(57)【要約】  使用波長帯域に含まれる波長を有する少なくとも１つの光信号を出力する光送信手段と、前記光送信手段に接続し、コア部と該コア部の外周に位置し該コア部の周囲に三角格子を形成するように配置した複数の空孔を有するクラッド部とを有し、前記光信号をシングルモードで伝送し、前記使用波長帯域に含まれる波長において直径２０ｍｍで曲げた場合の曲げ損失が５ｄＢ／ｍ以下であるホーリーファイバと、を備えたことを特徴とする光伝送システムを提供する。
2009107414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用波長帯域に含まれる波長を有する少なくとも１つの光信号を出力する光送信手段と、
前記光送信手段に接続し、コア部と該コア部の外周に位置し該コア部の周囲に三角格子を形成するように配置した複数の空孔を有するクラッド部とを有し、前記光信号をシングルモードで伝送し、前記使用波長帯域に含まれる波長において直径２０ｍｍで曲げた場合の曲げ損失が５ｄＢ／ｍ以下であるホーリーファイバと、
を備えたことを特徴とする光伝送システム。
【請求項２】
使用波長帯域に含まれる波長を有する少なくとも１つの光信号を出力する光送信手段と、
前記光送信手段に接続し、互いに離隔して配置した複数のコア部と該各コア部の外周に位置し該各コア部の周囲に三角格子を形成するように配置した複数の空孔を有するクラッド部とを有し、前記各コア部において、前記光信号をシングルモードで伝送するとともに前記使用波長帯域に含まれる波長において直径２０ｍｍで曲げた場合の曲げ損失が５ｄＢ／ｍ以下であるホーリーファイバと、
前記光信号を前記複数のコア部のいずれかに合波する光合波手段と、
前記ホーリーファイバが伝送した前記光信号を該ホーリーファイバから分波する光分波手段と、
前記光分波手段が分波した前記光信号を受信する光受信手段と、
を備えたことを特徴とする光伝送システム。
【請求項３】
前記ホーリーファイバは、前記複数のコア部のうち任意の２つのコア部間に４つ以上の空孔が存在するように該複数のコア部を配置したことを特徴とする請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項４】
前記ホーリーファイバに、前記複数のコア部の間の干渉を抑制するために故意に曲げおよび／または側圧を印加する印加手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２または３に記載の光伝送システム。
【請求項５】
前記ホーリーファイバは、前記空孔の孔径をｄ［μｍ］、前記三角格子の格子定数をΛ［μｍ］とすると、ｄ／Λが０．４３以下であり、前記使用波長帯域に含まれる最も短い波長をλｓ［μｍ］とすると、Λ≦−０．５１８λｓ２＋６．３６１７λｓ＋１．７４６８が成り立つことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の光伝送システム。
【請求項６】
前記ホーリーファイバは、Λ≦−０．７３９λｓ２＋６．３１１５λｓ＋１．５６８７が成り立つことを特徴とする請求項５に記載の光伝送システム。
【請求項７】
前記ホーリーファイバは、前記使用波長帯域に含まれる波長において閉じ込め損失が０．０１ｄＢ／ｋｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の光伝送システム。
【請求項８】
前記ホーリーファイバは、前記空孔の孔径をｄ［μｍ］、前記三角格子の格子定数をΛ［μｍ］とすると、ｄ／Λが０．４３以下であり、前記空孔が前記コア部を囲むように形成している空孔層数が５層であり、前記使用波長帯域に含まれる最も長い波長をλｌ［μｍ］とすると、Λ≧−０．１４５２λｌ２＋２．９８２λｌ＋０．１１７４が成り立つことを特徴とする請求項７に記載の光伝送システム。
【請求項９】
前記ホーリーファイバは、Λ≧−０．０８０１λｌ２＋３．６１９５λｌ＋０．３２８８が成り立つことを特徴とする請求項８に記載の光伝送システム。
【請求項１０】
前記ホーリーファイバは、前記空孔の孔径をｄ［μｍ］、前記三角格子の格子定数をΛ［μｍ］とすると、ｄ／Λが０．４３以下であり、前記空孔が前記コア部を囲むように形成している空孔層数が４層であり、前記使用波長帯域に含まれる最も長い波長をλｌ［μｍ］とすると、Λ≧−２．０４１６λｌ２＋１２．８７λｌ＋１．７４３７が成り立つことを特徴とする請求項７に記載の光伝送システム。
【請求項１１】
前記ホーリーファイバは、前記空孔の孔径をｄ［μｍ］、前記三角格子の格子定数をΛ［μｍ］とすると、ｄ／Λが０．４３以下であり、前記空孔が前記コア部を囲むように形成している空孔層数が６層であり、前記使用波長帯域に含まれる最も長い波長をλｌ［μｍ］とすると、Λ≧−０．０９９５λｌ２＋２．４３８λｌ＋０．３３７が成り立つことを特徴とする請求項７に記載の光伝送システム。
【請求項１２】
前記光送信手段は、前記使用波長帯域が０．５５〜１．７μｍから選択され、
前記ホーリーファイバは、前記空孔の孔径をｄ［μｍ］、前記三角格子の格子定数をΛ［μｍ］とすると、Λが５μｍであり、ｄ／Λが０．４３であり、前記使用波長帯域に含まれる波長において閉じ込め損失が０．０１ｄＢ／ｋｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の光伝送システム。
【請求項１３】
前記光送信手段は、前記使用波長帯域が１．０〜１．７μｍから選択され、
前記ホーリーファイバは、前記空孔の孔径をｄ［μｍ］、前記三角格子の格子定数をΛ［μｍ］とすると、Λが７μｍであり、ｄ／Λが０．４３であり、前記使用波長帯域に含まれる波長において直径２０ｍｍで曲げた場合の曲げ損失が１ｄＢ／ｍ以下であるとともに閉じ込め損失が０．００１ｄＢ／ｋｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の光伝送システム。
【請求項１４】
複数のコア部と、
前記複数のコア部のそれぞれの外周に位置するクラッド部とを備え、
前記複数のコア部は、前記クラッド部の中心軸の回りに回転対称となる配置を基準配置とした場合、前記複数のコア部のうち、少なくとも１つのコア部が前記基準配置からずれた位置に配置していることを特徴とするマルチコア光ファイバ。
【請求項１５】
複数のコア部と、
前記複数のコア部のそれぞれの外周に位置するクラッド部とを備え、
前記複数のコア部は、前記クラッド部の中心軸の回りに回転対称となる配置を基準配置とした場合、前記基準配置のうちの少なくとも１つの位置を除いて配置していることを特徴とするマルチコア光ファイバ。
【請求項１６】
前記複数のコア部は、前記マルチコア光ファイバの断面におけるコア部の配置が線対称軸を有さないようにコア部が配置されていることを特徴とする請求項１４または１５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、光伝送システムおよびこれに用いることができるマルチコア光ファイバに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光増幅器や信号の変復調方式の発展等により、光通信の伝送容量は急速に拡大してきた。また、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ  Ｔｏ  Ｔｈｅ  Ｈｏｍｅ）の普及を背景にデータの需要も確実に増加しつつあるため、今後のさらなる伝送容量の拡大が必須となっている。伝送容量拡大の手段として、伝送に使用する波長帯域を拡大することが有効である。使用波長帯域の拡大の一手段として、空孔構造を有し、空孔によってコア部に光を閉じ込める新しいタイプの光ファイバであるホーリーファイバ（以下、適宜ＨＦと記載する）を光伝送路として用い、広帯域光伝送を行なう技術が開示されている。例えば非特許文献１では、ホーリーファイバの一種であるＰＣＦ（Ｐｈｏｔｏｎｉｃ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｆｉｂｅｒ）を用いて長さ１ｋｍの光伝送路を構成し、波長６５８〜１５５６ｎｍの広帯域での光伝送を実現する技術が開示されている。また、ホーリーファイバについては、その使用ファイバ長や伝送損失の改良も進んでいる（非特許文献２、３参照）。例えば、非特許文献３には、波長１．５５μｍにおける伝送損失が０．１８ｄＢ／ｋｍ程度にまで低減されたホーリーファイバが開示されている。このように、ホーリーファイバを用いた広帯域光伝送は、将来実用化されるポテンシャルを十分に含んだ技術である。【０００３】
ここで、ホーリーファイバの特性は、おもに、空孔の孔径ｄと、隣接する空孔間の距離Λとの比であるｄ／Λによって決まる。非特許文献４によると、空孔が三角格子を形成するように配置したホーリーファイバの場合、ｄ／Λの値を０．４３以下とすることにより、全ての波長においてシングルモード伝送を実現できることが開示されている。なお、このように、全ての波長においてシングルモード伝送が可能になる特性は、Ｅｎｄｌｅｓｓｌｙ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｍｏｄｅ（ＥＳＭ）特性と呼ばれる。このようにシングルモード伝送を実現すれば、より高速での光伝送が可能になるとともに、他の光ファイバ等と接続してホーリーファイバに光を入射させる際に、ホーリーファイバの高次モードに光が結合することが防止されるため、接続損失の増大も防止される。【０００４】
一方、ホーリーファイバの一種として、互いに離隔して配置した複数のコアを有するマルチコアホーリーファイバが開示されている（特許文献１参照）。このマルチコアホーリーファイバは、たとえば各コアにおいて異なる光信号を伝送することができるので、空間多重（Ｓｐａｃｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、ＳＤＭ）伝送による超大容量伝送を実現可能であると考えられる。【０００５】
【非特許文献１】K.  Ieda,  K.  Kurokawa,  K.  Tajima  and  K.  Nakajima,  “Visible  to  infrared  high-speed  WDM  transmission  over  PCF,”  IEICE  Electron.Express,  vol.4,  no.12,  pp.375-379  (2007)
【非特許文献２】K.  Kurokawa,  K.  Tajima,  K.  Tsujikawa,  K.  Nakajima,  T.  Matsui,  I.  Sankawa  and  T.  Haibara,  “Penalty-Free  Dispersion-Managed  Soliton  Transmission  Over  a  100-km  Low-Loss  PCF,”  J.LightwaveTechnol.,  vol.24,  no.1,  pp.32-37  (2006)
【非特許文献３】K.  Tajima,  “Low  loss  PCF  by  reduction  of  holes  surface  imperfection,”  ECOC  2007,  PDS2.1  (2007)
【非特許文献４】M.  Koshiba  and  K.  Saitoh,  “Applicability  of  classical  optical  fiber  theories  to  holey  fibers,”  Opt.Lett.,  vol.29,  no.15,  pp.1739-1741  (2004)
【特許文献１】国際公開第２００６／１００４８８号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のホーリーファイバは、通常の単一のコアを有するホーリーファイバも、複数のコアを有するマルチコアホーリーファイバも、使用波長帯域を広帯域にするにつれて、特に短波長側での曲げ損失が急激に増大するという問題があった。【０００７】
たとえば、非特許文献１に開示されるホーリーファイバは、波長６５８ｎｍにおいて半径１５ｍｍで１０ターン巻いたときに発生する曲げ損失が、０．１ｄＢ以下であると記載される。しかしながら、本発明者が、非特許文献１に記載されているパラメータ（Λ＝７．５μｍ、ｄ／Λ＝０．５）に基づいて、ＦＥＭ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｍｅｔｈｏｄ）シミュレーションを用いて確認したところ、波長６５８ｎｍにおける直径２０ｍｍでの曲げ損失は１０ｄＢ／ｍ程度であり、きわめて大きかった。また、ＥＳＭ特性を実現するためにｄ／Λを小さくすると、コアとクラッドとの実効屈折率差が小さくなるため、曲げ損失はより大きくなると考えられる。【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、広帯域にわたって光信号を低曲げ損失でシングルモードかつ大容量伝送できる光伝送システムおよびこれに用い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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る光伝送システムは、使用波長帯域に含まれる波長を有する少なくとも１つの光信号を出力する光送信手段と、前記光送信手段に接続し、コア部と該コア部の外周に位置し該コア部の周囲に三角格子を形成するように配置した複数の空孔を有するクラッド部とを有し、前記光信号をシングルモードで伝送し、前記使用波長帯域に含まれる波長において直径２０ｍｍで曲げた場合の曲げ損失が５ｄＢ／ｍ以下であるホーリーファイバと、を備えたことを特徴とする。【００１０】
また、本発明に係る光伝送システムは、使用波長帯域に含まれる波長を有する少なくとも１つの光信号を出力する光送信手段と、前記光送信手段に接続し、互いに離隔して配置した複数のコア部と該各コア部の外周に位置し該各コア部の周囲に三角格子を形成するように配置した複数の空孔を有するクラッド部とを有し、前記各コア部において、前記光信号をシングルモードで伝送するとともに前記使用波長帯域に含まれる波長において直径２０ｍｍで曲げた場合の曲げ損失が５ｄＢ／ｍ以下であるホーリーファイバと、前記光信号を前記複数のコア部のいずれかに合波する光合波手段と、前記ホーリーファイバが伝送した前記光信号を該ホーリーファイバから分波する光分波手段と、前記光分波手段が分波した前記光信号を受信する光受信手段と、を備えたことを特徴とする。【００１１】
また、本発明に係る光伝送システムは、上記の発明において、前記ホーリーファイバは、前記複数のコア部のうち任意の２つのコア部間に４つ以上の空孔が存在するように該複数のコア部を配置したことを特徴とする。【００１２】
また、本発明に係る光伝送システムは、上記の発明において、前記ホーリーファイバに、前記複数のコア部の間の干渉を抑制するために故意に曲げおよび／または側圧を印加する印加手段をさらに備えたことを特徴とする。【００１３】
また、本発明に係る光伝送システムは、上記の発明において、前記ホーリーファイバは、前記空孔の孔径をｄ［μｍ］、前記三角格子の格子定数をΛ［μｍ］とすると、ｄ／Λが０．４３以下であり、前記使用波長帯域に含まれる最も短い波長をλｓ［μｍ］とすると、Λ≦−０．５１８λｓ２＋６．３６１７λｓ＋１．７４６８が成り立つことを特徴とする。【００１４】
また、本発明に係る光伝送システムは、上記の発明において、前記ホーリーファイバは、Λ≦−０．７３９λｓ２＋６．３１１５λｓ＋１．５６８７が成り立つことを特徴とする。【００１５】
また、本発明に係る光伝送システムは、上記の発明において、前記ホーリーファイバは、前記使用波長帯域に含まれる波長において閉じ込め損失が０．０１ｄＢ／ｋｍ以下であることを特徴とする。【００１６】
また、本発明に係る光伝送システムは、上記の発明において、前記ホーリーファイバは、前記空孔の孔径をｄ［μｍ］、前記三角格子の格子定数をΛ［μｍ］とすると、ｄ／Λが０．４３以下であり、前記空孔が前記コア部を囲むように形成している空孔層数が５層であり、前記使用波長帯域に含まれる最も長い波長をλｌ［μｍ］とすると、Λ≧−０．１４５２λｌ２＋２．９８２λｌ＋０．１１７４が成り立つことを特徴とする。【００１７】
また、本発明に係る光伝送システムは、上記の発明において、前記ホーリーファイバは、Λ≧−０．０８０１λｌ２＋３．６１９５λｌ＋０．３２８８が成り立つことを特徴とする。【００１８】
また、本発明に係る光伝送システムは、上記の発明において、前記ホーリーファイバは、前記空孔の孔径をｄ［μｍ］、前記三角格子の格子定数をΛ［μｍ］とすると、ｄ／Λが０．４３以下であり、前記空孔が前記コア部を囲むように形成している空孔層数が４層であり、前記使用波長帯域に含まれる最も長い波長をλｌ［μｍ］とすると、Λ≧−２．０４１６λｌ２＋１２．８７λｌ＋１．７４３７が成り立つことを特徴とする。【００１９】
また、本発明に係る光伝送システムは、上記の発明において、前記ホーリーファイバは、前記空孔の孔径をｄ［μｍ］、前記三角格子の格子定数をΛ［μｍ］とすると、ｄ／Λが０．４３以下であり、前記空孔が前記コア部を囲むように形成している空孔層数が６層であり、前記使用波長帯域に含まれる最も長い波長をλｌ［μｍ］とすると、Λ≧−０．０９９５λｌ２＋２．４３８λｌ＋０．３３７が成り立つことを特徴とする。【００２０】
また、本発明に係る光伝送システムは、上記の発明において、前記光送信手段は、前記使用波長帯域が０．５５〜１．７μｍから選択され、前記ホーリーファイバは、前記空孔の孔径をｄ［μｍ］、前記三角格子の格子定数をΛ［μｍ］とすると、Λが５μｍであり、ｄ／Λが０．４３であり、前記使用波長帯域に含まれる波長において閉じ込め損失が０．０１ｄＢ／ｋｍ以下であることを特徴とする。【００２１】
また、本発明に係る光伝送システムは、上記の発明において、前記光送信手段は、前記使用波長帯域が１．０〜１．７μｍから選択され、前記ホーリーファイバは、前記空孔の孔径をｄ［μｍ］、前記三角格子の格子定数をΛ［μｍ］とすると、Λが７μｍであり、ｄ／Λが０．４３であり、前記使用波長帯域に含まれる波長において直径２０ｍｍで曲げた場合の曲げ損失が１ｄＢ／ｍ以下であるとともに閉じ込め損失が０．００１ｄＢ／ｋｍ以下であることを特徴とする。【００２２】
また、本発明に係るマルチコア光ファイバは、複数のコア部と、前記複数のコア部のそれぞれの外周に位置するクラッド部とを備え、前記複数のコア部は、前記クラッド部の中心軸の回りに回転対称となる配置を基準配置とした場合、少なくとも１つのコア部が前記基準配置からずれた位置に配置していることを特徴とする。【００２３】
また、本発明に係るマルチコア光ファイバは、複数のコア部と、前記複数のコア部のそれぞれの外周に位置するクラッド部とを備え、前記複数のコア部は、前記クラッド部の中心軸の回りに回転対称となる配置を基準配置とした場合、前記基準配置のうちの少なくとも１つの位置を除いた位置に配置していることを特徴とする。【００２４】
また、本発明に係るマルチコア光ファイバは、上記の発明において、前記複数のコア部は、前記マルチコア光ファイバの断面におけるコア部の配置が線対称軸を有さないようにコア部が配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、広帯域にわたって光信号を低曲げ損失でシングルモードかつ大容量伝送できる光伝送システムおよびこれに用いることができるマルチコア光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】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る光伝送システムのブロック図である。
【図２】図２は、図１に示すＨＦの模式的な断面図である。
【図３】図３は、図２に示す構造を有するＨＦにおいて、ｄ／Λを０．４３に固定しながらΛを４〜１０μｍの間で変化させた場合の、ＦＥＭシミュレーションを用いて計算した曲げ損失の波長依存性を示す図である。
【図４】図４は、図３における、Λと、曲げ損失が５ｄＢ／ｍまたはさらに好ましい値である１ｄＢ／ｍとなるような最短の波長との関係を示す図である。
【図５】図５は、図４に示す最短波長とΛとの関係をプロットしたグラフである。
【図６】図６は、図２と同様の構造を有するＨＦにおいて、ｄ／Λが０．４０、０．４３、０．４８、０．５０の場合における、Λと、曲げ損失が１ｄＢ／ｍとなるような最短の波長との関係を示す図である。
【図７】図７は、図２に示す構造を有するＨＦにおいて、ｄ／Λを０．４３に維持しながらΛを２〜１０μｍの間で変化させた場合の、ＦＥＭシミュレーションを用いて計算した閉じ込め損失の波長依存性を示す図である。
【図８】図８は、図７における、Λと、閉じ込め損失が０．０１ｄＢ／ｋｍまたはさらに好ましい値である０．００１ｄＢ／ｋｍとなるような最長の波長との関係を示す図である。
【図９】図９は、図８に示す最長波長とΛとの関係をプロットしたグラフである。
【図１０】図１０は、図２と同様の構造を有するＨＦにおいて、ｄ／Λが０．４０、０．４３、０．４８の場合における、Λと、閉じ込め損失が０．００１ｄＢ／ｋｍとなるような最長の波長との関係を示す図である。
【図１１】図１１は、図５に示した曲げ損失が５ｄＢ／ｍ以下または１ｄＢ／ｍ以下となる最短波長を規定する線と、図９に示した閉じ込め損失が０．０１ｄＢ／ｋｍ以下または０．００１ｄＢ／ｋｍ以下となる最長波長を規定する線とをひとつの図に示したものである。
【図１２】図１２は、図２と同様に空孔が三角格子状に配列されたＨＦにおいて、ｄ／Λを０．４３、Λを７μｍに固定しながら空孔層数を４、５、６層と変化させた場合の、ＦＥＭシミュレーションを用いて計算した曲げ損失の波長依存性を示す図である。
【図１３】図１３は、図１２における、空孔層数と、曲げ損失が１ｄＢ／ｍとなるような最短の波長との関係を示す図である。
【図１４】図１４は、図１３に示す最短波長と空孔層数との関係をプロットしたグラフである。
【図１５】図１５は、図２と同様に空孔が三角格子状に配列されたＨＦにおいて、ｄ／Λを０．４３、Λを７μｍに固定しながら空孔層数を４、５、６層と変化させた場合の、ＦＥＭシミュレーションを用いて計算した閉じ込め損失の波長依存性を示す図である。
【図１６】図１６は、図１５における、空孔層数と、閉じ込め損失が０．００１ｄＢ／ｋｍとなるような最長の波長との関係を示す図である。
【図１７】図１７は、図１６に示す最長波長と空孔層数との関係をプロットしたグラフである。
【図１８】図１８は、図２に示す構造を有するＨＦにおいて、ｄ／ΛとΛとの組み合わせと、曲げ損失が１ｄＢ／ｍとなる最短の波長と、波長１．５５μｍにおける有効コア断面積との関係を示す図である。
【図１９】図１９は、図１８に示す曲げ損失が１ｄＢ／ｍとなる最短の波長と有効コア断面積との関係をプロットしたグラフである。
【図２０】図２０は、図２に示す構造を有するＨＦにおいて、ｄ／ΛとΛとの組み合わせと、閉じ込め損失が０．００１ｄＢ／ｋｍとなる最長の波長と、波長１．５５μｍにおける有効コア断面積との関係を示す図である。
【図２１】図２１は、図２０に示す閉じ込め損失が０．００１ｄＢ／ｋｍとなる最長の波長と有効コア断面積との関係をプロットしたグラフである。
【図２２】図２２は、図２に示す構造を有するＨＦにおいて、ｄ／Λを０．４３とした場合に、Λと、波長０．５５μｍ、１．０５μｍ、１．５５μｍにおける有効コア断面積との関係を示す図である。
【図２３】図２３は、ｄ／Λ＝０．４３、Λ＝５μｍのＨＦについて、各波長における光学特性を示す図である。
【図２４】図２４は、ｄ／Λ＝０．４３、Λ＝５μｍのＨＦにおける曲げ損失と閉じ込め損失の波長依存性を示す図である。
【図２５】図２５は、本発明の実施の形態２に係る光伝送システムのブロック図である。
【図２６】図２６は、図２５に示すマルチコアＨＦの模式的な断面図である。
【図２７】図２７は、マルチコアＨＦについて、コア部を伝搬する波長１．５５μｍの光のフィールド分布を示す図である。
【図２８】図２８は、マルチコアＨＦについて、コア部を伝搬する波長１．５５μｍの光のフィールド分布を示す図である。
【図２９】図２９は、単一コアＨＦとマルチコアＨＦとについて、波長１．５５μｍにおける閉じ込め損失、波長分散、有効コア断面積、曲げ損失を示す図である。
【図３０】図３０は、単一コアＨＦおよびマルチコアＨＦの曲げ損失の波長依存性を示す図である。
【図３１】図３１は、マルチコアＨＦのコア部を伝搬する波長１．５５μｍの光のフィールド分布の強度を等高線で示す図である。
【図３２】図３２は、図３１に示す状態に対してマルチコアＨＦに曲げを加えた場合の光のフィールド分布の強度を等高線で示す図である。
【図３３】図３３は、作製したマルチコアＨＦの断面写真を示す図である。
【図３４】図３４は、作製したマルチコアＨＦのコア部に光を伝搬させた場合の曲げ損失の波長依存性を示す図である。
【図３５】図３５は、作製したマルチコアＨＦにおけるクロストークの測定結果を示す図である。
【図３６】図３６は、実施の形態２に係る光伝送システムに備えられる曲げ印加手段の一例を模式的に示す図である。
【図３７】図３７は、実施の形態２に係る光伝送システムに備えられる側圧印加手段の一例を模式的に示す図である。
【図３８】図３８は、実施の形態３に係るマルチコアＨＦの模式的な断面図である。
【図３９】図３９は、図２６に示すマルチコアＨＦ同士の接続について説明する説明図である。
【図４０】図４０は、図３８に示すマルチコアＨＦ同士の接続について説明する説明図である。
【図４１】図４１は、図４０に示す状態から右側のマルチコアＨＦを１２０度回転した状態を示した図である。
【図４２】図４２は、変形例１に係るマルチコアＨＦの模式的な断面図である。
【図４３】図４３は、変形例２に係るマルチコアＨＦの模式的な断面図である。
【図４４】図４４は、変形例３に係るマルチコアＨＦの模式的な断面図である。
【図４５】図４５は、変形例４に係るマルチコアＨＦの模式的な断面図である。
【図４６】図４６は、実施の形態４に係るマルチコア光ファイバの模式的な断面図である。
【図４７】図４７は、実施の形態５に係るマルチコアＨＦの模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１、４  光送信装置
２  ＨＦ
３、６  光受信装置
５、５ａ〜５ｆ  マルチコアＨＦ
７  ボビン
８  側圧印加部材
８ａ、８ｂ  板状部材
９  マルチコア光ファイバ
１０、２０  光伝送システム
１１〜１３、４１〜４７  光送信器
１４、４８  光合波器
２１、５１１〜５１７、５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｄ、５１２ｅ、５１５ｄ、５１７ｅ、９１１〜９１７  コア部
２２、５２、９２  クラッド部
２３、５３、５３ｃ、５３ｆ  空孔
３１〜３３、６１〜６７  光受信器
３４、６８  光分波器
Ａ、Ｂ  端部
Ｈ  基準配置
Ｌ  光
Ｌ１〜Ｌ４５  線
Ｌａ、Ｌｂ  三角格子
Ｘ、Ｙ、Ｚ  コア部
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、図面を参照して本発明に係る光伝送システムおよびマルチコア光ファイバの実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、本明細書においては、曲げ損失とは、光ファイバを直径２０ｍｍで巻いた条件での曲げ損失を意味する。また、その他、本明細書で特に定義しない用語については、ＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合）Ｇ．６５０．１における定義、測定方法に従うものとする。【００２９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る光伝送システムのブロック図である。図１に示すように、本実施の形態１に係る光伝送システム１０は、光送信装置１と、光送信装置１に接続したＨＦ２と、ＨＦ２に接続した光受信装置３とを備える。光送信装置１は、互いに波長の異なる光信号を出力する光送信器１１〜１３と、光送信器１１〜１３から出力した各光信号を合波してＨＦ２に出力する光合波器１４とを備える。光受信装置３は、合波されＨＦ２を伝送した光信号を各光信号に分波する光分波器３４と、分波した各光信号を受信する光受信器３１〜３３とを備える。【００３０】
光送信器１１〜１３が出力する光信号は、たとえば変調速度が１０ＧｂｐｓのＮＲＺ信号で変調されたレーザ光である。そして、各光信号の波長は、それぞれ０．５５μｍ、１．０５μｍ、１．５５μｍであり、およそ１μｍを中心とした広い波長帯域にわたってその波長が配置されている。また、ＨＦ２は、各光信号をシングルモードで伝送し、使用波長帯域に含まれる各光信号の波長において曲げ損失が５ｄＢ／ｍ以下である特性を有する。したがって、ＨＦ２は、各光信号を実用上十分な低曲げ損失でシングルモード伝送することができる。また、光受信器３１〜３３は、ＨＦ２が伝送し、光分波器３４が分波した各光信号をそれぞれ受信し、各信号光から光受信器３１〜３３はＮＲＺ信号を電気信号として取り出す。以上のようにして、この光伝送システム１０は、広帯域にわたって光信号を低曲げ損失でシングルモード伝送できる。【００３１】
つぎに、ＨＦ２の具体的構成について説明する。図２は、図１に示すＨＦ２の模式的な断面図である。図２に示すように、このＨＦ２は、中心に位置するコア部２１と、コア部２１の外周に位置するクラッド部２２とを備える。クラッド部２２は、コア部２１の周囲に周期的に配置した複数の空孔２３を有する。なお、コア部２１とクラッド部２２とは石英系ガラスからなる。また、空孔２３は、三角格子Ｌａを形成するように配置されており、コア部２１を囲むように正六角形状の層を形成している。ＨＦ２においてはこの空孔層の数は５である。【００３２】
ここで、空孔２３の直径をｄ［μｍ］、三角格子Ｌａの格子定数をΛ［μｍ］とするとｄ／Λは０．４３である。したがって、ＨＦ２は、使用波長帯域である０．５５〜１．５５μｍのすべてにおいてＥＳＭ特性を実現している。さらに、このＨＦ２においては、使用波長帯域に含まれる最も短い波長である０．５５μｍをλｓ［μｍ］とすると、このλｓに対応させて、Λを５μｍに設定し、Λ≦−０．５１８λｓ２＋６．３６１７λｓ＋１．７４６８が成り立つようにしている。その結果、このＨＦ２は、使用波長帯域に含まれる各光信号の波長において曲げ損失が実用上十分に低い５ｄＢ／ｍ以下となる。【００３３】
以下、具体的に説明する。図３は、図２に示す構造を有するＨＦにおいて、ｄ／Λを０．４３に固定しながらΛを４〜１０μｍの間で変化させた場合の、ＦＥＭシミュレーションを用いて計算した曲げ損失の波長依存性を示す図である。なお、線Ｌ１〜Ｌ７は、それぞれΛを４、５、６、７、８、９、１０μｍとした場合の曲げ損失の波長依存性を示す曲線である。図３に示すように、線Ｌ１〜Ｌ７は、いずれも短波長側において曲げ損失が上昇する形状をしており、かつ、Λが小さいほど曲げ損失が上昇する波長が短波長側に移動している。つぎに、図４は、図３における、Λと、曲げ損失が５ｄＢ／ｍまたはさらに好ましい値である１ｄＢ／ｍとなるような最短の波長との関係を示す図である。すなわち、各Λにおいて図４に示す波長よりも長い波長であれば曲げ損失が５ｄＢ／ｍ以下または１ｄＢ／ｍ以下となる。さらに、図５は、図４に示す最短波長とΛとの関係をプロットしたグラフである。なお、線Ｌ８、Ｌ９は、それぞれ曲げ損失が５ｄＢ／ｍ、１ｄＢ／ｍの場合を示す曲線であり、それぞれ式Λ＝−０．５１８λｓ２＋６．３６１７λｓ＋１．７４６８、Λ＝−０．７３９λｓ２＋６．３１１５λｓ＋１．５６８７で表される。【００３４】
図５に示す線Ｌ８は、曲げ損失が５ｄＢ／ｍ以下となる最短波長を規定するものである。したがって、本実施の形態１のように、使用波長帯域に含まれる最も短い波長であるλｓに対応させて、Λ≦−０．５１８λｓ２＋６．３６１７λｓ＋１．７４６８が成り立つようにＨＦ２のΛを設定すれば、各光信号の波長における曲げ損失を５ｄＢ／ｍ以下とできる。【００３５】
なお、本実施の形態１に係るＨＦ２においては、ｄ／Λは０．４３であったが、本発明はこれに限定されず、０．４３より小さくしてもＥＳＭ特性を実現できる。一方、図６は、図２と同様の構造を有するＨＦにおいて、ｄ／Λが０．４０、０．４３、０．４８、０．５０の場合における、Λと、曲げ損失が１ｄＢ／ｍとなるような最短の波長との関係を示す図である。なお、線Ｌ１０〜Ｌ１３は、それぞれｄ／Λが０．４０、０．４３、０．４８、０．５０の場合を示す曲線である。図６に示すように、ｄ／Λが小さくなるにつれて、所定のΛに対して１ｄＢ／ｍ以下の曲げ損失を実現する最短波長が長くなるため、ｄ／Λについては所望の使用波長帯域に応じて適宜設定する。【００３６】
つぎに、本実施の形態１に係るＨＦ２の閉じ込め損失について説明する。一般にＨＦは、空孔構造からの光の漏洩に起因する閉じ込め損失という特性を有している。ここで、上述したように、従来のＨＦの波長１５５０ｎｍにおける伝送損失が０．１８ｄＢ／ｋｍ程度にまで低減されてきていることから、閉じ込め損失の値としては、伝送損失と比較して十分に小さい０．０１ｄＢ／ｋｍ以下、あるいは０．００１ｄＢ／ｋｍ以下にすることが好ましい。【００３７】
一方、本実施の形態１に係るＨＦ２については、Λが５μｍに設定されているため、使用波長帯域に含まれる最も長い波長である１．５５μｍをλｌ［μｍ］とすると、Λ≧−０．１４５２λｌ２＋２．９８２λｌ＋０．１１７４が成り立っている。その結果、このＨＦ２は、各光信号の波長において閉じ込め損失が十分に低い０．０１ｄＢ／ｋｍ以下となっている。【００３８】
以下、具体的に説明する。図７は、図２に示す構造を有するＨＦにおいて、ｄ／Λを０．４３に固定しながらΛを２〜１０μｍの間で変化させた場合の、ＦＥＭシミュレーションを用いて計算した閉じ込め損失の波長依存性を示す図である。なお、線Ｌ１４〜Ｌ２２は、それぞれΛを２、３、４、５、６、７、８、９、１０μｍとした場合の閉じ込め損失の波長依存性を示す曲線である。図７に示すように、線Ｌ１４〜Ｌ２２は、いずれも長波長側において閉じ込め損失が上昇する形状をしており、かつ、Λが大きいほど長波長側での閉じ込め損失が小さくなっている。つぎに、図８は、図７における、Λと、閉じ込め損失が０．０１ｄＢ／ｋｍまたはさらに好ましい値である０．００１ｄＢ／ｋｍとなるような最長の波長との関係を示す図である。すなわち、各Λにおいて図８に示す波長よりも短い波長であれば閉じ込め損失が０．０１ｄＢ／ｋｍ以下または０．００１ｄＢ／ｋｍ以下となる。さらに、図９は、図８に示す最長波長とΛとの関係をプロットしたグラフである。なお、線Ｌ２３、Ｌ２４は、それぞれ閉じ込め損失が０．０１ｄＢ／ｋｍ、０．００１ｄＢ／ｋｍの場合を示す曲線であり、それぞれ式Λ＝−０．１４５２λｌ２＋２．９８２λｌ＋０．１１７４、Λ＝−０．０８０１λｌ２＋３．６１９５λｌ＋０．３２８８で表される。【００３９】
図９に示す線Ｌ２３は、閉じ込め損失が０．０１ｄＢ／ｋｍ以下となる最長波長を規定するものである。本実施の形態１に係るＨＦ２においては、使用波長帯域に含まれる最も長い波長であるλｌに対して、Λ≧−０．１４５２λｌ２＋２．９８２λｌ＋０．１１７４が成り立っているので、各光信号の波長における閉じ込め損失が０．０１ｄＢ／ｋｍ以下となる。【００４０】
なお、図１０は、図２と同様の構造を有するＨＦにおいて、ｄ／Λが０．４０、０．４３、０．４８の場合における、Λと、閉じ込め損失が０．００１ｄＢ／ｋｍとなるような最長の波長との関係を示す図である。なお、線Ｌ２５〜Ｌ２７は、それぞれｄ／Λが０．４０、０．４３、０．４８の場合を示す曲線である。図１０に示すように、ｄ／Λが小さくなるにつれて、所定のΛに対して０．００１ｄＢ／ｋｍ以下の曲げ損失を実現する最長波長が短くなるため、ｄ／Λについては所望の使用波長帯域に応じて適宜設定する。【００４１】
また、図１１は、図５に示した曲げ損失が５ｄＢ／ｍ以下または１ｄＢ／ｍ以下となる最短波長を規定する線Ｌ８、Ｌ９と、図９に示した閉じ込め損失が０．０１ｄＢ／ｋｍ以下または０．００１ｄＢ／ｋｍ以下となる最長波長を規定する線Ｌ２３、Ｌ２４とをひとつの図に示したものである。本実施の形態に係る光伝送システム１０においては、使用波長帯域が０．５５〜１．５５μｍであり、ＨＦ２のΛが５μｍであるから、線Ｌ８と線Ｌ２３とに挟まれた領域に対応した条件となっている。したがって、この光伝送システム１０においては、使用波長帯域に含まれる波長を有する各光信号を、５ｄＢ／ｍ以下の低曲げ損失かつ０．００１ｄＢ／ｋｍ以下の低閉じ込め損失で伝送できることとなる。【００４２】
なお、上記実施の形態１において、ＨＦ２の空孔層数は５であるが、本発明はこれに限定されない。以下、ＨＦの曲げ損失の空孔層数依存性について説明する。図１２は、図２と同様に空孔が三角格子状に配列されたＨＦにおいて、ｄ／Λを０．４３、Λを７μｍに固定しながら空孔層数を４、５、６層と変化させた場合の、ＦＥＭシミュレーションを用いて計算した曲げ損失の波長依存性を示す図である。なお、線Ｌ２８、Ｌ４、Ｌ２９は、それぞれ空孔層数を４、５、６層とした場合の曲げ損失の波長依存性を示す曲線である。線Ｌ４は図３に示した線Ｌ４と同じである。図１２に示すように、線Ｌ２８、Ｌ４、Ｌ２９は、いずれも短波長側において曲げ損失が上昇する形状をしており、かつ、空孔層数が多いほど長波長域での曲げ損失は小さくなっている。ただし、伝送特性への影響を考慮すべきである曲げ損失が１ｄＢ／ｍ以上の波長領域に関しては、空孔層数による変化は小さい。【００４３】
つぎに、図１３は、図１２における、空孔層数と、曲げ損失が１ｄＢ／ｍとなるような最短の波長との関係を示す図である。すなわち、各空孔層数において図１３に示す波長よりも長い波長であれば曲げ損失が１ｄＢ／ｍ以下となる。さらに、図１４は、図１３に示す最短波長と空孔層数との関係をプロットしたグラフである。なお、線Ｌ３０、Ｌ９、Ｌ３１、は、それぞれ空孔層数が４層、５層、６層の場合を示す曲線である。線Ｌ９は図５に示した線Ｌ９と同じである。図１４に示すように、曲げ損失が１ｄＢ／ｍとなる最短の波長は、空孔層数による変化が小さい。したがって、上記ＨＦ２のように空孔層数が５層のＨＦに限らず、空孔層数が４層、６層のＨＦを用いた場合でも、ＨＦ２と同様に式Λ≦−０．７３９λｓ２＋６．３１１５λｓ＋１．５６８７を満たすようにΛを選択したものであれば、曲げ損失１ｄＢ／ｍ以下を実現できる。【００４４】
つぎに、ＨＦの閉じ込め損失の空孔層数依存性について説明する。図１５は、図２と同様に空孔が三角格子状に配列されたＨＦにおいて、ｄ／Λを０．４３、Λを７μｍに固定しながら空孔層数を４、５、６層と変化させた場合の、ＦＥＭシミュレーションを用いて計算した閉じ込め損失の波長依存性を示す図である。なお、線Ｌ３２、Ｌ１９、Ｌ３３は、それぞれ空孔層数を４、５、６層とした場合の閉じ込め損失の波長依存性を示す曲線である。線Ｌ１９は図７に示した線Ｌ１９と同じである。図１５に示すように、線Ｌ３２、Ｌ１９、Ｌ３３は、いずれも長波長側において閉じ込め損失が上昇する形状をしており、かつ、空孔層数が多いほど閉じ込め損失が小さくなっている。【００４５】
つぎに、図１６は、図１５における、空孔層数と、閉じ込め損失が０．００１ｄＢ／ｋｍとなるような最長の波長との関係を示す図である。すなわち、各空孔層数において図１６に示す波長よりも短い波長であれば閉じ込め損失が０．００１ｄＢ／ｋｍ以下となる。さらに、図１７は、図１６に示す最長波長と空孔層数との関係をプロットしたグラフである。なお、線Ｌ３４、Ｌ２４、Ｌ３５、は、それぞれ空孔層数が４層、５層、６層の場合を示す曲線であり、それぞれ式Λ＝−２．０４１６λｌ２＋１２．８７λｌ＋１．７４３７、Λ＝−０．０８０１λｌ２＋３．６１９５λｌ＋０．３２８８、Λ＝−０．０９９５λｌ２＋２．４３８λｌ＋０．３３７で表される。線Ｌ２４は図９に示した線Ｌ２４と同じである。したがって、上記ＨＦ２のように空孔層数が５層のＨＦに限らず、空孔層数が４層、６層のＨＦを用いた場合でも、空孔層数が４層の場合は、Λ≧−２．０４１６λｌ２＋１２．８７λｌ＋１．７４３７を、空孔層数が６層の場合は、Λ≧−０．０９９５λｌ２＋２．４３８λｌ＋０．３３７を満たすようにΛを選択したものであれば、閉じ込め損失０．００１ｄＢ／ｋｍ以下を実現できる。【００４６】
なお、使用する光信号の数については、上記実施の形態１のような３に限られない。使用波長帯域に含まれる波長を有するものであれば、光信号の数は１以上であればよい。【００４７】
ところで、ＨＦを光伝送路として用いる場合、その有効コア断面積が大きいほど、光学非線形性が低くなるため、伝送特性の向上に有利となる。以下、ＨＦのパラメータであるｄ／ΛおよびΛと有効コア断面積との関係について説明する。【００４８】
図１８は、図２に示す構造を有するＨＦにおいて、ｄ／ΛとΛとの組み合わせと、曲げ損失が１ｄＢ／ｍとなる最短の波長と、波長１．５５μｍにおける有効コア断面積（Ａｅｆｆ）との関係を示す図である。一方、図１９は、図１８に示す曲げ損失が１ｄＢ／ｍとなる最短の波長と有効コア断面積との関係をプロットしたグラフである。なお、線Ｌ３６〜Ｌ３９は、それぞれｄ／Λが０．４０、０．４３、０．４８、０．５０の場合を示す曲線である。図１９に示すように、曲げ損失が１ｄＢ／ｍとなる最短波長が等しくなるようなパラメータの組み合わせの場合は、ｄ／Λが大きくなるにつれて有効コア断面積が大きくなっている。【００４９】
一方、図２０は、図２に示す構造を有するＨＦにおいて、ｄ／ΛとΛとの組み合わせと、閉じ込め損失が０．００１ｄＢ／ｋｍとなる最長の波長と、波長１．５５μｍにおける有効コア断面積との関係を示す図である。一方、図２１は、図２０に示す閉じ込め損失が０．００１ｄＢ／ｋｍとなる最長の波長と有効コア断面積との関係をプロットしたグラフである。なお、線Ｌ４０〜Ｌ４２は、それぞれｄ／Λが０．４０、０．４３、０．４８の場合を示す曲線である。図２１示すように、閉じ込め損失が０．００１ｄＢ／ｋｍとなる最長波長が等しくなるようなパラメータの組み合わせの場合についても、図１９の場合と同様に、ｄ／Λが大きくなるにつれて有効コア断面積が大きくなっている。したがって、ＨＦを設計する際に、ｄ／Λのなるべく大きなパラメータの組み合わせを用いて設計するほうが、有効コア断面積が大きくなるので好ましいが、ＥＳＭ特性を維持するために、ｄ／Λを０．４３以下とする。なお、上記では曲げ損失、閉じ込め損失の基準値としてそれぞれ１ｄＢ／ｍ、０．００１ｄＢ／ｋｍを用いたが、基準値としてそれぞれ５ｄＢ／ｍ、０．０１ｄＢ／ｋｍを用いても同様の結論となる。【００５０】
また、図２２は、図２に示す構造を有するＨＦにおいて、ｄ／Λを０．４３とした場合に、Λと、波長０．５５μｍ、１．０５μｍ、１．５５μｍにおける有効コア断面積との関係を示す図である。なお、線Ｌ４３〜Ｌ４５は、それぞれ波長０．５５μｍ、１．０５μｍ、１．５５μｍの場合を示している。図２２に示すように、いずれの波長においても、Λが大きくなるにしたがって有効コア断面積は大きくなる。また、波長間での有効コア断面積の差異は小さいものとなっている。【００５１】
また、図２３は、ｄ／Λ＝０．４３、Λ＝５μｍのＨＦについて、各波長における光学特性を示す図である。なお、図２３において、「Ａｅｆｆ」は有効コア断面積を示す。一方、図２４は、ｄ／Λ＝０．４３、Λ＝５μｍのＨＦにおける曲げ損失と閉じ込め損失の波長依存性を示す図である。なお、図２４に示す線Ｌ２、Ｌ１７は、それぞれ図３、図７に示すものと同一である。図２３、２４に示すように、ｄ／Λ＝０．４３、Λ＝５μｍのＨＦは、波長０．５５〜１．５５μｍにおいて、５ｄＢ／ｍ以下の低曲げ損失かつ０．０１ｄＢ／ｋｍ以下の低閉じ込め損失を実現している。また、図２３に示すように、有効コア断面積については波長依存性が小さく、波長分散については波長依存性が大きいことが確認された。【００５２】
（実施の形態２）
図２５は、本発明の実施の形態２に係る光伝送システムのブロック図である。図２５に示すように、本実施の形態２に係る光伝送システム２０は、光送信装置４と、光送信装置４に接続したマルチコアＨＦ５と、マルチコアＨＦ５に接続した光受信装置６とを備える。光送信装置４は、互いに波長の異なる光信号を出力する７つの光送信器４１〜４７と、光送信器４１〜４７から出力した各光信号をマルチコアＨＦ５に合波する光合波器４８とを備える。光受信装置６は、合波されマルチコアＨＦ５を伝送した光信号をマルチコアＨＦ５から分波する光分波器６８と、分波した各光信号を受信する光受信器６１〜６７とを備える。【００５３】
光送信器４１〜４７が出力する光信号は、たとえば変調速度が１０ＧｂｐｓのＮＲＺ信号で変調されたレーザ光である。そして、各光信号の波長はそれぞれ０．５５μｍ、０．８５μｍ、０．９８μｍ、１．０５μｍ、１．３１μｍ、１．４８μｍ、１．５５μｍであり、およそ１μｍを中心とした広い波長帯域にわたってその波長が配置されている。
つぎに、マルチコアＨＦ５の具体的構成について説明する。図２６は、図２５に示すマルチコアＨＦ５の模式的な断面図である。図２６に示すように、このマルチコアＨＦ５は、互いに離隔して配置されたコア部５１１〜５１７と、コア部５１１〜５１７の外周に位置するクラッド部５２とを備える。コア部５１１は、クラッド部５２のほぼ中心部に配置されており、コア部５１２〜５１７は、コア部５１１を中心として正六角形の頂点にそれぞれ配置されている。また、クラッド部５２は、コア部５１１〜５１７の周囲に周期的に配置された複数の空孔５３を有する。また、空孔５３は、三角格子Ｌｂを形成するように配置されており、各コア部５１１〜５１７を囲むように正六角形状の層を形成している。また、このマルチコアＨＦ５においては、各コア部５１１〜５１７は少なくとも５層の空孔に囲まれており、各コア部５１１〜５１７の間には空孔５３がそれぞれ４個ずつ存在している。なお、コア部５１１〜５１７とクラッド部５２とは石英系ガラスからなる。【００５４】
また、光合波器４８は、光送信器４１〜４７のそれぞれが出力した光信号を、マルチコアＨＦ５のコア部５１１〜５１７のそれぞれに合波する。従って、光送信器４１〜４７が出力した光信号は、それぞれ異なるコア部５１１〜５１７を伝送する。一方、光分波器６８は、マルチコアＨＦ５の各コア部５１１〜５１７が伝送した各光信号をマルチコアＨＦ５から分波し、各光信号を光受信器６１〜６７に導く。光受信器６１〜６７は、それぞれ分波した各光信号を受信し、各信号光からＮＲＺ信号を電気信号として取り出す。【００５５】
なお、光合波器４８は、たとえば光入力側に標準のシングルモード光ファイバを７本有し、光出力側にマルチコアＨＦ５と同様の構造のマルチコアＨＦを１本有する、ＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ  ＷａｖｅＧｕｉｄｅ）などの導波路型やファイバ溶融型、空間結合型の光合分波器によって実現される。また、光分波器６８も、光合波器４８と同様の構造のものを用いることができる。【００５６】
ここで、空孔５３の直径をｄ［μｍ］、三角格子Ｌｂの格子定数をΛ［μｍ］とするとｄ／Λは０．４３である。その結果、マルチコアＨＦ５は、実施の形態１に係るＨＦ２と同様に、使用波長帯域である０．５５〜１．５５μｍのすべてにおいてＥＳＭ特性を実現している。さらに、このマルチコアＨＦ５においては、使用波長帯域に含まれる最も短い波長である０．５５μｍをλｓ［μｍ］とすると、このλｓに対応させて、Λを５μｍに設定し、Λ≦−０．５１８λｓ２＋６．３６１７λｓ＋１．７４６８が成り立つようにしている。その結果、このマルチコアＨＦ５は、実施の形態１に係るＨＦ２と同様に、使用波長帯域に含まれる各光信号の波長において、曲げ損失が５ｄＢ／ｍ以下となる。したがって、マルチコアＨＦ５は、各光信号を実用上十分な低曲げ損失でシングルモード伝送することができる。以上のようにして、この光伝送システム１０は、広帯域にわたって光信号を低曲げ損失でシングルモード伝送できるとともに、ＳＤＭによる大容量伝送を実現する。【００５７】
また、実施の形態１と同様に、マルチコアＨＦ５のΛは５μｍに限られず、使用波長帯域に含まれる最も短い波長であるλｓに対応させて、Λ≦−０．５１８λｓ２＋６．３６１７λｓ＋１．７４６８が成り立つようにマルチコアＨＦ５のΛを設定すれば、各光信号の波長における曲げ損失を５ｄＢ／ｍ以下とできる。【００５８】
また、閉じ込め損失についても、マルチコアＨＦ５は、Λを５μｍに設定しているので、使用波長帯域に含まれる最も長い波長である１．５５μｍをλｌ［μｍ］とすると、Λ≧−０．１４５２λｌ２＋２．９８２λｌ＋０．１１７４が成り立っている。その結果、実施の形態１に係るＨＦ２と同様に、マルチコアＨＦ５は、各光信号の波長において閉じ込め損失が十分に低い０．０１ｄＢ／ｋｍ以下となる。【００５９】
また、実施の形態１と同様に、マルチコアＨＦ５のΛは５μｍに限られず、使用波長帯域に含まれる最も長い波長であるλｌに対して、Λ≧−０．１４５２λｌ２＋２．９８２λｌ＋０．１１７４が成り立つようにマルチコアＨＦ５のΛを設定すれば、各光信号の波長における閉じ込め損失が０．０１ｄＢ／ｋｍ以下となる。【００６０】
また、図１１に示すように、使用波長帯域が０．５５〜１．５５μｍであり、マルチコアＨＦのΛが５μｍの場合、線Ｌ８と線Ｌ２３とに挟まれた領域に対応した条件となるため、使用波長帯域に含まれる波長を有する各光信号を、５ｄＢ／ｍ以下の低曲げ損失かつ０．０１ｄＢ／ｋｍ以下の低閉じ込め損失で伝送できることとなる。【００６１】
以下、本実施の形態２に係るマルチコアＨＦ５についてさらに具体的に説明する。なお、以下では、マルチコアＨＦ５と、実施の形態１に係るＨＦ２と同様の構造を有するＨＦ（以下、適宜単一コアＨＦと記載する）とを対比させて説明する。このマルチコアＨＦ５および単一コアＨＦの設計パラメータは、いずれもｄ／Λ＝０．４３、Λ＝５μｍとする。また、コア部５１２〜５１７は、周辺部の空孔５３の配置も含めて同一の構造対称性を有するから、以下では中心部に配置されたコア部５１１と、コア部５１３との特性について説明する。【００６２】
図２７、２８は、それぞれマルチコアＨＦ５について、コア部５１１とコア部５１３を伝搬する波長１．５５μｍの光のフィールド分布を示す図である。図２７、２８において、コア部内のハッチングを施した部分は、光のフィールド分布を、中心付近のピーク値を１として、０．１ごとにハッチングを変えて示している。図２７、２８に示すように、コア部５１１とコア部５１３のいずれにおいても光はコア部に閉じ込められて伝搬している。【００６３】
また、図２９は、単一コアＨＦとマルチコアＨＦ５とについて、波長１．５５μｍにおける閉じ込め損失、波長分散、有効コア断面積、曲げ損失を示す図である。なお、図２９において、「単一コア」とは単一コアＨＦの特性を示し、「マルチコア５１１」、「マルチコア５１３」とは、それぞれマルチコアＨＦ５のコア部５１１、５１３に光を伝搬させた場合の特性を示す。また、マルチコアＨＦ５の場合の曲げ損失については、コア部５１１、５１３、５１６を含む面内においてコア部５１３が内周側になりコア部５１６が外周側になるように曲げた場合の曲げ損失を示す。図２９に示すように、波長分散と有効コア断面積については、マルチコア５１１、マルチコア５１３とも、単一コアと同じ値となった。一方、閉じ込め損失と曲げ損失については、単一コアの場合よりもマルチコア５１３の場合の方が、値がやや小さくなり、マルチコア５１１の場合はさらに値が小さくなった。このように閉じ込め損失と曲げ損失とについて各場合で値が異なる理由は、コア部の周囲に存在する空孔の数が異なるからであると考えられる。すなわち、マルチコア５１１の場合は、空孔層数が５である単一コアの場合よりもコア部周囲の空孔の数が極めて多くなっているため、閉じ込め損失と曲げ損失が極めて小さくなっていると考えられる。【００６４】
つぎに、図３０は、単一コアＨＦおよびマルチコアＨＦ５の曲げ損失の波長依存性を示す図である。なお、線Ｌ２は単一コアの場合のスペクトル曲線を示しており、図３、図２４に示す線Ｌ２と同一である。また、線Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃは、それぞれマルチコアＨＦ５の場合のコア部５１１、５１３、５１６におけるスペクトル曲線を示す。図３０に示すように、曲げ損失の値が元々小さい波長１μｍ以上の領域においては、閉じ込め損失の影響が大きいので、特に線Ｌ２ａ、Ｌ２ｃについて曲げ損失の値が小さくなっている。一方、閉じ込め損失が小さく曲げ損失の影響が支配的な波長０．８μｍ以下の領域においては、各線ともほぼ同様の傾向となっている。すなわち、マルチコアＨＦ５の曲げ損失については、コア部の位置によらず、単一コアＨＦと同様の特性が得られる。【００６５】
図２９、３０が示すように、本実施の形態に係るマルチコアＨＦ５の特性は、同一の設計パラメータを有する単一コアＨＦと同等か、それより良好なものとなる。したがって、実施の形態１において説明した使用波長帯域とＨＦ２における設計パラメータとの関係、およびこれによって実現される光学特性については、マルチコアＨＦ５に対しても適用できる。すなわち、たとえば、使用波長帯域に含まれる最も短い波長であるλｓに対応させて、Λ≦−０．５１８λｓ２＋６．３６１７λｓ＋１．７４６８が成り立つようにマルチコアＨＦ５のΛを設定すれば、各光信号の波長における曲げ損失を５ｄＢ／ｍ以下とできる。また、使用波長帯域に含まれる最も長い波長であるλｌに対して、Λ≧−０．１４５２λｌ２＋２．９８２λｌ＋０．１１７４が成り立つようにすれば、各光信号の波長における閉じ込め損失が０．０１ｄＢ／ｋｍ以下となる。【００６６】
つぎに、マルチコアＨＦ５に対して曲げを加えた場合の光のフィールド分布について説明する。図３１は、マルチコアＨＦ５のコア部５１１を伝搬する波長１．５５μｍの光のフィールド分布の強度を等高線で示す図である。なお、図３１において、等高線はピーク値から５ｄＢごとに−５０ｄＢまで示している。図３１に示すように、コア部５１１に光が伝搬している状態において、隣接するコア部５１２〜５１７における光のフィールドの強度はピーク値に対して−２０ｄＢ程度低い値である。一方、図３２は、図３１に示す状態に対してマルチコアＨＦ５に曲げを加えた場合の光のフィールド分布の強度を等高線で示す図である。図３２に示すように、マルチコアＨＦ５に曲げを加えると光はコア部５１１に集中する。したがって、マルチコアＨＦ５に曲げが加わっても、光の過剰な損失や干渉は生じないことが確認された。【００６７】
つぎに、マルチコアＨＦの基本的な特性について確認するために、３つのコア部を有するマルチコアＨＦを公知のスタックアンドドロー法にて作製した。図３３は、作製したマルチコアＨＦの断面写真を示す図である。符号Ｘ、Ｙ、Ｚはコア部を示している。なお、このマルチコアＨＦにおいては、空孔の設計パラメータについてはｄ／Λ＝０．４３、Λ＝５μｍとした。また、各コア部Ｘ、Ｙ、Ｚは、少なくとも４層の空孔に囲まれている。また、コア部Ｘ、Ｙ、Ｚ間の距離については、コア部Ｘとコア部Ｙとは空孔３層分だけ離隔し、コア部Ｘとコア部Ｚとは空孔４層分だけ離隔して形成した。【００６８】
このマルチコアＨＦを長さ２ｍとして一端から光を入力し、コア部Ｘに光を伝搬させてその光学特性を測定したところ、波長分散は４３．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、有効コア断面積は３５．９μｍ２であり、図２９に示す計算値とほぼ一致していた。また、図３４は、このマルチコアＨＦのコア部Ｘに光を伝搬させた場合の曲げ損失の波長依存性を示す図である。図３４に示すように、曲げ損失は波長０．６〜１．７μｍにわたって２ｄＢ／ｍ以下と良好であった。【００６９】
つぎに、この長さ２ｍのマルチコアＨＦのコア間のクロストークを以下のように測定した。すなわち、このマルチコアＨＦの一端から光を入力し、コア部Ｘに光を伝搬させるとともに、他の一端におけるコア部Ｘからの光の出力と、コア部Ｘから各コア部Ｙ、Ｚへ漏洩した光の出力とを測定し、これらの強度比からクロストークを算出した。図３５は、作製したマルチコアＨＦにおけるクロストークの測定結果を示す図である。なお、「Ｘ−Ｙ」とはコア部Ｘとコア部Ｙとの間のクロストークを示し、「Ｘ−Ｚ」とはコア部Ｘとコア部Ｚとの間のクロストークを示す。また、この測定は波長０．８５μｍ、１．５５μｍの２種類の波長の光を用いて行った。また、この測定はマルチコアＨＦに大きな曲げが生じない状態で行ったが、波長０．８５μｍの光を用いた場合は、マルチコアＨＦを直径２０ｍｍで一重に巻いた状態でも測定を行った。図３５に示すように、コア間の離隔距離が空孔層４層分であるＸ−Ｚについて、０．８５μｍ、１．５５μｍのいずれの場合もクロストークは−２０ｄＢ以下となった。また、よりクロストークが低い波長０．８５μｍの場合においてマルチコアＨＦに曲げを加えた状態では、図３１、３２に示す計算結果と同様に、曲げを加えない状態よりもクロストークが向上することが確認された。【００７０】
上記のように、マルチコアＨＦに曲げを印加することにより、コア部間の干渉が抑制され、クロストークが向上する。したがって、この性質を利用して、実施の形態２に係る光伝送システム２０において、さらにマルチコアＨＦ５に曲げを印加する曲げ印加手段を備えるようにしてもよい。図３６は、実施の形態２に係る光伝送システム２０に備えられる曲げ印加手段の一例を模式的に示す図である。この曲げ印加手段としてのボビン７は、たとえば金属や樹脂からなり、その直径がたとえば２０ｍｍである。そして、マルチコアＨＦ５は、このボビン７に１重または多重に巻きつけられている。これによって、マルチコアＨＦ５のコア部間のクロストークは、ボビン７を備えない場合よりも向上する。【００７１】
また、マルチコアＨＦに側圧を印加することによっても、曲げを印加する場合と同様にクロストークを向上させることができる。図３７は、実施の形態２に係る光伝送システム２０に備えられる側圧印加手段の一例を模式的に示す図である。この側圧印加手段としての側圧印加部材８は、たとえば金属や樹脂からなる２枚の板状部材８ａ、８ｂを有する。この板状部材８ａ、８ｂは、直径がたとえば２０ｍｍで１重または多重に巻いたマルチコアＨＦ５をその間に挟持し、マルチコアＨＦ５に側圧を印加するように構成されている。これによって、マルチコアＨＦ５のコア部間のクロストークは、側圧印加部材８を備えない場合よりも向上する。【００７２】
なお、上記のボビン７または側圧印加部材８は、光伝送路の１区間、すなわち光送信装置または光中継装置と光中継装置または光受信装置との間に１個だけ配置してもよいし、所定の距離だけ離隔して複数個配置してもよい。また、ボビン７および側圧印加部材８を組み合わせて使用してもよい。また、コア部間の干渉を抑制するための曲げ印加手段および／または側圧印加手段として、マルチコアＨＦ５を光ケーブルに収容して敷設する際に用いるスロットを用いてもよい。このようなスロットは、通常は収容する光ファイバに曲げや側圧ができるだけ印加されないように設計されている。しかしながら、マルチコアＨＦ５のコア部間の干渉を抑制するために故意に曲げや側圧を印加するように、直径、その直径、螺旋溝の溝径、あるいは螺旋溝のピッチを設計したスロットであれば、上記曲げ印加手段および／または側圧印加手段として利用できる。ただし、いずれの曲げ印加手段および／または側圧印加手段についても、光伝送路の１区間において、過剰な曲げ損失が発生しない程度、たとえば３ｄＢ以下の曲げ損失が発生する程度の曲げとすることが好ましい。【００７３】
また、本発明に係る光伝送システムは、上記実施の形態１、２に係るものに限定されない。たとえば、使用波長帯域に対して、その最短波長が図１１に示すＬ８またはＬ９よりも長波長になるように、適宜ＨＦ２またはマルチコアＨＦ５のΛを設定すれば、使用波長帯域における所望の曲げ損失を実現できる。さらに、使用波長帯域に含まれる最長波長がＬ２３またはＬ２４よりも短波長になるように適宜ＨＦのΛを設定すれば、所望の閉じ込め損失を実現できる。【００７４】
具体的に例示すれば、使用波長帯域が０．５５〜１．７μｍであり、ＨＦまたはマルチコアＨＦのΛが５μｍであり、ｄ／Λが０．４３であれは、曲げ損失が５ｄＢ／ｍ以下であるとともに閉じ込め損失が０．０１ｄＢ／ｋｍ以下となり、かつシングルモード伝送が可能となる。また、使用波長帯域が１．０〜１．７μｍであり、ＨＦまたはマルチコアＨＦのΛが７μｍであり、ｄ／Λが０．４３であれば、各光信号の波長において曲げ損失が１ｄＢ／ｍ以下であるとともに閉じ込め損失が０．００１ｄＢ／ｋｍ以下となり、かつシングルモード伝送が可能となる。【００７５】
また、上記実施の形態２では、マルチコアＨＦ５のコア部の数は７であったが、特に限定はされない。また、上記実施形態２では、マルチコアＨＦ５の異なるコア部に異なる波長の光信号を合波したが、同一の波長の光信号を合波してもよい。また、光送信器４１〜４７を波長多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、ＷＤＭ）光を出力するものとし、マルチコアＨＦ５の各コア部にＷＤＭ光を合波するようにしてもよい。また、光信号の数も、使用波長帯域に含まれる波長を有するものであれば特に限定されず、たとえば１〜４００とできる。【００７６】
以上のように、本発明によれば、広帯域にわたって光信号を低曲げ損失でシングルモード伝送できる光伝送システムを実現できるという効果を奏する。【００７７】
ところで、図３３に示したマルチコアＨＦは、クラッド部の中心軸の回りに３回回転対称となる配置をコア部の基準配置とすると、コア部Ｘだけが、この基準配置からずれた位置に配置している。その結果、このマルチコアＨＦの特定のコア部と、他のマルチコアＨＦの特定のコア部や光学装置とを、融着接続、コネクタ接続、メカニカルスプライス接続等を用いて接続する際に、接続を容易に行うことができるという効果を奏する。以下、本発明の実施の形態３として、このようなコア部の配置がずれたマルチコアＨＦについて具体的に説明する。【００７８】
（実施の形態３）
図３８は、本発明の実施の形態３に係るマルチコアＨＦの模式的な断面図である。このマルチコアＨＦ５ａは、図２６に示すマルチコアＨＦ５のコア部５１２に対応するコア部５１２ａが、コア部５１２の位置よりも格子定数Λだけコア部５１１側にずれた位置に配置している点が、マルチコアＨＦ５とは異なり、他のコア部５１１、５１３〜５１７、クラッド部５２、空孔５３についてはマルチコアＨＦ５と同様の構成を有する。【００７９】
ここで、マルチコアＨＦ５は、コア部５１１〜５１７が、クラッド部５２の中心軸の回りに６回回転対称となるように配置されているのに対し、マルチコアＨＦ５ａは、クラッド部５２の中心軸の回りに６回回転対称となる配置を基準配置とした場合、１つのコア部５１２ａが該基準配置からずれた位置に配置されている。【００８０】
以下、マルチコアＨＦ５ａの接続性について、マルチコアＨＦ５と対比させて説明する。はじめに、２本のマルチコアＨＦ５同士を接続する場合を考える。図３９は、図２６に示すマルチコアＨＦ５同士の接続について説明する説明図である。図３９に示すように、紙面左側のマルチコアＨＦ５のコア部５１２に光Ｌを通し、紙面右側のマルチコアＨＦ５の接続すべき端面とは反対側の端面に受光装置を接続し、受光装置の受光する光の強度をモニタしながら接続を行なう場合を考える。この場合、紙面左側のマルチコアＨＦ５のコア部５１２と、紙面右側のマルチコアＨＦ５のコア部５１２〜５１７のいずれかの位置が一致していれば、光Ｌは左側のマルチコアＨＦ５のコア部５１２から右側のマルチコアＨＦ５のコア部５１２〜５１７のいずれかへ結合して反対側の端面まで伝搬し、受光装置の受光する光の強度が強くなる。このとき、紙面左側のマルチコアＨＦ５のコア部５１２以外のコア部５１１、５１３〜５１７も紙面右側のマルチコアＨＦ５のコア部５１１〜５１７のいずれかと位置が一致することになる。すなわち、コア部５１２〜５１７の識別を行うことなく、２本のマルチコアＨＦ５同士を接続する場合は、受光強度だけでコア部の位置合わせの指標となる。【００８１】
しかしながら、実際にマルチコア光ファイバを用いたシステムを構成する場合や、マルチコア光ファイバ自体の検査などにおいてはコア部５１２〜５１７の識別を行う必要がある場合もある。上記方法においては、右側のマルチコアＨＦ５を６０度回転する毎に、受光強度が強くなり、コア部５１２〜５１７の識別ができない。したがって、コア部５１２〜５１７の識別を行う必要がある場合は、受光強度だけではコア部の位置合わせの指標とはならない。【００８２】
一方、図４０は、図３８に示すマルチコアＨＦ５ａ同士の接続について説明する説明図である。図４０に示すように、紙面左側のマルチコアＨＦ５ａのコア部５１２ａに光Ｌを通し、紙面右側のマルチコアＨＦ５の接続すべき端面とは反対側の端面に受光装置を接続し、受光装置の受光する光の強度をモニタしながら接続を行なう場合を考える。なお、両方のマルチコアＨＦ５ａのコア部５１２ａ同士の位置が一致していないとする。この場合、マルチコアＨＦ５ａのコア部５１２ａは基準位置からずれているため、左側のマルチコアＨＦ５ａのコア部５１２ａから出力した光Ｌは右側のマルチコアＨＦ５ａのコア部５１４へは結合しない。その結果、光Ｌは右側のマルチコアＨＦ５ａをほとんど伝搬しないので、受光装置の受光する光の強度はきわめて弱くなるかゼロとなる。【００８３】
そして、図４１に示すように、図４０に示す状態から右側のマルチコアＨＦ５ａを１２０度回転し、両方のマルチコアＨＦ５ａのコア部５１２ａ同士の位置が一致した場合のみ、光Ｌは左側のマルチコアＨＦ５ａのコア部５１２ａから右側のマルチコアＨＦ５ａのコア部５１２ａへ結合して反対側の端面まで伝搬し、受光装置の受光する光の強度が強くなる。このように受光強度が強くなるのは、右側のマルチコアＨＦ５ａを３６０度回転させて一度だけである。したがって、受光強度だけでコア部の位置合わせの指標となる。このように、このマルチコアＨＦ５ａは、特定のコア部と、他のマルチコアＨＦの特定のコア部や光学装置とを接続する際に、接続を容易に行うことができる。【００８４】
なお、他の接続方法を用いた場合でも、このマルチコアＨＦ５ａは接続が容易なものである。たとえば、２つのマルチコアＨＦ５ａの端面同士を突き合わせた状態で、２つのマルチコアＨＦ５ａの端面間にミラーやプリズムを挿入する。そして、このミラーやプリズムによって外部からの観察可能となった２つのマルチコアＨＦ５ａの各端面を観察しながら、２つのマルチコアＨＦ５ａの少なくとも一方を中心軸の回りに回転させてコア部同士の位置合わせをする。このとき、コア部５１２ａを基準として回転位置を確定させれば、２つのマルチコアＨＦ５ａの特定のコア部同士の接続が容易となる。【００８５】
また、上記の接続方法を組み合わせてもよい。ミラー等によって端面を観察しながら、コア部５１２ａを基準として２つのマルチコアＨＦ５ａ同士の回転位置の粗調整を行い、光強度モニタによって上記回転位置の微調整を行うことによって、迅速且つ容易な粗調整と正確な微調整とを実現できる。【００８６】
（変形例１）
つぎに、実施の形態３のマルチコアＨＦ５ａの変形例１〜５について説明する。図４２は、変形例１に係るマルチコアＨＦ５ｂの模式的な断面図である。このマルチコアＨＦ５ｂは、図２６に示すマルチコアＨＦ５のコア部５１２に対応するコア部５１２ｂが、コア部５１２の位置よりも格子定数Λだけコア部５１１とは反対側にずれた位置に配置している点が、マルチコアＨＦ５とは異なり、他のコア部５１１、５１３〜５１７、クラッド部５２、空孔５３については同様の構成を有する。すなわち、このマルチコアＨＦ５ｂは、クラッド部５２の中心軸の回りに６回回転対称となる配置を基準配置とした場合、１つのコア部５１２ｂが該基準配置からずれた位置に配置しているものである。このマルチコアＨＦ５ｂも、マルチコアＨＦ５ａと同様に、特定のコア部同士の接続が容易なものとなる。【００８７】
（変形例２）
図４３は、変形例２に係るマルチコアＨＦ５ｃの模式的な断面図である。このマルチコアＨＦ５ｃは、図４２に示すマルチコアＨＦ５ｂにおいて、コア部５１２ｂの外側にさらに複数の空孔５３ｃを形成した構成を有している。その結果、このマルチコアＨＦ５ｃは、コア部５１２ｂを囲む空孔層の層数が５層となり、マルチコアＨＦ５ｂの場合よりもコア部５１２ｂの閉じ込め損失が低減する。【００８８】
（変形例３）
図４４は、変形例３に係るマルチコアＨＦ５ｄの模式的な断面図である。このマルチコアＨＦ５ｄは、図２６に示すマルチコアＨＦ５のコア部５１２、５１５に対応するコア部５１２ｄ、５１５ｄが、それぞれコア部５１２、５１５の位置よりも格子定数Λだけコア部５１１とは反対側、またはコア部５１１側にずれた位置に配置している点が、マルチコアＨＦ５とは異なり、他のコア部５１１、５１３、５１４、５１６、５１７、クラッド部５２、空孔５３については同様の構成を有する。すなわち、このマルチコアＨＦ５ｃは、クラッド部５２の中心軸の回りに６回回転対称となる配置を基準配置とした場合、２つのコア部５１２ｄ、５１５ｄが該基準配置からずれた位置に配置しているものである。このマルチコアＨＦ５ｄも、マルチコアＨＦ５ａと同様に、特定のコア部同士の接続が容易なものとなる。【００８９】
（変形例４）
図４５は、変形例４に係るマルチコアＨＦ５ｅの模式的な断面図である。このマルチコアＨＦ５ｅは、図２６に示すマルチコアＨＦ５のコア部５１２、５１７に対応するコア部５１２ｅ、５１７ｅが、それぞれコア部５１２、５１７の位置よりも格子定数Λだけコア部５１１側、またはコア部５１１とは反対側にずれた位置に配置している点が、マルチコアＨＦ５とは異なり、他のコア部５１１、５１３〜５１６、クラッド部５２、空孔５３については同様の構成を有する。すなわち、このマルチコアＨＦ５ｅは、クラッド部５２の中心軸の回りに６回回転対称となる配置を基準配置とした場合、２つのコア部５１２ｅ、５１７ｅを該基準配置からずれた位置、かつ、コア部の配置がマルチコアＨＦ５ｅの断面において線対称軸を有さないように配置しているものである。その結果、このマルチコアＨＦ５ｅにおいては、マルチコアＨＦ５ｅの両端部（図４１の両端部Ａ、Ｂを参照）を識別することも可能である。【００９０】
すなわち、このマルチコアＨＦ５ｅを切断した場合、一方の断面は図４５に示すものとなるが、これに対向する他方の断面は、図４５の断面とは鏡面対称となる。しかしながら、このマルチコアＨＦ５ｅにおいては、２つのコア部５１２ｅ、５１７ｅを基準配置からずれた位置、かつ、コア部の配置が線対称軸を有さないように配置しているので、鏡面対称となる断面においても、特定のコア部を識別できる。したがって、このマルチコアＨＦ５ｅにおいては、コア部５１２ｅとコア部５１７ｅとの位置をより確実に識別し、他のコア部の位置についてもより確実に識別することができ、接続が一層容易となる。【００９１】
（実施の形態４）
つぎに、本発明の実施の形態４に係るマルチコア光ファイバについて説明する。【００９２】
図４６は、本実施の形態４に係るマルチコア光ファイバの模式的な断面図である。図４６に示すように、このマルチコア光ファイバ９は、空孔を有さない中実なマルチコア光ファイバであり、互いに離隔して配置されたコア部９１１〜９１７と、コア部９１１〜９１７の外周に位置するクラッド部９２とを備える。コア部９１１は、クラッド部９２のほぼ中心部に配置されている。一方、コア部９１３〜９１７は、クラッド部５２の中心軸を中心とした符号Ｈに示す正六角形の配置を基準配置とした場合、この基準位置上に配置しており、１つのコア部９１２が、該基準配置からずれた位置に配置している。各コア部９１１〜９１７間の離隔距離や、コア部９１１〜９１７のコア径は特に限定されないが、たとえば離隔距離は６０μｍ程度であり、コア径は５．０〜１０．０μｍ程度である。また、各コア部９１１〜９１７は、ゲルマニウムを添加した石英系ガラスからなり、クラッド部９２は、純石英ガラスからなる。その結果、クラッド部９２は、各コア部９１１〜９１７の屈折率よりも低い屈折率を有し、クラッド部９２に対する各コア部９１１〜９１７の比屈折率差は、０．３〜１．５％程度である。このマルチコア光ファイバ９は、この屈折率差によって、各コア部９１１〜９１７に光を閉じ込めて伝搬させる。【００９３】
このマルチコア光ファイバ９においても、１つのコア部９１２が、該基準配置からずれた位置に配置しているので、マルチコアＨＦ５ａと同様に、接続が容易なものとなる。
このように本発明に係るマルチコア光ファイバは、中実なマルチコア光ファイバとすることもできる。【００９４】
（実施の形態５）
図４７は、本発明の実施の形態５係るマルチコアＨＦ５ｆの模式的な断面図である。このマルチコアＨＦ５ｆは、図２６に示すマルチコアＨＦ５のコア部５１２に対応するコア部が存在せず、コア部５１２の位置には空孔５３ｆが形成されている点が、マルチコアＨＦ５とは異なり、他のコア部５１１、５１３〜５１７、クラッド部５２、空孔５３については同様の構成を有する。すなわち、このマルチコアＨＦ５ｆは、コア部５１３〜５１７が、クラッド部５２の中心軸の回りに６回回転対称となる配置を基準配置とした場合、基準配置のうちの１つの位置を除いて配置されているものである。【００９５】
このマルチコアＨＦ５ｆも、マルチコアＨＦ５ａと同様に、接続が容易なものとなる。すなわち、たとえば、図３９〜４１に示した方法でこのマルチコアＨＦ５ｆ同士を接続する際に、一方のマルチコアＨＦ５ｆのコア部５１３〜５１７に光を通した場合を考える。この場合、両方のマルチコアＨＦ５ｆのコア部５１３〜５１７同士の位置が一致した場合のみ、光は一方のマルチコアＨＦ５ｆのコア部５１３〜５１７から他方のマルチコアＨＦ５ｆの対応するコア部５１３〜５１７へ結合して反対側の端面まで伝搬し、受光装置の受光する光の強度が最大に強くなる。このように受光強度が強くなるのは、他方のマルチコアＨＦ５ｆを３６０度回転させて一度だけである。したがって、このマルチコアＨＦ５ｆにおいても、受光強度だけでコア部の位置合わせの指標となり、接続を容易に行うことができる。
本発明は、このように複数のコア部が、基準配置のうちの少なくとも１つの位置を除いて配置されているマルチコア光ファイバであってもよい。【００９６】
なお、この実施の形態５に係るマルチコアＨＦ５ｆの変形例として、複数のコア部が、基準配置のうちの２つ以上の位置を除いて配置するようにしてもよいし、コア部の配置が線対称軸を有さないように配置するようにしてもよい。【００９７】
また、本発明は、実施の形態４に係るマルチコア光ファイバのように中実なマルチコア光ファイバにおいても、複数のコア部が、基準配置のうちの少なくとも１つの位置を除いて配置するようにしてもよいし、コア部の配置が線対称軸を有さないように配置するようにしてもよい。【００９８】
また、上記実施の形態３〜５またはその変形例は一例であって、コア部、コア部に光を閉じ込めるための空孔について、その数、配置は特に限られない。たとえば、コア部の配置とした場合、２〜１２回回転対称となる配置を基準配置としてもよい。また、基準位置からずらすコア部や、コア部を配置しない基準位置についても、適宜選択することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、高速、大容量の光伝送システムにおいて好適に利用できる。
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【国際調査報告】
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