(57)【要約】【課題】本発明は、ファイバヒューズの伝搬を停止させる効力を高く保ちつつ、ＨＡＦの多モード化の影響を防止できるファイバヒューズストッパ、光コネクタ、及び光伝送システムを提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係るファイバヒューズストッパは、光伝送経路の一部が、光の伝搬方向の長さが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の空孔アシスト光ファイバ（ＨＡＦ：Ｈｏｌｅ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｆｉｂｅｒ）である。また、本発明に係る光コネクタ及び光伝送システムは前記ファイバヒューズストッパを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送経路の一部が、光の伝搬方向の長さが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の空孔アシスト光ファイバ（ＨＡＦ：Ｈｏｌｅ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｆｉｂｅｒ）であるファイバヒューズストッパ。
【請求項２】
前記光伝送経路は、前記ＨＡＦと、前記ＨＡＦの両端に接続された単一モード光ファイバとを備えることを特徴とする請求項１に記載のファイバヒューズストッパ。
【請求項３】
伝搬する光の波長領域において、前記ＨＡＦのモードフィールド径と前記単一モード光ファイバのモードフィールド径とが略等しいことを特徴とする請求項２に記載のファイバヒューズストッパ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のファイバヒューズストッパを備える光コネクタ。
【請求項５】
２つの光伝送装置間を接続する光ファイバ伝送路を備え、
前記光ファイバ伝送路は、
請求項１から３のいずれかに記載のファイバヒューズストッパを含むことを特徴とする光伝送システム。
【請求項６】
２つの光伝送装置間を接続する光ファイバ伝送路を備え、
前記光ファイバ伝送路は、
請求項４に記載の光コネクタを含むことを特徴とする光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、数Ｗ（ワット）オーダの高パワーの光を光ファイバに入力、伝送したときに生じうるファイバヒューズ現象を停止もしくは抑制し、伝送装置や光ファイバ伝送路を保護するファイバヒューズストッパ、光コネクタ、及び光伝送システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、インターネットの進展などによって、光ファイバ通信における伝送容量拡大への要求は日々強まっており、既にバックボーンネットワークの光ファイバに入力される光パワーは１Ｗに近づいている。将来的にさらなる増大が予想される。一方、従来の光ファイバに数Ｗの光が入力されている状況において、曲げ、切断、加熱などをきっかけとしてファイバコア部に局所的高温部が生じ、これが高温のプラズマ状態となり、光源部に向かって伝搬していく現象（ファイバヒューズ）が生じることが知られている。
【０００３】
発生したファイバヒューズを停止させない場合には、発生点から光源までの光ファイバ伝送路を破壊するだけに留まらず、光源（伝送装置）までも破壊してしまう。そのため、ファイバヒューズ現象を発生させない、あるいは発生したファイバヒューズの伝搬を停止させる方法が強く求められている。
【０００４】
入力パワーをある値よりも小さくするとファイバヒューズの伝搬が停止するが、この値を伝搬閾値と呼んでいる。従来の光ファイバであるＳＭＦ（１．３  ｕｍ帯ゼロ分散ファイバ）やＤＳＦ（分散シフトファイバ）における伝搬閾値は、それぞれ１．５  Ｗ、１．２  Ｗ程度であると報告されている。
【０００５】
そこで、伝送路におけるファイバヒューズ対策として、これまで各種のヒューズストッパが提案されている。ヒューズストッパを用いる際は、入力光パワーをストッパ部分における伝搬閾値以下に設定しておけば、仮にストッパ以外の部分でヒューズが発生したとしても、ストッパ部でヒューズが停止し、残った伝送路と光源部を保護できる。ヒューズストッパとしては、光伝送路の一部に伝搬閾値が特に高いファイバを小型の光部品（ヒューズストッパ）として挿入するものが提案されている。
【０００６】
具体的には、非特許文献１から非特許文献３のものや、それらより更に高い伝搬閾値を有するファイバ（ＨＡＦやフォトニック結晶ファイバ（ＰＣＦ：Ｐｈｏｔｏｎｉｃ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｆｉｂｅｒ））からなるヒューズストッパ（例えば、特許文献１を参照。）などが報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１６３８０２号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】藤田他、「ＧＩファイバによるファイバヒューズの遮断」、２００４年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会、Ｂ−１０−５、２００４
【非特許文献２】柳他、「ファイバ・ヒューズ遮断部品の開発」、信学技報、  ＯＰＥ２００４−１７８、２００４
【非特許文献３】Ｅ．Ｍ．Ｄｉａｎｏｖ．ｅｔ．ａｌ．、“Ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｉｌｉｃａ  ｆｉｂｅｒ  ｃｌａｄｄｉｎｇ  ｂｙ  ｔｈｅ  ｆｕｓｅ  ｅｆｆｅｃｔ”、ＯＰＴＩＣＳ  ＬＥＴＴＥＲＳ、２９、１６、ｐ．ｐ．１８５２−１８５４、２００４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＨＡＦを用いてファイバヒューズの伝搬を停止させる場合、空孔を比較的コアに近い場所に配置した構造でファイバヒューズの伝搬を停止させる効力を高めることができる。しかしながら、そのような構造にすると、使用波長帯においてＨＡＦの多モード化が容易に発生するという課題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、前記課題を解決するために、ファイバヒューズの伝搬を停止させる効力を高く保ちつつ、ＨＡＦの多モード化の影響を防止できるファイバヒューズストッパ、光コネクタ、及び光伝送システム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】
【００１１】
ファイバヒューズの伝搬停止力を向上させる際に発生が懸念されるＨＡＦの多モード化の影響をできるだけ抑えるために、ＨＡＦの長さを短くすることが望まれる。特許文献１では、上記課題を解決するべくＨＡＦの長さを０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下としている。本発明者らは、さらにＨＡＦの長さを短くするべく鋭意検討した結果、長さ０．５ｍｍ未満のＨＡＦを用いてファイバヒューズを停止できることを見出した。すなわち、上記目的を達成するために、本発明に係るファイバヒューズストッパは、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ未満のＨＡＦを用いることとした。
【００１２】
具体的には、本発明に係るファイバヒューズストッパは、光伝送経路の一部が、光の伝搬方向の長さが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の空孔アシスト光ファイバ（ＨＡＦ：Ｈｏｌｅ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｆｉｂｅｒ）である。光伝送路の途中に当該長さのＨＡＦを配置することで、ファイバヒューズの伝搬を停止させる効力を高く保ちつつ、ＨＡＦの多モード化の影響を防止できる。
【００１３】
本発明に係るファイバヒューズストッパの前記光伝送経路は、前記ＨＡＦと、前記ＨＡＦの両端に接続された単一モード光ファイバとを備える。
【００１４】
本発明に係るファイバヒューズストッパは、伝搬する光の波長領域において、前記ＨＡＦのモードフィールド径と前記単一モード光ファイバのモードフィールド径とが略等しいことを特徴とする。光ファイバ伝送路内に当該ＨＡＦを配置する際に挿入損失を低減することができる。
【００１５】
本発明に係る光コネクタは、前記ファイバヒューズストッパを備える。ＨＡＦの長さが短いため、光コネクタ内に収めることができる。
【００１６】
本発明に係る光伝送システムは、２つの光伝送装置間を接続する光ファイバ伝送路を備え、前記光ファイバ伝送路は、前記ファイバヒューズストッパを含む。
【００１７】
本発明に係る光伝送システムは、２つの光伝送装置間を接続する光ファイバ伝送路を備え、前記光ファイバ伝送路は、前記光コネクタを含む。
【００１８】
本発明に係るファイバヒューズストッパ、光コネクタ、及び光伝送システムは、ＨＡＦによる他モード化を抑えることができ、挿入損失が十分に小さく、高い入力パワー時に発生したファイバヒューズを停止させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、ファイバヒューズの伝搬を停止させる効力を高く保ちつつ、ＨＡＦの多モード化の影響を防止できるファイバヒューズストッパ、光コネクタ、及び光伝送システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明で用いるＨＡＦの断面図の一例を示す図である。
【図２】本発明で用いるファイバヒューズストッパの光伝送路内での使用の一例を示す図である。
【図３】本発明で用いるファイバヒューズストッパの通信局内での運用の一例を示す図である。
【図４】本発明で用いるファイバヒューズストッパを光ファイバコネクタに適用する例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２２】
（実施形態１）
本実施形態は、本発明に係るファイバヒューズストッパに用いられるＨＡＦの断面内の構造の例と光伝送路内での使用例に関するものである。
【００２３】
図１は、本実施形態のファイバヒューズストッパ１０に用いるＨＡＦの断面図の一例である。ＨＡＦは、コア部１１、クラッド部１２、及び空孔１３から成る。コア部１１とクラッド部１２の比屈折率差Δは典型的には０．３〜０．４％程度の値とし、コア半径ａは典型的には３．５〜５μｍ程度の値とすればよい。なお、比屈折率差Δ及びコア半径ａはこれらに限定されるものではない。
【００２４】
空孔１３の直径ｄは２〜１０μｍ程度の値とすれば良く、空孔１３の個数は典型的には１〜２０程度の値とすればよい。なお、空孔１３の直径ｄ及び個数はこれらに限定されるものではない。
【００２５】
断面中心から空孔１３までの最短距離Ｒは、断面中心からそれぞれの空孔１３への内接円を描いた時、これらの内接円の半径の最小値と定義される。Ｒは典型的には３．５〜１０μｍ程度の値とすればよい。
【００２６】
空孔直径ｄが大きいほどファイバヒューズ伝搬を停止させる働きが強くなるので、Ｒが大きい場合にはｄも大きくすることが好ましい。また空孔１３の断面内の位置はクラッド部１２の領域に限定されず、空孔１３の全体または一部がコア部１１の領域に含まれても良い。
【００２７】
図２は、ファイバヒューズストッパを備える光ファイバ伝送路の一例である。光ファイバ伝送路は２つの光伝送装置間を接続する。図２では、光伝送装置として光源２２と受光器２３を示している。ファイバヒューズストッパ１０は、ＨＡＦである。伝送用光ファイバ２１は、ファイバヒューズストッパ１０よりもヒューズ伝搬閾値が低い。
【００２８】
伝送用光ファイバ２１の間にファイバヒューズストッパ１０を挿入して、光源２２の出力光パワーをファイバヒューズストッパ１０のヒューズ伝搬閾値以下にあらかじめ設定しておく。このように設定すれば、仮にファイバヒューズが伝送用光ファイバ２１中の受光器２３近傍の地点で発生した場合、発生したファイバヒューズをファイバヒューズストッパ１０で停止させることができる。
【００２９】
ファイバヒューズストッパ１０は光源２２に近い位置に設置することが望ましい。光源２２を確実に保護することができる。また、必要に応じて、複数個のファイバヒューズストッパ１０を複数個所に用いても良い。
【００３０】
つまり、４Ｗ付近、もしくはそれを大きく超えるような大パワーの光を従来の商用光ファイバなどによる光伝送路に入力する場合、本実施形態のファイバヒューズストッパ１０を伝送路途中の適切な位置に挿入することで、仮にファイバヒューズが発生してもファイバヒューズストッパ１０がこれを停止でき、伝送路及び伝送装置を保護することができる。
【００３１】
光ファイバ伝送路内に使用するという観点から、ファイバヒューズストッパ１０は、挿入（接続）損失が小さいことが望ましい。ファイバヒューズストッパの挿入損失を低減するためには、光ファイバ伝送路として用いられる商用の単一モードファイバ（ＳＭＦやＤＳＦなど）のモードフィールド径とファイバヒューズストッパ１０であるＨＡＦのモードフィールド径を概略一致させることが有効となる。
【００３２】
本実施形態のファイバヒューズストッパの効果を説明する。伝送用光ファイバ２１としてＳＭＦを用い、ファイバヒューズストッパ１０として長さ０．５ｍｍ未満（０．４５ｍｍ）のＨＡＦを用いて、波長１４８０ｎｍで入力パワーが５Ｗの時、ファイバヒューズが停止することを実験で確認した。この時用いたＨＡＦのコア径、空孔径、およびＲの値は、それぞれ９、９．１、９．３μｍであった。また、空孔数は６であった。ＳＭＦを伝搬してきたファイバヒューズは、ＳＭＦとＨＡＦの接続点から約６０μｍだけＨＡＦ内に侵入して停止した。ＨＡＦ内への侵入長が約６０μｍであることから、ファイバヒューズストッパ１０としてのＨＡＦ長は、０．１ｍｍ以上あれば良いことがわかる。
【００３３】
（実施形態２）
本実施形態は、本発明のファイバヒューズストッパの通信局内での適用に関するものである。
【００３４】
図３は、本実施形態のファイバヒューズストッパを通信局内で適用する一例を説明する図である。図３の光通信システムは、光源を含む伝送装置３１、光ファイバコード（３２、３３、３４）、光ファイバケーブル３５、通信局内の光ファイバ心線の局内側収容架３６、通信局内の光ファイバ心線の伝送路側収容架３７である。ユーザ宅にも伝送装置がある（不図示）。光ファイバコード（３２、３３、３４）及び光ファイバケーブル３５で光ファイバ伝送を構成する。
【００３５】
伝送装置３１を確実に保護するという観点からは、ファイバヒューズストッパは伝送装置３１に近い、ユーザビルや宅内、通信局内に用いることが望ましい。図３の構成において、ファイバヒューズストッパは、光ファイバコード（３２、３３、３４）のうちの一部もしくはすべてに用いることができる。
【００３６】
（実施形態４）
本実施形態は、本発明のファイバヒューズストッパのＳＣ、ＦＣ、ＭＵなどの光コネクタへの適用に関するものである。
【００３７】
長さ０．５ｍｍ未満のＨＡＦを光コネクタの内部に設置すれば、光コネクタでファイバヒューズを停止させることができる。
【００３８】
図４は、本実施形態のファイバヒューズストッパを内蔵する光コネクタ４０を説明する図である。既存の光ファイバ４１は従来のＳＭＦ又はＤＳＦである。光コネクタ４０は、ファイバヒューズストッパ１０（ＨＡＦ）を光ファイバ４１の間に設置する。
【００３９】
前記ファイバヒューズストッパを内蔵する光コネクタを、実施形態３を説明する図３における接続点における接続に用いることによってもファイバヒューズを停止させることができる。
【００４０】
（他の実施形態）
実施形態１から４では、現在光通信で使用されている波長１５００ｎｍ近傍でのファイバヒューズを停止することで説明した。さらに、短波長、例えば、１０００ｎｍ帯や可視域などの波長域用のファイバヒューズストッパは、短波長化に伴いモードフィールド直径（ＭＦＤ）が減少するためＲの値を１５００ｎｍ帯の場合よりも小さく設定するとよい。逆に、長波長用のファイバヒューズストッパは、長波長化に伴いＭＦＤが増加するためＲの値を１５００ｎｍ帯の場合よりも少し大きく設定してもよい。
【００４１】
なお、上記実施形態では、ＨＡＦ自体をファイバヒューズストッパとして説明しているが、ＨＡＦの両端を光ファイバで挟んだ構造の光伝送路も本発明のファイバヒューズストッパである。
【００４２】
以下は、本実施形態のファイバヒューズストッパ、光コネクタ、及び光伝送システムを説明したものである。
＜課題＞
ファイバヒューズの伝搬を停止させる効力が高いこと、そしてＨＡＦの多モード化の影響を防止できること、という相反する事象を解決できるファイバヒューズストッパ、光コネクタ、及び光伝送システムを提供することを課題とする。
【００４３】
＜手段＞
（１）：
ＨＡＦの両端に、該ＨＡＦのモードフィールド径と略等しいモードフィールド径を有する単一モード光ファイバが接続されており、該ＨＡＦの長さが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ未満であることを特徴とするファイバヒューズストッパ。
（２）：
上記（１）のファイバヒューズストッパを備える光コネクタ。
（３）：
２つの光伝送装置間を接続する光ファイバ伝送路を備え、前記光ファイバ伝送路は、上記（１）のファイバヒューズストッパまたは上記（２）の光コネクタと伝送用光ファイバとが接続されていることを特徴とする光伝送システム。
【００４４】
＜効果＞
本発明は、挿入損失が十分に小さく、高い入力パワー時に発生したファイバヒューズを停止させるファイバヒューズストッパ、光コネクタ、光伝送システムを提供することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０：ファイバヒューズストッパ（ＨＡＦ）
１１：コア部
１２：クラッド部
１３：空孔
２１：伝送用光ファイバ
２２：光源
２３：受光器
３１：伝送装置
３２、３３、３４：光ファイバコード
３５：光ファイバ伝送路又は光ファイバケーブル
３６、３７：収容架
４０：光コネクタ
４１：光ファイバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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