JP2012163802A - Fiber fuse stopper, optical connector, optical transmission system and fiber fuse stop method - Google Patents

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Nobutomo Hanzawa
信智 半澤
Kyozo Tsujikawa
恭三 辻川
Kenji Kurokawa
賢二 黒河
Shinichi Aozasa
真一 青笹
Kazuhide Nakajima
和秀 中島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fiber fuse stopper which sufficiently reduces an insertion loss, reduces the risk of higher-order mode generation or mechanical strength reduction, can be manufactured at low costs and with high performance yield and stops fiber fuse that occurs under high input power, optical connector, optical transmission system and fiber fuse stop method.SOLUTION: A fiber fuse stopper 20 uses a PCF or HAF, and the PCF is comprised of a core portion 21, a hole 22 and a clad portion 23. A periodical hole structure is provided in which a circular hole diameter and a hole interval are kept constant.

Description

本発明は、数Ｗ（ワット）オーダの高パワーの光を光ファイバに入力、伝送したときに生じうるファイバヒューズ現象を停止もしくは抑制し、伝送装置や光ファイバ伝送路を保護するファイバヒューズストッパ、光コネクタ、光伝送システム、及びファイバヒューズ停止方法に関するものである。   The present invention provides a fiber fuse stopper that stops or suppresses a fiber fuse phenomenon that may occur when high-power light of several W (watts) order is input to and transmitted to an optical fiber, and protects a transmission device and an optical fiber transmission line, The present invention relates to an optical connector, an optical transmission system, and a fiber fuse stopping method.

現在、インターネットの進展などによって光ファイバ通信の伝送容量の拡大の要求は、日々強まっており、既にコア系の光ネットワークに布設された光ファイバに入力される光の全パワーは１Ｗに近づいてきており、将来的にはさらなる増大が予想される。一方、従来の光ファイバに、数Ｗオーダの光が入力している状況で、曲げ、切断、加熱などの何らかのきっかけが与えられると、ファイバのコアのガラス部分の加熱による溶融が発生し、これが高温のプラズマ状態となって、光源側に向かって伝搬していく現象（ファイバヒューズ現象）が生じることが知られている。   Currently, the demand for expansion of the transmission capacity of optical fiber communication is increasing day by day due to the progress of the Internet, and the total power of light input to the optical fiber already laid in the core optical network is approaching 1W. In the future, further increase is expected. On the other hand, in the situation where light of the order of several watts is input to a conventional optical fiber, if some kind of trigger such as bending, cutting, or heating is given, melting of the glass core portion of the fiber core occurs, It is known that a phenomenon (fiber fuse phenomenon) occurs in a high temperature plasma state and propagates toward the light source side.

図１は、ファイバヒューズ現象の概念図である。この現象の発生自体は確率的に起こるものであり、特定の条件下においても必ず発生するものではない。しかし、一度発生すると、その伝搬を停止させるには、
１．光源からの入力光のパワーを、ある閾値（ヒューズ伝搬閾値）よりも相対的に小さくする方法、
２．ヒューズが伝搬する前に伝送路自体を切断する方法、
があり、この二つの他に有効な方法は知られていない。発生したファイバヒューズを停止させないと、発生点から光源までの光ファイバ伝送路を破壊するだけに留まらず、光源（伝送装置）までも破壊してしまう。このため、ファイバヒューズ現象を防止、あるいは発生したヒューズを停止させる方法が強く求められるようになってきている。 FIG. 1 is a conceptual diagram of the fiber fuse phenomenon. The occurrence of this phenomenon itself occurs stochastically and does not necessarily occur even under specific conditions. But once it occurs, to stop its propagation,
1. A method in which the power of input light from a light source is made relatively smaller than a certain threshold value (fuse propagation threshold value);
2. A method of cutting the transmission line itself before the fuse propagates,
There is no known effective method other than these two methods. If the generated fiber fuse is not stopped, not only the optical fiber transmission path from the generation point to the light source but also the light source (transmission device) is destroyed. For this reason, a method for preventing the fiber fuse phenomenon or stopping the generated fuse has been strongly demanded.

前記１の方法におけるヒューズの伝搬閾値は、従来の光ファイバでは、光ファイバの種類によって多少の幅があるが、ＳＭＦ（１．３μｍ帯ゼロ分散ファイバ、ＩＴＵ−Ｔ、Ｇ．６５２）における伝搬閾値は１．５Ｗ、ＤＳＦ（分散シフトファイバ、ＩＴＵ−Ｔ、Ｇ．６５３）では１．２Ｗ程度であると報告されている。従来の光ファイバでは、この伝搬閾値は、モードフィールド直径（ＭＦＤ）と強い相関を持ち、両者はほぼ比例の関係にあることが知られている（例えば、非特許文献１を参照。）。   The propagation threshold value of the fuse in the method 1 is somewhat different depending on the type of optical fiber in the conventional optical fiber, but the propagation threshold value in SMF (1.3 μm band zero dispersion fiber, ITU-T, G.652). Is 1.5 W, and DSF (dispersion shifted fiber, ITU-T, G.653) is reported to be about 1.2 W. In a conventional optical fiber, it is known that this propagation threshold value has a strong correlation with a mode field diameter (MFD), and both are in a substantially proportional relationship (for example, see Non-Patent Document 1).

そこで、伝送路における対策として、従来、各種の光ファイバ型のヒューズストッパが提案されている。ヒューズストッパを用いる際は、入力光のパワーをストッパ部分の伝搬閾値以下に設定しておけば、仮にストッパ以外の部分でヒューズが発生したとしても、ストッパ部でヒューズが停止し、残った伝送路と光源部が保護できる。ヒューズストッパとしては、光伝送路の一部に伝搬閾値が特に高いファイバを小型の光部品（ヒューズストッパ）として挿入するものが提案されている。   Therefore, various optical fiber type fuse stoppers have been proposed as countermeasures in the transmission line. When using a fuse stopper, if the power of the input light is set below the propagation threshold of the stopper part, even if a fuse is generated in a part other than the stopper, the fuse stops at the stopper part and the remaining transmission line And the light source can be protected. As a fuse stopper, one in which a fiber having a particularly high propagation threshold is inserted as a small optical component (fuse stopper) in a part of an optical transmission line has been proposed.

例えば、非特許文献１では、ＭＦＤの大きいマルチモードファイバ（ＧＩＦ：グレッテッドインデックスファイバ）をＳＭＦに融着接続したもので、２〜３Ｗ程度の入力パワー条件で、伝搬してきたファイバヒューズの停止を実現している。また、非特許文献２では、ＤＳＦの一部分を加熱し、コア径とＭＦＤを拡大し、ＴＥＣ（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ−ｄｉｆｆｕｓｅｄ Ｅｘｐａｎｄｅｄ Ｃｏｒｅ）ファイバ化する手法が提案されている。また、非特許文献３では、ＳＭＦの１２５μｍφのクラッド部分をエッチングによって外径１０〜３０μｍφ程度まで細くし、ヒューズ伝搬閾値を向上させる方法が提案されている。   For example, in Non-Patent Literature 1, a multimode fiber (GIF: Grated index fiber) having a large MFD is fusion-spliced to an SMF, and a fiber fuse that has propagated under an input power condition of about 2 to 3 W is stopped. Is realized. Non-Patent Document 2 proposes a method of heating a part of the DSF, expanding the core diameter and the MFD, and forming a TEC (Thermally-diffused Expanded Core) fiber. Non-Patent Document 3 proposes a method of improving the fuse propagation threshold by thinning the 125 μmφ cladding portion of SMF to about 10 to 30 μm outer diameter by etching.

藤田他、「ＧＩファイバによるファイバヒューズの遮断」、２００４年電子情報通信学会通信ソサイエテイ大会、Ｂ−１０−５、２００４Fujita et al., “Fibre Fuse Breaking with GI Fiber”, 2004 IEICE Communication Society Conference, B-10-5, 2004 柳他、「ファイバ・ヒューズ遮断部品の開発」、信学技報、 ＯＰＥ２００４−１７８、２００４Yanagi et al., “Development of Fiber / Fuse Breaking Parts”, IEICE Technical Report, OPE 2004-178, 2004 Ｅ．Ｍ．Ｄｉａｎｏｖ．ｅｔ．ａｌ．、「Ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｌｉｃａ ｆｉｂｅｒ ｃｌａｄｄｉｎｇ ｂｙ ｔｈｅ ｆｕｓｅ ｅｆｆｅｃｔ」、ＯＰＴＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ、２９、１６、１８５２−１８５４、２００４E. M.M. Dianov. et. al. , "Description of silica fiber cladding by the fuse effect", OPTIC LETTERS, 29, 16, 1852-1854, 2004 Ｋ．Ｎａｋａｊｉｍａ．ｅｔ．ａｌ．、「Ｓｉｎｇｌｅ−Ｍｏｄｅ Ｈｏｌｅ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｆｉｂｅｒ ｗｉｔｈ Ｌｏｗ Ｂｅｎｄｉｎｇ Ｌｏｓｓ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ」、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ５８ｔｈ ＩＷＣＳ／ＩＩＣＩＴ、２６４−２６９、２００９K. Nakajima. et. al. , “Single-Mode Hole-Assisted Fiber with Low Bending Loss Characteristics”, Proceedings of the 58th IWCS / IICIT, 264-269, 2009 濱田他、「ホーリーファイバの融着接続方法の検討」、信学技報、ＯＦＴ２００５−１１、２００５Hirota et al., "Study of fusion splicing method of holey fiber", IEICE Technical Report, OFT 2005-11, 2005.

しかしながら、従来技術には、以下に具体的に述べるような課題がある。   However, the prior art has problems as specifically described below.

非特許文献１では、ファイバヒューズストッパに関して、ＭＦＤの大きいＧＩＦをＳＭＦに融着接続したものを用い、２〜３Ｗ程度の入力パワー条件でファイバヒューズの停止を実現しているが、挿入損失を低減するためにはＧＩＦを数１００μｍオーダで最適長に調節する必要があり、作製が容易ではないという課題がある。具体的には、最適長から５００μｍ程度ずれると５ｄＢ程度余剰の損失が生じることになる。またコア径の大きく異なるＳＭＦとＧＩＦを接続するため、ＧＩＦの部分で高次のモードが発生する要因にもなり、高速信号の伝送時の伝送エラーを回避しなければならないという課題もある。   Non-Patent Document 1 uses a fiber fuse stopper that has a GIF with a large MFD fused to the SMF to stop the fiber fuse under an input power condition of about 2 to 3 W, but reduces the insertion loss. In order to do this, it is necessary to adjust the GIF to an optimum length on the order of several hundreds of micrometers, and there is a problem that the fabrication is not easy. Specifically, an extra loss of about 5 dB occurs when the optimum length is shifted by about 500 μm. In addition, since the SMF and the GIF having greatly different core diameters are connected, a high-order mode is generated in the GIF portion, and there is a problem that a transmission error during transmission of a high-speed signal must be avoided.

また、非特許文献２に記載される、光ファイバの一部分を加熱してＴＥＣ（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ−ｄｉｆｆｕｓｅｄ Ｅｘｐａｎｄｅｄ Ｃｏｒｅ）ファイバ化する手法では、ストッパの小型部品化が可能であるが、単一モード条件を保ちながら、ＭＦＤを拡大する際の上限値があり（２０〜３０μｍ程度）、従ってヒューズ伝搬閾値を向上させるにも限界が生じるという課題がある。例えば、非特許文献２では、入力光パワーが２Ｗの条件での有効性の確認に留まっている。また、非特許文献２でもＴＥＣファイバを用いたヒューズストッパの検討結果が示されているが、入力光パワーが４Ｗ程度の条件での有効性の確認に留まっている。また、ＴＥＣ化はコア部に含まれるドーパントを加熱拡散させて行うため、ＭＦＤ特性、つまりはヒューズ伝搬閾値を再現性良く作製することは困難であり、コスト面でも不利である。   In addition, the technique described in Non-Patent Document 2 for heating a part of an optical fiber to form a TEC (Thermally-diffused Expanded Core) fiber allows the stopper to be miniaturized, but maintains a single mode condition. However, there is an upper limit value when expanding the MFD (about 20 to 30 μm), and there is a problem that a limit arises in improving the fuse propagation threshold. For example, in Non-Patent Document 2, the effectiveness is confirmed only when the input optical power is 2 W. Further, Non-Patent Document 2 also shows the result of examination of a fuse stopper using a TEC fiber, but it has only been confirmed to be effective when the input optical power is about 4 W. In addition, since the TEC conversion is performed by heating and diffusing the dopant contained in the core portion, it is difficult to produce the MFD characteristics, that is, the fuse propagation threshold with good reproducibility, which is disadvantageous in terms of cost.

また、非特許文献３に記載される、ファイバのクラッド部分をエッチングによって外径１０〜３０μｍφ程度まで細くする方法では、ＭＦＤを初期状態の一定の値に保ちつつ、挿入損失を低くすることも可能であるが、硬質な石英ガラスをエッチングによって十分に細径化加工するには長時間が必要となりコスト面で不利である。また、細径化した部分では、ファイバの樹脂被覆も除去してしまうので、ガラス部分の細径化の影響に加えて、ガラス表面に傷が生じやすくなるため、機械的な強度の低下が課題となる。また、非特許文献３においても、入力光パワーが最大３Ｗの条件での有効性の確認に留まっている。   In addition, the method described in Non-Patent Document 3 in which the cladding portion of the fiber is thinned to an outer diameter of about 10 to 30 μm by etching can also reduce the insertion loss while maintaining the MFD at a constant value in the initial state. However, a long time is required to sufficiently reduce the diameter of hard quartz glass by etching, which is disadvantageous in terms of cost. In addition, since the resin coating of the fiber is also removed at the reduced diameter portion, in addition to the effect of reducing the diameter of the glass portion, the glass surface is likely to be scratched, so the mechanical strength is reduced. It becomes. Also in Non-Patent Document 3, the effectiveness of the input light power is limited to a maximum of 3 W.

以上のように、従来の方法では、４Ｗ付近、さらには４Ｗを大きく超えるような大入力パワー時にも有効であるヒューズストッパの実現は極めて困難である。さらには、挿入損失が十分に低く、高次モード発生や機械的強度の低下の懸念などが小さく、且つ低いコストで性能の歩留まりの良く作製が可能という条件をすべて満たすファイバヒューズストッパの実現は極めて困難であった。   As described above, according to the conventional method, it is very difficult to realize a fuse stopper that is effective even at a large input power in the vicinity of 4 W or even significantly exceeding 4 W. Furthermore, it is extremely difficult to realize a fiber fuse stopper that satisfies all the conditions that the insertion loss is sufficiently low, the occurrence of higher-order modes and the mechanical strength is low, and that it is possible to manufacture with good performance at low cost. It was difficult.

そこで、前記課題を解決するために、本発明は、挿入損失が十分に低く、高次モード発生や機械的強度の低下の懸念などが小さく、低いコストで性能の歩留まりの良く作製が可能で、高い入力パワー時に発生したファイバヒューズを停止させるファイバヒューズストッパ、光コネクタ、光伝送システム、及びファイバヒューズ停止方法を提供することを目的とする。   Therefore, in order to solve the above problems, the present invention has a sufficiently low insertion loss, a small concern about the occurrence of higher-order modes and a decrease in mechanical strength, etc., and can be manufactured with good performance yield at low cost. An object of the present invention is to provide a fiber fuse stopper, an optical connector, an optical transmission system, and a fiber fuse stopping method for stopping a fiber fuse generated at high input power.

上記目的を達成するために、本発明に係るファイバヒューズストッパは、ＰＣＦ又はＨＡＦを用い、その断面中心から空孔までの最短距離を最適な範囲に設定することとした。   In order to achieve the above object, the fiber fuse stopper according to the present invention uses PCF or HAF, and the shortest distance from the center of the cross section to the hole is set to an optimum range.

具体的には、本発明に係るファイバヒューズストッパは、光伝送経路の一部が、断面中心から空孔までの最短距離Ｒが３．５μｍ以上１１μｍ以下のフォトニック結晶ファイバ（ＰＣＦ：Ｐｈｏｔｏｎｉｃ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｆｉｂｅｒ）又は空孔アシスト光ファイバ（ＨＡＦ：Ｈｏｌｅ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｆｉｂｅｒ）である。   Specifically, the fiber fuse stopper according to the present invention has a photonic crystal fiber (PCF: Photonic Crystal Fiber) in which a part of the optical transmission path has a shortest distance R from the center of the cross section to the hole of 3.5 μm or more and 11 μm or less. ) Or a hole assisted optical fiber (HAF: Hole Assisted Fiber).

本ファイバヒューズストッパは、ＰＣＦやＨＡＦを用いており、非特許文献３のようにファイバのクラッド部分をエッチングで薄くする必要が無い。このため、本発明は、機械的強度の低下の懸念などが小さく、低いコストで性能の歩留まりの良く作製が可能なファイバヒューズストッパを提供することができる。また、本ファイバヒューズストッパを、伝搬する光の波長域において実効的な単一モードとなるように、且つモードフィールド径が接続する単一モード光ファイバのモードフィールド径となるように作成することで、挿入損失を十分に低くでき、高次モード発生も低減できる。   The fiber fuse stopper uses PCF or HAF, and unlike the non-patent document 3, it is not necessary to thin the cladding portion of the fiber by etching. For this reason, the present invention can provide a fiber fuse stopper that can be manufactured with low performance at a low cost and with a low yield of performance. In addition, by creating this fiber fuse stopper so that it becomes an effective single mode in the wavelength range of propagating light, and so that the mode field diameter becomes the mode field diameter of the connected single mode optical fiber. Therefore, the insertion loss can be sufficiently reduced, and the generation of higher order modes can also be reduced.

本発明に係るファイバヒューズストッパは、前記ＰＣＦ又は前記ＨＡＦの少なくとも一端に単一モード光ファイバが接続されていることを特徴とする。   The fiber fuse stopper according to the present invention is characterized in that a single mode optical fiber is connected to at least one end of the PCF or the HAF.

本発明に係るファイバヒューズストッパは、伝搬する光の波長領域において、前記ＰＣＦ又は前記ＨＡＦのモードフィールド径と前記単一モード光ファイバのモードフィールド径とが略等しいことを特徴とする。   The fiber fuse stopper according to the present invention is characterized in that the mode field diameter of the PCF or the HAF and the mode field diameter of the single-mode optical fiber are substantially equal in the wavelength range of propagating light.

本発明に係るファイバヒューズストッパは、前記ＰＣＦ又は前記ＨＡＦの長さが０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることを特徴とする。ＰＣＦやＨＡＦにおいてファイバヒューズが侵入する距離は２００μｍ程度である。このため、ＰＣＦやＨＡＦの長さが前記範囲にあれば、１０Ｗから２０Ｗの入力でのファイバヒューズを十分に停止できる。   The fiber fuse stopper according to the present invention is characterized in that a length of the PCF or the HAF is 0.5 mm or more and 5 mm or less. In PCF and HAF, the distance that the fiber fuse penetrates is about 200 μm. For this reason, if the length of the PCF or HAF is in the above range, the fiber fuse at an input of 10 W to 20 W can be sufficiently stopped.

本発明に係る光コネクタは、前記ファイバヒューズストッパを備える。ＰＣＦやＨＡＦの長さが前記範囲にあれば、ファイバヒューズストッパを光コネクタ内に収めることができる。   The optical connector which concerns on this invention is equipped with the said fiber fuse stopper. If the length of the PCF or HAF is within the above range, the fiber fuse stopper can be accommodated in the optical connector.

本発明に係る光伝送システムは、２つの光伝送装置間を接続する光ファイバ伝送路を備え、前記光ファイバ伝送路は、少なくとも１つの前記ファイバヒューズストッパと伝送路用光ファイバとが接続されていることを特徴とする。１０Ｗを超える高い入力が可能な光伝送システムとすることができる。   An optical transmission system according to the present invention includes an optical fiber transmission line that connects two optical transmission apparatuses, and the optical fiber transmission line includes at least one fiber fuse stopper and a transmission line optical fiber connected to each other. It is characterized by being. An optical transmission system capable of high input exceeding 10 W can be obtained.

本発明に係る光伝送システムは、伝搬する光の波長領域において、前記伝送路用光ファイバが単一モードで光を伝搬し、前記ファイバヒューズストッパの前記ＰＣＦ又は前記ＨＡＦのモードフィールド径と前記伝送路用光ファイバのモードフィールド径とが概略等しいことを特徴とする。ファイバヒューズストッパの挿入損失を十分に低くでき、高次モード発生も低減できる光伝送システムとすることができる。   In the optical transmission system according to the present invention, in the wavelength region of propagating light, the optical fiber for transmission path propagates light in a single mode, and the mode field diameter of the PCF or HAF of the fiber fuse stopper and the transmission The mode field diameter of the road optical fiber is approximately equal. An optical transmission system can be obtained in which the insertion loss of the fiber fuse stopper can be sufficiently reduced and the generation of higher-order modes can be reduced.

本発明に係るファイバヒューズ停止方法は、光ファイバ内のファイバヒューズ現象で生じたヒューズの伝搬を、前記光ファイバに接続したＰＣＦ又はＨＡＦで停止する。ＰＣＦやＨＡＦを用いており、非特許文献３のようにファイバのクラッド部分をエッチングで薄くする必要が無い。このため、本発明は、機械的強度の低下の懸念などが小さく、低いコストで性能の歩留まりの良く作製が可能なファイバヒューズ停止方法を提供することができる。   In the fiber fuse stop method according to the present invention, the propagation of the fuse caused by the fiber fuse phenomenon in the optical fiber is stopped by the PCF or HAF connected to the optical fiber. PCF or HAF is used, and it is not necessary to thin the cladding portion of the fiber by etching as in Non-Patent Document 3. For this reason, the present invention can provide a fiber fuse stopping method that is less likely to cause a decrease in mechanical strength and that can be manufactured at a low cost with a high performance yield.

本発明に係るファイバヒューズ停止方法は、前記光ファイバで単一モードとなる光の波長領域において、実効的な単一モード条件となる前記ＰＣＦ又はＨＡＦを使用することを特徴とする。ファイバヒューズストッパの挿入損失を十分に低くでき、高次モード発生も低減できる。   The fiber fuse stopping method according to the present invention is characterized in that the PCF or HAF that is an effective single mode condition is used in a wavelength region of light that becomes a single mode in the optical fiber. The insertion loss of the fiber fuse stopper can be sufficiently reduced, and the generation of higher order modes can also be reduced.

本発明は、挿入損失が十分に低く、高次モード発生や機械的強度の低下の懸念などが小さく、低いコストで性能の歩留まりの良く作製が可能で、高い入力パワー時に発生したファイバヒューズを停止させるファイバヒューズストッパ、光コネクタ、光伝送システム、及びファイバヒューズ停止方法を提供することができる。   The present invention has a sufficiently low insertion loss, a small concern about the occurrence of higher-order modes and a decrease in mechanical strength, can be manufactured with good performance yield at low cost, and stops fiber fuses generated at high input power. A fiber fuse stopper, an optical connector, an optical transmission system, and a fiber fuse stopping method can be provided.

ファイバヒューズ現象の概念図を示す図である。It is a figure which shows the conceptual diagram of a fiber fuse phenomenon. 本発明で用いるＰＣＦの断面図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of sectional drawing of PCF used by this invention. 本発明で用いるＨＡＦの断面図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of sectional drawing of HAF used by this invention. 本発明で用いるＨＡＦのファイバヒューズの伝搬閾値の測定評価系の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the measurement evaluation system of the propagation threshold value of the fiber fuse of HAF used by this invention. 本発明で用いるファイバヒューズストッパの光伝送路内での使用の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the use in the optical transmission line of the fiber fuse stopper used by this invention. 本発明で用いるファイバヒューズストッパの全体構造の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the whole structure of the fiber fuse stopper used by this invention. 本発明で用いるファイバヒューズストッパの通信局内での適用の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the application in the communication station of the fiber fuse stopper used by this invention. 本発明で用いるファイバヒューズストッパを光コード化した際の断面構造の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cross-section at the time of carrying out optical coding of the fiber fuse stopper used by this invention. 本発明で用いるファイバヒューズストッパの曲げ損失特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the bending loss characteristic of the fiber fuse stopper used by this invention. 本発明で用いるファイバヒューズストッパを光ファイバコネクタに適用例を示す図である。It is a figure which shows the example which applies the fiber fuse stopper used by this invention to an optical fiber connector.

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.

（実施形態１）
本実施形態は、本発明に係るファイバヒューズストッパに用いられるＰＣＦ又はＨＡＦの断面内の構造の例と光伝送路内での使用例に関するものである。 (Embodiment 1)
This embodiment relates to an example of the structure in the cross section of PCF or HAF used for the fiber fuse stopper according to the present invention and an example of use in the optical transmission line.

図２は、本実施形態のファイバヒューズストッパ２０に用いるＰＣＦの断面の一例である。ＰＣＦは、コア部２１、空孔２２、及びクラッド部２３から成る。クラッド部２３は、複数の空孔２２で形成される。ＰＣＦは、典型的には、円状の空孔径ｄと空孔間隔Λをほぼ一定に保った周期的な空孔構造を用いれば良い。また、ＰＣＦはこの構造に限定されるものではない。ＰＣＦの材料は、例えば、純石英ガラスを用いることができる。また、光ファイバの材料は純石英ガラスに限定されるものではなく、局所的もしくは全体に各種のドーパントを添加しても良い。また断面中心から空孔２２までの最短距離Ｒは、断面中心からそれぞれの空孔２２への内接円を描いたとき、これらの内接円の半径の最小値と定義される。   FIG. 2 is an example of a cross section of a PCF used for the fiber fuse stopper 20 of the present embodiment. The PCF includes a core portion 21, a hole 22, and a cladding portion 23. The clad portion 23 is formed by a plurality of holes 22. The PCF may typically use a periodic hole structure in which the circular hole diameter d and the hole interval Λ are kept substantially constant. The PCF is not limited to this structure. For example, pure quartz glass can be used as the PCF material. The material of the optical fiber is not limited to pure quartz glass, and various dopants may be added locally or entirely. The shortest distance R from the center of the cross section to the hole 22 is defined as the minimum value of the radius of these inscribed circles when the inscribed circle from the cross section center to each hole 22 is drawn.

図３は、本実施形態のファイバヒューズストッパ２０に用いるＨＡＦの断面図の一例である。ＨＡＦは、コア部３１、クラッド部３２、及び空孔３３から成る。コア部３１とクラッド部３２の比屈折率差Δは典型的には０．３〜０．４％程度の値とし、コア半径ａは典型的には３．５〜５μｍ程度の値とすれば良い。なお、比屈折率差Δ及びコア半径ａはこれらに限定されるものではない。ＨＡＦの材料は、例えば、相対的に屈折率の高いコア部３１にはゲルマニウムなどのドーパントを微量添加した石英ガラス、相対的に屈折率の低いクラッド部３２には純石英ガラスを用いることができる。空孔３３の直径ｄは典型的には２〜１０μｍ程度の値とすれば良く、空孔３３の個数は典型的には１〜２０程度の値とすれば良い。なお、空孔３３の直径ｄ及び個数はこれらに限定されるものではない。断面中心から空孔３３までの最短距離Ｒは、断面中心からそれぞれの空孔３３への内接円を描いたとき、これらの内接円の半径の最小値と定義される。空孔直径ｄが大きいほどファイバヒューズ伝搬を停止させる働きが強くなるので、Ｒが大きい場合にはｄも大きくすることが好ましい。また空孔３３の断面内の位置はクラッド部３２の領域に限定されず、空孔３３の全体または一部がコア部３１の領域に含まれても良い。   FIG. 3 is an example of a cross-sectional view of the HAF used for the fiber fuse stopper 20 of the present embodiment. The HAF includes a core part 31, a clad part 32, and holes 33. The relative refractive index difference Δ between the core part 31 and the clad part 32 is typically about 0.3 to 0.4%, and the core radius a is typically about 3.5 to 5 μm. good. The relative refractive index difference Δ and the core radius a are not limited to these. As the HAF material, for example, quartz glass to which a small amount of a dopant such as germanium is added can be used for the core portion 31 having a relatively high refractive index, and pure quartz glass can be used for the cladding portion 32 having a relatively low refractive index. . The diameter d of the holes 33 may typically be a value of about 2 to 10 μm, and the number of the holes 33 may be a value of typically about 1 to 20. The diameter d and the number of the holes 33 are not limited to these. The shortest distance R from the cross-sectional center to the hole 33 is defined as the minimum value of the radius of these inscribed circles when inscribed circles from the cross-sectional center to the respective holes 33 are drawn. The larger the hole diameter d, the stronger the function of stopping the fiber fuse propagation. Therefore, when R is large, it is preferable to increase d. Further, the position of the hole 33 in the cross section is not limited to the region of the cladding part 32, and the whole or part of the hole 33 may be included in the region of the core part 31.

図４は、ＰＣＦ又はＨＡＦの伝搬閾値を測定評価する系の一例を示す。ＰＣＦ又はＨＡＦ４１と商用の単一モード光ファイバ４２を融着接続し（接続点４３）、単一モード光ファイバ４２の終端でファイバヒューズを発生させ、接続点４３を通過して、ファイバヒューズがＰＣＦ又はＨＡＦ４１を伝搬するか否かを確認評価した。評価において、光源４４の波長は光通信の代表的な使用波長である１５００ｎｍ付近とし、出力パワーは、使用した光源性能の限界の約１３．５Ｗに設定した。   FIG. 4 shows an example of a system for measuring and evaluating the propagation threshold of PCF or HAF. PCF or HAF 41 and commercial single-mode optical fiber 42 are fusion spliced (connection point 43), a fiber fuse is generated at the end of single-mode optical fiber 42, and the fiber fuse passes through connection point 43. Alternatively, whether or not to propagate through HAF 41 was confirmed and evaluated. In the evaluation, the wavelength of the light source 44 was set to around 1500 nm, which is a typical wavelength used for optical communication, and the output power was set to about 13.5 W, which is the limit of the used light source performance.

すなわち、接続点４３を越えてＰＣＦ又はＨＡＦ４１で停止した場合は当該のＰＣＦ又はＨＡＦ４１のファイバヒューズ伝搬閾値Ｐｔｈは１３．５Ｗ以上と判断できる。またこの場合、接続点４３からＰＣＦ又はＨＡＦ４１ヒューズが停止した位置までの距離を侵入長として測定評価した。ファイバヒューズが停止しない場合は、ファイバヒューズ伝搬中に光源４４の出力パワーを徐々に低下させ、ファイバヒューズの伝搬がＰＣＦ又はＨＡＦ４１で停止した際にその地点に到着した光パワーを当該のＰＣＦ又はＨＡＦ４１のファイバヒューズ伝搬閾値Ｐｔｈとして決定した。 That is, when the PCF or HAF 41 is stopped beyond the connection point 43, it can be determined that the fiber fuse propagation threshold P th of the PCF or HAF 41 is 13.5 W or more. In this case, the distance from the connection point 43 to the position where the PCF or HAF 41 fuse stopped was measured and evaluated as the penetration length. When the fiber fuse does not stop, the output power of the light source 44 is gradually decreased during propagation of the fiber fuse, and when the propagation of the fiber fuse stops at the PCF or HAF 41, the optical power that arrives at that point is changed to the PCF or HAF 41 concerned. Was determined as the fiber fuse propagation threshold Pth .

図４の測定評価系を用いて具体的なファイバヒューズストッパのファイバヒューズ伝搬閾値Ｐｔｈを測定した。測定に用いたファイバヒューズストッパは、断面内構造におけるＲの値が５．０μｍで、空孔数は６０（図２参照）の純石英製のＰＣＦである。この測定評価では単一モード光ファイバ４２をＤＳＦとした。測定結果は、ファイバヒューズ伝搬閾値Ｐｔｈが１３．５Ｗ以上であった。 It was measured fiber fuse propagation threshold P th specific fiber fuse stopper by using the measurement evaluation system of FIG. The fiber fuse stopper used for the measurement is a PCF made of pure quartz having an R value of 5.0 μm in the cross-sectional structure and 60 holes (see FIG. 2). In this measurement evaluation, the single mode optical fiber 42 is a DSF. Measurements, fiber fuse propagation threshold P th is equal to or greater than 13.5W.

また、ＨＡＦのファイバヒューズストッパについても測定評価を行った。測定に用いたファイバヒューズストッパは、断面内構造におけるＲの値が４．８μｍで、空孔数は６（図３参照）のＨＡＦである。この測定評価では単一モード光ファイバ４２をＤＳＦとした。測定結果は、ファイバヒューズ伝搬閾値Ｐｔｈが１３．５Ｗ以上であった。 In addition, measurement evaluation was also performed on the fiber fuse stopper of HAF. The fiber fuse stopper used for the measurement is a HAF having an R value of 4.8 μm and a number of holes of 6 (see FIG. 3) in the cross-sectional structure. In this measurement evaluation, the single mode optical fiber 42 is a DSF. Measurements, fiber fuse propagation threshold P th is equal to or greater than 13.5W.

測定に用いたファイバヒューズストッパが、断面内構造におけるＲの値が８．５μｍで、空孔数は６（図３参照）のＨＡＦの場合も測定した。この測定評価では、単一モード光ファイバ４２をＳＭＦとした。測定結果は、ファイバヒューズ伝搬閾値Ｐｔｈが１３．５Ｗ以上であった。 The fiber fuse stopper used for the measurement was also measured in the case of HAF in which the R value in the cross-sectional structure is 8.5 μm and the number of holes is 6 (see FIG. 3). In this measurement evaluation, the single mode optical fiber 42 is SMF. Measurements, fiber fuse propagation threshold P th is equal to or greater than 13.5W.

測定に用いたファイバヒューズストッパが、断面内構造におけるＲの値が１０．１μｍで、空孔数は６（図３参照）のＨＡＦの場合も測定した。この測定評価では、単一モード光ファイバ４２をＳＭＦとした。測定結果は、ファイバヒューズ伝搬閾値Ｐｔｈが１３．５Ｗ以上であった。 The fiber fuse stopper used for the measurement was also measured in the case of HAF in which the R value in the cross-sectional structure was 10.1 μm and the number of holes was 6 (see FIG. 3). In this measurement evaluation, the single mode optical fiber 42 is SMF. Measurements, fiber fuse propagation threshold P th is equal to or greater than 13.5W.

上記の評価において、接続点４３からファイバヒューズストッパ４１へファイバヒューズが侵入した長さは、最大でも２００μｍ程度である。これは、数ｍｍの長さがあれば１０数Ｗを入力した状態でのファイバヒューズを十分に抑圧できることを意味する。それゆえ、ファイバヒューズストッパを非常に短くできるため、図１０のように現在光ファイバの接続に利用されている光コネクタ１１０のフェルール部に埋め込んだファイバヒューズストッパが作製可能である。   In the above evaluation, the length of penetration of the fiber fuse from the connection point 43 into the fiber fuse stopper 41 is about 200 μm at the maximum. This means that if the length is several millimeters, it is possible to sufficiently suppress the fiber fuse in a state where 10 and several watts are input. Therefore, since the fiber fuse stopper can be made very short, a fiber fuse stopper embedded in the ferrule portion of the optical connector 110 currently used for optical fiber connection as shown in FIG. 10 can be manufactured.

図５は、ファイバヒューズストッパを備える光ファイバ伝送路の一例である。光ファイバ伝送路は２つの光伝送装置間を接続する。図５では、光伝送装置として光源５３と受光器５４を示している。ファイバヒューズストッパ２０は、ＰＣＦ又はＨＡＦである。伝送用光ファイバ５２は、ファイバヒューズストッパ２０よりもヒューズ伝搬閾値が低い。伝送用光ファイバ５２の間にファイバヒューズストッパ２０を挿入して、光源５３の出力光パワーをファイバヒューズストッパ２０のヒューズ伝搬閾値以下にあらかじめ設定しておく。このように設定すれば、仮にファイバヒューズが伝送用光ファイバ５２中の受光器５４近傍の地点で発生した場合、発生したファイバヒューズをファイバヒューズストッパ２０で停止させることができる。ファイバヒューズストッパ２０は光源５３に近い位置に設置することが望ましい。光源５３を確実に保護することができる。また、必要に応じて、複数個のファイバヒューズストッパ２０を複数個所に用いても良いし、光伝送路全てをファイバヒューズストッパ２０で構成してもよい。   FIG. 5 is an example of an optical fiber transmission line provided with a fiber fuse stopper. The optical fiber transmission line connects the two optical transmission devices. In FIG. 5, a light source 53 and a light receiver 54 are shown as the optical transmission device. The fiber fuse stopper 20 is PCF or HAF. The transmission optical fiber 52 has a lower fuse propagation threshold than the fiber fuse stopper 20. The fiber fuse stopper 20 is inserted between the transmission optical fibers 52, and the output light power of the light source 53 is set in advance below the fuse propagation threshold of the fiber fuse stopper 20. With this setting, if a fiber fuse is generated near the light receiver 54 in the transmission optical fiber 52, the generated fiber fuse can be stopped by the fiber fuse stopper 20. The fiber fuse stopper 20 is preferably installed at a position close to the light source 53. The light source 53 can be reliably protected. Further, if necessary, a plurality of fiber fuse stoppers 20 may be used at a plurality of locations, or the entire optical transmission path may be constituted by the fiber fuse stopper 20.

つまり、４Ｗ付近、もしくはそれを大きく超えるような大パワーの光を従来の商用光ファイバなどによる光伝送路に入力する場合、本実施形態のファイバヒューズストッパ２０を伝送路途中の適切な位置に挿入することで、仮にファイバヒューズが発生してもファイバヒューズストッパ２０がこれを停止でき、伝送路及び伝送装置を保護することができる。また、本実施形態のファイバヒューズストッパ自体を光ファイバ伝送路として使用すること、すなわち光ファイバ伝送路全てをＰＣＦ又はＨＡＦで形成することで、ファイバヒューズの発生自体を防ぐことができる。   In other words, when inputting light of a large power near or far exceeding 4 W into an optical transmission line such as a conventional commercial optical fiber, the fiber fuse stopper 20 of this embodiment is inserted at an appropriate position in the middle of the transmission line. By doing so, even if a fiber fuse is generated, the fiber fuse stopper 20 can be stopped and the transmission line and the transmission device can be protected. Further, by using the fiber fuse stopper itself of the present embodiment as an optical fiber transmission line, that is, by forming all the optical fiber transmission lines with PCF or HAF, it is possible to prevent the occurrence of fiber fuse itself.

（実施形態２）
本実施形態は、本発明のファイバヒューズストッパの全体構造と光学的性能に関するものである。 (Embodiment 2)
The present embodiment relates to the overall structure and optical performance of the fiber fuse stopper of the present invention.

図６は、本実施形態のファイバヒューズストッパ２０の全体構造である。図６（ａ）は、ＰＣＦ又はＨＡＦ４１の終端に光ファイバコネクタ６２が付与されている構造の一例である。光ファイバコネクタ６２は、各種の通信用光コネクタを用いれば良く、例えば通信局内の収容架に汎用に使われるＭＵコネクタなどを用いれば良い。図６（ｂ）のように、光ファイバコネクタ６２は、ＰＣＦ又はＨＡＦ４１の両端に付与してもよい。   FIG. 6 shows the overall structure of the fiber fuse stopper 20 of the present embodiment. FIG. 6A is an example of a structure in which an optical fiber connector 62 is provided at the end of the PCF or HAF 41. As the optical fiber connector 62, various types of communication optical connectors may be used. For example, a MU connector that is generally used for a storage rack in a communication station may be used. As shown in FIG. 6B, the optical fiber connector 62 may be provided at both ends of the PCF or HAF 41.

ファイバヒューズストッパを通信局内の架間などに用いる場合は、図６（ｂ）の構造が好適となる。一方、コネクタの着脱による端面の汚れの可能性などを避けたい場合は、図６（ａ）の構造、もしくは、両端にコネクタを付与していない構造（不図示）が好適となる。この場合は、コネクタのない端面と光ファイバ伝送路とは融着で接続すれば良い。   When the fiber fuse stopper is used between the frames in the communication station, the structure of FIG. 6B is preferable. On the other hand, when it is desired to avoid the possibility of contamination of the end face due to the attachment / detachment of the connector, the structure of FIG. 6A or a structure (not shown) in which no connector is provided at both ends is suitable. In this case, the end face without the connector and the optical fiber transmission line may be connected by fusion.

ＰＣＦ又はＨＡＦ４１の両側の端面は空孔が開いているため、使用環境によっては、樹脂などを充填して空孔をふさぐか、加熱処理によって溶融封止しても良い。   Since the holes on both end surfaces of the PCF or HAF 41 are open, depending on the use environment, the holes may be filled with resin or the like, or may be melt-sealed by heat treatment.

図６（ｃ）及び図６（ｄ）は、ＰＣＦ又はＨＡＦ４１の片端側または両端側に使用される光の波長域において実効的な単一モード条件を満たす単一モード光ファイバ６３が融着接続されているファイバヒューズストッパの構造の一例である。図には記載していないが、図６（ａ）や図６（ｂ）のように、さらに片側または両側にコネクタ付けをしても良い。   6 (c) and 6 (d) show that the single mode optical fiber 63 satisfying an effective single mode condition in the wavelength region of the light used on one or both ends of the PCF or HAF 41 is fusion spliced. It is an example of the structure of the used fiber fuse stopper. Although not shown in the figure, connectors may be attached to one side or both sides as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b).

光ファイバ伝送路内に使用するという観点から、ファイバヒューズストッパは、挿入（接続）損失が小さく、使用光源波長において単一モードであることが望ましい。ファイバヒューズストッパ内の接続損失を低減するためには、単一モード光ファイバ６３のモードフィールド径とＰＣＦ又はＨＡＦ４１のモードフィールド径を概略一致させることが有効となる。また、光ファイバ伝送路にファイバヒューズストッパを挿入する場合、光ファイバ伝送路として用いられる商用の単一モードファイバ（ＳＭＦやＤＳＦなど）のモードフィールド径とＰＣＦ又はＨＡＦ４１のモードフィールド径を概略一致させることが有効となる。   From the viewpoint of use in an optical fiber transmission line, it is desirable that the fiber fuse stopper has a small insertion (connection) loss and is single mode at the wavelength of the light source used. In order to reduce the connection loss in the fiber fuse stopper, it is effective to roughly match the mode field diameter of the single mode optical fiber 63 with the mode field diameter of the PCF or HAF 41. In addition, when a fiber fuse stopper is inserted into an optical fiber transmission line, the mode field diameter of a commercial single mode fiber (SMF, DSF, etc.) used as the optical fiber transmission line and the mode field diameter of PCF or HAF 41 are approximately matched. Is effective.

ＨＡＦのモードフィールド径をＳＭＦと同等に保ちつつ、通信波長域で単一モード条件を満たすＨＡＦ構造の設計方法が、非特許文献４に詳細に示されている。   Non-Patent Document 4 shows in detail a method for designing a HAF structure that satisfies a single mode condition in the communication wavelength region while keeping the mode field diameter of HAF equal to that of SMF.

ＰＣＦのモードフィールド径に関しては次の通りである。図２の周期的な空孔構造を持ち、ｄ／Λの値が０．４２以下の構造の純石英製ＰＣＦは、すべての波長で単一モード条件を満たしている。そして、このＰＣＦのモードフィールド径の値は、例えばこのｄ／Λの値が０．４２以下の構造条件下でｄとΛの値を調整することで、容易に調整することができる。ＰＣＦは、ＳＭＦやＤＳＦなどの従来ファイバと比較するとモードフィールド径の波長依存性が小さいため、ＰＣＦのモードフィールド径を従来ファイバで使用する波長域の最短波長、最長波長、または使用波長域の平均波長のモードフィールド径に一致させることで使用波長域での接続損失を低減させることができる。   The mode field diameter of PCF is as follows. The pure quartz PCF having the periodic hole structure shown in FIG. 2 and having a d / Λ value of 0.42 or less satisfies the single mode condition at all wavelengths. Then, the value of the mode field diameter of the PCF can be easily adjusted by adjusting the values of d and Λ under a structural condition in which the value of d / Λ is 0.42 or less, for example. Since the wavelength dependence of the mode field diameter of the PCF is smaller than that of conventional fibers such as SMF and DSF, the shortest wavelength, the longest wavelength, or the average of the used wavelength range of the wavelength field of the PCF is used. By matching the mode field diameter of the wavelength, the connection loss in the used wavelength region can be reduced.

ＳＭＦとの接続損失に関しては、融着条件を適切に設定することで、ＨＡＦ−ＳＭＦの融着接続で０．１ｄＢ以下、ＰＣＦ−ＳＭＦの接続で０．２ｄＢ程度の値が実現できることが非特許文献５に示されている。従って、図６（ｃ）及び図（ｄ）の構造のファイバヒューズストッパは、低い挿入損失（０．５ｄＢ程度もしくはそれ以下）で単一モード条件を実現することができる。   Regarding the connection loss with SMF, it is non-patent that a value of about 0.1 dB or less can be realized by fusion connection of HAF-SMF and about 0.2 dB by connection of PCF-SMF by appropriately setting the fusion condition. Document 5 shows. Therefore, the fiber fuse stopper having the structure of FIGS. 6C and 6D can realize the single mode condition with low insertion loss (about 0.5 dB or less).

（実施形態３）
本実施形態は、本発明のファイバヒューズストッパの通信局内での適用に関するものである。 (Embodiment 3)
This embodiment relates to application of the fiber fuse stopper of the present invention in a communication station.

図７は、本実施形態のファイバヒューズストッパを通信局内で適用する一例を説明する図である。図７の光通信システムは、光源を含む伝送装置７１、光ファイバコード（７２、７３、７４）、光ファイバケーブル７５、通信局内の光ファイバ心線の局内側収容架７６、通信局内の光ファイバ心線の伝送路側収容架７７である。ユーザ宅にも伝送装置がある（不図示）。光ファイバコード（７２、７３、７４）及び光ファイバケーブル７５で光ファイバ伝送を構成する。   FIG. 7 is a diagram for explaining an example in which the fiber fuse stopper of the present embodiment is applied in a communication station. The optical communication system of FIG. 7 includes a transmission device 71 including a light source, optical fiber cords (72, 73, 74), an optical fiber cable 75, an optical fiber in the communication station, an optical fiber in the communication station. This is a transmission line side accommodating rack 77 for the core wire. There is also a transmission device at the user's home (not shown). The optical fiber transmission is constituted by the optical fiber cords (72, 73, 74) and the optical fiber cable 75.

伝送装置７１を確実に防護するという観点からは、ファイバヒューズストッパは伝送装置７１に近い、ユーザビルや宅内、通信局内に用いることが望ましい。図７の構成において、ファイバヒューズストッパは、光ファイバコード（７２、７３、７４）のうちの一部もしくはすべてに用いることができる。   From the viewpoint of reliably protecting the transmission device 71, it is desirable to use the fiber fuse stopper in a user building, home, or communication station close to the transmission device 71. In the configuration of FIG. 7, the fiber fuse stopper can be used for some or all of the optical fiber cords (72, 73, 74).

特に、収容架７６と収容架７７とをつなぐ光ファイバコード７３は、多数の収容心線が輻輳し、移転や切り替えに伴う心線の保守作業が生じ、曲げや衝撃などが加わる可能性がある。ＨＡＦは曲げ損失や衝撃による損失が小さい。このため、光ファイバコード７３には、光コード加工して十分な機械的強度を保持した状態のＨＡＦを用いることが好適である。   In particular, in the optical fiber cord 73 that connects the housing rack 76 and the housing rack 77, a large number of housing cores are congested, and maintenance work of the core wires due to relocation or switching may occur, and bending or impact may be applied. . HAF has low bending loss and impact loss. For this reason, it is preferable to use HAF in a state where optical cord processing is performed and sufficient mechanical strength is maintained for the optical fiber cord 73.

図８は、断面内構造におけるＲの値が８．２μｍで空孔数は６、ファイバヒューズ伝搬閾値Ｐｔｈが１３．５Ｗ以上のＨＡＦを光コード化した際の断面構造である。８１はＨＡＦ、８２は紫外線硬化樹脂被覆、８３は抗張力繊維、８４は光コード外被である。ＨＡＦ８１は、コードとして用いる数ｍ程度の長さ条件で通信波長帯における単一モード条件を満たし、かつ、モードフィールド径がＳＭＦと同等である。このため、ＨＡＦ８１は、高速信号の伝送時も伝送エラー発生を抑えることができる。また、ＨＡＦ８１は、両端にＭＵコネクタを付けた場合、ＳＭＦ伝送路への挿入損失が０．５ｄＢ程度と十分に小さい。 Figure 8 is a vacancy number by the value of R is 8.2μm in the cross section in the structure 6, a cross-sectional structure when the fiber fuse propagation threshold P th is light encoding more than HAF 13.5W. Reference numeral 81 denotes HAF, 82 denotes an ultraviolet curable resin coating, 83 denotes a tensile strength fiber, and 84 denotes an optical cord jacket. The HAF 81 satisfies a single mode condition in the communication wavelength band under a length condition of about several meters used as a code, and has a mode field diameter equivalent to that of the SMF. For this reason, the HAF 81 can suppress the occurrence of transmission errors even during transmission of high-speed signals. In addition, when HAF 81 has MU connectors at both ends, the insertion loss to the SMF transmission line is as small as about 0.5 dB.

図９は、図８の構造のファイバヒューズストッパの曲げ損失特性の一例である。比較のために、ＳＭＦ（ファイバヒューズ伝搬閾値１．５Ｗ程度）による同様な構造の光コードの特性も図中に示した。ＨＡＦによるファイバヒューズストッパの曲げ損失は波長１６５０ｎｍ、曲げ半径５ｍｍの条件下で０．１ｄＢ／ｔｕｒｎ以下であり、この値はＳＭＦと比べて十分に小さい。従って、図８の構造のＨＡＦを用いたファイバヒューズストッパは、１０Ｗを超える大入力パワーでの高速信号伝送が可能であり、挿入損失を十分小さくでき、且つ曲げ損失の懸念のない保守作業を可能とできる。   FIG. 9 is an example of bending loss characteristics of the fiber fuse stopper having the structure of FIG. For comparison, the characteristics of an optical cord having a similar structure using SMF (fiber fuse propagation threshold of about 1.5 W) are also shown in the figure. The bending loss of the fiber fuse stopper by HAF is 0.1 dB / turn or less under the conditions of a wavelength of 1650 nm and a bending radius of 5 mm, and this value is sufficiently smaller than that of SMF. Therefore, the fiber fuse stopper using the HAF of the structure of FIG. 8 can perform high-speed signal transmission with a large input power exceeding 10 W, can sufficiently reduce the insertion loss, and can perform maintenance work without fear of bending loss. And can.

（実施形態４）
本実施例は、本発明のファイバヒューズストッパのＳＣ、ＦＣ、ＭＵなどの光コネクタへの適用に関するものである。 (Embodiment 4)
This embodiment relates to application of the fiber fuse stopper of the present invention to optical connectors such as SC, FC, and MU.

実施形態１から３で説明したファイバヒューズストッパのＰＣＦ又はＨＡＦはファイバヒューズの侵入長が長くても数百μｍである。このため、数ｍｍ程度の長さのＨＡＦ又はＰＣＦを光コネクタの内部に設置すれば、光コネクタでファイバヒューズを停止させることができる。   The fiber fuse stopper PCF or HAF described in the first to third embodiments is several hundred μm even if the penetration length of the fiber fuse is long. For this reason, if a HAF or PCF having a length of about several mm is installed inside the optical connector, the fiber fuse can be stopped by the optical connector.

図１０は、本実施形態のファイバヒューズストッパを内蔵する光コネクタ１１０を説明する図である。既存の光ファイバ１０１は従来のＳＭＦ又はＤＳＦである。光コネクタ１１０は、ＰＣＦ又はＨＡＦ４１を光ファイバ１０１の間に設置する。光コネクタ１１０は光ファイバ１０１の間にＨＡＦ又はＰＣＦ４１を設置するが、この構造に限定されない。ＨＡＦ又はＰＣＦ４１がフェルール先端または後段に配置されていても良く、フェルール部全体がＰＣＦ又はＨＡＦ４１であってもよい。   FIG. 10 is a diagram illustrating the optical connector 110 incorporating the fiber fuse stopper according to the present embodiment. The existing optical fiber 101 is a conventional SMF or DSF. In the optical connector 110, a PCF or HAF 41 is installed between the optical fibers 101. In the optical connector 110, the HAF or the PCF 41 is installed between the optical fibers 101, but is not limited to this structure. The HAF or PCF 41 may be arranged at the front end or the rear stage of the ferrule, and the entire ferrule portion may be the PCF or HAF 41.

さらに、実施形態２で説明したようにＰＣＦ又はＨＡＦ４１の両側の端面は空孔が開いているため、使用環境によっては樹脂などを充填して空孔をふさぐか、加熱処理によって溶融封止しても良い。また、ＳＣ、ＦＣなどのコネクタ形状には依存せず、フェルール先端はＡＰＣ（Ａｎｇｌｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔａｃｔ）を含めて従来の研磨方法を適用することが可能である。   Further, as described in the second embodiment, since the holes on both sides of the PCF or HAF 41 are open, depending on the use environment, the resin is filled to close the holes or melted and sealed by heat treatment. Also good. Further, the conventional polishing method including APC (Angle Physical Contact) can be applied to the ferrule tip without depending on the connector shape such as SC or FC.

実施形態１から４では、現在光通信で主に使用されている波長１５００ｎｍ近傍でのファイバヒューズを停止することで説明した。さらに短波長帯、例えば、１０００ｎｍ帯や可視域などの波長域用のファイバヒューズストッパは、短波長化に伴いＭＦＤが減少するためＲの値を１５００ｎｍ帯の場合よりも小さく設定するとよい。   The first to fourth embodiments have been described by stopping the fiber fuse in the vicinity of a wavelength of 1500 nm that is mainly used in optical communication at present. Furthermore, in the case of a fiber fuse stopper for a short wavelength band, for example, a wavelength band such as the 1000 nm band and the visible band, the MFD is reduced as the wavelength is shortened, so the value of R is preferably set smaller than that in the 1500 nm band.

１０：光ファイバ
２０：ファイバヒューズストッパ
２１：コア部
２２：空孔
２３：クラッド部
３１：コア部
３２：クラッド部
３３：空孔
４１：ＰＣＦ又はＨＡＦ（ファイバヒューズストッパ）
４２：単一モード光ファイバ
４３：接続点
４４：光源
５１：ヒューズストッパ
５２：伝送用光ファイバ
５３：光源
５４：受光器
６２：光ファイバコネクタ
６３：単一モード光ファイバ
７１：伝送装置
７２、７３、７４：光ファイバコード
７５：光ファイバ伝送路又は光ファイバケーブル
７６、７７：収容架
８１：ＨＡＦ
８２：紫外線硬化樹脂被覆
８３：抗張力繊維
８４：光コード外被
１０１：光ファイバ
１１０：光コネクタ 10: Optical fiber 20: Fiber fuse stopper 21: Core portion 22: Hole 23: Cladding portion 31: Core portion 32: Cladding portion 33: Hole 41: PCF or HAF (fiber fuse stopper)
42: Single mode optical fiber 43: Connection point 44: Light source 51: Fuse stopper 52: Transmission optical fiber 53: Light source 54: Light receiver 62: Optical fiber connector 63: Single mode optical fiber 71: Transmission devices 72, 73 74: Optical fiber cord 75: Optical fiber transmission line or optical fiber cable 76, 77: Housing frame 81: HAF
82: UV curable resin coating 83: Tensile fiber 84: Optical cord jacket 101: Optical fiber 110: Optical connector

Claims (9)

光伝送経路の一部が、断面中心から空孔までの最短距離Ｒが３．５μｍ以上１１μｍ以下のフォトニック結晶ファイバ（ＰＣＦ：Ｐｈｏｔｏｎｉｃ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｆｉｂｅｒ）又は空孔アシスト光ファイバ（ＨＡＦ：Ｈｏｌｅ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｆｉｂｅｒ）であるファイバヒューズストッパ。   A part of the optical transmission path is a photonic crystal fiber (PCF) or hole assisted optical fiber (HAF) having a shortest distance R from the center of the cross section to the hole of 3.5 μm to 11 μm. A fiber fuse stopper. 前記ＰＣＦ又は前記ＨＡＦの少なくとも一端に単一モード光ファイバが接続されていることを特徴とする請求項１に記載のファイバヒューズストッパ。   The fiber fuse stopper according to claim 1, wherein a single mode optical fiber is connected to at least one end of the PCF or the HAF. 伝搬する光の波長領域において、前記ＰＣＦ又は前記ＨＡＦのモードフィールド径と前記単一モード光ファイバのモードフィールド径とが略等しいことを特徴とする請求項２に記載のファイバヒューズストッパ。   3. The fiber fuse stopper according to claim 2, wherein a mode field diameter of the PCF or the HAF and a mode field diameter of the single mode optical fiber are substantially equal in a wavelength region of propagating light. 前記ＰＣＦ又は前記ＨＡＦの長さが０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のファイバヒューズストッパ。   The fiber fuse stopper according to any one of claims 1 to 3, wherein a length of the PCF or the HAF is 0.5 mm or more and 5 mm or less. 請求項１から４のいずれかに記載のファイバヒューズストッパを備える光コネクタ。   An optical connector comprising the fiber fuse stopper according to claim 1. ２つの光伝送装置間を接続する光ファイバ伝送路を備え、
前記光ファイバ伝送路は、
請求項１から４のいずれかに記載の少なくとも１つのファイバヒューズストッパと伝送路用光ファイバとが接続されていることを特徴とする光伝送システム。 An optical fiber transmission line connecting the two optical transmission devices;
The optical fiber transmission line is
5. An optical transmission system, wherein at least one fiber fuse stopper according to claim 1 and a transmission line optical fiber are connected. 伝搬する光の波長領域において、前記伝送路用光ファイバが単一モードで光を伝搬し、
前記ファイバヒューズストッパの前記ＰＣＦ又は前記ＨＡＦのモードフィールド径と前記伝送路用光ファイバのモードフィールド径とが略等しいことを特徴とする請求項６に記載の光伝送システム。 In the wavelength region of propagating light, the transmission line optical fiber propagates light in a single mode,
7. The optical transmission system according to claim 6, wherein a mode field diameter of the PCF or the HAF of the fiber fuse stopper is substantially equal to a mode field diameter of the optical fiber for transmission path. 光ファイバ内のファイバヒューズ現象で生じたヒューズの伝搬を、前記光ファイバに接続したＰＣＦ又はＨＡＦで停止するファイバヒューズ停止方法。   A fiber fuse stopping method in which propagation of a fuse caused by a fiber fuse phenomenon in an optical fiber is stopped by a PCF or HAF connected to the optical fiber. 前記光ファイバで単一モードとなる光の波長領域において、
実効的な単一モード条件となる前記ＰＣＦ又は前記ＨＡＦを使用することを特徴とする請求項８に記載のファイバヒューズ停止方法。 In the wavelength region of light that becomes a single mode in the optical fiber,
9. The fiber fuse stop method according to claim 8, wherein the PCF or the HAF that is an effective single mode condition is used.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014186209A (en) * 2013-03-25 2014-10-02 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Fiber fuse stopper, optical connector and optical transmission system
JP2017111173A (en) * 2015-12-14 2017-06-22 日本電信電話株式会社 Fiber fuse suppression fiber and optical connector

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005345592A (en) * 2004-06-01 2005-12-15 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd Photonic crystal fiber type optical attenuator and its usage
JP2006017816A (en) * 2004-06-30 2006-01-19 Fujikura Ltd Joint structure of optical fiber, optical fiber component and dispersion-compensated fiber module
WO2010023881A1 (en) * 2008-08-26 2010-03-04 株式会社フジクラ Fiber-fuse breaking member, fiber laser, and optical transmission line

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005345592A (en) * 2004-06-01 2005-12-15 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd Photonic crystal fiber type optical attenuator and its usage
JP2006017816A (en) * 2004-06-30 2006-01-19 Fujikura Ltd Joint structure of optical fiber, optical fiber component and dispersion-compensated fiber module
WO2010023881A1 (en) * 2008-08-26 2010-03-04 株式会社フジクラ Fiber-fuse breaking member, fiber laser, and optical transmission line

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014186209A (en) * 2013-03-25 2014-10-02 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Fiber fuse stopper, optical connector and optical transmission system
JP2017111173A (en) * 2015-12-14 2017-06-22 日本電信電話株式会社 Fiber fuse suppression fiber and optical connector

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