[发明专利]多孔光纤

说明书

技术领域

本发明涉及多孔光纤。

背景技术

多孔光纤(Holey Fiber：HF)或光子晶体光纤是通过在包层上规则地排列空孔，而降低包层的平均折射率，并利用全反射的原理，实现光的传送的新的类型的光纤。多孔光纤通过在光纤的折射率控制中使用空孔，而能够实现在以往的光纤中无法实现的无截止单模(Endlessly Single Mode)(ESM)特性和向极短波长侧移动的零色散波长等特殊的特性。另外，ESM表示不存在截止波长，能够遍及宽波段进行高传送速度的光传送的特性(非专利文献1)。

另外，多孔光纤也期待着作为光通信用或光纤激光器用的低光学非线形的传送介质的应用。

即，例如在光通信中，特别是实施陆地的长距离传送或海底传送时，存在如下问题，即：作为传送介质的光纤的非线形光学现象在实现长距离高速传送方面成为大的障碍。因此，作为解决该问题的方法，提出了使光纤的芯径比通常扩大而扩大其纤芯有效截面积(Aeff)从而将减少了光学非线形性的大Aeff型的光纤作为传送介质使用的方案。例如，在非专利文献2、5中，公开了在光纤内未形成空孔的通常的固体型光纤中，将Aeff扩大为118μm²或160μm²的光纤。

然而，固体型光纤存在当扩大Aeff时、微弯损失(弯曲损失)随之增大的问题。另外，弯曲损失被定义为从光纤为直线状的状态开始以规定的弯曲直径弯曲时的、光的基本传播模式即LP01模式的传送损失的增加量。

例如若增加光纤的截止波长，则能够抑制该弯曲损失的增大。然而，在光以单模传送的方式使光纤工作的情况下，存在必须使该光纤的截止波长比传送的光的波长短这样的制约。因此，在以往的固体型光纤中，在低光学非线形化(大Aeff化)、单模工作的实现、及弯曲损失的抑制之间存在折衷(trade-off)关系。

针对于此，多孔光纤由于能够实现ESM特性，因此被期待能缓解上述的折衷关系，实现单模工作并能够实现低光学非线形化及弯曲损失的抑制。

此外，在固体型光纤中，在大Aeff化、单模工作的实现、及微弯损失的抑制之间也存在折衷关系。这里，微弯损失被定义为将光纤卷绕在例如绕线管(bobbin)上时，由于绕线管的表面的微少的凹凸等而对光纤施加微小的弯曲所引起的、LP01模式的传送损失的增加量。在非专利文献3、4中公开了多孔光纤和通常的固体型光纤的微弯损失特性。非专利文献3、4涉及多孔光纤的特性的理论性的评价及其高功率传输(デリバリ)应用。

在非专利文献3中，对于可见光区域的高功率传输进行了叙述，但未考虑传送应用。而且，在非专利文献4中，仅提及了多孔光纤的剖面结构的一种，并未确定能够充分减少微弯损失的剖面结构。

【在先技术文献】

【非专利文献】

【非专利文献1】K.Saitoh，Y.Tsuchida，M.Koshiba，and N.A.Mortensen，“Endlessly single-mode holey fiber：the influence of core design，”Optics Express，vol.13，pp.10833-10839(2005).

【非专利文献2】K.Nagayama，M.Kakui，M.Matsui，T.Saitoh，and Y.Chigusa，“Ultra-low-loss(0.1484dB/km)pure silica core fibre and extension of transmission distance，”Electronics Letters，vol.38，pp.1168-1169(2002)

【非专利文献3】M.D.Nielsen，N.A.Mortensen，and J.R.Folkenberg，“Reduced microdeformation attenuation in larage-moode-area photonic crystal fibers for visible applications，”Optics Letters，vol.28，pp.1645-1647(2003)

【非专利文献4】A.Bjarklev，T.P.Hansen，K.Hougaard，S.B.Libori，E.Knudsen，and J.Broeng，“Microbending in photonic crystal fibres-an ultimate loss limit？，”Proceeding of ECOC 2001，We.L.2.4.