WO2016132942A1 - マルチコアファイバ及び光ケーブル - Google Patents

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WO2016132942A1
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refractive index
cores
mcf
fiber
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翔太 斉藤
竹永　勝宏
晋聖 齊藤
藤澤　剛
Original Assignee
株式会社フジクラ
国立大学法人北海道大学
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    • G—PHYSICS
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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
    • G02B6/02042—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
    • G02B6/032—Optical fibres with cladding with or without a coating with non solid core or cladding

Definitions

  • the present invention relates to a multi-core fiber and an optical cable using the same.
  • MCF multi-core fiber
  • the MCF is broadly divided into a non-coupled MCF in which each core independently transmits information, and each core (mode) forms a super mode, and information is stored in each super mode.
  • C-MCF Coupled Multicore Fiber
  • C-MCF Coupled Multicore Fiber
  • DMGD Differential-mode-group-delay
  • MIMO Multiple-input-and-Multiple-output
  • Non-Patent Document 2 reports an example in which the inter-core distance is 29 ⁇ m for a 3-core C-MCF. Since widening the inter-core distance leads to a reduction in spatial multiplicity, a structure capable of narrowing the inter-core distance is necessary.
  • each uncoupled MCF core is a C-MCF (similarly, a region including two or more cores that can be coupled to each other)
  • the core of the uncoupled MCF In order to reduce the crosstalk between the cores (that is, to increase the inter-core distance of the uncoupled MCF), it is desirable to further reduce the inter-core distance of the C-MCF.
  • This invention is made
  • a first aspect of the present invention is a multi-core fiber, which includes two or more cores capable of single mode transmission in all cores, a common clad covering the periphery of the two or more cores, and a refractive index higher than that of the clad.
  • a low-refractive-index part, and in a cross section perpendicular to the longitudinal direction, the low-refractive index has a region in which two or more cores that are part or all of the two or more cores are arranged in an annular shape, At least a part of the portion is disposed inside the inscribed circle of the core included in the region.
  • the multicore fiber in the multicore fiber according to the first aspect, may be a coupled multicore fiber.
  • the two or more cores in the multi-core fiber according to the first aspect, have two or more regions arranged in an annular shape, and at least one of the regions has the low refractive index portion. In the region, the two or more cores may be coupled.
  • the low refractive index portion in the multicore fiber according to any one of the first to third aspects, the low refractive index portion may be a hole.
  • a fifth aspect of the present invention is an optical cable having at least a part of the multicore fiber according to any one of the first to fourth aspects.
  • DMGD since the effective refractive index difference ( ⁇ n eff ) between super modes can be reduced, DMGD can be suppressed even if the inter-core distance is reduced. Also, DMGD can be further reduced under the condition where the inter-core distance is equal.
  • FIG. 4 is a schematic diagram (drawing substitute photograph) illustrating the field distribution of the homogeneous 3-core C-MCF, illustrating (a) primary super mode, (b) secondary super mode, and (c) tertiary super mode. It is a graph which shows an example of the inter-core distance dependence of ( DELTA) neff in homogeneous 3 core C-MCF. It is a graph which shows an example of the inter-core distance dependence of DMGD in homogeneous 3 core C-MCF.
  • 10 is a graph showing an example of ⁇ dependence of DMGD in the first to third super modes in the same type three-core C-MCF.
  • FIG. 1A and 1B are cross-sectional views of the same type three-core C-MCF.
  • FIG. 1A shows a multicore fiber 100 without holes
  • FIG. 1B shows a multicore fiber 10 with holes (low refractive index portion 13) added.
  • the radius of the core 11 is a
  • the distance between cores (core center distance) is ⁇
  • the refractive index of the core 11 is n core
  • the refractive index of the clad 12 is n clad
  • the refractive index n core of the core 11 is larger than the refractive index n clad of the cladding 12.
  • the center-to-center distance between the core 11 and the low refractive index portion 13 is r.
  • All cores 11 are capable of single mode transmission in the transmission band.
  • the clad 12 is a common clad that covers the periphery of two or more cores 11.
  • the two or more cores 11 are composed of the same kind of cores. It is preferable that the effective refractive index of each core is the same.
  • the low refractive index portion 13 is composed of a medium having a refractive index lower than that of the cladding 12.
  • the medium constituting the low refractive index portion 13 may be solid, liquid, or gas.
  • the low refractive index portion 13 When the low refractive index portion 13 is solid, it can be configured by inserting a rod-shaped member into the clad.
  • the low refractive index portion 13 is a fluid (liquid, gas), it can be configured as a hole in the cladding 12.
  • the gas in the holes may be air, or the outside air of the MCF may be introduced into the holes.
  • the inside of the hole may be a vacuum.
  • FIG. 2 illustrates the field distribution of the homogeneous 3-core C-MCF side by side.
  • FIG. 2A shows the primary super mode (1 st )
  • FIG. 2B shows the secondary super mode (2 nd )
  • FIG. 2C shows the tertiary super mode (3 rd ). .
  • the electric fields of the three cores have the same sign, while in the higher order (secondary and tertiary) super modes, there is a node where the sign of the electric field (field) is reversed between the cores. It is formed.
  • the effective refractive index of the fundamental supermode n eff is the highest, n eff of the higher order supermodes is less than n eff of the fundamental supermode.
  • the power In the basic super mode, the power also spreads in the center of the C-MCF, whereas in the higher-order super mode, the power is not localized in the center of the C-MCF compared to the basic super mode. Therefore, when the region where the power of the fundamental supermode compared to higher order supermode power is localized providing the low refractive index portion, as compared to the n eff of the higher order supermode, the n eff of the fundamental supermode Decrease significantly. As a result, the difference ⁇ n eff in n eff between the super modes is reduced, and the coupling between the super modes can be strengthened.
  • the inter-core distance can be made smaller and the spatial multiplicity can be improved.
  • DMGD can be further reduced when a core-to-core distance similar to that of C-MCF having no low refractive index portion is provided.
  • the DMGD of MCF is, for example, preferably 500 ps / km or less, and more preferably 200 ps / km or less.
  • the low refractive index portion is arranged inside a circumscribed circle of a plurality of cores arranged in an annular shape. Furthermore, it is preferable that at least a part of the low refractive index portion is arranged inside the inscribed circle of the plurality of cores arranged in an annular shape.
  • the circumscribed circle is a circle with a radius r + a / 2
  • the inscribed circle is a circle with a radius ra ⁇ a / 2. It is preferable that the low refractive index portion includes the center of the inscribed circle. All of the low refractive index portions may be arranged inside the inscribed circle.
  • the center of the low refractive index portion may coincide with the center of the inscribed circle.
  • the low refractive index portion is preferably not in contact with the core, and the clad preferably covers the periphery of the low refractive index portion.
  • the clad preferably covers the periphery of the low refractive index portion.
  • the MCF has one region including a plurality of cores arranged in an annular shape (joined core region), but the present invention is not limited to this case.
  • Each core can be homogeneous or heterogeneous.
  • the MCF may have two or more bonded core regions, or may have one or more bonded core regions and one or more non-bonded cores.
  • the coupled core region refers to a region in which a super mode generated between a plurality of cores included in the region can be used for transmission.
  • the uncoupled core includes a single core and a transmission mode that is independent from other cores.
  • transmission modes are independent from each other between coupled core regions (that is, each region is non-coupled).
  • each region is non-coupled.
  • the MCF of the present invention can be used as a part or all of an optical fiber used for an optical transmission line, an optical waveguide, an optical cable or the like.
  • the optical cable preferably has at least a part of the MCF of the present invention.
  • Examples of the medium constituting the core and clad of MCF include quartz glass (silica glass), multicomponent glass, plastic, and the like.
  • quartz glass there are pure quartz glass containing no additive and quartz glass containing the additive.
  • examples of the additive include Ge, Al, P, B, F, Cl, alkali metal, and the like. Two or more types can be mentioned.
  • the wavelength band used for transmission in the MCF is not particularly limited, and examples thereof include a C band (1530 to 1565 nm) and an L band (1565 to 1625 nm).
  • ⁇ for which v ⁇ 2.405 can be established automatically for each core radius.
  • ⁇ is a wavelength
  • 2 ⁇ / ⁇ is a wave number k 0 (see the example described later).
  • the transmission loss in the higher-order mode of the LP 11 mode or higher may be ⁇ Loss or higher.
  • ⁇ Loss > 0 dB / m, for example, 0.1 dB / m, 0.5 dB / m, 1.0 dB / m, 2.0 dB / m, and the like.
  • the fiber cutoff wavelength ⁇ cc of the fiber include 1260 nm or less and 1000 nm or less.
  • the coupling constant of a fiber-type directional coupler depends on the normalized frequency v (the same applies to V) when a, ⁇ , and ⁇ are constant.
  • v normalized frequency
  • the change of the v value is about 0.15 at the maximum, and the value of the coupling constant does not change so much.
  • the coupling constant of the fiber type directional coupler decreases approximately exponentially as ⁇ / a increases.
  • ⁇ / a when ⁇ / a is too small, it is close to a normal FMF, and when ⁇ / a is too large, it is close to an uncoupled MCF.
  • the lower limit value of ⁇ / a include 2.0, 2.2, 2.4, 2.6, 2.8, 3.0, and the like.
  • an upper limit of (LAMBDA) / a 5.0, 5.2, 5.4, 5.6, 5.8, 6.0 etc. are mentioned.
  • ⁇ / a an appropriate value such as 3.2, 3.5, 4.0, 4.5, 4.8, and the like can be given.
  • the shortest distance ( ⁇ -2a) between adjacent cores is ⁇ -2a ⁇ 0 ⁇ m, and examples include 0.1 ⁇ m, 0.3 ⁇ m, 0.5 ⁇ m, 0.7 ⁇ m, and 1.0 ⁇ m.
  • the radius a 2 of the low refractive index medium is not particularly limited, but a 2 > 0 ⁇ m.
  • Examples of the lower limit of a 2 include 0.1 ⁇ m, 0.25 ⁇ m, 0.5 ⁇ m, 0.7 ⁇ m, 1.0 ⁇ m, 1.5 ⁇ m, 2.0 ⁇ m, 2.5 ⁇ m, and 3.0 ⁇ m.
  • the shortest distance (raa 2 ) between the core and the low refractive index portion is raa 2 ⁇ 0 ⁇ m, for example, 0.1 ⁇ m, 0.3 ⁇ m, 0.5 ⁇ m, 0.7 ⁇ m. 1.0 ⁇ m and the like.
  • the coupling between modes by the microbend in the transmission line was evaluated by field coupling theory, and in the strong coupling state where the perturbation due to the microbend is large, the coupling between the modes with a slight perturbation becomes smaller as the fiber has a smaller effective refractive index difference between modes. It became clear that the group delay difference between modes became even smaller.
  • each core 11,11,11 is arrange
  • the refractive indexes of the core and the clad were calculated by Sellmeier's polynomial in consideration of wavelength dependency.
  • the hole radius is a 2 and the refractive index of the holes is 1.0.
  • the distance between the centers of the cores was ⁇ , and the distance from the hole center (here, the fiber center) to the center of each core was r.
  • k 0 is a free space wave number.
  • ⁇ 1st and ⁇ mth represent the group delay times of the first-order and m-th modes, respectively
  • n eff — 1st and n eff_mth represent the effective refractive indexes of the first-order and m-th modes, respectively.
  • FIG. 3 shows the inter-core distance dependence of ⁇ n eff in the homogeneous 3-core C-MCF.
  • the electric field is always zero at the center of the fiber regardless of the presence or absence of holes, as shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c).
  • the basic super mode it can be seen from FIG. 2A that the electric field at the center of the fiber has a large value. Therefore, by adding a hole in the center of the fiber, the electric field strength can be reduced at the center of the fiber in the basic super mode without significantly affecting the electric field distribution in the higher order super mode. It is possible to reduce the effective refractive index difference between the super mode and the higher order (second order, third order) super mode.
  • FIG. 4 shows the inter-core distance dependency of DMGD in a homogeneous 3-core C-MCF.
  • DMGD can always be reduced by expanding ⁇ in the same way as in FIG. It can be seen that it can be reduced. This is considered to be an effect due to a decrease in ⁇ n eff .
  • FIG. 5 shows the inter-core distance dependence of DMGD and ⁇ n eff in the homogeneous 3-core C-MCF.
  • the left axis represents DMGD, and the right axis represents ⁇ n eff .
  • Solid, dashed, dashed line, respectively the dashed holes radius a 2 represents 0.0 ⁇ m, 4.2 ⁇ m, 5.2 ⁇ m, in the case of 6.2 .mu.m.
  • the minimum value of the inter-core distance ⁇ is 12.4 ⁇ m, 18.0 ⁇ m, 19.8 ⁇ m, and 21.5 ⁇ m, respectively. This is because the cores have a minimum value because of contact between the cores or the holes.
  • the minimum value of ⁇ in the same three-core C-MCF is 2a when there is no hole, and is ⁇ 3 times (a + a 2 ) when there is a hole.
  • the bending radii in the y direction are R x and R y , respectively.
  • the longitudinal direction of the fiber is the z direction, and the two directions perpendicular to the z direction are the x and y directions.
  • FIG. 7A is a schematic diagram of one segment assuming microbends in the x direction
  • FIG. 7B is an equivalent straight waveguide of FIG. 7A
  • FIG. 7C is a refractive index profile of FIG. 7B.
  • the dotted line shows the equivalent refractive index distribution when there is no bending
  • the solid line shows the equivalent refractive index distribution when there is bending.
  • a m represents the amplitude of the m-th order mode
  • E m and H m represent the electric field and magnetic field (vector) of the m-th order mode, respectively.
  • the coupling equation representing the propagation of each mode within one segment is the field coupling theory (for example, A. Juarez et al., “Modeling of mode coupling in multimode fibers with respect to bandwidth and loss, "Journal of Lightwave Technology, vol.32, no.8, pp.1549-1558, Apr. 2014), the following equations (3) and (4) are obtained.
  • ⁇ m represents the propagation constant of the m-th mode
  • ⁇ mn represents the coupling coefficient between the m and n-th modes.
  • ⁇ represents an angular frequency
  • ⁇ 0 represents a vacuum dielectric constant.
  • n bend and n nobend are refractive index distributions in a bent state (bend) and a linear state (no bend), respectively.
  • a group delay operator GDO Group Delay Operator
  • the eigenvector for each eigenvalue of GDO is a linear combination of guided modes when there is no perturbation, and is called a principal mode.
  • Each eigenvalue is a group delay time of the principal mode, and indicates the group delay time of each mode when there is a perturbation.
  • Principal modes have unique properties such as being wavelength-independent up to the first derivative of frequency, and therefore do not cause mode dispersion, and their existence has recently been experimentally confirmed (for example, J. et al. Carpenter, et al., “First demonstration of principal modes in a multimode fiber,” ECOC, PD.2.1, Sept. 2014).
  • DMGD is considered in a state in which inter-mode coupling by microbending exists through this principal mode. 8 to 12 are comparisons when ⁇ n eff is equal, and FIG. 13 is a comparison when ⁇ is equal.
  • FIGS. 8 to 11 show the ⁇ dependence of DMGD in the first to third super modes in the same type of three-core C-MCF.
  • 8 to 11 show the results when the hole radius a 2 is 0.0 ⁇ m, 4.2 ⁇ m, 5.2 ⁇ m, and 6.2 ⁇ m, respectively.
  • N 10000.
  • the DMGD in the first to third super modes converges to a certain value as ⁇ increases.
  • the group delay time difference between the three modes is small, and all have the same group delay time where ⁇ is large. This is because the group velocity of each mode is averaged through coupling between modes in the fiber.
  • FIG. 12 shows the ⁇ dependence of the DMGD between the first and third modes in the homogeneous three-core C-MCF.
  • the effective refractive index difference ⁇ n eff between modes is smaller than that of the above, and coupling between modes occurs with a smaller perturbation.

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Abstract

　マルチコアファイバは、すべてのコアにおいてシングルモード伝送が可能な２以上のコアと、２以上のコアの周囲を覆う共通のクラッドと、クラッドよりも屈折率が低い低屈折率部とを備え、長手方向に垂直な断面において、２以上のコアの一部又は全部からなる２以上のコアが円環状に配置された領域を有し、低屈折率部の少なくとも一部は、領域に含まれるコアの内接円の内側に配置されている。

Description

マルチコアファイバ及び光ケーブル
　本発明は、マルチコアファイバ及びこれを用いた光ケーブルに関する。
　本願は、２０１５年２月１８日に、日本に出願された特願２０１５－０３００８２号に基づき優先権を主張し、これらの内容をここに援用する。
　近年の通信トラフィックの増大に対処するため、更なる通信（伝送）容量の増大が求められている。しかし、従来の光通信に用いられるシングルモードファイバ（ＳＭＦ）を用いた光通信システムでは、容量の増大に対する限界が予想されている。その限界を超えるための技術として、空間多重の研究開発が盛んに行われている。
　空間多重を実現する光ファイバとして、１つのコア内に複数のモードを伝搬させ、それぞれのモードに信号を載せることで容量の増大を図った数モードファイバ（ＦＭＦ）と、複数のコアのそれぞれに信号を載せることで容量の増大を図ったマルチコアファイバ（ＭＣＦ）とがある（ＭＣＦについては特許文献１～６参照）。
　また、ＭＣＦには、大きく分けて、各コアが独立して情報を伝送させる非結合型ＭＣＦと、各コア（のモード）が結合することによってスーパーモードを形成し、それぞれのスーパーモードに情報を伝送させる結合型ＭＣＦ（Ｃ－ＭＣＦ：Coupled Multicore fiber）との２種類がある（Ｃ－ＭＣＦについては非特許文献１～３参照）。
　特に、数モード伝送においては、各モード間の群遅延時間差（ＤＭＧＤ：Differential mode group delay）を低減することが、ＭＩＭＯ（Multiple-input and Multiple-output）等の信号処理の負荷の削減のために重要である。Ｃ－ＭＣＦでは、スーパーモード同士の結合を強めることによってＤＭＧＤの低減を目指す検討が行われており、近年注目を集めている（非特許文献２，３参照）。
国際公開第２０１０／０３８８６１号 日本国特開２０１１－１５０１３３号公報 日本国特開２０１３－４００７８号公報 日本国特開２０１３－４１１４８号公報 国際公開第２０１３／１６１８２５号 日本国特許第５１１７６３６号公報
C.Xia,et al.,"Supermodes for optical transmission," Optics Express, Vol.19, No.17, pp.16653-16664, 2011年． R.Ryf,et al.,"Impulse Response Analysis of Coupled-Core 3-Core Fibers," ECOC2012, Mo.1.F.4, 2012年． R.Ryf,et al.,"1705-km Transmission over Coupled-Core FibreSupporting 6 Spatial Modes,"ECOC2014, PD.3.2, 2014年．
　Ｃ－ＭＣＦでは、スーパーモード同士が強く結合するため、すなわち、スーパーモード同士の実効屈折率（ｎeff）の差（Δｎeff）が小さいため、ＤＭＧＤを低減することができる（非特許文献２参照）。しかし、従来型のＣ－ＭＣＦにおいてΔｎeffを小さくするためには、コア間距離をある程度広げなければならない。例えば、非特許文献２では、３コアのＣ－ＭＣＦに対して、コア間距離を２９μｍとした例が報告されている。コア間距離を広げることは空間多重度の低下につながるため、コア間距離をより狭くできる構造が必要である。
　加えて、非結合型ＭＣＦのコアのひとつひとつを、Ｃ－ＭＣＦ（これと同様に、相互に結合可能な２以上のコアを含む領域）とすることを想定した場合に、非結合型ＭＣＦのコア間クロストークを低減する（すなわち、非結合型ＭＣＦのコア間距離を大きくする）ためには、Ｃ－ＭＣＦのコア間距離をより狭くすることが望ましい。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、従来よりコア間距離を狭くしてもＤＭＧＤを抑制することが可能なマルチコアファイバ及びこれを用いた光ケーブルを提供することを課題とする。
　本発明の第１態様は、マルチコアファイバであって、すべてのコアにおいてシングルモード伝送が可能な２以上のコアと、前記２以上のコアの周囲を覆う共通のクラッドと、前記クラッドよりも屈折率が低い低屈折率部とを備え、長手方向に垂直な断面において、前記２以上のコアの一部又は全部からなる２以上のコアが円環状に配置された領域を有し、前記低屈折率部の少なくとも一部は、前記領域に含まれるコアの内接円の内側に配置されている。
　本発明の第２態様は、上記第１態様のマルチコアファイバにおいて、前記マルチコアファイバが、結合型マルチコアファイバであってもよい。
　本発明の第３態様は、上記第１態様のマルチコアファイバにおいて、前記２以上のコアが円環状に配置された領域を２以上有し、前記領域の少なくとも１つが前記低屈折率部を有し、前記領域内において前記２以上のコアが結合型であってもよい。
　本発明の第４態様は、上記第１～第３態様のいずれか１態様のマルチコアファイバにおいて、前記低屈折率部が、空孔であってもよい。
　本発明の第５態様は、光ケーブルであって、上記第１～第４態様のいずれか１態様のマルチコアファイバを少なくとも一部に有する。
　上記本発明の態様によれば、スーパーモード間の実効屈折率差（Δｎeff）を小さくすることができるので、コア間距離を狭くしてもＤＭＧＤを抑制することができる。また、コア間距離が等しい条件では、ＤＭＧＤをより低減することができる。
空孔なしのマルチコアファイバの一例を示す断面図である。 空孔ありのマルチコアファイバの一例を示す断面図である。 同種３コアＣ－ＭＣＦのフィールド分布であって、（ａ）１次スーパーモード、（ｂ）２次スーパーモード、及び（ｃ）３次スーパーモードを例示する模式図（図面代用写真）である。 同種３コアＣ－ＭＣＦにおけるΔｎeffのコア間距離依存性の一例を示すグラフである。 同種３コアＣ－ＭＣＦにおけるＤＭＧＤのコア間距離依存性の一例を示すグラフである。 同種３コアＣ－ＭＣＦにおけるＤＭＧＤ、及びΔｎeffのコア間距離依存性の一例を示すグラフである。 長手方向にＮ分割されたファイバの模式図である。 ｘ方向のマイクロベンドを示す模式図である。 等価直線導波路を示す模式図である。 等価直線導波路の屈折率分布を示す模式図である。 同種３コアＣ－ＭＣＦ（ａ２＝０．０μｍ）における１次～３次スーパーモードのＤＭＧＤのσ依存性の一例を示すグラフである。 同種３コアＣ－ＭＣＦ（ａ２＝４．２μｍ）における１次～３次スーパーモードのＤＭＧＤのσ依存性の一例を示すグラフである。 同種３コアＣ－ＭＣＦ（ａ２＝５．２μｍ）における１次～３次スーパーモードのＤＭＧＤのσ依存性の一例を示すグラフである。 同種３コアＣ－ＭＣＦ（ａ２＝６．２μｍ）における１次～３次スーパーモードのＤＭＧＤのσ依存性の一例を示すグラフである。 同種３コアＣ－ＭＣＦにおける１次、３次のスーパーモード間ＤＭＧＤのσ依存性の一例を示すグラフである。 同種３コアＣ－ＭＣＦにおける１次～３次スーパーモードのＤＭＧＤのσ依存性の一例を示すグラフである。
　以下、好適な実施形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
　図１Ａ及び図１Ｂに、同種３コアＣ－ＭＣＦの断面図を示す。図１Ａは、空孔が無い場合のマルチコアファイバ１００であり、図１Ｂは空孔（低屈折率部１３）を付加したマルチコアファイバ１０を示す。ここで、コア１１の半径をａ、コア間距離（コア中心間距離）をΛ、コア１１の屈折率をｎcore、クラッド１２の屈折率をｎcladとする。コア１１の屈折率ｎcoreは、クラッド１２の屈折率ｎcladより大きい。また、図１Ｂにおいて、コア１１と低屈折率部１３との中心間距離をｒとする。
　すべてのコア１１は、伝送帯域においてシングルモード伝送が可能である。クラッド１２は、２以上のコア１１の周囲を覆う共通のクラッドである。２以上のコア１１は、同種のコアから構成されている。各コア単体の実効屈折率は同程度が好ましい。低屈折率部１３は、クラッド１２よりも屈折率が低い媒質から構成されている。低屈折率部１３を構成する媒質は、固体でも液体でも気体でもよい。低屈折率部１３が固体の場合は、ロッド状の部材をクラッドに挿入することで構成することができる。低屈折率部１３が流体（液体、気体）である場合は、クラッド１２の空孔として構成することができる。空孔内の気体が空気でもよく、ＭＣＦの外気が空孔内に導入されてもよい。空孔内が真空であってもよい。
　マルチコアファイバ１０の長手方向に垂直な断面において、２以上のコア１１が、円環状に配置されている。３コアＣ－ＭＣＦは、３つのコアを有する。図２に、同種３コアＣ－ＭＣＦのフィールド分布を並べて例示する。３コアＣ－ＭＣＦでは、各コアがシングルモード動作する場合には、３つのスーパーモードが存在する。図２（ａ）は１次スーパーモード（１ｓｔ）を示し、図２（ｂ）は２次スーパーモード（２ｎｄ）を示し、図２（ｃ）は３次スーパーモード（３ｒｄ）を示す。基本（１次）スーパーモードでは、３つのコアの電界が同符号であるのに対し、高次（２次及び３次）スーパーモードでは、コア間に電界（フィールド）の符号が反転する節が形成される。これらの中で、基本スーパーモードの実効屈折率ｎeffが最も高く、高次スーパーモードのｎeffは基本スーパーモードのｎeffより低い。
　基本スーパーモードは、Ｃ－ＭＣＦの中心にもパワーが広がっているのに対して、高次スーパーモードは、基本スーパーモードに比べてＣ－ＭＣＦの中心にはパワーが局在していない。そこで、高次スーパーモードのパワーに比べて基本スーパーモードのパワーが局在している領域に低屈折率部を設けると、高次スーパーモードのｎeffに比べて、基本スーパーモードのｎeffが大きく低下する。これにより、スーパーモード間のｎeffの差Δｎeffが小さくなり、スーパーモード間の結合を強めることができる。その結果として、低屈折率部を有しないＣ－ＭＣＦと同程度のＤＭＧＤを得ようとした場合に、コア間距離をより小さくして、空間多重度を向上することができる。また、低屈折率部を有しないＣ－ＭＣＦと同程度のコア間距離を設けた場合には、ＤＭＧＤをより低減することができる。
　ＭＣＦのＤＭＧＤとしては、例えば５００ｐｓ／ｋｍ以下、さらには２００ｐｓ／ｋｍ以下が好ましい。
　低屈折率部の少なくとも一部が、円環状に配置された複数のコアの外接円の内側に配置されていることが好ましい。さらに、低屈折率部の少なくとも一部が、円環状に配置された複数のコアの内接円の内側に配置されていることが好ましい。図１Ｂの場合、外接円は半径がｒ＋ａ／２の円であり、内接円は半径がｒ－ａ／２の円である。低屈折率部が、内接円の中心を含むことが好ましい。低屈折率部の全部が、内接円の内側に配置されてもよい。低屈折率部の中心が、内接円の中心と一致してもよい。低屈折率部は、コアに接しないことが好ましく、クラッドが低屈折率部の周囲を覆うことが好ましい。円環状に配置されたすべてのコア（外周）に内接する円が存在しない場合、これらのコアの内側で半径が最大となる円の内側に、低屈折率部の少なくとも一部が配置されていることが好ましい。
　図１Ｂに示す例では、ＭＣＦが、円環状に配置された複数のコアを含む領域（結合型コア領域）を１つ有する場合を示すが、本発明はこの場合に限定されない。各コアは、同種又は異種であり得る。ＭＣＦが２以上の結合型コア領域を有してもよいし、１以上の結合型コア領域と１以上の非結合型コアを有してもよい。ここで、結合型コア領域とは、当該領域に含まれる複数のコア間に生じるスーパーモードを伝送に利用することが可能な領域をいう。また、非結合型コアとは、単一のコアを含み、他のコアとの間で伝送モードが独立しているものをいう。
　２以上の結合型コア領域を含むＭＣＦにおいて、結合型コア領域の間は、相互に伝送モードが独立している（すなわち、各領域が非結合型である）。２以上の結合型コア領域を有するＭＣＦでは、そのうち１以上の結合型コア領域に低屈折率部を設けることが好ましい。これにより、低屈折率部を設けた結合型コア領域において、領域内のコア間距離を小さくすることにより、領域間のコア間距離を大きくし、領域間のクロストークを低減することができる。
　以上、本発明を好適な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
　本発明のＭＣＦは、光伝送路、光導波路、光ケーブル等に使用される光ファイバの一部又は全部として用いることができる。光ケーブルは、本発明のＭＣＦを少なくとも一部に有することが好ましい。
　ＭＣＦのコア及びクラッドを構成する媒質としては、石英系ガラス（シリカガラス）、多成分ガラス、プラスチック等が挙げられる。石英系ガラスとしては、添加物を含まない純石英ガラスと、添加物を含む石英系ガラスがあり、添加物としては、Ｇｅ，Ａｌ，Ｐ，Ｂ，Ｆ，Ｃｌ，アルカリ金属等の１種又は２種以上が挙げられる。
　Ｃ－ＭＣＦにおいてはＦＭＦの場合と同様に、伝送路中での各種摂動（マイクロベンド、ねじれなど）により、モード間結合が発生するため、受信側では通常のＭＤＭ伝送と同様にＭＩＭＯ処理が必要と考えられる。その際、スーパーモード間のＤＭＧＤに伴う、ＭＩＭＯ処理の演算量増加が問題となる可能性がある。そこで、ＤＭＧＤを低減した本発明のマルチコアファイバを用いることにより、ＭＩＭＯ等の信号処理の負荷削減を図ることができる。
　ＭＣＦで伝送に使用される波長帯域は、特に限定されないが、Ｃバンド（１５３０～１５６５ｎｍ）、Ｌバンド（１５６５～１６２５ｎｍ）等が挙げられる。使用波長帯域でシングルモード動作する条件としては、正規化周波数ｖ＝２πａ（ｎcore ２－ｎclad ２）１／２／λとして、ｖ≦２．４０５のシングルモード動作条件を満たすことが好ましい。比屈折率差Δ＝（ｎcore ２－ｎclad ２）／（２ｎcore ２）が０．０５％以上で、Ｃ＋Ｌバンドでｖ≦２．４０５が成り立つコア半径の上限はおおよそ１３μｍである。それぞれのコア半径でｖ≦２．４０５が成り立つΔは自動的に決めることができる。なお、λは波長であり、２π／λは波数ｋ０である（後述の実施例を参照）。
　また、ｖ≧２．４０５となるようなａあるいはΔにおいては、ＬＰ１１モード以上の高次モードの伝送損失がαLoss以上であってもよい。このとき、αLoss＞０ｄＢ／ｍであり、例えば０．１ｄＢ／ｍ、０．５ｄＢ／ｍ、１．０ｄＢ／ｍ、２．０ｄＢ／ｍ等が挙げられる。ファイバのケーブルカットオフ波長λｃｃとしては、例えば１２６０ｎｍ以下、１０００ｎｍ以下等が挙げられる。
　一般的に、ファイバ型の方向性結合器の結合定数は、ａ，Δ及びΛが一定の場合には、正規化周波数ｖ（Ｖでも同じ）に依存する。波長λをＣ＋Ｌバンドの範囲で変えた場合には、ｖ値の変化は最大０．１５程度であり、結合定数の値はそれほど変わらない。コア径ａ及び比屈折率差Δが一定の場合には、ファイバ型の方向性結合器の結合定数はΛ／ａが増加するに従い、おおよそ指数関数的に減少する。
　以上より、Λ／ａが小さすぎる場合には通常のＦＭＦに近くなり、Λ／ａが大きすぎる場合には非結合型ＭＣＦに近くなると考えられる。Λ／ａの下限値としては、２．０、２．２、２．４、２．６、２．８、３．０等が挙げられる。また、Λ／ａの上限値としては、５．０、５．２、５．４、５．６、５．８、６．０等が挙げられる。Λ／ａの値としては、３．２、３．５、４．０、４．５、４．８等、適宜の値が挙げられる。
　隣接するコア間の最短距離（Λ－２ａ）としては、Λ－２ａ≧０μｍであり、例えば０．１μｍ、０．３μｍ、０．５μｍ、０．７μｍ、１．０μｍ等が挙げられる。
　低屈折率媒質（空孔等）の半径ａ２は、特に限定されないが、ａ２＞０μｍである。ａ２の下限値としては、例えば０．１μｍ、０．２５μｍ、０．５μｍ、０．７μｍ、１．０μｍ、１．５μｍ、２．０μｍ、２．５μｍ、３．０μｍ等が挙げられる。
　コアと低屈折率部との間の最短距離（ｒ－ａ－ａ２）としては、ｒ－ａ－ａ２≧０μｍであり、例えば０．１μｍ、０．３μｍ、０．５μｍ、０．７μｍ、１．０μｍ等が挙げられる。
　ここでは、モード分割多重伝送のための同種３コア結合型ファイバの伝送特性を解析し、フルベクトル有限要素法解析（例えば、K.Saitoh and M.Koshiba,“Full-vectorial imaginary-distance beam propagation method based on a finite element scheme: application to photonic crystal fibers,” IEEE J.Quantum Electronics, vol.38, no.7, pp.927-933, Jul. 2002参照）により、ＭＣＦのスーパーモード特性（実効屈折率、群遅延）を評価した。そして、中心に空孔を付加することにより、スーパーモード間の実効屈折率差を低減しモード間の結合を強め、モード間群遅延差を小さくすると同時に、コア間距離を小さくすることができることを示す。さらに、伝送路中のマイクロベンドによるモード間結合をフィールド結合理論によって評価し、マイクロベンドによる摂動の大きい強結合状態では、モード間実効屈折率差が小さいファイバほど、わずかな摂動でモード間の結合が生じ、モード間群遅延差がさらに小さくなることを明らかにした。
　図１Ａに示すように、中心に低屈折率部を有しない同種３コアＣ－ＭＣＦと、図１Ｂに示すように、中心に低屈折率部として空孔を設けた同種３コアＣ－ＭＣＦについて、次のように解析を実施した。ここで、コア１１の半径をａ、コア１１の屈折率をｎcore、クラッド１２の屈折率をｎcladとする。図示例では、各コア１１，１１，１１は、重心をファイバ中心とする正三角形の頂点上に配置されている。
　コア及びクラッドの屈折率は、波長依存性を考慮し、Ｓｅｌｌｍｅｉｅｒの多項式により算出した。空孔を付加する場合、空孔半径をａ２、空孔の屈折率を１．０とする。また、コア同士の中心間距離をΛとし、空孔の中心（ここではファイバ中心）から各コアの中心までの距離をｒとした。さらに、コアのクラッドに対する比屈折率差をΔ＝（ｎcore ２－ｎclad ２）／（２ｎcore ２）とし、正規化周波数Ｖ値をＶ＝ｋ０ａ（ｎcore ２－ｎclad ２）１／２とする。ここで、ｋ０は自由空間波数である。
　中心に低屈折率部を有しない同種３コアＣ－ＭＣＦのパラメータには、非特許文献２（ECOC2012,Mo.1.F.4）の３ＣＦ２９のパラメータを用いた。すなわち、ａ＝６．２μｍ、Ｖ＝２．２２、Λ＝２９μｍである。また、上述したように、３コアＣ－ＭＣＦにおける伝搬モードは３つであり、それぞれ１次、２次、３次スーパーモード（図８～１１及び１３では、それぞれｍｏｄｅ１、ｍｏｄｅ２、ｍｏｄｅ３）とよぶ。
　このファイバの１次、ｍ次スーパーモード間のＤＭＧＤ、及びΔｎeffをそれぞれ、ＤＭＧＤ＝τmth－τ1st、Δｎeff＝ｎeff_mth－ｎeff_1stと定義する。ここで、τ1st及びτmthは、それぞれ１次及びｍ次モードの群遅延時間を表し、ｎeff_1st及びｎeff_mthは、それぞれ１次及びｍ次モードの実効屈折率を表す。３ＣＦ２９においては、ＤＭＧＤ＝２１２ｐｓ／ｋｍ、Δｎeff＝８．３７×１０－６である。
　本ファイバに関して、図１Ｂに示すように、中心に空孔を付加することにより、ＤＭＧＤ、Δｎeffを低減することでモード間結合を強くし、さらには、コア間距離Λを小さくし、空間多重度の向上が可能であることを示す。
　図３に、同種３コアＣ－ＭＣＦにおけるΔｎeffのコア間距離依存性を示す。コアパラメータはａ＝６．２μｍ、Ｖ＝２．２２であり、実線が空孔なし、点線が空孔(air)ありの場合を示す。空孔半径ａ２は、ａ＋ａ２＋１＝ｒを満たすように変化し、つまりコアと空孔の間の最短距離を常に１μｍとしている。図３より、空孔を付加した場合、空孔が無い場合ともに、Λを拡大することでΔｎeffを低減できることが分かる。これは、コア間距離が広がることでコア間の結合が弱まり、各スーパーモードがそれぞれのコアが孤立したときのモードに近づいていくためである。また、空孔を付加した場合は、空孔が無い場合よりもΔｎeffを低減できることが分かる。
　２次、３次のスーパーモードではその対称性から、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、空孔の有無にかかわらず、ファイバ中心で常に電界が０になる。一方、基本スーパーモードでは、ファイバ中心の電界が大きな値をもつことが図２（ａ）より分かる。よって、ファイバ中心に空孔を付加することで、高次スーパーモードの電界分布にはあまり影響を与えずに、基本スーパーモードのファイバ中心で電界強度を小さくすることができ、基本（１次）スーパーモードと高次（２次、３次）スーパーモードとの間で、実効屈折率差を低減することが可能である。
　図４に、同種３コアＣ－ＭＣＦにおけるＤＭＧＤのコア間距離依存性を示す。各パラメータは図３と同様である。図４より、空孔を付加した場合、空孔が無い場合ともに、図３の場合と同様に、Λを拡大することで常にＤＭＧＤを低減でき、また、空孔を付加することでさらにＤＭＧＤを低減できることが分かる。これは、Δｎeffが低減したことによる効果と考えられる。
　図５に、同種３コアＣ－ＭＣＦにおけるＤＭＧＤ、及びΔｎeffのコア間距離依存性を示す。左軸がＤＭＧＤ、右軸がΔｎeffを表す。実線、破線、一点鎖線、点線はそれぞれ空孔半径ａ２が０．０μｍ、４．２μｍ、５．２μｍ、６．２μｍの場合を表す。また各ａ２に対し、コア間距離Λの最小値がそれぞれ１２．４μｍ、１８．０μｍ、１９．８μｍ、２１．５μｍとなることに注意する。これは、コア同士、またはコアと空孔が接するために最小値を持つためである。ここで、同種３コアＣ－ＭＣＦにおけるΛの最小値は、空孔無しの場合は２ａであり、空孔を有する場合は（ａ＋ａ２）の√３倍である。
　図５から、ａ２が大きくなるにつれ、ＤＭＧＤとΔｎeffがともに小さくなることが分かる。この効果は、コア間距離Λが小さく、ファイバ中心のフィールド分布が強くなる構造で顕著となる。３ＣＦ２９（Λ＝２９．０μｍ、ＤＭＧＤ＝２１２ｐｓ／ｋｍ）のファイバと比較するため、Δｎeffが８．３７×１０－６となる構造で比較すると、ａ２＝４．２、５．２、６．２μｍの各ファイバに対して、コア間距離はそれぞれΛ＝２７．０、２６．３、２５．７μｍとなる。このときＤＭＧＤは、それぞれ１７９、１７１、１６７ｐｓ／ｋｍである。よって、空孔を付加することで、空孔無しファイバと同等のΔｎeffに対して、ＤＭＧＤ及びコア間距離をともに小さくできる構造が存在することが分かる。
　同様に、同じコア間距離に対して、Δｎeff、ＤＭＧＤを小さくする構造も存在する。以上より、３コアＣ－ＭＣＦの中心に空孔を付加することにより、スーパーモード間の実効屈折率差を低減しモード間の結合を強め、モード間群遅延差を小さくすると同時に、コア間距離を小さくすることができることが分かる。
　次に、マイクロベンドによるモード間結合を考慮した同種３コアＣ－ＭＣＦのＤＭＧＤの評価について説明する。
　ここではファイバ中のマイクロベンドに起因するモード間結合、及び、それによって引き起こされるＤＭＧＤの変化について考察するため、次のような解析モデルを設定した。
　まず、ファイバ全体を図６のように、Ｎ個のセグメントに分割し（ｉ＝１，２，…，Ｎ）、各セグメントにおいてｘｙ平面内にマイクロベンドが存在する状態を想定し、ｘ方向、ｙ方向の曲げ半径をそれぞれＲｘ、Ｒｙとする。ファイバ長手方向をｚ方向とし、これと垂直な２方向をｘ及びｙ方向とする。
　図７Ａはｘ方向のマイクロベンドを想定した１セグメントの模式図、図７Ｂは図７Ａの等価直線導波路、図７Ｃは図７Ｂの屈折率分布を示す。図７Ａでは簡単のため、ｘｚ面のみを図示している。各セグメントには、平均値μ＝０ｍ－１、標準偏差σ＝１／Ｒｘ，ｙｍ－１の正規分布となるように曲げ半径Ｒｘ、Ｒｙをランダムに与える。σ＝０ｍ－１のとき、マイクロベンドの影響がなく、ファイバが直線状態であることに相当する。図７（ｃ）で、点線は曲げの無い場合の、また、実線は曲げのある場合の等価屈折率分布を示す。
　次に、フィールド結合理論に基づく解析について説明する。全モード数がＭである結合系の電界Ｅ、及び磁界Ｈは次の式（１）、（２）のように表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　ここで、Ａｍはｍ次モードの振幅、Ｅｍ及びＨｍはそれぞれｍ次モードの電界及び磁界（ベクトル）を表す。式（１）、（２）より、一つのセグメント内での、各モードの伝搬を表す結合方程式はフィールド結合理論（例えば、A.Juarez et al.,“Modeling ofmode coupling in multimode fibers with respect to bandwidth and loss,”Journal of Lightwave Technology, vol.32, no.8, pp.1549-1558, Apr. 2014参照）により、次の式（３）、（４）のようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　ここで、βｍはｍ次モードの伝搬定数、κｍｎはｍ、ｎ次モード間の結合係数を表す。
　ωは角周波数、ε０は真空誘電率を表す。ｎbend、ｎnobendはそれぞれ曲げ状態（bend）、及び直線状態（no bend）での屈折率分布である。
　式（３）の解を、行列形式で表すと、次の式（５）、（６）のようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　ここで、各セグメントでの伝達行列をＴｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎ）、ファイバ全体の伝達行列をＴ（数式中のＴはボールド）としている。伝達行列Ｔを用いて、群遅延オペレータＧＤＯ（Group Delay Operator)を次の式（７）のように定義する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　ＧＤＯの各固有値に対する固有ベクトルは、摂動が無い場合の導波モードの線形結合となり、プリンシパルモードと呼ばれる。各固有値はプリンシパルモードの群遅延時間となり、摂動がある場合の各モードの群遅延時間を示す。プリンシパルモードは、周波数の１次微分まで波長無依存であり、それゆえモード分散を生じないなど、ユニークな性質を有しており、最近、実験的にその存在が確認された（例えば、J.Carpenter,et al.,“First demonstration of principal modes in a multimode fibre,”ECOC, PD.2.1, Sept.2014参照）。ここでは、このプリンシパルモードを通して、マイクロベンドによるモード間結合が存在する状態でのＤＭＧＤを考える。図８～１２は、Δｎeffを同等とした場合の比較であり、図１３は、Λを同等とした場合の比較である。
　図８～１１に、同種３コアＣ－ＭＣＦにおける１次～３次スーパーモードのＤＭＧＤのσ依存性を示す。ここでは、ＤＭＧＤを摂動の無い状態（σ＝０ｍ－１）における１次スーパーモードの群遅延時間との差と定義する。それゆえ、１次スーパーモード（ｍｏｄｅ１）では、σ＝０ｍ－１においてＤＭＧＤ＝０ｐｓである。図８～１１は、空孔半径ａ２がそれぞれ０．０μｍ、４．２μｍ、５．２μｍ、６．２μｍである場合の結果を示す。
　また、各コアパラメータはａ＝６．２μｍ、Ｖ＝２．２２であり、ΛはΔｎeffが約８．３７×１０－６となるようにそれぞれ設定している。またファイバ長は１ｋｍ、セグメントの分割数をＮ＝１００００とした。いずれの場合も、σが大きくなるにつれ、１次～３次スーパーモードのＤＭＧＤがある一定の値に収束していくことがわかる。つまり、３つのモードの群遅延時間差が小さくなり、σの大きいところでは、すべて同じ群遅延時間となっている。これはファイバ中でのモード間結合を通して、各モードの群速度が平均化されるためである。
　図１２に、同種３コアＣ－ＭＣＦにおける１次、３次のモード間ＤＭＧＤのσ依存性を示す。ファイバ長は１ｋｍ、分割数をＮ＝１００００とした。Δｎeffがすべてのファイバで同等であることから、ＤＭＧＤの変化も同程度であることが分かる。ただし、空孔半径ａ２が大きいほど、コア間距離Λを小さくすることができる。
　図１３に、Λ＝２９．０μｍ、ａ２＝０．０μｍ又は６．２μｍの同種３コアＣ－ＭＣＦにおける１次～３次スーパーモードのＤＭＧＤのσ依存性を示す。このとき、実効屈折率差はそれぞれΔｎeff＝８．３７×１０－６、３．２６×１０－６である。またファイバ長は１ｋｍ、分割数をＮ＝１００００とした。空孔無し（ａ２＝０．０μｍ）の場合は図８と同様であるが、空孔を付加した場合（ａ２＝６．２μｍ）には、空孔無し（ａ２＝０．０μｍ）と比べてモード間実効屈折率差Δｎeffが小さくなり、より小さな摂動でモード間結合が生じる。つまり、空孔を付加した場合（ａ２＝６．２μｍ）には、空孔無し（ａ２＝０．０μｍ）の場合と比べてより小さな摂動（σ＜０．００２ｍ－１）であっても、スーパーモード間のＤＭＧＤが収束することが分かる。
　以上より、同種３コアＣ－ＭＣＦにおいて、中心に空孔を付加することで、ＤＭＧＤ、Δｎeff、コア間距離を小さくできることを明らかにした。またフィールド結合理論を用いて、マイクロベンドを考慮したモード間結合とその群遅延に与える影響を評価し、ファイバ中の摂動が大きい場合には、モード間群遅延差がさらに低減されることを示した。
１０，１００…マルチコアファイバ、１１…コア、１２…クラッド、１３…低屈折率部。

Claims (5)

  1. 　すべてのコアにおいてシングルモード伝送が可能な２以上のコアと、前記２以上のコアの周囲を覆う共通のクラッドと、前記クラッドよりも屈折率が低い低屈折率部とを備え、長手方向に垂直な断面において、前記２以上のコアの一部又は全部からなる２以上のコアが円環状に配置された領域を有し、前記低屈折率部の少なくとも一部は、前記領域に含まれるコアの内接円の内側に配置されている、マルチコアファイバ。
  2. 　前記マルチコアファイバが、結合型マルチコアファイバである、請求項１に記載のマルチコアファイバ。
  3. 　前記２以上のコアが円環状に配置された領域を２以上有し、前記領域の少なくとも１つが前記低屈折率部を有し、前記領域内において前記２以上のコアが結合型である、請求項１に記載のマルチコアファイバ。
  4. 　前記低屈折率部が、空孔である、請求項１～３のいずれか１項に記載のマルチコアファイバ。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載のマルチコアファイバを少なくとも一部に有する、光ケーブル。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109581598A (zh) * 2018-12-12 2019-04-05 桂林电子科技大学 一种同轴双波导光纤连接器

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6236638B2 (ja) * 2015-08-21 2017-11-29 株式会社フジクラ マルチコアファイバ及び光ケーブル
JP7024973B2 (ja) * 2018-09-21 2022-02-24 日本電信電話株式会社 数モードマルチコア光ファイバ
US11881675B2 (en) 2019-04-08 2024-01-23 Nec Corporation Optical amplification device, optical transmission system, and optical amplification method
US11156770B2 (en) 2019-04-12 2021-10-26 Corning Incorporated Coupled multicore optical fiber
CN110429458B (zh) * 2019-07-10 2021-08-10 桂林电子科技大学 基于多种光纤级联的超宽带光纤信号放大器
US11733449B2 (en) * 2020-08-10 2023-08-22 Corning Incorporated Ultra-low-loss coupled-core multicore optical fibers
CN116964499A (zh) * 2021-04-01 2023-10-27 住友电气工业株式会社 多芯光纤及纤芯识别方法
CN116865849B (zh) * 2023-06-11 2024-07-12 苏州大学 一种高扭转速率弱耦合多芯光纤串扰检测方法及装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013161825A1 (ja) * 2012-04-26 2013-10-31 住友電気工業株式会社 マルチコア光ファイバ、マルチコア光ファイバケーブル、および、マルチコア光ファイバ伝送システム

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6826343B2 (en) * 2001-03-16 2004-11-30 Cidra Corporation Multi-core waveguide
US8503847B2 (en) 2008-10-03 2013-08-06 National University Corporation Yokohama National University Method of arranging cores of multi-core fiber
JP5347989B2 (ja) 2010-01-21 2013-11-20 住友電気工業株式会社 マルチコア光ファイバ
JP2013020074A (ja) * 2011-07-11 2013-01-31 Hitachi Cable Ltd マルチコアファイバ
US9103961B2 (en) * 2011-08-12 2015-08-11 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Systems and methods for optical transmission using supermodes
JP5351938B2 (ja) 2011-08-17 2013-11-27 株式会社フジクラ 結合型マルチコアファイバ
JP5603306B2 (ja) 2011-08-17 2014-10-08 株式会社フジクラ 結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法、結合型マルチコアファイバの製造方法、及び、結合型マルチコアファイバ
JP5117636B1 (ja) 2011-09-07 2013-01-16 古河電気工業株式会社 光伝送方法
WO2013035347A1 (ja) 2011-09-07 2013-03-14 古河電気工業株式会社 マルチコア光ファイバおよび光伝送方法
WO2014132989A1 (ja) 2013-02-26 2014-09-04 古河電気工業株式会社 マルチコアファイバと光ファイババンドル構造との接続構造、マルチコアファイバ同士の接続構造、希土類添加マルチコアファイバの励起方法およびマルチコア光ファイバアンプ
WO2014197052A2 (en) * 2013-03-13 2014-12-11 Nufern Multi-core optical fibers

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013161825A1 (ja) * 2012-04-26 2013-10-31 住友電気工業株式会社 マルチコア光ファイバ、マルチコア光ファイバケーブル、および、マルチコア光ファイバ伝送システム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AKIRA IGARI ET AL.: "An analysis of transmission characteristics of homogeneously coupled-three-core fiber based on full-vector finite-element method and coupled field theory", IEICE TECHNICAL REPORT, vol. 114, no. 453, 12 February 2015 (2015-02-12), pages 121 - 126 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109581598A (zh) * 2018-12-12 2019-04-05 桂林电子科技大学 一种同轴双波导光纤连接器

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