[发明专利]塑料和玻璃的光纤

说明书

技术领域

本发明涉及具有玻璃纤芯和塑料包层的塑料和玻璃的光纤。

背景技术

作为主要在家庭内LAN、办公室LAN、车载通信等短距光通信中使 用的光纤，现提出有纤芯及包层均由PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)树脂等 塑料构成的塑料光纤(以下为POF)、纤芯由石英玻璃构成且包层由聚合 物树脂构成的塑料包层光纤(以下PCF)。就这些光纤而言，纤芯的折射 率分布成为在纤芯内恒定的阶跃型。作为阶跃型折射率分布的优点，可以 举出如下，即在制造纤芯母材时，可以不向石英玻璃中添加锗等添加物而 制造，所以可以廉价地制造折射率均匀的母材。

作为记载了POF的文献有专利文献1。另外，作为记载了PCF的文 献有专利文献2～4。

作为光纤的重要参数，主要可以举出作为与光源的耦合容易度的指标 的纤芯直径及数值孔径(以下记为NA)、以及表示传输容量的频带。但是， 通常在由一个纤芯和包层构成的阶跃型光纤中，NA和频带为相反的关系， 如果增大NA，则频带变窄，为了扩大频带有必要减小NA。如果减小NA， 则与光源的耦合效率降低。

通常，多模光纤的频带主要由多模色散引起。多模色散由模式间的群 延迟时间差来表示，群延迟时间差最快的模式和最慢的模式的差(最大群 延迟时间差)成为最大的多模色散。通常，在具有阶跃型折射率分布的一 层纤芯结构的情况下，模式数量仅依赖于NA或相对折射率差(以下记为 Δ)，最快的模式成为基本模式，最慢的模式成为最高次模式。因此，为了 提高频带，有必要如上所述减小NA(或Δ)。但是，NA(或Δ)不依赖于 纤芯直径，所以可以选择需要的纤芯直径且与NA(或Δ)的设定无关。

通常，Δ及NA用下式表示。

[数1]

Δ=n12-n222n12]]>

[数2]

NA=n12Δ]]>

在这里，n₁是纤芯的折射率，n₂是包层的折射率。

为了解决这样的问题，提出使纤芯的折射率分布为α幂函数分布(专 利文献5、6)、由折射率不同的多个纤芯构成的多层纤芯光纤(专利文献7)、 二层纤芯光纤(专利文献8)等。

专利文献1：日本特开平08-122542号公报

专利文献2：日本专利第2794710号公报

专利文献3：日本专利第2836069号公报

专利文献4：日本专利第3446208号公报

专利文献5：日本特开平08-304638号公报

专利文献6：日本特开2000-214342号公报

专利文献7：日本特开2005-321686号公报

专利文献8：日本特开平10-282353号公报

在具有阶跃型折射率分布的一层纤芯PCF光纤的情况下，只要是满足 频带的Δ，就可以增大纤芯直径，但如果纤芯直径(即玻璃直径)增大， 则光纤的弯曲容易度(可挠性)降低，在此基础上相对于弯曲的破断概率 增加。为此，从寿命的观点出发，要限制纤芯直径。

另一方面，使纤芯的折射率分布为α幂函数分布或为多层纤芯光纤， 会使制造条件复杂化。为此，制造成本升高，失去所谓的能廉价制造光纤 的以往所具有的优点。