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公開番号2025124575
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-26
出願番号2024178618
出願日2024-10-11
発明の名称マルチコア光ファイバ
出願人住友電気工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類G02B 6/02 20060101AFI20250819BHJP(光学)
要約【課題】偏波モード分散を低減することができるマルチコア光ファイバを提供する。
【解決手段】マルチコア光ファイバは、ファイバ軸に沿う複数のコアと、複数のコアを取り囲むクラッドと、を備える。複数のコアおよびクラッドは、シリカガラスを主成分として含む。複数のコアそれぞれの屈折率は、クラッドの屈折率よりも高い。複数のコアそれぞれの線膨張係数は、クラッドの線膨張係数よりも大きい。複数のコアは、ファイバ軸に直交する断面において楕円形状を有する第1コアと、第1コアとは異なる1または複数の第2コアを含む。楕円形状の非円率は、0.1%以上である。ファイバ軸に直交する断面において、第1コアの重心および1または複数の第2コアで構成されるコア群の重心を結ぶ直線と、楕円形状の長軸に沿う直線とが成す角度は、30度以下である。偏波モード分散は、0.2ps/rtkm以下である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ファイバ軸に沿う複数のコアと、
前記複数のコアを取り囲むクラッドと、を備え、
前記複数のコアおよび前記クラッドは、シリカガラスを主成分として含み、
前記複数のコアそれぞれの屈折率は、前記クラッドの屈折率よりも高く、
前記複数のコアそれぞれの線膨張係数は、前記クラッドの線膨張係数よりも大きく、
前記複数のコアは、前記ファイバ軸に直交する断面において楕円形状を有する第１コアと、前記第１コアとは異なる１または複数の第２コアを含み、
前記楕円形状の非円率は、０．１％以上であり、
前記ファイバ軸に直交する断面において、前記第１コアの重心および前記１または複数の第２コアで構成されるコア群の重心を結ぶ直線と、前記楕円形状の長軸に沿う直線とが成す角度は、３０度以下であり、
偏波モード分散は、０．２ｐｓ／ｒｔｋｍ以下である、
マルチコア光ファイバ。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
前記楕円形状の非円率は、１０％以下である、
請求項１に記載のマルチコア光ファイバ。
【請求項３】
前記複数のコアおよび前記クラッドは、フッ素を含み、
前記クラッドにおけるフッ素の濃度は、前記複数のコアそれぞれにおけるフッ素の濃度よりも高い、
請求項１または請求項２に記載のマルチコア光ファイバ。
【請求項４】
前記クラッドは、前記複数のコアを取り囲む第１クラッドと、前記第１クラッドを取り囲む第２クラッドと、を有し、
前記第１クラッドおよび前記第２クラッドは、フッ素を含み、
前記第１クラッドにおけるフッ素の濃度は、前記第２クラッドにおけるフッ素の濃度よりも高く、
前記複数のコアは、アルカリ金属元素、およびアルカリ土類金属元素で構成されるアルカリ元素群のうち少なくとも１種類のアルカリ元素を含む、
請求項１または請求項２に記載のマルチコア光ファイバ。
【請求項５】
前記複数のコアは、アルカリ金属元素、およびアルカリ土類金属元素で構成されるアルカリ元素群のうち少なくとも１種類のアルカリ元素を含み、
前記複数のコアにおける前記アルカリ元素の濃度は、１ｗｔｐｐｍ以上３０００ｗｔｐｐｍ以下である、
請求項４に記載のマルチコア光ファイバ。
【請求項６】
前記角度は、１０度以下である、
請求項１または請求項２に記載のマルチコア光ファイバ。
【請求項７】
前記角度は、５度以下である、
請求項１または請求項２に記載のマルチコア光ファイバ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、マルチコア光ファイバに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
複数のコアと複数のコアを取り囲むクラッドとを備えるマルチコア光ファイバにおいて、偏波モード分散（ＰＭＤ：Polarization mode dispersion）を低減するための技術が知られている。例えば、特許文献１に開示されたマルチコア光ファイバの製造方法では、中心に穴を有しない複数のコアケインを、クラッドとなるスートブランクの穴に挿入してコアケインとスートブランクとを焼結する。これにより、コアケインの中心近くにおいて低い非軸対称性が実現されると共に、より低い偏波モード分散が実現される。特許文献２には、マルチコア光ファイバが備える複数のマルチコアユニットが３回以上の回転対称性を有することにより、構造非対称性が低減され、偏波モード分散の増大が防止されることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０１５／０３０７３８７号明細書
米国特許出願公開第２０１１／０２０６３３０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されたようなコア中心近くにおいて低い非軸対称性が実現されているマルチコア光ファイバであっても、コアの配置が３回以上の回転対称性を有しない場合には、偏波モード分散が高くなることがある。そこで、コアの配置が３回以上の回転対称性を有しない場合であっても、偏波モード分散を低減することができるマルチコア光ファイバが望まれている。
【０００５】
本開示は、偏波モード分散を低減することができるマルチコア光ファイバを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一実施形態に係るマルチコア光ファイバは、ファイバ軸に沿う複数のコアと、複数のコアを取り囲むクラッドと、を備え、複数のコアおよびクラッドは、シリカガラスを主成分として含み、複数のコアそれぞれの屈折率は、クラッドの屈折率よりも高く、複数のコアそれぞれの線膨張係数は、クラッドの線膨張係数よりも大きく、複数のコアは、ファイバ軸に直交する断面において楕円形状を有する第１コアと、第１コアとは異なる１または複数の第２コアを含み、楕円形状の非円率は、０．１％以上であり、ファイバ軸に直交する断面において、第１コアの重心および１または複数の第２コアで構成されるコア群の重心を結ぶ直線と、楕円形状の長軸と、が成す角度は、３０度以下であり、偏波モード分散は、０．２ｐｓ／ｒｔｋｍ以下である。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、偏波モード分散を低減することができるマルチコア光ファイバが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、第１実施形態に係る光ファイバの斜視図である。
図２は、ファイバ軸に直交する光ファイバの断面図である。
図３は、光ファイバにおける線膨張係数の分布を模式的に示すグラフである。
図４は、光ファイバにおける粘性の分布を模式的に示すグラフである。
図５は、光ファイバにおける応力の分布を模式的に示すグラフである。
図６は、ファイバ軸に直交する断面における面内応力を模式的に示す図である。
図７は、コアにおける基底モードの複屈折の遅軸方向を模式的に示す図である。
図８は、第２実施形態に係る光ファイバの断面図である。
図９は、第３実施形態に係る光ファイバの断面図である。
図１０は、変形例に係る光ファイバの断面図である。
図１１は、変形例に係る光ファイバの断面図である。
図１２は、変形例に係る光ファイバの断面図である。
図１３は、変形例に係る光ファイバの内部構造を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［本開示の実施形態の説明］
最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。
（１）本開示の一態様に係るマルチコア光ファイバは、ファイバ軸に沿う複数のコアと、複数のコアを取り囲むクラッドと、を備え、複数のコアおよびクラッドは、シリカガラスを主成分として含み、複数のコアそれぞれの屈折率は、クラッドの屈折率よりも高く、複数のコアそれぞれの線膨張係数は、クラッドの線膨張係数よりも大きく、複数のコアは、ファイバ軸に直交する断面において楕円形状を有する第１コアと、第１コアとは異なる１または複数の第２コアを含み、楕円形状の非円率は、０．１％以上であり、ファイバ軸に直交する断面において、第１コアの重心および１または複数の第２コアで構成されるコア群の重心を結ぶ直線と、楕円形状の長軸に沿う直線と、が成す角度は、３０度以下であり、偏波モード分散は、０．２ｐｓ／ｒｔｋｍ以下である。
【００１０】
このマルチコア光ファイバでは、複数のコアは、ファイバ軸に直交する断面において楕円形状を有する第１コアと、第１コアとは異なる１または複数の第２コアを含む。また、第１コアの重心および１または複数の第２コアで構成されるコア群の重心を結ぶ直線と、第１コアが有する楕円形状の長軸に沿う直線とが成す角度が３０度以下である。この場合、コアの配置に起因する応力によって生じる複屈折とコアの形状に起因して生じる複屈折とが相殺され、第１コアを伝搬する導波モードの複屈折が低減される。その結果、偏波モード分散を低減することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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