JP4065219B2 - 光伝送構造体、及び、それに用いられる光ファイバ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光伝送構造体、光伝送方法、及び、それに用いられる光ファイバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
これまでの一般の光ファイバや光導波路は、コア或いはクラッドに不純物を添加してそれらの間に僅かな屈折率差を生じさせ、それによって光をコアの中に閉じ込めて伝搬するものである。この光の閉じ込めは光の全反射の原理を利用したものである。これに対し、近年になり、クラッドに多数の細孔を形成することでクラッドの実効的な屈折率を低下させ、それによって光をコアの中に閉じ込めて伝搬するフォトニック結晶ファイバ（以下「ＰＣＦ」という）や、フォトニックバンドギャップという新たな原理によって光の閉じ込めを制御する技術が提案され、それを光ファイバに適用したＰＣＦが開発されている。
【０００３】
図１７は、ＰＣＦの一例を示す。
【０００４】
このＰＣＦ１９は、ファイバ中心をなす中実のコア２０と、コア２０を覆うように設けられたクラッド３０と、クラッド３０を覆うように設けられた被覆層４０とを備えている。クラッド３０には、コア２０を囲うようにコア２０に沿って延びる細孔３１が複数形成されており、それらの複数の細孔３１は、ファイバ横断面において三角格子を形成するように配設され、それによってコア２０を中心としてファイバ半径方向にフォトニック結晶構造を構成している。
【０００５】
ところで、特許文献１には、ＰＣＦからなるシングルモードファイバが開示されており、シングルモードファイバは、搬送される光信号がたった１つのモードで移動するのでマルチモードファイバで起きるようなひどい散乱の問題が回避され、長距離通信、レーザーパワー送出、及び、多くのセンサーアプリケーションの分野においてマルチモードファイバよりも有利であると記載されている。
【０００６】
非特許文献１には、かかるＰＣＦは、下記式で定義される規格化周波数Ｖeffが４．１以下であればシングルモード動作することが開示されている。
【０００７】
【数１】
【０００８】
また、Ｖeffを４．１以下にするには、伝搬させる光の波長（λ）に対応して、細孔ピッチ（Λ）に対する細孔径（ｄ）の比（ｄ／Λ）を一定値以下にすればよいことも開示されている。
【０００９】
非特許文献２には、特に伝搬させる光の波長（λ）、或いは、コア径（ｄ）に関わらずＶeffを４．１以下にするには、ｄ／Λを約０．４５以下にすればよいことが開示されており、これは、一般に、Endlessly Singleモードと称されている。
【００１０】
一方、非特許文献３には、ｄ／Λを小さくすると曲げ損失が大きくなってしまうことが開示されている。
【００１１】
【特許文献１】
特表２００２−５０６５３３号公報
【非特許文献１】
Optics Express vol.10 No.7 341-348 (2002)
【非特許文献２】
Optics Letters vol.22 No.13 961-963(1997)
【非特許文献３】
Optics Fiber Technology 5,305-330(1999)
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ｄ／Λを小さくしたＰＣＦでは曲げ損失が非常に大きく、実使用に適さないものが大半である。
【００１３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、大きな曲げ損失を生じることなく、しかもＰＣＦがシングルモードファイバの如く動作する光伝送構造体、光伝送方法、及び、それに用いられる光ファイバを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する本発明に係る光伝送構造体は、
所定波長の光を発する光源と、
上記所定波長の光に対してマルチモード動作するＰＣＦと、
上記光源からの所定波長の光が入射されると共に、該所定波長の光の上記ＰＣＦにとっての基本モードのみを該ＰＣＦに出射する基本モード供給手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１５】
つまり本発明では、所定波長の光に対してマルチモード動作するＰＣＦに対して、その所定波長の光の該ＰＣＦにとっての基本モードのみを伝送させるのである。
【００１６】
上記の構成によれば、ＰＣＦがマルチモード動作する波長帯域の光が伝送されるので、ＰＣＦによる高い光の閉じ込め効果が得られる。そのため、大きな曲げ損失を生じることがない。また、基本モード供給手段によって、通常であればＰＣＦがマルチモード動作するはずの所定波長の光のうち基本モードのみがＰＣＦに与えられるので、ＰＣＦがシングルモードファイバの如く動作する。なお、ＰＣＦでは、基本モードと高次モードとの実効屈折率の差が非常に大きいので、従来からある一般的な光ファイバのようにモード変換が生じることなく、安定して光が伝送される。
【００１７】
ここで、上記光源は、所定波長の光のみを発するものであっても、所定波長の光を含む光を発するものであってもよい。
【００１８】
本発明の光伝送構造体は、上記基本モード供給手段が、上記所定波長の光に対してシングルモード動作する光ファイバで構成されているものであってもよい。
【００１９】
また、本発明の光伝送構造体は、上記基本モード供給手段が、上記光源からの光を上記ＰＣＦのファイバ軸に沿った平行光に変換するレンズで構成されているものであってもよい。
【００２０】
以上の本発明の光伝送構造体には、本体ＰＣＦと基本モード供給手段としての端部ＰＣＦとが接続された光ファイバを用いることができる。
【００２１】
かかる本発明の光ファイバは、各々、長手方向に延びるコアと、該コアを覆うように設けられ該コアに沿って延びる複数の細孔によりファイバ横断面において所定格子パターンが形成されてファイバ半径方向にフォトニック結晶構造が構成されたクラッドと、を備えた本体ＰＣＦ及び端部ＰＣＦが接続されたものであって、
上記端部ＰＣＦは、上記本体ＰＣＦよりも細孔ピッチ（Λ）に対する細孔径（ｄ）の比（ｄ／Λ）が小さいものであってもよい。
【００２２】
また、本発明の光ファイバは、長手方向に延びるコアと、該コアを覆うように設けられ該コアに沿って延びる複数の細孔によりファイバ横断面において所定格子パターンが形成されてファイバ半径方向にフォトニック結晶構造が構成されたクラッドと、を備えた本体ＰＣＦと、該本体ＰＣＦと同一構成のコア及びクラッドを備えた端部ＰＣＦと、が接続されたものであって、
上記端部ＰＣＦは、クラッドの複数の細孔のそれぞれに空気よりも屈折率の高い充填材が充填されているものであってもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る光源装置（光伝送構造体）１０を示す。
【００２５】
この光源装置１０は、レーザー光源１２と、レーザー光源１２からのレーザー光を集光するためのカップリングレンズ１３と、カップリングレンズ１３からのレーザー光が入射される光ファイバ１４と、光ファイバ１４からのレーザー光が照射される一対のデカップリングレンズ１５と、を有する。また、デカップリングレンズ１５からのレーザー光を外部に出射するためのピンホール１６が形成されている。
【００２６】
図２〜４は、光源装置１０の光ファイバ１４を示す。
【００２７】
この光ファイバ１４は、石英や多成分ガラスや樹脂により形成されており、光ファイバ本体をなす本体ＰＣＦ１４１と、入射側のファイバ端部をなす端部ＰＣＦ１４２と、で構成されている。
【００２８】
本体ＰＣＦ１４１は、長手方向に延びる中実のコア２０と、コア２０を覆うように設けられたクラッド３０と、クラッド３０を覆うように設けられた被覆層４０と、を備えている。クラッド３０には、コア２０に沿って延びる複数の細孔３１がコア２０を囲うように形成されている。これらの複数の細孔３１は、ファイバ横断面において三角格子を構成するように配設されており、これによりコア２０を中心としてファイバ半径方向にフォトニック結晶構造が構成されている。
【００２９】
端部ＰＣＦ１４２は、ファイバ長が１〜１０ｃｍであり、細孔径が本体ＰＣＦ１４１よりも小さい点を除いては本体ＰＣＦ１４１と同一構成である。従って、図５に示すように、細孔ピッチをΛ、細孔径をｄとすると、端部ＰＣＦ１４２は、本体ＰＣＦ１４１よりも細孔ピッチ（Λ）に対する細孔径（ｄ）の比（ｄ／Λ）が小さい。ＰＣＦのカットオフ波長はｄ／Λに依存するため、従って、所定波長の光に対して、本体ＰＣＦ１４１はマルチモード動作するものの、端部ＰＣＦ１４２はシングルモード動作する場合がある。
【００３０】
光ファイバ１４は、もとのＰＣＦのファイバ端部をアーク放電等により加熱することで細孔３１を縮小させて端部ＰＣＦ１４２を形成し、残部を本体ＰＣＦ１４１としたものである。そのため、図３に示すように、細孔３１は、本体ＰＣＦ１４１から端部ＰＣＦ１４２にかけて連続的に縮径している。なお、光ファイバ１４の本体ＰＣＦ１４１及び端部ＰＣＦ１４２の外側には、図示しない樹脂製の保護層が設けられている。
【００３１】
次に、この光源装置１０によるレーザー光の伝送について説明する。
【００３２】
まず、レーザー光源１２から、本体ＰＣＦ１４１がマルチモード動作し、且つ、端部ＰＣＦ１４２がシングルモード動作する所定波長のレーザー光が発せられる。
【００３３】
レーザー光源１２からのレーザー光は、カップリングレンズ１３で集光され、光ファイバ１４の端部ＰＣＦ１４２のコア２０に入射される。このとき、端部ＰＣＦ１４２は、シングルモード動作するため、レーザー光のうちの基本モードのみを伝搬する。また、端部ＰＣＦ１４２は光ファイバ１４のファイバ端部を構成する短尺なものであるため、大きな伝送損失は生じない。
【００３４】
端部ＰＣＦ１４２を伝搬した基本モードのレーザー光は、続いて本体ＰＣＦ１４１のコア２０に入射される。このとき、本体ＰＣＦ１４１は、マルチモード動作をするところであるが、端部ＰＣＦ１４２からは基本モードのレーザー光しか伝搬されてこないので、引き続きその基本モードのレーザー光をそのまま伝搬する。つまり、端部ＰＣＦ１４２が基本モード供給手段を構成している。また、従来からある一般的なマルチモード光ファイバは、図６（ａ）に示すように、基本モードの実効屈折率と１次の高次モードの実効屈折率との差が非常に小さいため、基本モードの光のみを伝搬させた場合にモード変換が生じてマルチモード動作してしまうが、本体ＰＣＦ１４１は、図６（ｂ）に示すように、基本モードの実効屈折率と１次の高次モードの実効屈折率との差が非常に大きいため（例えば、特開２００１−２７２５６８号公報によれば、ある一例のマルチモードＰＣＦでは、基本モードの実効屈折率が１．４２６、第１次の高次モードの実効屈折率が１．３８９、第２次の高次モードの実効屈折率が１．３２５であって、基本モードと第１次の高次モードとの実効屈折率の差が約２．６％である。）、基本モードの光のみを伝搬させた場合でもモード変換が生じることがなくシングルモードの如く動作する。
【００３５】
本体ＰＣＦ１４１を伝搬した基本モードのレーザー光は、続いてデカップリングレンズ１５を介し、ピンホール１６を通ってスクリーン１７に照射される。
【００３６】
この光源装置１０では、本体ＰＣＦ１４１に基本モードのレーザー光しか伝搬されないので、レーザー光源１２からパルス状のレーザー光が発される場合でも、出射光にパルス歪みが生じることがなく、また、レーザー光が顕微鏡等の照明光として利用される場合でも、出射光の波長分布がガウス分布に近いものとなる。
【００３７】
以上の構成の光源装置１０によれば、本体ＰＣＦ１４１がマルチモード動作する波長帯域のレーザー光が伝送されるので、本体ＰＣＦ１４１による高い光の閉じ込め効果が得られる。そのため、大きな曲げ損失が生じるのを防止することができる。
【００３８】
また、端部ＰＣＦ１４２によって、通常であれば本体ＰＣＦ１４１がマルチモード動作するはずの所定波長のレーザー光のうち基本モードのみが本体ＰＣＦ１４１に与えられるので、本体ＰＣＦ１４１をシングルモードファイバの如く動作させることができる。
【００３９】
（実施形態２）
図７及び８は、本発明の実施形態２に係る光源装置の光ファイバ１４を示す。なお、実施形態１と同一名称の部分は同一符号で示す。
【００４０】
この光ファイバ１４は、石英や多成分ガラスや樹脂により形成されており、光ファイバ本体をなす本体ＰＣＦ１４１と、入射側のファイバ端部をなす端部ＰＣＦ（基本モード供給手段）１４２と、で構成されている。
【００４１】
本体ＰＣＦ１４１は、長手方向に延びる中実のコア２０と、コア２０を覆うように設けられたクラッド３０と、クラッド３０を覆うように設けられた被覆層４０と、を備えている。クラッド３０には、コア２０に沿って延びる複数の細孔３１がコア２０を囲うように形成されている。これらの複数の細孔３１は、ファイバ横断面において三角格子を構成するように配設されており、これによりコア２０を中心としてファイバ半径方向にフォトニック結晶構造が構成されている。
【００４２】
端部ＰＣＦ１４２は、ファイバ長が１〜１０ｃｍであり、細孔径が本体ＰＣＦ１４１よりも小さい点を除いては本体ＰＣＦ１４１と同一構成である。従って、図５に示すように、細孔ピッチをΛ、細孔径をｄとすると、端部ＰＣＦ１４２は、本体ＰＣＦ１４１よりも細孔ピッチ（Λ）に対する細孔径（ｄ）の比（ｄ／Λ）が小さい。ＰＣＦのカットオフ波長はｄ／Λに依存するため、従って、所定波長の光に対して、本体ＰＣＦ１４１はマルチモード動作するものの、端部ＰＣＦ１４２はシングルモード動作する場合がある。
【００４３】
この光ファイバ１４は、それぞれ別々に作製された本体ＰＣＦ１４１及び端部ＰＣＦ１４２を融着接続したものである。そのため、図７に示すように、細孔３１は、本体ＰＣＦ１４１と端部ＰＣＦ１４２との境界で細孔径が不連続となっている。
【００４４】
その他の構成、レーザー光の伝送態様、及び、作用効果は実施形態１と同一である。
【００４５】
（実施形態３）
図９及び１０は、本発明の実施形態３に係る光源装置の光ファイバ１４を示す。なお、実施形態１と同一名称の部分は同一符号で示す。
【００４６】
この光ファイバ１４は、光ファイバ本体をなす本体ＰＣＦ１４１と、入射側のファイバ端部をなす端部ＰＣＦ（基本モード供給手段）１４２と、で構成されている。
【００４７】
本体ＰＣＦ１４１は、石英や多成分ガラスや樹脂により形成されており、長手方向に延びる中実のコア２０と、コア２０を覆うように設けられたクラッド３０と、クラッド３０を覆うように設けられた被覆層４０と、を備えている。クラッド３０には、コア２０に沿って延びる複数の細孔３１がコア２０を囲うように形成されている。これらの複数の細孔３１は、ファイバ横断面において三角格子を構成するように配設されており、これによりコア２０を中心としてファイバ半径方向にフォトニック結晶構造が構成されている。
【００４８】
端部ＰＣＦ１４２は、ファイバ長が１〜１０ｃｍであり、複数の細孔３１に空気よりも屈折率が高い熱硬化性樹脂等のからなる充填材５０が充填されている点を除いては本体ＰＣＦ１４１と同一構成である。このため、端部ＰＣＦ１４２は、コア２０とクラッド３０との屈折率差が本体ＰＣＦ１４１よりも小さい。従って、所定波長の光に対して、本体ＰＣＦ１４１はマルチモード動作するものの、端部ＰＣＦ１４２はシングルモード動作する場合がある。
【００４９】
その他の構成、レーザー光の伝送態様、及び、作用効果は実施形態１と同一である。
【００５０】
（実施形態４）
図１１及び１２は、本発明の実施形態４に係る光源装置の光ファイバ１４を示す。なお、実施形態１と同一名称の部分は同一符号で示す。
【００５１】
この光ファイバ１４は、石英や樹脂により形成されており、光ファイバ本体をなす本体ＰＣＦ１４１と、入射側のファイバ端部をなす端部光ファイバ（基本モード供給手段）１４３と、で構成されている。
【００５２】
本体ＰＣＦ１４１は、石英や多成分ガラスや樹脂により形成されており、長手方向に延びる中実のコア２０と、コア２０を覆うように設けられたクラッド３０と、クラッド３０を覆うように設けられた被覆層４０と、を備えている。クラッド３０には、コア２０に沿って延びる複数の細孔３１がコア２０を囲うように形成されている。これらの複数の細孔３１は、ファイバ横断面において三角格子を構成するように配設されており、これによりコア２０を中心としてファイバ半径方向にフォトニック結晶構造が構成されている。
【００５３】
端部光ファイバ１４３は、ファイバ長が１〜１０ｃｍであり、長手方向に延びる高屈折率のコア２０と、コア２０を覆うように設けられた低屈折率のクラッド３０と、を備えた一般的なシングルモードファイバである。
【００５４】
この光ファイバ１４は、それぞれ別々に作製された本体ＰＣＦ１４１及び端部光ファイバ１４３が融着接続されたものであるものである。
【００５５】
その他の構成、レーザー光の伝送態様、及び、作用効果は実施形態１と同一である。
【００５６】
（実施形態５）
図１３及び１４は、本発明の実施形態５に係る光源装置の光ファイバ１４を示す。なお、実施形態１と同一名称の部分は同一符号で示す。
【００５７】
この光ファイバ１４は、石英や樹脂により形成されており、光ファイバ本体をなす本体ＰＣＦ１４１と、入射側のファイバ端部をなす端部光ファイバ（基本モード供給手段）１４３と、で構成されている。
【００５８】
本体ＰＣＦ１４１は、石英や多成分ガラスや樹脂により形成されており、長手方向に延びる中実のコア２０と、コア２０を覆うように設けられたクラッド３０と、クラッド３０を覆うように設けられた被覆層４０と、を備えている。コア２０には、屈折率を高めるゲルマニウム（Ｇｅ）等がドープされている。クラッド３０には、コア２０に沿って延びる複数の細孔３１がコア２０を囲うように形成されている。これらの複数の細孔３１は、ファイバ横断面において三角格子を構成するように配設されており、これによりコア２０を中心としてファイバ半径方向にフォトニック結晶構造が構成されている。
【００５９】
端部光ファイバ１４３は、ファイバ長が１〜１０ｃｍであり、長手方向に延びる高屈折率のコア２０と、コア２０を覆うように設けられた低屈折率のクラッド３０と、を備えた一般的なシングルモードファイバである。
【００６０】
この光ファイバ１４は、もとのＰＣＦのファイバ端部をアーク放電等により加熱して細孔３１を潰すことにより端部光ファイバ１４３を形成し、残部を本体ＰＣＦ１４１としたものである。
【００６１】
その他の構成、レーザー光の伝送態様、及び、作用効果は実施形態１と同一である。
【００６２】
（実施形態６）
図１５は、本発明の実施形態５に係る光源装置（光伝送構造体）１０を示す。なお、実施形態１と同一名称の部分は同一符号で示す。
【００６３】
この光源装置１０は、レーザー光源１２と、レーザー光源１２からのレーザー光を平行光に変換するコリメータレンズ１８と、コリメータレンズ１８からの平行光のレーザー光が入射されるＰＣＦ１９と、ＰＣＦ１９からのレーザー光が照射される一対のデカップリングレンズ１５と、を有する。また、デカップリングレンズ１５からのレーザー光を外部に出射するためのピンホール１６が形成されている。
【００６４】
ＰＣＦ１９は、石英や多成分ガラスや樹脂により形成されており、長手方向に延びる中実のコア２０と、コア２０を覆うように設けられたクラッド３０と、クラッド３０を覆うように設けられた被覆層４０と、を備えている。クラッド３０には、コア２０に沿って延びる複数の細孔３１がコア２０を囲うように形成されている。これらの複数の細孔３１は、ファイバ横断面において三角格子を構成するように配設されており、これによりコア２０を中心としてファイバ半径方向にフォトニック結晶構造が構成されている。なお、ＰＣＦ１９は、外側に図示しない樹脂製の保護層が設けられている。
【００６５】
次に、この光源装置１０によるレーザー光の伝送について説明する。
【００６６】
まず、レーザー光源１２から、ＰＣＦ１９がマルチモード動作する所定波長のレーザー光が発せられる。
【００６７】
レーザー光源１２からのレーザー光は、図１６に示すように、コリメータレンズ１８で平行光に変換され、ＰＣＦ１９のコア２０に入射される。このとき、ＰＣＦ１９は、平行光のレーザ光が入射されるためにシングルモード動作し、レーザー光のうちの基本モードのみを伝搬する。つまり、コリメータレンズ１８が基本モード供給手段を構成している。
【００６８】
ＰＣＦ１９を伝搬した基本モードのレーザー光は、続いてデカップリングレンズ１５を介し、ピンホール１６を通ってスクリーン１７に照射される。
【００６９】
以上の構成の光源装置１０では、ＰＣＦ１９がマルチモード動作する波長帯域のレーザー光が伝送されるので、ＰＣＦ１９による高い光の閉じ込め効果が得られる。そのため、大きな曲げ損失が生じるのを防止することができる。
【００７０】
また、コリメータレンズ１８によって、通常であればＰＣＦ１９がマルチモード動作するはずの所定波長のレーザー光のうち基本モードのみがＰＣＦ１９に与えられるので、ＰＣＦ１９をシングルモードファイバの如く動作させることができる。
【００７１】
（その他の実施形態）
上記実施形態１〜６では、本発明の光伝送構造体を光源装置１０に適用したものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、例えば、通信用信号光の供給源を光源とし、ＰＣＦでその信号光を伝搬するような通信用光伝送路に適用したものであってもよい。
【００７２】
上記実施形態２及び４では、本体ＰＣＦ１４１に端部ＰＣＦ１４２或いは端部光ファイバ１４３を融着接続したものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、コネクタ接続やメカニカルスプライス、その他の方法により接続したものとしてもよい。
【００７３】
上記実施形態３では、端部ＰＣＦ１４２を、細孔３１に固形の充填材５０を充填したものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、液状の充填材を充填したものとしてもよい。
【００７４】
上記実施形態５では、端部光ファイバ１４３を、もとのＰＣＦのファイバ端部を加熱して細孔３１を潰すことにより形成したものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、実施形態１のように細孔を加熱により縮径させたり、実施形態３のように細孔に固形或いは液状の充填材を充填して形成したものとしてもよい。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＰＣＦがマルチモード動作する波長帯域の光が伝送されるので、ＰＣＦによる高い光の閉じ込め効果が得られる。そのため、大きな曲げ損失が生じるのを防ぐことができる。
【００７６】
また、基本モード供給手段によって、通常であればＰＣＦがマルチモード動作するはずの所定波長の光のうち基本モードのみがＰＣＦに与えられるので、ＰＣＦをシングルモードファイバの如く動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る光源装置の構成を示す図である。
【図２】実施形態１の光ファイバの斜視図である。
【図３】実施形態１の光ファイバの縦断面図である。
【図４】図３における（ａ）IVＡ-IVＡ断面図及び（ｂ）IVＢ-IVＢ断面図である。
【図５】実施形態１の光ファイバの横断面の要部拡大図である。
【図６】（ａ）一般的なマルチモードファイバの屈折率分布及び（ｂ）本体ＰＣＦの屈折率分布を示す図である。
【図７】実施形態２の光ファイバの図３に相当する図である。
【図８】実施形態２の光ファイバの図４に相当する図である。
【図９】実施形態３の光ファイバの図３に相当する図である。
【図１０】実施形態３の光ファイバの図４に相当する図である。
【図１１】実施形態４の光ファイバの図３に相当する図である。
【図１２】実施形態４の光ファイバの図４に相当する図である。
【図１３】実施形態５の光ファイバの図３に相当する図である。
【図１４】実施形態５の光ファイバの図４に相当する図である。
【図１５】本発明の実施形態６に係る光源装置の構成を示す図である。
【図１６】実施形態６の光の伝送状態を示す説明図である。
【図１７】ＰＣＦの斜視図である。
【符号の説明】
１０ 光源装置（光伝送構造体）
１８ コリメータレンズ（基本モード供給手段）
１９ ＰＣＦ
１４１ 本体ＰＣＦ
１４２ 端部ＰＣＦ（基本モード供給手段）
１４３ 端部光ファイバ（基本モード供給手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、光伝送構造体、光伝送方法、及び、それに用いられる光ファイバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
これまでの一般の光ファイバや光導波路は、コア或いはクラッドに不純物を添加してそれらの間に僅かな屈折率差を生じさせ、それによって光をコアの中に閉じ込めて伝搬するものである。この光の閉じ込めは光の全反射の原理を利用したものである。これに対し、近年になり、クラッドに多数の細孔を形成することでクラッドの実効的な屈折率を低下させ、それによって光をコアの中に閉じ込めて伝搬するフォトニック結晶ファイバ（以下「ＰＣＦ」という）や、フォトニックバンドギャップという新たな原理によって光の閉じ込めを制御する技術が提案され、それを光ファイバに適用したＰＣＦが開発されている。
【０００３】
図１７は、ＰＣＦの一例を示す。
【０００４】
このＰＣＦ１９は、ファイバ中心をなす中実のコア２０と、コア２０を覆うように設けられたクラッド３０と、クラッド３０を覆うように設けられた被覆層４０とを備えている。クラッド３０には、コア２０を囲うようにコア２０に沿って延びる細孔３１が複数形成されており、それらの複数の細孔３１は、ファイバ横断面において三角格子を形成するように配設され、それによってコア２０を中心としてファイバ半径方向にフォトニック結晶構造を構成している。
【０００５】
ところで、特許文献１には、ＰＣＦからなるシングルモードファイバが開示されており、シングルモードファイバは、搬送される光信号がたった１つのモードで移動するのでマルチモードファイバで起きるようなひどい散乱の問題が回避され、長距離通信、レーザーパワー送出、及び、多くのセンサーアプリケーションの分野においてマルチモードファイバよりも有利であると記載されている。
【０００６】
非特許文献１には、かかるＰＣＦは、下記式で定義される規格化周波数Ｖeffが４．１以下であればシングルモード動作することが開示されている。
【０００７】
【数１】
また、Ｖeffを４．１以下にするには、伝搬させる光の波長（λ）に対応して、細孔ピッチ（Λ）に対する細孔径（ｄ）の比（ｄ／Λ）を一定値以下にすればよいことも開示されている。
【０００９】
非特許文献２には、特に伝搬させる光の波長（λ）、或いは、コア径（ｄ）に関わらずＶeffを４．１以下にするには、ｄ／Λを約０．４５以下にすればよいことが開示されており、これは、一般に、Endlessly Singleモードと称されている。
【００１０】
一方、非特許文献３には、ｄ／Λを小さくすると曲げ損失が大きくなってしまうことが開示されている。
【００１１】
【特許文献１】
特表２００２−５０６５３３号公報
【非特許文献１】
Optics Express vol.10 No.7 341-348 (2002)
【非特許文献２】
Optics Letters vol.22 No.13 961-963(1997)
【非特許文献３】
Optics Fiber Technology 5,305-330(1999)
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ｄ／Λを小さくしたＰＣＦでは曲げ損失が非常に大きく、実使用に適さないものが大半である。
【００１３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、大きな曲げ損失を生じることなく、しかもＰＣＦがシングルモードファイバの如く動作する光伝送構造体、光伝送方法、及び、それに用いられる光ファイバを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する本発明に係る光伝送構造体は、
所定波長の光を発する光源と、
上記所定波長の光に対してマルチモード動作するＰＣＦと、
上記光源からの所定波長の光が入射されると共に、該所定波長の光の上記ＰＣＦにとっての基本モードのみを該ＰＣＦに出射する基本モード供給手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１５】
つまり本発明では、所定波長の光に対してマルチモード動作するＰＣＦに対して、その所定波長の光の該ＰＣＦにとっての基本モードのみを伝送させるのである。
【００１６】
上記の構成によれば、ＰＣＦがマルチモード動作する波長帯域の光が伝送されるので、ＰＣＦによる高い光の閉じ込め効果が得られる。そのため、大きな曲げ損失を生じることがない。また、基本モード供給手段によって、通常であればＰＣＦがマルチモード動作するはずの所定波長の光のうち基本モードのみがＰＣＦに与えられるので、ＰＣＦがシングルモードファイバの如く動作する。なお、ＰＣＦでは、基本モードと高次モードとの実効屈折率の差が非常に大きいので、従来からある一般的な光ファイバのようにモード変換が生じることなく、安定して光が伝送される。
【００１７】
ここで、上記光源は、所定波長の光のみを発するものであっても、所定波長の光を含む光を発するものであってもよい。
【００１８】
本発明の光伝送構造体は、上記基本モード供給手段が、上記所定波長の光に対してシングルモード動作する光ファイバで構成されているものであってもよい。
【００１９】
また、本発明の光伝送構造体は、上記基本モード供給手段が、上記光源からの光を上記ＰＣＦのファイバ軸に沿った平行光に変換するレンズで構成されているものであってもよい。
【００２０】
以上の本発明の光伝送構造体には、本体ＰＣＦと基本モード供給手段としての端部ＰＣＦとが接続された光ファイバを用いることができる。
【００２１】
かかる本発明の光ファイバは、各々、長手方向に延びるコアと、該コアを覆うように設けられ該コアに沿って延びる複数の細孔によりファイバ横断面において所定格子パターンが形成されてファイバ半径方向にフォトニック結晶構造が構成されたクラッドと、を備えた本体ＰＣＦ及び端部ＰＣＦが接続されたものであって、
上記端部ＰＣＦは、上記本体ＰＣＦよりも細孔ピッチ（Λ）に対する細孔径（ｄ）の比（ｄ／Λ）が小さいものであってもよい。
【００２２】
また、本発明の光ファイバは、長手方向に延びるコアと、該コアを覆うように設けられ該コアに沿って延びる複数の細孔によりファイバ横断面において所定格子パターンが形成されてファイバ半径方向にフォトニック結晶構造が構成されたクラッドと、を備えた本体ＰＣＦと、該本体ＰＣＦと同一構成のコア及びクラッドを備えた端部ＰＣＦと、が接続されたものであって、
上記端部ＰＣＦは、クラッドの複数の細孔のそれぞれに空気よりも屈折率の高い充填材が充填されているものであってもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る光源装置（光伝送構造体）１０を示す。
【００２５】
この光源装置１０は、レーザー光源１２と、レーザー光源１２からのレーザー光を集光するためのカップリングレンズ１３と、カップリングレンズ１３からのレーザー光が入射される光ファイバ１４と、光ファイバ１４からのレーザー光が照射される一対のデカップリングレンズ１５と、を有する。また、デカップリングレンズ１５からのレーザー光を外部に出射するためのピンホール１６が形成されている。
【００２６】
図２〜４は、光源装置１０の光ファイバ１４を示す。
【００２７】
この光ファイバ１４は、石英や多成分ガラスや樹脂により形成されており、光ファイバ本体をなす本体ＰＣＦ１４１と、入射側のファイバ端部をなす端部ＰＣＦ１４２と、で構成されている。
【００２８】
本体ＰＣＦ１４１は、長手方向に延びる中実のコア２０と、コア２０を覆うように設けられたクラッド３０と、クラッド３０を覆うように設けられた被覆層４０と、を備えている。クラッド３０には、コア２０に沿って延びる複数の細孔３１がコア２０を囲うように形成されている。これらの複数の細孔３１は、ファイバ横断面において三角格子を構成するように配設されており、これによりコア２０を中心としてファイバ半径方向にフォトニック結晶構造が構成されている。
【００２９】
端部ＰＣＦ１４２は、ファイバ長が１〜１０ｃｍであり、細孔径が本体ＰＣＦ１４１よりも小さい点を除いては本体ＰＣＦ１４１と同一構成である。従って、図５に示すように、細孔ピッチをΛ、細孔径をｄとすると、端部ＰＣＦ１４２は、本体ＰＣＦ１４１よりも細孔ピッチ（Λ）に対する細孔径（ｄ）の比（ｄ／Λ）が小さい。ＰＣＦのカットオフ波長はｄ／Λに依存するため、従って、所定波長の光に対して、本体ＰＣＦ１４１はマルチモード動作するものの、端部ＰＣＦ１４２はシングルモード動作する場合がある。
【００３０】
光ファイバ１４は、もとのＰＣＦのファイバ端部をアーク放電等により加熱することで細孔３１を縮小させて端部ＰＣＦ１４２を形成し、残部を本体ＰＣＦ１４１としたものである。そのため、図３に示すように、細孔３１は、本体ＰＣＦ１４１から端部ＰＣＦ１４２にかけて連続的に縮径している。なお、光ファイバ１４の本体ＰＣＦ１４１及び端部ＰＣＦ１４２の外側には、図示しない樹脂製の保護層が設けられている。
【００３１】
次に、この光源装置１０によるレーザー光の伝送について説明する。
【００３２】
まず、レーザー光源１２から、本体ＰＣＦ１４１がマルチモード動作し、且つ、端部ＰＣＦ１４２がシングルモード動作する所定波長のレーザー光が発せられる。
【００３３】
レーザー光源１２からのレーザー光は、カップリングレンズ１３で集光され、光ファイバ１４の端部ＰＣＦ１４２のコア２０に入射される。このとき、端部ＰＣＦ１４２は、シングルモード動作するため、レーザー光のうちの基本モードのみを伝搬する。また、端部ＰＣＦ１４２は光ファイバ１４のファイバ端部を構成する短尺なものであるため、大きな伝送損失は生じない。
【００３４】
端部ＰＣＦ１４２を伝搬した基本モードのレーザー光は、続いて本体ＰＣＦ１４１のコア２０に入射される。このとき、本体ＰＣＦ１４１は、マルチモード動作をするところであるが、端部ＰＣＦ１４２からは基本モードのレーザー光しか伝搬されてこないので、引き続きその基本モードのレーザー光をそのまま伝搬する。つまり、端部ＰＣＦ１４２が基本モード供給手段を構成している。また、従来からある一般的なマルチモード光ファイバは、図６（ａ）に示すように、基本モードの実効屈折率と１次の高次モードの実効屈折率との差が非常に小さいため、基本モードの光のみを伝搬させた場合にモード変換が生じてマルチモード動作してしまうが、本体ＰＣＦ１４１は、図６（ｂ）に示すように、基本モードの実効屈折率と１次の高次モードの実効屈折率との差が非常に大きいため（例えば、特開２００１−２７２５６８号公報によれば、ある一例のマルチモードＰＣＦでは、基本モードの実効屈折率が１．４２６、第１次の高次モードの実効屈折率が１．３８９、第２次の高次モードの実効屈折率が１．３２５であって、基本モードと第１次の高次モードとの実効屈折率の差が約２．６％である。）、基本モードの光のみを伝搬させた場合でもモード変換が生じることがなくシングルモードの如く動作する。
【００３５】
本体ＰＣＦ１４１を伝搬した基本モードのレーザー光は、続いてデカップリングレンズ１５を介し、ピンホール１６を通ってスクリーン１７に照射される。
【００３６】
この光源装置１０では、本体ＰＣＦ１４１に基本モードのレーザー光しか伝搬されないので、レーザー光源１２からパルス状のレーザー光が発される場合でも、出射光にパルス歪みが生じることがなく、また、レーザー光が顕微鏡等の照明光として利用される場合でも、出射光の波長分布がガウス分布に近いものとなる。
【００３７】
以上の構成の光源装置１０によれば、本体ＰＣＦ１４１がマルチモード動作する波長帯域のレーザー光が伝送されるので、本体ＰＣＦ１４１による高い光の閉じ込め効果が得られる。そのため、大きな曲げ損失が生じるのを防止することができる。
【００３８】
また、端部ＰＣＦ１４２によって、通常であれば本体ＰＣＦ１４１がマルチモード動作するはずの所定波長のレーザー光のうち基本モードのみが本体ＰＣＦ１４１に与えられるので、本体ＰＣＦ１４１をシングルモードファイバの如く動作させることができる。
【００３９】
（実施形態２）
図７及び８は、本発明の実施形態２に係る光源装置の光ファイバ１４を示す。なお、実施形態１と同一名称の部分は同一符号で示す。
【００４０】
この光ファイバ１４は、石英や多成分ガラスや樹脂により形成されており、光ファイバ本体をなす本体ＰＣＦ１４１と、入射側のファイバ端部をなす端部ＰＣＦ（基本モード供給手段）１４２と、で構成されている。
【００４１】
本体ＰＣＦ１４１は、長手方向に延びる中実のコア２０と、コア２０を覆うように設けられたクラッド３０と、クラッド３０を覆うように設けられた被覆層４０と、を備えている。クラッド３０には、コア２０に沿って延びる複数の細孔３１がコア２０を囲うように形成されている。これらの複数の細孔３１は、ファイバ横断面において三角格子を構成するように配設されており、これによりコア２０を中心としてファイバ半径方向にフォトニック結晶構造が構成されている。
【００４２】
端部ＰＣＦ１４２は、ファイバ長が１〜１０ｃｍであり、細孔径が本体ＰＣＦ１４１よりも小さい点を除いては本体ＰＣＦ１４１と同一構成である。従って、図５に示すように、細孔ピッチをΛ、細孔径をｄとすると、端部ＰＣＦ１４２は、本体ＰＣＦ１４１よりも細孔ピッチ（Λ）に対する細孔径（ｄ）の比（ｄ／Λ）が小さい。ＰＣＦのカットオフ波長はｄ／Λに依存するため、従って、所定波長の光に対して、本体ＰＣＦ１４１はマルチモード動作するものの、端部ＰＣＦ１４２はシングルモード動作する場合がある。
【００４３】
この光ファイバ１４は、それぞれ別々に作製された本体ＰＣＦ１４１及び端部ＰＣＦ１４２を融着接続したものである。そのため、図７に示すように、細孔３１は、本体ＰＣＦ１４１と端部ＰＣＦ１４２との境界で細孔径が不連続となっている。
【００４４】
その他の構成、レーザー光の伝送態様、及び、作用効果は実施形態１と同一である。
【００４５】
（実施形態３）
図９及び１０は、本発明の実施形態３に係る光源装置の光ファイバ１４を示す。なお、実施形態１と同一名称の部分は同一符号で示す。
【００４６】
この光ファイバ１４は、光ファイバ本体をなす本体ＰＣＦ１４１と、入射側のファイバ端部をなす端部ＰＣＦ（基本モード供給手段）１４２と、で構成されている。
【００４７】
本体ＰＣＦ１４１は、石英や多成分ガラスや樹脂により形成されており、長手方向に延びる中実のコア２０と、コア２０を覆うように設けられたクラッド３０と、クラッド３０を覆うように設けられた被覆層４０と、を備えている。クラッド３０には、コア２０に沿って延びる複数の細孔３１がコア２０を囲うように形成されている。これらの複数の細孔３１は、ファイバ横断面において三角格子を構成するように配設されており、これによりコア２０を中心としてファイバ半径方向にフォトニック結晶構造が構成されている。
【００４８】
端部ＰＣＦ１４２は、ファイバ長が１〜１０ｃｍであり、複数の細孔３１に空気よりも屈折率が高い熱硬化性樹脂等のからなる充填材５０が充填されている点を除いては本体ＰＣＦ１４１と同一構成である。このため、端部ＰＣＦ１４２は、コア２０とクラッド３０との屈折率差が本体ＰＣＦ１４１よりも小さい。従って、所定波長の光に対して、本体ＰＣＦ１４１はマルチモード動作するものの、端部ＰＣＦ１４２はシングルモード動作する場合がある。
【００４９】
その他の構成、レーザー光の伝送態様、及び、作用効果は実施形態１と同一である。
【００５０】
（実施形態４）
図１１及び１２は、本発明の実施形態４に係る光源装置の光ファイバ１４を示す。なお、実施形態１と同一名称の部分は同一符号で示す。
【００５１】
この光ファイバ１４は、石英や樹脂により形成されており、光ファイバ本体をなす本体ＰＣＦ１４１と、入射側のファイバ端部をなす端部光ファイバ（基本モード供給手段）１４３と、で構成されている。
【００５２】
本体ＰＣＦ１４１は、石英や多成分ガラスや樹脂により形成されており、長手方向に延びる中実のコア２０と、コア２０を覆うように設けられたクラッド３０と、クラッド３０を覆うように設けられた被覆層４０と、を備えている。クラッド３０には、コア２０に沿って延びる複数の細孔３１がコア２０を囲うように形成されている。これらの複数の細孔３１は、ファイバ横断面において三角格子を構成するように配設されており、これによりコア２０を中心としてファイバ半径方向にフォトニック結晶構造が構成されている。
【００５３】
端部光ファイバ１４３は、ファイバ長が１〜１０ｃｍであり、長手方向に延びる高屈折率のコア２０と、コア２０を覆うように設けられた低屈折率のクラッド３０と、を備えた一般的なシングルモードファイバである。
【００５４】
この光ファイバ１４は、それぞれ別々に作製された本体ＰＣＦ１４１及び端部光ファイバ１４３が融着接続されたものであるものである。
【００５５】
その他の構成、レーザー光の伝送態様、及び、作用効果は実施形態１と同一である。
【００５６】
（実施形態５）
図１３及び１４は、本発明の実施形態５に係る光源装置の光ファイバ１４を示す。なお、実施形態１と同一名称の部分は同一符号で示す。
【００５７】
この光ファイバ１４は、石英や樹脂により形成されており、光ファイバ本体をなす本体ＰＣＦ１４１と、入射側のファイバ端部をなす端部光ファイバ（基本モード供給手段）１４３と、で構成されている。
【００５８】
本体ＰＣＦ１４１は、石英や多成分ガラスや樹脂により形成されており、長手方向に延びる中実のコア２０と、コア２０を覆うように設けられたクラッド３０と、クラッド３０を覆うように設けられた被覆層４０と、を備えている。コア２０には、屈折率を高めるゲルマニウム（Ｇｅ）等がドープされている。クラッド３０には、コア２０に沿って延びる複数の細孔３１がコア２０を囲うように形成されている。これらの複数の細孔３１は、ファイバ横断面において三角格子を構成するように配設されており、これによりコア２０を中心としてファイバ半径方向にフォトニック結晶構造が構成されている。
【００５９】
端部光ファイバ１４３は、ファイバ長が１〜１０ｃｍであり、長手方向に延びる高屈折率のコア２０と、コア２０を覆うように設けられた低屈折率のクラッド３０と、を備えた一般的なシングルモードファイバである。
【００６０】
この光ファイバ１４は、もとのＰＣＦのファイバ端部をアーク放電等により加熱して細孔３１を潰すことにより端部光ファイバ１４３を形成し、残部を本体ＰＣＦ１４１としたものである。
【００６１】
その他の構成、レーザー光の伝送態様、及び、作用効果は実施形態１と同一である。
【００６２】
（実施形態６）
図１５は、本発明の実施形態５に係る光源装置（光伝送構造体）１０を示す。なお、実施形態１と同一名称の部分は同一符号で示す。
【００６３】
この光源装置１０は、レーザー光源１２と、レーザー光源１２からのレーザー光を平行光に変換するコリメータレンズ１８と、コリメータレンズ１８からの平行光のレーザー光が入射されるＰＣＦ１９と、ＰＣＦ１９からのレーザー光が照射される一対のデカップリングレンズ１５と、を有する。また、デカップリングレンズ１５からのレーザー光を外部に出射するためのピンホール１６が形成されている。
【００６４】
ＰＣＦ１９は、石英や多成分ガラスや樹脂により形成されており、長手方向に延びる中実のコア２０と、コア２０を覆うように設けられたクラッド３０と、クラッド３０を覆うように設けられた被覆層４０と、を備えている。クラッド３０には、コア２０に沿って延びる複数の細孔３１がコア２０を囲うように形成されている。これらの複数の細孔３１は、ファイバ横断面において三角格子を構成するように配設されており、これによりコア２０を中心としてファイバ半径方向にフォトニック結晶構造が構成されている。なお、ＰＣＦ１９は、外側に図示しない樹脂製の保護層が設けられている。
【００６５】
次に、この光源装置１０によるレーザー光の伝送について説明する。
【００６６】
まず、レーザー光源１２から、ＰＣＦ１９がマルチモード動作する所定波長のレーザー光が発せられる。
【００６７】
レーザー光源１２からのレーザー光は、図１６に示すように、コリメータレンズ１８で平行光に変換され、ＰＣＦ１９のコア２０に入射される。このとき、ＰＣＦ１９は、平行光のレーザ光が入射されるためにシングルモード動作し、レーザー光のうちの基本モードのみを伝搬する。つまり、コリメータレンズ１８が基本モード供給手段を構成している。
【００６８】
ＰＣＦ１９を伝搬した基本モードのレーザー光は、続いてデカップリングレンズ１５を介し、ピンホール１６を通ってスクリーン１７に照射される。
【００６９】
以上の構成の光源装置１０では、ＰＣＦ１９がマルチモード動作する波長帯域のレーザー光が伝送されるので、ＰＣＦ１９による高い光の閉じ込め効果が得られる。そのため、大きな曲げ損失が生じるのを防止することができる。
【００７０】
また、コリメータレンズ１８によって、通常であればＰＣＦ１９がマルチモード動作するはずの所定波長のレーザー光のうち基本モードのみがＰＣＦ１９に与えられるので、ＰＣＦ１９をシングルモードファイバの如く動作させることができる。
【００７１】
（その他の実施形態）
上記実施形態１〜６では、本発明の光伝送構造体を光源装置１０に適用したものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、例えば、通信用信号光の供給源を光源とし、ＰＣＦでその信号光を伝搬するような通信用光伝送路に適用したものであってもよい。
【００７２】
上記実施形態２及び４では、本体ＰＣＦ１４１に端部ＰＣＦ１４２或いは端部光ファイバ１４３を融着接続したものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、コネクタ接続やメカニカルスプライス、その他の方法により接続したものとしてもよい。
【００７３】
上記実施形態３では、端部ＰＣＦ１４２を、細孔３１に固形の充填材５０を充填したものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、液状の充填材を充填したものとしてもよい。
【００７４】
上記実施形態５では、端部光ファイバ１４３を、もとのＰＣＦのファイバ端部を加熱して細孔３１を潰すことにより形成したものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、実施形態１のように細孔を加熱により縮径させたり、実施形態３のように細孔に固形或いは液状の充填材を充填して形成したものとしてもよい。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＰＣＦがマルチモード動作する波長帯域の光が伝送されるので、ＰＣＦによる高い光の閉じ込め効果が得られる。そのため、大きな曲げ損失が生じるのを防ぐことができる。
【００７６】
また、基本モード供給手段によって、通常であればＰＣＦがマルチモード動作するはずの所定波長の光のうち基本モードのみがＰＣＦに与えられるので、ＰＣＦをシングルモードファイバの如く動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る光源装置の構成を示す図である。
【図２】実施形態１の光ファイバの斜視図である。
【図３】実施形態１の光ファイバの縦断面図である。
【図４】図３における（ａ）IVＡ-IVＡ断面図及び（ｂ）IVＢ-IVＢ断面図である。
【図５】実施形態１の光ファイバの横断面の要部拡大図である。
【図６】（ａ）一般的なマルチモードファイバの屈折率分布及び（ｂ）本体ＰＣＦの屈折率分布を示す図である。
【図７】実施形態２の光ファイバの図３に相当する図である。
【図８】実施形態２の光ファイバの図４に相当する図である。
【図９】実施形態３の光ファイバの図３に相当する図である。
【図１０】実施形態３の光ファイバの図４に相当する図である。
【図１１】実施形態４の光ファイバの図３に相当する図である。
【図１２】実施形態４の光ファイバの図４に相当する図である。
【図１３】実施形態５の光ファイバの図３に相当する図である。
【図１４】実施形態５の光ファイバの図４に相当する図である。
【図１５】本発明の実施形態６に係る光源装置の構成を示す図である。
【図１６】実施形態６の光の伝送状態を示す説明図である。
【図１７】ＰＣＦの斜視図である。
【符号の説明】
１０ 光源装置（光伝送構造体）
１８ コリメータレンズ（基本モード供給手段）
１９ ＰＣＦ
１４１ 本体ＰＣＦ
１４２ 端部ＰＣＦ（基本モード供給手段）
１４３ 端部光ファイバ（基本モード供給手段）
Claims (5)
- 所定波長の光を発する光源と、
上記所定波長の光に対してマルチモード動作するフォトニック結晶ファイバと、
上記光源からの所定波長の光が入射されると共に、該所定波長の光の上記フォトニック結晶ファイバにとっての基本モードのみを該フォトニック結晶ファイバに出射する基本モード供給手段と、
を備えたことを特徴とする光伝送構造体。 - 請求項１に記載された光伝送構造体において、
上記基本モード供給手段は、上記所定波長の光に対してシングルモード動作する光ファイバで構成されていることを特徴とする光伝送構造体。 - 請求項１に記載された光伝送構造体において、
上記基本モード供給手段は、上記光源からの光を上記フォトニック結晶ファイバのファイバ軸に沿った平行光に変換するレンズで構成されていることを特徴とする光伝送構造体。 - 各々、長手方向に延びるコアと、該コアを覆うように設けられ該コアに沿って延びる複数の細孔によりファイバ横断面において所定格子パターンが形成されてファイバ半径方向にフォトニック結晶構造が構成されたクラッドと、を備えた本体フォトニック結晶ファイバ及び端部フォトニック結晶ファイバが接続された光ファイバであって、
上記端部フォトニック結晶ファイバは、上記本体フォトニック結晶ファイバよりも細孔ピッチ（Λ）に対する細孔径（ｄ）の比（ｄ／Λ）が小さいことを特徴とする光ファイバ。 - 長手方向に延びるコアと、該コアを覆うように設けられ該コアに沿って延びる複数の細孔によりファイバ横断面において所定格子パターンが形成されてファイバ半径方向にフォトニック結晶構造が構成されたクラッドと、を備えた本体フォトニック結晶ファイバと、該本体フォトニック結晶ファイバと同一構成のコア及びクラッドを備えた端部フォトニック結晶ファイバと、が接続された光ファイバであって、
上記端部フォトニック結晶ファイバは、クラッドの複数の細孔のそれぞれに空気よりも屈折率の高い充填材が充填されていることを特徴とする光ファイバ。
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