特許 6722271 マルチコアファイバ

(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】6722271

(24)【登録日】2020年6月23日

(45)【発行日】2020年7月15日

(54)【発明の名称】マルチコアファイバ

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/02 20060101AFI20200706BHJP

   G02B 6/036 20060101ALI20200706BHJP

【ＦＩ】

   G02B6/02 461

   G02B6/036

【請求項の数】8

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2018-505807(P2018-505807)

(86)(22)【出願日】2017年3月2日

(86)【国際出願番号】JP2017008307

(87)【国際公開番号】WO2017159385

(87)【国際公開日】20170921

【審査請求日】2018年5月9日

(31)【優先権主張番号】特願2016-54378(P2016-54378)

(32)【優先日】2016年3月17日

(33)【優先権主張国】JP

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２６年度、総務省、「再構成可能なインフラのためのスケーラブル・フレキシブル光通信技術の研究開発」、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】000005186

【氏名又は名称】株式会社フジクラ

(73)【特許権者】

【識別番号】504173471

【氏名又は名称】国立大学法人北海道大学

(73)【特許権者】

【識別番号】509332501

【氏名又は名称】テクニカル・ユニヴァーシティ・オブ・デンマーク

(74)【代理人】

【識別番号】100143764

【弁理士】

【氏名又は名称】森村 靖男

(74)【代理人】

【識別番号】100129296

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 博昭

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 雄佑

(72)【発明者】

【氏名】竹永 勝宏

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 晋聖

(72)【発明者】

【氏名】盛岡 敏夫

【審査官】 野口 晃一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０１０２６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／１３３４０７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−０２２０８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０２４８０８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−１０６１３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０９１５１８８７（ＵＳ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ６／０２−６／０３６

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直径２８０ｍｍの曲げが加えられるとき、情報の伝送に用いられる光の波長帯における前記情報の伝送に用いられる光のモードより次数が一次高いモードの光の伝搬損失が１ｄＢ／ｍ未満０．０２ｄＢ／ｍ以上であるコアを少なくとも１つ備え、
マルチコアファイバの２ｍケーブルカットオフ波長もしくは２２ｍケーブルカットオフ波長が前記情報の伝送に用いられる光の波長帯以上である
ことを特徴とするマルチコアファイバ。

【請求項2】

前記コアの外周面を囲む内側クラッドと、前記内側クラッドよりも低い屈折率とされると共に前記内側クラッドを囲む低屈折率層と、を備える
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】

前記情報の伝送に用いられる光がＬＰ_０１モードの光及びＬＰ_１１モードの光である
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】

直径２８０ｍｍの曲げが加えられるとき、情報の伝送に用いられる光の波長帯における前記情報の伝送に用いられる光のモードより次数が一次高いモードの光の伝搬損失が１ｄＢ／ｍ以下０．０２ｄＢ／ｍ以上であるコアを少なくとも１つ備え、
前記情報の伝送に用いられる光がＬＰ_０１モードの光であり、
マルチコアファイバの２ｍケーブルカットオフ波長もしくは２２ｍケーブルカットオフ波長が前記情報の伝送に用いられる光の波長帯以上である
ことを特徴とするマルチコアファイバ。

【請求項5】

伝搬定数が異なる２種類のコアからなる総数３２個のコアが、前記２種類のコアが交互になるように正方格子上に配置され、
曲げ半径が１００ｍｍ以上でコア間クロストークが−２９ｄＢ／１００ｋｍ以下であり、
ファイバ径が２５０μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のマルチコアファイバ。

【請求項6】

あるコアの中心と前記あるコアに最も近い位置に配置される他のコアの中心とを結ぶ線を半径とする円を基準円とし、
直径２８０ｍｍの曲げが加えられるとき、３つ以上のコアと重なる前記基準円の中心に配置されるコアにおいて、前記情報の伝送に用いられる光の波長帯における前記情報の伝送に用いられる光のモードより次数が一次高いモードの光の伝搬損失が１ｄＢ／ｍ以下０．０２ｄＢ／ｍ以上である
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のマルチコアファイバ。

【請求項7】

６つの前記コアと重なる前記基準円の中心に配置される前記コアにおいて、前記情報の伝送に用いられる光の波長帯における前記情報の伝送に用いられる光のモードより次数が一次高いモードの光の伝搬損失が１ｄＢ／ｍ以下０．０２ｄＢ／ｍ以上である
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。

【請求項8】

直径２８０ｍｍの曲げが加えられるとき、全てのコアにおいて、前記情報の伝送に用いられる光の波長帯における前記情報の伝送に用いられる光のモードより次数が一次高いモードの光の伝搬損失が１ｄＢ／ｍ以下０．０２ｄＢ／ｍ以上である
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のマルチコアファイバ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は長距離通信用マルチコアファイバに関し、コアの高密度化に好適なものである。

【背景技術】

【0002】

一般に普及している光ファイバ通信システムに用いられる光ファイバは、１本のコアの外周面がクラッドにより囲まれた構造をしており、このコア内を光信号が伝搬することで情報が伝送される。

【0003】

近年、光ファイバ通信システムの普及に伴い、伝送される情報量が飛躍的に増大している。こうした光ファイバ通信システムの伝送容量増大を実現するためのものとして、複数のコアの外周面が１つのクラッドにより囲まれたマルチコアファイバが知られている。マルチコアファイバによれば、複数のコアを伝搬するそれぞれの光によって信号を伝送させることができるので、１つの光ファイバによって伝送できる情報量を増大させることができる。このようなマルチコアファイバは、例えば下記特許文献１に開示されている。

【0004】

下記特許文献１にも記載されているように、マルチコアファイバでは、互いに隣り合うコアを伝搬する光の一部同士が重なり、コア間クロストークが生じる場合がある。コア間クロストークを抑制する方法として、例えば、互いに隣り合うコアの間隔を大きくすることが考えられる。コア間クロストークは互いに隣り合うコアを伝搬する光同士の重なりの積分で決まるため、コア間距離を大きくしてこの重なりを小さくすることにより、コア間クロストークが抑制される。また、コアやクラッドより屈折率が低いガラスや空孔によって形成される低屈折率層によってコアが囲まれることによっても、コア間クロストークを抑制することができる。コアが低屈折率層によって囲われることにより、コアを伝搬する光の径方向への広がりを小さくすることができるため、互いに隣り合うコアを伝搬する光同士の重なりが小さくなり、コア間クロストークが抑制される。

【0005】

【特許文献1】特開２０１２−２１１９６４号公報

【発明の概要】

【0006】

しかし、マルチコアファイバにおいてコア間距離を大きくすると、ファイバ径を一定とする場合に１つのマルチコアファイバに備えられるコアの数を少なくしなければならなくなり、伝送できる情報量が少なくなる。また、コアを低屈折率層（トレンチ）で囲う場合は、コア間距離が小さくなると、複数のトレンチ付コア（トレンチで囲まれるコア）に囲まれた内側コアのカットオフ波長が長波長化することが知られている。カットオフ波長が過度に長波長化すると、余計な高次モードの光が伝搬しやすくなる。余計な高次モードの光が伝搬すると、その高次モードの光によるクロストークが生じたり、多光路干渉（ＭＰＩ：Ｍｕｌｔｉ−Ｐａｔｈ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）が生じたりする可能性がある。従って、カットオフ波長の長波長化は所定の範囲に抑制されることが好ましく、カットオフ波長の長波長化を抑制するという観点からは、コア間距離を大きくすることが好ましい。しかし、コア間距離を大きくすれば上記のように１つのマルチコアファイバによって伝送できる情報量が少なくなる。

【0007】

このように、従来のマルチコアファイバでは、カットオフ波長の長波長化の抑制およびコア間クロストークを抑制するために伝送できる情報量が少なくなる場合があった。

【0008】

ところで、現在製品として売られている光ファイバは、２ｍファイバカットオフ波長や２２ｍケーブルカットオフ波長によってカットオフ波長が規定されている。すなわち、従来のマルチコアファイバは、製品として売られている光ファイバと同様に、２ｍや２２ｍ伝搬した時点でのカットオフ波長が所定の値となるようにコア間距離等が設計されている。

【0009】

しかし、メトロネットワーク、基幹系ネットワークのような長距離通信を行う場合は、短くても１ｋｍ程度の長さの光ファイバが用いられる。長距離通信を行う場合、光ファイバは１ｋｍから数千ｋｍの長さで敷設されるが、これを１つの光ファイバで実現することは困難である。そのため、短くても１ｋｍ程度の間隔で複数の光ファイバが接続される。ここで、本発明者らは、長距離通信に好適なマルチコアファイバとするためには、光が１ｋｍ伝搬した時点におけるカットオフ波長が所定の値となるようすれば十分であることを見出した。そこで、本発明は、長距離通信に好適なマルチコアファイバを提供することを目的とする。

【0010】

かかる課題を解決するため本発明のマルチコアファイバは、直径２８０ｍｍの曲げが加えられるとき、情報の伝送に用いられる光の波長帯における前記情報の伝送に用いられる光のモードより次数が一次高いモードの光の伝搬損失が１ｄＢ／ｍ以下０．０２ｄＢ／ｍ以上であるコアを少なくとも１つ備えることを特徴とするものである。

【0011】

上記マルチコアファイバでは、情報の伝送に用いられる光のモードより次数が一次高いモードの光、すなわち余計な高次モードの光の伝搬損失が０．０２ｄＢ／ｍ以上である。これにより、上記マルチコアファイバでは、余計な高次モードの光はコアを１ｋｍ伝搬したときに十分減衰される。上記の様に、長距離通信を行う場合、通常は短くても１ｋｍ程度の間隔で複数の光ファイバが接続される。伝送される信号の品質の悪化やクロストークの要因となる高次モードの光は、光ファイバ同士または光ファイバと入出力デバイスや増幅器等の各種デバイスとの接続点での軸ずれによって発生することが知られている。従って、余計な高次モードの光が１ｋｍ伝搬したときに十分減衰されることにより、接続点で余計な高次モードの光が生じたとしても、次の接続点までにはその余計な高次モードの光は十分減衰される。よって、マルチコアファイバが複数接続されて構成される伝送路全体では、高次モードの光の累積が抑制される。従って、上記マルチコアファイバは、１ｋｍ以上の長さのマルチコアファイバに好適であり、長距離通信に好適である。

【0012】

ところで、従来のマルチコアファイバでは、上記のように２ｍファイバカットオフ波長や２２ｍケーブルカットオフ波長を基準としてコア間距離などが設計されている。しかし、上記マルチコアファイバでは、余計な高次モードの光の伝搬損失が１ｄＢ／ｍ以下であることから、余計な高次モードの光が２ｍや２２ｍ伝搬した時点では十分に減衰されていない場合がある。上記マルチコアファイバでは、２２ｍケーブルカットオフ波長が情報の伝送に用いられる光の波長帯以上になっていても、光が１ｋｍ伝搬した後のカットオフ波長（１ｋｍカットオフ波長）は情報の伝送に用いられる光の波長帯以下になる。このように、上記マルチコアファイバでは、従来のマルチコアファイバよりもカットオフ波長が長波長化することがある程度許容される。そのため、上記マルチコアファイバでは、コアのクラッドに対する比屈折率差を大きくする等してコア間クロストークを抑制することが可能であり、コア間クロストークを抑制しつつ従来のマルチコアファイバよりもコア間距離を小さくすることができる。すなわち、上記マルチコアファイバでは、ファイバ径を一定とする場合に１つのマルチコアファイバに備えられるコア数を減らすことなくコア間クロストークを抑制できる。または、クロストーク量を一定とする場合に１つのマルチコアファイバに備えられるコア数を減らすことなくコア間距離を小さくでき、外側クラッド厚も小さくでき、ファイバ径も小さくできる。

【0013】

また、上記マルチコアファイバは、前記コアの外周面を囲む内側クラッドと、前記内側クラッドよりも低い屈折率とされると共に前記内側クラッドを囲む低屈折率層と、を備えることが好ましい。

【0014】

コアが低屈折率層に囲まれることによって、当該コアを伝搬する光の径方向の広がりが小さくなるので、互いに隣り合うコアを伝搬する光同士の重なりが小さくなり、コア間クロストークが抑制される。ただし、コアが低屈折率層によって囲まれる場合、コア間距離が小さくなると複数のコアで囲まれるコアのカットオフ波長が長波長化することが知られている。しかし、上記マルチコアファイバでは、上記のように従来のマルチコアファイバよりもカットオフ波長が長波長化することがある程度許容されるので、従来のマルチコアファイバよりもコア間距離を小さくすることができる。

【0015】

また、上記マルチコアファイバは、前記情報の伝送に用いられる光をＬＰ_０１モードの光とすることができる。

【0016】

この場合、シングルモード通信とされ、ＬＰ_０１モードより次数が一次高いＬＰ_１１モードの光はコアを１ｋｍ伝搬した時点で十分に減衰される。

【0017】

もしくは、上記マルチコアファイバは、前記情報の伝送に用いられる光をＬＰ_０１モードの光及びＬＰ_１１モードとすることもできる。

【0018】

この場合、フューモード通信とされ、ＬＰ_１１モードより高次モードの光はコアを１ｋｍ伝搬した時点で十分に減衰される。

【0019】

また、上記マルチコアファイバでは、伝搬定数が異なる２種類のコアからなる総数３２個のコアを、前記２種類のコアが交互になるように正方格子上に配置し、曲げ半径が１００ｍｍ以上でコア間クロストークを−２９ｄＢ／１００ｋｍ以下とし、ファイバ径を２５０μｍ以下とすることができる。

【0020】

また、上記マルチコアファイバは、あるコアの中心と前記あるコアに最も近い位置に配置される他のコアの中心とを結ぶ線を半径とする円を基準円とし、直径２８０ｍｍの曲げが加えられるとき、３つ以上のコアと重なる前記基準円の中心に配置されるコアにおいて、前記情報の伝送に用いられる光の波長帯における前記情報の伝送に用いられる光のモードより次数が一次高いモードの光の伝搬損失が１ｄＢ／ｍ以下０．０２ｄＢ／ｍ以上であることが好ましい。

【0021】

多くのコアに囲まれるコアは、カットオフ波長が長波長化しやすいことが知られている。従って、上記のように３つ以上のコアに囲まれるコアにおいて余計な高次モードの光の伝搬損失が０．０２ｄＢ／ｍ以上とされることによって、マルチコアファイバ全体において余計な高次モードの光が１ｋｍ伝搬した時点で十分に減衰されやすくなり、長距離通信に好適な光ファイバとすることができる。

【0022】

また、上記マルチコアファイバは、６つの前記コアと重なる前記基準円の中心に配置される前記コアにおいて、前記情報の伝送に用いられる光の波長帯における前記情報の伝送に用いられる光のモードより次数が一次高いモードの光の伝搬損失が１ｄＢ／ｍ以下０．０２ｄＢ／ｍ以上であることが好ましい。

【0023】

このようにコアが配置されることによって、複数のコアを高密度に配置することができる。

【0024】

また、上記マルチコアファイバは、直径２８０ｍｍの曲げが加えられるとき、全てのコアにおいて、前記情報の伝送に用いられる光の波長帯における前記情報の伝送に用いられる光のモードより次数が一次高いモードの光の伝搬損失が１ｄＢ／ｍ以下０．０２ｄＢ／ｍ以上であることが好ましい。

【0025】

全てのコアにおいて余計な高次モードの光の伝搬損失が０．０２ｄＢ／ｍ以上とされることによって、マルチコアファイバ全体において余計な高次モードの光が１ｋｍ伝搬した時点でより減衰されやすくなり、長距離通信により好適な光ファイバとすることができる。

【0026】

以上のように本発明によれば、長距離通信に好適なマルチコアファイバを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】実施形態におけるマルチコアファイバの長手方向に垂直な断面の様子を示す図である。

【図2】図１に示すマルチコアファイバのそれぞれのコア要素の屈折率及び大きさを示す図である。

【図3】図１に示すマルチコアファイバに含まれるコアに説明のための番号を振った図である。

【図4】コアが六角形上に配置される例を示す図である。

【図5】コアが三角格子上に配置される例を示す図である。

【図6】コアが環状に配置されると共に当該環の中心にも配置される例を示す図である。

【図7】コアが二重環状に配置される例を示す図である。

【図8】表１に示す条件１において、各コアを囲う低屈折率層の厚さを変えたときの１ｋｍカットオフ波長［μｍ］を示す図である。

【図9】表１に示す条件１において、各コアを囲う低屈折率層の厚さを変えたときの、曲げ直径を２８０ｍｍにした場合にけるＬＰ_０１モードの光の曲げ損失［ｄＢ／ｋｍ］とクラッドの中心から最も遠いコアの中心から被覆までの距離ＯＣＴ（外側クラッド厚）［μｍ］との関係を示す図である。

【図10】表１に示す条件１において、相関長を５０ｍｍとしてコアを伝搬する光の波長を１５６５ｎｍとしたときのコア間クロストークＸＴ［ｄＢ／１００ｋｍ］と曲げ半径［ｍｍ］との関係の計算結果を示す図である。

【図11】表１に示す条件２において、各コアを囲う低屈折率層の厚さを変えたときの１ｋｍカットオフ波長［μｍ］の計算結果を示す図である。

【図12】表１に示す条件２において、各コアを囲う低屈折率層の厚さを変えたときの、曲げ直径を２８０ｍｍにした場合におけるＬＰ_０１モードの光の曲げ損失［ｄＢ／ｋｍ］と距離ＯＣＴ［μｍ］との関係の計算結果を示す図である。

【図13】表１に示す条件２において、相関長を５０ｍｍとしてコアを伝搬する光の波長を１５６５ｎｍとしたときのコア間クロストークＸＴ［ｄＢ／１００ｋｍ］と曲げ半径［ｍｍ］との関係の計算結果を示す図である。

【図14】表１に示す条件１において、各コアを囲う低屈折率層の厚さを変えたときの２２ｍカットオフ波長［μｍ］の計算結果を示す図である。

【図15】表１に示す条件１において、各コアを囲う低屈折率層の厚さを変えたときの、曲げ直径を２８０ｍｍにした場合におけるＬＰ_０１モードの光の曲げ損失［ｄＢ／ｋｍ］と距離ＯＣＴ［μｍ］との計算結果の関係を示す図である。

【図16】表１に示す条件１において、相関長を５０ｍｍとしてコアを伝搬する光の波長を１５６５ｎｍとしたときのコア間クロストークＸＴ［ｄＢ／１００ｋｍ］と曲げ半径［ｍｍ］との関係の計算結果を示す図である。

【図17】実施例３におけるマルチコアファイバの長手方向に垂直な断面の様子を図１と同様に示す図である。

【図18】ＬＰ_２１モードの光の曲げ損失［ｄＢ／ｋｍ］と互いに隣り合うコアの中心間距離Λとの関係を示す図である。

【図19】波長１５５０ｎｍにおけるＬＰ_１１モードの光同士のコア間クロストークの大きさと互いに隣り合うコアの中心間距離Λとの関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明に係るマルチコアファイバの好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、理解の容易のため、それぞれの図に記載のスケールと、以下の説明に記載のスケールとが異なる場合がある。

【0029】

図１は、本発明の実施形態におけるマルチコアファイバの長手方向に垂直な断面の様子を示す図である。図１に示すように、本実施形態のマルチコアファイバ１は、１６個の第１コア要素１０及び１６個の第２コア要素２０を備え、これら第１コア要素１０及び第２コア要素２０の外周面を隙間なく包囲する外側クラッド３０を備える。なお、図が煩雑になること防ぐため、図１及び以下に示す他の図において、同様の構成要素については一部にのみ符号が付され、他の同様の構成要素に付すべき符号が省略されている。また、図１には示されていないが、マルチコアファイバ１は樹脂等で被覆されている。

【0030】

第１コア要素１０は、第１コア１１と、第１コア１１の外周面を隙間なく囲む内側クラッド１２と、内側クラッド１２の外周面を隙間なく囲み、外側クラッド３０に外周面が隙間なく囲まれる低屈折率層１３とを有している。また、第２コア要素２０は、第２コア２１と、第２コア２１の外周面を隙間なく囲む内側クラッド２２と、内側クラッド２２の外周面を隙間なく囲み、外側クラッド３０に外周面が隙間なく囲まれる低屈折率層２３とを有している。本実施形態では、図に示す通り、第１コア要素１０の径が第２コア要素２０の径より小さくされている。なお、以下の説明において、単にコアという場合は第１コア１１及び第２コア２１の両方を意味する場合があり、単にコア要素という場合は第１コア要素１０及び第２コア要素２０の両方を意味する場合がある。

【0031】

第１コア１１と第２コア２１とは、交互になるように正方格子上に配置されている。また、第１コア１１と第２コア２１とは、互いに伝搬定数が異なる。このように伝搬定数が互いに異なる第１コア１１と第２コア２１とが交互になるように配置されていることにより、マルチコアファイバ１では位相整合が起きにくく、コア間クロストークが抑制されやすい。また、第１コア１１と第２コア２１とが正方格子上に配置されていることにより、２種のコアを交互になるように且つ所定の範囲内にできる限り多く配置することが容易である。

【0032】

図２は、図１に示すマルチコアファイバ１の第１コア要素１０及び第２コア要素２０の屈折率及び大きさを示す図である。図２（Ａ）では、第１コア要素１０及び第２コア要素２０が並べて示され、図２（Ｂ）では、第１コア要素１０と第２コア要素２０との間を外側クラッド３０で埋めた場合について、屈折率が実線で示されている。

【0033】

本実施形態では、上記のように第１コア１１と第２コア２１とは屈折率及び大きさが異なるように形成されている。また、第１コア１１の屈折率は内側クラッド１２の屈折率よりも高く、低屈折率層１３の屈折率は内側クラッド１２の屈折率及び外側クラッド３０の屈折率よりも低くされている。第２コア２１の屈折率は内側クラッド２２の屈折率よりも高く、低屈折率層２３の屈折率は内側クラッド２２の屈折率及び外側クラッド３０の屈折率よりも低くされている。なお、本実施形態では、内側クラッド１２の屈折率は外側クラッド３０の屈折率と同じ屈折率とされている。また、内側クラッド２２の屈折率は外側クラッド３０の屈折率と同じ屈折率とされている。

【0034】

以下の説明において、図２に示すように、第１コア１１の外側クラッド３０に対する比屈折率差をΔ_１１、低屈折率層１３の外側クラッド３０に対する比屈折率差をΔ_１２、第２コア２１の外側クラッド３０に対する比屈折率差をΔ_２１、低屈折率層２３の外側クラッド３０に対する比屈折率差をΔ_２２とする。また、第１コア１１の半径をｒ_１１、低屈折率層１３の内周の半径をｒ_１２、低屈折率層１３の外周の半径をｒ_１３、低屈折率層１３の厚さをＷ_１（＝ｒ_１３−ｒ_１２）、第２コア２１の半径をｒ_２１、低屈折率層２３の内周の半径ｒ_２２、低屈折率層２３の外周の半径をｒ_２３、低屈折率層２３の厚さをＷ_２（＝ｒ_２３−ｒ_２２）とする。なお、マルチコアファイバ１では、下記関係式が成り立っている。
ｒ_１１＞ｒ_２１
ｒ_１２／ｒ_１１＝ｒ_２２／ｒ_２１
ｒ_１２＞ｒ_２２
Δ_１１＞Δ_２１
Δ_１２＝Δ_２２
Ｗ_２＞Ｗ_１

【0035】

マルチコアファイバ１は、直径２８０ｍｍの曲げが加えられるとき、情報の伝送に用いられる光の波長帯における情報の伝送に用いられる光のモードより次数が一次高いモードの光の伝搬損失が１ｄＢ／ｍ以下０．０２ｄＢ／ｍ以上となる第１コア１１及び第２コア２１を備える。ここで、情報の伝送に用いられる光の波長帯とは、例えばＣバンドとすることができる。また、情報の伝送に用いられる光とは、例えばＬＰ_０１モードの光とすることができる。また、上記のように光を伝搬させるには、例えば、ｒ_１１＝４．８０μｍ、ｒ_１２／ｒ_１１＝１．７、Ｗ_１／ｒ_１１＝０．３、ｒ_２１＝４．６０μｍ、ｒ_２２／ｒ_２１＝１．７、Ｗ_２／ｒ_２１＝１．１、Δ_１１＝０．３５％、Δ_１２＝−０．７％、Δ_２１＝０．３０％、Δ_２２＝−０．７％、ファイバの中心から最も外側に配置されるコアの中心からマルチコアファイバ１の被覆までの距離ＯＣＴ＝３７．３μｍ、ファイバ径＝２３４．３７μｍとすればよい。

【0036】

マルチコアファイバ１では、情報の伝送に用いられる光のモードより次数が一次高いモードの光、すなわち余計な高次モードの光の伝搬損失が０．０２ｄＢ／ｍ以上である。これにより、マルチコアファイバ１では、余計な高次モードの光はコアを１ｋｍ伝搬したときに十分減衰される。例えば、情報の伝送に用いられる光をＬＰ_０１モードの光とすれば、ＬＰ_１１モードの光は１ｋｍ伝搬した時点で十分に減衰される。長距離通信を行う場合、通常は短くても１ｋｍ程度の間隔で複数の光ファイバが接続される。伝送される信号の品質の悪化やクロストークの要因となる高次モードの光は、光ファイバ同士または光ファイバと入出力デバイスや増幅器等各種デバイスとの接続点での軸ずれによって発生することが知られている。上記のように余計な高次モードの光が１ｋｍ伝搬したときに十分減衰されることによって、マルチコアファイバ１同士の接続点やマルチコアファイバ１と各種デバイスとの接続点で余計な高次モードの光が生じたとしても、次の接続点までにはその余計な高次モードの光は十分減衰される。よって、マルチコアファイバ１が複数接続されて構成される伝送路全体では、高次モードの光の累積が抑制される。従って、マルチコアファイバ１は長距離通信に好適である。

【0037】

ところで、従来のマルチコアファイバでは、上記のように２ｍファイバカットオフ波長や２２ｍケーブルカットオフ波長を基準としてコア間距離などが設計されている。しかし、マルチコアファイバ１では、余計な高次モードの光の伝搬損失が１ｄＢ／ｍ以下であることから、余計な高次モードの光が２ｍや２２ｍ伝搬した時点では十分に減衰されていないことがある。マルチコアファイバ１では、２２ｍケーブルカットオフ波長が情報の伝送に用いられる光の波長帯以上になっていても、１ｋｍカットオフ波長は情報の伝送に用いられる光の波長帯以下になる。このように、マルチコアファイバ１では、従来のマルチコアファイバよりもカットオフ波長が長波長化することがある程度許容される。そのため、マルチコアファイバ１では、コアの外側クラッド３０に対する比屈折率差を大きくする等してコア間クロストークを抑制することが可能であり、従来のマルチコアファイバよりもコア間距離を小さくすることができる。その結果、マルチコアファイバ１では、ファイバ径を一定とする場合に１つのマルチコアファイバ１に備えられるコア数を増やすことができるので、伝送可能な情報量を増大させることができる。従って、マルチコアファイバ１は、長距離大容量通信に好適である。

【0038】

また、マルチコアファイバ１によれば、上記のように従来のマルチコアファイバよりもコア間距離を小さくすることができることから、外側クラッド３０を小さくしてファイバ径（外側クラッド３０の外周の直径）を小さくすることもできる。マルチコアファイバ１のファイバ径は特に限定されないが、２５０μｍ以下とすることができ、長期に亘って信頼性を確保する観点からは、２３０μｍ程度であることが好ましい。

【0039】

また、マルチコアファイバ１によれば、第１コア１１が低屈折率層１３に囲まれると共に第２コア２１が低屈折率層２３に囲まれていることによって、第１コア１１及び第２コア２１を伝搬する光の径方向の広がりが小さくなるので、互いに隣り合うコアを伝搬する光同士の重なりが小さくなり、コア間クロストークが抑制される。ただし、コアが低屈折率層によって囲まれる場合、コア間距離が小さくなると複数のコアに囲まれるコアのカットオフ波長が長波長化することが知られている。しかし、マルチコアファイバ１では、上記のように従来のマルチコアファイバよりもカットオフ波長が長波長化することがある程度許容されるため、従来のマルチコアファイバよりもコア間距離を小さくすることができる。

【0040】

以上、本発明について、上記実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【0041】

例えば、上記実施形態では、屈折率及び大きさが異なり、伝搬定数が異なる第１コア１１及び第２コア２１を備える例を挙げて説明したが、第１コア１１及び第２コア２１における屈折率や大きさの少なくとも一方が同じであっても良く、それぞれの伝搬定数が同じであっても良い。

【0042】

また、上記実施形態のマルチコアファイバ１は、直径２８０ｍｍの曲げが加えられるとき情報の伝送に用いられる光の波長帯における情報の伝送に用いられる光のモードより次数が一次高いモードの光の伝搬損失が１ｄＢ／ｍ以下０．０２ｄＢ／ｍ以上である第１コア１１及び第２コアを備える。しかし、直径２８０ｍｍの曲げが加えられるとき、情報の伝送に用いられる光の波長帯における情報の伝送に用いられる光のモードより次数が一次高いモードの光の伝搬損失が１ｄＢ／ｍ以下０．０２ｄＢ／ｍ以上であるコアを少なくとも１つ備えていればよい。

【0043】

ただし、あるコアの中心と当該あるコアに最も近い位置に配置される他のコアの中心とを結ぶ線を半径とする円を基準円とし、直径２８０ｍｍの曲げが加えられるとき、３つ以上のコアと重なる基準円の中心に配置されるコアにおいて、情報の伝送に用いられる光の波長帯における情報の伝送に用いられる光のモードより次数が一次高いモードの光の伝搬損失が１ｄＢ／ｍ以下０．０２ｄＢ／ｍ以上であることが好ましい。図３を参照して以下により詳細に説明する。

【0044】

図３は、図１に示すマルチコアファイバ１に備えられるコア要素に番号を振った図である。例えば、図３の示すように各コア要素に番号を振ると、Ｎｏ．１，４，６，９，１１，１４，１６，１９のコア要素を中心とする基準円上には２個のコア要素が重なり、Ｎｏ．２，３，７，８，１２，１３，１７，１８のコア要素を中心とする基準円上には３個のコア要素が重なり、その他のコア要素を中心とする基準円上には４個のコア要素が重なる。コア要素がコアを囲う低屈折率層を有する場合、上記のように内側に配置されるコア要素は外側に配置されるコア要素よりも多くのコア要素に囲まれる。このように多くのコア要素に囲まれるコアは、カットオフ波長が長波長化しやすいことが知られている。従って、上記のように３つ以上のコアに囲まれるコアにおいて余計な高次モードの光の伝搬損失が０．０２ｄＢ／ｍ以上とされることによって、マルチコアファイバ１全体において余計な高次モードの光が１ｋｍ伝搬した時点で十分に減衰されやすくなり、長距離通信に好適な光ファイバとすることができる。

【0045】

なお、全てのコアにおいて、情報の伝送に用いられる光の波長帯における情報の伝送に用いられる光のモードより次数が一次高いモードの光の伝搬損失が０．０２ｄＢ／ｍ以上であることによって、マルチコアファイバ１全体において余計な高次モードの光が１ｋｍ伝搬した時点でより減衰されやすくなり、長距離通信により好適な光ファイバとすることができる。

【0046】

また、上記実施形態では、低屈折率層１３及び低屈折率層２３が備えられる例を示して説明したが、低屈折率層１３及び低屈折率層２３は、どちらか一方又は両方が備えられていなくてもよい。

【0047】

また、上記実施形態では、第１コア１１及び第２コア２１からなる総数３２個のコアが正方格子上に配置される例を示して説明した。しかし、マルチコアファイバに備えられるコアの総数、コアの種類の数、コアの配置は、これに限定されない。他のコアの配置の例を図４から図７に示す。

【0048】

図４に示すマルチコアファイバ２では、総数１２個のコア１５が六角形の各頂点及び各辺上に配置されている。このような構造では、全てのコアについて近接するコアの数及びその近接するコアとの距離を同じにすることができる。全てのコアについて近接するコア数及びコア間距離が同じにされることによって、全てのコアのパラメータが同じであれば、全てのコアの伝搬損失を同じにすることができる。このように全てのコアの伝搬損失が同じであれば、全てのコアについて、直径２８０ｍｍの曲げが加えられるときに情報の伝送に用いられる光の波長帯における情報の伝送に用いられる光のモードより次数が一次高いモードの光の伝搬損失を１ｄＢ／ｍ以下０．０２ｄＢ／ｍ以上とすることが容易である。そして、このような全てのコアの伝搬損失が１ｄＢ／ｍ以下０．０２ｄＢ／ｍ以上であるマルチコアファイバでは、従来のように全てのコアの伝搬損失が１ｄＢ／ｍより大きいマルチコアファイバと比べて、いずれのコアでも閉じ込め損失が強くなるので、クロストークの改善やコア間距離を小さくすることができると考えられる。

【0049】

なお、図４では１２個のコアが六角形上に配置される例を挙げたが、上記のように全てのコアについて近接するコアの数及びその近接するコアとの距離を同じにするという観点からは、コアの数及び配置は図４に示す形態には限定されない。コアの総数は特に限定されない。また、コアの配置については、例えば、正多角形の各頂点上にコアが配置されても良く、正多角形の各頂点上及び各辺上に等間隔に複数のコアが配置されても良く、環状に等間隔に複数のコアが配置されても良い。

【0050】

また、図５に示すマルチコアファイバ３では、総数１９個のコア１５が三角格子上に配置されている。また、図６に示すマルチコアファイバ４では、複数のコア１５が環状に配置されると共にその環の中心にもコア１５が配置されている。また、図７に示すマルチコアファイバ５では、六角形の各頂点にコア１５が配置されると共に当該六角形の内側において当該六角形と中心を共有し３０度ずれた他の六角形の各頂点にもコア１５が配置されている。なお、これらの形態において、コア１５の全部を第１コア要素１０と同様の構成としたり、コア１５の一部を第１コア要素１０と同様の構成とすると共に他の一部を第２コア要素２０と同様の構成としたりすることもできる。

【0051】

また、上記実施形態では、情報の伝送に用いられる光としてＬＰ_０１モードの光を例示したが、ＬＰ_１１モードやより高次モードの光も情報の伝送に用いられてもよい。例えば、ＬＰ_０１モードの光及びＬＰ_１１モードの光が情報の伝送に用いられ、ＬＰ_１１モードより高次モードの光が１ｋｍ伝搬後に十分に減衰される形態とされてもよい。

【0052】

また、上記実施形態では、コアの屈折率が径方向に概ね一定である所謂ステップインデックス型を例示して説明したが、コアの屈折率は、径方向の外側から中心に向かって徐々に高くなっていてもよく、径方向の外側から中心に向かって段階的に高くなっていてもよく、中心部が外周部より低くなっていてもよい。

【実施例】

【0053】

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

【0054】

＜実施例１＞
図１に示すマルチコアファイバ１に相当するマルチコアファイバについて、以下に示す条件でシミュレーションを行った。

【0055】

第１コア１１の半径ｒ_１１と低屈折率層１３の内周の半径ｒ_１２との比ｒ_１２／ｒ_１１＝１．７、第２コア２１の半径ｒ_２１と低屈折率層２３の内周の半径ｒ_２２との比ｒ_２２／ｒ_２１＝１．７、低屈折率層１３の外側クラッド３０に対する比屈折率差Δ_１２＝−０．７％、低屈折率層２３の外側クラッド３０に対する比屈折率差Δ_２２＝−０．７％とした。この場合、最も外側に配置されるコアの中心からマルチコアファイバ１の被覆までの距離ＯＣＴ＝３５μｍ、外側クラッド３０の外周の直径＝２３０μｍとすると、互いに隣り合うコアの中心間距離Λ＝２７．４μｍとなる。

【0056】

このようなマルチコアファイバ１において、図３に示すＮｏ．２１〜３２のコアを中心とする基準円上には４つのコアが配置される。このように内側に配置されるコアは外側に配置される他のコアよりもカットオフ波長が長波長化すると考えられる。このマルチコアファイバ１が曲げ直径２８０ｍｍで曲げられるときに、これらの内側に配置されるコアにおけるＬＰ_１１モードの光の１ｋｍカットオフ波長が１５００ｎｍ以下（波長１５００ｎｍにおいて伝搬損失が０．０２ｄＢ／ｍ以上）となり、且つ最も外側に配置されるコアの中心からマルチコアファイバ１の被覆までの距離ＯＣＴが最小になる（ファイバ径が最小になる）ときのコアのパラメータを検討した。その結果を下記表１に示す。なお、コアを伝搬する光の波長が１５５０ｎｍである場合の有効断面積Ａ_ｅｆｆは、従来のシングルモードファイバと同等で８０μｍ^２になる。

【0057】

【0058】

表１に示す条件１において各コアを囲う低屈折率層の厚さを変えたときの、１ｋｍカットオフ波長［μｍ］を図８に、曲げ半径Ｒを１４０ｍｍ（曲げ直径を２８０ｍｍ）にしたときのＬＰ_０１モードの光の曲げ損失［ｄＢ／ｋｍ］と距離ＯＣＴ［μｍ］との関係を図９に、相関長を５０ｍｍとしてコアを伝搬する光の波長を１５６５ｎｍとした場合のコア間クロストークＸＴ［ｄＢ／１００ｋｍ］と曲げ半径［ｍｍ］との関係を図１０に、それぞれ示す。

【0059】

また、表１に示す条件２において各コアを囲う低屈折率層の厚さを変えたときの、１ｋｍカットオフ波長［μｍ］を図１１に、曲げ半径Ｒを１４０ｍｍ（曲げ直径を２８０ｍｍ）にしたときのＬＰ_０１モードの光の曲げ損失［ｄＢ／ｋｍ］と距離ＯＣＴ［μｍ］との関係を図１２に、相関長を５０ｍｍとしてコアを伝搬する光の波長を１５６５ｎｍとした場合のコア間クロストークＸＴ［ｄＢ／１００ｋｍ］と曲げ半径［ｍｍ］との関係を図１３に、それぞれ示す。

【0060】

以下に説明するように、表１に示す条件１の場合、低屈折率層１３の厚さＷ_１と第１コア１１の半径ｒ_１１との比Ｗ_１／ｒ_１１を０．４以上に設定しても、必要な距離ＯＣＴは変化しないことがわかる。必要な距離ＯＣＴは、図９からわかる。すなわち、図９において、低屈折率層の厚さの条件（Ｗ_１／ｒ_１１又はＷ_２／ｒ_２１）毎に引かれる線とＬＰ_０１モードの光の伝搬損失が０．００１ｄＢ／ｋｍとなる線（図９の破線）とが交差する位置で必要となる距離ＯＣＴが決まる。ここで、Ｗ_１／ｒ_１１をより大きくする場合を考えると、図８からわかるように、Ｗ_２／ｒ_２１が小さくなる。すなわち、低屈折率層２３の厚さＷ_２が小さくなる。次に、図９を見ると、Ｗ_１／ｒ_１１が大きくなれば第１コア１１に着目した場合に必要となる距離ＯＣＴは小さくなるが、Ｗ_２が小さくなることから、第２コア２１に着目した場合に必要となる距離ＯＣＴは大きくなる。従って、第１コア１１及び第２コア２１の両方を基準として考えた場合に最小となる距離ＯＣＴが存在することがわかる。また、図１０からは、コア間クロストークＸＴが最も大きくなるときの曲げ半径とマルチコアファイバ１の通常の使用状態を想定した場合の曲げ半径（１００ｍｍ以上）でのクロストークがわかる。

【0061】

また、条件１と同様にして、条件２についても図１１〜図１３から、ＬＰ_０１モードの光の曲げ損失が０．００１ｄＢ／ｋｍとなり距離ＯＣＴを小さくできるという観点から好ましいＷ_１／ｒ_１１及びＷ_２／ｒ_２１の値、そのときの距離ＯＣＴの値及びファイバ径、コア間クロストークＸＴが最も大きくなるときの曲げ半径とマルチコアファイバ１の通常の使用状態を想定した場合の曲げ半径（１００ｍｍ以上）でのクロストークがわかる。

【0062】

上記のように考えて表１に示す各条件に基づいて得られた計算結果を下記表２に示す。表２に示すＸＴ（ｄ＝５０ｍｍ）は、相関長ｄを５０ｍｍとしてコアを伝搬する光の波長が１５６５ｎｍとした場合の曲げ半径１５５ｍｍでのコア間クロストークＸＴ［ｄＢ／１００ｋｍ］であり、Ｒ_ｐｋはコア間クロストークＸＴが最も大きくなるときの曲げ半径である。

【0063】

【0064】

条件２と条件３とを比較すると、条件３の場合の方がコア間クロストークＸＴが大きい。これは、条件３の方が第１コア１１の外側クラッド３０に対する比屈折率差Δ_１１が大きく、カットオフ波長を所定の値以下とするために必要となる低屈折率層１３の厚さＷ_１が小さいからである。条件１と条件２とを比較すると、条件１の方が条件２の場合よりも距離ＯＣＴが厚くなっている。これは、条件１の方が第２コア２１の外側クラッド３０に対する比屈折率差Δ_２１が小さく、第２コア２１に光を閉じ込め難くなっているからである。第１コア１１の比屈折率差Δ_１１を小さくして第２コア２１の比屈折率差Δ_２１を大きくする等して第１コア１１と第２コア２１との間の伝搬定数の差が小さくなると、Ｒ_ｐｋが大きくなる。

【0065】

＜比較例１＞
表１に示す条件１のパラメータを用い、各コアを囲う低屈折率層の厚さを変えたときの、２２ｍカットオフ波長［μｍ］を図１４に、曲げ半径Ｒを１４０ｍｍ（曲げ直径を２８０ｍｍ）にしたときのＬＰ_０１モードの光の曲げ損失［ｄＢ／ｋｍ］と距離ＯＣＴ［μｍ］との関係を図１５に、相関長を５０ｍｍとしてコアを伝搬する光の波長を１５６５ｎｍとした場合のコア間クロストークＸＴ［ｄＢ／１００ｋｍ］と曲げ半径［ｍｍ］との関係を図１６に、それぞれ示す。図１４〜図１６からは、２２ｍカットオフ波長が１５００ｎｍ以下となるようにした以外は実施例１と同様にして、ＬＰ_０１モードの光の曲げ損失が０．００１ｄＢ／ｋｍとなり距離ＯＣＴを小さくできるという観点から好ましいＷ_１／ｒ_１１及びＷ_２／ｒ_２１の値、そのときの距離ＯＣＴの値及びファイバ径、コア間クロストークＸＴが最も大きくなるときの値及びそのときの曲げ半径がわかる。その計算結果を下記表３に示す。

【0066】

【0067】

（実施例１と比較例１との比較）
表２に示す結果は、直径２８０ｍｍの曲げが加えられるとき、伝搬損失が最も小さいコアにおいて、波長１５００ｎｍにおけるＬＰ_１１モードの光の伝搬損失が１ｄＢ／ｍ以下０．０２ｄＢ／ｍ以上となるように各パラメータが検討されている。すなわち、表２に示す結果は、ＬＰ_１１モードの光が１ｋｍ伝搬したときには十分減衰されるように各パラメータが検討されている。一方、表３に示す結果は、直径２８０ｍｍの曲げが加えられるとき、全てのコアにおいて、波長１５００ｎｍにおけるＬＰ_１１モードの光の伝搬損失が１ｄＢ／ｍより大きくなるように各パラメータが検討されている。すなわち、表３に示す結果は、ＬＰ_１１モードの光が２２ｍ伝搬したときに十分減衰されるように各パラメータが検討されている。

【0068】

実施例１（表２）と比較例１（表３）とを比較することによって、光が１ｋｍ伝搬した後におけるカットオフ波長を基準としてコア間距離やコアの屈折率等を規定した方が、光が２２ｍ伝搬した後におけるカットオフ波長を基準とするよりも、ファイバ径を小さくしつつコア間クロストークを低減できることが確認された。

【0069】

＜実施例２及び比較例２＞
実施例２に係るマルチコアファイバとしてファイバＡを作製し、比較例２に係るマルチコアファイバとしてファイバＢを作製した。ファイバＡは実施例１のマルチコアファイバと同様である。ファイバＢは、直径２８０ｍｍの曲げが加えられるとき、全てのコアにおいて、波長１５３０ｎｍにおけるＬＰ_１１モードの光の伝搬損失が１ｄＢ／ｍより大きいということ以外は、ファイバＡと同様である。ファイバＡ及びファイバＢのパラメータを下記表４及び表５に示す。また、ファイバＡ及びファイバＢの光学測定結果を表６に示す。なお、表６及び以下に示す表７において、コア番号は図３に示すコア要素の番号に対応している。

【0070】

【0071】

【0072】

【0073】

表６からわかるように、ファイバＡでは、内側に配置される一部のコアにおいて２２ｍカットオフ波長が１６００ｎｍを超えているが、全てのコアにおいて１ｋｍカットオフ波長は１５３０ｎｍを下回っていた。一方、ファイバＢでは、従来のマルチコアファイバと同様に、全てのコアにおいて、２２ｍカットオフ波長が１５３０ｎｍを下回っていた。

【0074】

下記表７には、ファイバＡ及びファイバＢのそれぞれについて、Ｎｏ．６，１１，２２，２９のコアを励振させたときの最悪クロストーク［ｄＢ］の測定結果を、光がコアを１００ｋｍ伝搬した後の値に換算して示す。ここで、最悪クロストークとは、すべてのコアに信号を伝送した時を想定したクロストークであり、ここでは、互いに最も近い２つのコア間のクロストークと正方格子の対角線上に配置される第二近接コア同士の間のクロストークとの合計である。よって、最悪クロストークを考える場合のクロストークの組み合わせ数は、励振されるコアの位置によって異なる。表７に示す結果は、コアを伝搬する光の波長が１５５０ｎｍである場合と、Ｃバンドにおいてクロストークが最も大きくなると考えられる、コアを伝搬する光の波長が１５６５ｎｍである場合とについて、ファイバの巻直径を３１０ｍｍとして最悪クロストークを測定した結果である。

【0075】

【0076】

ファイバＡとファイバＢとを比較すると、ファイバＡの方が全てのコアでクロストークが小さくなっていた。これは、ファイバＡの方については、１ｋｍカットオフ波長を基準としてコア間距離やコアの屈折率等を設計したことによると考えられる。

【0077】

なお、ファイバＡのＲ_ｐｋは１００ｍｍ以下であり、具体的には６０ｍｍ程度であった。長距離通信に用いられるケーブル内での光ファイバの曲げ半径が数百ｍｍになることを考えると、ファイバＡを長距離通信に用いる場合に曲げによるクロストークの過度な増大は起こりにくいと考えられる。また、ファイバＡは、四相位相変調（ＱＰＳＫ）信号を１０００ｋｍ伝送するのに必要とされるクロストークの条件である−２９ｄＢ／１００ｋｍよりクロストークが小さかった。

【0078】

また、モード変換器により生成した波長１５３０ｎｍのＬＰ_１１モードの光をファイバＡのＮｏ．２３のコアに入力した。その結果、入力端から２２ｍの位置ではカットオフ波長が１６００ｎｍ以上であるため、ＬＰ_１１モードの光が観測された。しかし、入力端から１ｋｍの位置ではカットオフ波長が１５３０ｎｍ以下であるため、ＬＰ_１１モードの光が十分に損失しており、モード変換器内のクロストークにより生じたＬＰ_０１モードの光が観測された。このように、ファイバＡでは、光がコアを１ｋｍ伝搬した後には余計な高次モードの光が十分に減衰されてシングルモードとなることが確認された。

【0079】

＜実施例３＞
図１７は、実施例３におけるマルチコアファイバの長手方向に垂直な断面の様子を図１と同様に示す図である。実施例３では、図１７に示すように、外側クラッド３０の中心と当該中心を中心とする正六角形の各頂点とに第１コア要素１０が配置されるマルチコアファイバ６を作製した。このマルチコアファイバ６では、外側クラッド３０の中心に配置されるコアを中心とする基準円上には６つのコアが配置される。上述したように、他のコア要素に囲まれるコアでは、他のコアよりカットオフ波長が長波長化し易い。よって、このマルチコアファイバ６では、外側クラッド３０の中心に配置されるコアはカットオフ波長が長波長化し易い。また、本実施例では、ＬＰ_０１モードの光及びＬＰ_１１モードの光によって情報の伝送し得るように、マルチコアファイバ６を設計した。マルチコアファイバ６の各パラメータは下記表８に示す通りである。表８におけるΔ_１１、ｒ_１１、ｒ_１２、Ｗ_１１は図２（Ｂ）を用いて定義した通りである。Ａ_ｅｆｆ（ＬＰ_０１）はコアを伝搬するＬＰ_０１モードの光の波長が１５５０ｎｍである場合の有効断面積であり、Ａ_ｅｆｆ（ＬＰ_１１）はコアを伝搬するＬＰ_１１モードの光の波長が１５５０ｎｍである場合の有効断面積である。

【0080】

【0081】

図１８は、曲げ半径Ｒを１４０ｍｍ（曲げ直径を２８０ｍｍ）にしたときのＬＰ_２１モードの光の曲げ損失［ｄＢ／ｋｍ］と互いに隣り合うコアの中心間距離Λとの関係を示す。本実施例では、上記のようにＬＰ_０１モードの光及びＬＰ_１１モードの光を情報の伝送に用いるため、ＬＰ_１１モードより高次モードの光であるＬＰ_２１モードの光の伝搬が抑制されることが求められる。図１８から、２２ｍケーブルカットオフ波長を１５３０ｎｍ以下とするためには、すなわちＬＰ_２１モードの光の伝搬損失を１ｄＢ／ｍ以上とするためには、コア間距離Λを４２．５μｍ以上にする必要があることがわかる。一方、１ｋｍカットオフ波長を１５３０ｎｍ以下とするためには、すなわちＬＰ_２１モードの光の伝搬損失を０．０２ｄＢ／ｍ以上とするためには、コア間距離Λが３８．８μｍ程度まで小さくされても良いことがわかる。

【0082】

図１９は、波長１５５０ｎｍにおけるＬＰ_１１モードの光同士のコア間クロストークの大きさと互いに隣り合うコアの中心間距離Λとの関係を示す。図１９より、コア間距離Λが３８．８μｍまで小さくされても、１００ｋｍ伝搬後のクロストークが−３０ｄＢ以下であり、ＱＰＳＫ信号を伝送可能であることがわかる。

【0083】

＜比較例３＞
実施例３のマルチコアファイバ作製に用いた母材と同様の母材を用いて、コア間距離が４５μｍとなるように狙って線引した以外は実施例３と同様にして、比較例３に係るマルチコアファイバを作製した。比較例３に係るマルチコアファイバでは、コア間距離Λが４２．５μｍ以上とされため、上記のように全てのコアにおいて２２ｍケーブルカットオフ波長が１５３０ｎｍ以下になると考えられる。実施例３に係るマルチコアファイバと比較例３に係るマルチコアファイバとのコア間距離Λ、距離ＯＣＴ及びファイバ径の測定結果を下記表９に示す。また、実施例３に係るマルチコアファイバ６と比較例３に係るマルチコアファイバとの光学測定結果を下記表１０に示す。なお、表１０に示すカットオフ波長は、外側クラッド３０の中心に配置されたコアについて測定した結果である。

【0084】

【0085】

【0086】

実施例３に係るマルチコアファイバと比較例３に係るマルチコアファイバとは、同様の母材を用いているため、表１０に示すようにカットオフ波長以外の光学特性は同じとなった。また、表９に示したように、実施例３に係るマルチコアファイバでは比較例３に係るマルチコアファイバに対してファイバ径を小さくすることができた。このようにファイバ径を小さくし得る効果は、マルチコアファイバに備えられるコアの数が多くなる程顕著になる。

【0087】

以上に説明した本発明に係るマルチコアファイバは、長距離通信に好適であり、光通信の産業において利用することができる。

【符号の説明】

【0088】

１，２，３，４，５，６・・・マルチコアファイバ
１０・・・第１コア要素
１１・・・第１コア
１２・・・内側クラッド
１３・・・低屈折率層
１５・・・コア
２０・・・第２コア要素
２１・・・第２コア
２２・・・内側クラッド
２３・・・低屈折率層
３０・・・外側クラッド

【図1】

【図2】

【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】