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光ファイバ、光ファイバケーブル、及び光ファイバ接続方法 UPDATE 新技術説明会

国内特許コード P170014159
整理番号 S2016-0054-N0
掲載日 2017年5月29日
出願番号 特願2015-205117
公開番号 特開2017-076097
出願日 平成27年10月16日(2015.10.16)
公開日 平成29年4月20日(2017.4.20)
発明者
  • 横田 浩久
  • 今井 洋
  • 樋口 恵一
出願人
  • 国立大学法人茨城大学
発明の名称 光ファイバ、光ファイバケーブル、及び光ファイバ接続方法 UPDATE 新技術説明会
発明の概要 【課題】
マルチモードを伝搬可能であって接続損失及び結合損失を低減した光ファイバ、光ファイバケーブル、及び光ファイバ接続方法の提供。
【解決手段】
フォトニック結晶ファイバ1は、コア領域2とクラッド領域3とを有している。クラッド領域3には、複数の空孔4が形成されており、複数の空孔4同士の距離Aは一定である。複数の空孔4の第1層から第4層までの直径は、フォトニック結晶ファイバ1の中心Cからの距離rの2乗に比例するように定められる。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


従来より、光ファイバの断面に軸方向に延びる空孔を形成した構造を持つフォトニック結晶ファイバ(PFC)が知られている(例えば、特許文献1)。フォトニック結晶ファイバは、屈折率約1.45の石英ガラスの周囲に屈折率約1の空気を含む空孔が周期的に形成されている。フォトニック結晶ファイバでは、空気と石英ガラスとの屈折率の差が大きいため、コア領域への光の閉じ込め効果が増大し、非線形効果を効果的に得ることができる。



図10に従来のフォトニック結晶ファイバ101を示す。フォトニック結晶ファイバ101は、コア領域102とクラッド領域103とを有しており、クラッド領域103には複数の空孔104が形成されている。空孔104は、フォトニック結晶ファイバ101の中心Cを中心とする正六角形をなすように周期的に配置されている。複数の空孔104の直径はすべて同一であって、各空孔104の中心間距離も同一である。コア領域102における実効的な屈折率はクラッド領域103における屈折率よりも高いため、コア領域102に入射した光は全反射によりフォトニック結晶ファイバ101内を伝搬する。



フォトニック結晶ファイバでは、コアへの光の閉じ込め効果が大きいため、曲げ損失が通常の光ファイバに比べて小さく、屋内のケーブル敷設作業を効率的に行うことができる。また、従来から、光ファイバの屈折率分布が中心からの距離の2乗に比例するいわゆる2乗分布による光ファイバを用いたコリメータが知られている(例えば、特許文献2)。このような屈折率分布とすることにより、クラッド領域からの反射によるモードの影響を受けにくくなり損失を低減することができる。

産業上の利用分野


本発明は光ファイバ、光ファイバケーブル、及び光ファイバ接続方法に関し、特にフォトニック結晶ファイバに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
コア領域と、前記コア領域を覆うクラッド領域と、を有する光ファイバであって、
前記クラッド領域には複数の空孔が形成され、
前記複数の空孔の直径は、前記コア領域から光ファイバの径方向外方に向かうにつれて拡径することを特徴とする光ファイバ。

【請求項2】
前記複数の空孔の直径は、前記光ファイバの中心からの距離の2乗に比例することを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ。

【請求項3】
前記複数の空孔は、前記クラッド領域に多角形をなすように形成され、
前記多角形は複数の層で構成され、前記中心側の少なくとも3層の前記空孔の直径は前記中心からの距離の2乗に比例することを特徴とする請求項2に記載の光ファイバ。

【請求項4】
前記空孔は複数の層で構成され、前記複数の層のうち、前記径方向外側の少なくとも2層の前記空孔の直径は互いに同一であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の光ファイバ。

【請求項5】
請求項1から4のいずれか1項に記載の光ファイバが端部に接続されていることを特徴とする光ファイバケーブル。

【請求項6】
第1光ファイバと第2光ファイバとを接続する光ファイバ接続方法であって、
前記第1光ファイバの一端と第2光ファイバの一端とを対向させるステップと、
前記第1光ファイバの一端に、
コア領域と、前記コア領域を覆うクラッド領域と、を有する第3光ファイバであって、
前記クラッド領域には複数の空孔が形成され、
前記複数の空孔の直径は、前記コア領域から前記第3光ファイバの径方向外方に向かうにつれて拡径している前記第3光ファイバの一端を接続するステップと、
前記第3光ファイバの他端と前記第2光ファイバの一端とを接続するステップと、
からなることを特徴とする光ファイバ接続方法。

【請求項7】
前記複数の空孔の直径は、前記第3光ファイバの中心からの距離の2乗に比例することを特徴とする請求項6に記載の光ファイバ接続方法。

【請求項8】
前記複数の空孔は、前記クラッド領域に多角形をなすように形成され、
前記多角形は複数の層で構成され、前記中心側の少なくとも3層の前記空孔の直径は前記中心からの距離の2乗に比例することを特徴とする請求項7に記載の光ファイバ接続方法。

【請求項9】
前記空孔は複数の層で構成され、前記複数の層のうち、前記径方向外側の少なくとも2層の前記空孔の直径は互いに直径と同一であることを特徴とする請求項6から8のいずれか1項に記載の光ファイバ接続方法。

【請求項10】
前記第3光ファイバの他端と前記第2光ファイバの一端との間には所定物質が介在していることを特徴とする請求項6に記載の光ファイバ接続方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015205117thum.jpg
出願権利状態 公開
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