JPH0650363B2 - フアラデ−回転シングルモ−ドフアイバ− - Google Patents
フアラデ−回転シングルモ−ドフアイバ−Info
- Publication number
- JPH0650363B2 JPH0650363B2 JP60140450A JP14045085A JPH0650363B2 JP H0650363 B2 JPH0650363 B2 JP H0650363B2 JP 60140450 A JP60140450 A JP 60140450A JP 14045085 A JP14045085 A JP 14045085A JP H0650363 B2 JPH0650363 B2 JP H0650363B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- fiber
- core
- jacket
- light
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は３層構造からなるファラデー回転シングモード
ファイバーに関する。
ファイバーに関する。
［従来の技術］ ファイバー型アイソレータやファラデー効果を利用した
磁界または電流計測用センサーは、ファラデー回転ガラ
スで作製される。ファラデー回転ガラスとは、直線偏光
がガラス中を伝搬する際、印加磁場により偏光面が回転
するという効果をもつガラスであり、その回転のし易さ
はベルデ定数により示される。ベルデ定数の大きなガラ
スとしては希土類元素を多く含むガラスが知られている
が、ベルデ定数の温度係数が大きいこと、光弾性定数が
大きいためファイバーにしたとき複屈折が大きくなると
いう欠点がある。一方、高鉛ガラスはベルデ定数の温度
係数が極めて小さく光弾性定数も小さく石英よりもベル
デ定数が大きいという特徴をもつ。このような特徴をも
つ高鉛ガラスを素材としてシングルモードファイバーを
線引すれば、 (1)石英よりも磁場（電流）に対して高感度である。
磁界または電流計測用センサーは、ファラデー回転ガラ
スで作製される。ファラデー回転ガラスとは、直線偏光
がガラス中を伝搬する際、印加磁場により偏光面が回転
するという効果をもつガラスであり、その回転のし易さ
はベルデ定数により示される。ベルデ定数の大きなガラ
スとしては希土類元素を多く含むガラスが知られている
が、ベルデ定数の温度係数が大きいこと、光弾性定数が
大きいためファイバーにしたとき複屈折が大きくなると
いう欠点がある。一方、高鉛ガラスはベルデ定数の温度
係数が極めて小さく光弾性定数も小さく石英よりもベル
デ定数が大きいという特徴をもつ。このような特徴をも
つ高鉛ガラスを素材としてシングルモードファイバーを
線引すれば、 (1)石英よりも磁場（電流）に対して高感度である。
(2)磁場に対する感度の温度依存性が小さい。
(3)可撓性により巻くことができる。
(4)バルクに比べ小型軽量になりうる。
(5)巻いたり、圧力を加えたときの誘起複屈折が小さ
い。
い。
などの特徴があり、電流計測及びファイバー型アイソレ
ーター用のシングルモードファイバーとして期待され
る。本発明者等はこのような効果を見い出して既に特許
出願（特願昭59-6366号）を行った。このファイバーは
光弾性定数の小さい高鉛ガラスをコアー、クラッドの素
材とし、高屈折率のジャケット層を施した３層構造にな
っているが、ファイバーに光を入射させた場合、コアー
伝搬光だけでなくジャケット層を伝搬するクラッドモー
ド光も出射される。S/N比を向上させるためには、クラ
ッドモード光を除去し、コアー伝搬光のみを取り出す必
要があり、そのためにピンホールが使用されたりジャケ
ットよりも高屈折率のマッチングオイルが使用されてき
た。
ーター用のシングルモードファイバーとして期待され
る。本発明者等はこのような効果を見い出して既に特許
出願（特願昭59-6366号）を行った。このファイバーは
光弾性定数の小さい高鉛ガラスをコアー、クラッドの素
材とし、高屈折率のジャケット層を施した３層構造にな
っているが、ファイバーに光を入射させた場合、コアー
伝搬光だけでなくジャケット層を伝搬するクラッドモー
ド光も出射される。S/N比を向上させるためには、クラ
ッドモード光を除去し、コアー伝搬光のみを取り出す必
要があり、そのためにピンホールが使用されたりジャケ
ットよりも高屈折率のマッチングオイルが使用されてき
た。
［発明が解決しようとする問題点］ 上記のように３層構造のシングルモードファイバーにお
いて、コアー伝搬光のみを取出すためのピンホール処理
は高精度な調整を必要とするし、回折による悪影響も考
えられるので、取り扱いにくい。一方、マッチングオイ
ルの使用は、屈折率が1.80以上のマッチングオイルが入
手しにくいし毒性もあり、マッチングオイルが液体であ
るため実用上取り扱いにくいという欠点があった。又石
英ファイバーでは、ジャケットよりも高屈折率なプラス
チック（シリコン樹脂など）をジャケット層の外側にコ
ートすることによりクラッドモードを除去しているが、
この方法は高鉛ガラスよりも高屈折率であるプラスチッ
クがないため高鉛ガラスによるファラデー回転ガラスフ
ァイバーには適用できない。このような理由で特願昭59
-6366号の発明におけるファイバーを新技術により改善
する必要が生じた。
いて、コアー伝搬光のみを取出すためのピンホール処理
は高精度な調整を必要とするし、回折による悪影響も考
えられるので、取り扱いにくい。一方、マッチングオイ
ルの使用は、屈折率が1.80以上のマッチングオイルが入
手しにくいし毒性もあり、マッチングオイルが液体であ
るため実用上取り扱いにくいという欠点があった。又石
英ファイバーでは、ジャケットよりも高屈折率なプラス
チック（シリコン樹脂など）をジャケット層の外側にコ
ートすることによりクラッドモードを除去しているが、
この方法は高鉛ガラスよりも高屈折率であるプラスチッ
クがないため高鉛ガラスによるファラデー回転ガラスフ
ァイバーには適用できない。このような理由で特願昭59
-6366号の発明におけるファイバーを新技術により改善
する必要が生じた。
そこで本発明は、ピンホールやマッチングオイルを使用
することなくクラッドモード光を吸収除去できるファラ
デー回転ガラスを提供することを目的としている。
することなくクラッドモード光を吸収除去できるファラ
デー回転ガラスを提供することを目的としている。
［問題点を解決するための手段］ 本発明者はコアー、クラッド及びジャケットの３層構造
シングルモードファイバーにおいて、ジャケット層に使
用光源波長の光を吸収する吸収剤を含ませたものであ
る。すなわち本発明は３層構造からなるシングルモード
ファイバーにおいて、コアー及びクラッドのガラスが ＳｉＯ２ ５〜28wt％ Ｂ２Ｏ３ ０〜10wt％ Ａｌ２Ｏ３ ０〜５wt％ Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ 0.3〜2.5wt％ ＰｂＯ 69.5〜83.7wt％ ただし、 ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３ 16〜28wt％なる組
成のガラスであり、ジャケットのガラスが上記ガラスに
Ｃｏ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＮｉＯ、Ｆｅ
２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５などの吸収剤を含ませたガラスである
ことを特徴とするものである。
シングルモードファイバーにおいて、ジャケット層に使
用光源波長の光を吸収する吸収剤を含ませたものであ
る。すなわち本発明は３層構造からなるシングルモード
ファイバーにおいて、コアー及びクラッドのガラスが ＳｉＯ２ ５〜28wt％ Ｂ２Ｏ３ ０〜10wt％ Ａｌ２Ｏ３ ０〜５wt％ Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ 0.3〜2.5wt％ ＰｂＯ 69.5〜83.7wt％ ただし、 ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３ 16〜28wt％なる組
成のガラスであり、ジャケットのガラスが上記ガラスに
Ｃｏ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＮｉＯ、Ｆｅ
２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５などの吸収剤を含ませたガラスである
ことを特徴とするものである。
本発明のファイバーの構造は、特願昭59-6366号のごと
き高鉛ガラスをコアー、クラッドの素材とし、少量の吸
収剤を含ませた高鉛ガラスをジャケットの素材として、
コアー、クラッド、ジャケットに対応するロッドとチュ
ーブを加工により作り、ロッドインチューブ法によりシ
ングルモードになるよう線径を制御して線引することに
より達成できる。シングルモードの条件は良く知られて
いるように規格化周波数が2.4以下にすることであり、
この条件からコアー径及びコアー、クラッド間の屈折率
差を決める。さらにクラッドの屈折率はコアーよりもわ
ずかに低くなるようにし、ジャケットの屈折率はクラッ
ドとコアーとの間になるようにするのが好ましい。又ク
ラッド厚の厚さは、コアー伝搬光の一部がクラッドにも
広がるためコアー径の２倍以上にし、ジャケットの厚さ
はクラッドモード光の吸収除去を十分にもたせるため15
μｍ以上にするのが好ましい。本発明のファイバーによ
りピンホールやマッチングオイルを使用しなくてもクラ
ッドモードが吸収除去されるので取り扱い易く実用的な
電流（磁界）計測用及びアイソレーター用ファイバーを
提供できる。
き高鉛ガラスをコアー、クラッドの素材とし、少量の吸
収剤を含ませた高鉛ガラスをジャケットの素材として、
コアー、クラッド、ジャケットに対応するロッドとチュ
ーブを加工により作り、ロッドインチューブ法によりシ
ングルモードになるよう線径を制御して線引することに
より達成できる。シングルモードの条件は良く知られて
いるように規格化周波数が2.4以下にすることであり、
この条件からコアー径及びコアー、クラッド間の屈折率
差を決める。さらにクラッドの屈折率はコアーよりもわ
ずかに低くなるようにし、ジャケットの屈折率はクラッ
ドとコアーとの間になるようにするのが好ましい。又ク
ラッド厚の厚さは、コアー伝搬光の一部がクラッドにも
広がるためコアー径の２倍以上にし、ジャケットの厚さ
はクラッドモード光の吸収除去を十分にもたせるため15
μｍ以上にするのが好ましい。本発明のファイバーによ
りピンホールやマッチングオイルを使用しなくてもクラ
ッドモードが吸収除去されるので取り扱い易く実用的な
電流（磁界）計測用及びアイソレーター用ファイバーを
提供できる。
本発明の目的に合う吸収剤としては、He−Neレーザー光
（波長633nm）に対してはＣｒ２Ｏ３、Ｃｏ２Ｏ３が有
効であり、780〜850nmの半導体レーザー光に対してはＣ
ｕＯ、Ｃｒ２Ｏ３が有効であり、1.3μ帯の半導体レー
ザー光にはＣｏ２Ｏ３、ＮｉＯ、Ｆｅ２Ｏ３及びＶ２Ｏ
５が有効である。これらの吸収剤の量は少なすぎるとク
ラッドモード除去効果が弱く本発明の目的を達成でき
ず、一方多い場合には吸収は強くなるためクラッドモー
ド光除去効果の点で好ましいが、1.000wt％以上では高
鉛ガラスの屈折率、熱的性質及び耐失透性を変化させる
ためシングルモードファイバーの線引上好ましくない。
従って吸収剤の量は、 Ｃｏ２Ｏ３ 0.001〜1.000wt％ Ｃｒ２Ｏ３ 0.003〜1.000wt％ ＣｕＯ 0.030〜1.000wt％ ＮｉＯ 0.010〜1.000wt％ Ｆｅ２Ｏ３ 0.050〜1.000wt％ Ｖ２Ｏ５ 0.050〜1.000wt％ であり、混合して用いる場合には、合量で1.000wt％以
下に限定する。
（波長633nm）に対してはＣｒ２Ｏ３、Ｃｏ２Ｏ３が有
効であり、780〜850nmの半導体レーザー光に対してはＣ
ｕＯ、Ｃｒ２Ｏ３が有効であり、1.3μ帯の半導体レー
ザー光にはＣｏ２Ｏ３、ＮｉＯ、Ｆｅ２Ｏ３及びＶ２Ｏ
５が有効である。これらの吸収剤の量は少なすぎるとク
ラッドモード除去効果が弱く本発明の目的を達成でき
ず、一方多い場合には吸収は強くなるためクラッドモー
ド光除去効果の点で好ましいが、1.000wt％以上では高
鉛ガラスの屈折率、熱的性質及び耐失透性を変化させる
ためシングルモードファイバーの線引上好ましくない。
従って吸収剤の量は、 Ｃｏ２Ｏ３ 0.001〜1.000wt％ Ｃｒ２Ｏ３ 0.003〜1.000wt％ ＣｕＯ 0.030〜1.000wt％ ＮｉＯ 0.010〜1.000wt％ Ｆｅ２Ｏ３ 0.050〜1.000wt％ Ｖ２Ｏ５ 0.050〜1.000wt％ であり、混合して用いる場合には、合量で1.000wt％以
下に限定する。
［発明の効果］ 上記のように本発明によれば、鉛を多く含むベースガラ
スに各種吸収剤を加えたものであるから、クラッドモー
ド光を吸収除去することができ、またピンホールのごと
き高精度な調整やマッチングオイルの使用などが不要と
なり取り扱いが容易となる。
スに各種吸収剤を加えたものであるから、クラッドモー
ド光を吸収除去することができ、またピンホールのごと
き高精度な調整やマッチングオイルの使用などが不要と
なり取り扱いが容易となる。
［実施例］ 次に本発明の実施例を示す。
下表は24.1wt％ＳｉＯ２−0.2wt％Ｎａ２Ｏ−0.5wt％Ｋ
２Ｏ−74.9wt％ＰｂＯなる組成のベースガラスに、各種
吸収剤（Ｃｏ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＮｉＯ、Ｆ
ｅ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５）を加えて作ったガラスの吸収損失
を示す。波長632nmの光に対してはＣｏ２Ｏ３、Ｃｕ
Ｏ、Ｃｒ２Ｏ３が有効であり、780nmの光に対してはＣ
ｕＯ、ＮｉＯが有効であり、1.3μｍの光に対してはＣ
ｏ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＮｉＯが有効である。この他Ｆｅ２
Ｏ３、Ｖ２Ｏ５も有効であり、１wt％以下の少量で十分
大きな損失が得られている。
２Ｏ−74.9wt％ＰｂＯなる組成のベースガラスに、各種
吸収剤（Ｃｏ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＮｉＯ、Ｆ
ｅ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５）を加えて作ったガラスの吸収損失
を示す。波長632nmの光に対してはＣｏ２Ｏ３、Ｃｕ
Ｏ、Ｃｒ２Ｏ３が有効であり、780nmの光に対してはＣ
ｕＯ、ＮｉＯが有効であり、1.3μｍの光に対してはＣ
ｏ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＮｉＯが有効である。この他Ｆｅ２
Ｏ３、Ｖ２Ｏ５も有効であり、１wt％以下の少量で十分
大きな損失が得られている。
第１図は、表中、実施例７番のガラス（厚さ10.01mm）
の分光透過率を示す。このガラスの吸収損失は633nm、7
80nm、1.3μｍの各波長に対して数cm長で十分大きくク
ラッドモード光を弱めることができる。このガラスをジ
ャケットの素材として線引した場合のファイバーの断面
図を第 ２Ａ図に示し、屈折率分布を第２Ｂ図に示す。第２Ａ図
の断面において、例えば中心のコアー１は４μφ、クラ
ッド２は40μφとするとき、吸収剤を含むジャケット層
３は100μφとされている。また、第２Ｂ図に示すよう
にコアーの屈折率ｎｄを1.84542とすると、クラッドお
よびジャケット層はｎｄより△ｎ＝185×10-5および△
ｎ＝140×10-5だけ屈折率を低くしている。
の分光透過率を示す。このガラスの吸収損失は633nm、7
80nm、1.3μｍの各波長に対して数cm長で十分大きくク
ラッドモード光を弱めることができる。このガラスをジ
ャケットの素材として線引した場合のファイバーの断面
図を第 ２Ａ図に示し、屈折率分布を第２Ｂ図に示す。第２Ａ図
の断面において、例えば中心のコアー１は４μφ、クラ
ッド２は40μφとするとき、吸収剤を含むジャケット層
３は100μφとされている。また、第２Ｂ図に示すよう
にコアーの屈折率ｎｄを1.84542とすると、クラッドお
よびジャケット層はｎｄより△ｎ＝185×10-5および△
ｎ＝140×10-5だけ屈折率を低くしている。
このファイバーは、さらにジャケットの外側にファイバ
ー保護のためシリコン樹脂をうすくコートしている。こ
のファイバーを数＋cm長にして観察したところ、クラッ
ドモード光は吸収除去されており、取り扱い易いファラ
デー回転シングルモードファイバーであることが判明し
た。
ー保護のためシリコン樹脂をうすくコートしている。こ
のファイバーを数＋cm長にして観察したところ、クラッ
ドモード光は吸収除去されており、取り扱い易いファラ
デー回転シングルモードファイバーであることが判明し
た。
第１図は実施例７番のガラスの分光透過率曲線、第２Ａ
図および第２Ｂ図は、実施例７番のガラスをジャケット
に用いた場合のファラデー回転シングルモードファイバ
ーの断面図と屈折率分布を示したものである。 １……コアー、２……クラッド、３……ジャケット層。
図および第２Ｂ図は、実施例７番のガラスをジャケット
に用いた場合のファラデー回転シングルモードファイバ
ーの断面図と屈折率分布を示したものである。 １……コアー、２……クラッド、３……ジャケット層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 6/44 ３２６ 7036−2Ｋ // Ｇ０２Ｆ 1/09 ５０１
Claims (1)
- 【請求項１】コアー、クラッド、ジャケットの３層構造
からなるシングルモードファイバーにおいて、コアー及
びクラッドのガラスが ＳｉＯ２ ５〜28wt％ Ｂ２Ｏ３ ０〜10wt％ Ａｌ２Ｏ３ ０〜５wt％ Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ 0.3〜2.5wt％ ＰｂＯ 69.5〜83.7wt％ だだし、 ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３ 16〜28wt％なる組
成のガラスであり、ジャケットのガラスが上記ガラスに Ｃｏ２Ｏ３ 0.001〜1.000wt％ Ｃｒ２Ｏ３ 0.003〜1.000wt％ ＣｕＯ 0.003〜1.000wt％ ＮｉＯ 0.010〜1.000wt％ Ｆｅ２Ｏ３ 0.050〜1.000wt％ Ｖ２Ｏ５ 0.050〜1.000wt％ ただし、 Co2O3+Cr2O3+CuO+NiO+Fe2O3+V2O5≦1.000wt％なる成分
を含んだガラスであることを特徴とするファラデー回転
シングルモードファイバー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60140450A JPH0650363B2 (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | フアラデ−回転シングルモ−ドフアイバ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60140450A JPH0650363B2 (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | フアラデ−回転シングルモ−ドフアイバ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS622211A JPS622211A (ja) | 1987-01-08 |
| JPH0650363B2 true JPH0650363B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=15268901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60140450A Expired - Lifetime JPH0650363B2 (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | フアラデ−回転シングルモ−ドフアイバ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650363B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03119931U (ja) * | 1990-03-20 | 1991-12-10 | ||
| JPH07121567B2 (ja) * | 1990-12-26 | 1995-12-25 | 日本特殊塗料株式会社 | 深絞り可能な軽量防音材 |
| JPH11186869A (ja) * | 1997-12-24 | 1999-07-09 | Murata Mfg Co Ltd | 積層型厚み縦圧電共振子 |
| JP2007051030A (ja) * | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Mitsumi Electric Co Ltd | ガラス、ガラス粉末、光ファイバー、光ファイバーアレイ及び光導波路 |
-
1985
- 1985-06-28 JP JP60140450A patent/JPH0650363B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS622211A (ja) | 1987-01-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |