(57)【要約】      （修正有）【課題】クロストークを抑制しつつ、光エネルギーと信号光とを同時に伝送できる光ファイバ及びこれを用いた光システムを提供すること。【解決手段】光ファイバ１は、第１コア部１１を含む第１ガラスファイバ１０と、第２コア部２１を含む第２ガラスファイバ２０と、第１ガラスファイバ１０及び第２ガラスファイバ２０を囲む共通の保護層３０と、を備え、第１コア部１１が第１波長を有する光給電用の第１光をマルチモード伝送するように構成されており、第２コア部２１が第２波長を有し第１光よりもパワーが小さい第２光を伝送するように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１コア部を含む第１ガラスファイバと、
第２コア部を含む第２ガラスファイバと、
前記第１ガラスファイバ及び前記第２ガラスファイバを囲む共通の保護層と、
を備え、
前記第１コア部が第１波長を有する光給電用の第１光をマルチモード伝送するように構成されており、
前記第２コア部が第２波長を有し前記第１光よりもパワーが小さい第２光を伝送するように構成されている
ことを特徴とする光ファイバ。
【請求項２】
前記第１ガラスファイバと前記第２ガラスファイバとは、前記光ファイバの長手方向で少なくとも一部が接触していることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項３】
前記第１ガラスファイバの外周を囲む第１被覆層と、
前記第２ガラスファイバの外周を囲む第２被覆層と、
を備え、
前記第１被覆層と前記第２被覆層とは、前記光ファイバの長手方向で少なくとも一部が接触しており、
前記第１被覆層及び前記第２被覆層のそれぞれの外周は前記保護層によって囲まれている
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項４】
前記第１ガラスファイバは、
前記第１コア部を囲むように形成された、少なくとも前記第１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、
前記第１コア部を囲むように形成された、前記第１コア部の最大屈折率及び前記クラッド部の屈折率よりも低い平均屈折率を有する光閉じ込め層と、
を備える
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光ファイバ。
【請求項５】
前記光閉じ込め層はリング状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の光ファイバ。
【請求項６】
前記光閉じ込め層の外側に前記クラッド部が配置されていることを特徴とする請求項４または５に記載の光ファイバ。
【請求項７】
複数の前記光閉じ込め層を備えることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の光ファイバ。
【請求項８】
前記光閉じ込め層は、フッ素を添加したガラスからなることを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載の光ファイバ。
【請求項９】
前記光閉じ込め層は、リング状の間隙からなり、前記間隙の内部と外部とを連結する支持部材をさらに備えることを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載の光ファイバ。
【請求項１０】
前記第１コア部の直径が前記第２コア部の直径よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光ファイバ。
【請求項１１】
前記第１ガラスファイバと前記第２ガラスファイバとの少なくとも一方を複数備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光ファイバ。
【請求項１２】
前記第１ガラスファイバに複数の前記第１コア部を備えるか、前記第２ガラスファイバに複数の前記第２コア部を備えるか、または、その両方であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の光ファイバ。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の光ファイバと、
前記第１コア部に前記第１光を入力させ、前記第２コア部に前記第２光を入力させる光入力部と、
を備えることを特徴とする光システム。
【請求項１４】
前記光入力部は、前記第１光及び前記第２光を前記光ファイバに入力させる光ファイババンドルを備えることを特徴とする請求項１３に記載の光システム。
【請求項１５】
前記第１光は、レーザ光と太陽光との少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１３または１４に記載の光システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ及び光システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバによって通信用の信号光と給電用の光エネルギーとを同時に伝送する技術が開示されている。例えば、特許文献１では、双方向通信用の２本の光ファイバの一方を信号光伝送に用い、もう一方を光エネルギー伝送に用いるシステムが開示されている。また、特許文献２では、マルチコアファイバの通信用コアを信号光伝送に用い、エネルギー伝送用コアを光エネルギー伝送に用いて同時伝送を行う技術が開示されている。また、非特許文献１では、ダブルクラッドファイバを用いて同時伝送を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３３１０６１号公報
【特許文献２】特開２０１４−１３３１１号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】上山  他、「ダブルクラッド光ファイバを用いた多チャネル信号・電力同時伝送」信学技報，  ｖｏｌ．  １１８，  ｎｏ．  ２０２，  ＯＦＴ２０１８−７，  ｐｐ．  ５−９，  ２０１８年８月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術では、信号光伝送用と光エネルギー伝送用とで別々の光ファイバを準備しなければならないので、新たに光ファイバを敷設してシステムを構築する場合には、敷設スペースやコスト等の問題が生じ得る。特許文献２の技術では、１本のマルチコアファイバで同時伝送を行うことができるが、光エネルギー伝送用コアのコア径が非常に大きいため、通信用コアとの間でのクロストークが問題となり得る。クロストークは伝送される光エネルギー及び信号光の強度の低下の原因となる。また、非特許文献１の技術では、ダブルクラッドファイバにおける信号光伝送領域と光エネルギー伝送領域とは本質的に重畳しているので、クロストークがより一層問題となり得る。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、クロストークを抑制しつつ、光エネルギーと信号光とを同時に伝送できる光ファイバ及びこれを用いた光システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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光ファイバは、第１コア部を含む第１ガラスファイバと、第２コア部を含む第２ガラスファイバと、前記第１ガラスファイバ及び前記第２ガラスファイバを囲む共通の保護層と、を備え、前記第１コア部が第１波長を有する光給電用の第１光をマルチモード伝送するように構成されており、前記第２コア部が第２波長を有し前記第１光よりもパワーが小さい第２光を伝送するように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の一態様に係る光ファイバは、前記第１ガラスファイバと前記第２ガラスファイバとは、前記光ファイバの長手方向で少なくとも一部が接触していることを特徴とする。
【０００９】
本発明の一態様に係る光ファイバは、前記第１ガラスファイバの外周を囲む第１被覆層と、前記第２ガラスファイバの外周を囲む第２被覆層と、を備え、前記第１被覆層と前記第２被覆層とは、前記光ファイバの長手方向で少なくとも一部が接触しており、前記第１被覆層及び前記第２被覆層のそれぞれの外周は前記保護層によって囲まれていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の一態様に係る光ファイバは、前記第１ガラスファイバは、前記第１コア部を囲むように形成された、少なくとも前記第１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、前記第１コア部を囲むように形成された、前記第１コア部の最大屈折率及び前記クラッド部の屈折率よりも低い平均屈折率を有する光閉じ込め層と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の一態様に係る光ファイバは、前記光閉じ込め層はリング状に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の一態様に係る光ファイバは、前記光閉じ込め層の外側に前記クラッド部が配置されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の一態様に係る光ファイバは、複数の前記光閉じ込め層を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の一態様に係る光ファイバは、前記光閉じ込め層は、フッ素を添加したガラスからなることを特徴とする。
【００１５】
本発明の一態様に係る光ファイバは、前記光閉じ込め層は、リング状の間隙からなり、前記間隙の内部と外部とを連結する支持部材をさらに備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明の一態様に係る光ファイバは、前記第１コア部の直径が前記第２コア部の直径よりも大きいことを特徴とする。
【００１７】
本発明の一態様に係る光ファイバは、前記第１ガラスファイバと前記第２ガラスファイバとの少なくとも一方を複数備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明の一態様に係る光ファイバは、前記第１ガラスファイバに複数の前記第１コア部を備えるか、前記第２ガラスファイバに複数の前記第２コア部を備えるか、または、その両方であることを特徴とする。
【００１９】
本発明の一態様に係る光システムは、上記光ファイバと、前記第１コア部に前記第１光を入力させ、前記第２コア部に前記第２光を入力させる光入力部と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明の一態様に係る光システムは、前記光入力部は、前記第１光及び前記第２光を前記光ファイバに入力させる光ファイババンドルを備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明の一態様に係る光システムは、前記第１光は、レーザ光と太陽光との少なくとも一方を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る光ファイバ及び光システムは、クロストークを抑制しつつ、光エネルギーと信号光とを同時に伝送できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、実施形態１に係る光ファイバの模式的な断面を示す図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る光ファイバの他例の模式的な断面を示す図である。
【図３】図３は、複数構造の保護層を備えた光ファイバの模式的な断面を示す図である。
【図４】図４は、実施形態２に係る光ファイバの模式的な断面を示す図である。
【図５】図５は、実施形態３に係る光ファイバの模式的な断面を示す図である。
【図６】図６は、複数構造の光閉じ込め層を備えた光ファイバの模式的な断面図である。
【図７】図７は、複数構造の光閉じ込め層を備えた光ファイバの他例の模式的な断面図である。
【図８】図８は、実施形態４に係る光ファイバの模式的な断面を示す図である。
【図９】図９は、複数の支持管を備えた光ファイバの模式的な断面を示す図である。
【図１０】図１０は、実施形態５に係る光ファイバの模式的な断面を示す図である。
【図１１】図１１は、実施形態６に係る光ファイバの模式的な断面を示す図である。
【図１２】図１２は、実施形態７に係る光ファイバの模式的な断面を示す図である。
【図１３】図１３は、実施形態８に係る光ファイバの模式的な断面を示す図である。
【図１４】図１４は、実施形態９に係る光ファイバの模式的な断面を示す図である。
【図１５】図１５は、実施形態１０に係る光システムの模式的な構成図である。
【図１６】図１６は、光エネルギーの光入力部への入力の一例の説明図である。
【図１７】図１７は、第２ガラスファイバにおける第２コア部近傍の屈折率プロファイルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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、適宜説明を省略している。また、本明細書においては、カットオフ（Ｃｕｔｏｆｆ）波長とは、ＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合）Ｇ．６５０．１で定義するケーブルカットオフ波長をいう。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及びＧ．６５０．２における定義、測定方法に従うものとする。
【００２５】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る光ファイバ１の模式的な断面を示す図である。光ファイバ１は、第１ガラスファイバ１０と、第２ガラスファイバ２０と、保護層３０とを備えている。なお、図１において、保護層３０の光ファイバ１の長手方向と直交する方向の断面形状は、真円であるが楕円でもよい。第１ガラスファイバ１０は、第１コア部１１と、光閉じ込め層１２と、第１クラッド部１３とを備えている。第２ガラスファイバ２０は、第２コア部２１と、第２クラッド部２２とを備えている。
【００２６】
第１ガラスファイバ１０において、光閉じ込め層１２は、第１コア部１１に隣接して第１コア部１１を囲むように形成されているリング状の層である。第１クラッド部１３は、光閉じ込め層１２に隣接して光閉じ込め層１２を囲むように形成されているリング状の層である。第１クラッド部１３は、第１コア部１１の最大屈折率よりも低い屈折率を有する。光閉じ込め層１２は、第１コア部１１の最大屈折率及び第１クラッド部１３の屈折率よりも低い平均屈折率を有する。なお、図２に示す光ファイバ１Ａのように、第１ガラスファイバ１０Ａは、光閉じ込め層１２を第１ガラスファイバ１０Ａの径方向外側の端に配置して第１コア部１１を囲むように構成しても良い。
【００２７】
第２ガラスファイバ２０において、第２クラッド部２２は、第２コア部２１に隣接して第２コア部２１を囲むように形成されている。第２クラッド部２２は、第２コア部２１の最大屈折率よりも低い屈折率を有する。
【００２８】
第１ガラスファイバ１０と第２ガラスファイバ２０とは、第１クラッド部１３と第２クラッド部２２とを接触させて配置されている。なお、第１クラッド部１３と第２クラッド部２２とは、光ファイバ１の長手方向で少なくとも一部が接触していればよい。このように、第１クラッド部１３と第２クラッド部２２とが接触するように、第１ガラスファイバ１０と第２ガラスファイバ２０とを配置することによって、光ファイバ１の径を小さくすることができ、光ファイバ１の小型化を図ることができる。
【００２９】
また、第１クラッド部１３及び第２クラッド部２２の外周は、共通の保護層３０によって被覆されている。保護層３０の材料としては、例えば紫外線硬化樹脂などが考えられるが、シリコーン樹脂や他の材料を用いても良く、特に限定されない。なお、保護層３０は、１層構造に限らず、図３に示す光ファイバ１Ｂのように複数構造であっても良い。図３では、第１クラッド部１３及び第２クラッド部２２の外周を共通の内側保護層３０Ａによって被覆するとともに、内側保護層３０Ａの外周を外側保護層３０Ｂによって被覆した２層構造となっている。この際、内側保護層３０Ａと外側保護層３０Ｂとの材質は、同じであっても良いし、異なっていても良い。
【００３０】
第１コア部１１は、その最大屈折率の光閉じ込め層１２の平均屈折率に対する比屈折率差の設定によって、第１波長を有する第１光をマルチモード伝送するように構成されている。また、第２コア部２１は、その最大屈折率の第２クラッド部２２の屈折率に対する比屈折率差の設定によって、第２波長を有する第２光をシングルモード伝送するように構成されている。第１光は光給電用の光であって比較的エネルギーが高く、第１コア部１１のコア径も比較的大きい。また、第２光は通信用の信号光であり、第１光よりもパワーが小さい。なお、第２コア部２１については、そのケーブルカットオフ波長が第２波長以下であることが好ましいが、第２波長より大きくても、例えば敷設状態の調整によって、光ファイバ１の全長において、第２コア部２１が実質的に第２光をシングルモード伝送できればよい。また、第１コア部１１については、所望のエネルギーの光を伝送できるように構成されていればよく、例えばモード数などに特に限定は無い。
【００３１】
光ファイバ１では、第１クラッド部１３の屈折率よりも低い平均屈折率を有する光閉じ込め層１２で第１コア部１１を囲むことによって、第１コア部１１における第１光の閉じ込めを実現するとともに、第１クラッド部１３で第１コア部１１を囲むよりも第１コア部１１における第１光の光閉じ込めを強化している。これにより、光ファイバ１は、第１コア部１１と第２コア部２１との間のクロストークを抑制しつつ、光エネルギーと信号光とを同時に伝送することができる。
【００３２】
また、光閉じ込め層１２で第１コア部１１を囲むことによって、比較的パワーが高くエネルギーが高い光給電用の第１光を第１コア部１１に効果的に閉じ込めることができる。これにより、例えば第１光の一部が比較的高いパワーで漏洩して保護層３０に損傷を与えたり、光ファイバ１の外部まで漏洩したりすることも防止または抑制できる。
【００３３】
なお、光閉じ込め層１２の層厚や平均屈折率は、第１コア部１１に対する所望の光閉じ込め特性と所望のクロストーク抑制とを実現するように設計すればよい。また、第１コア部１１でマルチモード伝送される第１光の第１波長と、第２コア部２１でシングルモード伝送される第２光の第２波長とが互いに異なれば、クロストークの抑制効果が高くなるので好ましい。
【００３４】
光ファイバ１の構成材料を例示すると、第１コア部１１、第１クラッド部１３、及び、第２クラッド部２２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。光閉じ込め層１２は、フッ素（Ｆ）などの屈折率を低めるドーパントが添加された石英ガラスからなる。第２コア部２１は、ゲルマニウム（Ｇｅ）などの屈折率を高めるドーパントが添加された石英ガラスからなる。ただし、構成材料やドーパントは、上述した第１コア部１１、光閉じ込め層１２、第１クラッド部１３、第２コア部２１、及び、第２クラッド部２２についての屈折率の大小関係が成立すれば、特に限定はされない。
【００３５】
また、図１示すように、第１ガラスファイバ１０の直径は、第２ガラスファイバ２０の直径よりも大きいが、第１ガラスファイバ１０と第２ガラスファイバ２０との太さの関係はこれに限定されるものではない。すなわち、第２ガラスファイバ２０の直径が、第１ガラスファイバ１０の直径よりも大きくても良いし、第１ガラスファイバ１０の直径と同じであっても良い。
【００３６】
（実施形態２）
図４は、実施形態２に係る光ファイバ１Ｃの模式的な断面を示す図である。光ファイバ１Ｃは、第１ガラスファイバ１０と、第２ガラスファイバ２０と、保護層３０と、第１被覆層３１と、第２被覆層３２とを備えている。第１ガラスファイバ１０は、実施形態１と同様の構成であって、第１コア部１１と、光閉じ込め層１２と、第１クラッド部１３とを備えている。第２ガラスファイバ２０は、実施形態１と同様の構成であって、第２コア部２１と、第２クラッド部２２とを備えている。
【００３７】
第１被覆層３１は、第１ガラスファイバ１０の第１クラッド部１３に隣接して第１クラッド部１３を囲むように形成されているリング状の層である。第２被覆層３２は、第２ガラスファイバ２０の第２クラッド部２２に隣接して第２クラッド部２２を囲むように形成されているリング状の層である。第１被覆層３１及び第２被覆層３２の材料としては、例えば紫外線硬化樹脂などが考えられるが、シリコーン樹脂や他の材料を用いても良く、特に限定されない。
【００３８】
また、第１被覆層３１と第２被覆層３２とは接触している。なお、第１被覆層３１と第２被覆層３２とは、光ファイバ１Ｃの長手方向で少なくとも一部が接触していればよい。このように、第１被覆層３１と第２被覆層３２とが接触していることによって、第１ガラスファイバ１０と第２ガラスファイバ２０とを光ファイバ１Ｃの径方向で近づけて配置できるため、光ファイバ１Ｃの径を小さくすることができ、光ファイバ１Ｃの小型化を図ることができる。
【００３９】
第１被覆層３１及び第２被覆層３２の外周は、共通の保護層３０によって被覆されている。なお、保護層３０は、１層構造に限らず複数構造であっても良い。また、第１被覆層３１及び第２被覆層３２は、それぞれ１層構造に限らず複数層構造であっても良い。
【００４０】
第１コア部１１は、実施形態１と同様に、第１波長を有する第１光をマルチモード伝送するように構成されている。また、第２コア部３は、実施形態１と同様に、第２光をシングルモード伝送するように構成されている。
【００４１】
光ファイバ１Ｃでは、光閉じ込め層１２で第１コア部１１を囲むことによって、第１コア部１１における第１光の光閉じ込めを実現するとともに、第１被覆層３１で第１クラッド部１３を囲むことで光閉じ込めを強化している。また、第２被覆層３２で第２クラッド部２２を囲むことによって、第２コア部２１における第２光の光閉じ込めを実現している。これにより、光ファイバ１Ｃは、第１コア部１１と第２コア部２１との間のクロストークを抑制しつつ、光エネルギーと信号光とを同時に伝送することができる。
【００４２】
（実施形態３）
図５は、実施形態３に係る光ファイバ１Ｄの模式的な断面を示す図である。光ファイバ１Ｄは、第１ガラスファイバ１０Ｂと、第２ガラスファイバ２０と、保護層３０とを備えている。第１ガラスファイバ１０Ｂは、第１コア部１１と、光閉じ込め層１２と、第１クラッド部１３と、中間層１４とを備えている。第２ガラスファイバ２０は、実施形態１と同様の構成であって、第２コア部２１と、第２クラッド部２２とを備えている。
【００４３】
第１ガラスファイバ１０Ｂにおいて、中間層１４は、第１コア部１１に隣接して第１コア部１１を囲むように形成されているリング状の層である。光閉じ込め層１２は、中間層１４に隣接して中間層１４を囲むように形成されているリング状の層である。第１クラッド部１３は、光閉じ込め層１２に隣接して光閉じ込め層１２を囲むように形成されているリング状の層である。第１クラッド部１３は、第１コア部１１の最大屈折率よりも低い屈折率を有する。光閉じ込め層１２は、第１コア部１１の最大屈折率及び第１クラッド部１３の屈折率よりも低い平均屈折率を有する。中間層１４は、第１コア部１１の最大屈折率よりも低く、光閉じ込め層１２の平均屈折率より高い屈折率を有する。本実施形態では、中間層１４と第１クラッド部１３とは略同じ構成材料からなり、中間層１４の屈折率は第１クラッド部１３の屈折率と略同じである。
【００４４】
第１コア部１１は、その最大屈折率の中間層５の屈折率に対する比屈折率差の設定、及び、光閉じ込め層１２の平均屈折率の設定によって、第１波長を有する第１光をマルチモード伝送するように構成されている。また、第２コア部２１は、実施形態１の場合と同様に、第２光をシングルモード伝送するように構成されている。
【００４５】
第１ガラスファイバ１０Ｂと第２ガラスファイバ２０とは、第１クラッド部１３と第２クラッド部２２とを接触させて配置されている。なお、第１クラッド部１３と第２クラッド部２２とは、光ファイバ１Ｄの長手方向で少なくとも一部が接触していればよい。このように、第１クラッド部１３と第２クラッド部２２とが接触するように、第１ガラスファイバ１０Ｂと第２ガラスファイバ２０とを配置することによって、光ファイバ１Ｄの径を小さくすることができ、光ファイバ１Ｄの小型化を図ることができる。
【００４６】
第１クラッド部１３及び第２クラッド部２２の外周は、共通の保護層３０によって被覆されている。保護層３０の材料としては、例えば紫外線硬化樹脂などが考えられるが、シリコーン樹脂や他の材料を用いても良く、特に限定されない。なお、保護層３０は、１層構造に限らず複数構造であっても良い。
【００４７】
光ファイバ１Ｄでは、中間層１４で第１コア部１１を囲むことによって、第１コア部１１における第１光の光閉じ込めを実現するとともに、光閉じ込め層１２によってその光閉じ込めを強化している。これにより、光ファイバ１Ｄは、第１コア部１１と第２コア部２１との間のクロストークを抑制しつつ、光エネルギーと信号光とを同時に伝送することができる。
【００４８】
なお、光閉じ込め層１２は、１層構造に限らず、図６及び図７に示すように複数構造であっても良い。
【００４９】
図６に示した光ファイバ１Ｅの第１ガラスファイバ１０Ｃでは、第１光閉じ込め層１２ａで第１コア部１１が囲まれており、中間層１４で第１光閉じ込め層１２ａが囲まれている。また、第２光閉じ込め層１２ｂで中間層１４が囲まれており、第１クラッド部１３で第２光閉じ込め層１２ｂが囲まれている。これにより、図６に示した第１ガラスファイバ１０Ｃは、第１コア部１１における第１光の光閉じ込めのための光閉じ込め層を、第１光閉じ込め層１２ａと第２光閉じ込め層１２ｂとの２層構造で実現している。
【００５０】
図７に示した光ファイバ１Ｆの第１ガラスファイバ１０Ｄでは、第１光閉じ込め層１２ａで第１コア部１１が囲まれており、中間層１４で第１光閉じ込め層１２ａが囲まれている。また、第２光閉じ込め層１２ｂで中間層１４が囲まれており、第１クラッド部１３で第２光閉じ込め層１２ｂが囲まれている。さらに、第３光閉じ込め層１２ｃで第１クラッド部１３が囲まれている。これにより、図７に示した第１ガラスファイバ１０Ｄは、第１コア部１１における第１光の光閉じ込めのための光閉じ込め層を、第１光閉じ込め層１２ａと第２光閉じ込め層１２ｂと第３光閉じ込め層１２ｃとの３層構造で実現している。
【００５１】
（実施形態４）
図８は、実施形態４に係る光ファイバ１Ｇの模式的な断面を示す図である。光ファイバ１Ｇは、第１ガラスファイバ１０Ｅと、第２ガラスファイバ２０と、保護層３０とを備えている。第１ガラスファイバ１０Ｅは、第１コア部１１と、第１クラッド部１３と、光閉じ込め層１５と、支持管１６とを備えている。第２ガラスファイバ２０は、実施形態１と同様の構成であって、第２コア部２１と、第２クラッド部２２とを備えている。
【００５２】
第１ガラスファイバ１０Ｅと第２ガラスファイバ２０とは、第１クラッド部１３と第２クラッド部２２とを接触させて配置されている。なお、第１クラッド部１３と第２クラッド部２２とは、光ファイバ１Ｇの長手方向で少なくとも一部が接触していればよい。このように、第１クラッド部１３と第２クラッド部２２とが接触するように、第１ガラスファイバ１０Ｅと第２ガラスファイバ２０とを配置することによって、光ファイバ１Ｇの径を小さくすることができ、光ファイバ１Ｇの小型化を図ることができる。
【００５３】
第１ガラスファイバ１０Ｅにおいて、光閉じ込め層１５は、図１に示した第１ガラスファイバ１０における光閉じ込め層１２と同様に、第１コア部１１に隣接して第１コア部１１を囲むように形成されているリング状の層であるが、リング状の空隙からなる点で光閉じ込め層１２とは異なる。光閉じ込め層１５は気体、典型的には空気で満たされており、第１クラッド部１３の屈折率よりも低い平均屈折率を有する。また、光閉じ込め層１５が空隙のため、支持部材である支持管１６が、間隙の内部である第１コア部１１と外部である第１クラッド部１３とを連結している。支持管１６は、光ファイバ１Ｇの長手方向に沿って延在している中空円管状の石英ガラスからなる。
【００５４】
なお、支持管１６は、できるだけ第２コア部２１から離れていたほうが、第１コア部１１と第２コア部２１との間のクロストークを抑制するという観点から好ましい。具体的には、図８に示すように、支持管１６は、第１コア部１１に対して第２コア部２１とは反対側に配置するのが好ましい。これにより、第１コア部１１と第２コア部２１との間で支持管１６を経由して光が漏洩し、クロストークが生じるのを抑制できる。また、支持管１６は、支持管１６と第１コア部１１と第２コア部２１とが直線的に並ばないように配置されていてもよい。このような配置によってもクロストークを抑制できる。
【００５５】
また、支持管１６は、１本に限らず複数本設けても良い。図９に示した光ファイバ１Ｈの第１ガラスファイバ１０Ｆでは、３つの支持管１６ａ，１６ｂ，１６ｃを光閉じ込め層１５内に配置している。この際、第１コア部１１と第２コア部２１との間のクロストークを抑制するという観点から、光閉じ込め層１５内における第１クラッド部１３と第２クラッド部２２との接触箇所の近くに、支持管１６ａ，１６ｂ，１６ｃを配置しないことが好ましい。光閉じ込め層１５内に３つの支持管１６ａ，１６ｂ，１６ｃを設けて第１コア部１１を支持することにより、支持管１６ａ，１６ｂ，１６ｃによる第１コア部１１の支持性能を高めることができる。
【００５６】
光ファイバ１Ｈでは、第１クラッド部１３の屈折率よりも低い平均屈折率を有するリング状の空隙からなる光閉じ込め層１５で第１コア部１１を囲むことによって、第１コア部１１における第１光の閉じ込めを実現するとともに、第１クラッド部１３で第１コア部１１を囲むよりも第１コア部１１における第１光の光閉じ込めを強化している。これにより、光ファイバ１Ｈは、第１コア部１１と第２コア部２１との間のクロストークを抑制しつつ、光エネルギーと信号光とを同時に伝送することができる。
【００５７】
（実施形態５）
図１０は、実施形態５に係る光ファイバ１Ｉの模式的な断面を示す図である。光ファイバ１Ｉは、第１ガラスファイバ１０と、３つの第２ガラスファイバ２０ａ，２０ｂ，２０ｃと、保護層３０とを備えている。なお、第２ガラスファイバ２０の数は、３つに限定されるものではなく、２つまたは４つ以上であってもよい。
【００５８】
第１ガラスファイバ１０は、実施形態１と同様の構成であって、第１コア部１１と、光閉じ込め層１２と、第１クラッド部１３とを備えている。３つの第２ガラスファイバ２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、実施形態１の第２ガラスファイバ２０と同様の構成であって、第２コア部２１と、第２クラッド部２２とを備えている。
【００５９】
第１ガラスファイバ１０の第１クラッド部１３と、第２ガラスファイバ２０ａ，２０ｂ，２０ｃの各第２クラッド部２２とが接触している。また、第２ガラスファイバ２０ａと第２ガラスファイバ２０ｂとの互いの第２クラッド部２２が接触している。また、第２ガラスファイバ２０ｂと第２ガラスファイバ２０ｃの互いの第２クラッド部２２が接触している。なお、第１クラッド部１３及び各第２クラッド部２２は、それぞれ光ファイバ１Ｉの長手方向で少なくとも一部が接触していればよい。このように、第１ガラスファイバ１０の第１クラッド部１３と、第２ガラスファイバ２０Ａａ，２０Ａｂ，２０Ａｃの各第２クラッド部２２とが、それぞれ接触していることによって、光ファイバ１Ｉの径を小さくすることができ、光ファイバ１Ｉの小型化を図ることができる。また、第１クラッド部１３及び各第２クラッド部２２の外周は、共通の保護層３０によって被覆されている。
【００６０】
第１ガラスファイバ１０の第１コア部１１は、実施形態１と同様に、第１波長を有する第１光をマルチモード伝送するように構成されている。また、第２ガラスファイバ２０ａ，２０ｂ，２０ｃの各第２コア部２１は、実施形態１の第２ガラスファイバ２０と同様に、第２光をシングルモード伝送するように構成されている。
【００６１】
光ファイバ１Ｉでは、光閉じ込め層１２で第１コア部１１を囲むことによって、第１コア部１１における第１光の閉じ込めを実現するとともに、第１クラッド部１３で第１コア部１１を囲むよりも第１コア部１１における第１光の光閉じ込めを強化している。これにより、光ファイバ１Ｉは、第１コア部１１と各第２コア部２１との間のクロストークを抑制しつつ、光エネルギーと信号光とを同時に伝送することができる。
【００６２】
（実施形態６）
図１１は、実施形態６に係る光ファイバ１Ｊの模式的な断面を示す図である。光ファイバ１Ｊは、２つの第１ガラスファイバ１０ａ，１０ｂと、２つの第２ガラスファイバ２０ａ，２０ｂと、保護層３０とを備えている。なお、第１ガラスファイバ１０及び第２ガラスファイバ２０の数は、それぞれ２つに限定されるものではなく、３つ以上であってもよい。また、図１１において、保護層３０の光ファイバ１Ｊの長手方向と直交する方向の断面形状は、楕円であるが真円でもよい。
【００６３】
２つの第１ガラスファイバ１０ａ，１０ｂは、実施形態１の第１ガラスファイバ１０と同様の構成であって、第１コア部１１と、光閉じ込め層１２と、第１クラッド部１３とを備えている。２つの第２ガラスファイバ２０ａ，２０ｂは、実施形態１の第２ガラスファイバ２０と同様の構成であって、第２コア部２１と、第２クラッド部２２とを備えている。
【００６４】
第１ガラスファイバ１０ａの第１クラッド部１３と、第２ガラスファイバ２０ａの第２クラッド部２２とは接触している。また、第１ガラスファイバ１０ｂの第１クラッド部１３と、第２ガラスファイバ２０ｂの第２クラッド部２２とは接触している。また、第１ガラスファイバ１０ａと第１ガラスファイバ１０ｂとの互いの第１クラッド部１３は接触している。また、第２ガラスファイバ２０ａと第２ガラスファイバ２０ｂとの互いの第２クラッド部２２とは接触している。なお、各第１クラッド部１３及び各第２クラッド部２２は、それぞれ光ファイバ１Ｊの長手方向で少なくとも一部が接触していればよい。このように、第１ガラスファイバ１０ａ，１０ｂの各第１クラッド部１３と、第２ガラスファイバ２０ａ，２０ｂの各第２クラッド部２２とが、それぞれ接触していることによって、光ファイバ１Ｊの径を小さくすることができ、光ファイバ１Ｊの小型化を図ることができる。また、各第１クラッド部１３及び各第２クラッド部２２の外周は、共通の保護層３０によって被覆されている。
【００６５】
第１ガラスファイバ１０ａ，１０ｂの各第１コア部１１は、実施形態１と同様に、第１波長を有する第１光をマルチモード伝送するように構成されている。また、第２ガラスファイバ２０ａ，２０ｂの各第２コア部２１は、実施形態１と同様に、第２光をシングルモード伝送するように構成されている。
【００６６】
光ファイバ１Ｊでは、第１ガラスファイバ１０ａ，１０ｂにおいて、光閉じ込め層１２で第１コア部１１を囲むことによって、第１コア部１１における第１光の閉じ込めを実現するとともに、第１クラッド部１３で第１コア部１１を囲むよりも第１コア部１１における第１光の光閉じ込めを強化している。これにより、光ファイバ１Ｊは、各第１コア部１１と各第２コア部２１との間のクロストークを抑制しつつ、光エネルギーと信号光とを同時に伝送することができる。
【００６７】
（実施形態７）
図１２は、実施形態７に係る光ファイバ１Ｋの模式的な断面を示す図である。光ファイバ１Ｋは、第１ガラスファイバ１０と、第２ガラスファイバ２０Ａと、保護層３０とを備えている。第１ガラスファイバ１０は、実施形態１と同様の構成であって、第１コア部１１と、光閉じ込め層１２と、第１クラッド部１３とを備えている。第２ガラスファイバ２０Ａは、３つの第２コア部２１ａ，２１ｂ，２１ｃと、第２クラッド部２２とを備えている。
【００６８】
第１ガラスファイバ１０と第２ガラスファイバ２０Ａとは、第１クラッド部１３と第２クラッド部２２とを接触させて配置されている。なお、第１クラッド部１３と第２クラッド部２２とは、光ファイバ１Ｋの長手方向で少なくとも一部が接触していればよい。このように、第１クラッド部１３と第２クラッド部２２とが接触するように、第１ガラスファイバ１０と第２ガラスファイバ２０Ａとを配置することによって、光ファイバ１Ｋの径を小さくすることができ、光ファイバ１Ｋの小型化を図ることができる。また、第１クラッド部１３及び第２クラッド部２２の外周は、共通の保護層３０によって被覆されている。
【００６９】
第１ガラスファイバ１０の第１コア部１１は、実施形態１と同様に、第１波長を有する第１光をマルチモード伝送するように構成されている。また、第２ガラスファイバ２０Ａの第２コア部２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、実施形態１の第２コア部２１と同様に、第２光をシングルモード伝送するように構成されている。これにより、第２ガラスファイバ２０Ａでは、空間多重伝送を行うことができ、伝送容量を増大させることができる。
【００７０】
光ファイバ１Ｋでは、第１ガラスファイバ１０において、光閉じ込め層１２で第１コア部１１を囲むことによって、第１コア部１１における第１光の閉じ込めを実現するとともに、第１クラッド部１３で第１コア部１１を囲むよりも第１コア部１１における第１光の光閉じ込めを強化している。これにより、光ファイバ１Ｋは、第１コア部１１と第２コア部２１ａ，２１ｂ，２１ｃとの間のクロストークを抑制しつつ、光エネルギーと信号光とを同時に伝送することができる。
【００７１】
（実施形態８）
図１３は、実施形態８に係る光ファイバ１Ｌの模式的な断面を示す図である。光ファイバ１Ｌは、第１ガラスファイバ１０Ｇと、３つの第２ガラスファイバ２０Ａａ，２０Ａｂ，２０Ａｃと、保護層３０とを備えている。なお、第２ガラスファイバ２０Ａの数は、３つに限定されるものではなく、２つまたは４つ以上であってもよい。
【００７２】
第１ガラスファイバ１０Ｇは、３つの第１コア部１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、光閉じ込め層１２と、第１クラッド部１３と、中間層１４とを備えている。なお、第１ガラスファイバ１０Ｇに設けられる第１コア部１１の数としては、３つに限定されるものではなく、２つまたは４つ以上であってもよい。
【００７３】
第２ガラスファイバ２０Ａａ，２０Ａｂ，２０Ａｃは、実施形態７の第２ガラスファイバ２０Ａと同様の構成であって、３つの第２コア部２１ａ，２１ｂ，２１ｃと、第２クラッド部２２とを備えている。なお、第２ガラスファイバ２０Ａａ，２０Ａｂ，２０Ａｃにそれぞれ設けられる第２コア部２１の数としては、３つに限定されるものではなく、２つまたは４つ以上であってもよい。さらに、第２ガラスファイバ２０Ａａ，２０Ａｂ，２０Ａｃに設けられる第２コア部２１の数が異なっていても良い。
【００７４】
第１ガラスファイバ１０Ｇにおいて、中間層１４は、第１コア部１１ａ，１１ｂ，１１ｃに隣接して第１コア部１１ａ，１１ｂ，１１ｃを囲むように形成されているリング状の層である。光閉じ込め層１２は、中間層１４に隣接して中間層１４を囲むように形成されているリング状の層である。第１クラッド部１３は、光閉じ込め層１２に隣接して光閉じ込め層１２を囲むように形成されているリング状の層である。
【００７５】
第１ガラスファイバ１０Ｇの第１クラッド部１３と、第２ガラスファイバ２０Ａａ，２０Ａｂ，２０Ａｃの各第２クラッド部２２とは接触している。また、第２ガラスファイバ２０Ａａと第２ガラスファイバ２０Ａｂとの互いの第２クラッド部２２は接触している。また、第２ガラスファイバ２０Ａｂと第２ガラスファイバ２０Ａｃとの互いの第２クラッド部２２は接触している。なお、各第１クラッド部１３及び各第２クラッド部２２は、それぞれ光ファイバ１Ｌの長手方向で少なくとも一部が接触していればよい。このように、第１ガラスファイバ１０Ｇの第１クラッド部１３と、第２ガラスファイバ２０Ａａ，２０Ａｂ，２０Ａｃの各第２クラッド部２２とが、それぞれ接触していることによって、光ファイバ１Ｌの径を小さくすることができ、光ファイバ１Ｌの小型化を図ることができる。また、第１クラッド部１３及び各第２クラッド部２２の外周は、共通の保護層３０によって被覆されている。
【００７６】
第１ガラスファイバ１０Ｇの第１コア部１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、実施形態１の第１コア部１１と同様に、第１波長を有する第１光をマルチモード伝送するように構成されている。これにより、第１ガラスファイバ１０Ｇでは、伝送するエネルギー密度を増大させることができる。また、第２ガラスファイバ２０Ａａ，２０Ａｂ，２０Ａｃの第２コア部２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、実施形態１の第２コア部２１と同様に、第２光をシングルモード伝送するように構成されている。これにより、第２ガラスファイバ２０Ａａ，２０Ａｂ，２０Ａｃでは、空間多重伝送を行うことができ、伝送容量を増大させることができる。
【００７７】
光ファイバ１Ｌでは、中間層１４で第１コア部１１ａ，１１ｂ，１１ｃを囲むことによって、第１コア部１１ａ，１１ｂ，１１ｃにおける第１光の光閉じ込めを実現するとともに、光閉じ込め層１２によってその光閉じ込めを強化している。これにより、光ファイバ１Ｌは、第１コア部１１ａ，１１ｂ，１１ｃと第２コア部２１ａ，２１ｂ，２１ｃとの間のクロストークを抑制しつつ、光エネルギーと信号光とを同時に伝送することができる。
【００７８】
（実施形態９）
図１４は、実施形態９に係る光ファイバ１Ｍの模式的な断面を示す図である。光ファイバ１Ｍは、第１ガラスファイバ１０Ｈと、３つの第２ガラスファイバ２０Ａａ，２０Ａｂ，２０Ａｃと、保護層３０とを備えている。なお、第２ガラスファイバ２０Ａの数は、３つに限定されるものではなく、２つまたは４つ以上であってもよい。
【００７９】
第１ガラスファイバ１０Ｈは、４つの第１コア部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄと、４つの光閉じ込め層１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと、第１クラッド部１３とを備えている。なお、第１ガラスファイバ１０Ｈに設けられる第１コア部１１及び光閉じ込め層１２の数は、４つに限定されるものではなく、２つ、３つ、または、５つ以上であってもよい。第２ガラスファイバ２０Ａａ，２０Ａｂ，２０Ａｃは、実施形態７の第２ガラスファイバ２０Ａと同様の構成であって、３つの第２コア部２１ａ，２１ｂ，２１ｃと、第２クラッド部２２とを備えている。なお、第２ガラスファイバ２０Ａａ，２０Ａｂ，２０Ａｃにそれぞれ設けられる第２コア部２１の数としては、３つに限定されるものではなく、２つまたは４つ以上であってもよい。さらに、第２ガラスファイバ２０Ａａ，２０Ａｂ，２０Ａｃに設けられる第２コア部２１の数が異なっていても良い。
【００８０】
第１ガラスファイバ１０Ｈにおいて、光閉じ込め層１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、それぞれ第１コア部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに隣接して第１コア部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを囲むように形成されているリング状の層である。光閉じ込め層１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの外周は、共通の第１クラッド部１３によって囲まれている。
【００８１】
第１ガラスファイバ１０Ｈの第１クラッド部１３と、第２ガラスファイバ２０Ａａ，２０Ａｂ，２０Ａｃの各第２クラッド部２２とが接触している。また、第２ガラスファイバ２０Ａａと第２ガラスファイバ２０Ａｂとの互いの第２クラッド部２２が接触している。また、第２ガラスファイバ２０Ａｂと第２ガラスファイバ２０Ａｃの互いの第２クラッド部２２が接触している。なお、第１クラッド部１３及び各第２クラッド部２２は、それぞれ光ファイバ１Ｍの長手方向で少なくとも一部が接触していればよい。このように、第１ガラスファイバ１０Ｈの第１クラッド部１３と、第２ガラスファイバ２０Ａａ，２０Ａｂ，２０Ａｃの各第２クラッド部２２とが、それぞれ接触していることによって、光ファイバ１Ｍの径を小さくすることができ、光ファイバ１Ｍの小型化を図ることができる。また、第１クラッド部１３及び各第２クラッド部２２の外周は、共通の保護層３０によって被覆されている。
【００８２】
第１ガラスファイバ１０Ｈの第１コア部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、実施形態１の第１コア部１１と同様に、第１波長を有する第１光をマルチモード伝送するように構成されている。これにより、第１ガラスファイバ１０Ｈでは、伝送するエネルギー密度を増大させることができる。また、第２ガラスファイバ２０Ａの第２コア部２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、実施形態１の第２コア部２１と同様に、第２光をシングルモード伝送するように構成されている。これにより、第２ガラスファイバ２０Ａでは、空間多重伝送を行うことができ、伝送容量を増大させることができる。
【００８３】
光ファイバ１Ｍでは、第１ガラスファイバ１０Ｈにおいて、光閉じ込め層１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄで第１コア部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを囲むことによって、第１コア部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄにおける第１光の閉じ込めを実現している。また、これとともに、第１クラッド部１３で第１コア部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを囲むよりも第１コア部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄにおける第１光の光閉じ込めを強化している。これにより、光ファイバ１Ｋは、第１コア部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄと第２コア部２１ａ，２１ｂ，２１ｃとの間のクロストークを抑制しつつ、光エネルギーと信号光とを同時に伝送することができる。
【００８４】
（実施形態１０）
図１５は、実施形態１０に係る光システム１００の模式的な構成図である。この光システム１００は、受信体２００に給電用の光エネルギーと通信用の信号光とを同時に伝送する光信号・光給電複合システムであり、光入力部１１０と、図１に示す光ファイバ１とを備えている。
【００８５】
光入力部１１０は、外部から供給された給電用の光Ｌと通信用の信号光ＳＬとを受け付け、第１光である光Ｌを光ファイバ１の第１コア部１１に入力させ、第２光である信号光ＳＬを第２コア部２１に入力させる。光ファイバ１は、光Ｌを第１コア部１１でマルチモード伝送し、信号光ＳＬを第２コア部２１でシングルモード伝送し、受信体２００に出力する。これにより、受信体２００に対して光給電と信号光伝送とを同時に行うことができる。
【００８６】
光Ｌの波長（第１波長）と各信号光ＳＬの波長（第２波長）とは、同じであってもよいが、互いに異なることがクロストーク抑制上好ましい。例えば光Ｌを９００［ｎｍ］波長帯や１０００［ｎｍ］波長帯の光とし、信号光ＳＬを１３００［ｎｍ］波長帯や１５００［ｎｍ］波長帯などの光通信で一般的に使用される波長帯の光としてもよい。
【００８７】
また、信号光ＳＬに対しては、時分割多重、波長分割多重、コヒーレント通信などの、光通信に関する各種技術を適用できる。
【００８８】
第１コア部１１及び第２コア部２１にそれぞれ光を入射する方法としては、空間結合系で入射するシステム構成やバンドルファイバ系で入射するシステム構成などを適用できる。
【００８９】
光エネルギーとしての光Ｌは、例えばレーザ光を含んでいてもよい。レーザ光を出力するレーザ光源は、例えば半導体レーザ装置や光ファイバレーザ装置である。また、光Ｌは、例えば太陽光を含んでいてもよい。さらには、光Ｌはレーザ光と太陽光の両方を含んでいてもよい。
【００９０】
図１６は、光エネルギーの光入力部への入力の一例の説明図である。図示する例では、光入力部１１０は、マルチモード光ファイバ１１１に接続されたファイバ型の光合波器１１２と、集光光学系１１３，１１４とを備えている。集光光学系１１３は、太陽Ｓからの太陽光Ｌ１を集光し、光合波器１１２の入力光ファイバポート１１２ａに結合させる。集光光学系１１４は、レーザ光源ＬＳからのレーザ光Ｌ２を集光し、光合波器１１２の入力光ファイバポート１１２ｂに結合させる。入力光ファイバポート１１２ａ，１１２ｂは、それぞれ、入力された太陽光Ｌ１及びレーザ光Ｌ２を光合波部１１２ｃに伝送する。光合波部１１２ｃは、太陽光Ｌ１とレーザ光Ｌ２とを合波し、光Ｌとしてマルチモード光ファイバ１１１に出力する。
【００９１】
なお、太陽Ｓは時刻によって空における位置が変化するので、集光光学系１１３及び入力光ファイバポート１１２ａが太陽Ｓを追尾できるように追尾機構を設けることが好ましい。
【実施例】
【００９２】
（実施例１）
実施例１に係る光ファイバは、実施形態１で図１を用いて説明した光ファイバ１と同様の構成に加え、この光ファイバ１に対して、保護層３０を第１保護層とし、その第１保護層の外周にさらに第２保護層が設けられた２層被覆構造となっている。なお、第１保護層及び第２保護層の光ファイバの長手方向と直交する断面形状は真円であり、第１保護層の直径を２２０［μｍ］、第２保護層の直径を２２０［μｍ］としている。
【００９３】
実施例１の光ファイバは、第１ガラスファイバの直径が１００［μｍ］であり、第１コア部の直径が５０［μｍ］、光閉じ込め層の層厚が５［μｍ］、第１クラッド部の厚みが２０［μｍ］とした。また、第１コア部は、純石英ガラスからなり、第１コア部の領域の屈折率が略均一になるようにしている。光閉じ込め層は、第１クラッド部に対する比屈折率差が−１［％］となるようにフッ素を添加した石英ガラスで構成した。
【００９４】
第２ガラスファイバ２０の直径は８０［μｍ］であり、第２コア部の直径は８．５［μｍ］、第２クラッド部の直径は７１．５［μｍ］とした。
【００９５】
図１７は、第２ガラスファイバにおける第２コア部近傍の屈折率プロファイルを示す図である。なお、屈折率プロファイルは、純石英ガラスからなる第２クラッド部に対する比屈折率差で示している。第２コア部近傍はいわゆるステップ型の１層構造の屈折率プロファイルを有し、第２コア部の直径は２ａであり、第２クラッド部に対する第２コア部の比屈折率差はΔ１である。なお、第２ガラスファイバの構造は、図１７に示すような屈折率プロファイルを示すステップ型に限定されるものではなく、Ｗ型やトレンチ型あるいは他の屈折率プロファイルを示す構造であっても良い。
【００９６】
第２コア部の直径２ａ、及び、第２クラッド部に対する第２コア部の比屈折率差Δ１については、第２コア部の特性がＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５２Ａで定義される標準的なシングルモード光ファイバの規格（以下、Ｇ．６５２Ａ規格）に準拠するように、表１に示すような０．３８［％］、８．５［μｍ］に設定した。その結果、表１に示すように、Ｇ．６５２Ａ規格に準拠する特性であることが確認された。なお、表１において、「ＭＦＤ」はモードフィールド径である。また、「Ｅ」は１０のべき乗を表し、例えば、「５．３Ｅ−３」は「５．３×１０−３」を意味している。
【００９７】
【表１】
2020126175.tif 000003
【００９８】
第１コア部に波長９８０［ｎｍ］の光を入力し、それと同時に第２コア部に波長１５５０［ｎｍ］の光を入力し、入力したコア部とは異なるコア部から出力された光（例えば、第２コア部から出力された波長９８０［ｎｍ］の光）のパワーを測定し、これをもとに第１コア部と第２コア部との間のクロストークを測定した。すると、光閉じ込め層の効果によって、長さ１００［ｋｍ］に換算して−３０［ｄＢ］以下という問題の無いレベルのクロストーク特性であることが確認された。
【００９９】
（実施例２）
実施例２に係る光ファイバは、実施形態４で図８を用いて説明した光ファイバ１Ｇと同様の構成に加え、この光ファイバ１Ｇに対して、リング状の空隙からなる光閉じ込め層内に中空円管状の石英ガラスからなる支持管を２つ配置するとともに、保護層３０を第１保護層とし、その第１保護層の外周にさらに第２保護層が設けられた２層被覆構造となっている。なお、２つの支持管は、それぞれ第１コア部に対して第２ガラスファイバ側とは反対側に配置した。第１保護層及び第２保護層の光ファイバの長手方向と直交する断面形状は真円であり、第１保護層の直径を２００［μｍ］、第２保護層の直径を２４０［μｍ］としている。
【０１００】
実施例２の光ファイバは、第１ガラスファイバの直径が８０［μｍ］であり、第１コア部の直径を５０［μｍ］、リング状の空隙からなる光閉じ込め層の層厚を５［μｍ］、第１クラッド部の厚みを１０［μｍ］、支持管の厚みを０．５［μｍ］とした。また、第１コア部は、純石英ガラスからなり、第１コア部の領域の屈折率が略均一になるようにしている。
【０１０１】
第２ガラスファイバ２０の直径は８０［μｍ］であり、第２コア部の直径は８．５［μｍ］、第２クラッド部の直径は７１．５［μｍ］とした。
【０１０２】
第１コア部に波長９８０［ｎｍ］の光を入力し、それと同時に第２コア部に波長１５５０［ｎｍ］の光を入力し、入力したコア部とは異なるコア部から出力された光（例えば、第２コア部から出力された波長９８０［ｎｍ］の光）のパワーを測定し、これをもとに第１コア部と第２コア部との間のクロストークを測定した。すると、リング状の空隙からなる光閉じ込め層の効果によって、長さ１００［ｋｍ］に換算して−４０［ｄＢ］以下という問題の無いレベルのクロストーク特性であることが確認された。これは、リング状の空隙からなる光閉じ込め層内に、２つの支持管を第１コア部に対して第２コア部とは反対側に配置させたことによって、干渉が抑制されたと考えられる。
【符号の説明】
【０１０３】
１，１Ａ〜１Ｍ  光ファイバ
１０，１０ａ，１０ｂ，１０Ａ〜１０Ｈ  第１ガラスファイバ
１１，１１ａ〜１１ｄ  第１コア部
１２，１２ａ〜１２ｄ，１５  光閉じ込め層
１３  第１クラッド部
１４  中間層
１６，１６ａ〜１６ｃ  支持管
２０，２０ａ〜２０ｃ，２０Ａ，２０Ａａ〜２０Ａｃ  第２ガラスファイバ
２１，２１ａ〜２１ｃ  第２コア部
２２  第２クラッド部
３０  保護層
３０Ａ  内側保護層
３０Ｂ  外側保護層
３１  第１被覆層
３２  第２被覆層
１００  光システム
１１０  光入力部
１１１  マルチモード光ファイバ
１１２  光合波器
１１２ａ，１１２ｂ  入力光ファイバポート
１１２ｃ  光合波部
１１３，１１４  集光光学系
２００  受信体
Ｌ  光
Ｌ１  太陽光
Ｌ２  レーザ光
ＬＳ  レーザ光源
Ｓ  太陽
ＳＬ  信号光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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