JPH0685005B2 - 定偏波ファイバおよびその製造方法 - Google Patents
定偏波ファイバおよびその製造方法Info
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- JPH0685005B2 JPH0685005B2 JP60015195A JP1519585A JPH0685005B2 JP H0685005 B2 JPH0685005 B2 JP H0685005B2 JP 60015195 A JP60015195 A JP 60015195A JP 1519585 A JP1519585 A JP 1519585A JP H0685005 B2 JPH0685005 B2 JP H0685005B2
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/105—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type having optical polarisation effects
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
- C03B37/01211—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube
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- C03B2203/30—Polarisation maintaining [PM], i.e. birefringent products, e.g. with elliptical core, by use of stress rods, "PANDA" type fibres
- C03B2203/31—Polarisation maintaining [PM], i.e. birefringent products, e.g. with elliptical core, by use of stress rods, "PANDA" type fibres by use of stress-imparting rods, e.g. by insertion
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光ファイバ応用計測器、コヒーレント光伝送な
どにおいて用いられる偏波特性を保持し、かつ絶対単一
偏波帯域を有する定偏波フアイバとその製造方法に関す
るものである。
どにおいて用いられる偏波特性を保持し、かつ絶対単一
偏波帯域を有する定偏波フアイバとその製造方法に関す
るものである。
［従来の技術］ 従来の定偏波フアイバは、たとえば第２図a,b,cにそれ
ぞれ断面構造を示すような楕円コア形ファイバ、楕円ク
ラッド形ファイバ、非軸対称応力付与形ファイバなどが
用いられている。これら従来の楕円コア形ファイバ、楕
円クラッド形ファイバ、非軸対称応力付与形ファイバ
は、いずれも縮退した二つの直交偏波モード（HE11、HE
11）に対して意図的に複屈折性を与え、二つのモードの
結合を抑制し、偏波特性の向上を図った複屈折ファイバ
である。
ぞれ断面構造を示すような楕円コア形ファイバ、楕円ク
ラッド形ファイバ、非軸対称応力付与形ファイバなどが
用いられている。これら従来の楕円コア形ファイバ、楕
円クラッド形ファイバ、非軸対称応力付与形ファイバ
は、いずれも縮退した二つの直交偏波モード（HE11、HE
11）に対して意図的に複屈折性を与え、二つのモードの
結合を抑制し、偏波特性の向上を図った複屈折ファイバ
である。
直交する２つのモードがこれらの定偏波フアイバを伝播
するとき、伝播定数βx,βｙが異なりその差に比例して
一方のモードが他のモードへの変換がされにくくなる。
するとき、伝播定数βx,βｙが異なりその差に比例して
一方のモードが他のモードへの変換がされにくくなる。
従って、これらのファイバに一方のモードの光のみを入
射すればそのモードのみが伝播し、他のモードの光を入
射すればそのモードのみが出射される。また、両方のモ
ードの光を同時に入射すると一方のみが選択的に伝播さ
れることはなく、両方とも出射される。図において７、
７′はコア、８、８′はクラッド、９はジャケット、10
は応力付与部を示めす。
射すればそのモードのみが伝播し、他のモードの光を入
射すればそのモードのみが出射される。また、両方のモ
ードの光を同時に入射すると一方のみが選択的に伝播さ
れることはなく、両方とも出射される。図において７、
７′はコア、８、８′はクラッド、９はジャケット、10
は応力付与部を示めす。
［発明が解決しようとする問題点］ 複屈折ファイバで得らる複屈折率は、たかだか１×10-3
程度である。複屈折ファイバをファイバ・センサとして
利用した場合、センサの特性はほぼ複屈折率できまる
が、より高精度を要求されつつあるセンサの現状を考え
ると、複屈折ファイバでは限界がある。特性のより高い
センサを望む場合、絶対単一偏波ファイバの必要があ
る。また絶対単一偏波ファイバは、ファイバ・ポーララ
イザが実現できるなど大きなメリットがあり、絶対単一
偏波帯域を有し、かつ良好な偏波特性を有する定偏波フ
ァイバの実現がのぞまれている。
程度である。複屈折ファイバをファイバ・センサとして
利用した場合、センサの特性はほぼ複屈折率できまる
が、より高精度を要求されつつあるセンサの現状を考え
ると、複屈折ファイバでは限界がある。特性のより高い
センサを望む場合、絶対単一偏波ファイバの必要があ
る。また絶対単一偏波ファイバは、ファイバ・ポーララ
イザが実現できるなど大きなメリットがあり、絶対単一
偏波帯域を有し、かつ良好な偏波特性を有する定偏波フ
ァイバの実現がのぞまれている。
そこで本発明は、かかる問題点を解決するためＨ▲Ｅx
11▼、とＨ▲Ｅy 11▼を同時に入射しても一方のみしか
伝播しない絶対単一偏波帯域を有する定偏波ファイバと
その製造方法を提供するものである。
11▼、とＨ▲Ｅy 11▼を同時に入射しても一方のみしか
伝播しない絶対単一偏波帯域を有する定偏波ファイバと
その製造方法を提供するものである。
［問題を解決するための手段］ 本発明の定偏波ファイバは、屈折率n2,半径ａ″のコア
の外側に屈折率n1,半径ｂ″の内側クラッドを有し、そ
の外側に屈折率n0の外側クラッドを有し、コアの両側に
外側クラッドより熱膨張係数の大きいガラス部材を有し
コアに非軸対称の応力を与える定偏波ファイバであっ
て、それぞれの屈折率はn1＜n0＜n2であり、かつ0.001
＜（n2−n1）/n0≦0.007の関係があり、コア半径ａ″、
内側クラッド半径ｂ″は２≦ｂ″/a″≦７の関係にある
ことを特徴とする。
の外側に屈折率n1,半径ｂ″の内側クラッドを有し、そ
の外側に屈折率n0の外側クラッドを有し、コアの両側に
外側クラッドより熱膨張係数の大きいガラス部材を有し
コアに非軸対称の応力を与える定偏波ファイバであっ
て、それぞれの屈折率はn1＜n0＜n2であり、かつ0.001
＜（n2−n1）/n0≦0.007の関係があり、コア半径ａ″、
内側クラッド半径ｂ″は２≦ｂ″/a″≦７の関係にある
ことを特徴とする。
また本発明に係わる定偏波ファイバの製造方法は、屈折
率n2のコア用GeO2−SiO2ガラス層の外周に屈折率n1の内
側クラッド用SiO2−Ｆガラス層を有し、前記SiO2−Ｆガ
ラス層の外周に屈折率n0の外側クラッド用SiO2ガラス層
を有する第１のガラスロッドを準備し、前記コア用ガラ
ス層の両側に軸対称に開孔し、前記孔内に前記外側クラ
ッド用ガラス層より熱膨張係数の大なる第２ガラスロッ
ドを挿入してフアイバ母材を形成し、しかる後、前記フ
アイバ母材をコラップスし、これを線引きしてコア半径
ａ″、内側クラッド半径ｂ″の光ファイバを形成する各
工程を含む定偏波ファイバの製造方法であって、それぞ
れの屈折率はn1＜n0＜n2であり、かつ0.001＜（n2−
n1）/n0≦0.007の関係があり、コア半径ａ″、内側クラ
ッド半径ｂ″は２≦ｂ″/a″≦７の関係にあることを特
徴とする。
率n2のコア用GeO2−SiO2ガラス層の外周に屈折率n1の内
側クラッド用SiO2−Ｆガラス層を有し、前記SiO2−Ｆガ
ラス層の外周に屈折率n0の外側クラッド用SiO2ガラス層
を有する第１のガラスロッドを準備し、前記コア用ガラ
ス層の両側に軸対称に開孔し、前記孔内に前記外側クラ
ッド用ガラス層より熱膨張係数の大なる第２ガラスロッ
ドを挿入してフアイバ母材を形成し、しかる後、前記フ
アイバ母材をコラップスし、これを線引きしてコア半径
ａ″、内側クラッド半径ｂ″の光ファイバを形成する各
工程を含む定偏波ファイバの製造方法であって、それぞ
れの屈折率はn1＜n0＜n2であり、かつ0.001＜（n2−
n1）/n0≦0.007の関係があり、コア半径ａ″、内側クラ
ッド半径ｂ″は２≦ｂ″/a″≦７の関係にあることを特
徴とする。
［作用］ 上記の構成によれば、本発明に係わる定偏波フアイバ
は、直交偏波モードＨ▲Ｅx 11▼あるいはＨ▲Ｅy 11▼の
いずれかについて光が伝播しない遮断領域が形成され、
一方のモードは伝播するが、他方は伝播しないという絶
対単一偏波フアイバを実現することができる。
は、直交偏波モードＨ▲Ｅx 11▼あるいはＨ▲Ｅy 11▼の
いずれかについて光が伝播しない遮断領域が形成され、
一方のモードは伝播するが、他方は伝播しないという絶
対単一偏波フアイバを実現することができる。
［実施例］ 本発明の実施例を説明する前に、本発明の基礎となる原
理について以下に述べる。
理について以下に述べる。
一般に第３図に示すようなコア部11、クラッド部12の屈
折率分布を有するシングルモード光ファイバにおいて、
HE11モードには遮断波長は存在せず、どのような波長の
光も、HE11モードの電磁界エネルギはコア中にとじこめ
られる。然し第４図に示すようなコア部13、クラッド部
14の屈折率分布を有するシングルモード光ファイバは、
コア中の電磁界エネルギがクラッドにもれやすい構造を
しているため、コア−クラッド径比、比屈折率差を適当
に設定することにより、ある波長以上の光のHE11モード
の電磁界エネルギがコア中に閉じこめられない状態、す
なわち、遮断状態（カットオフ）となる。たとえば、第
４図に示すような構造の光ファイバの洩れ損失を計算に
より求めた例として、“ディプレスドーインデクスクラ
ッディンク（Ｗ型クラッド）を有する単一モード光導波
路の“放射”漏洩モード損失”アイイイイ．ジェイ．オ
ブキュー．イ.QE18巻、第10号、1982年10月（““Radia
ting"Leaky−Mode Losses in Single Mode Lightg
uides With Deprussed−Index Cladding" IEEE.J.o
f Q.E.Vol.QE18、No.10、Oct.1982）における計算結果
を第５図に示す。第５図において、コアの半径がａ′、
屈折率がｎ、内側クラッド部分の外半径がｂ′、屈折率
がn1、外側クラッド部分の屈折率がn0であり、ｒはコア
中心からの距離を示す。また、△、△′は夫々比屈折率
差であり、 △＝（ｎ−n0）/n0×100（％） △′＝（n1−n0）/n0×100（％） である。
折率分布を有するシングルモード光ファイバにおいて、
HE11モードには遮断波長は存在せず、どのような波長の
光も、HE11モードの電磁界エネルギはコア中にとじこめ
られる。然し第４図に示すようなコア部13、クラッド部
14の屈折率分布を有するシングルモード光ファイバは、
コア中の電磁界エネルギがクラッドにもれやすい構造を
しているため、コア−クラッド径比、比屈折率差を適当
に設定することにより、ある波長以上の光のHE11モード
の電磁界エネルギがコア中に閉じこめられない状態、す
なわち、遮断状態（カットオフ）となる。たとえば、第
４図に示すような構造の光ファイバの洩れ損失を計算に
より求めた例として、“ディプレスドーインデクスクラ
ッディンク（Ｗ型クラッド）を有する単一モード光導波
路の“放射”漏洩モード損失”アイイイイ．ジェイ．オ
ブキュー．イ.QE18巻、第10号、1982年10月（““Radia
ting"Leaky−Mode Losses in Single Mode Lightg
uides With Deprussed−Index Cladding" IEEE.J.o
f Q.E.Vol.QE18、No.10、Oct.1982）における計算結果
を第５図に示す。第５図において、コアの半径がａ′、
屈折率がｎ、内側クラッド部分の外半径がｂ′、屈折率
がn1、外側クラッド部分の屈折率がn0であり、ｒはコア
中心からの距離を示す。また、△、△′は夫々比屈折率
差であり、 △＝（ｎ−n0）/n0×100（％） △′＝（n1−n0）/n0×100（％） である。
たとえば△＝0.25％、ｂ′/a′＝６の場合、波長λ＝1.
51μｍでもれ損失が急増し、実効的に遮断状態となって
いることがわかる。このような構造の光ファイバにおい
て、コアに複屈折性を与えることにより、絶対単一偏波
が可能となる。
51μｍでもれ損失が急増し、実効的に遮断状態となって
いることがわかる。このような構造の光ファイバにおい
て、コアに複屈折性を与えることにより、絶対単一偏波
が可能となる。
すなわち、第６図のような非軸対称応力付与形の光ファ
イバのモードＨ▲Ｅx 11▼,H▲Ｅy 11▼に対する屈折率分
布は第７図のようになる。第６図で15は屈折率ｎ′のコ
ア、16はクラッド、17は応力付与部でいずれも屈折率は
ｎである。第７図の屈折率分布でnx−nyは光ファイバの
複屈折率Ｂで与えられる。なおnxおよびnyはそれぞれコ
ア中のｘ偏波モード、ｙ偏波モードの感ずる屈折率であ
りnx−ny＝Ｂである。図７に示されたnx、nyの夫々に対
応する比屈折率差△nx、△nyを求めることにより、第５
図と同じ手法により各Ｈ▲Ｅx 11▼モード,H▲Ｅy 11▼モ
ードの洩れ損失を求めることができる。
イバのモードＨ▲Ｅx 11▼,H▲Ｅy 11▼に対する屈折率分
布は第７図のようになる。第６図で15は屈折率ｎ′のコ
ア、16はクラッド、17は応力付与部でいずれも屈折率は
ｎである。第７図の屈折率分布でnx−nyは光ファイバの
複屈折率Ｂで与えられる。なおnxおよびnyはそれぞれコ
ア中のｘ偏波モード、ｙ偏波モードの感ずる屈折率であ
りnx−ny＝Ｂである。図７に示されたnx、nyの夫々に対
応する比屈折率差△nx、△nyを求めることにより、第５
図と同じ手法により各Ｈ▲Ｅx 11▼モード,H▲Ｅy 11▼モ
ードの洩れ損失を求めることができる。
即ち、△nx＝（nx−n0）/n0×100（％） △ny＝（ny−n0）/n0×100（％） また、nx−ny＝Ｂ＞０であることから △nx＝（Ｂ＋ny−n0）/n0×100（％） ＝（B/n0）×100（％）＋△nyとなる。
一方、△nx、△nyは夫々第５図に示されているように△
ｎが大きくなると洩れ損失は小さくなる特性を有する。
ｎが大きくなると洩れ損失は小さくなる特性を有する。
ところで、上記の△nx、△nyは△nx＞△nyの関係にある
ことから、Ｈ▲Ｅy 11▼モードの洩れ損失は大きく、Ｈ
▲Ｅx 11▼モードの洩れ損失は小さい帯域、即ち、Ｈ▲
Ｅx 11▼モードのみが伝播可能な帯域（絶対単一偏波帯
域）が存在することになる。たとえば比屈折率差△＝0.
23％、ｂ′/a′＝６、Ｂ＝6.0×10-4の、第８図a,bに構
造および屈折率分布を示すような光ファイバにおいて
は、Ｈ▲Ｅx 11▼は、もれ損失α（ 1.6 ）＝0dB/Kmに対し
てＨ▲Ｅy 11▼は、α（ 1.6 ）＝40dB/Kmとなり、波長λ
＝1.6μｍの近辺ではＨ▲Ｅx 11▼のみ伝播可能な帯域が
存在することになる。
ことから、Ｈ▲Ｅy 11▼モードの洩れ損失は大きく、Ｈ
▲Ｅx 11▼モードの洩れ損失は小さい帯域、即ち、Ｈ▲
Ｅx 11▼モードのみが伝播可能な帯域（絶対単一偏波帯
域）が存在することになる。たとえば比屈折率差△＝0.
23％、ｂ′/a′＝６、Ｂ＝6.0×10-4の、第８図a,bに構
造および屈折率分布を示すような光ファイバにおいて
は、Ｈ▲Ｅx 11▼は、もれ損失α（ 1.6 ）＝0dB/Kmに対し
てＨ▲Ｅy 11▼は、α（ 1.6 ）＝40dB/Kmとなり、波長λ
＝1.6μｍの近辺ではＨ▲Ｅx 11▼のみ伝播可能な帯域が
存在することになる。
第８図で18はコア、19、20はそれぞれ内側および外側ク
ラッド、21は応力付与部を示す。
ラッド、21は応力付与部を示す。
本発明は上述した原理を基に絶対単一偏波帯域を有し、
かつ良好な偏波特性を有する定偏波ファイバおよびその
製造方法を提供するものである。本発明は、材質の異な
る三種類のガラスからなるガラスロッドを加工する工程
を含むことを特徴としている。また、本発明では絶対単
一偏波帯域を有するための屈折率分布を実現し、さらに
非軸対称応力付与効果を増大するために、コア用ガラス
にSiO2−GeO2を、内側クラッドにSiO2−Ｆを、外側クラ
ッドにSiO2をそれぞれ用いる。コア用ガラス成分のGeO2
はガラスの屈折率を増加し、内側クラッド用ガラス成分
のＦはガラスの屈折率を下げる働きがあるため、本発明
の構造のガラスロッドは第４図に示したような屈折率分
布を有する。また内側クラッドを構成するSiO2−Ｆは、
従来クラッドに用いられており、本発明において外側ク
ラッドとして用いるSiO2より熱膨張係数が小さいため、
応力付与部とクラッドの熱膨張の差が大きくなり、応力
付与効果が増大し、その結果高い複屈折性が得られ、偏
波特性の向上も可能となる。
かつ良好な偏波特性を有する定偏波ファイバおよびその
製造方法を提供するものである。本発明は、材質の異な
る三種類のガラスからなるガラスロッドを加工する工程
を含むことを特徴としている。また、本発明では絶対単
一偏波帯域を有するための屈折率分布を実現し、さらに
非軸対称応力付与効果を増大するために、コア用ガラス
にSiO2−GeO2を、内側クラッドにSiO2−Ｆを、外側クラ
ッドにSiO2をそれぞれ用いる。コア用ガラス成分のGeO2
はガラスの屈折率を増加し、内側クラッド用ガラス成分
のＦはガラスの屈折率を下げる働きがあるため、本発明
の構造のガラスロッドは第４図に示したような屈折率分
布を有する。また内側クラッドを構成するSiO2−Ｆは、
従来クラッドに用いられており、本発明において外側ク
ラッドとして用いるSiO2より熱膨張係数が小さいため、
応力付与部とクラッドの熱膨張の差が大きくなり、応力
付与効果が増大し、その結果高い複屈折性が得られ、偏
波特性の向上も可能となる。
さらに本発明は、上に述べた構造の最内部にコア用のSi
O−GeO2ガラス、その外側に内側クラッド用のSiO2−Ｆ
ガラス、最外部に外側クラッド用SiO2からなるガラスロ
ッドのコア用SiO−GeO2ガラス層の両側の軸対称の位置
に開孔し、孔の内面を火炎研磨し、さらにガッラスロッ
ド全体を弗酸洗浄した後、孔内に熱膨張係数の大きいガ
ラスロッドを挿入してファイバ母材を形成し、ファイバ
母材を抵抗炉を用いてコラプスしさらに線引きする。
O−GeO2ガラス、その外側に内側クラッド用のSiO2−Ｆ
ガラス、最外部に外側クラッド用SiO2からなるガラスロ
ッドのコア用SiO−GeO2ガラス層の両側の軸対称の位置
に開孔し、孔の内面を火炎研磨し、さらにガッラスロッ
ド全体を弗酸洗浄した後、孔内に熱膨張係数の大きいガ
ラスロッドを挿入してファイバ母材を形成し、ファイバ
母材を抵抗炉を用いてコラプスしさらに線引きする。
上述の各工程により、屈折率n2の外側に屈折率n1（n1＜
n2）の内側クラッドを、さらに内側クラッドの外側に屈
折率n0（n1＜n0＜n2）の外側クラッドを有する光ファイ
バで、かつコアの両側に熱膨張係数の大きいガラス層を
有し、コアに対し非軸対称な応力を与える構造を有する
定偏波ファイバを製造することを特徴とする。
n2）の内側クラッドを、さらに内側クラッドの外側に屈
折率n0（n1＜n0＜n2）の外側クラッドを有する光ファイ
バで、かつコアの両側に熱膨張係数の大きいガラス層を
有し、コアに対し非軸対称な応力を与える構造を有する
定偏波ファイバを製造することを特徴とする。
次に実施例に基づいて説明する。第１図ａ乃至ｄによる
定偏波ファイバの製造方法の主要工程を説明する図であ
る。屈折率n2、半径ａ″のSiO2−GeO2ガラス層１、屈折
率n1、半径ｂ″のSiO2−Ｆガラス層２、屈折率n0、半径
ｃ″のSiO2ガラス層３からなる３層構造のガラスロッド
（第１図ａ）に、外周相互の最短距離間の間隔2d,半径
ｒの孔41、42を軸対称に２個開孔し、孔41、42の内面を
火炎研磨した後、さらにHFで洗浄を行い、内面を鏡面仕
上げする（第１図ｂ）。絶対単一偏波の機能を実現させ
るためには直交偏波モードＨ▲Ｅx 11▼とＨ▲Ｅy 11▼に
遮断波長（λCX、λCY）の存在することが必要であり、
本発明者等はパラメータｂ″/a″，（n2−n1）/n0によ
って有効な遮断波長を実現せしめることを実験的に見出
した。
定偏波ファイバの製造方法の主要工程を説明する図であ
る。屈折率n2、半径ａ″のSiO2−GeO2ガラス層１、屈折
率n1、半径ｂ″のSiO2−Ｆガラス層２、屈折率n0、半径
ｃ″のSiO2ガラス層３からなる３層構造のガラスロッド
（第１図ａ）に、外周相互の最短距離間の間隔2d,半径
ｒの孔41、42を軸対称に２個開孔し、孔41、42の内面を
火炎研磨した後、さらにHFで洗浄を行い、内面を鏡面仕
上げする（第１図ｂ）。絶対単一偏波の機能を実現させ
るためには直交偏波モードＨ▲Ｅx 11▼とＨ▲Ｅy 11▼に
遮断波長（λCX、λCY）の存在することが必要であり、
本発明者等はパラメータｂ″/a″，（n2−n1）/n0によ
って有効な遮断波長を実現せしめることを実験的に見出
した。
第９図にｂ″/a″，（n2−n1）/n0によって決定される
絶対単一偏波の機能（△λ＝λCX−λCY）の関係を示
す。
絶対単一偏波の機能（△λ＝λCX−λCY）の関係を示
す。
即ち、△λが大きい程広い波長域で絶対単一偏波領域が
実現され、安定に伝播できるためには△λ＞100（nm）
であることが必要であり、これを満足するためには２≦
ｂ″/a″≦７かつ0.001≦（n2−n1）/n0≦0.007であ
る。
実現され、安定に伝播できるためには△λ＞100（nm）
であることが必要であり、これを満足するためには２≦
ｂ″/a″≦７かつ0.001≦（n2−n1）/n0≦0.007であ
る。
またSiO2−GeO2ガラス層１およびSiO2ガラス層３を形成
するSiO2−GeO2ガラスおよびSiO2ガラスに上記の関係を
満たす範囲で弗素Ｆを添加してもよい。
するSiO2−GeO2ガラスおよびSiO2ガラスに上記の関係を
満たす範囲で弗素Ｆを添加してもよい。
開孔した孔41、42に、B2O3,Al2O3,GeO2,P2O5,Fなどを複
数添加して熱膨張係数をSiO2より大としたガラスロッド
51、52を挿入してファイバ母材を形成する（第１図
ｃ）。
数添加して熱膨張係数をSiO2より大としたガラスロッド
51、52を挿入してファイバ母材を形成する（第１図
ｃ）。
第１図ｃのファイバ母材を抵抗炉、たとえば電気炉を用
いてコラプスしながら径0.10〜0.20mmφ程度に線引き
し、屈折率n2のコアの外側に屈折率n1の内側クラッドを
有し、さらに外側に屈折率n0の外側クラッドを有する光
ファイバで、コアの両側に熱膨張係数の大きいガラス層
を軸対称に有する構造の定偏波ファイバ６を得る（第１
図ｄ）。
いてコラプスしながら径0.10〜0.20mmφ程度に線引き
し、屈折率n2のコアの外側に屈折率n1の内側クラッドを
有し、さらに外側に屈折率n0の外側クラッドを有する光
ファイバで、コアの両側に熱膨張係数の大きいガラス層
を軸対称に有する構造の定偏波ファイバ６を得る（第１
図ｄ）。
次に本発明の具体的実施例を示す。屈折率1.4614、直径
1.0mmφのSiO−GeO2−Ｆガラス層を中心とし、その外周
に順次屈折率1.4541,直径6.0mmφのSiO2−Ｆガラス層お
よび屈折率1.4585、直径40.0mmφのSiO2ガラス層を有す
る３層構造のガラスロッドに、中心に軸対称に外周の最
短距離の間隔4.0mmで直径15.0mmφの孔を２個開孔し、
孔の内面を火炎研磨し、さらにガラスロッドを10％濃度
の弗酸液に30分浸積して洗浄した後、孔の中に15wt％の
B2O3を含む直径14.0mmφのSiO2−B2O3ガラスロッドを挿
入してファイバ母材を形成し、ファイバ母材をカーボン
抵抗炉を用いて、温度約2000℃、線引速度約30m/分で外
径150μｍφに線引した。
1.0mmφのSiO−GeO2−Ｆガラス層を中心とし、その外周
に順次屈折率1.4541,直径6.0mmφのSiO2−Ｆガラス層お
よび屈折率1.4585、直径40.0mmφのSiO2ガラス層を有す
る３層構造のガラスロッドに、中心に軸対称に外周の最
短距離の間隔4.0mmで直径15.0mmφの孔を２個開孔し、
孔の内面を火炎研磨し、さらにガラスロッドを10％濃度
の弗酸液に30分浸積して洗浄した後、孔の中に15wt％の
B2O3を含む直径14.0mmφのSiO2−B2O3ガラスロッドを挿
入してファイバ母材を形成し、ファイバ母材をカーボン
抵抗炉を用いて、温度約2000℃、線引速度約30m/分で外
径150μｍφに線引した。
上述の工程で得られた光ファイバの複屈折率を波長0.85
μｍのLEDを用いて測定した結果、複屈折率Ｂ＝5.0×10
-4であった。またＨ▲Ｅx 11▼,H▲Ｅy 11▼について波長
λ＝1.55μｍのもれ損失を測定した結果、Ｈ▲Ｅx 11▼
ではもれ損失α＝2dB/Km、Ｈ▲Ｅy 11▼ではα≧10dB/Km
であり、二つの直交偏波モードＨ▲Ｅx 11▼、Ｈ▲Ｅy 11
▼では明らかに洩れ損失の違いが見られた。この時の遮
断波長はλcx＝1.7μｍ、λcy＝1.58μｍであり、△λ
＝λcx−λcy＝120nmであった。即ち、絶対単一偏波帯
域の存在が確認された。
μｍのLEDを用いて測定した結果、複屈折率Ｂ＝5.0×10
-4であった。またＨ▲Ｅx 11▼,H▲Ｅy 11▼について波長
λ＝1.55μｍのもれ損失を測定した結果、Ｈ▲Ｅx 11▼
ではもれ損失α＝2dB/Km、Ｈ▲Ｅy 11▼ではα≧10dB/Km
であり、二つの直交偏波モードＨ▲Ｅx 11▼、Ｈ▲Ｅy 11
▼では明らかに洩れ損失の違いが見られた。この時の遮
断波長はλcx＝1.7μｍ、λcy＝1.58μｍであり、△λ
＝λcx−λcy＝120nmであった。即ち、絶対単一偏波帯
域の存在が確認された。
［発明の効果］ 以上述べたように、本発明の定偏波ファイバは直交偏波
モードＨ▲Ｅx 11▼あるいはＨ▲Ｅy 11▼のいずれかにつ
いて光が伝播しない遮断領域が形成され、一方のモード
は伝播するが、他方は伝播しないという絶対単一偏波フ
アイバを実現することができる。かかる絶対単一偏波フ
アイバを光ファイバの応用計測あるいはコヒーレント光
伝送に適用すると外部雑音に影響されにくい伝送システ
ムを構成することができる。
モードＨ▲Ｅx 11▼あるいはＨ▲Ｅy 11▼のいずれかにつ
いて光が伝播しない遮断領域が形成され、一方のモード
は伝播するが、他方は伝播しないという絶対単一偏波フ
アイバを実現することができる。かかる絶対単一偏波フ
アイバを光ファイバの応用計測あるいはコヒーレント光
伝送に適用すると外部雑音に影響されにくい伝送システ
ムを構成することができる。
第１図ａ乃至ｄは本発明による定偏波ファイバの製造方
法の主要工程を説明する図、第２図ａ乃至ｃは従来の定
偏波ファイバ３種類の断面構造図、第３図および第４図
は通常のシングルモード光ファイバの２種類の屈折率分
布を説明する図、第５図は第４図の屈折率分布を有する
構造の光ファイバのもれ損失を算出した結果を示す図、
第６図は非軸対称応力付与形の光ファイバの断面構造
図、第７図は第６図の非軸対称応力付与形の光ファイバ
の屈折率分布を説明する図、第８図a,bは複屈折率性を
有する光ファイバの断面構造および屈折率分布を示す
図，第９図はｂ″/a″と（n2−n1）/n0によって決定さ
れる絶対単一偏波の機能の関係を示す図である。 １……GeO2−SiO2ガラス層、２……SiO2−Ｆガラス層、
３……SiO2ガラス層、41、42……孔、51、52……ガラス
ロッド、６……定偏波ファイバ、７、７′……コア、
８、８′……クラッド、９……ジャケット、10……応力
付与部、11……コア部、12……クラッド部、13……コア
部、14……クラッド部、15……コア、16……クラッド、
17……応力付与部、18……コア、19……内部クラッド、
20……外部クラッド、21……応力付与部
法の主要工程を説明する図、第２図ａ乃至ｃは従来の定
偏波ファイバ３種類の断面構造図、第３図および第４図
は通常のシングルモード光ファイバの２種類の屈折率分
布を説明する図、第５図は第４図の屈折率分布を有する
構造の光ファイバのもれ損失を算出した結果を示す図、
第６図は非軸対称応力付与形の光ファイバの断面構造
図、第７図は第６図の非軸対称応力付与形の光ファイバ
の屈折率分布を説明する図、第８図a,bは複屈折率性を
有する光ファイバの断面構造および屈折率分布を示す
図，第９図はｂ″/a″と（n2−n1）/n0によって決定さ
れる絶対単一偏波の機能の関係を示す図である。 １……GeO2−SiO2ガラス層、２……SiO2−Ｆガラス層、
３……SiO2ガラス層、41、42……孔、51、52……ガラス
ロッド、６……定偏波ファイバ、７、７′……コア、
８、８′……クラッド、９……ジャケット、10……応力
付与部、11……コア部、12……クラッド部、13……コア
部、14……クラッド部、15……コア、16……クラッド、
17……応力付与部、18……コア、19……内部クラッド、
20……外部クラッド、21……応力付与部
フロントページの続き (72)発明者 彈塚 俊雄 神奈川県横浜市戸塚区田谷町１番地 住友 電気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 茗荷谷 徹 神奈川県横浜市戸塚区田谷町１番地 住友 電気工業株式会社横浜製作所内
Claims (2)
- 【請求項１】屈折率n2、半径ａ″のコアの外側に屈折率
n1、半径ｂ″の内側クラッドを有し、その外側に屈折率
n0の外側クラッドを有し、コアの両側に外側クラッドよ
り熱膨張係数の大きいガラス部材を有しコアに非軸対称
の応力を与える定偏波ファイバであって、 それぞれの屈折率はn1＜n0＜n2であり、かつ0.001＜（n
2−n1）/n0≦0.007の関係があり、コア半径ａ″，内側
クラッド半径ｂ″は２≦ｂ″/a″≦７の関係にあること
を特徴とする定偏波ファイバ。 - 【請求項２】屈折率n2のコア用GeO2−SiO2ガラス層の外
周に屈折率n1の内側クラッド用SiO2−Ｆガラス層を有
し、前記SiO2−Ｆガラス層の外周に屈折率n0の外側クラ
ッド用SiO2ガラス層を有する第１のガラスロッドを準備
し、前記コア用ガラス層の両側に軸対称に開孔し、前記
孔内に前記外側クラッド用ガラス層より熱膨張係数の大
なる第２のガラスロッドを挿入してファイバ母材を形成
し、しかる後、前記ファイバ母材をコラップスし、これ
を線引きしてコア半径ａ″、内側クラッド半径ｂ″の光
ファイバを形成する各工程を含む定偏波ファイバの製造
方法であって、 それぞれの屈折率はn1＜n0＜n2であり、かつ0.001＜（n
2−n1）/n0≦0.007の関係があり、コア半径ａ″，内側
クラッド半径ｂ″は２≦ｂ″/a″≦７の関係にあること
を特徴とする定偏波ファイバの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60015195A JPH0685005B2 (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | 定偏波ファイバおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60015195A JPH0685005B2 (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | 定偏波ファイバおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61174135A JPS61174135A (ja) | 1986-08-05 |
| JPH0685005B2 true JPH0685005B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=11882075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60015195A Expired - Lifetime JPH0685005B2 (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | 定偏波ファイバおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0685005B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200012041A1 (en) * | 2017-03-22 | 2020-01-09 | Fujikura Ltd. | Polarization maintaining fiber, optical device, preform of polarization maintaining fiber, and manufacturing method |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01287603A (ja) * | 1988-05-16 | 1989-11-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 絶対単一偏波光ファイバ |
| JPH0225806A (ja) * | 1988-07-15 | 1990-01-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 偏波保持光ファイバおよびその製造方法 |
| JPH02187706A (ja) * | 1989-01-17 | 1990-07-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 単一偏波光ファイバ |
| EP0630864A3 (en) * | 1993-05-24 | 1995-05-24 | Sumitomo Electric Industries | Method of manufacturing an optical fiber with polarization conservation. |
| US7116887B2 (en) * | 2002-03-19 | 2006-10-03 | Nufern | Optical fiber |
| US8434330B2 (en) * | 2009-10-22 | 2013-05-07 | Ofs Fitel, Llc | Techniques for manufacturing birefringent optical fiber |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58104035A (ja) * | 1981-12-14 | 1983-06-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 単一偏波単一モ−ド光フアイバの製造方法 |
| JPS5992929A (ja) * | 1982-11-17 | 1984-05-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 偏波保持光フアイバの製造方法 |
-
1985
- 1985-01-29 JP JP60015195A patent/JPH0685005B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58104035A (ja) * | 1981-12-14 | 1983-06-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 単一偏波単一モ−ド光フアイバの製造方法 |
| JPS5992929A (ja) * | 1982-11-17 | 1984-05-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 偏波保持光フアイバの製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200012041A1 (en) * | 2017-03-22 | 2020-01-09 | Fujikura Ltd. | Polarization maintaining fiber, optical device, preform of polarization maintaining fiber, and manufacturing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61174135A (ja) | 1986-08-05 |
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