特許 6550061 マルチコアファイバおよびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6550061

(24)【登録日】2019年7月5日

(45)【発行日】2019年7月24日

(54)【発明の名称】マルチコアファイバおよびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/02 20060101AFI20190711BHJP

   G02B 6/036 20060101ALI20190711BHJP

   G02B 6/255 20060101ALI20190711BHJP

【ＦＩ】

   G02B6/02 461

   G02B6/02 411

   G02B6/036

   G02B6/255

【請求項の数】8

【全頁数】31

(21)【出願番号】特願2016-546705(P2016-546705)

(86)(22)【出願日】2015年9月4日

(86)【国際出願番号】JP2015075204

(87)【国際公開番号】WO2016035883

(87)【国際公開日】20160310

【審査請求日】2017年9月8日

(31)【優先権主張番号】特願2014-181747(P2014-181747)

(32)【優先日】2014年9月5日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】今村 勝徳

(72)【発明者】

【氏名】権田 智洋

(72)【発明者】

【氏名】杉崎 隆一

(72)【発明者】

【氏名】坂本 泰志

(72)【発明者】

【氏名】森 崇嘉

(72)【発明者】

【氏名】和田 雅樹

(72)【発明者】

【氏名】山本 貴司

(72)【発明者】

【氏名】山本 文彦

【審査官】 野口 晃一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１９３４５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０２１６１８１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−２０３０３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１３６４０４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２００２−５２５６４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 TU et al.，Design Method of Heterogeneous Trench-assisted Graded-index Few-mode Multi-core Fiber with Low Differential Mode Delay，2015 Opto-Electronics and Communications Conference(OECC)，米国，IEEE，２０１５年 ６月２８日，DOI: 10.1109/OECC.2015.7340200

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ６／０２−６／０３６

６／１０

６／２６−６／２７

６／３０−６／３４

６／４２−６／４４

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のコア部と、前記コア部の外周に形成され、前記コア部の最大屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド部と、を備え、前記複数のコア部が略同一の屈折率プロファイルを有しかつ同一の波長および同一の伝搬モードにおいて互いに異なる群遅延を有している単位マルチコアファイバを複数備え、
当該マルチコアファイバのコア部は、前記複数の単位マルチコアファイバのコア部同士が縦列接続されて構成されており、前記単位マルチコアファイバのコア部は、前記最大屈折率を有するとともにα乗の屈折率分布プロファイルを有する中心コア部と、前記中心コア部の外周に形成され前記クラッド部の屈折率と略等しい屈折率を有する内側コア層と、前記内側コア層の外周に形成され前記クラッド部の屈折率よりも低い屈折率を有する外側コア層とからなり、前記単位マルチコアファイバの屈折率プロファイルは、前記中心コア部、前記内側コア層および前記外側コア層の前記クラッド部に対する比屈折率差（％）については、±０．０５％の範囲にあり、前記中心コア部、前記内側コア層および前記外側コア層の半径（μｍ）については、±０．５μｍの範囲にあり、前記中心コア部のα値については、±０．３の範囲にあり、
当該マルチコアファイバのコア部の間の群遅延差の最大値は、前記各単位マルチコアファイバのコア部の間の群遅延差の最大値を当該マルチコアファイバの長さにおける値に換算した値よりも小さいことを特徴とするマルチコアファイバ。

【請求項2】

前記複数の単位マルチコアファイバのコア部同士の縦列接続において、当該マルチコアファイバのコア部の間の群遅延差の最大値が全長にて５ｎｓより小さくなるように、少なくとも群遅延が互いに異なる複数の組み合わせのコア部同士を縦列接続していることを特徴とする請求項１に記載のマルチコアファイバ。

【請求項3】

前記単位マルチコアファイバにおいて、前記コア部は、入力される光の波長において単一の伝搬モードが存在するように屈折率プロファイルが設定されており、前記群遅延差は、前記単一の伝搬モードにおける群遅延差であることを特徴とする請求項１または２に記載のマルチコアファイバ。

【請求項4】

前記単位マルチコアファイバにおいて、前記コア部は、入力される光の波長においてＬＰ０１モードとＬＰ１１モードの伝搬モードが存在するように屈折率プロファイルが設定されおり、前記群遅延差は、同一波長の伝搬モードにおける最大の群遅延差であることを特徴とする請求項１または２に記載のマルチコアファイバ。

【請求項5】

前記単位マルチコアファイバのコア部は、前記クラッド部の中心から該コア部の中心までの距離が４５μｍ以下の位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のマルチコアファイバ。

【請求項6】

複数のコア部と、前記コア部の外周に形成され、前記コア部の最大屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド部と、を備え、前記複数のコア部が略同一の屈折率プロファイルを有しかつ同一の波長および同一の伝搬モードにおいて互いに異なる群遅延を有している単位マルチコアファイバを複数準備する工程と、
前記複数の単位マルチコアファイバのコア部同士を縦列接続してマルチコアファイバを作製する工程と、
を含み、前記単位マルチコアファイバのコア部は、前記最大屈折率を有するとともにα乗の屈折率分布プロファイルを有する中心コア部と、前記中心コア部の外周に形成され前記クラッド部の屈折率と略等しい屈折率を有する内側コア層と、前記内側コア層の外周に形成され前記クラッド部の屈折率よりも低い屈折率を有する外側コア層とからなり、前記単位マルチコアファイバの屈折率プロファイルは、前記中心コア部、前記内側コア層および前記外側コア層の前記クラッド部に対する比屈折率差（％）については、±０．０５％の範囲にあり、前記中心コア部、前記内側コア層および前記外側コア層の半径（μｍ）については、±０．５μｍの範囲にあり、前記中心コア部のα値については、±０．３の範囲にあり、前記マルチコアファイバのコア部の間の群遅延差の最大値が、前記各単位マルチコアファイバのコア部の間の群遅延差の最大値を当該マルチコアファイバの長さにおける値に換算した値よりも小さくなるように、前記複数の単位マルチコアファイバのコア部同士を縦列接続することを特徴とするマルチコアファイバの製造方法。

【請求項7】

前記準備する工程では、前記複数の単位マルチコアファイバを、連続して線引きし作製した元マルチコアファイバを切断して形成し、
前記作製する工程では、前記単位マルチコアファイバのうち或る単位マルチコアファイバに対して他の単位マルチコアファイバを軸回りに回転させて縦列接続することを特徴とする請求項６に記載のマルチコアファイバの製造方法。

【請求項8】

前記準備する工程では、前記複数の単位マルチコアファイバを、連続して線引きし作製した元マルチコアファイバを切断して形成し、
前記作製する工程では、前記単位マルチコアファイバのうち或る単位マルチコアファイバに対して他の単位マルチコアファイバを長手方向に反転させて縦列接続することを特徴とする請求項６に記載のマルチコアファイバの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マルチコアファイバおよびその製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、通信容量増大のために、空間多重伝送方式を適用可能な光ファイバの開発が進んでいる。マルチコアファイバはそのような光ファイバの一例であり、一本の光ファイバ中に独立した複数のコアを配置することにより、空間多重伝送を実現できるものである。一方、一つのコアにおいて複数の伝搬モード（以下、単にモードと記載する場合がある）で信号光を伝搬させることができるマルチモードファイバも、モード多重伝送により通信容量増大を実現できる可能性を持っている（非特許文献１参照）。ここで、通常のマルチモードファイバは非常に多くのモードを含んでいるためこれらのモードを個別に制御することが困難であるが、モード数をたとえば１０以下程度の少数に限定したフューモードファイバであれば、すべてのモードを管理して伝搬できるため、モード多重伝送の新たな軸として検討が進められている（非特許文献１参照）。また、現在では空間多重とモード多重とを同時に実現するための、フューモード伝搬可能なマルチコアファイバも報告されはじめている。

【0003】

モード多重伝送を行う場合で最も大きな問題は、各モード間で発生するクロストーク信号の処理である。クロストーク処理のためにはＭＩＭＯ（Multiple Input, Multiple Output）技術が活用されており、各モードの信号光を分離して処理することが行われている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】Lars Gruner-Nielsen, et al., “Few Mode Transmission Fiber With Low DGD, Low Mode Coupling, and Low Loss”, J. Lightwave Technol. Vol.30,No.23(2012), pp.3693-3698.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、モード多重伝送を行う場合は、モード間で光ファイバ中の群速度が異なるため、ＭＩＭＯ処理中での信号処理量が増えることが懸念される。これを解決するため、フューモードファイバではモード間（たとえば基底モードと高次モードと）の群速度を合わせる取組も行われている。

【0006】

一方、マルチコアファイバを用いて空間多重伝送を行う場合に、仮に各コアにおいて同一の光伝搬特性を実現すべく各コアの屈折率プロファイルを同一になるように設計した場合でも、屈折率プロファイルは略同一であるものの相違が生じてしまい、各コア間での群速度の違いが発生する場合がある。このようなマルチコアファイバを用いた場合にＭＩＭＯ処理を行う場合にも、ＭＩＭＯ処理中での信号処理量が増えるおそれがある。さらに、クロストークにより他コアと結合した信号光を処理する場合は各コア間の群速度差を厳密に管理する必要がある。

【0007】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コア部間の群遅延差が小さくされたマルチコアファイバおよびその製造方法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】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係るマルチコアファイバは、複数のコア部と、前記コア部の外周に形成され、前記コア部の最大屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド部と、を備え、前記複数のコア部が略同一の屈折率プロファイルを有しかつ同一の波長および同一の伝搬モードにおいて互いに異なる群遅延を有している単位マルチコアファイバを複数備え、当該マルチコアファイバのコア部は、前記複数の単位マルチコアファイバのコア部同士が縦列接続されて構成されており、当該マルチコアファイバのコア部の間の群遅延差の最大値は、前記各単位マルチコアファイバのコア部の間の群遅延差の最大値を当該マルチコアファイバの長さにおける値に換算した値よりも小さいことを特徴とする。

【0009】

本発明の一態様に係るマルチコアファイバは、当該マルチコアファイバのコア部の間の群遅延差の最大値は全長にて５ｎｓより小さいことを特徴とする。

【0010】

本発明の一態様に係るマルチコアファイバは、前記単位マルチコアファイバにおいて、前記コア部は、入力される光の波長において単一の伝搬モードが存在するように屈折率プロファイルが設定されており、前記群遅延差は、前記単一の伝搬モードにおける群遅延差であることを特徴とする。

【0011】

本発明の一態様に係るマルチコアファイバは、前記単位マルチコアファイバにおいて、前記コア部は、入力される光の波長においてＬＰ０１モードとＬＰ１１モードの伝搬モードが存在するように屈折率プロファイルが設定されおり、前記群遅延差は、同一波長の伝搬モードにおける最大の群遅延差であることを特徴とする。

【0012】

本発明の一態様に係るマルチコアファイバは、前記単位マルチコアファイバのコア部は、前記最大屈折率を有するとともにα乗の屈折率分布プロファイルを有する中心コア部と、前記中心コア部の外周に形成され前記クラッド部の屈折率と略等しい屈折率を有する内側コア層と、前記内側コア層の外周に形成され前記クラッド部の屈折率よりも低い屈折率を有する外側コア層とからなることを特徴とする。

【0013】

本発明の一態様に係るマルチコアファイバは、前記単位マルチコアファイバの屈折率プロファイルは、前記中心コア部、前記内側コア層および前記外側コア層の前記クラッド部に対する比屈折率差（％）については、±０．０５％の範囲にあり、前記中心コア部、前記内側コア層および前記外側コア層の半径（μｍ）については、±０．５μｍの範囲にあり、前記中心コア部のα値については、±０．３の範囲にあることを特徴とする。

【0014】

本発明の一態様に係るマルチコアファイバは、前記単位マルチコアファイバのコア部は、前記クラッド部の中心から該コア部の中心までの距離が４５μｍ以下の位置に配置されていることを特徴とする。

【0015】

本発明の一態様に係るマルチコアファイバの製造方法は、複数のコア部と、前記コア部の外周に形成され、前記コア部の最大屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド部と、を備え、前記複数のコア部が略同一の屈折率プロファイルを有しかつ同一の波長および同一の伝搬モードにおいて互いに異なる群遅延を有している単位マルチコアファイバを複数準備する工程と、前記複数の単位マルチコアファイバのコア部同士を縦列接続してマルチコアファイバを作製する工程と、を含み、前記マルチコアファイバのコア部の間の群遅延差の最大値が、前記各単位マルチコアファイバのコア部の間の群遅延差の最大値を当該マルチコアファイバの長さにおける値に換算した値よりも小さくなるように、前記複数の単位マルチコアファイバのコア部同士を縦列接続することを特徴とする。

【0016】

本発明の一態様に係るマルチコアファイバの製造方法は、前記準備する工程では、前記複数の単位マルチコアファイバを、連続して線引きし作製した元マルチコアファイバを切断して形成し、前記作製する工程では、前記単位マルチコアファイバのうち或る単位マルチコアファイバに対して他の単位マルチコアファイバを軸回りに回転させて縦列接続することを特徴とする。

【0017】

本発明の一態様に係るマルチコアファイバの製造方法は、前記準備する工程では、前記複数の単位マルチコアファイバを、連続して線引きし作製した元マルチコアファイバを切断して形成し、前記作製する工程では、前記単位マルチコアファイバのうち或る単位マルチコアファイバに対して他の単位マルチコアファイバを長手方向に反転させて縦列接続することを特徴とする。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、コア部間の群遅延差が小さくされたマルチコアファイバおよびその製造方法を実現できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1A】図１Ａは、実施の形態１に係るマルチコアファイバの構成を説明する図である。

【図1B】図１Ｂは、実施の形態１に係るマルチコアファイバの屈折率プロファイルを説明する図である。

【図2A】図２Ａは、図１Ａに示すマルチコアファイバの構成を説明する図である。

【図2B】図２Ｂは、図１Ａに示すマルチコアファイバの構成を説明する図である。

【図3】図３は、マルチコアファイバのクラッド部の中心からコア部の中心までの距離と損失との関係を示す図である。

【図4】図４は、作製した元マルチコアファイバの断面を示す模式図である。

【図5】図５は、作製した元マルチコアファイバの屈折率プロファイルを示す図である。

【図6】図６は、作製した元マルチコアファイバのコア部における群遅延の測定系を示す図である。

【図7】図７は、比較例のマルチコアファイバにおける累積群遅延を示す図である。

【図8】図８は、実施例１のマルチコアファイバにおける累積群遅延を示す図である。

【図9】図９は、実施例２のマルチコアファイバにおける累積群遅延を示す図である。

【図10】図１０は、実施例３のマルチコアファイバにおける累積群遅延を示す図である。

【図11】図１１は、実施例４のマルチコアファイバにおける累積群遅延を示す図である。

【図12】図１２は、実施例５のマルチコアファイバにおける累積群遅延を示す図である。

【図13】図１３は、実施例６のマルチコアファイバにおける累積群遅延を示す図である。

【図14】図１４は、実施の形態２に係るマルチコアファイバの構成を説明する図である。

【図15】図１５は、実施の形態３に係るマルチコアファイバの構成を説明する図である。

【図16】図１６は、実施の形態４に係るマルチコアファイバの構成を説明する図である。

【図17】図１７は、実施の形態５に係るマルチコアファイバの構成を説明する図である。

【図18】図１８は、実施の形態６に係るマルチコアファイバの構成を説明する図である。

【図19】図１９は、実施の形態７に係るマルチコアファイバの構成を説明する図である。

【図20】図２０は、実施の形態８に係るマルチコアファイバの構成を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に、図面を参照して本発明に係るマルチコアファイバおよびその製造方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、各図面において、同一または対応する要素には適宜同一の符号を付している。さらに、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係などは、現実のものとは異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、本明細書で特に定義しない用語については、ＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合）Ｇ．６５０．１における定義、測定方法に従うものとする。

【0021】

（実施の形態１）
図１Ａは、実施の形態１に係るマルチコアファイバの構成を説明する図であり、図１Ｂは、実施の形態１に係るマルチコアファイバの屈折率プロファイルを説明する図である。図１Ａに示すように、マルチコアファイバ１０は、複数（本実施の形態１では６個）のコア部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆと、コア部１０ａ〜１０ｆの外周に形成された、各コア部１０ａ〜１０ｆの最大屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド部１０ｇと、クラッド部１０ｇに形成され、コア部１０ａ〜１０ｆの位置を識別することができるような位置に配置されたマーカ１０ｇａとを備えている。コア部１０ａ〜１０ｆは、クラッド部１０ｇの中心軸Ｏ１から等距離ｒの位置に、等角度で配置されており、中心軸Ｏ１を中心とした円を形成するように配置されている。すなわち、コア部１０ａ〜１０ｆは６回回転対称に配置されている。隣接するコア部間の中心間距離（コアピッチ）はΛである。

【0022】

図１Ａおよび図１Ｂに示すように、コア部１０ａは、コア部１０ａの最大屈折率を有するとともにα乗の屈折率プロファイルＰ１を有する中心コア部１０ａａと、中心コア部１０ａａの外周に形成されクラッド部１０ｇの屈折率と略等しい屈折率である屈折率プロファイルＰ２を有する内側コア層１０ａｂと、内側コア層１０ａｂの外周に形成されクラッド部１０ｇの屈折率よりも低い屈折率である屈折率プロファイルＰ３を有する外側コア層１０ａｃとからなる。屈折率プロファイルＰ４はクラッド部１０ｇの屈折率プロファイルを示している。また、中心コア部１０ａａの半径をａ１（すなわち直径を２ａ１）とし、クラッド部１０ｇに対する比屈折率差の最大値をΔ１とする。内側コア層１０ａｂの半径をａ２（すなわち直径を２ａ２）とし、クラッド部１０ｇに対する比屈折率差の平均値をΔ２とする。外側コア層１０ａｃの半径をａ３（すなわち直径を２ａ３）とし、クラッド部１０ｇに対する比屈折率差の平均値をΔ３とする。このように、マルチコアファイバ１０はトレンチ型の屈折率プロファイルを有する。

【0023】

なお、中心コア部１０ａａの最大屈折率をｎ１、クラッド部１０ｇの屈折率をｎ０、中心コア部１０ａａの中心からの動径方向への距離をｒとすると、中心コア部１０ａａのα乗屈折率プロファイルは、以下の式で表される。なお、「＾」は、べき乗を示す記号である。
ｎ^２（ｒ）＝ｎ１^２−（ｎ１^２−ｎ０^２）・（ｒ／ａ１）＾α
たとえば、αの値が３であるような屈折率分布プロフィルは、αの値が３であるα乗の屈折率分布プロファイルと呼ぶことができる。

【0024】

なお、中心コア部１０ａａは、屈折率を高めるドーパントである、たとえばゲルマニウム（Ｇｅ）が添加された石英ガラスからなる。内側コア層１０ａｂは、たとえば屈折率調整用のドーパントを殆ど含まない石英ガラスまたは屈折率調整用のドーパントを含まない純石英ガラスからなる。外側コア層１０ａｃは、屈折率を低めるドーパントである、たとえばフッ素（Ｆ）が添加された石英ガラスからなる。クラッド部１０ｇは、たとえば屈折率調整用のドーパントを含まない純石英ガラスからなる。マーカ１０ｇａは、クラッド部１０ｇとは屈折率が異なるガラスや色ガラスなどからなる。なお、クラッド部１０ｇの外周には被覆を形成してもよい。

【0025】

他のコア部１０ｂ〜１０ｆも、コア部１０ａと同様の材質からなり、同様の構成、すなわち最大屈折率を有するとともにα乗の屈折率分布プロファイルを有する中心コア部と、中心コア部の外周に形成されクラッド部の屈折率と略等しい屈折率を有する内側コア層と、内側コア層の外周に形成されクラッド部の屈折率よりも低い屈折率を有する外側コア層とからなる。

【0026】

図２Ａおよび図２Ｂは、図１Ａに示すマルチコアファイバ１０の構成を説明する図である。図２Ａに示すように、マルチコアファイバ１０は、複数（本実施の形態１では６本）の単位マルチコアファイバ１１、１２、１３、１４、１５、１６が縦列接続されて構成されている。

【0027】

単位マルチコアファイバ１１、１２、１３、１４、１５、１６は、連続して線引きし作製された、マルチコアファイバ１０と略同じ長さまたはそれ以上の長さの元マルチコアファイバを６本の同じ長さに切断して作製したものであり、マルチコアファイバ１０と同様の構成を有している。すなわち、図２Ｂに示すように、たとえば単位マルチコアファイバ１１は、複数（本実施の形態１では６個）のコア部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆと、コア部１１ａ〜１１ｆの外周に形成された、各コア部１１ａ〜１１ｆの最大屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド部１１ｇと、クラッド部１１ｇに形成され、コア部１１ａ〜１１ｆの位置を識別することができるような位置に配置された不図示のマーカとを備えている。コア部１１ａ〜１１ｆは、クラッド部１１ｇの中心軸から略等距離の位置に配置されており、中心軸を中心とした円を形成するように配置されている。さらに、コア部１１ａ〜１１ｆは、各コア部の最大屈折率を有するとともにα乗の屈折率分布プロファイルを有する中心コア部と、中心コア部の外周に形成されクラッド部の屈折率と略等しい屈折率を有する内側コア層と、内側コア層の外周に形成されクラッド部の屈折率よりも低い屈折率を有する外側コア層とからなる。

【0028】

なお、他の単位マルチコアファイバ１２〜１６も同様である。すなわち、単位マルチコアファイバ１２〜１６は、それぞれ、コア部１２ａ〜１２ｆ、クラッド部１２ｇおよびマーカ、コア部１３ａ〜１３ｆ、クラッド部１３ｇおよびマーカ、コア部１４ａ〜１４ｆ、クラッド部１４ｇおよびマーカ、コア部１５ａ〜１５ｆ、クラッド部１５ｇおよびマーカ、ならびにコア部１６ａ〜１６ｆ、クラッド部１６ｇおよびマーカを備えている。ここで、たとえばコア部１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａ、１６ａは単位マルチコアファイバに切断する前には連続していたものである。コア部１１ｂ〜１６ｂ、コア部１１ｃ〜１６ｃ、コア部１１ｄ〜１６ｄ、コア部１１ｅ〜１６ｅ、およびコア部１１ｆ〜１６ｆについても、それぞれ単位マルチコアファイバに切断する前には連続していたものである。

【0029】

各単位マルチコアファイバ１１〜１６のコア部は、いずれも図１Ｂに示すような形状の略同一の屈折率プロファイルを有しており、屈折率プロファイルを示すパラメータであるａ１、ａ２、ａ３、α、Δ１、Δ２、Δ３も略同一である。なお、これらのパラメータは、入力される光（たとえば光通信で使用される波長帯であるＣバンド（１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍ）やＬバンド（１５６５ｎｍ〜１６１０ｎｍ）の光）の波長において各コア部に２モード（ＬＰ０１モードおよびＬＰ１１モード）の伝搬モードが存在するように設定されている。さらには、αの値は、２モードの群速度差が小さいように設定されており、Δ３は、高次モードの曲げ損失を抑制するように設定されている。

【0030】

ここで、屈折率プロファイルが略同一とは、たとえば各パラメータのうちΔ１、Δ２、Δ３については±０．０５％の範囲にあり、ａ１、ａ２、ａ３については±０．５μｍの範囲にあり、α値については、±０．３の範囲にあることを意味する。このような状況は、各コア部が同一の屈折率プロファイルを有するように設定して元マルチコアファイバを製造したが、製造誤差等により、元マルチコアファイバのパラメータがばらつきを持つような場合に発生する。このようなばらつきは、コア部の間で発生する場合や、連続したコア部であっても長手方向で発生する場合がある。

【0031】

ここで、マルチコアファイバ１０の構成についてより具体的に説明する。図２Ｂに分解図で示すように、マルチコアファイバ１０の各コア部は、単位マルチコアファイバのコア部同士が縦列接続されて構成されている。具体的には、マルチコアファイバ１０のコア部１０ａは、単位マルチコアファイバ１１のコア部１１ａ、単位マルチコアファイバ１２のコア部１２ｆ、単位マルチコアファイバ１３のコア部１３ｅ、単位マルチコアファイバ１４のコア部１４ｄ、単位マルチコアファイバ１５のコア部１５ｃ、および単位マルチコアファイバ１６のコア部１６ｂが縦列接続されて構成されている。

【0032】

また、マルチコアファイバ１０のコア部１０ｂは、コア部１１ｂ、コア部１２ａ、コア部１３ｆ、コア部１４ｅ、コア部１５ｄ、およびコア部１６ｃが縦列接続されて構成されている。マルチコアファイバ１０のコア部１０ｃは、コア部１１ｃ、コア部１２ｂ、コア部１３ａ、コア部１４ｆ、コア部１５ｅ、およびコア部１６ｄが縦列接続されて構成されている。マルチコアファイバ１０のコア部１０ｄは、コア部１１ｄ、コア部１２ｃ、コア部１３ｂ、コア部１４ａ、コア部１５ｆ、およびコア部１６ｅが縦列接続されて構成されている。マルチコアファイバ１０のコア部１０ｅは、コア部１１ｅ、コア部１２ｄ、コア部１３ｃ、コア部１４ｂ、コア部１５ａ、およびコア部１６ｆが縦列接続されて構成されている。マルチコアファイバ１０のコア部１０ｆは、コア部１１ｆ、コア部１２ｅ、コア部１３ｄ、コア部１４ｃ、コア部１５ｂ、およびコア部１６ａが縦列接続されて構成されている。

【0033】

また、マルチコアファイバ１０のクラッド部１０ｇは、各クラッド部１１ｇ、１２ｇ、１３ｇ、１４ｇ、１５ｇ、および１６ｇが縦列接続されて構成されている。

【0034】

このようなマルチコアファイバ１０は、上述したように連続して線引きし作製した元マルチコアファイバを切断して単位マルチコアファイバ１１、１２、１３、１４、１５、１６を作製し、これらを軸回りに図２Ｂに矢印Ａで示す回転方向に６０°ずつ回転させて融着接続することにより製造することができる。なお、マーカは、元マルチコアファイバでは全長において連続しているが、切断して単位マルチコアファイバ１１、１２、１３、１４、１５、１６を作製し、軸回りに回転させて融着接続したマルチコアファイバ１０においては、マーカは各単位マルチコアファイバ１１、１２、１３、１４、１５、１６において軸回りに回転した互いに異なる位置となる。

【0035】

ここで、上述したように、各単位マルチコアファイバ１１〜１６のコア部は、いずれも略同一の屈折率プロファイルを有しており、略同一の光学特性（たとえば、各伝搬モードの実効コア断面積、群遅延等）を有するが、完全に同一ではないため、たとえば単位マルチコアファイバ１１で説明すると、コア部１１ａ〜１１ｆの間で同一の波長、同一の伝搬モードにおいて互いに異なる群遅延を有する、すなわちコア部間で群遅延差を有する。さらには、コア部１１ａ〜１１ｆの間で同一の波長の異なる伝搬モード間の群遅延差も、互いに異なる。他の単位マルチコアファイバについても同様である。上述したように、このようにコア部間で群遅延差を有する場合は、空間多重伝送に用いた場合にＭＩＭＯ処理中での信号処理量が増えるおそれがある。

【0036】

これに対して、本実施の形態１に係るマルチコアファイバ１０は、上記のような構成とすることで、たとえばコア部１０ａに入力された光（たとえば信号光）は、単位マルチコアファイバ１１のコア部１１ａ、単位マルチコアファイバ１２のコア部１２ｆ、単位マルチコアファイバ１３のコア部１３ｅ、単位マルチコアファイバ１４のコア部１４ｄ、単位マルチコアファイバ１５のコア部１５ｃ、および単位マルチコアファイバ１６のコア部１６ｂを順次通過することとなる。この場合、信号光は、たとえば単位マルチコアファイバ１１のコア部１１ａをマルチコアファイバ１０に相当する長さだけ伝搬する場合とは異なり、元マルチコアファイバで異なるコア部であった６つのコア部の屈折率プロファイルのもとで伝搬することとなる。他のコア部１０ｂ〜１０ｆに入力された信号光も、単位マルチコアファイバの或るコア部をマルチコアファイバ１０に相当する長さだけ伝搬する場合とは異なり、元マルチコアファイバで異なるコア部であった６つのコア部の屈折率プロファイルのもとで伝搬することとなる。これにより、コア部１０ａ〜１０ｆの間の群遅延差が解消され、単位マルチコアファイバをマルチコアファイバ１０に相当する長さだけ伝搬する場合の値よりも小さくなる。その結果、コア部１０ａ〜１０ｆの間の群遅延差の最大値が、各単位マルチコアファイバ１１〜１６のコア部の間の群遅延差の最大値をマルチコアファイバ１０の長さにおける値に換算した値よりも小さくなる。また、より好ましくは、コア部１０ａ〜１０ｆの間の群遅延差の最大値が、各単位マルチコアファイバ１１〜１６のコア部の間の群遅延差の最小値をマルチコアファイバ１０の長さにおける値に換算した値よりも小さくなり、さらに好ましくは、コア部１０ａ〜１０ｆの間の群遅延差がゼロに近づくように低減される。

【0037】

なお、ＭＩＭＯ処理の負担の観点から、マルチコアファイバ１０の群遅延差の最大値は全長にて５ｎｓより小さいことが好ましく、３ｎｓ以下であることがより好ましく、２ｎｓ以下であることがさらに好ましい。

【0038】

また、本実施の形態１に係るマルチコアファイバ１０では、コア部１０ａ〜１０ｆが６回回転対称に配置されているが、このようにコア部がｎ回転対称性（ｎは２以上の整数）を有するように配置されていれば、単位マルチコアファイバを軸回りに回転させて融着接続することで、コア部間の群遅延差を小さくできるので好ましい。

【0039】

ここで、上述したように、マルチコアファイバ１０を、単位マルチコアファイバ１１、１２、１３、１４、１５、１６を軸回りに回転させて融着接続することにより製造する場合、接続箇所が増大する。通常の単一コアファイバを用いる場合は、コア部の軸ズレによる接続損失は抑制できるが、マルチコアファイバでは、複数のコア部を巡回的に接続するため、コア部の位置精度が接続損失に大きく影響を与える。

【0040】

コア部の位置ずれを決めるパラメータとして、クラッド部の中心からのコア部の中心の距離ｒと、該当コア部中心とクラッド部中心とを結ぶ直線と該当コア部に接続するコア部中心とクラッド部中心とを結ぶ直線との成す角（すなわち角度ずれ量）θとを検討する。光ファイバを中心軸回りに回転させる融着をすることができる融着接続器は、通常ステッピングモータ等で光ファイバを回転させる。その回転調整精度は０．２°程度であるが、製造誤差も含めた実際の角度ズレ量は２°程度となる。一方、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６５２に準拠する、通常の１．３μｍ帯にゼロ分散波長を持つシングルモード光ファイバでは、波長１３１０ｎｍでのモードフィールド径（ＭＦＤ）は９．２μｍ程度であり、融着接続による接続損失は式（１）のようにＭＦＤと融着接続されたコア部間の軸ズレ量とで決まることはよく知られている。ここで、ｄは融着接続されたコア部間の軸ズレ量であり、ｗ_１、ｗ_２はそれぞれ融着接続されたコア部のスポットサイズ径であり、各コア部のＭＦＤの１／２の値となる量である。

【0041】

【数1】

【0042】

ここで、本実施の形態では複数のコア部の縦列接続を行うので、各接続部での接続損失は小さいことが望ましく、０．５ｄＢ以下、さらには０．１ｄＢ以下であることが望ましい。ここでは、角度ズレに起因するコア部間の軸ズレ量（コア部の位置ズレ）のみを考慮すると、上述したｒ、θ、ｄの関係は以下の式（２）で表すことができる。

【0043】

【数2】

【0044】

式（２）から解るように、コア部中心のクラッド部中心からの距離ｒが、角度ズレに起因するコア部の位置ズレを決定する唯一のパラメータとなることがわかる。さらに、図３は、式（２）を式（１）に代入し、ＭＦＤを９．２μｍとし、かつ角度ズレ量θを２°に設定した場合の、距離ｒと接続損失との関係を示す図である。これにより、接続損失を０．５ｄＢ以下にするには距離ｒを４５μｍ以下とすることが好ましく、さらに０．１ｄＢ以下にするには距離ｒを２０μｍ以下とすることが好ましい。

【0045】

（実施例、比較例）
本発明を実施例、比較例を用いてさらに詳細に説明する。まず、実施の形態１と同様の構成および屈折率プロファイルを有する元マルチコアファイバを連続して線引きし、長さ１０．１ｋｍに作製した。なお、この元マルチコアファイバは、各コア部で１．５５μｍ帯の波長の光をＬＰ０１モードとＬＰ１１モードの２モードでかつ十分に低いクロストークで伝搬できるように、設計パラメータとして、Δ１が０．８２％、αが２、Δ２が０％、Δ３が−０．４６％、ａ１が７．３μｍ、ａ２が９．１μｍ、ａ３が１３．４μｍ、コアピッチΛが３０μｍ、クラッド径が１２５μｍになるように設定して作製したものである。

【0046】

図４は、作製した元マルチコアファイバの断面を示す模式図である。ここで、図４に示すように各コア部にＩＤ番号を付す。図５は、作製した元マルチコアファイバの屈折率プロファイルを示す図である。図５において、「Ｃｏｒｅ１」は図４でＩＤ番号として「１」を付したコア部の屈折率プロファイルを示す。

【0047】

表１は、作製した各コア部のパラメータを示す表である。図５、表１に示すように、製造誤差等により、各コア部について、Δ１は０．０２５％、αが０．１３、Δ２が０．００５％、Δ３が−０．０２５％、ａ１が０．４０μｍ、ａ２が０．３５μｍ、ａ３が０．４５μｍの範囲でばらついているが、設計パラメータに従い略同一の屈折率プロファイルを有していた。

【0048】

【表1】

【0049】

表２は、作製した各コア部の屈折率プロファイルをもとにシミュレーションにより求めた、各コア部の光学特性を示す表である。表２では波長１５５０ｎｍにおける各コア部の実効コア断面積（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ａｒｅａ：Ａｅｆｆ）ならびに実効屈折率（ｎｅｆｆ）を示している。

【0050】

【表2】

【0051】

つぎに、元マルチコアファイバの各コア部のＬＰ０１モード、ＬＰ１１モードにおける波長１５３０ｎｍ、１５７０ｎｍの光の群遅延を測定した。図６は、作製した元マルチコアファイバのコア部における群遅延の測定系を示す図である。この測定系１００では、光源１０１から出力された連続レーザ光をＬＮ変調器１０２で変調して試験光を作製し、試験光を通常のシングルモード光ファイバ１０４、およびシングルモード光ファイバ１０４よりもモードフィールド径が小さい高非線形光ファイバ１０５を介して元マルチコアファイバ１０Ａの各コア部に入力し、当該コア部を伝搬して出力された試験光をシングルモード光ファイバ１０６でサンプリングオシロスコープ１０７に入力する。ここで、ＬＮ変調器１０２はパルスパターンジェネレータ（ＰＰＧ）１０３から出力される変調信号で変調されており、パルスパターンジェネレータ１０３からはトリガ信号がサンプリングオシロスコープ１０７に入力されている。たとえば、元マルチコアファイバ１０Ａの各コア部に入力される試験光の変調周波数を１００ＭＨｚとし、試験光のパルス幅を１．５ｎｓとすることで、各コア部におけるＬＰ０１モードとＬＰ１１モードを識別可能である。これにより、元マルチコアファイバ１０Ａの各コア部での群遅延を測定できる。

【0052】

表３は、測定した群遅延に基づいて計算した元マルチコアファイバの群遅延差およびＤＭＤ（Differential Mode Delay）を示している。ここで、群遅延差は、群遅延が最も小さかった条件である、Ｃｏｒｅ１の波長１５３０ｎｍにおけるＬＰ１１モードの群遅延からの差分とする。ここで、たとえば波長１５３０ｎｍでみると、群遅延差が最も大きいのは、Ｃｏｒｅ６におけるＬＰ０１モードの値である。また、ＤＭＤは、同一コア部の同一波長における異なるモード間の群遅延差を単位長さ当たりで表したものとする。たとえば、Ｃｏｒｅ１の波長１５３０ｎｍにおけるＤＭＤは、（０．００−４．９７）／１０．１＝−０．４９２ｎｓ／ｋｍ＝−４９２ｐｓ／ｋｍである。表２から、ＤＭＤの絶対値はＣｏｒｅ１において大きく、Ｃｏｒｅ３において小さいこと、また各コア部で１０００ｐｓ／ｋｍ以内であることがわかる。また、最大ＤＭＤは、異なるコア部間での同一波長における異なるモード間の群遅延差の最大値を単位長さ当たりで表したものとする。たとえば、波長１５３０ｎｍにおけるＤＭＤは、（０．００−１０．４１）／１０．１＝−１．０３１ｎｓ／ｋｍ＝−１０３１ｐｓ／ｋｍである。このように、作製した元マルチコアファイバでは１ｋｍ当たりの最大ＤＭＤが１ｎｓを超えてしまうので、長さ２ｋｍでは２ｎｓを超えてしまい、長さ１０ｋｍでは１０ｎｓを超えてしまうこととなる。

【0053】

【表3】

【0054】

つぎに、元マルチコアファイバを１ｋｍ毎に切断して６本の単位マルチコアファイバを作製した。そして、まず比較例として、これらの単位マルチコアファイバを軸回りに回転させないで融着接続し、これらの単位マルチコアファイバが縦列接続して構成されたマルチコアファイバを作製した。そして作製したマルチコアファイバの群遅延を測定した。

【0055】

図７は、比較例のマルチコアファイバにおける累積群遅延を示す図である。ここで、累積群遅延とは、長手方向で累積する群遅延を意味する。なお、横軸の区間は、単位マルチコアファイバに対応しており、区間１に相当する単位マルチコアファイバから試験光を入力している。区間６における累積群遅延が全長での群遅延に相当する。また、「Ｃｏｒｅ１ ＬＰ０１」とは、Ｃｏｒｅ１におけるＬＰ０１モードの累積群遅延である。「ＬＰ１１−ＬＰ０１」とは、異なるコア部間での累積の群遅延差の最大値である。また、波長は１５５０ｎｍである。図７に示すように、比較例のマルチコアファイバでは、ＬＰ１１−ＬＰ０１モード間のＤＭＤの累積値（全長でのコア部の間の群遅延差の最大値）の絶対値が６０００ｐｓ（６ｎｓ）より大きく、きわめて大きい値となった。

【0056】

つぎに、実施例１として、元マルチコアファイバを１ｋｍ毎に切断して作製した６本の単位マルチコアファイバを１本目から６本目まで軸回りかつ時計回りに６０°ずつ回転させて融着接続し、これらの単位マルチコアファイバが縦列接続して構成されたマルチコアファイバを作製した。このマルチコアファイバでは、１本目から６本目までの単位マルチコアファイバのコア部が、区間１から区間６までたとえばＣｏｒｅ１→Ｃｏｒｅ２→Ｃｏｒｅ３→Ｃｏｒｅ４→Ｃｏｒｅ５→Ｃｏｒｅ６のように接続される。そして作製したマルチコアファイバの群遅延を測定した。

【0057】

図８は、実施例１のマルチコアファイバにおける累積群遅延を示す図である。波長は１５５０ｎｍである。図８に示すように、実施例１のマルチコアファイバでは、ＬＰ１１−ＬＰ０１モード間のＤＭＤの累積値の絶対値が２５００ｐｓ（２．５ｎｓ）以下となり、比較例と比べて大きく低減した。すなわち、実施例１では、全長でのマルチコアファイバのコア部の間の群遅延差の最大値は、比較例のマルチコアファイバのコア部の間の群遅延差の最大値（各単位マルチコアファイバのコア部の間の群遅延差の最大値を実施例１のマルチコアファイバの長さにおける値に換算した値に相当）よりも小さくなった。

【0058】

つぎに、実施例２として、元マルチコアファイバを１ｋｍ毎に切断して作製した６本の単位マルチコアファイバのうち１本目に対して２本目を軸回りかつ時計回りにまず１８０°回転させて融着接続し、２本目に対して３本目を２４０°回転させて融着接続し、３本目に対して４本目を１８０°回転させて融着接続し、４本目に対して５本目を２４０°回転させて融着接続し、５本目に対して６本目を１８０°回転させて融着接続し、これらの単位マルチコアファイバが縦列接続して構成されたマルチコアファイバを作製した。このマルチコアファイバでは、１本目から６本目までの単位マルチコアファイバのコア部が、区間１から区間６までたとえばＣｏｒｅ１→Ｃｏｒｅ４→Ｃｏｒｅ２→Ｃｏｒｅ５→Ｃｏｒｅ３→Ｃｏｒｅ６のように接続される。そして作製したマルチコアファイバの群遅延を測定した。

【0059】

図９は、実施例２のマルチコアファイバにおける累積群遅延を示す図である。波長は１５５０ｎｍである。図９に示すように、実施例２のマルチコアファイバでは、ＬＰ１１−ＬＰ０１モード間のＤＭＤの累積値の絶対値が２５００ｐｓ（２．５ｎｓ）以下となり、比較例と比べて大きく低減した。

【0060】

つぎに、実施例３として、元マルチコアファイバを１ｋｍ毎に切断して作製した６本の単位マルチコアファイバのうち１本目に対して２本目を長手方向で反転させて融着接続し、２本目に対して３本目を、１本目を基準とすると軸回りかつ時計回りに２４０°回転させて融着接続し、３本目に対して４本目を長手方向で反転させ、さらに１本目を基準とすると１２０°回転させて融着接続し、４本目に対して５本目を、１本目を基準とすると１２０°回転させて融着接続し、５本目に対して６本目を長手方向で反転させ、さらに１本目を基準とすると２４０°回転させて融着接続し、これらの単位マルチコアファイバが縦列接続して構成されたマルチコアファイバを作製した。このマルチコアファイバでは、１本目から６本目までの単位マルチコアファイバのコア部が、たとえばＣｏｒｅ１→Ｃｏｒｅ６（反転）→Ｃｏｒｅ５→Ｃｏｒｅ４（反転）→Ｃｏｒｅ３→Ｃｏｒｅ２（反転）のように接続される。このように、単位マルチコアファイバを接続する場合に、軸回りの回転だけでなく、長手方向で反転させることを行ってもよい。これにより、軸回りの回転だけでは実現されないコア部同士の接続の組み合わせを実現できる。そして、作製したマルチコアファイバの群遅延を測定した。

【0061】

図１０は、実施例３のマルチコアファイバにおける累積群遅延を示す図である。波長は１５５０ｎｍである。図１０に示すように、実施例３のマルチコアファイバでは、ＬＰ１１−ＬＰ０１モード間のＤＭＤの累積値の絶対値が２５００ｐｓ（２．５ｎｓ）以下となり、比較例と比べて大きく低減した。

【0062】

つぎに、実施例４として、元マルチコアファイバを２ｋｍ毎に切断して作製した３本の単位マルチコアファイバのうち１本目に対して２本目を長手方向で反転させて融着接続し、２本目に対して３本目を、１本目を基準とすると軸回りかつ時計回りに２４０°回転させて融着接続し、これらの単位マルチコアファイバが縦列接続して構成されたマルチコアファイバを作製した。このマルチコアファイバでは、１本目から３本目までの単位マルチコアファイバのコア部が、たとえばＣｏｒｅ１→Ｃｏｒｅ６（反転）→Ｃｏｒｅ５のように接続される。そして作製したマルチコアファイバの群遅延を測定した。

【0063】

図１１は、実施例４のマルチコアファイバにおける累積群遅延を示す図である。波長は１５５０ｎｍである。図１１に示すように、実施例４のマルチコアファイバでは、ＬＰ１１−ＬＰ０１モード間のＤＭＤの累積値の絶対値が４０００ｐｓ（４ｎｓ）以下となり、比較例と比べて大きく低減した。

【0064】

つぎに、実施例５として、元マルチコアファイバを３ｋｍ毎に切断して作製した２本の単位マルチコアファイバのうち１本目に対して２本目を軸回りかつ時計回りに６０°回転させて融着接続し、これらの単位マルチコアファイバが縦列接続して構成されたマルチコアファイバを作製した。このマルチコアファイバでは、１本目から２本目までの単位マルチコアファイバのコア部が、たとえばＣｏｒｅ１→Ｃｏｒｅ２のように接続される。そして作製したマルチコアファイバの群遅延を測定した。

【0065】

図１２は、実施例５のマルチコアファイバにおける累積群遅延を示す図である。波長は１５５０ｎｍである。図１２に示すように、実施例５のマルチコアファイバでは、ＬＰ１１−ＬＰ０１モード間のＤＭＤの累積値の絶対値が４０００ｐｓ（４ｎｓ）以下となり、比較例と比べて大きく低減した。

【0066】

つぎに、実施例６として、元マルチコアファイバを３ｋｍ毎に切断して作製した２本の単位マルチコアファイバのうち１本目に対して２本目を長手方向で反転させて融着接続し、これらの単位マルチコアファイバが縦列接続して構成されたマルチコアファイバを作製した。このマルチコアファイバでは、１本目から２本目までの単位マルチコアファイバのコア部が、たとえばＣｏｒｅ１→Ｃｏｒｅ６（反転）のように接続される。そして作製したマルチコアファイバの群遅延を測定した。

【0067】

図１３は、実施例６のマルチコアファイバにおける累積群遅延を示す図である。波長は１５５０ｎｍである。図１３に示すように、実施例６のマルチコアファイバでは、ＬＰ１１−ＬＰ０１モード間のＤＭＤの累積値の絶対値が４０００ｐｓ（４ｎｓ）以下となり、比較例と比べて大きく低減した。

【0068】

上記実施例が示すように、回転または反転をしての接続は、少なくとも１箇所行うのみでも、比較例に対して効果があるが、２箇所以上行うことが好ましい。また、実施例１〜３のように、マルチコアファイバのコア部が、Ｃｏｒｅ１〜Ｃｏｒｅ６の全てのコア部を含むように構成すれば、ＤＭＤの累積値はより低減されるので好ましい。

【0069】

上記実施の形態１に係るマルチコアファイバ１０は、６つのコア部が、クラッド部の中心軸から等距離の位置に等角度で配置されており、中心軸を中心とした円を形成するように配置されているものであるが、コア部の数や配置はこれに限定されない。また、元マルチコアファイバを複数の単位マルチコアファイバに切断した後に、必ずしも全ての単位マルチコアファイバを回転または反転して接続しなくてもよい。すなわち、切断後、所望の群遅延差を実現するために回転または反転をさせるべき、またはさせたほうがよい単位マルチコアファイバのみを回転または反転させた後に接続し、回転または反転を特にさせなくてもよい単位マルチコアファイバ同士は回転または反転させずにそのまま接続するようにしてもよい。たとえば、実施例４では、元マルチコアファイバを２ｋｍ毎に切断して３本の単位マルチコアファイバを作製し、これらを回転または反転させて接続してマルチコアファイバとしているが、このマルチコアファイバは、元マルチコアファイバを１ｋｍ毎に切断して作製した６本の単位マルチコアファイバを作製した後、連続する２本ずつの単位マルチコアファイバは回転または反転させずに接続して３本の単位マルチコアファイバとし、これらを実施例４のように回転または反転させて接続したマルチコアファイバと略等価である。

【0070】

また、実用上の利便性の観点から、必ずしも全ての単位マルチコアファイバを回転または反転して接続しないことも許容される。たとえば、元マルチコアファイバを複数の単位マルチコアファイバに切断した後に、両端の単位マルチコアファイバを相対的に回転または反転して接続しない構成は、実用上の利便性の観点から好ましい。両端の単位マルチコアファイバを相対的に回転または反転して接続しない構成とは、複数の単位マルチコアファイバを、一端の単位マルチコアファイバのＣｏｒｅ１→｛回転または反転のコア｝→多端のマルチコアファイバのＣｏｒｅ１のように接続する構成である。このような構成では、たとえばＣｏｒｅ１に入射した信号光が他端のＣｏｒｅ１から出射するという、コア部のＩＤ番号（Ｃｏｒｅ１〜Ｃｏｒｅ６）とコア部に割り当てる信号光のチャネル（ｃｈ）との関係が両端（入射側と出射側）で維持される。具体的には、一端のＣｏｒｅ１からｃｈ１の信号光を入射するとｃｈ１の信号光は他端のＣｏｒｅ１から出射される。したがって、両端の単位マルチコアファイバを相対的に回転または反転して接続しない構成では、利用者における混乱が少ないという利点があると共に、両端以外の単位マルチコアファイバを回転または反転して接続することによって、ＤＭＤの累積値を低減することができるという効果は維持される。なお、両端の単位マルチコアファイバを相対的に回転または反転して接続しない構成は、たとえば図２Ｂに示したマルチコアファイバ１０において、単位マルチコアファイバ１１を基準にして回転および反転させずに、単位マルチコアファイバ１６を単位マルチコアファイバ１５に接続することによって実現することができる。なお、実施例１の構成のみならず、他の実施例２〜４についても、同様の変形を行うことによって、両端の単位マルチコアファイバを相対的に回転または反転して接続しない構成を容易に実現することができる。

【0071】

（実施の形態２）
図１４は、実施の形態２に係るマルチコアファイバの構成を説明する図である。図１４に示すように、本実施の形態２に係るマルチコアファイバ２０は、１８個のコア部と、これらのコア部の外周に形成された、各コア部の最大屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド部２０ｄとを備えている。コア部は三角格子を形成するように配置されている。さらに、６個のコア部２０ａ１、２０ａ２、２０ａ３、２０ａ４、２０ａ５、２０ａ６は、クラッド部２０ｄの中心軸Ｏ２を中心とした正六角形を形成するように配置されている。また、１２個のコア部２０ｂ１、２０ｂ２、２０ｂ３、２０ｂ４、２０ｂ５、２０ｂ６、２０ｃ１、２０ｃ２、２０ｃ３、２０ｃ４、２０ｃ５、２０ｃ６は、中心軸Ｏ２を中心とし、かつ６個のコア部２０ａ１〜２０ａ６が形成する正六角形よりも大きい同心の正六角形を形成するように配置されている。なお、各コア部の構成および材質は実施の形態１に係るマルチコアファイバ１０のコア部１０ａ〜１０ｆと同じでもよい。

【0072】

このマルチコアファイバ２０は、複数の単位マルチコアファイバが縦列接続されて構成されている。単位マルチコアファイバは、連続して線引きし作製された、マルチコアファイバ２０と略同じ長さまたはそれ以上の長さの元マルチコアファイバを同じ長さに切断して作製したものであり、マルチコアファイバ２０と同様の構成を有している。マルチコアファイバ２０は、元マルチコアファイバを切断して作製した単位マルチコアファイバを軸回りに６０°ずつ回転させて融着接続することにより構成されている。

【0073】

ここで、上記各単位マルチコアファイバのコア部は、いずれも略同一の屈折率プロファイルを有しており、略同一の光学特性を有するが、完全に同一ではないため、同一の単位マルチコアファイバのコア部の間で同一の波長、同一の伝搬モードにおいて互いに異なる群遅延を有する。さらには、コア部の間で同一の波長の異なる伝搬モード間の群遅延差も、互いに異なる。

【0074】

これに対して、本実施の形態２に係るマルチコアファイバ２０は、上記のように接続した構成とすることで、コア部の間の群遅延差が、単位マルチコアファイバをマルチコアファイバ２０に相当する長さだけ伝搬する場合の値よりも小さくなる。その結果、コア部の間の群遅延差の最大値が、各単位マルチコアファイバのコア部の間の群遅延差の最大値をマルチコアファイバ２０の長さにおける値に換算した値よりも小さくなる。

【0075】

なお、図１４に示すように、たとえばコア部２０ａ１を中心軸Ｏ２の回りに矢印Ａ１１のように６０°回転させてコア部２０ａ２の位置にする場合、これに伴ってコア部２０ｂ１は中心軸Ｏ２の回りに矢印Ａ１２のように６０°回転させてコア部２０ｂ２の位置となり、コア部２０ｃ１は中心軸Ｏ２の回りに矢印Ａ１３のように６０°回転させてコア部２０ｃ２の位置となる。すなわち、このマルチコアファイバ２０のコア部の配置では、コア部は、コア部２０ａ１〜２０ａ６が構成する群、コア部２０ｂ１〜２０ｂ６が構成する群、およびコア部２０ｃ１〜２０ｃ６が構成する群の３つの群からなる。各単位マルチコアファイバについても、コア部は、コア部２０ａ１〜２０ａ６に相当する位置にあるコア部が構成する群、コア部２０ｂ１〜２０ｂ６に相当する位置にあるコア部が構成する群、およびコア部２０ｃ１〜２０ｃ６に相当する位置にあるコア部が構成する群の３つの群からなる。単位マルチコアファイバの各群内のコア部は６０°毎の回転により互いに接続できるので、各単位マルチコアファイバ間でのこれらの３つの群内のコア部の接続により、マルチコアファイバ２０のコア部の間の群遅延差の最大値を減少させることができる。

【0076】

（実施の形態３）
図１５は、実施の形態３に係るマルチコアファイバの構成を説明する図である。図１５に示すように、本実施の形態３に係るマルチコアファイバ３０は、１８個のコア部と、これらのコア部の外周に形成された、各コア部の最大屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド部３０ｄとを備えている。コア部のうち、６個のコア部３０ａ１、３０ａ２、３０ａ３、３０ａ４、３０ａ５、３０ａ６は、クラッド部３０ｄの中心軸Ｏ３から等距離の位置に等角度で配置されており、中心軸Ｏ３を中心とした円を形成するように配置されている。また、コア部のうち、１２個のコア部３０ｂ１、３０ｂ２、３０ｂ３、３０ｂ４、３０ｂ５、３０ｂ６、３０ｃ１、３０ｃ２、３０ｃ３、３０ｃ４、３０ｃ５、３０ｃ６は、中心軸Ｏ３から等距離の位置に等角度で配置されており、中心軸Ｏ３を中心とし、かつ６個のコア部３０ａ１〜３０ａ６が形成する円よりも半径が大きい同心の円を形成するように配置されている。なお、各コア部の構成および材質は実施の形態１に係るマルチコアファイバ１０のコア部１０ａ〜１０ｆと同じでもよい。

【0077】

このマルチコアファイバ３０は、複数の単位マルチコアファイバが縦列接続されて構成されている。単位マルチコアファイバは、連続して線引きし作製された、マルチコアファイバ３０と略同じ長さまたはそれ以上の長さの元マルチコアファイバを同じ長さに切断して作製したものであり、マルチコアファイバ３０と同様の構成を有している。マルチコアファイバ３０は、元マルチコアファイバを切断して作製した単位マルチコアファイバを軸回りに６０°ずつ回転させて融着接続することにより構成されている。

【0078】

ここで、各単位マルチコアファイバのコア部は、いずれも略同一の屈折率プロファイルを有しており、略同一の光学特性を有するが、完全に同一ではないため、同一の単位マルチコアファイバのコア部の間で同一の波長、同一の伝搬モードにおいて互いに異なる群遅延を有する。さらには、コア部の間で同一の波長の異なる伝搬モード間の群遅延差も、互いに異なる。

【0079】

これに対して、本実施の形態３に係るマルチコアファイバ３０は、上記のように接続した構成とすることで、コア部の間の群遅延差が、単位マルチコアファイバをマルチコアファイバ３０に相当する長さだけ伝搬する場合の値よりも小さくなる。その結果、コア部の間の群遅延差の最大値が、各単位マルチコアファイバのコア部の間の群遅延差の最大値をマルチコアファイバ３０の長さにおける値に換算した値よりも小さくなる。

【0080】

なお、図１５に示すように、たとえばコア部３０ａ１を中心軸Ｏ３の回りに矢印Ａ２１のように６０°回転させてコア部３０ａ２の位置にする場合、これに伴ってコア部３０ｂ１は中心軸Ｏ３の回りに矢印Ａ２２のように６０°回転してコア部３０ｂ２の位置となり、コア部３０ｃ１は中心軸Ｏ３の回りに矢印Ａ２３のように６０°回転してコア部３０ｃ２の位置となる。すなわち、このマルチコアファイバ３０のコア部の配置では、コア部は、コア部３０ａ１〜３０ａ６が構成する群、コア部３０ｂ１〜３０ｂ６が構成する群、およびコア部３０ｃ１〜３０ｃ６が構成する群の３つの群からなる。各単位マルチコアファイバについても、コア部は、コア部３０ａ１〜３０ａ６に相当する位置にあるコア部が構成する群、コア部３０ｂ１〜３０ｂ６に相当する位置にあるコア部が構成する群、およびコア部３０ｃ１〜３０ｃ６に相当する位置にあるコア部が構成する群の３つの群からなる。単位マルチコアファイバの各群内のコア部は６０°毎の回転により互いに接続できるので、単位マルチコアファイバ間でのこれらの３つの群内のコア部の接続により、マルチコアファイバ３０のコア部の間の群遅延差の最大値を減少させることができる。

【0081】

（実施の形態４）
図１６は、実施の形態４に係るマルチコアファイバの構成を説明する図である。図１６に示すように、本実施の形態４に係るマルチコアファイバ４０は、１８個のコア部と、これらのコア部の外周に形成された、各コア部の最大屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド部４０ｄとを備えている。コア部のうち、６個のコア部４０ａ１、４０ａ２、４０ａ３、４０ａ４、４０ａ５、４０ａ６は、クラッド部４０ｄの中心軸Ｏ４から等距離の位置に等角度で配置されており、中心軸Ｏ４を中心とした円を形成するように配置されている。また、コア部のうち、１２個のコア部４０ｂ１、４０ｂ２、４０ｂ３、４０ｂ４、４０ｂ５、４０ｂ６、４０ｃ１、４０ｃ２、４０ｃ３、４０ｃ４、４０ｃ５、４０ｃ６は、中心軸Ｏ４から等距離の位置に等角度で配置されており、中心軸Ｏ４を中心とし、かつ６個のコア部４０ａ１〜４０ａ６が形成する円よりも半径が大きい円を形成するように配置されている。なお、各コア部の構成および材質は実施の形態１に係るマルチコアファイバ１０のコア部１０ａ〜１０ｆと同じでもよい。

【0082】

このマルチコアファイバ４０は、複数の単位マルチコアファイバが縦列接続されて構成されている。単位マルチコアファイバは、連続して線引きし作製された、マルチコアファイバ４０と略同じ長さまたはそれ以上の長さの元マルチコアファイバを同じ長さに切断して作製したものであり、マルチコアファイバ４０と同様の構成を有している。マルチコアファイバ４０は、元マルチコアファイバを切断して作製した単位マルチコアファイバを軸回りに６０°ずつ回転させて融着接続することにより構成されている。

【0083】

このマルチコアファイバ４０と実施の形態３に係るマルチコアファイバ３０との違いは、マルチコアファイバ３０では、たとえば中心軸Ｏ３とコア部３０ｂ１とを結ぶ線上にコア部３０ａ１が存在するが、マルチコアファイバ４０では、たとえば中心軸Ｏ４とコア部４０ｂ１とを結ぶ線上からずれてコア部４０ａ１が存在する点であり、その他の構成は同じある。したがって、本実施の形態４に係るマルチコアファイバ４０も、コア部の間の群遅延差の最大値が、各単位マルチコアファイバのコア部の間の群遅延差の最大値をマルチコアファイバ４０の長さにおける値に換算した値よりも小さくなる。

【0084】

また、図１６に示すように、たとえばコア部４０ａ１を中心軸Ｏ４の回りに矢印Ａ３１のように６０°回転させてコア部４０ａ２の位置にする場合、これに伴ってコア部４０ｂ１は中心軸Ｏ４の回りに矢印Ａ３２のように６０°回転してコア部４０ｂ２の位置となり、コア部４０ｃ１は中心軸Ｏ４の回りに矢印Ａ３３のように６０°回転してコア部４０ｃ２の位置となる。すなわち、このマルチコアファイバ４０のコア部の配置では、コア部は、コア部４０ａ１〜４０ａ６が構成する群、コア部４０ｂ１〜４０ｂ６が構成する群、およびコア部４０ｃ１〜４０ｃ６が構成する群の３つの群からなる。各単位マルチコアファイバについても、コア部は、コア部４０ａ１〜４０ａ６に相当する位置にあるコア部が構成する群、コア部４０ｂ１〜４０ｂ６に相当する位置にあるコア部が構成する群、およびコア部４０ｃ１〜４０ｃ６に相当する位置にあるコア部が構成する群の３つの群からなる。単位マルチコアファイバの各群内のコア部は６０°毎の回転により互いに接続できるので、単位マルチコアファイバ間でのこれらの３つの群内のコア部の接続により、マルチコアファイバ４０のコア部の間の群遅延差の最大値を減少させることができる。

【0085】

（実施の形態５）
図１７は、実施の形態５に係るマルチコアファイバの構成を説明する図である。図１７に示すように、本実施の形態５に係るマルチコアファイバ５０は、１２個のコア部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆ、５０ｇ、５０ｈ、５０ｉ、５０ｊ、５０ｋ、５０ｌと、これらのコア部の外周に形成された、各コア部の最大屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド部５０ｍとを備えている。コア部５０ａ〜５０ｌは、クラッド部５０ｍの中心軸Ｏ５から等距離の位置に等角度で配置されており、中心軸Ｏ５を中心とした円を形成するように配置されている。なお、各コア部の構成および材質は実施の形態１に係るマルチコアファイバ１０のコア部１０ａ〜１０ｆと同じでもよい。

【0086】

このマルチコアファイバ５０は、複数の単位マルチコアファイバが縦列接続されて構成されている。単位マルチコアファイバは、連続して線引きし作製された、マルチコアファイバ５０と略同じ長さまたはそれ以上の長さの元マルチコアファイバを同じ長さに切断して作製したものであり、マルチコアファイバ５０と同様の構成を有している。各単位マルチコアファイバのコア部は、いずれも略同一の屈折率プロファイルを有しており、略同一の光学特性を有するが、完全に同一ではない。マルチコアファイバ５０は、元マルチコアファイバを切断して作製した単位マルチコアファイバを軸回りに３０°ずつ回転させて融着接続することにより構成されている。

【0087】

本実施の形態５に係るマルチコアファイバ５０は、上記のように接続した構成とすることで、コア部の間の群遅延差が、単位マルチコアファイバをマルチコアファイバ５０に相当する長さだけ伝搬する場合の値よりも小さくなる。その結果、コア部の間の群遅延差の最大値が、各単位マルチコアファイバのコア部の間の群遅延差の最大値をマルチコアファイバ５０の長さにおける値に換算した値よりも小さくなる。

【0088】

なお、図１７に示すように、コア部５０ａ〜５０ｌは１２回回転対称に配置されている。各単位マルチコアファイバのコア部も１２回回転対称に配置されている。したがって、単位マルチコアファイバのコア部は中心軸Ｏ５の回りの矢印Ａ５のような３０°毎の回転により互いに接続できるので、単位マルチコアファイバ間でのこれらの１２個のコア部の接続により、マルチコアファイバ５０のコア部の間の群遅延差の最大値を減少させることができる。

【0089】

（実施の形態６）
図１８は、実施の形態６に係るマルチコアファイバの構成を説明する図である。図１８に示すように、本実施の形態６に係るマルチコアファイバ６０は、４個のコア部６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄと、これらのコア部の外周に形成された、各コア部の最大屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド部６０ｅとを備えている。コア部６０ａ〜６０ｄは、クラッド部６０ｅの中心軸Ｏ６から等距離の位置に等角度で配置されており、中心軸Ｏ６を中心とした円または正方形を形成するように配置されている。なお、各コア部の構成および材質は実施の形態１に係るマルチコアファイバ１０のコア部１０ａ〜１０ｆと同じでもよい。

【0090】

このマルチコアファイバ６０は、複数の単位マルチコアファイバが縦列接続されて構成されている。単位マルチコアファイバは、連続して線引きし作製された、マルチコアファイバ６０と略同じ長さまたはそれ以上の長さの元マルチコアファイバを同じ長さに切断して作製したものであり、マルチコアファイバ６０と同様の構成を有している。各単位マルチコアファイバのコア部は、いずれも略同一の屈折率プロファイルを有しており、略同一の光学特性を有するが、完全に同一ではない。マルチコアファイバ６０は、元マルチコアファイバを切断して作製した単位マルチコアファイバを軸回りに９０°ずつ回転させて融着接続することにより構成されている。

【0091】

本実施の形態６に係るマルチコアファイバ６０は、上記のように接続した構成とすることで、コア部の間の群遅延差が、単位マルチコアファイバをマルチコアファイバ６０に相当する長さだけ伝搬する場合の値よりも小さくなる。その結果、コア部の間の群遅延差の最大値が、各単位マルチコアファイバのコア部の間の群遅延差の最大値をマルチコアファイバ６０の長さにおける値に換算した値よりも小さくなる。

【0092】

なお、図１８に示すように、コア部６０ａ〜６０ｄは４回回転対称に配置されている。各単位マルチコアファイバのコア部も４回回転対称に配置されている。したがって、単位マルチコアファイバのコア部は中心軸Ｏ６の回りの矢印Ａ６のような９０°毎の回転により互いに接続できるので、単位マルチコアファイバ間でのこれらの４個のコア部の接続により、マルチコアファイバ６０のコア部の間の群遅延差の最大値を減少させることができる。

【0093】

（実施の形態７）
図１９は、実施の形態７に係るマルチコアファイバの構成を説明する図である。図１９に示すように、本実施の形態７に係るマルチコアファイバ７０は、８個のコア部と、これらのコア部の外周に形成された、各コア部の最大屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド部７０ｅとを備えている。コア部のうち、コア部７０ａ１、７０ａ２は、クラッド部７０ｅの中心軸Ｏ７から等距離の位置に中心軸Ｏ７を挟むように配置されている。同様に、コア部７０ｂ１、７０ｂ２、コア部７０ｃ１、７０ｃ２、コア部７０ｄ１、７０ｄ２も、それぞれクラッド部７０ｅの中心軸Ｏ７から等距離の位置に中心軸Ｏ７を挟むように配置されている。さらに、コア部７０ａ１、７０ｂ１、７０ｃ１、７０ｄ１、およびコア部７０ａ２、７０ｂ２、７０ｃ２、７０ｄ２は、中心軸Ｏ７を挟んでそれぞれ直線状に配置されている。なお、各コア部の構成および材質は実施の形態１に係るマルチコアファイバ１０のコア部１０ａ〜１０ｆと同じでもよい。

【0094】

このマルチコアファイバ７０は、複数の単位マルチコアファイバが縦列接続されて構成されている。単位マルチコアファイバは、連続して線引きし作製された、マルチコアファイバ７０と略同じ長さまたはそれ以上の長さの元マルチコアファイバを同じ長さに切断して作製したものであり、マルチコアファイバ７０と同様の構成を有している。各単位マルチコアファイバのコア部は、いずれも略同一の屈折率プロファイルを有しており、略同一の光学特性を有するが、完全に同一ではない。マルチコアファイバ７０は、元マルチコアファイバを切断して作製した単位マルチコアファイバを軸回りに１８０°ずつ回転させて融着接続することにより構成されている。

【0095】

本実施の形態７に係るマルチコアファイバ７０は、上記のように接続した構成とすることで、コア部の間の群遅延差が、単位マルチコアファイバをマルチコアファイバ７０に相当する長さだけ伝搬する場合の値よりも小さくなる。その結果、コア部の間の群遅延差の最大値が、各単位マルチコアファイバのコア部の間の群遅延差の最大値をマルチコアファイバ７０の長さにおける値に換算した値よりも小さくなる。

【0096】

また、図１９に示すように、たとえばコア部７０ａ１を中心軸Ｏ７の回りに矢印Ａ７１のように１８０°回転させてコア部７０ａ２の位置にする場合、これに伴ってコア部７０ｂ１は中心軸Ｏ７の回りに矢印Ａ７２のように１８０°回転してコア部７０ｂ２の位置となり、コア部７０ｃ１は中心軸Ｏ７の回りに矢印Ａ７３のように１８０°回転してコア部７０ｃ２の位置となり、コア部７０ｄ１は中心軸Ｏ７の回りに矢印Ａ７４のように１８０°回転してコア部７０ｄ２の位置となる。すなわち、このマルチコアファイバ７０のコア部の配置では、コア部は、コア部７０ａ１、７０ａ２が構成する群、コア部７０ｂ１、７０ｂ２が構成する群、コア部７０ｃ１、７０ｃ２が構成する群、およびコア部７０ｄ１、７０ｄ２が構成する群の４つの群からなる。各単位マルチコアファイバについても、コア部は、それぞれの群に相当するコア部の群からなる。単位マルチコアファイバの各群内のコア部は１８０°毎の回転により互いに接続できるので、単位マルチコアファイバの間でのこれらの４つの群内のコア部の接続により、マルチコアファイバ７０のコア部の間の群遅延差の最大値を減少させることができる。

【0097】

（実施の形態８）
図２０は、実施の形態８に係るマルチコアファイバの構成を説明する図である。図２０に示すように、本実施の形態８に係るマルチコアファイバ８０は、１６個のコア部と、これらのコア部の外周に形成された、各コア部の最大屈折率よりも低い屈折率を有するクラッド部８０ｅとを備えている。コア部は正方格子を形成するように配置されている。さらに、４個のコア部８０ａ１、８０ａ２、８０ａ３、８０ａ４は、クラッド部８０ｅの中心軸Ｏ８を中心とした正方形を形成するように配置されている。また、１２個のコア部８０ｂ１、８０ｂ２、８０ｂ３、８０ｂ４、８０ｃ１、８０ｃ２、８０ｃ３、８０ｃ４、８０ｄ１、８０ｄ２、８０ｄ３、８０ｄ４は、中心軸Ｏ８を中心とし、かつコア部８０ａ１〜８０ａ４が形成する正方形よりも大きい同心の正方形を形成するように配置されている。なお、各コア部の構成および材質は実施の形態１に係るマルチコアファイバ１０のコア部１０ａ〜１０ｆと同じでもよい。

【0098】

このマルチコアファイバ８０は、複数の単位マルチコアファイバが縦列接続されて構成されている。単位マルチコアファイバは、連続して線引きし作製された、マルチコアファイバ８０と略同じ長さまたはそれ以上の長さの元マルチコアファイバを同じ長さに切断して作製したものであり、マルチコアファイバ８０と同様の構成を有している。各単位マルチコアファイバのコア部は、いずれも略同一の屈折率プロファイルを有しており、略同一の光学特性を有するが、完全に同一ではない。マルチコアファイバ８０は、元マルチコアファイバを切断して作製した単位マルチコアファイバを軸回りに９０°ずつ回転させて融着接続することにより構成されている。

【0099】

本実施の形態８に係るマルチコアファイバ８０は、上記のように接続した構成とすることで、コア部の間の群遅延差が、単位マルチコアファイバをマルチコアファイバ８０に相当する長さだけ伝搬する場合の値よりも小さくなる。その結果、コア部の間の群遅延差の最大値が、各単位マルチコアファイバのコア部の間の群遅延差の最大値をマルチコアファイバ８０の長さにおける値に換算した値よりも小さくなる。

【0100】

また、図２０に示すように、たとえばコア部８０ａ１を中心軸Ｏ８の回りに矢印Ａ８１のように９０°回転させてコア部８０ａ２の位置にする場合、これに伴ってコア部８０ｂ１は中心軸Ｏ８の回りに矢印Ａ８２のように９０°回転してコア部８０ｂ２の位置となり、コア部８０ｃ１は中心軸Ｏ８の回りに矢印Ａ８３のように９０°回転してコア部８０ｃ２の位置となり、コア部８０ｄ１は中心軸Ｏ８の回りに矢印Ａ８４のように９０°回転してコア部８０ｄ２の位置となる。すなわち、このマルチコアファイバ８０のコア部の配置では、コア部は、コア部８０ａ１〜８０ａ４が構成する群、コア部８０ｂ１〜８０ｂ４が構成する群、コア部８０ｃ１〜８０ｃ４が構成する群、およびコア部８０ｄ１〜８０ｄ４が構成する群の４つの群からなる。各単位マルチコアファイバについても、コア部は、それぞれの群に相当するコア部の群からなる。単位マルチコアファイバの各群内のコア部は９０°毎の回転により互いに接続できるので、単位マルチコアファイバの間でのこれらの４つの群内のコア部の接続により、マルチコアファイバ８０のコア部の間の群遅延差の最大値を減少させることができる。

【0101】

なお、上記実施の形態２〜８では、各単位マルチコアファイバのコア部が、いずれも略同一の屈折率プロファイルを有しており、略同一の光学特性を有しているが、たとえば各単位マルチコアファイバのコア部は、各群の中では、略同一の屈折率プロファイルを有しており、略同一の光学特性を有するようにし、群間では屈折率プロファイルは略同一でないようにしてもよい。

【0102】

また、上記実施の形態では、単位マルチコアファイバは、連続して線引きし作製された元マルチコアファイバを同じ長さに切断して作製したものであるが、別々に線引きしたものや、単位マルチコアファイバ毎に異なる長さであってもよい。また、単位マルチコアファイバのコア部同士の接続については、予め各単位マルチコアファイバのコア部の群遅延を測定しておき、測定値を元にコア部間の群遅延差が小さくなるように単位マルチコアファイバの回転または反転を組み合わせて接続することが好ましい。

【0103】

また、上記実施の形態では、マルチコアファイバは、入力される光の波長においてＬＰ０１モードとＬＰ１１モードの２つの伝搬モードが存在するように屈折率プロファイルが設定されているものである。１．５５μｍ帯の波長においてＬＰ０１モードとＬＰ１１モードの２つの伝搬モードが存在するように設定されたトレンチ型の屈折率プロファイルの設計パラメータについては、上記実施例の設計パラメータ（Δ１：０．８２％、α：２、Δ２：０％、Δ３：−０．４６％、ａ１：７．３μｍ、ａ２：９．１μｍ、ａ３：１３．４μｍ、：Λ：３０μｍ、クラッド径が１２５μｍ）に限られない。たとえば、設計パラメータは、Δ１は０．２％〜１．６％、Δ２は０％近傍のたとえば−０．０３％〜０．０３％、Δ３は−０．２％〜−０．７％、ａ１は４μｍ〜１２．５μｍ、ａ２はａ１との比（ａ２／ａ１＝Ｒａ２）で表して１〜３、ａ３はａ１との比（ａ３／ａ１＝Ｒａ３）で表して２〜４の各範囲内で、上記２つの伝搬モードが存在するような組み合わせとしてもよい。なお、α、コアピッチについては特に限定はされない。また、Δ２を有する領域がなくＲａ２が１の場合は、Ｗ型の屈折率プロファイルとも呼ばれる。

【0104】

表４は、トレンチ型の屈折率プロファイルにおける上記範囲の設計パラメータ、および所定のα、コアピッチの場合について、波長１５５０ｎｍにおける、ＬＰ０１モードとＬＰ１１モードのＡｅｆｆ、ｎｅｆｆ、群遅延、およびＤＭＤを示す表である。なお、表４でαが「ｓｔｅｐ」とは、αが２０以上であり、中心コア部がステップインデックス型の屈折率プロファイルを有するとみなすことができることを意味する。表４に示すようなパラメータを有する元マルチコアファイバの場合も、各コア部の屈折率プロファイルが略同一である場合に、上記実施例のように切断、回転または反転、接続を適切に行うことにより、コア部間の群遅延差を小さくすることができる。

【0105】

【表4】

【0106】

また、入力される光の波長において上記２つの伝搬モードが存在するような屈折率プロファイルとしては、トレンチ型の屈折率プロファイルにおいてΔ２、Δ３を有する領域がなくＲａ２＝Ｒａ３＝１とした単峰型の屈折率プロファイルがある。１．５５μｍ帯の波長において上記２つの伝搬モードが存在するように設定された単峰型の屈折率プロファイルの設計パラメータについては、Δ１が０．２％〜１．６％、ａ１が３．５μｍ〜１０．０μｍの各範囲内で、上記２つの伝搬モードが存在するような組み合わせとすることができる。なお、α、コアピッチについては特に限定はされない。

【0107】

表５は、単峰型の屈折率プロファイルにおける上記範囲の設計パラメータ、および所定のα、コアピッチの場合について、波長１５５０ｎｍにおける、ＬＰ０１モードとＬＰ１１モードのＡｅｆｆ、ｎｅｆｆ、群遅延、およびＤＭＤを示す表である。表５に示すようなパラメータを有する元マルチコアファイバの場合も、各コア部の屈折率プロファイルが略同一である場合に、上記実施例のように切断、回転または反転、接続を適切に行うことにより、コア部間の群遅延差を小さくすることができる。

【0108】

【表5】

【0109】

また、上記実施の形態では、マルチコアファイバは、上記２つの伝搬モードが存在するように屈折率プロファイルが設定されているものであるが、伝搬モードの数は特に限定されず、より多くてもよい。また、本発明は、たとえば入力される光の波長において単一の伝搬モードが存在するように屈折率プロファイルが設定されたコア部を有するシングルモードのマルチコアファイバにも適用できる。この場合、群遅延差は、単一の伝搬モードにおける各コア部の間での群遅延差である。たとえば、シングルモードのマルチコアファイバの場合、コアピッチが小さくクロストークが起こりやすい場合においてＭＩＭＯ処理にてクロストークを補償する場合に、本発明に係るマルチコアファイバを適用してＭＩＭＯ処理の負荷を低減することができる。

【0110】

１．５５μｍ帯の波長において単一の伝搬モードが存在するように設定されたトレンチ型の屈折率プロファイルの設計パラメータについては、Δ１は０．２％〜１．２％、Δ２は０％近傍のたとえば−０．０５％〜０．０５％、Δ３は−０．２％〜−０．７％、ａ１は２．５μｍ〜７．０μｍ、ａ２はａ１との比（ａ２／ａ１＝Ｒａ２）で表して１〜３、ａ３はａ１との比（ａ３／ａ１＝Ｒａ３）で表して２〜５の各範囲内で、単一の伝搬モードが存在するような組み合わせとすることができる。なお、α、コアピッチについては特に限定はされない。また、Δ２を有する領域がなくＲａ２が１の場合は、Ｗ型の屈折率プロファイルとも呼ばれる。

【0111】

表６は、トレンチ型の屈折率プロファイルにおける上記範囲の設計パラメータ、および所定のα、コアピッチの場合について、波長１５５０ｎｍにおけるＡｅｆｆおよび群遅延、ならびにカットオフ波長を示す表である。表６に示すようなパラメータを有する元マルチコアファイバの場合も、各コア部の屈折率プロファイルが略同一である場合に、上記実施例のように切断、回転または反転、接続を適切に行うことにより、コア部間の群遅延差を小さくすることができる。

【0112】

【表6】

【0113】

１．５５μｍ帯の波長において単一の伝搬モードが存在するように設定された単峰型の屈折率プロファイルの設計パラメータについては、Δ１が０．２％〜１．５％、ａ１が１．５μｍ〜６．０μｍの各範囲内で、単一の伝搬モードが存在するような組み合わせとしてもよい。なお、α、コアピッチについては特に限定はされない。

【0114】

表７は、単峰型の屈折率プロファイルにおける上記範囲の設計パラメータ、および所定のα、コアピッチの場合について、波長１５５０ｎｍにおけるＡｅｆｆおよび群遅延、ならびにカットオフ波長を示す表である。表７に示すようなパラメータを有する元マルチコアファイバの場合も、各コア部の屈折率プロファイルが略同一である場合に、上記実施例のように切断、回転または反転、接続を適切に行うことにより、コア部間の群遅延差を小さくすることができる。

【0115】

【表7】

【0116】

また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

【産業上の利用可能性】

【0117】

以上のように、本発明に係るマルチコアファイバおよびその製造方法は、空間多重伝送方式を適用した情報通信に有用である。

【符号の説明】

【0118】

１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０ マルチコアファイバ
１０Ａ 元マルチコアファイバ
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆ、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆ、２０ａ１、２０ａ２、２０ａ３、２０ａ４、２０ａ５、２０ａ６、２０ｂ１、２０ｂ２、２０ｂ３、２０ｂ４、２０ｂ５、２０ｂ６、２０ｃ１、２０ｃ２、２０ｃ３、２０ｃ４、２０ｃ５、２０ｃ６、３０ａ１、３０ａ２、３０ａ３、３０ａ４、３０ａ５、３０ａ６、３０ｂ１、３０ｂ２、３０ｂ３、３０ｂ４、３０ｂ５、３０ｂ６、３０ｃ１、３０ｃ２、３０ｃ３、３０ｃ４、３０ｃ５、３０ｃ６、４０ａ１、４０ａ２、４０ａ３、４０ａ４、４０ａ５、４０ａ６、４０ｂ１、４０ｂ２、４０ｂ３、４０ｂ４、４０ｂ５、４０ｂ６、４０ｃ１、４０ｃ２、４０ｃ３、４０ｃ４、４０ｃ５、４０ｃ６、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆ、５０ｇ、５０ｈ、５０ｉ、５０ｊ、５０ｋ、５０ｌ、６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ、７０ａ１、７０ａ２、７０ｂ１、７０ｂ２、７０ｃ１、７０ｃ２、７０ｄ１、７０ｄ２、８０ａ１、８０ａ２、８０ａ３、８０ａ４、８０ｂ１、８０ｂ２、８０ｂ３、８０ｂ４、８０ｃ１、８０ｃ２、８０ｃ３、８０ｃ４、８０ｄ１、８０ｄ２、８０ｄ３、８０ｄ４ コア部
１０ａａ 中心コア部
１０ａｂ 内側コア層
１０ａｃ 外側コア層
１０ｇ、１１ｇ、１２ｇ、１３ｇ、１４ｇ、１５ｇ、１６ｇ、２０ｄ、３０ｄ、４０ｄ、５０ｍ、６０ｅ、７０ｅ、８０ｅ クラッド部
１０ｇａ マーカ
１１、１２、１３、１４、１５、１６ 単位マルチコアファイバ
１００ 測定系
１０１ 光源
１０２ ＬＮ変調器
１０３ パルスパターンジェネレータ
１０４、１０６ シングルモード光ファイバ
１０５ 高非線形光ファイバ
１０７ サンプリングオシロスコープ
Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３、Ｏ４、Ｏ５、Ｏ６、Ｏ７、Ｏ８ 中心軸
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４ 屈折率プロファイル

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】