保偏光纤制造技术

即使将包层径径向纤细化到大约８０μｍ，也能在具有优良的偏振保持特性的同时，在与包层径１２５μｍ的光纤连接的时候，有连接损失非常小的偏振保持光纤，该偏振保持光纤是备有纤芯、设置在纤芯的半径方向的外方的一对应力附加部、包围纤芯以及应力附加部的包层，通过使各个应力附加部的直径（Ｄ）为２１～３２μｍ、应力附加部（２、２）之间的间隔（Ｒ）为６～１７μｍ、纤芯和包层之间的折射率差（Δ）为０．３～０．５％，能够使得模场径（ＭＦＤ）足够的大，并且能够降低连接损失。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包层直径大约为80μm的径向纤细化的偏振保持光纤，特别涉及能够大幅度减小与包层直径为125μm的通常的偏振保持光纤之间的连接损失的光纤。
技术介绍
在先技术中，偏振保持光纤，除了作为具有偏波依赖性的光部件等的连接用光纤来使用之外，还作为光纤光栅和光纤耦合器等的传输用光部件进行加工，在光纤陀螺仪等，各种光传输装置，计量器等中利用。作为这种偏振保持光纤，例如，美国申请第4478489号说明书，以及日本申请第2750345号公报启示的那样，广泛的应用了在纤芯的两侧的包层内形成应力附加部并给予前述纤芯双折射性的方案。这种构造的偏振保持光纤，称为PANDA型偏振保持光纤(极化保持和吸收减少光纤)，具有偏振保持特性良好以及能够高精度的制造的特征。偏振保持光纤，需要考虑到制造性、品质的稳定性、与通常的传输用光纤之间的连接性等，一般是包层直径为125μm的方案。然后，过去，在制造偏振保持光纤的时候，一般的，在该偏振保持光纤上施加预定的张力去进行校验测试，在该校验测试中没有破开断裂的才能使用。根据光通信的大容量化和高密度化，以及光计量器的精密化，造成了在光传输用光部件和各种计量器的小型化方面的非常大的需要。另外，在光传输用光部件和各种计量器中，大多在内部具有发热体，还期望通过小型化能够改善冷却效率。然而，在先的包层直径为125μm的偏振保持光纤中，以小于20～30mm的曲面半径进行弯曲，造成了微弯损失和破断概率的增大，特性和可靠性降低的问题。由此，通过光纤进行光部件间等的连接的场合，需要与光纤的弯曲半径相当的空间，其成为阻碍光部件的小型化的主要原因。作为能够弯曲以比半径20mm还要小的弯曲半径的偏振保持光纤，例如，藤仓(フヅクラ)技报第85号(1993年10月发行)中，『偏振保持光纤』中所报告的那样，已知的将包层直径以80μm的进行径向纤细化的陀螺仪用偏振保持光纤。该陀螺仪用偏振保持光纤，为了抑制微弯损失，具有纤芯和包层之间的折射率的差Δ(以下，仅用折射率差表示)比通常的偏振保持光纤要大(例如0.8～1.2％)，而模场径小(例如，对于波长0.85μm的为3～5μm，对于波长1.55μm的为5.5～7.5μm)的构造。然而，模场径小，则存在有在进行融化连接的场合中容易增大通过偏离轴而产生的连接损失的缺点。另外，传输用光纤等，在和包层直径125μm的一般的通信用光纤连接的场合中，也导致由模场径的不适当产生非常大的连接损失。前述陀螺仪用偏振保持光纤，由于不必与其他的光纤连接，能够采用如上述那样的构造参数，而作为上述连接用等的偏振保持光纤，连接损失成了很大的问题。由此，使用了上述陀螺仪用偏振保持光纤的构造参数，不能采用连接用等的偏振保持光纤。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述的情况所提出的，是提供即使包层直径经过径向纤细化达到80μm的程度，也能在具有良好的偏振保持特性的同时，使得在与包层直径125μm的偏振保持光纤之间的连接的时候的连接损失非常小的偏振保持光纤的技术方案。本专利技术人，对前述技术问题进行研究的结果，发现通过对偏振保持光纤的折射率差、应力附加部的直径和间隔等的构造参数进行最优化，能够同时降低串扰和连接损失，同时保存连接性和偏波特性，完成了本专利技术。换句话说，前述技术问题是通过备有纤芯、设置在纤芯的半径方向外方向上的一对应力附加部、包围纤芯以及应力附加部的包层的偏振保持光纤来解决的，该偏振保持光纤的包层直径为70～90μm，应力附加部的直径为21～32μm，应力附加部之间的间隔为6～17μm，纤芯和包层之间的折射率差为0.3～0.5％。进而，为了得到良好的特性，在0.98μm带用偏振保持光纤的场合，优选是应力附加部的直径为22～28μm，应力附加部之间的间隔为8.5～11μm，模式双折射率为3×10-4以上，波长0.98μm的模场径为5.3～6.5μm。另外，在1.30带用偏振保持光纤的场合，优选是应力附加部的直径为22～28μm，应力附加部之间的间隔为9～13μm，模式双折射率为3×10-4以上，波长1.30μm的模场径为7.1～9.0μm。另外在1.40～1.63μm带用偏振保持光纤的场合中，优选应力附加部的直径为22～28μm，应力附加部之间的间隔为13～16μm，模式双折射率为3×10-4以上，波长1.55μm的模场径为8.5～10.5μm。上述偏振保持光纤适于作为光纤放大器、半导体激光器、调谐器中使用的偏振保持光纤使用。由此，能够制造与在先的相比小型化的光纤放大器、半导体激光器、调谐器。附图说明图1是示出本专利技术的偏振保持光纤的一个例子的简略截面图。图2是示出模式双折射率B一定的场合应力附加部2的直径D，和应力附加部2之间的间隔R之间的关系的一个例子的图。图3是示出W1＝W2的时候，模场半径、通过1μm的轴偏差产生的连接损失之间的关系的一个例子的图。图4是示出在0.98μm带用偏振保持光纤中，MFD不同的光纤随着与轴偏离1μm的连接的时候的连接损失的一个例子的图。图5是示出在1.40～1.63μm带用偏振保持光纤中，MFD不同的光纤随着与轴偏离1μm的连接的时候的连接损失的一个例子的图。图6是示出在1.30μm带用偏振保持光纤中，MFD不同的光纤随着与轴偏离1μm的连接的时候的连接损失的一个例子的图。图7是说明由于粘合剂的涂布导致的偏振保持特性的劣化的评价方法的图。图8是示出偏振保持型光纤放大器的构成的一个例子的简略图。具体实施例方式下面，基于实施形式，对本专利技术进行详细的说明。图1是示出本专利技术的偏振保持光纤的一个例子的简略截面图。本专利技术的偏振保持光纤的构造，如图1所示那样，与在先的PANDA型偏振保持光纤相同的，形成在纤芯1的两侧的对称位置上设置一对应力附加部2、2，并将这些纤芯1以及应力附加部2、2用包层3包围的构造。在纤芯1，使用比包层3的折射率高的材料，在应力附加部2，使用比纤芯1以及包层3的热膨胀系数大的材料。作为这些材料，对于在先的PANDA型偏振保持光纤中使用的材料来说的话，使用任何材料都可以，例如，示出纤芯1使用添加了锗的石英，作为各个应力附加部2使用将硼元素用B2O3的截面重量浓度换算的进行17～21重量％程度的掺杂的B2O3-SiO2玻璃，作为包层3使用纯石英的构成。本专利技术的偏振保持光纤的包层径为70～90μm，更好的为77～83μm。另外，各个应力附加部的直径D为21～32μm，应力附加部2、2之间的间隔R为6～17μm，折射率差Δ为0.3～0.5％。这样，因为径向纤细化了包层径，光纤的弯曲半径可以缩小直到13mm左右，而且，偏波串扰抑制的很小，在具有优秀的偏振保持特性的同时，还减小了与一般的通信用光纤(包层径125μm)连接的时候的连接损失。进而，为了得到良好的纤维特性，在0.98μm带用偏振保持光纤的场合，优选各个应力附加部2的直径为22～28μm，应力附加部2、2之间的间隔为8.5～11μm，模式双折射率为3×10-4以上，波长0.98μm的模场径为5.3～6.5μm。另外，在1.30带用偏振保持光纤的场合，优选各个应力附加部2的直径为22～28μm，应力附加部2、2之间的间隔为9～13μm，模式双折射率为3×10-4以上，波长1.30μm的模场径为7.1～9.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偏振保持光纤，包括：纤芯；设置在纤芯的半径方向的外方的一对应力附加部；包围纤芯以及应力附加部的包层；其特征是包层直径为７０～９０μｍ，应力附加部的直径为２１～３２μｍ，应力附加部之间的间隔为６～１７μｍ， 纤芯和包层之间的折射率差为０．３～０．５％。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：井添克昭，姬野邦治，坂口幸弘，伊藤达哉，
申请(专利权)人：株式会社藤仓，
类型：发明
国别省市：JP[日本]