JPH1082918A - 光ファイバグレーティング - Google Patents
光ファイバグレーティングInfo
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- JPH1082918A JPH1082918A JP8237856A JP23785696A JPH1082918A JP H1082918 A JPH1082918 A JP H1082918A JP 8237856 A JP8237856 A JP 8237856A JP 23785696 A JP23785696 A JP 23785696A JP H1082918 A JPH1082918 A JP H1082918A
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- 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
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- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02057—Optical fibres with cladding with or without a coating comprising gratings
- G02B6/02076—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings
- G02B6/0208—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by their structure, wavelength response
- G02B6/021—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by their structure, wavelength response characterised by the core or cladding or coating, e.g. materials, radial refractive index profiles, cladding shape
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- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02042—Multicore optical fibres
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光ファイバグレーティングにおいて、回折格
子による反射波長帯域より短波長帯域で損失が発生する
問題があった。 【解決手段】 光ファイバの構成を中心部に最大屈折
率ｎ1のコアを有し、その外側に屈折率ｎ2の第１クラッ
ド、さらのその外側に屈折率ｎ3の第２クラッドを有
し、各屈折率がｎ1＞ｎ3＞ｎ2であり、コア半径ａ，使
用波長λである時、Ｖ＝２πａ／λ×（ｎ1 2−ｎ2 2）
1/2で表される正規化周波数Ｖが２．４０５以上であ
り、かつ、前記光ファイバ構成における第２クラッドの
屈折率ｎ3が２次モードの実効屈折率Ｎ2より大きく、基
底モードの実効屈折率Ｎ1より小さくして、短波長帯域
の損失を抑制する。
子による反射波長帯域より短波長帯域で損失が発生する
問題があった。 【解決手段】 光ファイバの構成を中心部に最大屈折
率ｎ1のコアを有し、その外側に屈折率ｎ2の第１クラッ
ド、さらのその外側に屈折率ｎ3の第２クラッドを有
し、各屈折率がｎ1＞ｎ3＞ｎ2であり、コア半径ａ，使
用波長λである時、Ｖ＝２πａ／λ×（ｎ1 2−ｎ2 2）
1/2で表される正規化周波数Ｖが２．４０５以上であ
り、かつ、前記光ファイバ構成における第２クラッドの
屈折率ｎ3が２次モードの実効屈折率Ｎ2より大きく、基
底モードの実効屈折率Ｎ1より小さくして、短波長帯域
の損失を抑制する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバのコア
部の屈折率が光軸に沿って周期的に変化するように形成
された光ファイバグレーティングに関するものである。
部の屈折率が光軸に沿って周期的に変化するように形成
された光ファイバグレーティングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ファイバ通信技術の進展にとも
ない、ネットワークの複雑化や信号波長の多重化などが
進行し、システム構成は高度化しつつある。このような
光通信システムでは、光回路素子の重要性が増大してい
る。
ない、ネットワークの複雑化や信号波長の多重化などが
進行し、システム構成は高度化しつつある。このような
光通信システムでは、光回路素子の重要性が増大してい
る。
【０００３】光回路素子における一般的構成の一つとし
てのファイバ型素子は、小型で挿入損失が小さいこと
や、光ファイバとの接続が容易であること等の利点を有
している。そして、このようなファイバ型素子として、
ファイバ型フィルターが知られている。
てのファイバ型素子は、小型で挿入損失が小さいこと
や、光ファイバとの接続が容易であること等の利点を有
している。そして、このようなファイバ型素子として、
ファイバ型フィルターが知られている。
【０００４】最近では、コア部に酸化ゲルマニウムをド
ープした石英系光ファイバについて、紫外光照射によっ
てコア部の屈折率が変化するという知見が周知であり、
このような光誘起屈折率変化を利用したファイバ型フィ
ルターとして、光ファイバ型回折格子が研究開発されて
いる。
ープした石英系光ファイバについて、紫外光照射によっ
てコア部の屈折率が変化するという知見が周知であり、
このような光誘起屈折率変化を利用したファイバ型フィ
ルターとして、光ファイバ型回折格子が研究開発されて
いる。
【０００５】この光ファイバ型回折格子は、光ファイバ
内を進行する光のうち特定波長の光部分を反射するもの
であり、一般に、紫外光の照射によって光ファイバのコ
ア部に屈折率が光軸に沿って周期的に変化した領域を形
成する（グレーティング）ことにより製造されている。
内を進行する光のうち特定波長の光部分を反射するもの
であり、一般に、紫外光の照射によって光ファイバのコ
ア部に屈折率が光軸に沿って周期的に変化した領域を形
成する（グレーティング）ことにより製造されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、回折格子が
存在すると伝搬モードの一部がクラッドモードに結合、
あるいは高次モードに変換され、これらのコードは受光
端まで伝搬しないのでレベル変動となって現われる。こ
の損失は図６に示すように、特にグレーティング波長帯
域よりも短波長領域において発生し、波長多重伝送にお
いて波形歪みの原因となり、伝送品質を劣化する原因と
なっていた。 このクラッドモードの発生を抑制する手
段として、クラッドにもＧｅを添加してコア、クラッド
全域にグレーティングを刻む方法（ＯＦＣ-´９５，Ｐ
Ｄ５-２〜５-５）、あるいは通常の光ファイバに較べて
コア径が大きく、比屈折率差も大きくして基底モードだ
けでなく、高次モードも伝搬可能とする方法（１９９６
年電子情報通信学会総合大会：ＳＢ-１１-３）が検討さ
れている。
存在すると伝搬モードの一部がクラッドモードに結合、
あるいは高次モードに変換され、これらのコードは受光
端まで伝搬しないのでレベル変動となって現われる。こ
の損失は図６に示すように、特にグレーティング波長帯
域よりも短波長領域において発生し、波長多重伝送にお
いて波形歪みの原因となり、伝送品質を劣化する原因と
なっていた。 このクラッドモードの発生を抑制する手
段として、クラッドにもＧｅを添加してコア、クラッド
全域にグレーティングを刻む方法（ＯＦＣ-´９５，Ｐ
Ｄ５-２〜５-５）、あるいは通常の光ファイバに較べて
コア径が大きく、比屈折率差も大きくして基底モードだ
けでなく、高次モードも伝搬可能とする方法（１９９６
年電子情報通信学会総合大会：ＳＢ-１１-３）が検討さ
れている。
【０００７】前者の場合は、クラッド部に均一に弗素を
添加して屈折率を下げる必要があり、製作上に問題があ
る。後者の場合は、高次モードを発生させないように励
振する必要があり、また光ファイバの曲げ等によって高
次モードが生じるので、実用上問題がある。
添加して屈折率を下げる必要があり、製作上に問題があ
る。後者の場合は、高次モードを発生させないように励
振する必要があり、また光ファイバの曲げ等によって高
次モードが生じるので、実用上問題がある。
【０００８】そこで本発明の目的は、コア内を伝搬する
光パワーの割合を大きくして光パワーの閉じ込め率を大
きくすると共に、製造が容易で通常の光ファイバと同等
に取り扱うことのできる光ファイバグレーティングを提
供するものである。
光パワーの割合を大きくして光パワーの閉じ込め率を大
きくすると共に、製造が容易で通常の光ファイバと同等
に取り扱うことのできる光ファイバグレーティングを提
供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる光ファイ
バグレーティングは、コアの屈折率が光軸に沿って周期
的に変化するように形成された光ファイバグレーティン
グにおいて、光ファイバは中心部に最大屈折率ｎ1のコ
アを有し、その外側に屈折率ｎ2の第１クラッド、さら
のその外側に屈折率ｎ3の第２クラッドを有し、各屈折
率がｎ1＞ｎ3＞ｎ2であり、コア半径ａ，使用波長λで
ある時、Ｖ＝２πａ／λ×（ｎ1 2−ｎ2 2）1/ 2で 表され
るＶが２．４以上とする第１の要件と、第２クラッドの
屈折率ｎ2が２次モードの実効屈折率より大きく、基底
モードの実効屈折率より 小さくする第２の要件とを付
加することを特徴とする。
バグレーティングは、コアの屈折率が光軸に沿って周期
的に変化するように形成された光ファイバグレーティン
グにおいて、光ファイバは中心部に最大屈折率ｎ1のコ
アを有し、その外側に屈折率ｎ2の第１クラッド、さら
のその外側に屈折率ｎ3の第２クラッドを有し、各屈折
率がｎ1＞ｎ3＞ｎ2であり、コア半径ａ，使用波長λで
ある時、Ｖ＝２πａ／λ×（ｎ1 2−ｎ2 2）1/ 2で 表され
るＶが２．４以上とする第１の要件と、第２クラッドの
屈折率ｎ2が２次モードの実効屈折率より大きく、基底
モードの実効屈折率より 小さくする第２の要件とを付
加することを特徴とする。
【００１０】この発明によれば、Ｖを２．４以上とする
こと（第１の要件）によってコアの外径あるいは屈折率
が大きくなり、コア内を伝搬する光パワーの割合はコア
の外側に沁みだして伝搬する光パワーの割合に比して大
きくなる（ここでは、基底モードのパワーに対して基底
モードの内のコア内を伝搬する割合を閉じ込め率とい
う）。閉じ込め率を大きくしたので、クラッドモードと
結合する割合が減少する。
こと（第１の要件）によってコアの外径あるいは屈折率
が大きくなり、コア内を伝搬する光パワーの割合はコア
の外側に沁みだして伝搬する光パワーの割合に比して大
きくなる（ここでは、基底モードのパワーに対して基底
モードの内のコア内を伝搬する割合を閉じ込め率とい
う）。閉じ込め率を大きくしたので、クラッドモードと
結合する割合が減少する。
【００１１】また、第２クラッドの屈折率ｎ3が２次モ
ードの実効屈折率Ｎ2より大きく、基底モードの実効屈
折率Ｎ1より小さくする（第２の要件）ことによって、
基底モードはコア内を伝搬することができるが、高次モ
ードを伝搬できなくしているなる。
ードの実効屈折率Ｎ2より大きく、基底モードの実効屈
折率Ｎ1より小さくする（第２の要件）ことによって、
基底モードはコア内を伝搬することができるが、高次モ
ードを伝搬できなくしているなる。
【００１２】したがって、上記第１の要件と同時に第２
の要件を付与することによって、コア内には基底モード
のみしか伝搬することができず、また、その基底モード
の光パワーはクラッド部に沁みだした部分に比べて十分
大きくすることができ、光パワーはコア内に閉じ込めら
れた状態で伝送することができる。
の要件を付与することによって、コア内には基底モード
のみしか伝搬することができず、また、その基底モード
の光パワーはクラッド部に沁みだした部分に比べて十分
大きくすることができ、光パワーはコア内に閉じ込めら
れた状態で伝送することができる。
【００１３】第２の要件を具体的に求めるには、コアと
第２クラッドとの間隔、即ち第１クラッドの厚さを調整
することによって得られる。
第２クラッドとの間隔、即ち第１クラッドの厚さを調整
することによって得られる。
【００１４】一方ではコアの直径あるいは屈折率を大き
くしてコア内への光パワーの閉じ込め率を高くし、他方
では第１クラッドおよび第２のクラッドの大きさ並びに
コアと第２クラッドとの間隔を規制して基底モードのみ
が伝搬可能の構成とするものである。
くしてコア内への光パワーの閉じ込め率を高くし、他方
では第１クラッドおよび第２のクラッドの大きさ並びに
コアと第２クラッドとの間隔を規制して基底モードのみ
が伝搬可能の構成とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明の光ファイバグレーティングにかかわる実施の形態
を詳細に説明する。
発明の光ファイバグレーティングにかかわる実施の形態
を詳細に説明する。
【００１６】図１は、本実施形態に係わる光ファイバグ
レーティングの屈折率分布を示す図である。コア部には
コアの屈折率が光軸に沿って周期的に変化する回折格子
が形成され、光ファイバの中心部には半径ａ、最大屈折
率ｎ1のコアを有し、その外側に屈折率ｎ2の第１クラッ
ドと、さらにその外側に屈折率ｎ3の第２クラッドとを
有し、各屈折率はｎ1＞ｎ3＞ｎ2の関係である。
レーティングの屈折率分布を示す図である。コア部には
コアの屈折率が光軸に沿って周期的に変化する回折格子
が形成され、光ファイバの中心部には半径ａ、最大屈折
率ｎ1のコアを有し、その外側に屈折率ｎ2の第１クラッ
ドと、さらにその外側に屈折率ｎ3の第２クラッドとを
有し、各屈折率はｎ1＞ｎ3＞ｎ2の関係である。
【００１７】［光パワーの閉じ込め率について］この光
ファイバ構成において、使用波長λである時、Ｖ＝２π
ａ／λ×（ｎ1 2−ｎ2 2）1/2で表されるＶ値を２．４以
上に選択することによ って、コア径あるいはコアの屈
折率が大きくなり、コア内に閉じ込められる光パワーの
割合がが高くなる。
ファイバ構成において、使用波長λである時、Ｖ＝２π
ａ／λ×（ｎ1 2−ｎ2 2）1/2で表されるＶ値を２．４以
上に選択することによ って、コア径あるいはコアの屈
折率が大きくなり、コア内に閉じ込められる光パワーの
割合がが高くなる。
【００１８】［高次モードの除去について］一方、従来
例で説明したように、単に、コアとクラッドからなる光
ファイバにおいて、コア径あるいはコアの屈折率を大き
くすると、コア内には基底モードの他に高次モードも伝
搬することになる。高次モードが基底モードと共にコア
内を伝搬させたのでは、モード間に結合が生じて通信の
品質上好ましくない。そこで、基底モードは伝搬する
が、高次モードはコア内に存在できなくすること、すな
わち、図１に示す屈折率分布において、第２クラッドの
屈折率ｎ3が２次モードの実効屈折率Ｎ2より大きく、基
底モードの実効屈折率Ｎ1より小さくなるような条件を
満足させればよい。この条件は、第１クラッドと第２ク
ラッドとを設けた構成の光ファイバを採用することによ
って実現できる。
例で説明したように、単に、コアとクラッドからなる光
ファイバにおいて、コア径あるいはコアの屈折率を大き
くすると、コア内には基底モードの他に高次モードも伝
搬することになる。高次モードが基底モードと共にコア
内を伝搬させたのでは、モード間に結合が生じて通信の
品質上好ましくない。そこで、基底モードは伝搬する
が、高次モードはコア内に存在できなくすること、すな
わち、図１に示す屈折率分布において、第２クラッドの
屈折率ｎ3が２次モードの実効屈折率Ｎ2より大きく、基
底モードの実効屈折率Ｎ1より小さくなるような条件を
満足させればよい。この条件は、第１クラッドと第２ク
ラッドとを設けた構成の光ファイバを採用することによ
って実現できる。
【００１９】具体的には、図１に示した構成の光ファイ
バにおいて、まず、２次モードの伝播定数を求め、この
伝播定数から２次モードの実効屈折率Ｎ2を求める。次
いで、第２クラッドの屈折率ｎ2が２次モードの実効屈
折率Ｎ2より大きく、基底モードの実効屈折率Ｎ1より小
さい、という条件を付与することによって求められる。
バにおいて、まず、２次モードの伝播定数を求め、この
伝播定数から２次モードの実効屈折率Ｎ2を求める。次
いで、第２クラッドの屈折率ｎ2が２次モードの実効屈
折率Ｎ2より大きく、基底モードの実効屈折率Ｎ1より小
さい、という条件を付与することによって求められる。
【００２０】以上の関係を一般式で示すことは困難なの
で、ファイバの屈折率分布をもとに、使用波長でのパワ
ー分布を有限要素法による数値解析で求め、この結果に
基づき、全パワーに対するコア内に閉じ込められたパワ
ーの割合である閉じ込め率を求めた。また、２次モード
のカットオフ波長は、計算波長を順次変化させながらフ
ァイバの屈折率分布をもとに有限要素法により２次モー
ドの実効屈折率を求め、これがクラッドの屈折率と一致
した波長をもってカットオフ波長とした。詳細を実施例
に示す。
で、ファイバの屈折率分布をもとに、使用波長でのパワ
ー分布を有限要素法による数値解析で求め、この結果に
基づき、全パワーに対するコア内に閉じ込められたパワ
ーの割合である閉じ込め率を求めた。また、２次モード
のカットオフ波長は、計算波長を順次変化させながらフ
ァイバの屈折率分布をもとに有限要素法により２次モー
ドの実効屈折率を求め、これがクラッドの屈折率と一致
した波長をもってカットオフ波長とした。詳細を実施例
に示す。
【００２１】
【実施例１】図２は、実施例１で使用した光ファイバの
屈折率分布を示す場合の図である。第２クラッドに対す
るコアの比屈折率差は０．４％、第２クラッドに対する
第１クラッドの比屈折率差は−１．３％である。また、
コア径は９．０μｍである。この光ファイバについてコ
アの最大屈折率ｎ1、第１クラッドの最小屈折率ｎ2、コ
アの半径ａ、使用波長１５５０ｎｍにおけるＶをもとめ
るとＶ値は４．８６６であり、また、２次モードの実効
屈折率Ｎ2は第２クラッドの屈 折率に対して−０．２９
％となり、第２クラッドの平均屈折率ｎ3の方が、２次
モードの実効屈折率Ｎ2より大きくなっている。
屈折率分布を示す場合の図である。第２クラッドに対す
るコアの比屈折率差は０．４％、第２クラッドに対する
第１クラッドの比屈折率差は−１．３％である。また、
コア径は９．０μｍである。この光ファイバについてコ
アの最大屈折率ｎ1、第１クラッドの最小屈折率ｎ2、コ
アの半径ａ、使用波長１５５０ｎｍにおけるＶをもとめ
るとＶ値は４．８６６であり、また、２次モードの実効
屈折率Ｎ2は第２クラッドの屈 折率に対して−０．２９
％となり、第２クラッドの平均屈折率ｎ3の方が、２次
モードの実効屈折率Ｎ2より大きくなっている。
【００２２】ここで、上記のパラメータを固定し、コア
と第２クラッドとの間隔（ディプレスト部の幅）を変え
て２次モードのカットオフ波長の変化を数値計算により
求めた。カットオフ波長は波長を変化させながら、２次
モードの実効屈折率がクラッドの屈折率と一致する値か
ら求めた。また、使用波長１．５５μｍにおける基底モ
ードの閉じ込め率を求めて夫々図３に示した。
と第２クラッドとの間隔（ディプレスト部の幅）を変え
て２次モードのカットオフ波長の変化を数値計算により
求めた。カットオフ波長は波長を変化させながら、２次
モードの実効屈折率がクラッドの屈折率と一致する値か
ら求めた。また、使用波長１．５５μｍにおける基底モ
ードの閉じ込め率を求めて夫々図３に示した。
【００２３】基底モードのパワーがコア内に閉じ込めら
れている値とクラッド部に沁みだしているパワーとの割
合の閉じ込め率は、第１クラッドの幅を２μｍ以上では
９５％以上と大きくなる。一方、第１クラッドの幅が１
〜７μｍの範囲では１．０５μｍ以上の２次モードがカ
ットされ、基底モードのみをコア内に伝搬させることが
できる。
れている値とクラッド部に沁みだしているパワーとの割
合の閉じ込め率は、第１クラッドの幅を２μｍ以上では
９５％以上と大きくなる。一方、第１クラッドの幅が１
〜７μｍの範囲では１．０５μｍ以上の２次モードがカ
ットされ、基底モードのみをコア内に伝搬させることが
できる。
【００２４】即ち、第１クラッド幅を２μｍ以上、７μ
ｍ以下に選択することによって、閉じ込め率を９５％と
高くすることができ、また、基底モードのみが伝搬し、
高次モードを伝搬させないようにすることができる。
ｍ以下に選択することによって、閉じ込め率を９５％と
高くすることができ、また、基底モードのみが伝搬し、
高次モードを伝搬させないようにすることができる。
【００２５】次に、図２に示した光ファイバの製法を示
す。先ず、ＧｅＯ2をドープしたコアの直径９μｍ、第
２クラッドに対するコアの比屈折率差を０．４％，第２
クラッドに対する第１クラッドの比屈折率差を−１．３
％に設定し、コアと第２クラッドとの間隔を５μｍ、第
２クラッド外径を１２５μｍとした光ファイバを作製し
た。
す。先ず、ＧｅＯ2をドープしたコアの直径９μｍ、第
２クラッドに対するコアの比屈折率差を０．４％，第２
クラッドに対する第１クラッドの比屈折率差を−１．３
％に設定し、コアと第２クラッドとの間隔を５μｍ、第
２クラッド外径を１２５μｍとした光ファイバを作製し
た。
【００２６】次いで、このファイバを樹脂で被覆して高
圧の水素雰囲気中で水素注入処理をした。その後、被覆
を除去して裸ファイバ部を露出させた部分に紫外光を照
射して、長さ１０ｍｍに渡って０．５３μｍのピッチの
回折格子を形成した。
圧の水素雰囲気中で水素注入処理をした。その後、被覆
を除去して裸ファイバ部を露出させた部分に紫外光を照
射して、長さ１０ｍｍに渡って０．５３μｍのピッチの
回折格子を形成した。
【００２７】上記の光ファイバグレーティングについて
反射特性を測定したところ、波長１５５１ｎｍ〜１５５
２ｎｍにおいて、９９％以上であった。また、透過特性
を測定した結果、波長１５３０ｎｍ〜１５５０ｎｍにお
いて、０．１ｄＢ以下の損失であった。
反射特性を測定したところ、波長１５５１ｎｍ〜１５５
２ｎｍにおいて、９９％以上であった。また、透過特性
を測定した結果、波長１５３０ｎｍ〜１５５０ｎｍにお
いて、０．１ｄＢ以下の損失であった。
【００２８】因みに、図４に示す標準的な分散シフトフ
ァイバに同様の回折格子を形成し、反射特性を測定した
ところ、波長１５５１ｎｍ〜１５５２ｎｍにおいて、９
７％以上であった。また、透過特性を測定した結果、波
長１５３０ｎｍ〜１５５０ｎｍにおいて、損失が２．３
ｄＢと大きく、クラッドモードへの結合に起因する損失
が観測された。
ァイバに同様の回折格子を形成し、反射特性を測定した
ところ、波長１５５１ｎｍ〜１５５２ｎｍにおいて、９
７％以上であった。また、透過特性を測定した結果、波
長１５３０ｎｍ〜１５５０ｎｍにおいて、損失が２．３
ｄＢと大きく、クラッドモードへの結合に起因する損失
が観測された。
【００２９】以上のように、本発明による光ファイバグ
レーティングはコア内への光パワーの閉じ込め率の向上
により、反射波長の短波長側で発生する損失が、従来の
グレーティングを施したファイバと比較して大幅に低減
されると共に、反射特性も改善できることを確認した。
レーティングはコア内への光パワーの閉じ込め率の向上
により、反射波長の短波長側で発生する損失が、従来の
グレーティングを施したファイバと比較して大幅に低減
されると共に、反射特性も改善できることを確認した。
【００３０】また、本発明に係わる上記の光ファイバ
を、モード・フィールド径（ＭＦＤ）８．０μｍの分散
シフトファイバと融着接続した結果、接続損失は一箇所
あたり０．１ｄＢであり、本発明の光ファイバを通常の
分散シフトファイバと低損失で接続できることも確認し
た。
を、モード・フィールド径（ＭＦＤ）８．０μｍの分散
シフトファイバと融着接続した結果、接続損失は一箇所
あたり０．１ｄＢであり、本発明の光ファイバを通常の
分散シフトファイバと低損失で接続できることも確認し
た。
【００３１】
【実施例２】図５は、実施例２で使用した光ファイバの
屈折率分布を示す図である。第２クラッドに対するコア
の比屈折率差は０．６％、第２クラッドに対する第１ク
ラッドの比屈折率差は−０．６％である。また、コア径
は８．８μｍ、第２クラッドの直径は２０μｍである。
屈折率分布を示す図である。第２クラッドに対するコア
の比屈折率差は０．６％、第２クラッドに対する第１ク
ラッドの比屈折率差は−０．６％である。また、コア径
は８．８μｍ、第２クラッドの直径は２０μｍである。
【００３２】この光ファイバについてコアの最大屈折率
ｎ1、第１クラッドの最小屈折率ｎ2、コアの半径ａ、使
用波長１５５０ｎｍにおけるＶをもとめると、Ｖ値は
４．００７である。また、２次モードの実効屈折率を求
め、第２クラッドに対する比屈折率差を計算すると−
０．０８％であり、第２クラッドの平均屈折率ｎ3の方
が、２次モードの実効屈折率より大きくなっている。
ｎ1、第１クラッドの最小屈折率ｎ2、コアの半径ａ、使
用波長１５５０ｎｍにおけるＶをもとめると、Ｖ値は
４．００７である。また、２次モードの実効屈折率を求
め、第２クラッドに対する比屈折率差を計算すると−
０．０８％であり、第２クラッドの平均屈折率ｎ3の方
が、２次モードの実効屈折率より大きくなっている。
【００３３】次に、図５に示した光ファイバの製法を示
す。先ず、コアにＧｅＯ2をドープしたコアの直径８．
８μｍ、第２クラッドに対するコアの比屈折率差を０．
６％，第２クラッドに対する第１クラッドの比屈折率差
は−０．６％を設定し、コアと第２クラッドとの間隔を
５μｍ、第２クラッド外径を１２５μｍとした光ファイ
バを作製した。
す。先ず、コアにＧｅＯ2をドープしたコアの直径８．
８μｍ、第２クラッドに対するコアの比屈折率差を０．
６％，第２クラッドに対する第１クラッドの比屈折率差
は−０．６％を設定し、コアと第２クラッドとの間隔を
５μｍ、第２クラッド外径を１２５μｍとした光ファイ
バを作製した。
【００３４】次いで、このファイバを被覆して高圧の水
素雰囲気中で水素注入処理をした。その後、被覆を除去
して裸ファイバ部を露出させた部分に紫外光を照射し
て、長さ１０ｍｍに渡って０．５３μｍのピッチの回折
格子を形成した。
素雰囲気中で水素注入処理をした。その後、被覆を除去
して裸ファイバ部を露出させた部分に紫外光を照射し
て、長さ１０ｍｍに渡って０．５３μｍのピッチの回折
格子を形成した。
【００３５】上記の光ファイバグレーティングについて
反射特性を測定したところ、波長１５５２ｎｍ〜１５５
３ｎｍにおいて、９９％以上であった。また、透過特性
を測定した結果、波長１５３０ｎｍ〜１５５０ｎｍにお
いて、０．２ｄＢ以下の損失であった。
反射特性を測定したところ、波長１５５２ｎｍ〜１５５
３ｎｍにおいて、９９％以上であった。また、透過特性
を測定した結果、波長１５３０ｎｍ〜１５５０ｎｍにお
いて、０．２ｄＢ以下の損失であった。
【００３６】以上の結果から、本発明による光ファイバ
グレーティングでは、コア内への光パワーの閉じ込め率
を向上させたために、反射波長の短波長側で発生する損
失が従来と比較して大幅に低減すると共に、反射率につ
いても改善が確認された。
グレーティングでは、コア内への光パワーの閉じ込め率
を向上させたために、反射波長の短波長側で発生する損
失が従来と比較して大幅に低減すると共に、反射率につ
いても改善が確認された。
【００３７】上記の光ファイバの裸ファイバ部を保護す
るために光ファイバをパッケージに収納した後、パッケ
ージ両端の光ファイバをＭＦＤが８．０μｍの分散シフ
トファイバと融着接続した。この際の接続損失は一個あ
たり０．１ｄＢであった。
るために光ファイバをパッケージに収納した後、パッケ
ージ両端の光ファイバをＭＦＤが８．０μｍの分散シフ
トファイバと融着接続した。この際の接続損失は一個あ
たり０．１ｄＢであった。
【００３８】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、コア内
を伝搬する光パワーの割合をクラッド部分に沁みだして
伝搬する割合より大きくして光パワーの閉じ込め率を大
きくしたので、クラッドモードに結合する損失が減少す
る。
を伝搬する光パワーの割合をクラッド部分に沁みだして
伝搬する割合より大きくして光パワーの閉じ込め率を大
きくしたので、クラッドモードに結合する損失が減少す
る。
【００３９】また、第１および第２クラッドを採用した
構成としたので、第１クラッドの厚さを調整することに
よって高次モードを抑制し、基底モードのみをコア内に
伝搬させることができ、高品質の多重通信を行うことが
できる。
構成としたので、第１クラッドの厚さを調整することに
よって高次モードを抑制し、基底モードのみをコア内に
伝搬させることができ、高品質の多重通信を行うことが
できる。
【００４０】さらに、本発明に係わる光ファイバのコア
径あるいはコアの屈折率は選択的に調整できるので、モ
ードフィールド径を通常の光ファイバと合わせることに
よって、低損失の接続を実現することができる。
径あるいはコアの屈折率は選択的に調整できるので、モ
ードフィールド径を通常の光ファイバと合わせることに
よって、低損失の接続を実現することができる。
【図１】本実施形態に係わる光ファイバグレーティング
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図２】実施例１に用いた光ファイバグレーティングの
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図３】図２に示した光ファイバの構成について、ディ
プレスト部の幅に対する閉じ込め率と２次モードのカッ
トオフ波長の計算値を示した図である。
プレスト部の幅に対する閉じ込め率と２次モードのカッ
トオフ波長の計算値を示した図である。
【図４】標準的な分散シフトファイバの屈折率分布を示
す図である
す図である
【図５】実施例２に用いた光ファイバグレーティングの
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図６】透過損失スペクトルに見られるクラッドモード
との結合による損失を示す図である。
との結合による損失を示す図である。
ａ…コアの半径、ｎ1…コアの最大屈折率、ｎ2…第１ク
ラッドの屈折率、ｎ3…第２クラッドの屈折率、Ｎ1…基
底モードの実効屈折率、Ｎ2…２次モード の実効屈折
率、λ…波長
ラッドの屈折率、ｎ3…第２クラッドの屈折率、Ｎ1…基
底モードの実効屈折率、Ｎ2…２次モード の実効屈折
率、λ…波長
Claims (1)
- 【請求項１】 コアの屈折率が光軸に沿って周期的に変
化するように形成された光ファイバグレーティングにお
いて、 前記光ファイバは中心部に最大屈折率ｎ1のコアを有
し、その外側に屈折率ｎ2の第１クラッド、さらのその
外側に屈折率ｎ3の第２クラッドを有し、前記各屈折率
がｎ1＞ｎ3＞ｎ2であり、コア半径ａ，使用波長λであ
る時、Ｖ＝２πａ／λ×（ｎ1 2−ｎ2 2）1/2で表される
Ｖが２．４以上であり、か つ、前記第２クラッドの屈
折率ｎ3が２次モードの実効屈折率Ｎ2より大きく、基底
モードの実効屈折率Ｎ1より小さいことを特徴とする光
ファイバグレーティン グ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8237856A JPH1082918A (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 光ファイバグレーティング |
| AU28639/97A AU719606B2 (en) | 1996-09-09 | 1997-07-09 | Optical fiber grating |
| US08/889,954 US5883990A (en) | 1996-09-09 | 1997-07-10 | Low transmission loss optical fiber having a grating |
| CA002210282A CA2210282A1 (en) | 1996-09-09 | 1997-07-15 | Optical fiber grating |
| EP97114198A EP0831345A3 (en) | 1996-09-09 | 1997-08-18 | Optical fiber grating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8237856A JPH1082918A (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 光ファイバグレーティング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1082918A true JPH1082918A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=17021435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8237856A Pending JPH1082918A (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 光ファイバグレーティング |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5883990A (ja) |
| EP (1) | EP0831345A3 (ja) |
| JP (1) | JPH1082918A (ja) |
| AU (1) | AU719606B2 (ja) |
| CA (1) | CA2210282A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003057480A (ja) * | 2001-08-08 | 2003-02-26 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバおよびその光ファイバを用いた光部品 |
| JP2011075917A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 光導波路素子 |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU9187198A (en) * | 1997-10-02 | 1999-04-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Dispersion shift optical fiber |
| KR100289042B1 (ko) * | 1997-12-23 | 2001-05-02 | 이계철 | 쌍격자구조를갖는수직결합형파장가변광필터 |
| JP3725319B2 (ja) * | 1998-01-28 | 2005-12-07 | 昭和電線電纜株式会社 | グレーティング形成用フォトセンシティブファイバの製造方法 |
| FR2779238B1 (fr) * | 1998-06-02 | 2003-06-27 | Alsthom Cge Alkatel | Fibre optique filtrante a profil de photosensibilite modifie |
| FR2779239B1 (fr) | 1998-06-02 | 2003-06-27 | Alsthom Cge Alkatel | Fibre optique filtrante courte |
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| US6445851B1 (en) | 1998-12-15 | 2002-09-03 | Arroyo Optics Inc. | Tapered fiber gratings and applications |
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| JP2000266945A (ja) | 1999-01-25 | 2000-09-29 | Alcatel | 傾斜および線形チャープを有するフィルタ光導波路 |
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| US6563995B2 (en) * | 2001-04-02 | 2003-05-13 | Lightwave Electronics | Optical wavelength filtering apparatus with depressed-index claddings |
| WO2003021317A2 (en) * | 2001-08-29 | 2003-03-13 | 3M Innovative Properties Company | Optical devices using shaped optical fibers and methods for making optical devices with shaped optical fibers |
| FI20045308A (fi) * | 2004-08-26 | 2006-02-27 | Corelase Oy | Optinen kuituvahvistin, jossa on vahvistuksen muotoerottelu |
| WO2008110668A1 (en) * | 2007-03-15 | 2008-09-18 | Liekki Oy | Optical fiber structure and a method of producing thereof |
| JP5330729B2 (ja) * | 2008-04-16 | 2013-10-30 | 三菱電線工業株式会社 | グレーデッドインデックス形マルチモード光ファイバ |
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| WO2017195673A1 (ja) * | 2016-05-12 | 2017-11-16 | 住友電気工業株式会社 | マルチコア光ファイバ、ファイバ・ブラッグ・グレーティングおよびファイバ・ブラッグ・グレーティングの製造方法 |
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-
1996
- 1996-09-09 JP JP8237856A patent/JPH1082918A/ja active Pending
-
1997
- 1997-07-09 AU AU28639/97A patent/AU719606B2/en not_active Ceased
- 1997-07-10 US US08/889,954 patent/US5883990A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-15 CA CA002210282A patent/CA2210282A1/en not_active Abandoned
- 1997-08-18 EP EP97114198A patent/EP0831345A3/en not_active Withdrawn
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0831345A2 (en) | 1998-03-25 |
| AU2863997A (en) | 1998-03-12 |
| AU719606B2 (en) | 2000-05-11 |
| US5883990A (en) | 1999-03-16 |
| EP0831345A3 (en) | 2000-04-05 |
| CA2210282A1 (en) | 1998-03-09 |
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