加了锗的石英玻璃构成，上述保偏光纤的内侧包层由添加了氟和抵消氟的折射率降低作用的提升掺杂剂的石英玻璃构成的情况下，能够在将上述保偏光纤与上述光纤熔接时简单地形成使上述保偏光纤的模场直径与上述光纤的模场直径匹配的模场变换部。因此，能够将上述保偏光纤与上述光纤的连接损失抑制得较小。
为了实现上述目的，本实施方式所涉及的保偏光纤的母材的特征在于：其具备纤芯、内包上述纤芯的内侧包层、从两侧夹住上述内侧包层的两个应力赋予部、以及内包上述内侧包层和上述两个应力赋予部的外侧包层，上述两个应力赋予部分别陷入上述内侧包层。
根据上述的结构，通过将上述母材拉丝，能够实现可以容易地获得截面为扁平的保偏光纤的保偏光纤的母材。
在本实施方式所涉及的保偏光纤的母材中，优选在各截面处的上述纤芯的熔融时粘度η1(z)、上述内侧包层的熔融时粘度η2(z)、上述应力赋予部的熔融时粘度η3(z)以及外侧包层的熔融时粘度η4(z)之间，η3(z)＜η2(z)＜η4(z)并且η3(z)＜η1(z)＜η4(z)这种大小关系成立。
根据上述的结构，通过将上述母材拉丝，能够实现可以更容易地获得截面为扁平的保偏光纤的保偏光纤的母材。
为了实现上述目的，本实施方式所涉及的保偏光纤的制造方法是包含将具备纤芯、内包上述纤芯的内侧包层、从两侧夹住两个应力赋予部的上述内侧包层、以及内包上述内侧包层和上述两个应力赋予部的外侧包层的母材拉丝的工序在内的保偏光纤的制造方法，其特征在于：在上述母材中，上述两个应力赋予部分别陷入上述内侧包层，在上述保偏光纤中，上述内侧包层陷入上述两个应力赋予部的每一个，上述纤芯的截面为扁平状，该扁平状的长轴方向为将上述两个应力赋予部的排列方向。
根据上述的结构，能够简单地制造截面为扁平的保偏光纤。
在本实施方式所涉及的保偏光纤的制造方法中，优选在拉丝中的上述保偏光纤中温度最高的截面与直径变小结束的截面之间的截面处的上述纤芯的熔融时粘度η1(z)、上述内侧包层的熔融时粘度η2(z)、上述应力赋予部的熔融时粘度η3(z)以及外侧包层的熔融时粘度η4(z)之间，η3(z)＜η2(z)＜η4(z)并且η3(z)＜η1(z)＜η4(z)这种大小关系成立。
根据上述的结构，能够更简单地制造截面为扁平的保偏光纤。
(附记事项)
本发明并不限定于上述的各实施方式，能够在权利要求所示的范围内进行各种变更，适当地组合在不同的实施方式中分别公开的技术手段而得的实施方式也包涵在本发明的技术范围内。
附图标记说明
1…保偏光纤；11…纤芯；12…内侧包层；13a～13b…应力赋予部；14…外侧包层；1A…保偏光纤的母材；2…光器件；21…基板型光波导路(光波导路)；22…第1光纤(保偏光纤)；23…第2光纤。

Claims (12)

1.一种保偏光纤，其特征在于，
所述保偏光纤具备：
纤芯；
内包所述纤芯的内侧包层；
从两侧夹住所述内侧包层的两个应力赋予部；以及
内包所述内侧包层和所述两个应力赋予部的外侧包层，
所述内侧包层陷入所述两个应力赋予部的每一个，所述纤芯的截面为扁平状，该扁平状的长轴方向为所述两个应力赋予部的排列方向。
2.根据权利要求1所述的保偏光纤，其特征在于，
所述应力赋予部由添加了硼的石英玻璃构成。
3.根据权利要求1或2所述的保偏光纤，其特征在于，
在各截面处的所述纤芯的熔融时粘度η1(z)、所述内侧包层的熔融时粘度η2(z)、所述应力赋予部的熔融时粘度η3(z)以及外侧包层的熔融时粘度η4(z)之间，η3(z)＜η2(z)＜η4(z)并且η3(z)＜η1(z)＜η4(z)这种大小关系成立。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的保偏光纤，其特征在于，
所述纤芯由添加了锗的石英玻璃构成，
所述内侧包层由添加了氟和抵消氟的折射率降低作用的提升掺杂剂的石英玻璃构成。
5.根据权利要求4所述的保偏光纤，其特征在于，
所述提升掺杂剂包含磷与锗中的一者或双方。
6.一种光器件，其特征在于，
所述光器件具备：
权利要求1～5中任一项所述的保偏光纤；和
光波导路，其端面与所述保偏光纤的端面对置，并且模场图为椭圆形。
7.一种光器件，其特征在于，
所述光器件具备：
权利要求4或5所述的保偏光纤；和
光纤，其端面与所述保偏光纤的端面熔接，并且模场直径大于所述保偏光纤的模场直径。
8.一种光器件，其特征在于，
所述光器件具备：
权利要求4或5所述的保偏光纤；
光波导路，其端面与所述保偏光纤的一个端面对置，并且模场图为椭圆形；以及
光纤，其端面与所述保偏光纤的另一个端面熔接，并且模场直径大于所述保偏光纤的模场直径。
9.一种保偏光纤的母材，其特征在于，
所述保偏光纤的母材具备：
纤芯；
内包所述纤芯的内侧包层；
从两侧夹住所述内侧包层的两个应力赋予部；以及
内包所述内侧包层和所述两个应力赋予部的外侧包层，
所述两个应力赋予部分别陷入所述内侧包层。
10.根据权利要求9所述的保偏光纤的母材，其特征在于，
在各截面处的所述纤芯的熔融时粘度η1(z)、所述内侧包层的熔融时粘度η2(z)、所述应力赋予部的熔融时粘度η3(z)以及外侧包层的熔融时粘度η4(z)之间，η3(z)＜η2(z)＜η4(z)并且η3(z)＜η1(z)＜η4(z)这种大小关系成立。
11.一种保偏光纤的制造方法，包含将具备纤芯、内包所述纤芯的内侧包层、从两侧夹住所述内侧包层的两个应力赋予部以及内包所述内侧包层和所述两个应力赋予部的外侧包层的母材拉丝的工序，其特征在于，
在所述母材中，所述两个应力赋予部各自陷入所述内侧包层，
在所述保偏光纤中，所述内侧包层陷入所述两个应力赋予部的每一个，所述纤芯的截面为扁平状，该扁平状的长轴方向为所述两个应力赋予部的排列方向。
12.根据权利要求11所述的保偏光纤的制造方法，其特征在于，
在拉丝中的所述母材中，在温度最高的截面和直径变小结束的截面之间的截面处的所述纤芯的熔融时粘度η1(z)、所述内侧包层的熔融时粘度η2(z)、所述应力赋予部的熔融时粘度η3(z)以及外侧包层的熔融时粘度η4(z)之间，η3(z)＜η2(z)＜η4(z)并且η3(z)＜η1(z)＜η4(z)这种大小关系成立。
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