[发明专利]多芯光纤以及多芯光纤的纤芯的配置方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于高密度空间多重传送的多芯光纤以及纤芯的配置方法。

背景技术

作为表示纤芯间的信号的耦合的状态的一般的术语，使用“耦合状态”这个术语和“不完全耦合状态”这个术语。另外，作为更加详细地表示纤芯间的耦合的状态的术语公知有“完全耦合状态”这个术语以及“非耦合状态”这个术语。

“耦合状态”这个术语表示耦合率大致接近1的耦合的状态，“不完全耦合状态”这个术语表示耦合率小于1、但不完全为零的耦合的状态。

“完全耦合状态”这个术语表示耦合率完全为1的耦合的状态，“非耦合状态”这个术语表示耦合率为不可能测定的值而接近零的耦合的状态。

另外，多芯光纤的领域内，使用“耦合多芯光纤”这个术语和“非耦合多芯光纤”这个术语。此时，“耦合多芯光纤”中的耦合以纤芯间的耦合的状态为一般的术语的“耦合状态”的意思来使用，“非耦合多芯光纤”中的耦合以纤芯间的耦合的状态为一般的术语的“不完全耦合状态”的意思来使用。

因此，本申请发明中，仿效多芯光纤的领域中使用的术语，“非耦合多芯光纤”中的“非耦合”不是详细的意思的“非耦合”，作为一般的术语的“不完全耦合”，表示耦合率小于1、但不完全为零的耦合的状态的意思。

多芯光纤的空间多重传送中，使用了将单一模式（单模）的多个纤芯容纳于一根光纤的多芯光纤的结构公知有非专利文献1以及非专利文献2等。

作为将各个纤芯保持为非耦合状态的结构，公知有分开纤芯间距离而配置纤芯的结构、使纤芯的传输常量不同而即使在纤芯接近的状态下也处于不完全耦合状态的结构、或者在纤芯间导入隔壁层或空穴的结构等。

图32中表示用于说明多芯光纤的纤芯间耦合的最简单的模式。

若欲使用传输常量相同的相同种类纤芯构成非耦合系的多芯光纤，则为了避免纤芯间的串扰，需要将纤芯间的间隔拉开为相当大，从而难以提高纤芯密度。因此，非耦合系的多芯光纤中，使用传输常量不同的不同种类纤芯来进行多芯化。

图32（a）中，表示具有不同的传输常量β₀^（1）、β₀^（2）的不同种类纤芯的独立波导。图32（b）中，表示由传输常量不同的两种不同种类纤芯构成的非耦合波导。使用两种不同种类纤芯的多芯光纤因纤芯的传输常量β₀^（1）、β₀^（2）不同而形成非耦合波导。

此外，此处，不同种类纤芯表示传输常量不同的纤芯，相同种类纤芯表示传输常量相同的纤芯。

传输常量能够通过改变折射率差、纤芯的直径、折射率分布等参数而不同。图33中表示不同传输常量的一个例子。图33（a）中表示将传输常量不同的三种纤芯设为三角格子排列而成的多芯光纤的构成例，图33（b）～图33（d）中表示通过使折射率差、纤芯的直径、折射率分布不同而使纤芯的传输常量不同的例子。

图33（b）所示的纤芯中，具有纤芯直径为2a_－1、折射率为n_1－1、包层的折射率为n_2－1的折射率分布，图33（c）所示的纤芯中，具有纤芯直径为2a_－2、折射率为n_1－2、包层的折射率为n_2－2的折射率分布，图33（d）所示的纤芯中，具有纤芯直径为2a_－3、纤芯中心的折射率为n_1－3、包层的折射率为n_2－3的折射率分布。

本申请的发明人提出了如下不同种类非耦合多芯光纤（heterogeneous uncoupled MCF），即，通过使用相对折射率差Δ不同的多个单一模式纤芯来抑制纤芯间耦合而高密度地容纳纤芯（非专利文献3）。

当将纤芯的折射率设为n₁、将第一包层的折射率设为n₂时，相对折射率差Δ由下式定义，

Δ＝（n₁²－n₂²）/2n₁²

当纤芯与第一包层间的相对折射率差Δ与1相比十分小（Δ<<1）时，近似弱导波而由（n₁－n₂）/n₁表示。