JP2002258068A - Multicore plastic optical fiber - Google Patents
Multicore plastic optical fiberInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、多芯プラスチック
光ファイバに係り、特に、曲げに強く伝送帯域を広く採
ることのできるマルチステップインデックス型の多芯プ
ラスチック光ファイバに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-core plastic optical fiber, and more particularly to a multi-step index multi-core plastic optical fiber which is resistant to bending and can have a wide transmission band.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光ファイバは、コアの屈折率分布形状に
よって伝送特性が変化し、コアとクラッドの屈折率が大
きいほど、かつコア径が大きいほど光源から光ファイバ
の光の入射が容易となり、伝搬可能なモードの数も大き
くなる性質を有している。この光ファイバには、長さ１
ｋｍの光ファイバの片端に直流から高周波までの帯域を
もつ振幅一定の信号を入力し、出力端での受信信号の振
幅が６ｄＢ低下した周波数の値で示す伝送帯域があり、
この伝送帯域の広狭は、情報の伝送容量に関係し、伝送
帯域の値が大きい（伝送帯域が広い）ほど多くの信号を
一度に送ることができる。そして、コアの屈折率をクラ
ッドの屈折率より大きくすることにより、コアを光に入
射したときにコア／クラッド界面で反射が起こって光が
伝播する。このような光ファイバは、その構造から最低
次モードのみが伝播可能であるシングルモード光ファイ
バと、複数のモードが伝播するマルチモード光ファイバ
とに大別され、ここでは、マルチモード光ファイバを対
象としている。2. Description of the Related Art In an optical fiber, transmission characteristics change according to the refractive index distribution shape of a core. As the refractive index of the core and the clad is larger and the core diameter is larger, the light from the light source can be easily incident on the optical fiber. The number of modes that can be propagated also increases. This optical fiber has a length of 1
There is a transmission band in which a constant amplitude signal having a band from DC to high frequency is input to one end of the optical fiber of km and the amplitude of the received signal at the output end is reduced by 6 dB.
The width of the transmission band is related to the transmission capacity of information, and the larger the value of the transmission band (the wider the transmission band), the more signals can be sent at once. By making the refractive index of the core larger than the refractive index of the cladding, when the core enters the light, reflection occurs at the core / cladding interface and the light propagates. Such optical fibers are broadly classified into single-mode optical fibers, in which only the lowest-order mode can propagate, and multi-mode optical fibers, in which a plurality of modes propagate. And
【０００３】このマルチモード光ファイバは、コアの屈
折率が均一であるステップインデックス（ＳＩ）型と、
屈折率がコアの中心から周辺にかけてなだらかに小さく
なる分布を持つグレーテッドインデックス（ＧＩ）型と
を有している。ＳＩ型光ファイバの場合、入力端から光
パルスを入射させると、入射した光パルスが複数のモー
ドに分かれてコア（芯）内の別々の経路を進み、各モー
ドの出力される時間が異なるため、出力端からの幅の広
い鈍った波形の出力波形となって出力される。これがモ
ード分散である。The multimode optical fiber has a step index (SI) type in which the refractive index of the core is uniform,
It has a graded index (GI) type having a distribution in which the refractive index gradually decreases from the center to the periphery of the core. In the case of the SI type optical fiber, when an optical pulse is incident from the input end, the incident optical pulse is divided into a plurality of modes and travels along different paths in the core (core), and the output time of each mode is different. Is output as a wide blunt waveform from the output end. This is mode dispersion.
【０００４】一方、光の速度は、伝播するガラスの屈折
率に反比例するため、ＧＩ型光ファイバの場合、基本モ
ードは屈折率の最も高いところを直線的に進むが、その
他の高次モードは蛇行しながら屈折率の高いところを周
期的に進み、その結果、光パルスの出力端への到達時間
をそろえることができ、波形の鈍りがなくなり、ＳＩ型
光ファイバのようなモード分散を抑制することができ
る。On the other hand, since the speed of light is inversely proportional to the refractive index of the propagating glass, in the case of a GI type optical fiber, the fundamental mode travels linearly at the highest refractive index, while the other higher-order modes do not. The optical pulse periodically travels in a place having a high refractive index while meandering. As a result, the arrival time of the optical pulse to the output end can be uniformed, the waveform is not blunted, and the mode dispersion as in the SI type optical fiber is suppressed. be able to.
【０００５】伝送帯域は、このようなモード分散が大き
くなるほど低くなってしまうので、広帯域を必要とする
場合は、ＧＩ型光ファイバを用いている。このＧＩ型光
ファイバは、製造するのが甚だ困難を極めている。Since the transmission band becomes lower as the mode dispersion increases, a GI optical fiber is used when a wide band is required. This GI optical fiber is extremely difficult to manufacture.
【０００６】従来の通信用多心プラスチック光ファイバ
としては、図３に示す如く、屈折率の高い透明なコア１
１からなる複数本のコア１１の周りをクラッド１２で取
り囲み一纏めにし保護樹脂層１３を被覆して構成される
多芯プラスチック光ファイバ１０か、または、図４に示
す如く、コア２１をクラッド２２が囲んだ同心円構造を
した光ファイバー２３を複数本合わせ、各光ファイバー
２３間に第三の樹脂２４を介在させて円形となし、一纏
めにし保護樹脂層２５を被覆して構成される多心プラス
チック光ファイバ２０が使用されていた。As a conventional multicore plastic optical fiber for communication, as shown in FIG. 3, a transparent core 1 having a high refractive index is used.
The multi-core plastic optical fiber 10 is formed by surrounding a plurality of cores 11 made of 1 with a clad 12 and covering them together with a protective resin layer 13, or as shown in FIG. A plurality of enclosed optical fibers 23 having a concentric structure are combined, and a third resin 24 is interposed between the optical fibers 23 to form a circular shape. Was used.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】このような従来の通信
用多芯プラスチック光ファイバの内、図３に図示の多芯
プラスチック光ファイバ１０にあっては、多芯プラスチ
ック光ファイバ１０の信号伝送帯域を上げようとした場
合、コア１１とクラッド１２の屈折率差を小さくし、プ
ラスチック光ファイバ芯線の開口数を小さくしている。
しかし、このように開口数を小さくすると、多芯プラス
チック光ファイバ１０の出力端側で受ける出力信号の受
光量が小さくなるという問題がある。Among such conventional multi-core plastic optical fibers for communication, in the multi-core plastic optical fiber 10 shown in FIG. 3, the signal transmission band of the multi-core plastic optical fiber 10 is shown. When trying to increase the refractive index, the difference in the refractive index between the core 11 and the clad 12 is reduced, and the numerical aperture of the plastic optical fiber core wire is reduced.
However, when the numerical aperture is reduced in this manner, there is a problem that the light receiving amount of the output signal received on the output end side of the multi-core plastic optical fiber 10 is reduced.
【０００８】コア／クラッド間の屈折率差と開口数との
関係は、コア／クラッド間の屈折率差が大きくなるほど
開口数が大きく、開口数を下げることによって、高次モ
ードが減少しモード分散が低くなり、伝送帯域を高くす
ることができる。しかし、開口数を小さくすると、前述
の如く受光量が小さくなるという問題がある。The relationship between the refractive index difference between the core and the clad and the numerical aperture is such that the larger the refractive index difference between the core and the clad, the larger the numerical aperture. And the transmission band can be increased. However, when the numerical aperture is reduced, there is a problem that the amount of received light is reduced as described above.
【０００９】一方、屈折率分布型のプラスチック光ファ
イバでは、中程度の開口数でも伝送帯域を確保すること
ができるが、この場合、プラスチック光ファイバの直径
を大きくしてプラスチック光ファイバの特徴である取り
扱い性を上げようとすると、曲げによる光量ロスが大き
くなるという問題があった。また、多芯プラスチック光
ファイバを屈折率分布型にする技術は確立されていなか
った。On the other hand, in the case of a graded index type plastic optical fiber, a transmission band can be ensured even with a medium numerical aperture. In this case, the diameter of the plastic optical fiber is increased, which is a characteristic of the plastic optical fiber. There is a problem that an increase in handleability results in an increase in light amount loss due to bending. In addition, a technique for converting a multi-core plastic optical fiber into a refractive index distribution type has not been established.
【００１０】本発明の目的は、曲げたときの光量ロスを
小さくすることができ取り扱い性を良くすることがで
き、伝送帯域を広くとることのできる多芯プラスチック
光ファイバを提供することにある。An object of the present invention is to provide a multi-core plastic optical fiber which can reduce the loss of light amount when bent, can improve the handleability, and can widen the transmission band.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の多芯プラスチック光ファイバ
は、中心に所定最大屈折率を有するコアを配し、該中心
コアの周囲に層を形成するように該中心コアより屈折率
の低いコアをｎ層配置し、各コア間にクラッド屈折率と
同等の成分樹脂を充填し、前記中心コアから半径方向に
向かって屈折率が順次段階的に低く変化するように配置
して構成したものである。このように構成することによ
り、請求項１に記載の発明によると、曲げたときの光量
ロスを小さくすることができ取り扱い性を良くすること
ができ、伝送帯域を広くとることができる。In order to achieve the above object, a multi-core plastic optical fiber according to claim 1 is provided with a core having a predetermined maximum refractive index at the center, and a core around the center core. A core having a lower refractive index than the central core is arranged in n layers so as to form a layer, a component resin equivalent to the cladding refractive index is filled between the cores, and the refractive index is sequentially increased in the radial direction from the central core. It is arranged and arranged so as to change stepwise lower. With this configuration, according to the first aspect of the present invention, it is possible to reduce the light amount loss when bending, improve the handleability, and widen the transmission band.
【００１２】上記の目的を達成するために、請求項２に
記載の多芯プラスチック光ファイバは、段階的な屈折率
の変化を、各層毎に二次分布的に低く変化させるように
したものである。In order to achieve the above object, a multi-core plastic optical fiber according to the present invention is characterized in that a stepwise change in the refractive index is changed to be lower in a quadratic distribution for each layer. is there.
【００１３】このように構成することにより、請求項２
に記載の発明によると、曲げたときの光量ロスを小さく
することができ取り扱い性を良くすることができ、伝送
帯域を広くとることができる。According to the above construction, a second aspect is provided.
According to the invention described in (1), it is possible to reduce the light amount loss when bending, improve the handleability, and widen the transmission band.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下本発明に係る多芯プラスチッ
ク光ファイバの実施の形態を、図面に基づいて詳細に説
明する。図１には、本発明に係る多芯プラスチック光フ
ァイバの一実施の形態が示されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a multi-core plastic optical fiber according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a multi-core plastic optical fiber according to the present invention.
【００１５】図において、多芯プラスチック光ファイバ
１は、コア２と、クラッド３とを有している。コア２
は、同型の屈折率（ＲＩ）の異なる複数のコアによって
構成されている。そして、このコア２は、図に示す如
く、中心に所定最大屈折率（ＲＩ）を有する中心コア２
Ａを配し、第１層を形成し、この中心コア２Ａの外周
に、中心コア２Ａより屈折率（ＲＩ）の低い第２のコア
２Ｂをリング状に並べて層状に配し、第２層を形成して
ある。この第２のコア２Ｂの外側には、第２のコア２Ｂ
より屈折率（ＲＩ）の低い第３のコア２Ｃをリング状に
並べて層状に配し、第３層を形成し、この第３のコア２
Ｃの外側には、第３のコア２Ｃより屈折率（ＲＩ）の低
い第４のコア２Ｄをリング状に並べて層状に配し、第４
層を形成している。また、この第４のコア２Ｄの外側に
は、第４のコア２Ｄより屈折率（ＲＩ）の低い第５のコ
ア２Ｅをリング状に並べて層状に配し、第５層を形成し
ている。これらコア２Ａ〜２Ｅの間にクラッド３が配さ
れている。４は、光ファイバを保護するための被覆材で
ある。In FIG. 1, a multi-core plastic optical fiber 1 has a core 2 and a clad 3. Core 2
Are constituted by a plurality of cores having the same type but different refractive indices (RI). And, as shown in the figure, this core 2 has a central core 2 having a predetermined maximum refractive index (RI) at the center.
A, a first layer is formed, a second core 2B having a lower refractive index (RI) than the center core 2A is arranged in a ring shape around the center core 2A, and the second layer is formed in a layered manner. It is formed. Outside the second core 2B, a second core 2B
A third core 2C having a lower refractive index (RI) is arranged in a ring shape and arranged in a layer to form a third layer.
Outside the C, a fourth core 2D having a lower refractive index (RI) than the third core 2C is arranged in a ring shape and arranged in a layer form.
Forming a layer. Outside the fourth core 2D, a fifth core 2E having a lower refractive index (RI) than the fourth core 2D is arranged in a ring shape and arranged in layers to form a fifth layer. A clad 3 is arranged between the cores 2A to 2E. Reference numeral 4 denotes a coating material for protecting the optical fiber.
【００１６】このように多芯プラスチック光ファイバ１
のコア２の各コア２Ａ〜２Ｅは、第１層から第５層まで
同心円状に、各コア２Ａ〜２Ｅの屈折率を各々ｎ１、ｎ
２、ｎ３、ｎ４、ｎ５とすると、ｎ１＞ｎ２＞ｎ３＞ｎ
４＞ｎ５となるように配列している。このように配列す
る結果、図１に図示の多芯プラスチック光ファイバ１の
断面方向の屈折率分布は、図２に示す如く、中心から外
周に向かって（半径方向に）順次屈折率が階段状に低く
なっていく。図２において、２Ａはコア２Ａの屈折率
を、２Ｂはコア２Ｂの屈折率を、２Ｃはコア２Ｃの屈折
率を、２Ｄはコア２Ｄの屈折率を、２Ｅはコア２Ｅの屈
折率を、３はクラッド３の屈折率をそれぞれ示してい
る。本実施の形態において、コアの屈折率がコア束の中
心から半径方向にほぼ２次分布的に低くなっていること
が望ましい。As described above, the multi-core plastic optical fiber 1
The cores 2A to 2E of the core 2 have concentric circles from the first layer to the fifth layer, and the refractive indexes of the cores 2A to 2E are n1 and n, respectively.
Assuming that 2, n3, n4, and n5, n1>n2>n3> n
4> n5. As a result of this arrangement, the refractive index distribution in the cross-sectional direction of the multi-core plastic optical fiber 1 shown in FIG. 1 is such that the refractive index is gradually stepped from the center to the outer periphery (in the radial direction) as shown in FIG. It is getting lower. In FIG. 2, 2A is the refractive index of the core 2A, 2B is the refractive index of the core 2B, 2C is the refractive index of the core 2C, 2D is the refractive index of the core 2D, 2E is the refractive index of the core 2E, 3 Indicates the refractive index of the cladding 3. In the present embodiment, it is desirable that the refractive index of the core be substantially quadratically lower in the radial direction from the center of the core bundle.
【００１７】なお、本実施の形態においては、多芯プラ
スチック光ファイバ１のコア２の層を第１層（コア２
Ａ）〜第５層（コア２Ｅ）と５層としているが、コア２
を構成する層は、必ずしも５層である必要はなく、４
層、６層等使用目的に応じて構成することができる。ま
た、本実施の形態においては、多芯プラスチック光ファ
イバ１のコア２の段階的な屈折率の変化を、各層毎に二
次分布的に低く変化するものであるとしているが、必ず
しも二次分布的に低く変化するものである必要はなく、
本実施の形態の効果が得られればどのような分布であっ
てもよい。In this embodiment, the layer of the core 2 of the multi-core plastic optical fiber 1 is a first layer (core 2).
A) to the fifth layer (core 2E) and five layers.
Need not necessarily be five layers,
Layers, six layers and the like can be configured according to the purpose of use. Further, in the present embodiment, the stepwise change in the refractive index of the core 2 of the multi-core plastic optical fiber 1 is assumed to change in a secondary distribution lower for each layer. It does not have to be low
Any distribution may be used as long as the effects of the present embodiment can be obtained.
【００１８】このように本実施の形態は、屈折率の異な
る複数本のコア２（２Ａ〜２Ｅ）がクラッド３に取り囲
まれ一纏めになった構造を有し、かつ、屈折率の異なる
コアが中心から外側に向かって屈折率が順次低くなるよ
うに配置されるマルチステップインデックス型多芯プラ
スチック光ファイバを構成している。このように本実施
の形態は、マルチステップインデックス型の屈折率分布
となっている。このようにマルチステップインデックス
型の屈折率分布とすることで、本実施の形態によれば、
通常のステップインデックス型の多芯プラスチック光フ
ァイバに比較して伝送帯域を向上させることができる。As described above, the present embodiment has a structure in which a plurality of cores 2 (2A to 2E) having different refractive indices are surrounded by the clad 3 and are united. A multi-step index type multi-core plastic optical fiber is arranged so that the refractive index decreases gradually from the outside toward the outside. As described above, the present embodiment has a multi-step index type refractive index distribution. By adopting a multi-step index type refractive index distribution as described above, according to the present embodiment,
The transmission band can be improved as compared with a normal step index type multi-core plastic optical fiber.
【００１９】また、本実施の形態によれば、多芯構造を
とっているため、曲げに強いプラスチック光ファイバを
構成することができる。さらに、本実施の形態によれ
ば、製造においても、コア２を必要な層（２Ａ〜２Ｎ）
だけ屈折率を変えて製造したコアを中心から半径方向に
順次屈折率が小さくなるように同心円状に配置していき
クラッドで固めるだけで製造することができるので、多
芯プラスチック光ファイバ１を容易に製造することがで
きる。Further, according to the present embodiment, since a multi-core structure is adopted, a plastic optical fiber which is resistant to bending can be formed. Furthermore, according to the present embodiment, also in manufacturing, core 2 is used for necessary layers (2A to 2N).
It is possible to manufacture the multi-core plastic optical fiber 1 simply by arranging the cores manufactured by changing the refractive index only in a concentric manner so that the refractive index sequentially decreases from the center in the radial direction and solidifying the core with the clad. Can be manufactured.
【００２０】[0020]
【発明の効果】本出願は、以上に説明したように構成さ
れているので、以下のような効果を奏する。請求項１に
記載の発明によれば、曲げたときの光量ロスを小さくす
ることができ取り扱い性を良くすることができ、伝送帯
域を広くとることができる。The present application is configured as described above, and has the following effects. According to the first aspect of the present invention, it is possible to reduce the loss of light amount when bending, improve the handleability, and widen the transmission band.
【００２１】請求項２に記載の発明によれば、曲げたと
きの光量ロスを小さくすることができ取り扱い性を良く
することができ、伝送帯域を広くとることができる。According to the second aspect of the present invention, the loss of light quantity at the time of bending can be reduced, the handleability can be improved, and the transmission band can be widened.
【図１】本発明に係る多芯プラスチック光ファイバの実
施の形態を示す端面図である。FIG. 1 is an end view showing an embodiment of a multi-core plastic optical fiber according to the present invention.
【図２】図１に図示の多芯プラスチック光ファイバのコ
アの屈折率分布図である。FIG. 2 is a refractive index distribution diagram of a core of the multi-core plastic optical fiber shown in FIG.
【図３】従来の多芯プラスチック光ファイバの端面図で
ある。FIG. 3 is an end view of a conventional multi-core plastic optical fiber.
【図４】従来の多心プラスチック光ファイバの端面図で
ある。FIG. 4 is an end view of a conventional multi-core plastic optical fiber.
【符号の説明】 １………………多芯プラスチック光ファイバ ２………………コア ３………………クラッド ４………………被覆材[Description of Signs] 1. Multi-core plastic optical fiber 2. Core 3. Core 3. Cladding 4. Coating material
Claims (2)
し、該中心コアの周囲に層を形成するように該中心コア
より屈折率の低いコアをｎ層配置し、各コア間にクラッ
ド屈折率と同等の成分樹脂を充填し、前記中心コアから
半径方向に向かって屈折率が順次段階的に低く変化する
ように配置してなる多芯プラスチック光ファイバ。A core having a predetermined maximum refractive index is arranged at the center, and n cores having a lower refractive index than the central core are arranged so as to form a layer around the central core. A multi-core plastic optical fiber filled with a component resin equivalent to the refractive index and arranged so that the refractive index gradually decreases gradually in the radial direction from the central core.
二次分布的に低く変化するものである請求項１に記載の
多芯プラスチック光ファイバ。2. The multi-core plastic optical fiber according to claim 1, wherein the stepwise change in the refractive index is low in a quadratic distribution for each layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001053590A JP2002258068A (en) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | Multicore plastic optical fiber |
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| JP2001053590A JP2002258068A (en) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | Multicore plastic optical fiber |
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| JP (1) | JP2002258068A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7085470B2 (en) | 2003-02-05 | 2006-08-01 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Plastic fiber-optic cable and producing method for the same |
| KR100799561B1 (en) * | 2005-12-12 | 2008-01-31 | 한국전자통신연구원 | Multicore optical fiber |
-
2001
- 2001-02-28 JP JP2001053590A patent/JP2002258068A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7085470B2 (en) | 2003-02-05 | 2006-08-01 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Plastic fiber-optic cable and producing method for the same |
| KR100799561B1 (en) * | 2005-12-12 | 2008-01-31 | 한국전자통신연구원 | Multicore optical fiber |
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