專利名稱：多孔光纖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多孔光纖。
背景技術(shù)：
多孔光纖(Holey Fiber HF)或光子晶體光纖是通過在包層上規(guī)則地排列空孔，而降低包層的平均折射率，并利用全反射的原理，實(shí)現(xiàn)光的傳送的新的類型的光纖。多孔光纖通過在光纖的折射率控制中使用空孔，而能夠?qū)崿F(xiàn)在以往的光纖中無法實(shí)現(xiàn)的無截止單模(Endlessly Single Mode) (ESM)特性和向極短波長側(cè) 移動的零色散波長等特殊的特性。另外，ESM表示不存在截止波長，能夠遍及寬波段進(jìn)行高傳送速度的光傳送的特性(非專利文獻(xiàn)I)。另外，多孔光纖也期待著作為光通信用或光纖激光器用的低光學(xué)非線形的傳送介質(zhì)的應(yīng)用。S卩，例如在光通信中，特別是實(shí)施陸地的長距離傳送或海底傳送時(shí)，存在如下問題，即作為傳送介質(zhì)的光纖的非線形光學(xué)現(xiàn)象在實(shí)現(xiàn)長距離高速傳送方面成為大的障礙。因此，作為解決該問題的方法，提出了使光纖的芯徑比通常擴(kuò)大而擴(kuò)大其纖芯有效截面積(Aeff)從而將減少了光學(xué)非線形性的大AefT型的光纖作為傳送介質(zhì)使用的方案。例如，在非專利文獻(xiàn)2、5中，公開了在光纖內(nèi)未形成空孔的通常的固體型光纖中，將Aeff擴(kuò)大為118 μ m2 或 160 μ m2 的光纖。然而，固體型光纖存在當(dāng)擴(kuò)大Aeff時(shí)、微彎損失(彎曲損失)隨之增大的問題。另夕卜，彎曲損失被定義為從光纖為直線狀的狀態(tài)開始以規(guī)定的彎曲直徑彎曲時(shí)的、光的基本傳播模式即LPOl模式的傳送損失的增加量。例如若增加光纖的截止波長，則能夠抑制該彎曲損失的增大。然而，在光以單模傳送的方式使光纖工作的情況下，存在必須使該光纖的截止波長比傳送的光的波長短這樣的制約。因此，在以往的固體型光纖中，在低光學(xué)非線形化(大Aeff化)、單模工作的實(shí)現(xiàn)、及彎曲損失的抑制之間存在折衷(trade-off)關(guān)系。針對于此，多孔光纖由于能夠?qū)崿F(xiàn)ESM特性，因此被期待能緩解上述的折衷關(guān)系，實(shí)現(xiàn)單模工作并能夠?qū)崿F(xiàn)低光學(xué)非線形化及彎曲損失的抑制。此外，在固體型光纖中，在大Aeff化、單模工作的實(shí)現(xiàn)、及微彎損失的抑制之間也存在折衷關(guān)系。這里，微彎損失被定義為將光纖卷繞在例如繞線管(bobbin)上時(shí)，由于繞線管的表面的微少的凹凸等而對光纖施加微小的彎曲所引起的、LPOI模式的傳送損失的增加量。在非專利文獻(xiàn)3、4中公開了多孔光纖和通常的固體型光纖的微彎損失特性。非專利文獻(xiàn)3、4涉及多孔光纖的特性的理論性的評價(jià)及其高功率傳輸(V )應(yīng)用。在非專利文獻(xiàn)3中，對于可見光區(qū)域的高功率傳輸進(jìn)行了敘述，但未考慮傳送應(yīng)用。而且，在非專利文獻(xiàn)4中，僅提及了多孔光纖的剖面結(jié)構(gòu)的一種，并未確定能夠充分減少微彎損失的剖面結(jié)構(gòu)。在先技術(shù)文獻(xiàn)
非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1K. Saitoh，Y. Tsuchida，Μ· Koshiba，and Ν· A. Mortensen，“Endlessly single-mode holey fiber the influence of core design，，’OpticsExpress, vol. 13，pp.10833-10839(2005).非專利文獻(xiàn)2K. Nagayama，M. Kakui, M. Matsui, Τ· Saitoh，and Y. Chigusa，iiUltra-Iow-Ioss (0. 1484dB/km)pure silica core fibre and extension oftransmission distance，，，Electronics Letters, vol. 38, pp. 1168-1169 (2002)非專利文獻(xiàn)3M.D.Nielsen, N. A. Mortensen, and J. R. Folkenberg, “Reducedmicrodeformation attenuation in larage-moode—area photonic crystal fibers forvisible applications,，，Optics Letters, vol. 28, pp. 1645-1647 (2003)·非專利文獻(xiàn)4A. Bjarklev, T. P. Hansen, K. Hougaard, S. B. Libori, E. Knudsen,and J. Broeng, “Microbending in photonic crystal f ibres-an ultimate losslimit ，”Proceeding of ECOC 2001，We. L. 2. 4.非專利文獻(xiàn)5K. Mukasa,K. Imamura,R. Sugizaki,and T. Yagi,“Comparisons ofmerits on wide-band transmission systems between Usingextremely improved solidSMFs with Aeff of 160mm2and loss of 0. 175dB/km and Using Iarge-Aeff holey fibersenabling transmission over 600nm bandwidth,，，Proceeding of OFC 2008, OThRl.

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題然而，為了向光通信的適用，而強(qiáng)烈要求一種實(shí)現(xiàn)單模工作，且與以往相比，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了低光學(xué)非線形化及彎曲損失的抑制的多孔光纖。本發(fā)明鑒于上述情況而作出，目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)單模工作并實(shí)現(xiàn)低光學(xué)非線形化及彎曲損失的抑制，適合于光通信中的使用的多孔光纖。為了解決上述課題，實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明的多孔光纖的特征在于，具備位于中心的芯部；位于所述芯部的外周且具有在所述芯部的周圍形成為層狀的空孔的包層部，所述空孔以形成三角點(diǎn)陣的方式配置，該空孔的孔徑為(![μπι]且該三角點(diǎn)陣的點(diǎn)陣常數(shù)為A [ym]時(shí)，d/Λ為0. 43±0. 10的范圍內(nèi)，Λ為10. 5 μ m 15μπι，在波長1550nm中，纖芯有效截面積為130 μ m2以上，以直徑20mm彎曲時(shí)的彎曲損失為200dB/m以下，且以單模工作。另外，本發(fā)明的多孔光纖以上述的發(fā)明為基礎(chǔ)，其特征在于，波長1550nm下的纖芯有效截面積為250 μ m2以下。另外，本發(fā)明的多孔光纖以上述的發(fā)明為基礎(chǔ)，其特征在于，所述d/Λ為0. 43±0· 08的范圍內(nèi)。另外，本發(fā)明的多孔光纖以上述的發(fā)明為基礎(chǔ)，其特征在于，波長1550nm下的LPOl模式的限制損失為0. 02dB/km以下。另外，本發(fā)明的多孔光纖以上述的發(fā)明為基礎(chǔ)，其特征在于，通過在表面卷繞了砂紙后的繞線管上纏繞該多孔光纖時(shí)的傳送損失與在未卷繞砂紙的所述繞線管上纏繞該多孔光纖時(shí)的傳送損失之差而定義的微彎損失在波長1550nm中為I. 5dB/km以下。
另外，本發(fā)明的多孔光纖以上述的發(fā)明為基礎(chǔ)，其特征在于，所述微彎損失為O. 3dB/km 以下。另外，本發(fā)明的多孔光纖以上述的發(fā)明為基礎(chǔ)，其特征在于，外徑大于130 μ m。另外，本發(fā)明的多孔光纖以上述的發(fā)明為基礎(chǔ)，其特征在于，在波長1550nm中，波長色散值的絕對值為30ps/nm/km以下，色散斜率值處于O. 06±0. 02ps/nm2/km的范圍內(nèi)，波長1550nm下的波長色散值除以色散斜率值而得到的值即DPS值為360nm以上。發(fā)明效果本發(fā)明的多孔光纖起到如下效果實(shí)現(xiàn)單模工作，并實(shí)現(xiàn)低光學(xué)非線形化及彎曲損失的抑制，適合于光通信的使用。



圖I是實(shí)施方式所涉及的HF的示意性的剖面圖。圖2是表示具有與圖I所示的HF同樣的剖面結(jié)構(gòu)的HF的、波長1550nm下的纖芯有效截面積Aeff與彎曲損失的關(guān)系的圖。圖3是表示圖2所示的d/Λ為O. 43的HF和比較對象的SIF的、波長1550nm下的纖芯有效截面積Aeff與彎曲損失的關(guān)系的圖。圖4是表示作為計(jì)算例I 10,雖然具有與圖I所示的HF同樣的剖面結(jié)構(gòu),但空孔層數(shù)為4的HF的、設(shè)計(jì)參數(shù)與波長1550nm下的各光學(xué)特性的關(guān)系的圖。圖5是表示作為計(jì)算例11 17，雖然具有與圖I所示的HF同樣的剖面結(jié)構(gòu)但空孔層數(shù)為4的HF的、將d/Λ設(shè)定為O. 51時(shí)的、設(shè)計(jì)參數(shù)與波長1550nm下的各光學(xué)特性的關(guān)系的圖。圖6是表示作為計(jì)算例18 24，相對于圖5所示的HF，將空孔層數(shù)減少為3的HF的設(shè)計(jì)參數(shù)與波長1550nm下的各光學(xué)特性的關(guān)系的圖。圖7是表示具有與圖I所示的HF同樣的剖面結(jié)構(gòu)的HF中，空孔層數(shù)與波長1550nm下的LPOl模式的限制損失(閉I；込A損失)的關(guān)系的圖。圖8是表示制造的實(shí)施例I的HF的截面的放大照片的圖。圖9是表示實(shí)施例I 3的HF、參考例的SIF的傳送損失光譜的圖。圖10是表示實(shí)施例I 3的HF、參考例I的SIF的微彎損失光譜的圖。圖11是表示參考例2、3的SIF的微彎損失光譜的圖。 圖12是表示實(shí)施例4 7的HF的微彎損失光譜的圖。圖13是表示實(shí)施例I 7的HF、參考例1、2的SIF的設(shè)計(jì)參數(shù)和測定的各光學(xué)特性的圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的多孔光纖的實(shí)施方式。另外，并未通過該實(shí)施方式來限定本發(fā)明。而且，以下，將多孔光纖適當(dāng)記載為HF。而且，在本說明書中，截止波長(Xe)是指按照ITU-T(國際電氣通信聯(lián)合)G. 650. I定義的光纖截止波長。而且，在本說明書中，對于未特別定義的用語，遵照ITU-T G.650. I的定義、測定方法。(實(shí)施方式)
圖I是本發(fā)明的實(shí)施方式的HF的示意性的剖面圖。如圖I所示，該HFlO具備位于中心的芯部11和位于芯部11的外周的包層部12。另外，芯部11和包層部12均由未添加折射率調(diào)整用的摻雜劑的純石英玻璃構(gòu)成。包層部12在芯部11的周圍具有形成為層狀的空孔13。另外，將以芯部11為中心的正六邊形的各頂點(diǎn)及各邊上配置的空孔13的組合作為I層時(shí)，在該HFlO中，空孔13的層數(shù)為5。而且，該空孔13以形成為層狀且形成三角點(diǎn)陣L的方式配置?？湛?3的直徑均為山三角點(diǎn)陣L的點(diǎn)陣常數(shù)即空孔13的中心間距離為Λ。該HFlO中，將d與Λ之比即d/Λ設(shè)定為O. 43±0. 10、優(yōu)選為O. 43±0. 08的范圍內(nèi)，將Λ設(shè)定為10. 5μπι 15μπι。其結(jié)果是，在波長1550nm中，實(shí)現(xiàn)纖芯有效截面積為130 μ m2以上、以直徑20mm彎曲時(shí)的彎曲損失為200dB/m以下、及單模工作這樣的特性。但是，為了確保更好的彎曲特性和單模工作，纖芯有效截面積優(yōu)選為250μπι2以下。S卩，該HFlO具有大Aeff化引起的低光學(xué)非線形性，即便因線纜化而假定卷繞成直徑20mm的情況下，具有能夠傳送光的程度的實(shí)用的彎曲損失特性，且具有單模工作特性，適合于光通信中 的使用。另外，在本說明書中，光的第一高階(高次)傳播模式即LPll模式的限制損失為
O.2dB/m以上，且基本傳播模式即LPOl模式的限制損失為O. 02dB/km以下的情況下，將該HF定義為單模工作。限制損失是在HF的芯部傳播的光的一部分從芯部經(jīng)由空孔間的間隙發(fā)生泄漏而產(chǎn)生的損失。該所謂的O. 2dB/m這樣的值，是指光的LPll模式在HF中傳播IOOm時(shí)產(chǎn)生20dB的損失。因此，在以該HF為光傳送路而進(jìn)行至少幾km左右以上的光傳送時(shí)，LPll模式被充分衰減，實(shí)質(zhì)上只有LPOl模式傳播。另外，該HFlO的光的LPOl模式的限制損失在波長1550nm中為O. 02dB/km以下，充分地減小成幾乎對于傳送損失不會造成影響的程度。另外，該HFlO若將外徑(包層徑)進(jìn)一步增大為13(^111，則能夠使波長155011111下的微彎損失為例如O. 3dB/km以下。S卩，在非專利文獻(xiàn)5中，已知具有通常的階躍指數(shù)(st印index)型的折射率曲線且對于單峰固體型的SIF(Step Index Fiber)而擴(kuò)大Aeff時(shí),通過擴(kuò)大包層徑而能夠抑制微彎損失。因此，考慮對于本實(shí)施方式I那樣的在包層區(qū)域具有空孔的HF來擴(kuò)大外徑，由此能夠進(jìn)一步抑制微彎損失，因此通過使用HF能得到更優(yōu)選的微彎特性。另外，在該HFlO中，空孔層數(shù)為5，但只要是實(shí)現(xiàn)上述的纖芯有效截面積、彎曲損失、及單模工作特性的各特性的范圍即可，也可以適當(dāng)增減。以下，參照使用了基于矢量有限元法的模擬的計(jì)算結(jié)果，更具體地說明本發(fā)明。另夕卜，以下，彎曲損失是指直徑20mm下的彎曲損失。首先，說明纖芯有效截面積Aeff與彎曲損失的關(guān)系。圖2是表示具有與圖I所示的HFlO同樣的剖面結(jié)構(gòu)的HF的、波長1550nm下的纖芯有效截面積Aeff與彎曲損失的關(guān)系的圖。另外，d/Λ設(shè)定為O. 35 O. 53。而且,對于各設(shè)定的d/Λ，以Aeff成為橫軸所示的值的方式設(shè)定Λ。而且，在圖2中，線LI表示彎曲損失為200dB/m的位置。如圖2所示，在HF中，隨著Aeff增大而彎曲損失也變大。另外，在圖2所示的各數(shù)據(jù)點(diǎn)，在d/Λ為O. 35時(shí)，Λ與Aeff的組合為(9 μ m，126. I μ m2)、(10 μ m，153. 8 μ m2)。而且，在 d/ Λ 為 O. 38 時(shí)，Λ 與 Aeff 的組合為(10 μ m，143 μ m2)、(11 μ m，172 μ m2)、(11. 2ym, 178. 4 μ m2)。而且，在 d/Λ 為 O. 43 時(shí)，Λ 與 Aeff的組合為(10 μ m，126 μ m2)、(11 μ m，149 μ m2)、(12 μ m，178 μ m2)。而且，在 d/Λ 為 O. 48 時(shí)，A 與 Aeff 的組合為(11 μ m，141 μ m2)、(12 μ m，167 μ m2)。另外，在 d/Λ 為 O. 53 時(shí)，Λ 與Aeff 的組合為(11. 4 μ m，139 μ m2)、(12. 5 μ m，166 μ m2)、(13 μ m, 179 μ m2)。另外，在將d/Λ設(shè)定為O. 33的情況下，若Λ為9 μ m，則Aeff成為132. 61 μ m2，彎曲損失成為153. 68dB/m。這里，作為長距離光傳送路用的HF，與以往的光纖相比，優(yōu)選抑制光學(xué)非線形性，因此Aeff優(yōu)選為130μπι2以上。而且，考慮作為光傳送路進(jìn)行鋪設(shè)的情況時(shí)，優(yōu)選使彎曲損失為200dB/m以下。如圖2所示，當(dāng)d/Λ為O. 33以上，優(yōu)選為O. 35以上時(shí)，在10. 5 μ m 15 μ m的范圍內(nèi)適當(dāng)選擇Λ，能夠使Aeff為130 μ m2以上并使彎曲損失為200dB/m以下。另外，如非專利文獻(xiàn)I公開所示，若使d/Λ大于O. 43，則在ESM特性受損時(shí)，LPll模式的限制損失下降。因此，使d/Λ的值為O. 53以下，優(yōu)選O. 51以下，以使LPll模式的限制損失成為O. 2dB/km(0. 0002dB/m)以上。因此,作為d/Λ，為O. 43±0. I,優(yōu)選為O. 43±0. 08。而且,在該d/Λ的范圍內(nèi)，為了使彎曲損失為200dB/m以下，更優(yōu)選使Aeff為250 μ m2以下。接下來，對于圖2所示的d/Λ為O. 43的HF和通常的光纖(SIF)，比較纖芯有效截面積Aeff與彎曲損失的關(guān)系。另外，作為比較對象的SIF是將截止波長設(shè)定為被稱作C帶(I. 53 μ m I. 56 μ m)的波長帶的短波長端即I. 53 μ m的情況，以下,簡稱為SIF。圖3是表示圖2所示的d/Λ為O. 43的HF和比較對象的SIF的，波長1550nm下的纖芯有效截面積Aeff與彎曲損失的關(guān)系的圖。另外，在圖3中，以將截止波長維持為
I.53 μ m的方式變化SIF的芯徑、芯與包層的折射率系數(shù)差Λ。并且，使用該變化后的芯徑和折射率系數(shù)差Λ，計(jì)算AefT和彎曲損失。如圖3所示，Aeff-彎曲損失特性在d/Λ為O. 43的HF和SIF中大體一致。即，在本實(shí)施方式中，d/Λ為0.43的HF能夠?qū)崿F(xiàn)與以往的SIF同樣的Aeff-彎曲損失特性。另外，d/Λ為O. 43的HF如上述那樣具有ESM特性，因此沒有以往的SIF那樣的截止波長為I. 53 μ m的限制。因此，該HF即便在I. 53 μ m以下的波長下也以單模工作，從而更適合寬波段中的光傳送。接下來，說明本實(shí)施方式的HF的波長色散特性。本實(shí)施方式的HF的波長色散特性受到其玻璃材料的材料色散特性較大地支配，在波長1550nm中，波長色散值的絕對值為30ps/nm/km以下,色散斜率值成為O. 06±O. 02ps/nm2/km的范圍內(nèi)。所述波長色散值、色散斜率值是比較接近ITU-T G. 652規(guī)定的單模光纖(SMF)的特性。而且，關(guān)于本實(shí)施方式的HF的波長色散值除以色散斜率值所得到的值即DPS (Dispersion Per Slope)值，在波長1550nm中為360nm以上，大于SMF的標(biāo)準(zhǔn)的DPS值即300nm。因此，本實(shí)施方式的HF使用作為光傳送路時(shí)，使用SMF用的色散補(bǔ)償光纖能夠容易地進(jìn)行色散補(bǔ)償。接下來，參照更具體的計(jì)算例，進(jìn)一步說明本發(fā)明。圖4是表示作為計(jì)算例I 10，雖然具有與圖I所示的HFlO同樣的剖面結(jié)構(gòu)，但空孔層數(shù)為4的HF的、設(shè)計(jì)參數(shù)與波 長1550nm下的各光學(xué)特性的關(guān)系的圖。另外，在圖4中，關(guān)于設(shè)計(jì)參數(shù)(結(jié)構(gòu)參數(shù))，d/Λ設(shè)定為0.43，Λ設(shè)定為8μπι 17μπι。另外，關(guān)于限制損失，“LP01”表示LPOl模式的限制損失，“LP11”表示LPll模式的限制損失。而且，在圖4的d/Λ為O. 43的情況下，處于隨著Λ的增加而彎曲損失的值以振動的方式增加的傾向，因此在圖4中，以近似曲線來近似該振動的值，并表示該近似曲線中的值。如圖4的計(jì)算例4、5所示，若d/Λ為O. 43且Λ為11、12 μ m，則纖芯有效截面積Aeff成為130 μ m2以上，并且LPOl模式的彎曲損失成為200dB/m以下。而且，LPOl模式的限制損失為4.94X10_3dB/km以下，充分地減小到對傳送損失幾乎不造成影響的程度。而且，當(dāng)LPll模式的限制損失為67. ldB/m以上時(shí)，遠(yuǎn)大于O. 2dB/m，能實(shí)現(xiàn)充分的單模工作。另外，計(jì)算例4、5均是波長色散值的絕對值為30ps/nm/km以下，色散斜率值成為
O.06±0. 02ps/nm2/km的范圍內(nèi)，DPS值為360nm以上，成為優(yōu)選的值。接下來，圖5是表示作為計(jì)算例11 17，與圖4的情況同樣地雖然具有與HFlO同樣的剖面結(jié)構(gòu)，但空孔層數(shù)為4的HF的、將d/Λ設(shè)定為O. 51時(shí)的、設(shè)計(jì)參數(shù)與波長1550nm下的各光學(xué)特性的關(guān)系的圖。另外，在圖5中，Λ設(shè)定為10 μ m 16 μ m。
如圖5所示，在d/Λ為0.51的情況下，當(dāng)空孔層數(shù)為4且Λ為Ι μπι 15μπι時(shí)，LPll模式的限制損失小至I. 86X10-2dB/m以下，因此無法保證充分的單模工作。相對于此，圖6是表示作為計(jì)算例18 24，相對于圖5所示的HF而將空孔層數(shù)減少為3的HF的設(shè)計(jì)參數(shù)與波長1550nm下的各光學(xué)特性的關(guān)系的圖。如圖6所示，在d/Λ為O. 51的情況下，當(dāng)空孔層數(shù)為3時(shí)，如計(jì)算例19 23所示，將Λ設(shè)定為Ι μπ! 15 μ m的情況下，纖芯有效截面積Aeff增大為130 μ m2以上，并且LPOl模式的彎曲損失成為200dB/m以下。而且，LPOl模式的限制損失為I. 69X 10 /km以下，充分地減少至幾乎不會對傳送損失造成影響的程度。而且，LPll模式的限制損失也成為O. 23dB/m以上，能實(shí)現(xiàn)充分的單模工作。另外，計(jì)算例19 23均是波長色散值的絕對值為30ps/nm/km以下，色散斜率值成為O. 06±0. 02ps/nm2/km的范圍內(nèi)，DPS值為360nm以上，成為優(yōu)選的值。如上所述，在d/Λ的值為恒定的狀態(tài)下，當(dāng)減少空孔層數(shù)時(shí)，能夠增加LPll模式的限制損失，但伴隨于此，LPOl模式的限制損失也增加。因此，相對于d/Λ和Λ的設(shè)定，只要以LPll模式及LPOl模式的限制損失成為優(yōu)選的值的方式設(shè)定空孔層數(shù)即可。圖7是表示在具有與圖I所示的HFlO同樣的剖面結(jié)構(gòu)的HF中，空孔層數(shù)與波長1550nm下的LPOl模式的限制損失的關(guān)系的圖。在圖7中，d/Λ設(shè)定為O. 43或O. 51，Λ設(shè)定為12 μ m。而且，線L2表示限制損失為O. 02dB/km的位置。另外，在公知的HF中，由于傳送損失即使小也為O. 2dB/km左右，因此若LPOl模式的限制損失為O. 02dB/km以下，則可以認(rèn)為是幾乎不對傳送損失造成影響的程度的充分小的值。在圖7所示的HF中，在d/Λ為O. 51的情況下，即便空孔層數(shù)為3，LPOI模式的限制損失也為O. 02dB/km以下的O. 012dB/km,成為幾乎不會對傳送損失造成影響的程度的充分小的值。而且，在d/Λ為O. 43的情況下，若空孔層數(shù)為4以上，則能夠?qū)崿F(xiàn)O. 02dB/km以下的限制損失。另外，在圖7中Λ設(shè)定為12 μ m,但即便使Λ為Ι μπι 15μηι,各模式的限制損失的值也成為與Λ為12 μ m的情況大致相同的值。接下來，參照實(shí)施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明。作為本發(fā)明的實(shí)施例I 7，使用由純石英玻璃構(gòu)成的實(shí)心的玻璃棒及中空的玻璃毛細(xì)管，并使用公知的堆積拉制法(Stack andDraw)，制造了 HF。另外，作為實(shí)施例I 7的HF的設(shè)計(jì)參數(shù)，如以下所述。S卩，關(guān)于實(shí)施例I, d/A為O. 43, A為10. 5 μ m,外徑(包層徑)為186 μ m。而且,關(guān)于實(shí)施例2, d/Λ為O. 34，Λ為10. 2 μ m，外徑為186 μ m。關(guān)于實(shí)施例3，d/ Λ為O. 43，Λ為10. 6 μ m，外徑為215 μ m。關(guān)于實(shí)施例4, d/ Λ為O. 43, A為10. 9 μ m,外徑為186 μ m。關(guān)于實(shí)施例5, d/A為O. 43, A為10. 9 μ m,外徑為186 μ m。關(guān)于實(shí)施例6，d/ Λ為O. 43, A為10. 9 μ m,外徑為161 μ m。關(guān)于實(shí)施例7, d/Λ為O. 45, Λ為11. 4 μ m,外徑為186 μ m。而且,空孔層數(shù)在實(shí)施例I 4中均為5層，在實(shí)施例5 7中為4層。另外，為了本實(shí)施例I 7的尤其是關(guān)于微彎損失特性的比較，而通過公知的VAD法制造了通常的固體型的SIF (參考例I 3)。關(guān)于該參考例的SIF，以截止波長為I. 53 μ m且纖芯有效截面積Aeff成為114.2 μ m2(參考例I)、130 μ m2 (參考例2)、或115 μ m2 (參考例3)的方式設(shè)定芯徑及折射率系數(shù)差Λ，且外徑為186 μ m。而且，使該SIF的芯部的材質(zhì)與實(shí)施例I 7的HF的芯部相同，因此芯部由純二氧化硅形成，包層部由添加了氟的二氧化娃形成。圖8是表示制造的實(shí)施例I的HF的截面的放大照片的圖。如圖8所示，確認(rèn)到了制造的HF全部的空孔結(jié)構(gòu)未失調(diào)，而空孔直徑(徑)大致均勻的情況。 圖9是表示實(shí)施例I 3的HF、參考例I的SIF的傳送損失光譜的圖。另外，在圖9中，波長1400nm附近的傳送損失的峰值由光纖中的OH基的吸收而得到。如圖9所示，確認(rèn)到了實(shí)施例I 3的HF、參考例I的SIF均具有無問題的傳送損失特性。另外，例如實(shí)施例I的HF的波長1550nm下的傳送損失為5. 02dB/km。接下來，圖10是表示實(shí)施例I 3的HF、參考例I的SIF的微彎損失光譜的圖。另外，微彎損失是測定在表面卷繞了粒度號(番手)為#1000的砂紙后的繞線管上纏繞各光纖時(shí)的傳送損失、及在未卷繞砂紙的所述繞線管上纏繞各光纖時(shí)的傳送損失，并定義為所述傳送損失之差。其中，繞線管的直徑為160mm。另外，根據(jù)該測定方法而定義的微彎損失被稱為基于第二測定法的微彎損失?；诘诙y定法的微彎損失成為彎曲損失的影響更少的值，因此優(yōu)選。如圖10所示，確認(rèn)到實(shí)施例I 3的HF、參考例的SIF均具有無問題的微彎損失特性。接下來，圖11是表示參考例2、3的SIF的微彎損失光譜的圖。圖12是表示實(shí)施例4 7的HF的微彎損失光譜的圖。另外，微彎損失是測定在表面卷繞了粒度號為#1000的砂紙后的繞線管上纏繞各光纖時(shí)的傳送損失、及將各光纖從繞線管松解而形成為卷束的狀態(tài)時(shí)的傳送損失，并定義為它們的傳送損失之差。其中，繞線管的直徑為160_。另外，通過該測定方法定義的微彎損失被稱為基于第一測定法的微彎損失。另外，在第一及第二測定法中，使用的繞線管的直徑并未特別限定，但優(yōu)選彎曲損失小的例如80mm以上且200mm以下。如圖11、12所示，實(shí)施例4 7的HF的微彎損失雖然比參考例2、3的SIF的微彎損失大，但均是實(shí)用上沒有問題的值。此外，圖13是表示實(shí)施例I 7的HF、參考例1、2的SIF的設(shè)計(jì)參數(shù)和測定的各光學(xué)特性的圖。另外，在圖13中，“ Ac”表示截止波長，“ESM”表示ESM特性實(shí)現(xiàn)。而且，“PMD”表示偏振模式色散(Polarization Mode Dispersion)。而且,關(guān)于各光學(xué)特性,截止波長Xe以外表示波長1550nm下的值。而且，在圖13中，關(guān)于微彎損失，示出了第一測定法及第二測定法的微彎損失這兩者。如圖13所示，實(shí)施例I 7的HF均是在波長1550nm中，具有ESM特性，并且實(shí)現(xiàn)Aeff為130 μ m2以上且彎曲損失為200dB/m以下這樣的大致按照設(shè)計(jì)的特性。而且，實(shí)施例I 7的HF在波長1550nm中，得到了波長色散值的絕對值為30ps/nm/km以下且色散斜率值處于O. 06±0. 02ps/nm2/km的范圍內(nèi)這樣優(yōu)選的值。而且，實(shí)施例I 7的HF的DPS值也為360nm以上，為優(yōu)選的值。此外，實(shí)施例I 7的HF的PMD也是2ps/rkm左右以下的沒有問題的值。另夕卜，實(shí)施例I 7的HF的第一測定法的微彎損失優(yōu)選為2. OdB/km以下，而且進(jìn)一步優(yōu)選為I. OdB/km以下。而且，實(shí)施例I 7的HF的第二測定法的微彎損失優(yōu)選為
I.5dB/km以下，而且進(jìn)一步優(yōu)選為O. 3dB/km以下。另外，若是基于第二測定法的微彎損失為I. 5dB/km以下的HF，則成為實(shí)用上能夠沒有問題地使用的水平的值，因此優(yōu)選。而且，若 基于第二測定法的微彎損失為O. 3dB/km以下，則是與作為光纖的通常傳送損失的水平的約O. 2dB/km相同程度的值，所以是對傳送損失影響少的水平，因此更優(yōu)選。另外，若將實(shí)施例I的HF與參考例I的SIF進(jìn)行比較，則外徑相等，雖然HF的AefT大但是卻實(shí)現(xiàn)了大致相同程度的基于第二測定法的微彎損失。另外，若將實(shí)施例2的HF與參考例I的SIF進(jìn)行比較，則外徑相等，雖然HF的AefT充分大，但是卻能抑制微彎損失的增大，例如關(guān)于基于第二測定法的微彎損失，成為O. 3dB/km以下的沒有問題的值。此外，實(shí)施例3的HF比實(shí)施例I的HF的外徑增大。由此，基于第二測定法的微彎損失極力降低為O. 02dB/km，實(shí)用上，確認(rèn)到了減少至不會產(chǎn)生由微彎引起的損失的程度。而且，當(dāng)將實(shí)施例4與實(shí)施例5的HF進(jìn)行比較時(shí)，在第一測定法及第二測定法的任一者中，實(shí)施例4的微彎損失均小。在實(shí)施例4和實(shí)施例5中，雖然d/Λ、A、及外徑的值相同，但實(shí)施例4的空孔層數(shù)大。這里，可以認(rèn)為空孔層發(fā)揮著對來自外部的應(yīng)力作用于芯部的程度進(jìn)行緩解的緩沖部的作用。在實(shí)施例4的HF中，由于空孔層多，因此緩沖部的作用更大，所以認(rèn)為微彎損失比實(shí)施例5的HF小。此外，當(dāng)將實(shí)施例5與實(shí)施例7的HF進(jìn)行比較時(shí)，在第一測定法及第二測定法的任一者中，實(shí)施例7的微彎損失小。在實(shí)施例5和實(shí)施例7中，外徑的值及空孔層數(shù)相同，但實(shí)施例7的d/Λ大。在實(shí)施例7的HF中，由于d/Λ大，空孔占包層部的截面的截面積大。因此可以認(rèn)為，由于空孔的緩沖部的功能更大，所以微彎損失比實(shí)施例5的HF小。另夕卜，優(yōu)選使d/Λ為HF不將所希望的波長的光進(jìn)行多模傳送的程度的大小。另外，并未通過上述實(shí)施方式來限定本發(fā)明。基于上述實(shí)施方式而通過本領(lǐng)域技術(shù)人員等作出的其他的實(shí)施方式、實(shí)施例及運(yùn)用技術(shù)等全部包含于本發(fā)明。工業(yè)實(shí)用性如以上所述，本發(fā)明的多孔光纖適合于利用在例如光通信的領(lǐng)域中。標(biāo)號說明10 HF11 芯部12包層部13 空孔
L三角點(diǎn) 陣L1、L2 線
權(quán)利要求
1.一種多孔光纖，其特征在于， 具備 芯部，其位于中心；以及 包層部，其位于所述芯部的外周且具有在所述芯部的周圍形成為層狀的空孔， 所述空孔以形成三角點(diǎn)陣的方式配置，該空孔的孔徑為(![μπι]且該三角點(diǎn)陣的點(diǎn)陣常數(shù)為Λ [μπι]時(shí)，d/Λ為O. 43±0. 10的范圍內(nèi)，Λ為10. 5 μ m 15 μ m，在波長1550nm下纖芯有效截面積為130 μ m2以上，以直徑20mm彎曲時(shí)的彎曲損失為200dB/m以下，且以單模工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多孔光纖，其特征在于， 波長1550nm下的纖芯有效截面積為250 μ m2以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的多孔光纖，其特征在于， 所述d/Λ為O. 43±0. 08的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的多孔光纖，其特征在于， 波長1550nm下的LPOl模式的限制損失為O. 02dB/km以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任一項(xiàng)所述的多孔光纖,其特征在于， 通過在表面卷繞了砂紙后的繞線管上纏繞該多孔光纖時(shí)的傳送損失與在未卷繞砂紙的所述繞線管上纏繞該多孔光纖時(shí)的傳送損失之差而定義的微彎損失在波長1550nm下為I.5dB/km 以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多孔光纖,其特征在于， 所述微彎損失為O. 3dB/km以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的多孔光纖,其特征在于， 外徑大于130 μ m。
8.根據(jù)權(quán)利要求I 7中任一項(xiàng)所述的多孔光纖，其特征在于， 在波長1550nm下，波長色散值的絕對值為30ps/nm/km以下，色散斜率值處于O.06±O. 02ps/nm2/km的范圍內(nèi)，波長1550nm下的波長色散值除以色散斜率值而得到的值即DPS值為360nm以上。
全文摘要
本發(fā)明公開一種多孔光纖，其具備位于中心的芯部；以及位于所述芯部的外周且具有在所述芯部的周圍形成為層狀的空孔的包層部，所述空孔以形成三角點(diǎn)陣的方式配置，該空孔的孔徑為d[μm]且該三角點(diǎn)陣的點(diǎn)陣常數(shù)為Λ[μm]時(shí)，d/Λ為0.43±0.10的范圍內(nèi)，Λ為10.5μm～15μm，在波長1550nm中，纖芯有效截面積為130μm2以上，以直徑20mm彎曲時(shí)的彎曲損失為200dB/m以下，且以單模工作。
文檔編號G02B6/032GK102782538SQ20118001183
公開日2012年11月14日 申請日期2011年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月16日
發(fā)明者土田幸寬, 武笠和則 申請人:古河電氣工業(yè)株式會社