特開 2025-19549 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】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025019549

(43)【公開日】2025-02-07

(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 20060101AFI20250131BHJP

   G02B 6/032 20060101ALI20250131BHJP

【ＦＩ】

G02B6/02 461

G02B6/032 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023123211

(22)【出願日】2023-07-28

(71)【出願人】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】武笠 和則

【テーマコード（参考）】

2H250

【Ｆターム（参考）】

2H250AB03

2H250AC53

2H250AC62

2H250AC63

2H250AC64

2H250AC66

2H250AC84

2H250AC94

2H250AC96

2H250AC98

2H250AF04

2H250AF23

2H250AF28

(57)【要約】

【課題】高機能または多機能なマルチコアファイバを提供すること。
【解決手段】マルチコアファイバは、複数のコア部を備え、前記複数のコア部は、空孔コア部である。前記空孔コア部は、アンチレゾナント型の光閉じ込め作用により光が閉じ込められてもよい。前記空孔コア部の周囲を取り囲み、アンチレゾナント現象によって前記空孔コア部に光を閉じ込める作用を有する複数の管状体を備えてもよい。前記複数の管状体の少なくとも一つが、前記複数の空孔コア部の少なくとも二つの間で共有されてもよい。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のコア部を備え、
前記複数のコア部は、空孔コア部である
マルチコアファイバ。

【請求項2】

前記空孔コア部は、アンチレゾナント型の光閉じ込め作用により光が閉じ込められる
請求項１に記載のマルチコアファイバ。

【請求項3】

前記空孔コア部の周囲を取り囲み、アンチレゾナント現象によって前記空孔コア部に光を閉じ込める作用を有する複数の管状体を備える
請求項２に記載のマルチコアファイバ。

【請求項4】

前記複数の管状体の少なくとも一つが、前記複数の空孔コア部の少なくとも二つの間で共有されている
請求項３に記載のマルチコアファイバ。

【請求項5】

前記複数の管状体を取り囲むとともに、前記複数の管状体の少なくとも一つを支持する外側管状体を備える
請求項３に記載のマルチコアファイバ。

【請求項6】

前記外側管状体に支持されるとともに、前記複数の管状体の少なくとも一つを支持する支持体を備える
請求項５に記載のマルチコアファイバ。

【請求項7】

前記支持体は、前記複数の管状体の少なくとも一つを収容する管状の構造を有する
請求項６に記載のマルチコアファイバ。

【請求項8】

前記空孔コア部は、フォトニックバンドギャップ型の光閉じ込め作用により光が閉じ込められる
請求項１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、マルチコアファイバに関する。

【背景技術】

【0002】

複数のコア部を有するマルチコアファイバとして、コア部の間に空孔を設けることで特性を改善する技術が検討されている（非特許文献１～３）。これらのコア部は、ガラスのような固体の媒質からなるので、ソリッドコア部とも呼ばれる。

【0003】

一方、空孔コアファイバも盛んに検討されている。空孔コアファイバとは、固体の媒質で満たされていない空孔状のコア部（空孔コア部）を有する光ファイバである。空孔コアファイバの種類には、アンチレゾナント型と呼ばれるものや、フォトニックバンドギャップ型と呼ばれるものがある（特許文献１，２、非特許文献４）。空孔コアファイバは、その革新的な高機能性にため、盛んに検討されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特表２０１７－５２０８０４号公報

【特許文献2】国際公開第２００９／０４０９０２号

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】K. Saitoh et al, “Multi-core hole-assisted fibers for high core density space division multiplexing”, OECC 2010, 7C2-1 (2010).

【非特許文献2】B. Yao et al., “Reduction of Crosstalk by Hole-Walled Multi-Core Fiber”, OFC 2012, paper OM2D.5. (2012).

【非特許文献3】K. Mukasa et al, “Uncoupled 6-core Fibers with a Standard 125mm Cladding, ITU-T G.652 Optical Properties, and Low XT”, OFC 2023, paper M3B.2 (2023).

【非特許文献4】Gregory T. Jasion et al., “0.174 dB/km Hollow Core Double Nested Antiresonant Nodeless Fiber (DNANF)”, OFC 2022, paper Th4C.7 (2022).

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

光伝送技術の高機能化に伴い、マルチコアファイバにも従来にない高機能または多機能が要求されている。しかしながら、公知のマルチコアファイバは、その要求を十分に満たしているとはいえなかった。

【0007】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、高機能または多機能なマルチコアファイバを提供することにある。

【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、本発明の一態様は、複数のコア部を備え、前記複数のコア部は、空孔コア部であるマルチコアファイバである。

【0009】

前記空孔コア部は、アンチレゾナント型の光閉じ込め作用により光が閉じ込められてもよい。

【0010】

前記空孔コア部の周囲を取り囲み、アンチレゾナント現象によって前記空孔コア部に光を閉じ込める作用を有する複数の管状体を備えてもよい。

【0011】

前記複数の管状体の少なくとも一つが、前記複数の空孔コア部の少なくとも二つの間で共有されてもよい。

【0012】

前記複数の管状体を取り囲むとともに、前記複数の管状体の少なくとも一つを支持する外側管状体を備えてもよい。

【0013】

前記外側管状体に支持されるとともに、前記複数の管状体の少なくとも一つを支持する支持体を備えてもよい。

【0014】

前記支持体は、前記複数の管状体の少なくとも一つを収容する管状の構造を有してもよい。

【0015】

前記空孔コア部は、フォトニックバンドギャップ型の光閉じ込め作用により光が閉じ込められてもよい。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、高機能または多機能なマルチコアファイバを実現できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、実施形態１に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。

【図2】図２は、実施形態２に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。

【図3】図３は、実施形態３に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。

【図4】図４は、実施形態４に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。

【図5】図５は、実施形態５に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。

【図6】図６は、実施形態６に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。

【図7】図７は、実施形態７に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。

【図8】図８は、実施形態８に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。

【図9】図９は、実施形態９に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。

【図10】図１０は、実施形態１０に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。

【図11】図１１は、実施形態１１に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。

【図12】図１２は、実施形態１２に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

公知のマルチコアファイバは、コア部が、ガラスのような固体の媒質で構成されていた。これに対して、本発明者は、複数のコア部として複数の空孔コア部を採用する従来にない構成によって、従来にない高機能または多機能なマルチコアファイバを実現できることに想到し、本発明を完成させた。

【0019】

以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本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構成要素には適宜同一の符号を付している。また、本明細書においては、カットオフ波長または実効カットオフ波長とは、国際通信連合（ＩＴＵ）のＩＴＵ－Ｔ Ｇ．６５０．１で定義するケーブルカットオフ波長（λｃｃ）をいう。また、その他、本明細書で特に定義しない用語についてはＧ．６５０．１およびＧ．６５０．２における定義、測定方法に従うものとする。

【0020】

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。マルチコアファイバ１００は、１０本の管状体１０と、２つの空孔コア部２０と、２本の支持体３０と、外側管状体４０と、を備えている。１０本の管状体１０、２つの空孔コア部２０、２本の支持体３０は、それぞれ、複数の管状体、複数のコア部としての空孔コア部、複数の支持体の一例である。

【0021】

以下では、はじめに管状体１０および空孔コア部２０について説明し、つぎに支持体３０について説明し、最後に外側管状体４０について説明する。

【0022】

［管状体および空孔コア部］
１０本の管状体１０は、円管状であり、断面において六角格子を２つ形成するように配置されている。当該六角格子は、たとえば正六角格子である。管状体１０は、たとえば所定の厚さを有する石英系ガラス管である。

【0023】

２つの空孔コア部２０は、それそれ、６本の管状体１０に囲まれた領域に形成される。すなわち、管状体１０は空孔コア部２０の周囲を取り囲む。複数の管状体１０は、反共鳴現象（アンチレゾナント現象）によって、空孔コア部２０に光を閉じ込める作用を有する。これにより、空孔コア部２０は、それぞれ、アンチレゾナント型の光閉じ込め作用により光が閉じ込められて伝搬する。たとえば、空孔コア部２０には、それぞれを伝搬する光のフィールドの８０％以上が存在し、その他の２０％以下の光のフィールドは、管状体１０などに存在する。図１において、フィールドＦは、空孔コア部２０がそれぞれ伝搬する光のフィールドを示している。フィールドＦでは、フィールドの強度がドット模様の濃淡で示されており、ドット密度の濃いほどフィールドの強度が高い。空孔コア部２０がそれぞれ伝搬する光の波長は、管状体１０の肉厚の調整によって変更することができる。すなわち、管状体１０の肉厚は、空孔コア部２０で伝搬させる光の波長に応じて設定される。空孔コア部２０が伝搬する光の波長はたとえば１．５５μｍ帯のような通信波長帯に含まれる波長であるが、特に限定はされない。たとえば、空孔コア部２０が伝搬する光およびその波長は、光給電のようなパワー伝送に利用される光およびその波長でもよい。また、２つの空孔コア部２０で伝搬する光の波長が互いに異なっていてもよい。このように波長が互いに異なる場合、当該波長に対して適正になるように、各管状体１０の肉厚や外径などの構造パラメータがそれぞれ異なっていてもよい。

【0024】

なお、管状体１０は、互いに適正な大きさの隙間を空けて配置されている。当該隙間が無く管状体１０が互いに接触していると、空孔コア部２０を伝搬する光が、管状体１０が接触した部分を経由して漏洩するおそれがある。また、当該隙間が過度に大きいと、当該隙間からの光の漏洩が過度に大きくなる。

【0025】

また、１０本の管状体１０は、４本の管状体１１と、４本の管状体１２と、２本の管状体１３とを含む。４本の管状体１１は、外側管状体４０の内壁に溶着などによって機械的に接続され、外側管状体４０により直接支持される。４本の管状体１２は、支持体３０に溶着などによって機械的に接続され、支持体３０により支持される。２本の管状体１３は、支持体３０に溶着などによって機械的に接続されているとともに、２つの空孔コア部２０の間で共用されている。すなわち、２本の管状体１３は、いずれも、２つの空孔コア部２０のそれぞれの光閉じ込めに寄与している。管状体１３は、複数の空孔コア部の少なくとも二つの間で共有されている管状体一例である。

【0026】

［支持体］
２本の支持体３０は、断面が円状の棒状体である。支持体３０は、たとえば石英系ガラスのような固体の媒質からなる。支持体３０は、外側管状体４０に溶着などによって機械的に接続され。外側管状体４０により支持される。また、上述したように、支持体３０は管状体１２、１３を支持している。

【0027】

［外側管状体］
外側管状体４０は、円管状である。外側管状体４０は、たとえば所定の厚さを有する石英系ガラス管である。外側管状体４０は、管状体１０、空孔コア部２０、および支持体３０を収容している。すなわち、外側管状体４０は管状体１０の周囲を取り囲む。また、上述したように、外側管状体４０は、管状体１０のうち管状体１１を直接支持する。また、外側管状体４０は、支持体３０が介在する状態で、管状体１２、１３を間接的に支持するとも言える。

【0028】

以上のように構成されたマルチコアファイバ１００は、複数の空孔コア部２０を備えている。これにより、マルチコアファイバ１００は、公知のマルチコアファイバでは実現できない高機能または多機能を実現できる。

【0029】

たとえば、空孔コア部２０のような空孔コア部およびこれを用いた光伝送技術は、ガラスのような固体の媒質に起因する様々な制限を解消した革新的な高機能を実現できる。なお、このような制限としては、光遅延、パワー耐性限界、媒質による吸収・散乱損失、過酷環境耐性等がある。したがって、空孔コア部２０は、たとえば光給電や超低遅延光伝送にも好適に使用できる。

【0030】

さらに、マルチコアファイバ１００では、管状体１０のうち管状体１２や１３は支持体３０で支持されている。これにより、管状体１０がすべて外側管状体４０により直接支持されている場合に比べて、管状体１０の配置や形状をより自由度高く設定できる。その結果、空孔コア部２０の配置や形状をより自由度高く設定できる。

【0031】

さらに、マルチコアファイバ１００では、２つの空孔コア部２０の間で管状体１３が共有されているので、使用する管状体の数やマルチコアファイバ１００の断面積を削減できる。

【0032】

なお、外側管状体４０の外径すなわちマルチコアファイバ１００のファイバ径は、公知の多くの光ファイバとの適合性の観点から、１２５μｍが好ましい。管状体１０の肉厚は、波長１．５５μｍ帯の光を閉じ込める観点から、たとえば０．６５μｍである。管状体１０の外径は、たとえば３５μｍである。このように例示された構造のマルチコアファイバ１００について、空孔コア部２０の波長１５５０ｎｍにおける閉じ込め損失を計算したところ、０．３ｄＢ／ｋｍと十分小さい値であった。また、コア間クロストークは、波長１５５０ｎｍにおいて１００ｋｍ当たりで－３０ｄＢ以下と十分に低い値であった。

【0033】

マルチコアファイバ１００は、たとえば以下のように製造できる。まず、支持体３０となるガラスロッドを準備する。ガラスロッドは、たとえば公知のＶＡＤ（Vapor Axial Deposition）法やＭＣＶＤ（Modified Chemical Vapor Deposition）法やＯＶＤ（Outside Vapor Deposition）法を用いて形成することができる。つづいて、管状体１０となる第１ガラス管および外側管状体４０となる第２ガラス管を準備する。第１ガラス管および第２ガラス管としては、市販のガラス管を用いてもよいし、たとえばＶＡＤ法により製造したガラスロッドに孔を穿設して製造したガラス管を用いてもよい。つづいて、図１に示すような構造を形成し、光ファイバ母材とする。つづいて、この光ファイバ母材を、公知のマルチコアファイバと同様に線引きすることで、マルチコアファイバ１００を製造することができる。なお、管状体１０としては比較的肉厚が薄いことが要求されるので、第１ガラス管として比較的肉厚が厚いものを準備し、線引きの際に線引き条件と調整して、所望の管状体１０の肉厚を実現してもよい。

【0034】

（実施形態２）
図２は、実施形態２に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。マルチコアファイバ１００Ａは、実施形態１に係るマルチコアファイバ１００に１０本の管状体１０Ａを追加した構成を有する。１０本の管状体１０Ａは、それぞれ、管状体１０に収容されている。管状体１０Ａの肉厚も、空孔コア部２０で伝搬させる光の波長に応じて、アンチレゾナント型の光閉じ込めを実現するように設定される。

【0035】

マルチコアファイバ１００Ａでは、管状体１０、１０Ａが、空孔コア部２０に対するアンチレゾナント型の２重の光閉じ込め構造を構成する。

【0036】

以上のように構成されたマルチコアファイバ１００Ａによれば、上述したような、実施形態１に係るマルチコアファイバ１００と同様の、高性能または多機能を実現できる。さらに、管状体１０、１０Ａが、空孔コア部２０に対する２重の光閉じ込め構造を構成するので、たとえば管状体１０から漏洩した光のフィールドも管状体１０Ａにより閉じ込められる。これにより、マルチコアファイバ１００Ａでは、マルチコアファイバ１００の場合よりも空孔コア部２０の閉じ込め損失を低減できる。

【0037】

（実施形態３）
図３は、実施形態３に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。マルチコアファイバ１００Ｂは、実施形態１に係るマルチコアファイバ１００に４本の支持体３０Ｂを追加した構成を有する。支持体３０Ｂは、断面が円状の棒状体であるが、支持体３０とは直径が異なる。支持体３０Ｂは、たとえば石英系ガラスのような固体の媒質からなる。支持体３０Ｂは、外側管状体４０に溶着などによって機械的に接続され、外側管状体４０により支持される。また、管状体１１は支持体３０Ｂと外側管状体４０とにより支持されている。また、管状体１２は支持体３０、３０Ｂにより支持されている。支持体３０と支持体３０Ｂとは、形状またはサイズが互いに異なる支持体の一例である。

【0038】

以上のように構成されたマルチコアファイバ１００Ｂによれば、上述したような、実施形態１に係るマルチコアファイバと同様の、高性能または多機能効果を実現できる。さらに、マルチコアファイバ１００Ｂでは、支持体３０の他に支持体３０Ｂを備えるため、機械的強度がより高くなるとともに、管状体１０の配置のし易さや自由度が向上する。

【0039】

（実施形態４）
図４は、実施形態４に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。マルチコアファイバ１００Ｃは、実施形態３に係るマルチコアファイバ１００Ｂに１０本の管状体１０Ａを追加した構成を有する。また、マルチコアファイバ１００Ｃは、実施形態２に係るマルチコアファイバ１００Ａに４本の支持体３０Ｂを追加した構成を有するとも言える。

【0040】

以上のように構成されたマルチコアファイバ１００Ａによれば、上述したような、実施形態２、３に係るマルチコアファイバ１００Ａ、１００Ｂの両方の利点を実現できる。

【0041】

（実施形態５）
図５は、実施形態５に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。マルチコアファイバ１００Ｄは、１５本の管状体１０Ｄと、３つの空孔コア部２０Ｄと、１０本の支持体３０Ｄと、外側管状体４０と、を備えている。外側管状体４０は、管状体１０Ｄ、空孔コア部２０Ｄ、および支持体３０Ｄを収容している。

【0042】

１０本の支持体３０Ｄは、断面が円状の棒状体であり、たとえば石英系ガラスのような固体の媒質からなる。１０本の支持体３０Ｄは、断面において３本の線分を形成するように配置されている。３本の線分は中心軸の周りで略等角度を成し、かつ中心軸から外側管状体４０に延びている。１２本の支持体３０Ｄのうち３本は外側管状体４０の内壁に溶着などによって機械的に接続されている。また線分上で互いに隣接する支持体３０Ｄは溶着などによって互いに機械的に接続されている。これにより、支持体３０Ｄは外側管状体４０により直接的または間接的に支持されている。また、１０本の支持体３０Ｄは、外側管状体４０の内部の空間を３つに区画するように配置されている。

【0043】

１５本の管状体１０Ｄは、その５本ずつが上述した３つの区画のそれぞれに配置されている。同じ区画内の５本の管状体１０Ｄは、断面において五角格子を形成するように配置されている。当該五角格子は、たとえば正五角格子である。これにより、空孔コア部２０Ｄが、管状体１０Ｄに囲まれた領域に形成される。フィールドＦＤは、空孔コア部２０Ｄが伝搬する光のフィールドを示している。管状体１０Ｄの肉厚は、空孔コア部２０Ｄで伝搬させる光の波長に応じて設定される。

【0044】

また、管状体１０Ｄは、それぞれ、支持体３０Ｄまたは外側管状体４０に溶着などによって機械的に接続され、支持体３０Ｄまたは外側管状体４０によって支持される。具体的には、管状体１０Ｄのうち管状体１１Ｄは外側管状体４０に接続され、管状体１０Ｄのうち管状体１２Ｄは支持体３０Ｄに接続される。また、管状体１０Ｄは、互いに直径などのサイズが異なる管状体を含む。

【0045】

以上のように構成されたマルチコアファイバ１００Ｄによれば、上述したような、実施形態１に係るマルチコアファイバ１００と同様の、高性能または多機能を実現できる。特に、マルチコアファイバ１００Ｄはマルチコアファイバ１００よりもさらに多い３つの空孔コア部２０Ｄを有するので、マルチコアファイバ１００よりもさらに高性能または多機能を実現できる。

【0046】

また、マルチコアファイバ１００Ｄでは、支持体３０Ｄが外側管状体４０の内部の空間を３つに区画し、区画内で管状体１０Ｄが空孔コア部２０Ｄを形成しており、空孔コア部２０Ｄが比較的対称性高く配置される。

【0047】

さらに、マルチコアファイバ１００Ｄでは、管状体１０Ｄが、互いに直径などのサイズが異なる管状体を含むので、空孔コア部２０Ｄのサイズや位置などの設定の自由度が高い。

【0048】

（実施形態６）
図６は、実施形態６に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。マルチコアファイバ１００Ｅは、２０本の管状体１０Ｅと、４つの空孔コア部２０Ｅと、１２本の支持体３０Ｅと、外側管状体４０と、を備えている。外側管状体４０は、管状体１０Ｅ、空孔コア部２０Ｅ、および支持体３０Ｅを収容している。

【0049】

１２本の支持体３０Ｅは、断面が円状の棒状体であり、たとえば石英系ガラスのような固体の媒質からなる。１２本の支持体３０Ｅは、断面において４本の線分を形成するように配置されている。４本の線分は中心軸の周りで略等角度を成し、かつ中心軸から外側管状体４０に延びている。１２本の支持体３０Ｅのうち４本は外側管状体４０の内壁に溶着などによって機械的に接続されている。また線分上で互いに隣接する支持体３０Ｅは溶着などによって互いに機械的に接続されている。これにより、支持体３０Ｅは外側管状体４０により直接的または間接的に支持されている。また、１２本の支持体３０Ｅは、外側管状体４０の内部の空間を４つに区画するように配置されている。

【0050】

２０本の管状体１０Ｅは、その５本ずつが上述した４つの区画のそれぞれに配置されている。同じ区画内の５本の管状体１０Ｅは、断面において五角格子を形成するように配置されている。当該五角格子は、たとえば正五角格子である。これにより、空孔コア部２０Ｅが、管状体１０Ｅに囲まれた領域に形成される。フィールドＦＥは、空孔コア部２０Ｅが伝搬する光のフィールドを示している。管状体１０Ｅの肉厚は、空孔コア部２０Ｅで伝搬させる光の波長に応じて設定される。

【0051】

また、管状体１０Ｅは、それぞれ、支持体３０Ｅまたは外側管状体４０に溶着などによって機械的に接続されている。これにより、管状体１０Ｅは支持体３０Ｅまたは外側管状体４０によって支持される。具体的には、管状体１０Ｅのうち管状体１１Ｅは外側管状体４０に機械的に接続され、管状体１０Ｅのうち管状体１２Ｅは支持体３０Ｄに機械的に接続される。

【0052】

以上のように構成されたマルチコアファイバ１００Ｅによれば、上述したような、実施形態１に係るマルチコアファイバ１００と同様の、高性能または多機能を実現できる。特に、マルチコアファイバ１００Ｅは５つの空孔コア部２０Ｅを有するので、マルチコアファイバ１００よりもさらに高性能または多機能を実現できる。

【0053】

また、マルチコアファイバ１００Ｅでは、支持体３０Ｅが外側管状体４０の内部の空間を４つに区画し、区画内で管状体１０Ｅが空孔コア部２０Ｅを形成しており、空孔コア部２０Ｅが比較的対称性高く配置される。

【0054】

（実施形態７）
図７は、実施形態７に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。マルチコアファイバ１００Ｆは、１７本の管状体１０Ｆと、４つの空孔コア部２０Ｆと、６本の支持体３０Ｆと、外側管状体４０と、を備えている。外側管状体４０は、管状体１０Ｆ、空孔コア部２０Ｆ、および支持体３０Ｆを収容している。

【0055】

６本の支持体３０Ｆは、断面が円状の棒状体であり、たとえば石英系ガラスのような固体の媒質からなる。６本の支持体３０Ｆは、互いに直径が異なる棒状体を含む。６本の支持体３０Ｆは、１本の支持体３１Ｆと、３本の支持体３２Ｆと、２本の支持体３３Ｆとを含む。１本の支持体３１Ｆは、外側管状体４０の内壁に溶着などによって機械的に接続され、支持されているとともに、他の支持体３３Ｆに溶着などによって機械的に接続され、これを支持している。すなわち、支持体３１Ｆは、外側管状体に支持されるとともに、複数の管状体の少なくとも一つを支持する支持体の一例である。３本の支持体３２Ｆは、外側管状体４０の内壁に溶着などによって機械的に接続され、支持されている。２本の支持体３３Ｆは、異なる直径を有しており、互いに溶着などによって機械的に接続されるとともに、直径の大きい方が支持体３１Ｆに溶着などによって機械的に接続される。

【0056】

また、１７本の管状体１０Ｆは、互いに直径などのサイズが異なる管状体を含む。管状体１０Ｆは、管状体１１Ｆと管状体１２Ｆとを含む。管状体１１Ｆは外側管状体４０に溶着などによって機械的に接続され、管状体１２Ｆは支持体３０Ｆに溶着などによって機械的に接続される。

【0057】

また、４つの空孔コア部２０Ｆは、３つの空孔コア部２１Ｆと１つの空孔コア部２２Ｆとを含む。３つの空孔コア部２１Ｆは、それぞれ、互いに直径などのサイズが異なる５本の管状体１０Ｆによって取り囲まれている。空孔コア部２１Ｆには、それぞれ、伝搬する光のフィールドＦＦである五角形状のフィールドＦＦ１が形成される。また、１つの空孔コア部２２Ｆは、それぞれ、互いに直径などのサイズが異なる４本の管状体１０Ｆによって取り囲まれている。空孔コア部２２Ｆには、それぞれ、伝搬する光のフィールドＦＦである四角形状のフィールドＦＦ２が形成される。管状体１０Ｆの肉厚は、空孔コア部２０Ｆで伝搬させる光の波長に応じて設定される。また、１７本の管状体１０Ｆは、複数の空孔コア部２０Ｆの少なくとも二つの間で共有されている管状体１０Ｆを含んでいる。

【0058】

以上のように構成されたマルチコアファイバ１００Ｆによれば、上述したような、実施形態１に係るマルチコアファイバ１００と同様の、高性能または多機能を実現できる。特に、マルチコアファイバ１００Ｆは互いにサイズが異なる管状体１０Ｆや支持体３０Ｆによって構成されているので、４つの空孔コア部２０Ｆのサイズや形状や配置の自由度が高い。また、マルチコアファイバ１００Ｆは、複数の空孔コア部２０Ｆの少なくとも二つの間で共有されている管状体１０Ｆを含むので、使用する管状体の数やマルチコアファイバ１００Ｆの断面積が削減される。

【0059】

（実施形態８）
図８は、実施形態８に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。マルチコアファイバ１００Ｇは、１７本の管状体１０Ｇと、４つの空孔コア部２０Ｇと、９本の支持体３０Ｇと、外側管状体４０と、を備えている。外側管状体４０は、管状体１０Ｇ、空孔コア部２０Ｇ、および支持体３０Ｇを収容している。

【0060】

９本の支持体３０Ｇは、断面が円状の棒状体であり、たとえば石英系ガラスのような固体の媒質からなる。９本の支持体３０Ｇは、互いに直径などのサイズが異なる棒状体を含む。９本の支持体３０Ｇは、１本の支持体３１Ｇと、６本の支持体３２Ｇと、２本の支持体３３Ｇとを含む。１本の支持体３１Ｇは、外側管状体４０の内壁に溶着などによって機械的に接続され、支持されているとともに、他の支持体３３Ｇに溶着などによって機械的に接続され、これを支持している。６本の支持体３２Ｇは、外側管状体４０の内壁に溶着などによって機械的に接続され、支持されている。２本の支持体３３Ｇは、異なる直径を有しており、互いに溶着などによって機械的に接続されるとともに、直径の大きい方が支持体３１Ｇに溶着などによって機械的に接続される。

【0061】

また、１７本の管状体１０Ｇは、互いに直径などのサイズが異なる管状体を含む。管状体１０Ｇは、管状体１１Ｇと管状体１２Ｇとを含む。管状体１１Ｇは外側管状体４０に溶着などによって機械的に接続され、管状体１２Ｇは支持体３０Ｇに溶着などによって機械的に接続される。

【0062】

また、４つの空孔コア部２０Ｇは、それぞれ、互いに直径などのサイズが異なる５本の管状体１０Ｇによって取り囲まれている。空孔コア部２１Ｇには、それぞれ、伝搬する光のフィールドである五角形状のフィールドＦＧが形成される。管状体１０Ｇの肉厚は、空孔コア部２０Ｇで伝搬させる光の波長に応じて設定される。また、１７本の管状体１０Ｇは、複数の空孔コア部２０Ｇの少なくとも二つの間で共有されている管状体１０Ｇを含んでいる。

【0063】

以上のように構成されたマルチコアファイバ１００Ｇによれば、上述したような、実施形態７に係るマルチコアファイバ１００Ｆと同様の、高性能、多機能、空孔コア部２０Ｇのサイズや形状や配置の高い自由度、使用する管状体の数やマルチコアファイバ１００Ｇの断面積の削減などが実現される。

【0064】

（実施形態９）
図９は、実施形態９に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。マルチコアファイバ１００Ｈは、１５本の管状体１０Ｈと、３つの空孔コア部２０Ｈと、３本の管状支持体３０Ｈと、外側管状体４０と、を備えている。外側管状体４０は、管状体１０Ｈ、空孔コア部２０Ｈ、および管状支持体３０Ｈを収容している。

【0065】

３本の管状支持体３０Ｈは、円管状の構造を有しており、断面において三角格子を形成するように配置されている。当該三角格子は、たとえば正三角格子である。管状支持体３０Ｈは、たとえば所定の厚さを有する石英系ガラス管である。管状支持体３０Ｈは、外側管状体４０の内壁に溶着などによって機械的に接続され、支持されているとともに、互いに溶着などによって機械的に接続されている。

【0066】

３本の管状支持体３０Ｈは、それぞれ、５本の管状体１０Ｈを収容している。各管状支持体３０Ｈ内の５本の管状体１０Ｈは、断面において五角格子を形成するように配置されている。当該五角格子は、たとえば正五角格子である。これにより、各管状支持体３０Ｈ内で、空孔コア部２０Ｈが、管状体１０Ｈに囲まれた領域に形成される。フィールドＦＨは、空孔コア部２０Ｈが伝搬する光のフィールドを示している。管状体１０Ｈの肉厚は、空孔コア部２０Ｈで伝搬させる光の波長に応じて設定される。

【0067】

以上のように構成されたマルチコアファイバ１００Ｈによれば、上述したような、実施形態１に係るマルチコアファイバ１００と同様の、高性能または多機能を実現できる。また、マルチコアファイバ１００Ｈでは、それぞれが１本の管状支持体３０Ｈと５本の管状体１０Ｈによって構成された３本の構造体が、同じ形状なので、製造の際、構造体の母材となる母構造体を１本用意し、これを３本に切割することで母構造体を準備することができる。

【0068】

（実施形態１０）
図１０は、実施形態１０に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。マルチコアファイバ１００Ｉは、実施形態９に係るマルチコアファイバ１００Ｈに１５本の管状体１０Ｉを追加した構成を有する。１５本の管状体１０Ｉは、それぞれ、管状体１０Ｈに収容されている。管状体１０Ｉの肉厚も、空孔コア部２０Ｈで伝搬させる光の波長に応じて、アンチレゾナント型の光閉じ込めを実現するように設定される。

【0069】

マルチコアファイバ１００Ｉでは、管状体１０Ｈ、１０Ｉが、空孔コア部２０Ｈに対するアンチレゾナント型の２重の光閉じ込め構造を構成する。

【0070】

以上のように構成されたマルチコアファイバ１００Ｉによれば、上述したような、実施形態１０に係るマルチコアファイバ１００Ｈと同様の、高性能または多機能を実現できる。さらに、管状体１０Ｈ、１０Ｉが、空孔コア部２０に対する２重の光閉じ込め構造を構成するので、マルチコアファイバ１００Ｈの場合よりも空孔コア部２０Ｈの閉じ込め損失を低減できる。

【0071】

（実施形態１１）
図１１は、実施形態１１に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。マルチコアファイバ１００Ｊは、３つの空孔コア部２０Ｊと、外側構造部５０Ｊと、フォトニックバンドギャップ構造体６０Ｊと、を備えている。

【0072】

外側構造部５０Ｊは、フォトニックバンドギャップ構造体６０Ｊの周囲を取り囲んでマルチコアファイバ１００Ｊの外周面を形成する、円管状の構造部である。外側構造部５０Ｊは、たとえば石英系ガラスからなる。

【0073】

フォトニックバンドギャップ構造体６０Ｊは、マルチコアファイバ１００Ｊの長手方向に延びている。フォトニックバンドギャップ構造体６０Ｊは、空孔コア部２０Ｊの周囲を取り囲んでおり、多数の空孔を有するガラスからなる。この多数の空孔は、空孔コア部２０Ｊを結晶欠陥とするフォトニック結晶を形成するように、たとえば三角格子状に配列されている。空孔間の間隔は、空孔コア部２０Ｊで伝搬させる光の波長に応じて設定される。

【0074】

３つの空孔コア部２０Ｊは、断面において三角格子を形成するように配置されている。当該三角格子は、たとえば正三角格子である。フィールドＦＪは、空孔コア部２０Ｊが伝搬する光のフィールドを示している。

【0075】

以上のように構成されたマルチコアファイバ１００Ｊでは、空孔コア部２０Ｊは、フォトニックバンドギャップ型の光閉じ込め作用により光が閉じ込められて伝搬する。

【0076】

マルチコアファイバ１００Ｊによれば、上述したような、実施形態１に係るマルチコアファイバ１００と同様の、高性能または多機能を実現できる。

【0077】

（実施形態１２）
図１２は、実施形態１２に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。マルチコアファイバ１００Ｋは、７つの空孔コア部２０Ｋと、外側構造部５０Ｋと、フォトニックバンドギャップ構造体６０Ｋと、を備えている。

【0078】

外側構造部５０Ｋは、フォトニックバンドギャップ構造体６０Ｋの周囲を取り囲んでマルチコアファイバ１００Ｋの外周面を形成する、円管状の構造部である。外側構造部５０Ｋは、たとえば石英系ガラスからなる。

【0079】

フォトニックバンドギャップ構造体６０Ｋは、マルチコアファイバ１００Ｋの長手方向に延びている。フォトニックバンドギャップ構造体６０Ｋは、空孔コア部２０Ｋの周囲を取り囲んでおり、多数の空孔を有するガラスからなる。この多数の空孔は、空孔コア部２０Ｋを結晶欠陥とするフォトニック結晶を形成するように、たとえば三角格子状に配列されている。空孔間の間隔は、空孔コア部２０Ｋで伝搬させる光の波長に応じて設定される。

【0080】

７つの空孔コア部２０Ｋは、断面において三角格子を形成するように配置されている。当該三角格子は、たとえば正三角格子である。フィールドＦＫは、空孔コア部２０Ｋが伝搬する光のフィールドを示している。

【0081】

以上のように構成されたマルチコアファイバ１００Ｋでは、空孔コア部２０Ｋは、フォトニックバンドギャップ型の光閉じ込め作用により光が閉じ込められて伝搬する。

【0082】

マルチコアファイバ１００Ｋによれば、上述したような、実施形態１１に係るマルチコアファイバ１００Ｊと同様の、高性能または多機能を実現できる。特に、マルチコアファイバ１００Ｋはマルチコアファイバ１００Ｊよりもさらに多い７つの空孔コア部２０Ｋを有するので、マルチコアファイバ１００Ｊよりもさらに高性能または多機能を実現できる。

【0083】

なお、マルチコアファイバ１００Ｊ、１００Ｋでは、フォトニックバンドギャップ型の空孔コア部の数は３または７であるが、当該数はこれに限定されず、たとえば１９でもよい。

【0084】

また、上記実施形態において、管状体や支持体や管状支持体は断面が円形であるが、断面が多角形などでもよい。また、支持体は板状などの他の形状でもよい。また、支持体は中実構造や中空構造などであり、特に限定されない。

【0085】

また、上記実施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。

【符号の説明】

【0086】

１０、１０Ａ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｈ、１０Ｉ、１１、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆ、１１Ｇ、１２、１２Ｄ、１２Ｅ、１２Ｆ、１２Ｇ、１３ ：管状体
２０、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ、２０Ｇ、２０Ｈ、２０Ｊ、２０Ｋ、２１Ｆ、２１Ｇ、２２Ｆ ：空孔コア部
３０、３０Ｂ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆ、３０Ｇ、３１Ｆ、３１Ｇ、３２Ｆ、３２Ｇ、３３Ｆ、３３Ｇ ：支持体
３０Ｈ ：管状支持体
４０ ：外側管状体
５０Ｊ、５０Ｋ ：外側構造部
６０Ｊ、６０Ｋ ：フォトニックバンドギャップ構造体
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈ、１００Ｉ、１００Ｊ、１００Ｋ ：マルチコアファイバ
Ｆ、ＦＤ、ＦＥ、ＦＦ、ＦＦ１、ＦＦ２、ＦＧ、ＦＨ、ＦＪ、ＦＫ ：フィールド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】