JP2007010896A - 偏波保持光ファイバ及び光ファイバジャイロ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 コアの両側方に一対の応力付与部が設けられ、これらのコアと応力付与部とがクラッドに包囲されてなる波長0.81〜0.87μmで使用される偏波保持光ファイバであって、2mの条長で測定されるカットオフ波長が前記使用波長より長く、且つ胴径φ40mmのリールに1000m巻いたときの偏波クロストークが−35dB/100m以下である偏波保持光ファイバ。このファイバにおいて、クラッド径70μm〜90μm、被覆外径160μm〜180μm、応力付与部の直径20μm〜35μm、応力付与部間の間隔4μm〜7μm、比屈折率差0.60〜0.85%、カットオフ波長0.85μm〜0.92μmの範囲であることが好ましい。
【選択図】 図1
Description
特許文献2には、この問題を解決するために設計を最適化したファイバ構造が示されている。すなわち、特許文献2には、コアの両側方に一対の応力付与部が設けられ、これらのコア及び応力付与部がクラッドに包囲されてなる偏波保持光ファイバであって、クラッド径が70〜90μmであり、応力付与部の直径が21〜32μmであり、応力付与部間の間隔が6〜17μmであり、比屈折率差が0.3〜0.5%である偏波保持光ファイバが開示されている。
本発明の光ファイバジャイロは、本発明に係る前記偏波保持光ファイバを胴径60mm以下のリールに500m以上巻いてなるものなので、良好な偏波クロストーク特性を持ち、従来品よりも小型にでき、この光ファイバジャイロを搭載した各種機器の小型化を図ることができる。
まず、本発明者らは、ボビン巻きを行った際の、カットオフ波長(以下、カットオフと略記する場合がある。)の挙動について評価を行った。表1は、カットオフの曲げ径及び曲げ条長依存性を測定した結果である。
一般的な光ファイバジャイロに使用される巻き条件は、条長が数百m〜1km、曲げ径が15〜40mmφである。図2中、斜線を付した領域は、曲げ径60mmφ以下、条長100m以上の領域を示す。マージンを考慮して一般的な光ファイバジャイロで使用される場合よりもカットオフシフト量が小さめの条件としている。この条件でボビン巻き状態でのカットオフは、少なくとも0.925倍以下にシフトすると言える。使用波長850nmでのシングルモード動作を曲げ径60mmφ、条長100mのボビン巻き状態において末端で保証するには、2mカットオフは(850nm/0.925倍=)919nm以下となる。
モード複屈折率及びMFDが前記範囲内である偏波保持光ファイバを構成することにより、周辺の光部品と低損失で結合させることができる。
このような光ファイバジャイロを用いることで、システム全体の特性を維持したまま、より小型化することが可能である。
偏波保持光ファイバの作製にあたっては、まず、比屈折率差Δが0.70%となるように、GeO2添加石英ガラスからなるコア部と純石英ガラスからなるクラッド部とを有するVAD母材を用意した。次いで、所定のカットオフ波長が得られるように外周に石英ガラスを堆積させ焼結して、PANDA型偏波保持光ファイバのコアクラッド母材を得た。次いで、このコアクラッド母材のコア部の両側に、所定の位置及び直径となるように超音波ドリルで孔をあけ、この孔の内表面を研削及び研磨して鏡面化することにより、孔開き母材を製造した。
別途、MCVD法を用いて偏波保持光ファイバの応力付与部となるB2O3−SiO2ガラス製の応力付与部材を製造した。
この応力付与部材を、前記孔開き母材に挿入し、線引き炉にて加熱し、クラッド径80μmになるように線引きして偏波保持光ファイバを製造した。さらに線引き後の光ファイバ裸線に対して、2層の紫外線硬化型アクリレート樹脂を被覆し、光ファイバ素線を得た。この際、1層目被覆径は約125μmとし、2層目被覆径は約170μmとした。得られた偏波保持光ファイバ(No.1)の構造パラメータ及び光学特性を測定した。その結果を表2に示す。
偏波保持光ファイバの作製にあたっては、まず、比屈折率差Δが0.65%となるように、GeO2添加石英ガラスからなるコア部と純石英ガラスからなるクラッド部とを有するVAD母材を用意した。次いで、所定のカットオフ波長が得られるように外周に石英ガラスを堆積させ焼結して、PANDA型偏波保持光ファイバのコアクラッド母材を得た。次いで、このコアクラッド母材のコア部の両側に、所定の位置及び直径となるように超音波ドリルで孔をあけ、この孔の内表面を研削及び研磨して鏡面化することにより、孔開き母材を製造した。
別途、MCVD法を用いて偏波保持光ファイバの応力付与部となるB2O3−SiO2ガラス製の応力付与部材を製造した。
この応力付与部材を、前記孔開き母材に挿入し、線引き炉にて加熱し、クラッド径80μmになるように線引きして偏波保持光ファイバを製造した。さらに線引き後の光ファイバ裸線に対して、2層の紫外線硬化型アクリレート樹脂を被覆し、光ファイバ素線を得た。この際、1層目被覆径は約125μmとし、2層目被覆径は約170μmとした。得られた偏波保持光ファイバ(No.2)の構造パラメータ及び光学特性を測定した。その結果を表3に示す。
比屈折率差Δが0.60%となるように、GeO2添加石英ガラスからなるコア部と純石英ガラスからなるクラッド部とを有するVAD母材を用意した。次いで、所定のカットオフ波長が得られるように外周に石英ガラスを堆積させ焼結して、PANDA型偏波保持光ファイバのコアクラッド母材を得た。次いで、このコアクラッド母材のコア部の両側に、所定の位置及び直径となるように超音波ドリルで孔をあけ、この孔の内表面を研削及び研磨して鏡面化することにより、孔開き母材を製造した。
別途、MCVD法を用いて偏波保持光ファイバの応力付与部となるB2O3−SiO2ガラス製の応力付与部材を製造した。
この応力付与部材を、前記孔開き母材に挿入し、線引き炉にて加熱し、クラッド径80μmになるように線引きして偏波保持光ファイバを製造した。さらに線引き後の光ファイバ裸線に対して、2層の紫外線硬化型アクリレート樹脂を被覆し、光ファイバ素線を得た。この際、1層目被覆径は約125μmとし、2層目被覆径は約170μmとした。得られた偏波保持光ファイバ(No.3)の構造パラメータ及び光学特性を測定した。その結果を表4に示す。
なお、表2〜表4中で「損失」は、各光ファイバを曲げ損失の生じない大きな径で巻いたときの損失であり、また「曲げ損失」はある小さな径(2R=20mm)に巻いたときに生じる損失である。
Claims (5)
- コアの両側方に一対の応力付与部が設けられ、これらのコアと応力付与部とがクラッドに包囲されてなる波長0.81〜0.87μmで使用される偏波保持光ファイバであって、2mの条長で測定されるカットオフ波長が前記使用波長より長く、且つ胴径φ40mmのリールに1000m巻いたときの偏波クロストークが−35dB/100m以下であることを特徴とする偏波保持光ファイバ。
- コアの両側方に一対の応力付与部が設けられ、これらのコアと応力付与部とがクラッドに包囲されてなる波長0.81〜0.87μmで使用される偏波保持光ファイバであって、クラッド径が70μm〜90μmの範囲であり、被覆外径が160μm〜180μmの範囲であり、応力付与部の直径が20μm〜35μmの範囲であり、応力付与部間の間隔が4μm〜7μmの範囲であり、コアとクラッドとの比屈折率差が0.60〜0.85%の範囲であり、且つ2mの条長で測定されるカットオフ波長が0.85μm〜0.92μmの範囲であることを特徴とする偏波保持光ファイバ。
- コアの両側方に一対の応力付与部が設けられ、これらのコアと応力付与部とがクラッドに包囲されてなる波長0.81〜0.87μmで使用される偏波保持光ファイバであって、クラッド径が70μm〜90μmの範囲であり、被覆外径が160μm〜180μmの範囲であり、応力付与部の直径が20μm〜35μmの範囲であり、応力付与部間の間隔が4μm〜7μmの範囲であり、コアとクラッドとの比屈折率差が0.60〜0.85%の範囲であり、2mの条長で測定されるカットオフ波長が前記使用波長より長く、且つ胴径φ40mmのリールに1000m巻いたときの偏波クロストークが−35dB/100m以下であることを特徴とする偏波保持光ファイバ。
- モード複屈折率が5.5×10−4〜8.0×10−4の範囲であり、波長0.85μmにおけるモードフィールド径が4.0μm〜4.4μmの範囲であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の偏波保持光ファイバ。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の偏波保持光ファイバを胴径60mm以下のリールに500m以上巻いてなることを特徴とする光ファイバジャイロ。
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