(57)【要約】      （修正有）【課題】断面において複数のコアが対称性を有するように配置されている場合であっても容易に各コアを識別することができ、且つ、ファイバ外径の拡大およびコア間クロストークの悪化を抑制することができるマルチコア光ファイバを提供する。【解決手段】マルチコア光ファイバ１Ａは、コア１０〜１６と、視認用マーカ２０と、これらコア１０〜１６および視認用マーカ２０を取り囲む共通のクラッド３０とを備える。コア１０〜１６および視認用マーカ２０はファイバ軸方向に延在している。視認用マーカ２０の屈折率はクラッド３０の屈折率と異なる。ファイバ軸に垂直な断面において、コア１０〜１６は、６回の回転対称性および線対称性を有するように配置されている。その対称性を破る位置に視認用マーカ２０が配置されている。視認用マーカ２０は、ファイバ中心を中心としコア１０〜１６を内包する最小の直径をもつ円の内側に配置されている。【選択図】図２
2014197094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコアと、視認用マーカと、これら複数のコアおよび視認用マーカを取り囲む共通のクラッドとを備え、
前記コア，前記視認用マーカおよび前記クラッドそれぞれが石英ガラスを主成分とし、
前記複数のコアおよび前記視認用マーカがファイバ軸方向に延在し、
前記視認用マーカの屈折率が前記クラッドの屈折率と異なり、
ファイバ軸に垂直な断面において、前記複数のコアが対称性を有するように配置され、前記視認用マーカが前記対称性を破る位置に配置されており、
前記視認用マーカが、ファイバ中心を中心とし前記複数のコアを内包する最小の直径をもつ円の内側に配置されている、
ことを特徴とするマルチコア光ファイバ。
【請求項２】
前記視認用マーカの少なくとも一部の領域の屈折率が前記クラッドの屈折率より高いことを特徴とする請求項１に記載のマルチコア光ファイバ。
【請求項３】
前記視認用マーカの規格化周波数が前記複数のコアのうちの何れのコアの規格化周波数に対しても５％以上異なることを特徴とする請求項２に記載のマルチコア光ファイバ。
【請求項４】
前記視認用マーカの周縁に前記クラッドの屈折率より低い屈折率を有する周縁部が設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のマルチコア光ファイバ。
【請求項５】
前記視認用マーカの屈折率が前記クラッドの屈折率より低いことを特徴とする請求項１に記載のマルチコア光ファイバ。
【請求項６】
前記クラッドに対する前記視認用マーカの相対屈折率差が−０.１％以下であることを特徴とする請求項５に記載のマルチコア光ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチコア光ファイバに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マルチコア光ファイバは、ファイバ軸方向に延在する複数のコアが共通のクラッドで覆われている。複数のコアそれぞれが光学的に独立した光導波路として機能するので、マルチコア光ファイバは大容量の情報を伝送することができる。
【０００３】
一般に、マルチコア光ファイバのファイバ軸に垂直な断面において複数のコアは対称性（回転対称性または線対称性）を有するように配置される。複数のコアが対称性を有するように配置されることにより、断面においてコアが高密度に配置され、且つ、コア間のクロストークが抑制される。
【０００４】
例えば、ファイバ軸に垂直な断面において、中央にコアが配置され、このコアを中心とする円の周上に等間隔に６個のコアが配置される。これら７個のコアは６回の回転対称性を有するように配置されている。
【０００５】
このように断面において複数のコアが対称性を有するように配置されている場合、対称関係にあるコアを識別することができない。上記の例では、円周上の６個のコアそれぞれを識別することができない。仮にこれら６個のコアの間でコア径や屈折率が異なっているとしても、これら６個のコアそれぞれを識別することは困難である。
【０００６】
このような問題点を解消する為の発明が特許文献１，２に開示されている。これらの文献に開示された発明のマルチコア光ファイバでは、共通のクラッド中に複数のコアと同様に視認用マーカがファイバ軸方向に延在するように設けられる。この視認用マーカは、クラッドの屈折率と異なる屈折率を有し視認性を有する。また、ファイバ軸に垂直な断面において、複数のコアが対称性を有するように配置される一方で、視認用マーカが該対称性を破る位置に配置される。このような視認用マーカが設けられることより、複数のコアそれぞれを識別することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１７００９９号公報
【特許文献２】国際公開第２０１０／０７３８２１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の文献に開示された発明のマルチコア光ファイバでは、複数のコアの配置をそのままにして視認性マーカを設ける場合、ファイバ外径が太くなる。或いは、ファイバ外径をそのままにして視認性マーカを設ける場合、コア間隔が狭くなって、コア間クロストークが悪化する可能性がある。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、断面において複数のコアが対称性を有するように配置されている場合であっても容易に各コアを識別することができ、且つ、ファイバ外径の拡大およびコア間クロストークの悪化を抑制することができるマルチコア光ファイバ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】
【００１０】
本発明のマルチコア光ファイバは、複数のコアと、視認用マーカと、これら複数のコアおよび視認用マーカを取り囲む共通のクラッドとを備え、コア，視認用マーカおよびクラッドそれぞれが石英ガラスを主成分とし、複数のコアおよび視認用マーカがファイバ軸方向に延在し、視認用マーカの屈折率がクラッドの屈折率と異なり、ファイバ軸に垂直な断面において、複数のコアが対称性を有するように配置され、視認用マーカが対称性を破る位置に配置されており、視認用マーカが、ファイバ中心を中心としすべての複数のコアを内包する最小の直径をもつ円の内側に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明のマルチコア光ファイバは、視認用マーカの少なくとも一部の領域の屈折率がクラッドの屈折率より高いのが好適である。このとき、視認用マーカの規格化周波数が複数のコアのうちの何れのコアの規格化周波数に対しても５％以上異なるのが好適であり、また、視認用マーカの周縁にクラッドの屈折率より低い屈折率を有する周縁部が設けられているのが好適である。
【００１２】
本発明のマルチコア光ファイバは、視認用マーカの屈折率がクラッドの屈折率より低いのが好適である。このとき、クラッドに対する視認用マーカの相対屈折率差が−０.１％以下であるのが好適である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のマルチコア光ファイバは、断面において複数のコアが対称性を有するように配置されている場合であっても容易に各コアを識別することができ、且つ、ファイバ外径の拡大およびコア間クロストークの悪化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】比較例のマルチコア光ファイバ２の断面図である。
【図２】第１実施形態のマルチコア光ファイバ１Ａの断面図である。
【図３】第１実施形態の変形例のマルチコア光ファイバ１Ｂの断面図である。
【図４】第２実施形態のマルチコア光ファイバ１Ｃの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
図１は、比較例のマルチコア光ファイバ２の断面図である。この図は、ファイバ軸に垂直な断面を示している。比較例のマルチコア光ファイバ２は、７個のコア１０〜１６と、視認用マーカ２０と、これらコア１０〜１６および視認用マーカ２０を取り囲む共通のクラッド３０とを備える。コア１０〜１６および視認用マーカ２０はファイバ軸方向に延在している。コア１０〜１６それぞれの屈折率はクラッドの屈折率３０より高い。視認用マーカ２０の屈折率はクラッド３０の屈折率と異なる。コア１０〜１６および視認用マーカ２０それぞれの断面形状は円形である。
【００１７】
コア１０〜１６，視認用マーカ２０およびクラッド３０それぞれは、石英ガラスを主成分として、必要に応じて屈折率調整用の不純物が添加される。例えば、コア１０〜１６および視認用マーカ２０それぞれはＧｅＯ２を添加された石英ガラスであって、クラッド３０は純石英ガラスである。或いは、例えば、コア１０〜１６および視認用マーカ２０それぞれは純石英ガラスであって、クラッド３０はＦ元素を添加された石英ガラスである。
【００１８】
ファイバ軸に垂直な断面において、コア１０は中央に配置され、６個のコア１１〜１６はコア１０を中心とする円の円周上に等間隔に配置されている。すなわち、コア１０〜１６は、６回の回転対称性および線対称性を有するように配置されている。その対称性を破る位置に視認用マーカ２０が配置されている。コア１０〜１６および視認用マーカ２０の全体の配置は対称性を有していない。
【００１９】
コア１０〜１６および視認用マーカ２０の全体の配置が対称性を有しないようにするためには、視認用マーカ２０は、例えば、コア１０〜１６のうちの任意の２つのコアからの距離が異なるように配置されればよい。このような配置によりマルチコア光ファイバ２の断面構造が対称性を失うから、断面を観察してコア１０〜１６に対する視認用マーカ２０の位置を検出することにより、コア１０〜１６それぞれを容易に識別することができる。
【００２０】
この比較例のマルチコア光ファイバ２では、ファイバ軸に垂直な断面において、コア１０〜１６を内包する最小の直径をもつ円の外側に視認用マーカ２０が配置されている。このことから、コア１０〜１６の配置をそのままにして視認性マーカ２０を設ける場合、ファイバ外径が太くなる。或いは、ファイバ外径をそのままにして視認性マーカ２０を設ける場合、コア間隔が狭くなって、コア間クロストークが悪化する可能性がある。
【００２１】
以下に説明する本実施形態のマルチコア光ファイバ１Ａ〜１Ｃは、このような比較例のマルチコア光ファイバ２が有する問題点を解消し得るものである。
【００２２】
図２は、第１実施形態のマルチコア光ファイバ１Ａの断面図である。この図も、ファイバ軸に垂直な断面を示している。マルチコア光ファイバ１Ａは、７個のコア１０〜１６と、視認用マーカ２０と、これらコア１０〜１６および視認用マーカ２０を取り囲む共通のクラッド３０とを備える。コア１０〜１６および視認用マーカ２０はファイバ軸方向に延在している。コア１０〜１６それぞれの屈折率はクラッドの屈折率３０より高い。視認用マーカ２０の屈折率はクラッド３０の屈折率と異なる。コア１０〜１６および視認用マーカ２０それぞれの断面形状は円形である。
【００２３】
コア１０〜１６，視認用マーカ２０およびクラッド３０それぞれは、石英ガラスを主成分として、必要に応じて屈折率調整用の添加物が加えられている。例えば、コア１０〜１６および視認用マーカ２０それぞれはＧｅＯ２が添加された石英ガラスであって、クラッド３０は純石英ガラスである。或いは、例えば、コア１０〜１６および視認用マーカ２０それぞれは純石英ガラスであって、クラッド３０はＦ元素が添加された石英ガラスである。
【００２４】
或いは、例えば、コア１０〜１６それぞれはＧｅＯ２が添加された石英ガラスであり、視認用マーカ２０はＦ元素が添加された石英ガラスであって、クラッド３０は純石英ガラスである。或いは、例えば、コア１０〜１６それぞれは純石英ガラスであり、クラッド３０はＦ元素が添加された石英ガラスであって、視認用マーカ２０はクラッドより高濃度にＦ元素が添加された石英ガラスである。
【００２５】
コア１０〜１６それぞれのコア径は、同一であってもよいし、同一でなくてもよい。また、コア１０〜１６それぞれの屈折率は、同一であってもよいし、同一でなくてもよい。
【００２６】
ファイバ軸に垂直な断面において、コア１０は中央に配置され、６個のコア１１〜１６はコア１０を中心とする円の円周上に等間隔に配置されている。すなわち、コア１０〜１６は、６回の回転対称性および線対称性を有するように配置されている。その対称性を破る位置に視認用マーカ２０が配置されている。コア１０〜１６および視認用マーカ２０の全体の配置は対称性を有していない。
【００２７】
視認用マーカ２０とファイバ中心との間の距離は、７個のコア１０〜１６それぞれとファイバ中心との間の距離の最大値より小さい。視認用マーカ２０は、ファイバ中心を中心とし７個のコア１０〜１６を内包する最小の直径をもつ円の内側に配置されている。
【００２８】
コア１０〜１６および視認用マーカ２０の全体の配置が対称性を有しないようにするためには、視認用マーカ２０は、例えば、コア１０〜１６のうちの任意の２つのコアからの距離が異なるように配置されればよい。或いは、図３に示されるマルチコア光ファイバ１Ｂの断面構造のように、コア１３とコア１５とを互いに結ぶ線分の延長線上に視認用マーカ２０が配置されてもよい。このような配置によりマルチコア光ファイバ１Ａの断面構造が対称性を失うから、断面を観察してコア１０〜１６に対する視認用マーカ２０の位置を検出することにより、コア１０〜１６それぞれを容易に識別することができる。また、光ファイバ１Ａは、視認用マーカも石英ガラスであるので、製造中や製造後の異物の混入の観点、製造の難易度の観点から、視認用マーカを空孔で形成した形態よりも有利である。
【００２９】
なお、視認用マーカ２０の視認性を確保するため、視認用マーカ２０の屈折率はクラッド３０の屈折率より高くてもよく、低くてもよい。視認用マーカ２０の屈折率をクラッド３０の屈折率より高くした場合、視認用マーカ２０を光が伝搬することができるようになり、視認用マーカ２０の視認性が高まる。この場合、コア１０〜１６と視認用マーカ２０との間のクロストークを抑制するために、視認用マーカ２０の規格化周波数は、コア１０〜１６のうちの何れのコアの規格化周波数に対しても５％以上異なることが好ましい。
【００３０】
一方、視認用マーカ２０の屈折率をクラッド３０の屈折率より低くすれば、視認用マーカ２０を光が伝搬できないので、視認用マーカ２０とコア１０〜１６との間でクロストークが本質的に生じないというメリットがある。光が視認用マーカ２０を伝搬することができなくても、側面からの観察によりマルチコア光ファイバ１Ａの向きを識別することが可能である。あるいは、ファイバ端面に照明を当てることで、視認用マーカ２０を認識することもできる。この場合、視認用マーカ２０とクラッド３０との区別を容易にするという観点から、クラッド３０に対する視認用マーカ２０の相対屈折率差が−０.１％以下であるのが好ましい。
【００３１】
図４は、第１実施形態のマルチコア光ファイバ１Ｃの断面図である。この図も、ファイバ軸に垂直な断面を示している。マルチコア光ファイバ１Ｃは、７個のコア１０〜１６と、視認用マーカ２０と、これらコア１０〜１６および視認用マーカ２０を取り囲む共通のクラッド３０と、視認用マーカ２０の周縁に設けられた周縁部２１とを備える。この第２実施形態のマルチコア光ファイバ１Ｃは、図２に示された第１実施形態のマルチコア光ファイバ１Ａの構成と比較すると、周縁部２１を更に備える点で相違する。
【００３２】
周縁部２１は、視認用マーカ２０の周縁に設けられており、クラッド３０の屈折率より低い屈折率を有する。例えば、クラッド３０は純石英ガラスであって、視認用マーカ２０はＧｅＯ２を添加された石英ガラスであり、周縁部２１はＦ元素を添加された石英ガラスである。
【００３３】
このようにすることにより、第２実施形態のマルチコア光ファイバ１Ｃは、第１実施形態のマルチコア光ファイバ１Ａと同様の効果を奏する他、視認用マーカ２０の周縁に低屈折率の周縁部２１が設けられていることにより、コア１０〜１６と視認用マーカ２０との間のクロストークが抑制される。
【００３４】
以上のように、本実施形態のマルチコア光ファイバ１Ａ，１Ｂ，１Ｃでは、視認用マーカ２０は、ファイバ中心を中心とし７個のコア１０〜１６を内包する最小の直径をもつ円の内側に配置されている。これにより、７個のコア１０〜１６の配置をそのままにして視認性マーカ２０を設けることができ、ファイバ外径の拡大およびコア間クロストークの悪化を抑制することができる。
【００３５】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、コアはコア・クラッド間の屈折率差により光を導波するものでなく、フォトニックバンドギャップにより光を導波するものであってもよい。また、コアの個数は７個でなくてもよく任意である。断面におけるコアの配置の対称性は６回対称でなく４回対称等であってもよい。視認用マーカの個数は１個でなくてもよく複数個であってもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１Ａ〜１Ｃ…マルチコア光ファイバ、１０〜１６…コア、２０…視認用マーカ、２１…周縁部、３０…クラッド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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