JP2001056416A - 偏波保持光ファイバおよび偏波保持光ファイバ部品 - Google Patents
偏波保持光ファイバおよび偏波保持光ファイバ部品Info
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- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光結合部１５での伝搬光の高次モードへの結
合を防ぎ、過剰損失が少なく、かつ容易に偏波軸の調整
を行うことができる偏波保持光ファイバ部品を得る。 【解決手段】 コア１１またはクラッド１２の同心円
で、応力付与部１３，１３にかからず、かつその内部に
応力付与部１３を含まないもののうち最大のものの直径
が２０μｍ以上である偏波保持光ファイバ１４を用いて
製造された偏波保持光ファイバ部品を提供する。
合を防ぎ、過剰損失が少なく、かつ容易に偏波軸の調整
を行うことができる偏波保持光ファイバ部品を得る。 【解決手段】 コア１１またはクラッド１２の同心円
で、応力付与部１３，１３にかからず、かつその内部に
応力付与部１３を含まないもののうち最大のものの直径
が２０μｍ以上である偏波保持光ファイバ１４を用いて
製造された偏波保持光ファイバ部品を提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ通信分
野、光ファイバを利用したセンサ分野などにおいて有用
な、光ファイバ中の偏波状態を保持したままで光の合
流、分岐を行う偏波保持光ファイバカプラや、直交する
偏波の分離、結合を行う偏波ビームスプリッタなどの偏
波保持光ファイバ部品に関する。
野、光ファイバを利用したセンサ分野などにおいて有用
な、光ファイバ中の偏波状態を保持したままで光の合
流、分岐を行う偏波保持光ファイバカプラや、直交する
偏波の分離、結合を行う偏波ビームスプリッタなどの偏
波保持光ファイバ部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】偏波保持光ファイバとは、シングルモー
ド光ファイバ中の応力分布に異方性を持たせることによ
り、光ファイバを伝搬する２つの直交モード間の縮退を
解いて伝搬定数に差を持たせ、モード間の結合をなくし
たものである。これにより、ある偏波に一致した光を光
ファイバに入射すると、その偏波のみが保持されたまま
伝搬する。
ド光ファイバ中の応力分布に異方性を持たせることによ
り、光ファイバを伝搬する２つの直交モード間の縮退を
解いて伝搬定数に差を持たせ、モード間の結合をなくし
たものである。これにより、ある偏波に一致した光を光
ファイバに入射すると、その偏波のみが保持されたまま
伝搬する。
【０００３】この偏波保持光ファイバとしては、種々の
形式のものがあるが、クラッド内に応力付与部を設けた
応力付与部タイプのものがよく知られており、その応力
付与部の形状等によりＰＡＮＤＡ型偏波保持光ファイバ
（以下、ＰＡＮＤＡファイバとする。）、ボータイ型偏
波保持光ファイバ、楕円ジャケット型偏波保持光ファイ
バなどが挙げられる。この中でも、ＰＡＮＤＡファイバ
は、複屈折率が大きく、偏波保持特性に優れていること
から広く用いられている。
形式のものがあるが、クラッド内に応力付与部を設けた
応力付与部タイプのものがよく知られており、その応力
付与部の形状等によりＰＡＮＤＡ型偏波保持光ファイバ
（以下、ＰＡＮＤＡファイバとする。）、ボータイ型偏
波保持光ファイバ、楕円ジャケット型偏波保持光ファイ
バなどが挙げられる。この中でも、ＰＡＮＤＡファイバ
は、複屈折率が大きく、偏波保持特性に優れていること
から広く用いられている。
【０００４】図４は、従来のＰＡＮＤＡファイバの一例
を示したものである。このＰＡＮＤＡファイバ４は、高
屈折率のコア１と、このコア１の周囲に、このコア１と
同心円状に設けられ、かつこのコア１よりも低屈折率の
クラッド２と、このクラッド２内に、前記コア１を中心
に対称配置され、かつこのクラッド２よりも一般的に低
屈折率である断面円形の２つの応力付与部３、３とから
構成されている。前記応力付与部３には、比較的熱膨張
係数の大きい材料が用いられている。このため、光ファ
イバ母材を溶融線引きし、ＰＡＮＤＡファイバ４を製造
する過程において、ガラスの固化の際に、その横方向と
縦方向から異なる応力がコア１部にかかり、この結果、
コア１部に大きな歪みが非等方的に加わり、これにより
ＰＡＮＤＡファイバ４に複屈折性が生じるものである。
を示したものである。このＰＡＮＤＡファイバ４は、高
屈折率のコア１と、このコア１の周囲に、このコア１と
同心円状に設けられ、かつこのコア１よりも低屈折率の
クラッド２と、このクラッド２内に、前記コア１を中心
に対称配置され、かつこのクラッド２よりも一般的に低
屈折率である断面円形の２つの応力付与部３、３とから
構成されている。前記応力付与部３には、比較的熱膨張
係数の大きい材料が用いられている。このため、光ファ
イバ母材を溶融線引きし、ＰＡＮＤＡファイバ４を製造
する過程において、ガラスの固化の際に、その横方向と
縦方向から異なる応力がコア１部にかかり、この結果、
コア１部に大きな歪みが非等方的に加わり、これにより
ＰＡＮＤＡファイバ４に複屈折性が生じるものである。
【０００５】このような偏波保持光ファイバより構成さ
れる偏波保持光ファイバ部品として、偏波面を保ったま
ま光の分岐、結合を行う偏波保持光ファイバカプラや、
直交する偏波の分離、結合を行う偏波ビームスプリッタ
等がある。これらの偏波保持光ファイバ部品は、複数の
偏波保持光ファイバのコア同士を近接させ、光ファイバ
間で光が結合を起こす光結合部を構成することにより作
製される。上記複数の偏波保持光ファイバのコア同士を
近接させる方法としては、融着延伸法や研磨法がある
が、信頼性や作業性の面で融着延伸法が優れている。こ
のうち融着延伸法は、偏波保持光ファイバを複数本並列
させ、その長さ方向の一部を加熱し、この加熱部分を溶
融し、長さ方向に延伸して光結合部を形成して偏波保持
光ファイバ部品を製造するものである。
れる偏波保持光ファイバ部品として、偏波面を保ったま
ま光の分岐、結合を行う偏波保持光ファイバカプラや、
直交する偏波の分離、結合を行う偏波ビームスプリッタ
等がある。これらの偏波保持光ファイバ部品は、複数の
偏波保持光ファイバのコア同士を近接させ、光ファイバ
間で光が結合を起こす光結合部を構成することにより作
製される。上記複数の偏波保持光ファイバのコア同士を
近接させる方法としては、融着延伸法や研磨法がある
が、信頼性や作業性の面で融着延伸法が優れている。こ
のうち融着延伸法は、偏波保持光ファイバを複数本並列
させ、その長さ方向の一部を加熱し、この加熱部分を溶
融し、長さ方向に延伸して光結合部を形成して偏波保持
光ファイバ部品を製造するものである。
【０００６】このような融着延伸法にて偏波保持光ファ
イバ部品を製造する場合、直交する偏波間での漏話（ク
ロストーク）を防ぐために、複数の偏波保持光ファイバ
間で、応力付与部を観察して偏波軸を揃える必要があ
る。この偏波軸を揃える方法としては、特願平０２−２
７１３０７号公報などにあるように、クラッドと応力付
与部の屈折率が異なることを利用して、偏波保持光ファ
イバの側方に光源をおき、反対側から観察してファイバ
像の輝度分布プロファイルを求め、応力付与部の位置を
定める方法が一般的である。
イバ部品を製造する場合、直交する偏波間での漏話（ク
ロストーク）を防ぐために、複数の偏波保持光ファイバ
間で、応力付与部を観察して偏波軸を揃える必要があ
る。この偏波軸を揃える方法としては、特願平０２−２
７１３０７号公報などにあるように、クラッドと応力付
与部の屈折率が異なることを利用して、偏波保持光ファ
イバの側方に光源をおき、反対側から観察してファイバ
像の輝度分布プロファイルを求め、応力付与部の位置を
定める方法が一般的である。
【０００７】また、融着延伸法で偏波保持光ファイバ部
品を作製する場合、これらの偏波保持光ファイバ部品に
おける光結合部では、偏波保持光ファイバが、融着延伸
されて細径となっており、偏波保持光ファイバを伝搬す
る光は、コアからクラッド部分にしみだして、いわばエ
アクラッドの状態になっている。この状態では、偏波保
持光ファイバのシングルモード条件が成り立たないため
に、偏波保持光ファイバの曲がりや、偏波保持光ファイ
バ内の不均一要因によって、光の高次モードへの結合が
起こり、これが最終的には偏波保持光ファイバ部品の過
剰損失として現れることとなる。
品を作製する場合、これらの偏波保持光ファイバ部品に
おける光結合部では、偏波保持光ファイバが、融着延伸
されて細径となっており、偏波保持光ファイバを伝搬す
る光は、コアからクラッド部分にしみだして、いわばエ
アクラッドの状態になっている。この状態では、偏波保
持光ファイバのシングルモード条件が成り立たないため
に、偏波保持光ファイバの曲がりや、偏波保持光ファイ
バ内の不均一要因によって、光の高次モードへの結合が
起こり、これが最終的には偏波保持光ファイバ部品の過
剰損失として現れることとなる。
【０００８】偏波保持光ファイバでない通常の光ファイ
バを用いて光部品を製造する場合、光ファイバ内の屈折
率はコアとクラッドの差を除けば均一であり、また、コ
アの直径は数μｍと小さい。この光ファイバで構成され
る融着延伸型の光部品の光結合部においては、さらに細
く延伸されており、このために、光結合部でのファイバ
内の屈折率不均一は、光の高次モードへの結合を誘発す
るほどではなく、問題とはならなかった。
バを用いて光部品を製造する場合、光ファイバ内の屈折
率はコアとクラッドの差を除けば均一であり、また、コ
アの直径は数μｍと小さい。この光ファイバで構成され
る融着延伸型の光部品の光結合部においては、さらに細
く延伸されており、このために、光結合部でのファイバ
内の屈折率不均一は、光の高次モードへの結合を誘発す
るほどではなく、問題とはならなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、偏波保
持光ファイバを用いて偏波保持光ファイバ部品を製造す
る場合、そのクラッド内には、直径十数μｍの屈折率の
低い応力付与部が存在しており、これが、融着延伸され
た光結合部において、偏波保持型ではない通常の光ファ
イバの場合に比べて、サイズ的に非常に大きな屈折率の
不均一部分として存在することとなる。このために、偏
波保持光ファイバを融着延伸して得られた偏波保持光フ
ァイバ部品においては、その光結合部において、応力付
与部とクラッドとの屈折率の不均一に伴う伝播光の高次
モードへの結合が発生し、故に、偏波保持光ファイバ部
品の過剰損失が増大してしまうという問題があった。こ
の問題は、特に、コアからの光の染みだしの多いｆａｓ
ｔ軸方向の光において顕著である。
持光ファイバを用いて偏波保持光ファイバ部品を製造す
る場合、そのクラッド内には、直径十数μｍの屈折率の
低い応力付与部が存在しており、これが、融着延伸され
た光結合部において、偏波保持型ではない通常の光ファ
イバの場合に比べて、サイズ的に非常に大きな屈折率の
不均一部分として存在することとなる。このために、偏
波保持光ファイバを融着延伸して得られた偏波保持光フ
ァイバ部品においては、その光結合部において、応力付
与部とクラッドとの屈折率の不均一に伴う伝播光の高次
モードへの結合が発生し、故に、偏波保持光ファイバ部
品の過剰損失が増大してしまうという問題があった。こ
の問題は、特に、コアからの光の染みだしの多いｆａｓ
ｔ軸方向の光において顕著である。
【００１０】この問題を解決するために、例えば特公昭
６２−３０６０２号公報に示されているように、応力付
与部の屈折率をクラッドの屈折率に整合させた偏波保持
光ファイバを用いる方法がある。しかしながら、この方
法では、両者の屈折率が整合されているために、屈折率
の違いから応力付与部の位置を観察するのは困難で、上
述の偏波軸の調整法を用いることができないという問題
があった。
６２−３０６０２号公報に示されているように、応力付
与部の屈折率をクラッドの屈折率に整合させた偏波保持
光ファイバを用いる方法がある。しかしながら、この方
法では、両者の屈折率が整合されているために、屈折率
の違いから応力付与部の位置を観察するのは困難で、上
述の偏波軸の調整法を用いることができないという問題
があった。
【００１１】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、偏波保持光ファイバ部品において、その光結合部で
の応力付与部とクラッドにおける屈折率の不均一性によ
る伝播光の高次モードへの結合を抑制し、過剰損失が少
なく、かつ従来の偏波軸調整法において偏波軸の調整を
容易にすることができる偏波保持光ファイバ部品を得る
ことを目的とするものである。
で、偏波保持光ファイバ部品において、その光結合部で
の応力付与部とクラッドにおける屈折率の不均一性によ
る伝播光の高次モードへの結合を抑制し、過剰損失が少
なく、かつ従来の偏波軸調整法において偏波軸の調整を
容易にすることができる偏波保持光ファイバ部品を得る
ことを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】以下に示す発明を前記課
題の解決手段とした。第１の発明は、コアを囲むクラッ
ド内にコアに対して対称的に配された応力付与部を有す
る偏波保持光ファイバを２本以上並列させ、その長さ方
向の一部を加熱し、この加熱部分を融着し、長さ方向に
延伸して光結合部を形成した偏波保持光ファイバ部品で
あって、上記偏波保持光ファイバとして、コアまたはク
ラッドの同心円で、応力付与部にかからず、かつその内
部に応力付与部を含まないもののうち最大のものの直径
が２０μｍ以上であるものを用いた偏波保持光ファイバ
部品である。
題の解決手段とした。第１の発明は、コアを囲むクラッ
ド内にコアに対して対称的に配された応力付与部を有す
る偏波保持光ファイバを２本以上並列させ、その長さ方
向の一部を加熱し、この加熱部分を融着し、長さ方向に
延伸して光結合部を形成した偏波保持光ファイバ部品で
あって、上記偏波保持光ファイバとして、コアまたはク
ラッドの同心円で、応力付与部にかからず、かつその内
部に応力付与部を含まないもののうち最大のものの直径
が２０μｍ以上であるものを用いた偏波保持光ファイバ
部品である。
【００１３】第２の発明は、第１の発明における偏波保
持光ファイバが、ＰＡＮＤＡファイバである偏波保持光
ファイバ部品である。第３の発明は、第１の発明におい
る偏波保持光ファイバの複屈折率が、５×１０-5〜５×
１０-4である偏波保持光ファイバ部品である。第４の発
明は、第１の発明における偏波保持光ファイバのクロス
トークが、−２０ｄＢ／ｋｍ以上である偏波保持光ファ
イバ部品である。
持光ファイバが、ＰＡＮＤＡファイバである偏波保持光
ファイバ部品である。第３の発明は、第１の発明におい
る偏波保持光ファイバの複屈折率が、５×１０-5〜５×
１０-4である偏波保持光ファイバ部品である。第４の発
明は、第１の発明における偏波保持光ファイバのクロス
トークが、−２０ｄＢ／ｋｍ以上である偏波保持光ファ
イバ部品である。
【００１４】第５の発明は、第１の発明の偏波保持光フ
ァイバの損失が１ｄＢ／ｋｍ以上である偏波保持光ファ
イバ部品である。第６の発明は、第１の発明の偏波保持
光ファイバ部品のリードファイバの長さが、全て１０ｍ
以下である偏波保持光ファイバ部品である。第７の発明
は、第１の発明の偏波保持光ファイバ部品が偏波保持光
ファイバカプラであるものである。第８の発明は、第１
の発明の偏波保持光ファイバ部品が偏波ビームスプリッ
タ、あるは偏波ビームコンバイナであるものである。
ァイバの損失が１ｄＢ／ｋｍ以上である偏波保持光ファ
イバ部品である。第６の発明は、第１の発明の偏波保持
光ファイバ部品のリードファイバの長さが、全て１０ｍ
以下である偏波保持光ファイバ部品である。第７の発明
は、第１の発明の偏波保持光ファイバ部品が偏波保持光
ファイバカプラであるものである。第８の発明は、第１
の発明の偏波保持光ファイバ部品が偏波ビームスプリッ
タ、あるは偏波ビームコンバイナであるものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳しく説明
する。図１は、本発明の偏波保持光ファイバ部品に用い
られる偏波保持光ファイバの一例を示したものである。
この偏波保持光ファイバ１４は、ＰＡＮＤＡファイバ
であり、図４に示した従来のＰＡＮＤＡファイバ４と同
様の部位からなる。図中符号１１はコアを、１２はクラ
ッドを、１３は応力付与部を示す。ＰＡＮＤＡファイバ
１４は、偏波保持光ファイバとして複屈折率が大きく、
また偏波軸合わせが容易であり、また、応力付与部１３
の形状が単純であるので偏波保持光ファイバの設計、作
製が容易であるため、本発明の偏波保持光ファイバ部品
に用いるのに適している。
する。図１は、本発明の偏波保持光ファイバ部品に用い
られる偏波保持光ファイバの一例を示したものである。
この偏波保持光ファイバ１４は、ＰＡＮＤＡファイバ
であり、図４に示した従来のＰＡＮＤＡファイバ４と同
様の部位からなる。図中符号１１はコアを、１２はクラ
ッドを、１３は応力付与部を示す。ＰＡＮＤＡファイバ
１４は、偏波保持光ファイバとして複屈折率が大きく、
また偏波軸合わせが容易であり、また、応力付与部１３
の形状が単純であるので偏波保持光ファイバの設計、作
製が容易であるため、本発明の偏波保持光ファイバ部品
に用いるのに適している。
【００１６】この偏波保持光ファイバ１４が、従来のＰ
ＡＮＤＡファイバ４と違うのは、応力付与部１３、１３
間の距離である。すなわち、偏波保持光ファイバ１４に
おいては、応力付与部１３、１３は、コア１１またはク
ラッド１２の同心円で、応力付与部１３、１３にかから
ず、かつその内部に応力付与部１３、１３を含まないも
ののうち最大のものの直径Ａが２０μｍ以上、好ましく
は、２５〜３０μｍとなるように配されている。このよ
うな範囲とすれば、偏波保持光ファイバ１４により偏波
保持光ファイバ部品を製造した場合に、その光結合部に
おいて、コア１１から染みだした光が、クラッド１２部
の屈折率の不均一部分、つまり応力付与部１３にかかる
ことがないため、伝播光の高次モードへの結合が抑制さ
れ、偏波保持光ファイバ部品の過剰損失が増加すること
がない。
ＡＮＤＡファイバ４と違うのは、応力付与部１３、１３
間の距離である。すなわち、偏波保持光ファイバ１４に
おいては、応力付与部１３、１３は、コア１１またはク
ラッド１２の同心円で、応力付与部１３、１３にかから
ず、かつその内部に応力付与部１３、１３を含まないも
ののうち最大のものの直径Ａが２０μｍ以上、好ましく
は、２５〜３０μｍとなるように配されている。このよ
うな範囲とすれば、偏波保持光ファイバ１４により偏波
保持光ファイバ部品を製造した場合に、その光結合部に
おいて、コア１１から染みだした光が、クラッド１２部
の屈折率の不均一部分、つまり応力付与部１３にかかる
ことがないため、伝播光の高次モードへの結合が抑制さ
れ、偏波保持光ファイバ部品の過剰損失が増加すること
がない。
【００１７】そして、偏波保持光ファイバ１４において
応力付与部１３、１３の配置を、コア１１と応力付与部
１３との距離ではなく、上記コア１１またはクラッド１
２の同心円で、応力付与部１３、１３にかからず、かつ
その内部に応力付与部１３、１３を含まないもののうち
最大のものの直径Ａによって規定したのは以下の理由に
よるものである。すなわち、前記配置をコア１１との距
離により定義するためには、コア１１の大きさが問題と
なるが、このコア１１の大きさを規定するのは難しいと
いった問題があるためである。例えば、コア１１径をモ
ードフィールド径で定義した場合、波長によってモード
フィールド径が異なってしまうため数値を特定できない
という問題がある。また、実際の偏波保持光ファイバ部
品としたときの過剰損失を抑える効果においても、その
光結合部では、コア１１から染み出した光はエアクラッ
ド状態になっていることから、コア１１径を規定するこ
とに意味はなく、応力付与部１３、１３間の距離が意味
を持つためである。
応力付与部１３、１３の配置を、コア１１と応力付与部
１３との距離ではなく、上記コア１１またはクラッド１
２の同心円で、応力付与部１３、１３にかからず、かつ
その内部に応力付与部１３、１３を含まないもののうち
最大のものの直径Ａによって規定したのは以下の理由に
よるものである。すなわち、前記配置をコア１１との距
離により定義するためには、コア１１の大きさが問題と
なるが、このコア１１の大きさを規定するのは難しいと
いった問題があるためである。例えば、コア１１径をモ
ードフィールド径で定義した場合、波長によってモード
フィールド径が異なってしまうため数値を特定できない
という問題がある。また、実際の偏波保持光ファイバ部
品としたときの過剰損失を抑える効果においても、その
光結合部では、コア１１から染み出した光はエアクラッ
ド状態になっていることから、コア１１径を規定するこ
とに意味はなく、応力付与部１３、１３間の距離が意味
を持つためである。
【００１８】上記直径Ａは、例えば、通常のＰＡＮＤＡ
ファイバ４においては１２〜１７μｍ程度である。一般
に、偏波保持光ファイバ１４において、コア１１から応
力付与部１３を離したものは、その製造時に、応力付与
部１３がコア１１に与える応力が低下するために、偏波
保持光ファイバ１４の複屈折率の低下や、偏波間のクロ
ストークの劣化等を招いてしまう。よって、従来、この
ような設計の偏波保持光ファイバ１４は製造されていな
かった。しかしながら、偏波保持光ファイバ部品を作製
する場合には、使用する偏波保持光ファイバ１４の長さ
が短いので、特性の若干劣った偏波保持光ファイバ１４
であっても、その影響を受け難く、全く問題とはならな
い。
ファイバ４においては１２〜１７μｍ程度である。一般
に、偏波保持光ファイバ１４において、コア１１から応
力付与部１３を離したものは、その製造時に、応力付与
部１３がコア１１に与える応力が低下するために、偏波
保持光ファイバ１４の複屈折率の低下や、偏波間のクロ
ストークの劣化等を招いてしまう。よって、従来、この
ような設計の偏波保持光ファイバ１４は製造されていな
かった。しかしながら、偏波保持光ファイバ部品を作製
する場合には、使用する偏波保持光ファイバ１４の長さ
が短いので、特性の若干劣った偏波保持光ファイバ１４
であっても、その影響を受け難く、全く問題とはならな
い。
【００１９】詳しく説明すれば、この偏波保持光ファイ
バ１４にあっては、コア１１と応力付与部１３、１３の
間が離れているので、必然的に複屈折率が低下し、複屈
折率が５×１０-5〜５×１０-4の範囲となる。通常のＰ
ＡＮＤＡファイバ４では、複屈折率が、５×１０-4 程
度であり、上記偏波保持光ファイバ１４においては、こ
れよりも若干劣るが、この用途には全く問題がない。こ
れにより、請求項３に記載のように、その複屈折率を５
×１０-5〜５×１０-4に特定したものである。
バ１４にあっては、コア１１と応力付与部１３、１３の
間が離れているので、必然的に複屈折率が低下し、複屈
折率が５×１０-5〜５×１０-4の範囲となる。通常のＰ
ＡＮＤＡファイバ４では、複屈折率が、５×１０-4 程
度であり、上記偏波保持光ファイバ１４においては、こ
れよりも若干劣るが、この用途には全く問題がない。こ
れにより、請求項３に記載のように、その複屈折率を５
×１０-5〜５×１０-4に特定したものである。
【００２０】また、この偏波保持光ファイバ１４にあっ
ては、コア１１と応力付与部１３、１３の間が離れてい
るので、必然的にｆａｓｔ軸とｓｌｏｗ軸とのクロスト
ークが増加し、前記クロストークが−２０ｄＢ／ｋｍ以
上、好ましくは、−２０〜−１０ｄＢ／ｋｍの範囲とな
る。通常のＰＡＮＤＡファイバ４では、前記クロストー
クは−２５ｄＢ／ｋｍ程度であり、上記偏波保持光ファ
イバ１４においては、これよりも若干劣るが、この用途
においては全く問題がない。これにより、請求項４に記
載のように、そのクロストークを、−２０ｄＢ／ｋｍ以
上に特定したものである。
ては、コア１１と応力付与部１３、１３の間が離れてい
るので、必然的にｆａｓｔ軸とｓｌｏｗ軸とのクロスト
ークが増加し、前記クロストークが−２０ｄＢ／ｋｍ以
上、好ましくは、−２０〜−１０ｄＢ／ｋｍの範囲とな
る。通常のＰＡＮＤＡファイバ４では、前記クロストー
クは−２５ｄＢ／ｋｍ程度であり、上記偏波保持光ファ
イバ１４においては、これよりも若干劣るが、この用途
においては全く問題がない。これにより、請求項４に記
載のように、そのクロストークを、−２０ｄＢ／ｋｍ以
上に特定したものである。
【００２１】また、通常のＰＡＮＤＡファイバにおいて
は、損失は、０．２〜０．３ｄＢ／ｋｍ程度であるが、
これは長尺使用に最適化されたものの場合であり、上記
偏波保持光ファイバ１４にあっては短尺であるため、損
失が１ｄＢ／ｋｍ以上であっても、この用途においては
全く問題がない。これにより、請求項５に記載のよう
に、その損失を１ｄＢ／ｋｍ以上に特定したものであ
る。
は、損失は、０．２〜０．３ｄＢ／ｋｍ程度であるが、
これは長尺使用に最適化されたものの場合であり、上記
偏波保持光ファイバ１４にあっては短尺であるため、損
失が１ｄＢ／ｋｍ以上であっても、この用途においては
全く問題がない。これにより、請求項５に記載のよう
に、その損失を１ｄＢ／ｋｍ以上に特定したものであ
る。
【００２２】このような偏波保持光ファイバ１４を複数
本用いて偏波保持光ファイバ部品を構成する場合には、
その使用するリードファイバの長さが、１０ｍ以下であ
ることが好ましい。この範囲であれば、例えば、偏波間
のクロストークが−２０ｄＢ／ｋｍの偏波保持光ファイ
バ１４であっても、その長さが１０ｍであれば、そのク
ロストークは、−４０ｄＢ程度となり、また、損失が１
ｄＢ／ｋｍの偏波保持光ファイバ１４であっても、長さ
１０ｍでの損失は０．０１ｄＢ程度となり、偏波保持光
ファイバ１４としては、問題のない十分に良好な範囲と
なる。これにより、請求項６に記載のように、そのリー
ドファイバの長さを１０ｍ以下に特定したものである。
本用いて偏波保持光ファイバ部品を構成する場合には、
その使用するリードファイバの長さが、１０ｍ以下であ
ることが好ましい。この範囲であれば、例えば、偏波間
のクロストークが−２０ｄＢ／ｋｍの偏波保持光ファイ
バ１４であっても、その長さが１０ｍであれば、そのク
ロストークは、−４０ｄＢ程度となり、また、損失が１
ｄＢ／ｋｍの偏波保持光ファイバ１４であっても、長さ
１０ｍでの損失は０．０１ｄＢ程度となり、偏波保持光
ファイバ１４としては、問題のない十分に良好な範囲と
なる。これにより、請求項６に記載のように、そのリー
ドファイバの長さを１０ｍ以下に特定したものである。
【００２３】このような偏波保持光ファイバ１４におい
て、コア１１は、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ2）をドー
プした石英ガラスからなり、クラッド１２は石英ガラス
からなり、応力付与部１３は酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）を比
較的多量にドープした石英ガラスからなる。応力付与部
１３の外径、コア１１とクラッド１２との比屈折率差、
クラッド１２と応力付与部１３の比屈折率差は、それぞ
れ所望の特性などによって適宜設定される。また、通常
コア１１のモードフィールド径は４〜１０μｍ程度とさ
れ、クラッド１２の外径は１２５μｍ程度とされる。
て、コア１１は、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ2）をドー
プした石英ガラスからなり、クラッド１２は石英ガラス
からなり、応力付与部１３は酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）を比
較的多量にドープした石英ガラスからなる。応力付与部
１３の外径、コア１１とクラッド１２との比屈折率差、
クラッド１２と応力付与部１３の比屈折率差は、それぞ
れ所望の特性などによって適宜設定される。また、通常
コア１１のモードフィールド径は４〜１０μｍ程度とさ
れ、クラッド１２の外径は１２５μｍ程度とされる。
【００２４】このような偏波保持光ファイバ１４を複数
本並列させ、その長さ方向の一部を加熱し、この加熱部
分を融着して長さ方向に延伸して光結合部を形成するこ
とによって偏波保持光ファイバ部品を製造することがで
きる。このとき、複数の偏波保持光ファイバ１４は、応
力付与部１３、１３の中心と、その間に位置するコア１
１の中心とを直線で結ぶ偏波軸と、２つのコア１１、１
１の中心を結んだ直線とがそれぞれ直角となるように位
置が調製され、偏波面が保たれるようにして融着され
る。また、融着部分の延伸の長さは、偏波保持光ファイ
バ部品に求められる光結合度によって決まる。逆にいえ
ば、この延伸長により、偏波保持光ファイバ部品の光結
合度が調整される。
本並列させ、その長さ方向の一部を加熱し、この加熱部
分を融着して長さ方向に延伸して光結合部を形成するこ
とによって偏波保持光ファイバ部品を製造することがで
きる。このとき、複数の偏波保持光ファイバ１４は、応
力付与部１３、１３の中心と、その間に位置するコア１
１の中心とを直線で結ぶ偏波軸と、２つのコア１１、１
１の中心を結んだ直線とがそれぞれ直角となるように位
置が調製され、偏波面が保たれるようにして融着され
る。また、融着部分の延伸の長さは、偏波保持光ファイ
バ部品に求められる光結合度によって決まる。逆にいえ
ば、この延伸長により、偏波保持光ファイバ部品の光結
合度が調整される。
【００２５】図２は、本発明の偏波保持光ファイバ部品
の一例としての偏波保持光ファイバカプラ１６を示すも
のである。この偏波保持光ファイバカプラ１６は、２本
の偏波保持光ファイバ１４、１４により形成された２×
２型のものであり、光が入射または出射されるポート１
〜４（偏波保持光ファイバ部品１６において、光の入射
および出射される偏波保持光ファイバ１４の部分をポー
トという。図中各ポートに１〜４の数字を付けその位置
を示した。）と、光結合部１５からなるものである。こ
の偏波保持光ファイバカプラ１６における光結合部１５
は、ポート１からｆａｓｔ軸方向の光を入射し、ポート
３、４で示される光出射量を測定しながら延伸を行い、
５０％の光結合度が得られた時点で延伸を終了して形成
したものである。このようにして製造した偏波保持光フ
ァイバカプラ１６においては、ポート１から入射した光
は、分岐してポート３とポート４から出射する。
の一例としての偏波保持光ファイバカプラ１６を示すも
のである。この偏波保持光ファイバカプラ１６は、２本
の偏波保持光ファイバ１４、１４により形成された２×
２型のものであり、光が入射または出射されるポート１
〜４（偏波保持光ファイバ部品１６において、光の入射
および出射される偏波保持光ファイバ１４の部分をポー
トという。図中各ポートに１〜４の数字を付けその位置
を示した。）と、光結合部１５からなるものである。こ
の偏波保持光ファイバカプラ１６における光結合部１５
は、ポート１からｆａｓｔ軸方向の光を入射し、ポート
３、４で示される光出射量を測定しながら延伸を行い、
５０％の光結合度が得られた時点で延伸を終了して形成
したものである。このようにして製造した偏波保持光フ
ァイバカプラ１６においては、ポート１から入射した光
は、分岐してポート３とポート４から出射する。
【００２６】このように図１に示した偏波保持光ファイ
バ１４を用いて得られた偏波保持光ファイバカプラ１６
は、光結合部１５においてコア１１から染みだした光の
高次モードへの結合を抑制することができるので、過剰
損失が少ないものである。また、この偏波保持光ファイ
バカプラ１６においては、クラッド１２と応力付与部１
３とに屈折率の差が保たれたものであるので、上述の従
来の偏波軸の調整方法を用いて、光部品作製時、あるい
は他部品への接続時の偏波軸整合を容易に行うことがで
きる。
バ１４を用いて得られた偏波保持光ファイバカプラ１６
は、光結合部１５においてコア１１から染みだした光の
高次モードへの結合を抑制することができるので、過剰
損失が少ないものである。また、この偏波保持光ファイ
バカプラ１６においては、クラッド１２と応力付与部１
３とに屈折率の差が保たれたものであるので、上述の従
来の偏波軸の調整方法を用いて、光部品作製時、あるい
は他部品への接続時の偏波軸整合を容易に行うことがで
きる。
【００２７】なお、上述の実施の例においては、偏波保
持光ファイバ１４として、ＰＡＮＤＡファイバを用いた
ものであるが、これに限定されるものではなく、ボータ
イ型光ファイバ、楕円ジャケット型光ファイバなどの応
力付与部を有する偏波保持光ファイバであればよい。ま
た、上述の実施の例においては、偏波保持光ファイバ部
品として偏波保持光ファイバカプラ１６を例として挙げ
たが、これに限定されるものではなく、偏波保持光ファ
イバを用いて製造されるもの、例えば、偏波ビームスプ
リッタまたは偏波ビームコンバイナ等であってもよい。
持光ファイバ１４として、ＰＡＮＤＡファイバを用いた
ものであるが、これに限定されるものではなく、ボータ
イ型光ファイバ、楕円ジャケット型光ファイバなどの応
力付与部を有する偏波保持光ファイバであればよい。ま
た、上述の実施の例においては、偏波保持光ファイバ部
品として偏波保持光ファイバカプラ１６を例として挙げ
たが、これに限定されるものではなく、偏波保持光ファ
イバを用いて製造されるもの、例えば、偏波ビームスプ
リッタまたは偏波ビームコンバイナ等であってもよい。
【００２８】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明を詳しく説明す
る。 （実施例１）偏波保持光ファイバ１４における、コア１
１またはクラッド１２の同心円で、応力付与部１３、１
３にかからないもののうち最大のものの直径Ａが２２μ
ｍであるＰＡＮＤＡファイバを２本並列させ、その長さ
方向の一部を加熱し、ｆａｓｔ軸方向の光のみのモニタ
を行いながら、その長さ方向に延伸を行い、２つの出射
ポートの結合度が、５０％となったところで、延伸を停
止して光結合部１５を形成し、２×２偏波保持光ファイ
バカプラ１６を作製した。そして、この偏波保持光ファ
イバカプラのｆａｓｔ軸方向の光損失をカットバック法
にて測定した。この時のｆａｓｔ軸方向の光の過剰損失
は、０．８ｄＢであった。
る。 （実施例１）偏波保持光ファイバ１４における、コア１
１またはクラッド１２の同心円で、応力付与部１３、１
３にかからないもののうち最大のものの直径Ａが２２μ
ｍであるＰＡＮＤＡファイバを２本並列させ、その長さ
方向の一部を加熱し、ｆａｓｔ軸方向の光のみのモニタ
を行いながら、その長さ方向に延伸を行い、２つの出射
ポートの結合度が、５０％となったところで、延伸を停
止して光結合部１５を形成し、２×２偏波保持光ファイ
バカプラ１６を作製した。そして、この偏波保持光ファ
イバカプラのｆａｓｔ軸方向の光損失をカットバック法
にて測定した。この時のｆａｓｔ軸方向の光の過剰損失
は、０．８ｄＢであった。
【００２９】（実施例２）上記直径Ａを、２７μｍにし
た以外は、実施例１と同様にして、実施例２の偏波保持
光ファイバカプラ１６を作製し、ｆａｓｔ軸方向の光損
失を測定した。この時のｆａｓｔ軸方向の光の過剰損失
は、０．４ｄＢであった。
た以外は、実施例１と同様にして、実施例２の偏波保持
光ファイバカプラ１６を作製し、ｆａｓｔ軸方向の光損
失を測定した。この時のｆａｓｔ軸方向の光の過剰損失
は、０．４ｄＢであった。
【００３０】（比較例）上記直径Ａを、１７μｍにした
以外は、実施例１と同様にして、比較例２の偏波保持光
ファイバカプラ１６を作製し、ｆａｓｔ軸方向の光損失
を測定した。この時のｆａｓｔ軸方向の光の過剰損失
は、１６ｄＢであった。
以外は、実施例１と同様にして、比較例２の偏波保持光
ファイバカプラ１６を作製し、ｆａｓｔ軸方向の光損失
を測定した。この時のｆａｓｔ軸方向の光の過剰損失
は、１６ｄＢであった。
【００３１】これらの実施例により、融着延伸によりｆ
ａｓｔ軸方向の光について２つの出射ポートの結合度が
５０％となった時点でのｆａｓｔ軸方向についての過剰
損失と、上記直径Ａとの関係をプロットしたグラフを図
３に示す。これにより過剰損失を１ｄＢ以下にするため
には、直径Ａが２０μｍ以上であることが必要であるこ
とがわかる。
ａｓｔ軸方向の光について２つの出射ポートの結合度が
５０％となった時点でのｆａｓｔ軸方向についての過剰
損失と、上記直径Ａとの関係をプロットしたグラフを図
３に示す。これにより過剰損失を１ｄＢ以下にするため
には、直径Ａが２０μｍ以上であることが必要であるこ
とがわかる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、応力付与部をコアから引き離した設計の偏波保
持光ファイバを用いるので、偏波保持光ファイバ内の屈
折率不均一に起因する伝播光の高次モードへの結合を抑
制することができ、特に、この効果の大きなｆａｓｔ軸
方向の光に関して過剰損失の少ない偏波保持光ファイバ
部品を得ることができる。また、このような偏波保持光
ファイバ部品においては、クラッドと応力付与部の屈折
率の差が保たれることから、ＬＤ光源やアンプ、あるい
はその他の受動偏波保持光ファイバ部品や幹線系光ファ
イバ等との接続に際して、その偏波軸を容易に整合させ
ることができる。
よれば、応力付与部をコアから引き離した設計の偏波保
持光ファイバを用いるので、偏波保持光ファイバ内の屈
折率不均一に起因する伝播光の高次モードへの結合を抑
制することができ、特に、この効果の大きなｆａｓｔ軸
方向の光に関して過剰損失の少ない偏波保持光ファイバ
部品を得ることができる。また、このような偏波保持光
ファイバ部品においては、クラッドと応力付与部の屈折
率の差が保たれることから、ＬＤ光源やアンプ、あるい
はその他の受動偏波保持光ファイバ部品や幹線系光ファ
イバ等との接続に際して、その偏波軸を容易に整合させ
ることができる。
【００３３】また、請求項２の発明によれば、上記偏波
保持光ファイバに、ＰＡＮＤＡ型偏波保持光ファイバを
用いているので、設計、作製が容易で、また、ＰＡＮＤ
Ａファイバの軸合わせの容易さから低クロストークで、
かつＬＤ光源やアンプ、あるいは他の受動偏波保持光フ
ァイバ部品や幹線系光ファイバとの接続が容易である偏
波保持光ファイバ部品を得ることができる。請求項３〜
５の発明によれば、従来のものよりも、複屈折率、偏波
間のクロストーク、光損失において若干劣る偏波保持光
ファイバであっても、偏波保持光ファイバ部品を構成す
ることができ、この用途においては全く問題がなく、過
剰損失の少ない良好な偏波保持光ファイバ部品を得るこ
とができる。また、請求項６の発明によれば、偏波保持
光ファイバ部品のリードファイバの長さが、全て１０ｍ
以下であるので、従来のものよりも若干特性の劣る偏波
保持光ファイバを用いても、過剰損失の少ない特性の良
好な偏波保持光ファイバ部品を得ることができる。
保持光ファイバに、ＰＡＮＤＡ型偏波保持光ファイバを
用いているので、設計、作製が容易で、また、ＰＡＮＤ
Ａファイバの軸合わせの容易さから低クロストークで、
かつＬＤ光源やアンプ、あるいは他の受動偏波保持光フ
ァイバ部品や幹線系光ファイバとの接続が容易である偏
波保持光ファイバ部品を得ることができる。請求項３〜
５の発明によれば、従来のものよりも、複屈折率、偏波
間のクロストーク、光損失において若干劣る偏波保持光
ファイバであっても、偏波保持光ファイバ部品を構成す
ることができ、この用途においては全く問題がなく、過
剰損失の少ない良好な偏波保持光ファイバ部品を得るこ
とができる。また、請求項６の発明によれば、偏波保持
光ファイバ部品のリードファイバの長さが、全て１０ｍ
以下であるので、従来のものよりも若干特性の劣る偏波
保持光ファイバを用いても、過剰損失の少ない特性の良
好な偏波保持光ファイバ部品を得ることができる。
【００３４】請求項７の発明においては、過剰損失が少
なく、偏波軸の調整が容易な偏波保持光ファイバカプラ
を得ることができる。請求項８の発明においては、過剰
損失が少なく、偏波軸の調整が容易な偏波ビームスプリ
ッタあるは偏波ビームコンバイナを得ることができる。
なく、偏波軸の調整が容易な偏波保持光ファイバカプラ
を得ることができる。請求項８の発明においては、過剰
損失が少なく、偏波軸の調整が容易な偏波ビームスプリ
ッタあるは偏波ビームコンバイナを得ることができる。
【図１】 本発明に用いられる偏波保持光ファイバの一
例を示した断面図である。
例を示した断面図である。
【図２】 本発明の偏波保持光ファイバ部品の一例を示
した概略図である。
した概略図である。
【図３】 実施例における直径Ａの長さと過剰損失との
関係を示したグラフである。
関係を示したグラフである。
【図４】 従来の偏波保持光ファイバの一例を示した断
面図である。
面図である。
【符号の説明】 １１ コア １２ クラッド １３ 応力付与部 １４ 偏波保持光ファイバ １５ 光結合部 １６ 偏波保持光ファイバカプラ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年２月９日（２０００．２．９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 偏波保持光ファイバおよび偏波保持光
ファイバ部品
ファイバ部品
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ通信分
野、光ファイバを利用したセンサ分野などにおいて有用
な、光ファイバ中の偏波状態を保持したままで光の合
流、分岐を行う偏波保持光ファイバカプラや、直交する
偏波の分離、結合を行う偏波ビームスプリッタなどの偏
波保持光ファイバ部品およびこれらの製造に用いられる
偏波保持光ファイバに関する。
野、光ファイバを利用したセンサ分野などにおいて有用
な、光ファイバ中の偏波状態を保持したままで光の合
流、分岐を行う偏波保持光ファイバカプラや、直交する
偏波の分離、結合を行う偏波ビームスプリッタなどの偏
波保持光ファイバ部品およびこれらの製造に用いられる
偏波保持光ファイバに関する。
【０００２】
【従来の技術】偏波保持光ファイバとは、シングルモー
ド光ファイバ中の応力分布に異方性を持たせることによ
り、光ファイバを伝搬する２つの直交モード間の縮退を
解いて伝搬定数に差を持たせ、モード間の結合をなくし
たものである。これにより、ある偏波に一致した光を光
ファイバに入射すると、その偏波のみが保持されたまま
伝搬する。
ド光ファイバ中の応力分布に異方性を持たせることによ
り、光ファイバを伝搬する２つの直交モード間の縮退を
解いて伝搬定数に差を持たせ、モード間の結合をなくし
たものである。これにより、ある偏波に一致した光を光
ファイバに入射すると、その偏波のみが保持されたまま
伝搬する。
【０００３】この偏波保持光ファイバとしては、種々の
形式のものがあるが、クラッド内に応力付与部を設けた
応力付与部タイプのものがよく知られており、その応力
付与部の形状等によりＰＡＮＤＡ型偏波保持光ファイバ
（以下、ＰＡＮＤＡファイバとする。）、ボータイ型偏
波保持光ファイバ、楕円ジャケット型偏波保持光ファイ
バなどが挙げられる。この中でも、ＰＡＮＤＡファイバ
は、複屈折率が大きく、偏波保持特性に優れていること
から広く用いられている。
形式のものがあるが、クラッド内に応力付与部を設けた
応力付与部タイプのものがよく知られており、その応力
付与部の形状等によりＰＡＮＤＡ型偏波保持光ファイバ
（以下、ＰＡＮＤＡファイバとする。）、ボータイ型偏
波保持光ファイバ、楕円ジャケット型偏波保持光ファイ
バなどが挙げられる。この中でも、ＰＡＮＤＡファイバ
は、複屈折率が大きく、偏波保持特性に優れていること
から広く用いられている。
【０００４】図４は、従来のＰＡＮＤＡファイバの一例
を示したものである。このＰＡＮＤＡファイバ４は、高
屈折率のコア１と、このコア１の周囲に、このコア１と
同心円状に設けられ、かつこのコア１よりも低屈折率の
クラッド２と、このクラッド２内に、前記コア１を中心
に対称配置され、かつこのクラッド２よりも一般的に低
屈折率である断面円形の２つの応力付与部３、３とから
構成されている。前記応力付与部３には、比較的熱膨張
係数の大きい材料が用いられている。このため、光ファ
イバ母材を溶融線引きし、ＰＡＮＤＡファイバ４を製造
する過程において、ガラスの固化の際に、横方向と縦方
向から異なる応力がコア１部にかかり、この結果、コア
１部に大きな歪みが非等方的に加わり、これによりＰＡ
ＮＤＡファイバ４に複屈折性が生じるものである。
を示したものである。このＰＡＮＤＡファイバ４は、高
屈折率のコア１と、このコア１の周囲に、このコア１と
同心円状に設けられ、かつこのコア１よりも低屈折率の
クラッド２と、このクラッド２内に、前記コア１を中心
に対称配置され、かつこのクラッド２よりも一般的に低
屈折率である断面円形の２つの応力付与部３、３とから
構成されている。前記応力付与部３には、比較的熱膨張
係数の大きい材料が用いられている。このため、光ファ
イバ母材を溶融線引きし、ＰＡＮＤＡファイバ４を製造
する過程において、ガラスの固化の際に、横方向と縦方
向から異なる応力がコア１部にかかり、この結果、コア
１部に大きな歪みが非等方的に加わり、これによりＰＡ
ＮＤＡファイバ４に複屈折性が生じるものである。
【０００５】このような偏波保持光ファイバより構成さ
れる偏波保持光ファイバ部品として、偏波面を保ったま
ま光の分岐、結合を行う偏波保持光ファイバカプラや、
直交する偏波の分離、結合を行う偏波ビームスプリッタ
等がある。これらの偏波保持光ファイバ部品は、複数の
偏波保持光ファイバのコア同士を近接させ、光ファイバ
間で光が結合を起こす光結合部を構成することにより作
製される。上記複数の偏波保持光ファイバのコア同士を
近接させる方法としては、融着延伸法や研磨法がある
が、信頼性や作業性の面で融着延伸法が優れている。こ
のうち融着延伸法は、偏波保持光ファイバを複数本並列
させ、その長さ方向の一部を加熱し、この加熱部分を溶
融し、長さ方向に延伸して光結合部を形成して偏波保持
光ファイバ部品を製造するものである。
れる偏波保持光ファイバ部品として、偏波面を保ったま
ま光の分岐、結合を行う偏波保持光ファイバカプラや、
直交する偏波の分離、結合を行う偏波ビームスプリッタ
等がある。これらの偏波保持光ファイバ部品は、複数の
偏波保持光ファイバのコア同士を近接させ、光ファイバ
間で光が結合を起こす光結合部を構成することにより作
製される。上記複数の偏波保持光ファイバのコア同士を
近接させる方法としては、融着延伸法や研磨法がある
が、信頼性や作業性の面で融着延伸法が優れている。こ
のうち融着延伸法は、偏波保持光ファイバを複数本並列
させ、その長さ方向の一部を加熱し、この加熱部分を溶
融し、長さ方向に延伸して光結合部を形成して偏波保持
光ファイバ部品を製造するものである。
【０００６】このような融着延伸法にて偏波保持光ファ
イバ部品を製造する場合、直交する偏波間での漏話（ク
ロストーク）を防ぐために、複数の偏波保持光ファイバ
間で、応力付与部を観察して偏波軸を揃える必要があ
る。この偏波軸を揃える方法としては、特願平０２−２
７１３０７号公報などにあるように、クラッドと応力付
与部の屈折率が異なることを利用して、偏波保持光ファ
イバの側方に光源をおき、反対側から観察してファイバ
像の輝度分布プロファイルを求め、応力付与部の位置を
定める方法が一般的である。
イバ部品を製造する場合、直交する偏波間での漏話（ク
ロストーク）を防ぐために、複数の偏波保持光ファイバ
間で、応力付与部を観察して偏波軸を揃える必要があ
る。この偏波軸を揃える方法としては、特願平０２−２
７１３０７号公報などにあるように、クラッドと応力付
与部の屈折率が異なることを利用して、偏波保持光ファ
イバの側方に光源をおき、反対側から観察してファイバ
像の輝度分布プロファイルを求め、応力付与部の位置を
定める方法が一般的である。
【０００７】また、融着延伸法で偏波保持光ファイバ部
品を作製する場合、これらの偏波保持光ファイバ部品に
おける光結合部では、偏波保持光ファイバが、融着延伸
されて細径となっており、偏波保持光ファイバを伝搬す
る光は、コアからクラッド部分にしみだして、いわばエ
アクラッドの状態になっている。この状態では、偏波保
持光ファイバのシングルモード条件が成り立たないため
に、偏波保持光ファイバの曲がりや、偏波保持光ファイ
バ内の不均一要因によって、光の高次モードへの結合が
起こり、これが最終的には偏波保持光ファイバ部品の過
剰損失として現れることとなる。
品を作製する場合、これらの偏波保持光ファイバ部品に
おける光結合部では、偏波保持光ファイバが、融着延伸
されて細径となっており、偏波保持光ファイバを伝搬す
る光は、コアからクラッド部分にしみだして、いわばエ
アクラッドの状態になっている。この状態では、偏波保
持光ファイバのシングルモード条件が成り立たないため
に、偏波保持光ファイバの曲がりや、偏波保持光ファイ
バ内の不均一要因によって、光の高次モードへの結合が
起こり、これが最終的には偏波保持光ファイバ部品の過
剰損失として現れることとなる。
【０００８】偏波保持光ファイバでない通常の光ファイ
バを用いて光部品を製造する場合、光ファイバ内の屈折
率はコアとクラッドの差を除けば均一であり、また、コ
アの直径は数μｍと小さい。この光ファイバで構成され
る融着延伸型の光部品の光結合部においては、さらに細
く延伸されており、このために、光結合部でのファイバ
内の屈折率不均一は、光の高次モードへの結合を誘発す
るほどではなく、問題とはならなかった。
バを用いて光部品を製造する場合、光ファイバ内の屈折
率はコアとクラッドの差を除けば均一であり、また、コ
アの直径は数μｍと小さい。この光ファイバで構成され
る融着延伸型の光部品の光結合部においては、さらに細
く延伸されており、このために、光結合部でのファイバ
内の屈折率不均一は、光の高次モードへの結合を誘発す
るほどではなく、問題とはならなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、偏波保
持光ファイバを用いて偏波保持光ファイバ部品を製造す
る場合、そのクラッド内には、直径十数μｍの屈折率の
低い応力付与部が存在しており、これが、融着延伸され
た光結合部において、偏波保持型ではない通常の光ファ
イバの場合に比べて、サイズ的に非常に大きな屈折率の
不均一部分として存在することとなる。このために、偏
波保持光ファイバを融着延伸して得られた偏波保持光フ
ァイバ部品においては、その光結合部において、応力付
与部とクラッドとの屈折率の不均一に伴う伝播光の高次
モードへの結合が発生し、故に、偏波保持光ファイバ部
品の過剰損失が増大してしまうという問題があった。こ
の問題は、特に、コアからの光の染みだしの多いｆａｓ
ｔ軸方向の光において顕著である。
持光ファイバを用いて偏波保持光ファイバ部品を製造す
る場合、そのクラッド内には、直径十数μｍの屈折率の
低い応力付与部が存在しており、これが、融着延伸され
た光結合部において、偏波保持型ではない通常の光ファ
イバの場合に比べて、サイズ的に非常に大きな屈折率の
不均一部分として存在することとなる。このために、偏
波保持光ファイバを融着延伸して得られた偏波保持光フ
ァイバ部品においては、その光結合部において、応力付
与部とクラッドとの屈折率の不均一に伴う伝播光の高次
モードへの結合が発生し、故に、偏波保持光ファイバ部
品の過剰損失が増大してしまうという問題があった。こ
の問題は、特に、コアからの光の染みだしの多いｆａｓ
ｔ軸方向の光において顕著である。
【００１０】この問題を解決するために、例えば特公昭
６２−３０６０２号公報に示されているように、応力付
与部の屈折率をクラッドの屈折率に整合させた偏波保持
光ファイバを用いる方法がある。しかしながら、この方
法では、両者の屈折率が整合されているために、屈折率
の違いから応力付与部の位置を観察するのは困難で、上
述の偏波軸の調整法を用いることができないという問題
があった。
６２−３０６０２号公報に示されているように、応力付
与部の屈折率をクラッドの屈折率に整合させた偏波保持
光ファイバを用いる方法がある。しかしながら、この方
法では、両者の屈折率が整合されているために、屈折率
の違いから応力付与部の位置を観察するのは困難で、上
述の偏波軸の調整法を用いることができないという問題
があった。
【００１１】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、偏波保持光ファイバ部品において、その光結合部で
の応力付与部とクラッドにおける屈折率の不均一性によ
る伝播光の高次モードへの結合を抑制し、過剰損失が少
なく、かつ従来の偏波軸調整法において偏波軸の調整を
容易にすることができる偏波保持光ファイバ部品を得る
ことを目的とするものである。
で、偏波保持光ファイバ部品において、その光結合部で
の応力付与部とクラッドにおける屈折率の不均一性によ
る伝播光の高次モードへの結合を抑制し、過剰損失が少
なく、かつ従来の偏波軸調整法において偏波軸の調整を
容易にすることができる偏波保持光ファイバ部品を得る
ことを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】以下に示す発明を前記課
題の解決手段とした。第１の発明は、コアを囲むクラッ
ド内にコアに対して対称的に配された応力付与部を有す
る偏波保持光ファイバであって、上記偏波保持光ファイ
バとして、コアまたはクラッドの同心円で、応力付与部
にかからず、かつその内部に応力付与部を含まないもの
のうち最大のものの直径が２０μｍ以上である偏波保持
光ファイバである。
題の解決手段とした。第１の発明は、コアを囲むクラッ
ド内にコアに対して対称的に配された応力付与部を有す
る偏波保持光ファイバであって、上記偏波保持光ファイ
バとして、コアまたはクラッドの同心円で、応力付与部
にかからず、かつその内部に応力付与部を含まないもの
のうち最大のものの直径が２０μｍ以上である偏波保持
光ファイバである。
【００１３】第２の発明は、第１の発明における偏波保
持光ファイバが、ＰＡＮＤＡファイバである偏波保持光
ファイバである。第３の発明は、第１の発明においる偏
波保持光ファイバの複屈折率が、５×１０-5〜５×１０
-4である偏波保持光ファイバである。第４の発明は、第
１の発明における偏波保持光ファイバのクロストーク
が、−２０ｄＢ／ｋｍ以上である偏波保持光ファイバで
ある。第５の発明は、第１の発明の偏波保持光ファイバ
の損失が１ｄＢ／ｋｍ以上である偏波保持光ファイバで
ある。
持光ファイバが、ＰＡＮＤＡファイバである偏波保持光
ファイバである。第３の発明は、第１の発明においる偏
波保持光ファイバの複屈折率が、５×１０-5〜５×１０
-4である偏波保持光ファイバである。第４の発明は、第
１の発明における偏波保持光ファイバのクロストーク
が、−２０ｄＢ／ｋｍ以上である偏波保持光ファイバで
ある。第５の発明は、第１の発明の偏波保持光ファイバ
の損失が１ｄＢ／ｋｍ以上である偏波保持光ファイバで
ある。
【００１４】第６の発明は、第１ないし５のいずれかの
偏波保持光ファイバを２本以上並列させ、その長さ方向
の一部を加熱し、この加熱部分を融着し、長さ方向に延
伸して光結合部を形成した偏波保持光ファイバ部品であ
る 。第７の発明は、第６の発明の偏波保持光ファイバ部
品のリードファイバの長さが、全て１０ｍ以下である偏
波保持光ファイバ部品である。第８の発明は、第６また
は第７の発明の偏波保持光ファイバ部品が偏波保持光フ
ァイバカプラであるものである。第９の発明は、第６ま
たは第７の発明の偏波保持光ファイバ部品が偏波ビーム
スプリッタ、あるは偏波ビームコンバイナであるもので
ある。
偏波保持光ファイバを２本以上並列させ、その長さ方向
の一部を加熱し、この加熱部分を融着し、長さ方向に延
伸して光結合部を形成した偏波保持光ファイバ部品であ
る 。第７の発明は、第６の発明の偏波保持光ファイバ部
品のリードファイバの長さが、全て１０ｍ以下である偏
波保持光ファイバ部品である。第８の発明は、第６また
は第７の発明の偏波保持光ファイバ部品が偏波保持光フ
ァイバカプラであるものである。第９の発明は、第６ま
たは第７の発明の偏波保持光ファイバ部品が偏波ビーム
スプリッタ、あるは偏波ビームコンバイナであるもので
ある。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳しく説明
する。図１は、本発明の偏波保持光ファイバ部品に用い
られる偏波保持光ファイバの一例を示したものである。
この偏波保持光ファイバ１４は、ＰＡＮＤＡファイバ
であり、図４に示した従来のＰＡＮＤＡファイバ４と同
様の部位からなる。図中符号１１はコアを、１２はクラ
ッドを、１３は応力付与部を示す。ＰＡＮＤＡファイバ
１４は、偏波保持光ファイバとして複屈折率が大きく、
また偏波軸合わせが容易であり、また、応力付与部１３
の形状が単純であるので偏波保持光ファイバの設計、作
製が容易であるため、本発明の偏波保持光ファイバ部品
に用いるのに適している。
する。図１は、本発明の偏波保持光ファイバ部品に用い
られる偏波保持光ファイバの一例を示したものである。
この偏波保持光ファイバ１４は、ＰＡＮＤＡファイバ
であり、図４に示した従来のＰＡＮＤＡファイバ４と同
様の部位からなる。図中符号１１はコアを、１２はクラ
ッドを、１３は応力付与部を示す。ＰＡＮＤＡファイバ
１４は、偏波保持光ファイバとして複屈折率が大きく、
また偏波軸合わせが容易であり、また、応力付与部１３
の形状が単純であるので偏波保持光ファイバの設計、作
製が容易であるため、本発明の偏波保持光ファイバ部品
に用いるのに適している。
【００１６】この偏波保持光ファイバ１４が、従来のＰ
ＡＮＤＡファイバ４と違うのは、応力付与部１３、１３
間の距離である。すなわち、偏波保持光ファイバ１４に
おいては、応力付与部１３、１３は、コア１１またはク
ラッド１２の同心円で、応力付与部１３、１３にかから
ず、かつその内部に応力付与部１３、１３を含まないも
ののうち最大のものの直径Ａが２０μｍ以上、好ましく
は、２５〜３０μｍとなるように配されている。このよ
うな範囲とすれば、偏波保持光ファイバ１４により偏波
保持光ファイバ部品を製造した場合に、その光結合部に
おいて、コア１１から染みだした光が、クラッド１２部
の屈折率の不均一部分、つまり応力付与部１３にかかる
ことがないため、伝播光の高次モードへの結合が抑制さ
れ、偏波保持光ファイバ部品の過剰損失が増加すること
がない。
ＡＮＤＡファイバ４と違うのは、応力付与部１３、１３
間の距離である。すなわち、偏波保持光ファイバ１４に
おいては、応力付与部１３、１３は、コア１１またはク
ラッド１２の同心円で、応力付与部１３、１３にかから
ず、かつその内部に応力付与部１３、１３を含まないも
ののうち最大のものの直径Ａが２０μｍ以上、好ましく
は、２５〜３０μｍとなるように配されている。このよ
うな範囲とすれば、偏波保持光ファイバ１４により偏波
保持光ファイバ部品を製造した場合に、その光結合部に
おいて、コア１１から染みだした光が、クラッド１２部
の屈折率の不均一部分、つまり応力付与部１３にかかる
ことがないため、伝播光の高次モードへの結合が抑制さ
れ、偏波保持光ファイバ部品の過剰損失が増加すること
がない。
【００１７】そして、偏波保持光ファイバ１４において
応力付与部１３、１３の配置を、コア１１と応力付与部
１３との距離ではなく、上記コア１１またはクラッド１
２の同心円で、応力付与部１３、１３にかからず、かつ
その内部に応力付与部１３、１３を含まないもののうち
最大のものの直径Ａによって規定したのは以下の理由に
よるものである。すなわち、前記配置をコア１１との距
離により定義するためには、コア１１の大きさが問題と
なるが、このコア１１の大きさを規定するのは難しいと
いった問題があるためである。例えば、コア１１径をモ
ードフィールド径で定義した場合、波長によってモード
フィールド径が異なってしまうため数値を特定できない
という問題がある。また、実際の偏波保持光ファイバ部
品としたときの過剰損失を抑える効果においても、その
光結合部では、コア１１から染み出した光はエアクラッ
ド状態になっていることから、コア１１径を規定するこ
とに意味はなく、応力付与部１３、１３間の距離が意味
を持つためである。
応力付与部１３、１３の配置を、コア１１と応力付与部
１３との距離ではなく、上記コア１１またはクラッド１
２の同心円で、応力付与部１３、１３にかからず、かつ
その内部に応力付与部１３、１３を含まないもののうち
最大のものの直径Ａによって規定したのは以下の理由に
よるものである。すなわち、前記配置をコア１１との距
離により定義するためには、コア１１の大きさが問題と
なるが、このコア１１の大きさを規定するのは難しいと
いった問題があるためである。例えば、コア１１径をモ
ードフィールド径で定義した場合、波長によってモード
フィールド径が異なってしまうため数値を特定できない
という問題がある。また、実際の偏波保持光ファイバ部
品としたときの過剰損失を抑える効果においても、その
光結合部では、コア１１から染み出した光はエアクラッ
ド状態になっていることから、コア１１径を規定するこ
とに意味はなく、応力付与部１３、１３間の距離が意味
を持つためである。
【００１８】上記直径Ａは、例えば、通常のＰＡＮＤＡ
ファイバ４においては１２〜１７μｍ程度である。一般
に、偏波保持光ファイバ１４において、コア１１から応
力付与部１３を離したものは、その製造時に、応力付与
部１３がコア１１に与える応力が低下するために、偏波
保持光ファイバ１４の複屈折率の低下や、偏波間のクロ
ストークの劣化等を招いてしまう。よって、従来、この
ような設計の偏波保持光ファイバ１４は製造されていな
かった。しかしながら、偏波保持光ファイバ部品を作製
する場合には、使用する偏波保持光ファイバ１４の長さ
が短いので、特性の若干劣った偏波保持光ファイバ１４
であっても、その影響を受け難く、全く問題とはならな
い。
ファイバ４においては１２〜１７μｍ程度である。一般
に、偏波保持光ファイバ１４において、コア１１から応
力付与部１３を離したものは、その製造時に、応力付与
部１３がコア１１に与える応力が低下するために、偏波
保持光ファイバ１４の複屈折率の低下や、偏波間のクロ
ストークの劣化等を招いてしまう。よって、従来、この
ような設計の偏波保持光ファイバ１４は製造されていな
かった。しかしながら、偏波保持光ファイバ部品を作製
する場合には、使用する偏波保持光ファイバ１４の長さ
が短いので、特性の若干劣った偏波保持光ファイバ１４
であっても、その影響を受け難く、全く問題とはならな
い。
【００１９】詳しく説明すれば、この偏波保持光ファイ
バ１４にあっては、コア１１と応力付与部１３、１３の
間が離れているので、必然的に複屈折率が低下し、複屈
折率が５×１０-5〜５×１０-4の範囲となる。通常のＰ
ＡＮＤＡファイバ４では、複屈折率が、５×１０-4 程
度であり、上記偏波保持光ファイバ１４においては、こ
れよりも若干劣るが、この用途には全く問題がない。こ
れにより、請求項３に記載のように、その複屈折率を、
５×１０-5〜５×１０-4に特定したものである。
バ１４にあっては、コア１１と応力付与部１３、１３の
間が離れているので、必然的に複屈折率が低下し、複屈
折率が５×１０-5〜５×１０-4の範囲となる。通常のＰ
ＡＮＤＡファイバ４では、複屈折率が、５×１０-4 程
度であり、上記偏波保持光ファイバ１４においては、こ
れよりも若干劣るが、この用途には全く問題がない。こ
れにより、請求項３に記載のように、その複屈折率を、
５×１０-5〜５×１０-4に特定したものである。
【００２０】また、この偏波保持光ファイバ１４にあっ
ては、コア１１と応力付与部１３、１３の間が離れてい
るので、必然的にｆａｓｔ軸とｓｌｏｗ軸とのクロスト
ークが増加し、前記クロストークが−２０ｄＢ／ｋｍ以
上、好ましくは、−２０〜−１０ｄＢ／ｋｍの範囲とな
る。通常のＰＡＮＤＡファイバ４では、前記クロストー
クは−２５ｄＢ／ｋｍ程度であり、上記偏波保持光ファ
イバ１４においては、これよりも若干劣るが、この用途
においては全く問題がない。これにより、請求項４に記
載のように、そのクロストークを、−２０ｄＢ／ｋｍ以
上に特定したものである。
ては、コア１１と応力付与部１３、１３の間が離れてい
るので、必然的にｆａｓｔ軸とｓｌｏｗ軸とのクロスト
ークが増加し、前記クロストークが−２０ｄＢ／ｋｍ以
上、好ましくは、−２０〜−１０ｄＢ／ｋｍの範囲とな
る。通常のＰＡＮＤＡファイバ４では、前記クロストー
クは−２５ｄＢ／ｋｍ程度であり、上記偏波保持光ファ
イバ１４においては、これよりも若干劣るが、この用途
においては全く問題がない。これにより、請求項４に記
載のように、そのクロストークを、−２０ｄＢ／ｋｍ以
上に特定したものである。
【００２１】また、通常のＰＡＮＤＡファイバにおいて
は、損失は、０．２〜０．３ｄＢ／ｋｍ程度であるが、
これは長尺使用に最適化されたものの場合であり、上記
偏波保持光ファイバ１４にあっては短尺であるため、損
失が１ｄＢ／ｋｍ以上であっても、この用途においては
全く問題がない。これにより、請求項５に記載のよう
に、その損失を１ｄＢ／ｋｍ以上に特定したものであ
る。
は、損失は、０．２〜０．３ｄＢ／ｋｍ程度であるが、
これは長尺使用に最適化されたものの場合であり、上記
偏波保持光ファイバ１４にあっては短尺であるため、損
失が１ｄＢ／ｋｍ以上であっても、この用途においては
全く問題がない。これにより、請求項５に記載のよう
に、その損失を１ｄＢ／ｋｍ以上に特定したものであ
る。
【００２２】このような偏波保持光ファイバ１４を複数
本用いて偏波保持光ファイバ部品を構成する場合には、
その使用するリードファイバの長さが、１０ｍ以下であ
ることが好ましい。この範囲であれば、例えば、偏波間
のクロストークが−２０ｄＢ／ｋｍの偏波保持光ファイ
バ１４であっても、その長さが１０ｍであれば、そのク
ロストークは、−４０ｄＢ程度となり、また、損失が１
ｄＢ／ｋｍの偏波保持光ファイバ１４であっても、長さ
１０ｍでの損失は０．０１ｄＢ程度となり、偏波保持光
ファイバ１４としては、問題のない十分に良好な範囲と
なる。これにより、請求項７に記載のように、そのリー
ドファイバの長さを１０ｍ以下に特定したものである。
本用いて偏波保持光ファイバ部品を構成する場合には、
その使用するリードファイバの長さが、１０ｍ以下であ
ることが好ましい。この範囲であれば、例えば、偏波間
のクロストークが−２０ｄＢ／ｋｍの偏波保持光ファイ
バ１４であっても、その長さが１０ｍであれば、そのク
ロストークは、−４０ｄＢ程度となり、また、損失が１
ｄＢ／ｋｍの偏波保持光ファイバ１４であっても、長さ
１０ｍでの損失は０．０１ｄＢ程度となり、偏波保持光
ファイバ１４としては、問題のない十分に良好な範囲と
なる。これにより、請求項７に記載のように、そのリー
ドファイバの長さを１０ｍ以下に特定したものである。
【００２３】このような偏波保持光ファイバ１４におい
て、コア１１は、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ2）をドー
プした石英ガラスからなり、クラッド１２は石英ガラス
からなり、応力付与部１３は酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）を比
較的多量にドープした石英ガラスからなる。応力付与部
１３の外径、コア１１とクラッド１２との比屈折率差、
クラッド１２と応力付与部１３の比屈折率差は、それぞ
れ所望の特性などによって適宜設定される。また、通常
コア１１のモードフィールド径は４〜１０μｍ程度とさ
れ、クラッド１２の外径は１２５μｍ程度とされる。
て、コア１１は、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ2）をドー
プした石英ガラスからなり、クラッド１２は石英ガラス
からなり、応力付与部１３は酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）を比
較的多量にドープした石英ガラスからなる。応力付与部
１３の外径、コア１１とクラッド１２との比屈折率差、
クラッド１２と応力付与部１３の比屈折率差は、それぞ
れ所望の特性などによって適宜設定される。また、通常
コア１１のモードフィールド径は４〜１０μｍ程度とさ
れ、クラッド１２の外径は１２５μｍ程度とされる。
【００２４】このような偏波保持光ファイバ１４を複数
本並列させ、その長さ方向の一部を加熱し、この加熱部
分を融着して長さ方向に延伸して光結合部を形成するこ
とによって偏波保持光ファイバ部品を製造することがで
きる。このとき、複数の偏波保持光ファイバ１４は、応
力付与部１３、１３の中心と、その間に位置するコア１
１の中心とを直線で結ぶ偏波軸と、２つのコア１１、１
１の中心を結んだ直線とがそれぞれ直角となるように位
置が調製され、偏波面が保たれるようにして融着され
る。また、融着部分の延伸の長さは、偏波保持光ファイ
バ部品に求められる光結合度によって決まる。逆にいえ
ば、この延伸長により、偏波保持光ファイバ部品の光結
合度が調整される。
本並列させ、その長さ方向の一部を加熱し、この加熱部
分を融着して長さ方向に延伸して光結合部を形成するこ
とによって偏波保持光ファイバ部品を製造することがで
きる。このとき、複数の偏波保持光ファイバ１４は、応
力付与部１３、１３の中心と、その間に位置するコア１
１の中心とを直線で結ぶ偏波軸と、２つのコア１１、１
１の中心を結んだ直線とがそれぞれ直角となるように位
置が調製され、偏波面が保たれるようにして融着され
る。また、融着部分の延伸の長さは、偏波保持光ファイ
バ部品に求められる光結合度によって決まる。逆にいえ
ば、この延伸長により、偏波保持光ファイバ部品の光結
合度が調整される。
【００２５】図２は、本発明の偏波保持光ファイバ部品
の一例としての偏波保持光ファイバカプラ１６を示すも
のである。この偏波保持光ファイバカプラ１６は、２本
の偏波保持光ファイバ１４、１４により形成された２×
２型のものであり、光が入射または出射されるポート１
〜４（偏波保持光ファイバ部品１６において、光の入射
および出射される偏波保持光ファイバ１４の部分をポー
トという。図中各ポートに１〜４の数字を付けその位置
を示した。）と、光結合部１５からなるものである。こ
の偏波保持光ファイバカプラ１６における光結合部１５
は、ポート１からｆａｓｔ軸方向の光を入射し、ポート
３、４で示される光出射量を測定しながら延伸を行い、
５０％の光結合度が得られた時点で延伸を終了して形成
したものである。このようにして製造した偏波保持光フ
ァイバカプラ１６においては、ポート１から入射した光
は、分岐してポート３とポート４から出射する。
の一例としての偏波保持光ファイバカプラ１６を示すも
のである。この偏波保持光ファイバカプラ１６は、２本
の偏波保持光ファイバ１４、１４により形成された２×
２型のものであり、光が入射または出射されるポート１
〜４（偏波保持光ファイバ部品１６において、光の入射
および出射される偏波保持光ファイバ１４の部分をポー
トという。図中各ポートに１〜４の数字を付けその位置
を示した。）と、光結合部１５からなるものである。こ
の偏波保持光ファイバカプラ１６における光結合部１５
は、ポート１からｆａｓｔ軸方向の光を入射し、ポート
３、４で示される光出射量を測定しながら延伸を行い、
５０％の光結合度が得られた時点で延伸を終了して形成
したものである。このようにして製造した偏波保持光フ
ァイバカプラ１６においては、ポート１から入射した光
は、分岐してポート３とポート４から出射する。
【００２６】このように図１に示した偏波保持光ファイ
バ１４を用いて得られた偏波保持光ファイバカプラ１６
は、光結合部１５においてコア１１から染みだした光の
高次モードへの結合を抑制することができるので、過剰
損失が少ないものである。また、この偏波保持光ファイ
バカプラ１６においては、クラッド１２と応力付与部１
３とに屈折率の差が保たれたものであるので、上述の従
来の偏波軸の調整方法を用いて、光部品作製時、あるい
は他部品への接続時の偏波軸整合を容易に行うことがで
きる。
バ１４を用いて得られた偏波保持光ファイバカプラ１６
は、光結合部１５においてコア１１から染みだした光の
高次モードへの結合を抑制することができるので、過剰
損失が少ないものである。また、この偏波保持光ファイ
バカプラ１６においては、クラッド１２と応力付与部１
３とに屈折率の差が保たれたものであるので、上述の従
来の偏波軸の調整方法を用いて、光部品作製時、あるい
は他部品への接続時の偏波軸整合を容易に行うことがで
きる。
【００２７】なお、上述の実施の例においては、偏波保
持光ファイバ１４として、ＰＡＮＤＡファイバを用いた
ものであるが、これに限定されるものではなく、ボータ
イ型光ファイバ、楕円ジャケット型光ファイバなどの応
力付与部を有する偏波保持光ファイバであればよい。ま
た、上述の実施の例においては、偏波保持光ファイバ部
品として偏波保持光ファイバカプラ１６を例として挙げ
たが、これに限定されるものではなく、偏波保持光ファ
イバを用いて製造されるもの、例えば、偏波ビームスプ
リッタまたは偏波ビームコンバイナ等であってもよい。
持光ファイバ１４として、ＰＡＮＤＡファイバを用いた
ものであるが、これに限定されるものではなく、ボータ
イ型光ファイバ、楕円ジャケット型光ファイバなどの応
力付与部を有する偏波保持光ファイバであればよい。ま
た、上述の実施の例においては、偏波保持光ファイバ部
品として偏波保持光ファイバカプラ１６を例として挙げ
たが、これに限定されるものではなく、偏波保持光ファ
イバを用いて製造されるもの、例えば、偏波ビームスプ
リッタまたは偏波ビームコンバイナ等であってもよい。
【００２８】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明を詳しく説明す
る。 （実施例１）偏波保持光ファイバ１４における、コア１
１またはクラッド１２の同心円で、応力付与部１３、１
３にかからないもののうち最大のものの直径Ａが２２μ
ｍであるＰＡＮＤＡファイバを２本並列させ、その長さ
方向の一部を加熱し、ｆａｓｔ軸方向の光のみのモニタ
を行いながら、その長さ方向に延伸を行い、２つの出射
ポートの結合度が、５０％となったところで、延伸を停
止して光結合部１５を形成し、２×２偏波保持光ファイ
バカプラ１６を作製した。そして、この偏波保持光ファ
イバカプラのｆａｓｔ軸方向の光損失をカットバック法
にて測定した。この時のｆａｓｔ軸方向の光の過剰損失
は、０．８ｄＢであった。
る。 （実施例１）偏波保持光ファイバ１４における、コア１
１またはクラッド１２の同心円で、応力付与部１３、１
３にかからないもののうち最大のものの直径Ａが２２μ
ｍであるＰＡＮＤＡファイバを２本並列させ、その長さ
方向の一部を加熱し、ｆａｓｔ軸方向の光のみのモニタ
を行いながら、その長さ方向に延伸を行い、２つの出射
ポートの結合度が、５０％となったところで、延伸を停
止して光結合部１５を形成し、２×２偏波保持光ファイ
バカプラ１６を作製した。そして、この偏波保持光ファ
イバカプラのｆａｓｔ軸方向の光損失をカットバック法
にて測定した。この時のｆａｓｔ軸方向の光の過剰損失
は、０．８ｄＢであった。
【００２９】（実施例２）上記直径Ａを、２７μｍにし
た以外は、実施例１と同様にして、実施例２の偏波保持
光ファイバカプラ１６を作製し、ｆａｓｔ軸方向の光損
失を測定した。この時のｆａｓｔ軸方向の光の過剰損失
は、０．４ｄＢであった。
た以外は、実施例１と同様にして、実施例２の偏波保持
光ファイバカプラ１６を作製し、ｆａｓｔ軸方向の光損
失を測定した。この時のｆａｓｔ軸方向の光の過剰損失
は、０．４ｄＢであった。
【００３０】（比較例）上記直径Ａを、１７μｍにした
以外は、実施例１と同様にして、比較例２の偏波保持光
ファイバカプラ１６を作製し、ｆａｓｔ軸方向の光損失
を測定した。この時のｆａｓｔ軸方向の光の過剰損失
は、１６ｄＢであった。
以外は、実施例１と同様にして、比較例２の偏波保持光
ファイバカプラ１６を作製し、ｆａｓｔ軸方向の光損失
を測定した。この時のｆａｓｔ軸方向の光の過剰損失
は、１６ｄＢであった。
【００３１】これらの実施例により、融着延伸によりｆ
ａｓｔ軸方向の光について２つの出射ポートの結合度が
５０％となった時点でのｆａｓｔ軸方向についての過剰
損失と、上記直径Ａとの関係をプロットしたグラフを図
３に示す。これにより過剰損失を１ｄＢ以下にするため
には、直径Ａが２０μｍ以上であることが必要であるこ
とがわかる。
ａｓｔ軸方向の光について２つの出射ポートの結合度が
５０％となった時点でのｆａｓｔ軸方向についての過剰
損失と、上記直径Ａとの関係をプロットしたグラフを図
３に示す。これにより過剰損失を１ｄＢ以下にするため
には、直径Ａが２０μｍ以上であることが必要であるこ
とがわかる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、応力付与部をコアから引き離した設計の
偏波保持光ファイバであるので、偏波保持光ファイバ部
品を製造する際に、偏波保持光ファイバ内の屈折率不均
一に起因する伝播光の高次モードへの結合を抑制するこ
とができ、特に、この効果の大きなｆａｓｔ軸方向の光
に関して過剰損失の少ない偏波保持光ファイバ部品を得
ることができる。
発明によれば、応力付与部をコアから引き離した設計の
偏波保持光ファイバであるので、偏波保持光ファイバ部
品を製造する際に、偏波保持光ファイバ内の屈折率不均
一に起因する伝播光の高次モードへの結合を抑制するこ
とができ、特に、この効果の大きなｆａｓｔ軸方向の光
に関して過剰損失の少ない偏波保持光ファイバ部品を得
ることができる。
【００３３】また、請求項２に記載の発明によれば、上
記偏波保持光ファイバが、ＰＡＮＤＡ型偏波保持光ファ
イバであるので、設計、作製が容易であり、また、この
偏波保持光ファイバを用いれば、ＰＡＮＤＡファイバの
軸合わせの容易さから低クロストークで、かつＬＤ光
源、アンプ、他の受動偏波保持光ファイバ部品や幹線系
光ファイバとの接続が容易である偏波保持光ファイバ部
品を得ることができる。請求項３〜５に記載の発明によ
れば、従来のものよりも、複屈折率、偏波間のクロスト
ーク、光損失において若干劣る偏波保持光ファイバであ
っても、偏波保持光ファイバ部品を構成することがで
き、この用途においては全く問題がなく、過剰損失の少
ない良好な偏波保持光ファイバ部品を得ることができ
る。
記偏波保持光ファイバが、ＰＡＮＤＡ型偏波保持光ファ
イバであるので、設計、作製が容易であり、また、この
偏波保持光ファイバを用いれば、ＰＡＮＤＡファイバの
軸合わせの容易さから低クロストークで、かつＬＤ光
源、アンプ、他の受動偏波保持光ファイバ部品や幹線系
光ファイバとの接続が容易である偏波保持光ファイバ部
品を得ることができる。請求項３〜５に記載の発明によ
れば、従来のものよりも、複屈折率、偏波間のクロスト
ーク、光損失において若干劣る偏波保持光ファイバであ
っても、偏波保持光ファイバ部品を構成することがで
き、この用途においては全く問題がなく、過剰損失の少
ない良好な偏波保持光ファイバ部品を得ることができ
る。
【００３４】請求項６に記載の発明によれば、過剰損失
の少ない特性の良好な偏波保持光ファイバ部品を得るこ
とができる。また、クラッドと応力付与部の屈折率の差
が保たれることから、ＬＤ光源やアンプ、あるいはその
他の受動偏波保持光ファイバ部品や幹線系光ファイバ等
との接続に際して、その偏波軸を容易に整合させること
ができる。 また、請求項７に記載の発明によれば、偏波
保持光ファイバ部品のリードファイバの長さが、全て１
０ｍ以下であるので、従来のものよりも若干特性の劣る
偏波保持光ファイバを用いても、過剰損失の少ない特性
の良好な偏波保持光ファイバ部品を得ることができる。
の少ない特性の良好な偏波保持光ファイバ部品を得るこ
とができる。また、クラッドと応力付与部の屈折率の差
が保たれることから、ＬＤ光源やアンプ、あるいはその
他の受動偏波保持光ファイバ部品や幹線系光ファイバ等
との接続に際して、その偏波軸を容易に整合させること
ができる。 また、請求項７に記載の発明によれば、偏波
保持光ファイバ部品のリードファイバの長さが、全て１
０ｍ以下であるので、従来のものよりも若干特性の劣る
偏波保持光ファイバを用いても、過剰損失の少ない特性
の良好な偏波保持光ファイバ部品を得ることができる。
【００３５】 請求項８に記載の発明においては、過剰損
失が少なく、偏波軸の調整が容易な偏波保持光ファイバ
カプラを得ることができる。請求項９に記載の発明にお
いては、過剰損失が少なく、偏波軸の調整が容易な偏波
ビームスプリッタあるは偏波ビームコンバイナを得るこ
とができる。
失が少なく、偏波軸の調整が容易な偏波保持光ファイバ
カプラを得ることができる。請求項９に記載の発明にお
いては、過剰損失が少なく、偏波軸の調整が容易な偏波
ビームスプリッタあるは偏波ビームコンバイナを得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に用いられる偏波保持光ファイバの一
例を示した断面図である。
例を示した断面図である。
【図２】 本発明の偏波保持光ファイバ部品の一例を示
した概略図である。
した概略図である。
【図３】 実施例における直径Ａの長さと過剰損失との
関係を示したグラフである。
関係を示したグラフである。
【図４】 従来の偏波保持光ファイバの一例を示した断
面図である。
面図である。
【符号の説明】 １１ コア １２ クラッド １３ 応力付与部 １４ 偏波保持光ファイバ １５ 光結合部 １６ 偏波保持光ファイバカプラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西出 研二 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 (72)発明者 山内 良三 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 (72)発明者 山崎 成史 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 Ｆターム(参考） 2H050 AB04Y AB05X AB73 AC44
Claims (8)
- 【請求項１】 コアを囲むクラッド内にコアに対して対
称的に配された応力付与部を有する偏波保持光ファイバ
を２本以上並列させ、その長さ方向の一部を加熱し、こ
の加熱部分を融着し、長さ方向に延伸して光結合部を形
成した偏波保持光ファイバ部品であって、 上記偏波保持光ファイバとして、コアまたはクラッドの
同心円で、応力付与部にかからず、かつその内部に応力
付与部を含まないもののうち最大のものの直径が２０μ
ｍ以上であるものを用いたことを特徴とする偏波保持光
ファイバ部品。 - 【請求項２】 上記偏波保持光ファイバが、ＰＡＮＤＡ
型偏波保持光ファイバであることを特徴とする請求項１
に記載の偏波保持光ファイバ部品。 - 【請求項３】 上記偏波保持光ファイバの複屈折率が、
５×１０-5〜５×１０-4であることを特徴とする請求項
１に記載の偏波保持光ファイバ部品。 - 【請求項４】 上記偏波保持光ファイバのクロストーク
が、−２０ｄＢ／ｋｍ以上であることを特徴とする請求
項１に記載の偏波保持光ファイバ部品。 - 【請求項５】 上記偏波保持光ファイバの損失が１ｄＢ
／ｋｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の偏
波保持光ファイバ部品。 - 【請求項６】 上記偏波保持光ファイバ部品のリードフ
ァイバの長さが、全て１０ｍ以下であることを特徴とす
る請求項１に記載の偏波保持光ファイバ部品。 - 【請求項７】 偏波保持光ファイバカプラであることを
特徴とする請求項１に記載の偏波保持光ファイバ部品。 - 【請求項８】 偏波ビームスプリッタあるいは偏波ビー
ムコンバイナであることを特徴とする請求項１に記載の
偏波保持光ファイバ部品。
Priority Applications (7)
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|---|---|---|---|
| JP11234782A JP2001056416A (ja) | 1999-08-20 | 1999-08-20 | 偏波保持光ファイバおよび偏波保持光ファイバ部品 |
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| CA002315994A CA2315994A1 (en) | 1999-08-20 | 2000-08-15 | Polarization-maintaining optical fiber and polarization-maintaining optical fiber component |
| EP00307075A EP1079247A3 (en) | 1999-08-20 | 2000-08-18 | Polarization-maintaining optical fiber and polarization-maintaining optical fiber component |
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| CNB00124051XA CN1145816C (zh) | 1999-08-20 | 2000-08-21 | 偏振波保持光纤及偏振波保持光纤部件 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11234782A JP2001056416A (ja) | 1999-08-20 | 1999-08-20 | 偏波保持光ファイバおよび偏波保持光ファイバ部品 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001056416A true JP2001056416A (ja) | 2001-02-27 |
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ID=16976301
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11234782A Pending JP2001056416A (ja) | 1999-08-20 | 1999-08-20 | 偏波保持光ファイバおよび偏波保持光ファイバ部品 |
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|---|---|
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| EP (1) | EP1079247A3 (ja) |
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| CN (1) | CN1145816C (ja) |
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| CA (1) | CA2315994A1 (ja) |
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| US7203397B2 (en) | 2002-08-12 | 2007-04-10 | Fujikura Ltd. | Polarization maintaining optical fiber coupler and method of manufacturing same |
| US7289687B2 (en) | 2002-03-15 | 2007-10-30 | Fujikura Ltd. | Polarization-maintaining optical fiber |
| JP2016031536A (ja) * | 2014-07-29 | 2016-03-07 | オーエフエス ファイテル，エルエルシー | 偏光保持（ｐｍ）ダブルクラッド（ｄｃ）光ファイバー |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001056416A (ja) * | 1999-08-20 | 2001-02-27 | Fujikura Ltd | 偏波保持光ファイバおよび偏波保持光ファイバ部品 |
| US6603593B2 (en) | 2001-03-13 | 2003-08-05 | Jds Uniphase Corporation | Optical transmission link including raman amplifier |
| EP1241499A1 (en) * | 2001-03-13 | 2002-09-18 | JDS Uniphase Inc. | Laser with depolariser |
| US7952719B2 (en) * | 2007-06-08 | 2011-05-31 | Prescient Medical, Inc. | Optical catheter configurations combining raman spectroscopy with optical fiber-based low coherence reflectometry |
| US20100113906A1 (en) * | 2008-11-06 | 2010-05-06 | Prescient Medical, Inc. | Hybrid basket catheters |
| RU2472188C2 (ru) * | 2010-04-02 | 2013-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры" | Радиационно-стойкий световод для волоконно-оптического гироскопа |
| CN105278032B (zh) * | 2015-11-10 | 2019-01-11 | 江苏法尔胜光电科技有限公司 | 一种应力聚焦对轴型熊猫保偏光纤及其对轴方法 |
| RU2627018C1 (ru) * | 2016-07-18 | 2017-08-02 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры" | Радиационно-стойкий одномодовый световод с большим линейным двулучепреломлением для волоконно-оптического гироскопа |
| US10386247B2 (en) | 2016-09-29 | 2019-08-20 | Ofs Fitel, Llc | Extending a range of an optical fiber distributed sensing system |
| US11156769B2 (en) | 2016-12-14 | 2021-10-26 | Ofs Fitel, Llc | Polarization-maintaining fiber device supporting propagation in large mode field diameters |
| US10261246B2 (en) | 2016-12-14 | 2019-04-16 | Ofs Fitel, Llc | Polarization-maintaining fiber device supporting propagation in large mode field diameters |
| US11931297B2 (en) | 2019-06-14 | 2024-03-19 | Alcon Inc. | Glare reduction endoilluminators |
| RU203256U1 (ru) * | 2020-09-01 | 2021-03-29 | Публичное акционерное общество "Пермская научно-производственная приборостроительная компания" (ПАО "ПНППК") | Одномодовое эрбиевое радиационно-стойкое оптическое волокно с сохранением состояния поляризации |
| CN113131322B (zh) * | 2021-04-20 | 2022-05-03 | 西北大学 | 一种锁模光纤激光器 |
| CN114284850B (zh) * | 2022-02-18 | 2022-06-21 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种保偏光纤放大器 |
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| JPS60242406A (ja) | 1984-05-16 | 1985-12-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 単一偏波光フアイバ |
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| JPH0750211B2 (ja) | 1986-03-25 | 1995-05-31 | 日本電信電話株式会社 | 偏波保持光ファイバカップラ製造装置 |
| JPS63208809A (ja) | 1987-02-25 | 1988-08-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 偏波保持光フアイバ |
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| JPH01287603A (ja) | 1988-05-16 | 1989-11-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 絶対単一偏波光ファイバ |
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-
1999
- 1999-08-20 JP JP11234782A patent/JP2001056416A/ja active Pending
-
2000
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| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20040427 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040525 |
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| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20050107 |