JP5808767B2 - Multi-core fiber - Google Patents
Multi-core fiber Download PDFInfo
- Publication number
- JP5808767B2 JP5808767B2 JP2013037810A JP2013037810A JP5808767B2 JP 5808767 B2 JP5808767 B2 JP 5808767B2 JP 2013037810 A JP2013037810 A JP 2013037810A JP 2013037810 A JP2013037810 A JP 2013037810A JP 5808767 B2 JP5808767 B2 JP 5808767B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- stress adjusting
- stress
- refractive index
- cladding layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02214—Optical fibres with cladding with or without a coating tailored to obtain the desired dispersion, e.g. dispersion shifted, dispersion flattened
- G02B6/02285—Characterised by the polarisation mode dispersion [PMD] properties, e.g. for minimising PMD
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02042—Multicore optical fibres
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/036—Optical fibres with cladding with or without a coating core or cladding comprising multiple layers
- G02B6/03616—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference
- G02B6/03622—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 2 layers only
- G02B6/03627—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 2 layers only arranged - +
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/04—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
本発明はマルチコアファイバに関し、クロストークを低減させる場合に好適なものである。 The present invention relates to a multi-core fiber and is suitable for reducing crosstalk.
現在、一般に普及している光ファイバ通信システムに用いられる光ファイバは、１本のコアの外周がクラッドにより囲まれた構造をしており、このコア内を光信号が伝搬することで情報が伝送される。そして、近年光ファイバ通信システムの普及に伴い、伝送される情報量が飛躍的に増大している。このような情報量の増大に伴い、光ファイバ通信システムにおいては、ＷＤＭ(Wavelength Division Multiplexing)、ＰＤＭ(Polarization
Division Multiplexing)あるいは多値変調が用いられることで、大容量の長距離光通信が行われている。一方、既存のシングルモードファイバを用いた通信システムでは伝送容量の限界があるといわれている。
An optical fiber used in a currently popular optical fiber communication system has a structure in which the outer periphery of one core is surrounded by a clad, and information is transmitted by propagation of an optical signal in the core. Is done. In recent years, with the spread of optical fiber communication systems, the amount of transmitted information has increased dramatically. As the amount of information increases, WDM (Wavelength Division Multiplexing), PDM (Polarization) are used in optical fiber communication systems.
(Division Multiplexing) or multilevel modulation is used, so that large-capacity long-distance optical communication is performed. On the other hand, it is said that there is a limit of transmission capacity in a communication system using an existing single mode fiber.
ところで、ファイバ１本あたりの伝送容量をさらに増やすため、複数のコアの外周が１つのクラッドにより囲まれたマルチコアファイバを用いて、それぞれのコアを伝搬する光により、複数の信号を伝送させることが知られている。 By the way, in order to further increase the transmission capacity per fiber, a plurality of signals can be transmitted by light propagating through each core using a multi-core fiber in which the outer circumferences of the plurality of cores are surrounded by one clad. Are known.
しかし、マルチコアファイバにおいては、コア同士のクロストークが生じる場合があり、マルチコアファイバを細径化すると、コア間距離が小さくなるため、このクロストークが更に生じ易くなる。従って、コア同士のクロストークが低減できるマルチコアファイバが求められている。 However, in a multi-core fiber, crosstalk between cores may occur. When the diameter of the multi-core fiber is reduced, the distance between the cores becomes smaller, and this crosstalk is more likely to occur. Accordingly, there is a need for a multi-core fiber that can reduce crosstalk between cores.
下記非特許文献１には、コア同士のクロストーク抑制するために、それぞれのコアの周囲にトレンチと呼ばれる低屈折率部を設けることが提案され、当該低屈折率部を設けることでクロストークが抑えられたことが確認されている。
Non-Patent
ところが、マルチコアファイバの構造によっては、偏波モード分散（ＰＭＤ：Polarization Mode Dispersion）が悪化する場合があるということが分かった。 However, it has been found that depending on the structure of the multi-core fiber, polarization mode dispersion (PMD) may deteriorate.
偏波モード分散が悪化した場合、マルチコアファイバの各コアを伝搬する信号に対し、パルスが広がるなど信号品質に影響を及ぼし、通信距離やビットレートへの制限が大きくなるという課題が生じる。 When the polarization mode dispersion deteriorates, the signal propagating through each core of the multi-core fiber affects the signal quality such as spreading of the pulse, resulting in a problem that the restriction on the communication distance and the bit rate is increased.
そこで、本発明は、偏波モード分散を小さくして、長距離で大容量伝送が可能なマルチコアファイバを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a multi-core fiber that can reduce polarization mode dispersion and perform large-capacity transmission over a long distance.
本発明のマルチコアファイバは、クラッドと、前記クラッド内に設けられ、コアと、前記コアを囲む内側クラッド層と、前記内側クラッド層を囲むと共に前記クラッド及び前記内側クラッド層よりも平均屈折率が低い外側クラッド層とを有する複数のコア要素と、前記クラッド内に設けられ、前記クラッド及び前記内側クラッド層よりも平均屈折率が低い応力調整部とを備え、前記応力調整部は、各前記コア要素を伝搬する光において同じＬＰモードに属する偏波の実効屈折率の差が小さくなるように配置されることを特徴とするものである。 The multi-core fiber of the present invention is provided with a clad, an inner clad layer surrounding the core, the inner clad layer surrounding the core, and an average refractive index lower than the clad and the inner clad layer. A plurality of core elements having an outer cladding layer, and a stress adjusting section provided in the cladding and having an average refractive index lower than that of the cladding and the inner cladding layer. Are arranged so that the difference in effective refractive index of polarized waves belonging to the same LP mode is small.
このようなマルチコアファイバによれば、コア要素を伝搬する複数の偏波の実効屈折率の差である複屈折を抑えることができることが分かった。したがって、応力調整部を設けない場合に比べて、偏波モード分散を小さくすることができる。 It has been found that such a multi-core fiber can suppress birefringence, which is a difference in effective refractive index of a plurality of polarized waves propagating through a core element. Therefore, the polarization mode dispersion can be reduced as compared with the case where the stress adjusting unit is not provided.
以上のように、本発明によれば、偏波モード分散を小さくして、長距離で大容量通信可能なマルチコアファイバが提供される。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a multi-core fiber that can reduce polarization mode dispersion and perform large-capacity communication over a long distance.
（１）第１実施形態
本発明を実施するための第１実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
(1) First Embodiment A first embodiment for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は、第１実施形態におけるマルチコアファイバの長さ方向に垂直な断面を示す図である。図１に示すように、本実施形態におけるマルチコアファイバ１は、複数のコア要素１０、複数の応力調整部１５、クラッド２０、クラッド２０の外周面を被覆する内側保護層３１、及び、内側保護層３１の外周面を被覆する外側保護層３２を主な構成要素として備える。
FIG. 1 is a view showing a cross section perpendicular to the length direction of a multi-core fiber in the first embodiment. As shown in FIG. 1, the
複数のコア要素１０は、クラッド２０内に配置されるロッド状の部材であり、それぞれ同じ構造とされる。図２は、コア要素１０の様子を示す図である。具体的に図２（Ａ）は、コア要素１０におけるマルチコアファイバ１の長さ方向に垂直な断面を示す図であり、図２（Ｂ）はコア要素１０における屈折率分布を示す図である。
The plurality of
図２（Ａ）に示すように、各コア要素１０は、コア１１、コア１１の外周面を囲む内側クラッド層１２、及び、内側クラッド層１２の外周面を囲む外側クラッド層１３を有している。本実施形態では、コア１１の直径、内側クラッド層１２の外径、及び、外側クラッド層１３の外径は、複数のコア要素１０ごとに同程度とされる。
As shown in FIG. 2A, each
図２（Ｂ）に示すように、内側クラッド層１２の平均屈折率ｎ２、及び、クラッド２０の平均屈折率ｎ４は、コア１１の平均屈折率ｎ１よりも低くされる。また、外側クラッド層１３の平均屈折率ｎ３は、内側クラッド層１２の平均屈折率ｎ２、及び、クラッド２０の平均屈折率ｎ４よりもさらに低くされる。なお、内側クラッド層１２の平均屈折率ｎ２とクラッド２０の平均屈折率ｎ４とは、本実施形態では、同程度とされる。
As shown in FIG. 2B, the average refractive index n 2 of the
このように屈折率の観点では、各コア要素１０における内側クラッド層１２とそれらコア要素１０を覆うクラッド２０との間に外側クラッド層１３が溝として形成される。すなわち、各コア要素１０における外側クラッド層１３の平均屈折率ｎ３が内側クラッド層１２の平均屈折率ｎ２及びクラッド２０の平均屈折率ｎ４よりも小さくされることで、当該コア要素１０がトレンチ構造を有している。
Thus, from the viewpoint of refractive index, the
したがって、各コア要素１０ではコア１１への光の閉じ込め効果が大きくなり、当該コア要素１０から光が漏えいしづらくなる。この結果、本実施形態におけるマルチコアファイバ１では、互いに隣り合うコア要素１０同士のクロストークが大幅に抑制されることとなる。
Therefore, the effect of confining light in the
なお、図２（Ｂ）におけるΔ１はクラッド２０に対するコア１１の比屈折率差を示し、Δ２はクラッド２０に対する外側クラッド層１３の比屈折率差を示し、ｒ１はコア１１の半径を示し、ｒ２はコア１１の中心から内側クラッド層の外周面までの距離を示している。またｒ３は、コア１１の中心と、当該コア１１を有するコア要素１０に最も近いコア要素１０又は応力調整部１５の中心との間の距離の２分の１を示している。さらにＷは、外側クラッド層１３の幅（厚さ）を示している。
In FIG. 2B, Δ 1 indicates a relative refractive index difference of the
図１に示すように、本実施形態におけるコア要素１０の数は１２つとされ、クラッド２０の中心軸の周りに６つのコア要素１０が配置されるとともに、当該６つのコア要素１０の外側にさらに６つのコア要素１０が配置される。互いに隣接するコア要素同士の中心軸間の距離（以下、コア間距離という）Λ１はそれぞれ同じとされ、互いに隣接する３つのコア要素同士の中心軸を結ぶ断面形状は正三角形とされる。
As shown in FIG. 1, the number of
マルチコアファイバ１の長さ方向に直交する断面では、クラッド２０の中心を基準とする第１の正六角形の頂点と、内側として配置される６つのコア要素１０の中心とは一致する状態とされる。また、クラッド２０の中心を基準とする第１の正六角形よりも大きい第２の正六角形の頂点と、外側として配置される６つのコア要素１０の中心とは一致する状態とされる。さらに、外側として配置される６つのコア要素１０の各中心は、第１の正六角形における辺の中心を通る垂線上に位置される。なお、コア要素１０の中心と、当該コア要素１０におけるコア１１の中心とは一致している。
In the cross section orthogonal to the length direction of the
複数の応力調整部１５は、ＰＭＤを小さくするためクラッド２０内に配置されるロッド状の部材であり、それぞれ同じ構造とされる。図３は、応力調整部１５の様子を示す図である。具体的に図３（Ａ）は、応力調整部１５におけるマルチコアファイバ１の長さ方向に垂直な断面を示す図であり、図３（Ｂ）は応力調整部１５における屈折率分布を示す図である。
The plurality of
図３の（Ａ）に示すように、各応力調整部１５は、３層構造のコア要素１０とは異なり、１層構造とされる。この応力調整部１５の直径は、本実施形態の場合、コア要素１０における内側クラッド層１２の直径と同程度とされる。
As shown in FIG. 3A, each
図３の（Ｂ）に示すように、応力調整部１５の平均屈折率ｎ5は、内側クラッド層１２の平均屈折率ｎ２及びクラッド２０の平均屈折率ｎ４よりも低く、外側クラッド層１３の平均屈折率ｎ３よりも高くされる。
As shown in FIG. 3B, the average refractive index n 5 of the
なお、図３（Ｂ）におけるΔはクラッド２０に対する応力調整部１５の比屈折率差を示し、ｄ１は応力調整部１５の半径を示している。またｄ２は、応力調整部１５の中心と、当該応力調整部１５に最も近いコア要素１０又は応力調整部１５の中心との間の距離の２分の１を示している。
Note that Δ in FIG. 3B indicates the relative refractive index difference of the
図１に示すように、本実施形態における応力調整部１５の数は７つとされ、クラッド２０の中心に１つの応力調整部１５が配置されるとともに、外側のコア要素１０の周りに６つの応力調整部１５が配置される。互いに隣接する応力調整部１５の中心軸間の距離（以下、調整部間距離という）Λ２はそれぞれ同じとされ、互いに隣接する３つの応力調整部１５の中心を結ぶ断面形状は正三角形とされる。いいかえると、応力調整部１５は、クラッド２０の中心を基準として回転対称となるように配置され、またコア要素１０を中間として挟むように配置される。
As shown in FIG. 1, the number of the
マルチコアファイバ１の長さ方向に直交する断面では、クラッド２０の中心を基準とする正六角形の頂点と６つの応力調整部１５の中心とは一致する状態とされる。なお、６つの応力調整部１５の中心を頂点とする正六角形は、外側として配置される６つのコア要素１０の中心を頂点とする正六角形を３０°だけ回転させた状態と一致している。
In the cross section orthogonal to the length direction of the
このような応力調整部１５は、例えば、フッ素等の屈折率を下げるドーパントが添加された石英で構成される。なお、コア１１は、例えば、ゲルマニウム等の屈折率を上げるドーパントが添加された石英で構成され、内側クラッド層１２及びクラッド２０は、例えば、何らドーパントが添加されない純粋な石英で構成される。また、外側クラッド層１３は、例えば、フッ素等の屈折率を下げるドーパントが添加された石英で構成され、内側保護層３１及び外側保護層３２は、例えば、互いに種類の異なる紫外線硬化樹脂等で構成される。
Such a
以上のとおり、本実施形態では、複数の応力調整部１５が、クラッド２０の中心を基準として回転対称となるように配置され、またコア要素１０を中間として挟むように配置される。
As described above, in the present embodiment, the plurality of
このように配置した場合、コア要素１０以外の領域において複屈折を抑えることができることが分かった。したがって、応力調整部１５を設けない場合に比べて、偏波モード分散を小さくすることができる。こうして、偏波モード分散を小さくして、長距離で大容量伝送が可能なマルチコアファイバ１が提供される。
When arranged in this way, it was found that birefringence can be suppressed in regions other than the
（２）第２実施形態
次に、第２実施形態について図４を参照しながら詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。
(2) Second Embodiment Next, a second embodiment will be described in detail with reference to FIG. In addition, about the component which is the same as that of 1st Embodiment, or an equivalent component, the overlapping description is abbreviate | omitted except the case where it attaches | subjects the same referential mark and demonstrates especially.
図４は、第２実施形態におけるマルチコアファイバの長さ方向に垂直な断面を示す図である。図４に示すように、本実施形態におけるマルチコアファイバ２は、コア要素１０及び応力調整部１５の配置位置を異なる配置位置とした点で、第１実施形態におけるマルチコアファイバ１と異なる。
FIG. 4 is a view showing a cross section perpendicular to the length direction of the multi-core fiber in the second embodiment. As shown in FIG. 4, the
具体的にコア要素１０の数は１２つとされ、クラッド２０の中心軸の周りに、コア間距離が同程度となる状態で、１２つのコア要素１０が配置される。すなわち、マルチコアファイバ１の長さ方向に直交する断面では、クラッド２０の中心を基準とする正六角形の頂点、及び、当該正六角形の辺の中点と、１２つのコア要素１０の中心とは一致する状態とされる。
Specifically, the number of
一方、応力調整部１５は７つとされ、クラッド２０の中心に１つの応力調整部１５が配置される。また、この１つの応力調整部１５とコア要素１０との間に、調整部間距離が同程度となる状態で、６つの応力調整部１５が配置される。なお、応力調整部１５のすべては、複数のコア要素１０それぞれの内側に配置された状態にあり、隣接する３つの応力調整部１５の中心を結ぶ断面形状は正三角形とされる。いいかえると、応力調整部１５は、クラッド２０の中心を基準として回転対称となるように配置される。
On the other hand, the number of
このように応力調整部１５を配置した場合であっても、上記第１実施形態と同様に、コア要素１０以外の領域において複屈折を抑えることができることが分かった。したがって、応力調整部１５を設けない場合に比べて、偏波モード分散を小さくすることができる。こうして、偏波モード分散を小さくして、長距離で大容量伝送が可能なマルチコアファイバ２が提供される。
Thus, even when the
（３）第３実施形態
次に、第３実施形態について図５を参照しながら詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。
(3) Third Embodiment Next, a third embodiment will be described in detail with reference to FIG. In addition, about the component which is the same as that of 1st Embodiment, or an equivalent component, the overlapping description is abbreviate | omitted except the case where it attaches | subjects the same referential mark and demonstrates especially.
図５は、第３実施形態におけるマルチコアファイバの長さ方向に垂直な断面を示す図である。図５に示すように、本実施形態におけるマルチコアファイバ３は、コア要素１０及び応力調整部１５の配置位置を異なる配置位置とした点で、第１実施形態におけるマルチコアファイバ１と異なる。
FIG. 5 is a view showing a cross section perpendicular to the length direction of the multi-core fiber in the third embodiment. As shown in FIG. 5, the
具体的にコア要素１０は１２つとされ、クラッド２０の中心軸の周りに、コア間距離が同程度となる状態で、１２つのコア要素１０が円環状に配置される。すなわち、マルチコアファイバ１の長さ方向に直交する断面では、クラッド２０の中心を基準とする円周上に、１２つのコア要素１０の中心が位置される。
Specifically, the number of
一方、応力調整部１５は１つとされ、クラッド２０の中心軸と応力調整部１５の中心軸とが一致する状態で、各コア要素１０それぞれの内側に、クラッド２０の中心を基準として回転対称となるように配置される。
On the other hand, the number of the
なお、上記第１実施形態における応力調整部１５の直径はコア要素１０における内側クラッド層１２の直径と同程度とされたが、本実施形態における応力調整部１５の直径はコア要素１０の直径よりも大きくされる。
In addition, although the diameter of the
このように応力調整部１５を配置した場合であっても、上記第１実施形態と同様に、コア要素１０以外の領域において複屈折を抑えることができることが分かった。したがって、応力調整部１５を設けない場合に比べて、偏波モード分散を小さくすることができる。こうして、偏波モード分散を小さくして、長距離で大容量伝送が可能なマルチコアファイバ３が提供される。
Thus, even when the
（４）変形例
以上、第１実施形態〜第３実施形態が一例として説明されたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
(4) Modifications Although the first to third embodiments have been described above as examples, the present invention is not limited to the above embodiments.
例えば上記実施形態では、コア要素１０の数が１２つとされたが、１１つ以下であっても、１３つ以上であっても良い。要するに、２本以上であれば様々な数を適用することができる。また、クラッド２０内におけるコア要素１０の配置位置については上記実施形態以外を適用することができる。なお、コア要素１０における各種パラメータ（ｎ１〜ｎ３、ｒ１〜ｒ３、Δ１〜Δ２）の値は適宜変更することができる。
For example, in the above embodiment, the number of
また上記第１実施形態及び上記第２実施形態では応力調整部１５の数が７つとされ、上記第３実施形態では応力調整部１５の数が１つとされたが、１又は７つ以外の数を適用することができる。また、クラッド２０内における応力調整部１５の配置位置、あるいは、応力調整部１５の大きさについては上記実施形態以外を適用することができる。また、応力調整部１５における各種パラメータ（ｎ５、ｄ１〜ｄ２、Δ）の値は適宜変更することができる。
要するに、応力調整部１５は、クラッド２０及び内側クラッド層１２よりも平均屈折率が低いものであり、各コア要素１０を伝搬する光において同じＬＰモードに属する偏波の実効屈折率の差が、当該応力調整部１５を設けない場合に比べて小さくなるようにクラッド２０内に配置されれば良い。
具体的には、例えば、各コア要素１０を伝搬する光においてＬＰ０１モードに属する偏波の実効屈折率との差が応力調整部１５を設けない場合に比べて小さくなるようにする応力調整部１５を設けることが挙げられる。別例として、各コア要素１０を伝搬する光においてＬＰ１１モードに属する偏波の実効屈折率との差が応力調整部１５を設けない場合に比べて小さくなるようにする応力調整部１５を設けることが挙げられる。さらに別例として、各コア要素１０を伝搬する光においてＬＰ２１モードに属する偏波の実効屈折率との差が応力調整部１５を設けない場合に比べて小さくなるようにする応力調整部１５を設けることが挙げられる。
なお、各コア要素１０を伝搬する光においてＬＰ０１モードに属する偏波の実効屈折率の差が応力調整部１５を設けない場合に比べて小さくなるようにする応力調整部１５を設けることがより好ましい。
In the first embodiment and the second embodiment, the number of the
In short, the
Specifically, for example, the
In addition, it is more preferable to provide the
また上記実施形態では、フッ素等の屈折率を下げるドーパントが添加された石英で応力調整部１５が構成されたが、空孔で応力調整部１５が構成されていても良い。
Moreover, in the said embodiment, although the
なお、上述のマルチコアファイバ１〜３における各構成要素、及び、当該構成要素間の関係は、上記実施形態及び変形例に示された内容以外に、適宜、本願目的を逸脱しない範囲で組み合わせ、省略、変更、周知技術の付加などをすることができる。
In addition, each component in the above-described
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the content of the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.
＜１−１＞実施例１
上記第１実施形態のマルチコアファイバ１と同じ構造のマルチコアファイバを試作した。なお、コア要素１０における各種パラメータは下記表１とした。また、クラッド２０の中心に配置される１つの応力調整部１５における各種パラメータは下記表２とし、当該１つの応力調整部１５の周りに配置される６つ応力調整部１５における各種パラメータは下記表３とした。
<1-1> Example 1
A multi-core fiber having the same structure as the
なお、下記表１における記号は、コア要素１０における各種パラメータとして図２の（Ｂ）に示した記号と一致している。また、下記表２及び下記表３における記号は、応力調整部１５における各種パラメータとして図３の（Ｂ）に示した記号と一致している。
このように試作したマルチコアファイバの各コア１１での波長１．５５μｍ帯におけるＰＭＤの測定結果を図６に示す。なお、ＰＭＤの測定結果としては、具体的には１５２９ｎｍ〜１６２５ｎｍの範囲内で波長を変化させたときの平均値である。また、図６の横軸における「１」〜「１２」のコア番号は、１２つのコア要素１０における各コア１１に対し、図７に示すように割り当てたものである。図７における黒丸は、他のファイバと接続するためのマーカである。
FIG. 6 shows the measurement results of PMD in the wavelength 1.55 μm band in each
＜１−２＞比較例１
上記第１実施形態のマルチコアファイバ１における応力調整部１５を省略し、当該応力調整部１５以外の構成要素については上記実施例１と同じであるマルチコアファイバを試作した。
<1-2> Comparative Example 1
The
このマルチコアファイバの各コア１１での波長１．５５μｍ帯におけるＰＭＤの測定結果を図８に示す。なお、ＰＭＤの測定結果としては、具体的には１５２９ｎｍ〜１６２５ｎｍの範囲内で波長を変化させたときの平均値である。また、図８の横軸における「１」〜「１２」のコア番号は、実施例１と同様に、図７に示すように割り当てており、マーカの位置については図８と同じ位置である。
FIG. 8 shows the measurement result of PMD in the wavelength 1.55 μm band in each
＜１−３＞対比
図６と図８との比較から、応力調整部１５を設けた場合、当該応力調整部１５を設けなかった場合に比べて、いずれのコア１１でもＰＭＤを良好にできることが分かった。
<1-3> Comparison From the comparison between FIG. 6 and FIG. 8, when the
なお、実施例１におけるコア要素１０を伝搬するＬＰ０１モードの複屈折を計算したところ、コア番号が奇数の場合は８．９×１０−７であり、コア番号が偶数の場合は４．２×１０−８であった。また比較例１におけるコア要素１０を伝搬するＬＰ０１モードの複屈折を計算したところ、コア番号が奇数の場合は２．０×１０−６であり、コア番号が偶数の場合は２．６×１０−６であった。これら計算結果から、応力調整部１５がある場合、当該応力調整部１５がない場合に比べて、複屈折を大幅に低減できることが分かった。
When birefringence of the LP01 mode propagating through the
なお、複屈折の計算は、次のように計算している。すなわち、温度を１０００℃変化させたときの応力調整部１５の熱膨張係数を計測し、その計測結果から応力変化を参考文献１にしたがって算出した。そして、参考文献２に示される数値解析を用いて、波長１．５５μｍ帯における複屈折を導出した。なお、参考文献１は岡本勝就 著 「光導路の基礎」pp.250〜pp.252 コロナ社であり、参考文献２はK. Okamoto, et al., ”Stress
analysis of optical fibers by a finite element method”
IEEE J. Quantum Electron, vol. QE-17, pp.2123-2129, 1981である。
The birefringence is calculated as follows. That is, the thermal expansion coefficient of the
analysis of optical fibers by a finite element method ”
IEEE J. Quantum Electron, vol. QE-17, pp.2123-2129, 1981.
ところで、実施例１における上記表１の各種パラメータと、上記表２のｄ２／ｄ１及びΔ以外の各種パラメータとを固定し、当該ｄ２／ｄ１及びΔのパラメータを変化させたときの複屈折の計算結果を図９に示す。 By the way, when various parameters in Table 1 in Example 1 and various parameters other than d 2 / d 1 and Δ in Table 2 are fixed, the parameters of d 2 / d 1 and Δ are changed. The calculation result of birefringence is shown in FIG.
なお、この図９における横軸が０のときは応力調整部１５を設けなかった場合に相当する。また、図９におけるグラフ右側に記載されている「内側」とは、内側として配置されるコア要素１０のコア１１（コア番号１〜７のコア１１）を意味し、当該グラフ右側に記載されている「外側」とは、外側として配置されるコア要素１０のコア１１（コア番号８〜１２のコア１１）を意味する。
In addition, when the horizontal axis in FIG. 9 is 0, this corresponds to the case where the
図９に示すように、応力調整部１５を設けない場合よりも複屈折を下げるためには、ｄ２／ｄ１を２以上とすることが好ましいことが分かった。また、Δを−０．２％〜−０．４％の範囲内とすることが好ましいことが分かった。
As shown in FIG. 9, it was found that d 2 / d 1 is preferably 2 or more in order to lower the birefringence as compared with the case where the
＜２−１＞実施例２
上記第２実施形態のマルチコアファイバ２と同じ構造のマルチコアファイバを試作した。なお、コア要素１０における各種パラメータは下記表４とした。また、応力調整部１５における各種パラメータは下記表５とした。
<2-1> Example 2
A multi-core fiber having the same structure as the
なお、下記表４における記号は、コア要素１０における各種パラメータとして図２の（Ｂ）に示した記号と一致している。また、下記表５における記号は、応力調整部１５における各種パラメータとして図３の（Ｂ）に示した記号と一致している。
このように試作したマルチコアファイバの各コア１１での波長１．５５μｍ帯におけるを図１０に示す。なお、ＰＭＤの測定結果としては、具体的には１５２９ｎｍ〜１６２５ｎｍの範囲内で波長を変化させたときの平均値である。また、図１０の横軸における「１」〜「１２」のコア番号は、１２つのコア要素１０における各コア１１に対し、図１１に示すように割り当てたものである。図１０における黒丸は、他のファイバと接続するためのマーカである。
FIG. 10 shows a wavelength of 1.55 μm band of each core 11 of the prototyped multi-core fiber. The PMD measurement result is specifically an average value when the wavelength is changed within a range of 1529 nm to 1625 nm. Also, the core numbers “1” to “12” on the horizontal axis in FIG. 10 are assigned to the
＜２−２＞比較例２
上記第２実施形態のマルチコアファイバ２における応力調整部１５を省略し、当該応力調整部１５以外の構成要素については上記実施例２と同じであるマルチコアファイバを試作した。
<2-2> Comparative example 2
The
このマルチコアファイバの各コア１１での波長１．５５μｍ帯におけるＰＭＤの測定結果を図１２に示す。なお、ＰＭＤの測定結果としては、具体的には１５２９ｎｍ〜１６２５ｎｍの範囲内で波長を変化させたときの平均値である。また、図１２の横軸における「１」〜「１２」のコア番号は、実施例２と同様に、図１１に示すように割り当てており、マーカの位置については図１１と同じ位置である。 FIG. 12 shows the measurement results of PMD in the wavelength 1.55 μm band at each core 11 of this multicore fiber. The PMD measurement result is specifically an average value when the wavelength is changed within a range of 1529 nm to 1625 nm. Also, the core numbers “1” to “12” on the horizontal axis in FIG. 12 are assigned as shown in FIG. 11 as in the second embodiment, and the marker positions are the same as those in FIG.
＜２−３＞対比
図１０と図１２との比較から、応力調整部１５を設けた場合、当該応力調整部１５を設けなかった場合に比べて、いずれのコア１１でもＰＭＤを良好にできることが分かった。
<2-3> Comparison From the comparison between FIG. 10 and FIG. 12, when the
なお、実施例２におけるコア要素１０を伝搬するＬＰ０１モードの複屈折を計算したところ、コア番号が奇数の場合の複屈折は１．４４×１０−６であり、コア番号が偶数の場合は７．１×１０−７であった。また、比較例２におけるコア要素１０を伝搬するＬＰ０１モードの複屈折を計算したところ、コア番号が奇数の場合は４．５×１０−６であり、コア番号が偶数の場合は８．７×１０−６であった。これら計算結果から、応力調整部１５がある場合、当該応力調整部１５がない場合に比べて、複屈折を大幅に低減できることが分かった。
When birefringence of the LP01 mode propagating through the
＜３−１＞実施例３
上記第３実施形態のマルチコアファイバ３と同じ構造のマルチコアファイバを試作した。なお、コア要素１０における各種パラメータは下記表６とした。また、応力調整部１５における各種パラメータは下記表７とした。
<3-1> Example 3
A multi-core fiber having the same structure as the
なお、下記表６における記号は、コア要素１０における各種パラメータとして図２の（Ｂ）に示した記号と一致している。また、下記表７における記号は、応力調整部１５における各種パラメータとして図３の（Ｂ）に示した記号と一致している。
このように試作したマルチコアファイバの各コア１１での波長１．５５μｍ帯におけるＰＭＤの測定結果を図１３に示す。なお、ＰＭＤの測定結果としては、具体的には１５２９ｎｍ〜１６２５ｎｍの範囲内で波長を変化させたときの平均値である。また、図１３の横軸における「１」〜「１２」のコア番号は、１２つのコア要素１０における各コア１１に対し、図１４に示すように割り当てたものである。図１４における黒丸は、他のファイバと接続するためのマーカである。
FIG. 13 shows the PMD measurement results in the wavelength 1.55 μm band of each core 11 of the multi-core fiber manufactured in this way. The PMD measurement result is specifically an average value when the wavelength is changed within a range of 1529 nm to 1625 nm. Also, the core numbers “1” to “12” on the horizontal axis in FIG. 13 are assigned to the
＜３−２＞比較例３
上記第３実施形態のマルチコアファイバ３における応力調整部１５以外の構成要素については上記実施例３と同じであるマルチコアファイバを試作した。本比較例の応力調整部１５における各種パラメータは下記表８とした。
The multi-core fiber which is the same as that of the above-mentioned Example 3 was made as a prototype for the components other than the
このマルチコアファイバの各コア１１での波長１．５５μｍ帯におけるＰＭＤの測定結果を図１５に示す。なお、ＰＭＤの測定結果としては、具体的には１５２９ｎｍ〜１６２５ｎｍの範囲内で波長を変化させたときの平均値である。また、図１５の横軸における「１」〜「１２」のコア番号は、実施例３と同様に、図１４に示すように割り当てており、マーカの位置については図１４と同じ位置である。 FIG. 15 shows the PMD measurement results in the wavelength 1.55 μm band at each core 11 of the multi-core fiber. The PMD measurement result is specifically an average value when the wavelength is changed within a range of 1529 nm to 1625 nm. Also, the core numbers “1” to “12” on the horizontal axis in FIG. 15 are assigned as shown in FIG. 14 as in the third embodiment, and the positions of the markers are the same as those in FIG.
＜３−３＞対比
図１３と図１５との比較から、応力調整部１５におけるｄ２／ｄ１及びΔが大きいほうがいずれのコア１１でもＰＭＤを良好にできることが分かった。
<3-3> Comparison From the comparison between FIG. 13 and FIG. 15, it was found that PMD can be improved in any core 11 when d 2 / d 1 and Δ in the
なお、実施例３におけるコア要素１０を伝搬するＬＰ０１モードの複屈折を計算したところ、すべてのコア番号における複屈折は９．０８．９×１０−７であった。また、比較例３におけるコア要素１０を伝搬するＬＰ０１モードの複屈折を計算したところ、すべてのコア番号における複屈折は２．６１×１０−５であった。これら計算結果から、応力調整部１５におけるｄ２／ｄ１及びΔが大きいほうが複屈折を大幅に低減できることが分かった。
When birefringence of the LP01 mode propagating through the
ところで、実施例３における上記表６の各種パラメータと、上記表７のｄ２／ｄ１及びΔ以外の各種パラメータとを固定し、当該ｄ２／ｄ１及びΔのパラメータを変化させたときの複屈折の計算結果を図１６に示す。なお、この図１６における横軸が０のときは応力調整部１５を設けなかった場合に相当する。
By the way, when various parameters in Table 6 in Example 3 and various parameters other than d 2 / d 1 and Δ in Table 7 are fixed, the parameters of d 2 / d 1 and Δ are changed. The calculation result of birefringence is shown in FIG. In addition, when the horizontal axis in FIG. 16 is 0, this corresponds to the case where the
図１６に示すように、ｄ２／ｄ１が２よりも小さい場合にはΔを０〜０．１％とし、ｄ２／ｄ１が２である場合にはΔを０〜−０．２％とすれば複屈折を抑えることができることが分かった。また、ｄ２／ｄ１が２よりも大きい場合にはΔがどのような値であっても安定して複屈折を抑えることができることが分かった。 As shown in FIG. 16, Δ is 0 to 0.1% when d 2 / d 1 is smaller than 2, and Δ is 0 to −0.2 when d 2 / d 1 is 2. It was found that birefringence can be suppressed by setting%. It was also found that when d 2 / d 1 is greater than 2, birefringence can be stably suppressed regardless of the value of Δ.
本発明に係るマルチコアファイバは、光ファイバを取り扱う分野において利用可能性がある。 The multi-core fiber according to the present invention can be used in the field of handling optical fibers.
１〜３・・・マルチコアファイバ
１０・・・コア要素
１１・・・コア
１２・・・内側クラッド層
１３・・・外側クラッド層
１５・・・応力調整部
２０・・・クラッド
３１・・・内側保護層
３２・・・外側保護層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-3 ...
Claims (6)
前記クラッド内に設けられ、コアと、前記コアを囲む内側クラッド層と、前記内側クラッド層を囲むと共に前記クラッド及び前記内側クラッド層よりも平均屈折率が低い外側クラッド層とを有する複数のコア要素と、
前記クラッド内に設けられ、前記クラッド及び前記内側クラッド層よりも平均屈折率が低い応力調整部と
を備え、
前記応力調整部は、各前記コア要素を伝搬する光において同じＬＰモードに属する偏波の実効屈折率の差が前記応力調整部を設けない場合に比べて小さくなるよう、前記クラッドの中心を基準として回転対称であって、かつ、互いに隣接する２つの応力調整部が前記コア要素を中間として挟むように配置される
ことを特徴とするマルチコアファイバ。 Clad,
A plurality of core elements provided in the cladding and having a core, an inner cladding layer surrounding the core, and an outer cladding layer surrounding the inner cladding layer and having an average refractive index lower than that of the cladding and the inner cladding layer When,
A stress adjusting portion provided in the cladding, having a lower average refractive index than the cladding and the inner cladding layer;
The stress adjusting unit is based on the center of the clad so that the difference in effective refractive index of polarized light belonging to the same LP mode in the light propagating through each core element is smaller than in the case where the stress adjusting unit is not provided. The multi-core fiber is characterized in that two stress adjusting portions which are rotationally symmetric and are adjacent to each other are disposed so as to sandwich the core element therebetween .
前記クラッド内に設けられ、コアと、前記コアを囲む内側クラッド層と、前記内側クラッド層を囲むと共に前記クラッド及び前記内側クラッド層よりも平均屈折率が低い外側クラッド層とを有する複数のコア要素と、
前記クラッド内に設けられ、前記クラッド及び前記内側クラッド層よりも平均屈折率が低い応力調整部と
を備え、
前記応力調整部は、各前記コア要素を伝搬する光において同じＬＰモードに属する偏波の実効屈折率の差が前記応力調整部を設けない場合に比べて小さくなるよう、前記クラッドの中心を基準として回転対称であって、かつ、前記クラッドの中心軸と前記応力調整部の中心軸とが一致する状態で、各前記コア要素の内側に配置される
ことを特徴とするマルチコアファイバ。 Clad,
A plurality of core elements provided in the cladding and having a core, an inner cladding layer surrounding the core, and an outer cladding layer surrounding the inner cladding layer and having an average refractive index lower than that of the cladding and the inner cladding layer When,
A stress adjusting portion provided in the cladding, having a lower average refractive index than the cladding and the inner cladding layer;
The stress adjusting unit is based on the center of the clad so that the difference in effective refractive index of polarized light belonging to the same LP mode in the light propagating through each core element is smaller than in the case where the stress adjusting unit is not provided. The multi-core fiber is arranged inside each of the core elements so as to be rotationally symmetric and in a state where the center axis of the clad coincides with the center axis of the stress adjusting portion .
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマルチコアファイバ。 It said stress adjusting portion is a multi-core fiber according to claim 1 or claim 2, characterized in that it is composed of quartz with fluorine dopant is added.
ことを特徴とする請求項１〜請求項３いずれか１項に記載のマルチコアファイバ。 The relative refractive index difference of the stress adjusting portion with respect to the clad is in a range of -0.2% to -0.4%, according to any one of claims 1 to 3 . Multi-core fiber.
ことを特徴とする請求項１〜請求項４いずれか１項に記載のマルチコアファイバ。 The radius of the stress adjustment part is d 1, and a half of the distance between the center of the stress adjustment part and the core element or the center of the stress adjustment part closest to the stress adjustment part is d 2 If you, d 2 / d 1 is the multi-core fiber of claim 1 to claim 4 any one, characterized in that the greater than 2.
ことを特徴とする請求項１〜請求項５いずれか１項に記載のマルチコアファイバ。 The multi-core fiber according to any one of claims 1 to 5 , wherein the stress adjusting portion is a hole.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013037810A JP5808767B2 (en) | 2013-02-27 | 2013-02-27 | Multi-core fiber |
| PCT/JP2014/053141 WO2014132793A1 (en) | 2013-02-27 | 2014-02-12 | Multi-core fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013037810A JP5808767B2 (en) | 2013-02-27 | 2013-02-27 | Multi-core fiber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014164269A JP2014164269A (en) | 2014-09-08 |
| JP5808767B2 true JP5808767B2 (en) | 2015-11-10 |
Family
ID=51428066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013037810A Active JP5808767B2 (en) | 2013-02-27 | 2013-02-27 | Multi-core fiber |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5808767B2 (en) |
| WO (1) | WO2014132793A1 (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6050847B2 (en) * | 2015-02-12 | 2016-12-21 | 株式会社フジクラ | Multi-core fiber |
| CN110261955A (en) * | 2019-06-20 | 2019-09-20 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | A kind of polarization-maintaining multi-core optical fiber |
| CN110261956B (en) * | 2019-06-20 | 2021-02-26 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | Array type polarization-maintaining multi-core optical fiber |
| CN112198586B (en) * | 2020-09-25 | 2021-11-19 | 北京邮电大学 | Multi-core optical fiber |
| CN113568091A (en) * | 2021-08-06 | 2021-10-29 | 华中科技大学 | Axial polarization maintaining multi-core optical fiber |
| CN115685439A (en) * | 2022-10-11 | 2023-02-03 | 江苏亨通光导新材料有限公司 | Coupling type multi-core optical fiber and preparation method thereof |
| CN115712167B (en) * | 2022-10-21 | 2023-06-20 | 武汉长盈通光电技术股份有限公司 | Fiber core composite polarization maintaining fiber and manufacturing method thereof |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002277667A (en) * | 2001-03-14 | 2002-09-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Optical fiber |
| JP3910486B2 (en) * | 2002-05-17 | 2007-04-25 | 株式会社フジクラ | Optical fiber and optical transmission line |
| WO2006098471A1 (en) * | 2005-03-18 | 2006-09-21 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical fiber and waveguide |
| JP5065007B2 (en) * | 2005-03-18 | 2012-10-31 | 古河電気工業株式会社 | Optical fiber and waveguide |
| JP5347989B2 (en) * | 2010-01-21 | 2013-11-20 | 住友電気工業株式会社 | Multi-core optical fiber |
| WO2011114795A1 (en) * | 2010-03-16 | 2011-09-22 | 古河電気工業株式会社 | Multi-core optical fibre and production method for same |
| JP5855351B2 (en) * | 2010-11-08 | 2016-02-09 | 株式会社フジクラ | Multi-core fiber |
| JP5771025B2 (en) * | 2011-02-28 | 2015-08-26 | 株式会社フジクラ | Multi-core fiber |
| CN103415795B (en) * | 2011-03-02 | 2014-12-10 | 株式会社藤仓 | Multicore fiber |
| JP2013020207A (en) * | 2011-07-14 | 2013-01-31 | Hitachi Cable Ltd | Multi-core fiber |
| JP5522696B2 (en) * | 2011-10-13 | 2014-06-18 | 日本電信電話株式会社 | 4-core single-mode optical fiber and optical cable |
-
2013
- 2013-02-27 JP JP2013037810A patent/JP5808767B2/en active Active
-
2014
- 2014-02-12 WO PCT/JP2014/053141 patent/WO2014132793A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2014164269A (en) | 2014-09-08 |
| WO2014132793A1 (en) | 2014-09-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5808767B2 (en) | Multi-core fiber | |
| JP6177994B2 (en) | Multi-core fiber | |
| US8737793B2 (en) | Multi-core optical fiber and method of manufacturing the same | |
| JP5324012B2 (en) | Multi-core optical fiber and optical transmission system | |
| JP6532748B2 (en) | Multicore fiber | |
| JP5855351B2 (en) | Multi-core fiber | |
| US9529144B2 (en) | Multicore fiber | |
| JP2010055028A (en) | Multi-core holey fiber and optical transmission system | |
| JP5468711B2 (en) | Multi-core fiber | |
| JP5860024B2 (en) | Multi-core fiber | |
| JP5771025B2 (en) | Multi-core fiber | |
| JP6265960B2 (en) | Optical fiber and optical transmission system | |
| JP2014010266A (en) | Multi-core fiber | |
| WO2016190228A1 (en) | Multi-core fiber | |
| JPWO2014133057A1 (en) | Multi-core fiber | |
| US9541704B2 (en) | Multi-core optical fiber and multi-core optical fiber cable | |
| WO2017130487A1 (en) | Multicore fiber | |
| JP6236638B2 (en) | Multi-core fiber and optical cable | |
| JP6192442B2 (en) | Coupled multi-core fiber | |
| JP6096268B2 (en) | Multi-core fiber | |
| JP2008209654A (en) | Optical communication system | |
| JP2014098832A (en) | Hybrid multiple core fiber |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140924 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141121 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150120 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150318 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150825 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150909 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5808767 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |