(57)【要約】  中空コア光ファイバが、管状外被部と、リング状で互いに離間し、外被部の外周の周りの周辺位置で外被部の内面に各々が接着される、複数の１次細管を備える被覆と、１次細管のリング内の中心空隙によって形成される中空コアとを備え、被覆が各１次細管内に２つの２次細管だけをさらに備え、２つの２次細管が、互いに離間して、１次細管の周辺位置から変位された１次細管の外周の周りの方位角位置で、１次細管の内面に各々が接着される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状の外被部と、
リング状で互いに離間し、前記外被部の外周の周りの周辺位置で前記外被部の内面に各々が接着される、複数の１次細管を備える被覆と、
１次細管の前記リング状内の中心空隙によって形成される中空コアと、
を備え、
前記被覆が各１次細管内に２つの２次細管だけをさらに備え、前記２つの２次細管が、互いに離間して、前記１次細管の周辺位置から変位された前記１次細管の外周の周りの方位角位置で、前記１次細管の内面に各々が接着される、中空コア光ファイバ。
【請求項２】
５つの１次細管を備える、請求項１に記載の中空コア光ファイバ。
【請求項３】
４つ、６つ、７つ、８つ、９つ、または１０個の１次細管を備える、請求項１に記載の中空コア光ファイバ。
【請求項４】
前記２つの２次細管の方位角位置が、前記周辺位置からほぼ等しく反対の角変位を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の中空コア光ファイバ。
【請求項５】
前記２つの２次細管の方位角位置が、前記方位角位置間の前記１次細管の前記外周上の中点からからほぼ等しく反対の角変位を有し、前記中点が前記周辺位置からの角変位を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の中空コア光ファイバ。
【請求項６】
前記中点が３０度以下の角変位を有する、請求項５に記載の中空コア光ファイバ。
【請求項７】
前記中点が約３８度以下の角変位を有する、請求項５に記載の中空コア光ファイバ。
【請求項８】
前記中点が約５３度以下の角変位を有する、請求項５に記載の中空コア光ファイバ。
【請求項９】
前記方位角位置の前記等しく反対の角変位が３０度から１４２度の範囲にある、請求項４から８のいずれか一項に記載の中空コア光ファイバ。
【請求項１０】
前記方位角位置の前記等しく反対の角変位が７５度から１１２度の範囲にある、請求項４から８のいずれか一項に記載の中空コア光ファイバ。
【請求項１１】
前記方位角位置の前記等しく反対の角変位が８５度から９５度の範囲にある、請求項４から８のいずれか一項に記載の中空コア光ファイバ。
【請求項１２】
前記１次細管が、０＜ｄｏｕｔ／λ≦４．５の範囲のギャップｄｏｕｔによって離間され、前記２つの２次細管が、０＜ｄｉｎ／λ≦６．７の範囲のギャップｄｉｎによって離間され、λが、前記中空コア光ファイバが導くように構成される光の光学波長である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の中空コア光ファイバ。
【請求項１３】
前記１次細管が、０＜ｄｏｕｔ／λ≦３．１の範囲のギャップｄｏｕｔによって離間され、前記２つの２次細管が、０＜ｄｉｎ／λ≦３．４の範囲のギャップｄｉｎによって離間され、λが、前記中空コア光ファイバが導くように構成される光の光学波長である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の中空コア光ファイバ。
【請求項１４】
前記２つの２次細管が、前記１次細管の内径ｒｏｕｔの少なくとも０．２９倍である内径ｒｉｎを有する、請求項１から１３のいずれか一項に記載の中空コア光ファイバ。
【請求項１５】
前記２つの２次細管が、前記１次細管の内径ｒｏｕｔの少なくとも０．３８倍である内径ｒｉｎを有する、請求項１から１３のいずれか一項に記載の中空コア光ファイバ。
【請求項１６】
前記中空コア光ファイバが導くように構成される波長で導いた光について、１ｄＢ／ｋｍ以下であるレベルの光伝播損失を有する、請求項１から１５のいずれか一項に記載の中空コア光ファイバ。
【請求項１７】
前記中空コア光ファイバが導くように構成される波長で導いた光について、０．０１ｄＢ／ｋｍ以下であるレベルの光伝播損失を有する、請求項１から７、１０、１１、１３、または１５のいずれか一項に記載の中空コア光ファイバ。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれか一項に記載の中空コア光ファイバへと引き込まれるように構成される、中空コア光ファイバを作るための母材またはケイン。
【請求項１９】
中空コア光ファイバを作るための母材またはケインであって、
外被部を形成するための外側チューブと、
前記中空コア光ファイバの被覆を規定するため１次細管を形成するための複数の１次チューブであって、前記１次チューブが中空コアを形成するため中心空隙の周りでリング状に互いから離間され、各１次チューブが前記外側チューブの外周の周りの周辺位置で前記外側チューブの内面に対して配置される、複数の１次チューブと、
を備え、
各１次チューブの中に、２つの２次チューブだけがあり、前記２次チューブが、互いに離間され、前記１次チューブの周辺位置から変位された前記１次チューブの外周の周りの方位角位置で、前記１次チューブの内面に対して各々が配置される、母材またはケイン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空コア光ファイバに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバのクラスは中空コアファイバを含み、そこで光は、空隙を囲む、長手方向の被覆細管の構造的な配置が存在することによって可能にされた導光機構によって、ファイバのコアを形成する長手方向中空空隙に沿って導かれる。被覆細管についての様々な構成が知られており、異なる誘導機構が作り出されている。一例は、中空コアフォトニックバンドギャップファイバ（ＨＣＰＢＦ，hollow core photonic bandgap fibre、あるいは、中空コアフォトニッククリスタルファイバ： HCPCF, hollow core photonic crystal fibre）であり、そこで被覆は、ほぼ円形の中空コアを規定するために中心グループが除外された、多くの小さいガラス細管が規則的に近接して束ねられた配列を備える。被覆細管構造の周期性によって、周期的な構造を有する屈折率、したがって、コア内に伝播光波を閉じ込めるフォトニックバンドギャップ効果がもたらされる。
【０００３】
ＨＣＰＢＦ中の被覆細管の微細構造状配列とは対照的に、第２のタイプの中空コアファイバは、反共振中空コアファイバ、ＡＲＦ（antiresonant hollow core fibre）である。このタイプのファイバは、中心コア空隙の周りにリング状に配置される、より少ない量のより大きいガラス細管またはチューブを備える、より簡単な被覆形状を有する。本構造は、高度の周期性を欠いており、その結果、フォトニックバンドギャップが存在しない。その代わり、被覆細管の壁厚と共振しない伝播波長、言い換えると、被覆細管の壁厚によって規定される反共振窓における波長に反共振がもたらされる。反共振は、コアによってサポートされる空気誘導光学モードと、被覆がサポートすることができる任意の光学モードとの間の結合を禁止するように働き、その結果、光がコアに閉じ込められ、反共振導光効果によって低損失で伝播することができる。
【０００４】
ファイバ性能を向上させる目的で、ＡＲＦ被覆細管の基本リングに対する修正形態および変形形態が提案されている。遠隔通信、光電力送達、および光検知を含む、従来型の固体コア光ファイバについて知られている多くの用途が、中空コアファイバで実証されている。特に、遠隔通信での使用では、（単位長の伝播毎、典型的には、キロメートル毎の、伝播光損失の割合である）低い光学損失が重要であり、中空コアファイバでこれまで達成された損失レベルは、固体コアファイバで達成された性能には、まだ完全に競争力があるわけではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、改善した低い光学損失を提供する中空コア光ファイバの設計に関心が集められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
態様および実施形態は、添付した請求項に記載される。
【０００７】
本明細書に記載されるある種の実施形態の第１の態様によれば、管状外被部と、リング状に互いから離間され、外被部の外周の周りの周辺位置で外被部の内面に各々が接着される、複数の１次細管を備える被覆と、１次細管のリング内の中心空隙によって形成される中空コアとを備え、被覆が各１次細管内に２つの２次細管だけをさらに備え、２つの２次細管が、互いに離間され、１次細管の周辺位置から変位された１次細管の外周の周りの方位角位置で、１次細管の内面に各々が接着される、中空コア光ファイバが提供される。
【０００８】
本明細書に記載されるある種の実施形態の第２の態様によれば、第１の態様にしたがった中空コア光ファイバに引き込まれるように構成される、中空コア光ファイバを作るための母材またはケインが提供される。
【０００９】
本明細書に記載されるある種の実施形態の第３の態様によれば、中空コア光ファイバを作るための母材またはケインであって、外被部を形成するための外側チューブと、ファイバの被覆を規定するため１次細管を形成するための複数の１次チューブであって、１次チューブが中空コアを形成するため中心空隙の周りでリング状に互いから離間され、各１次チューブが外側チューブの外周の周りの周辺位置で外側チューブの内面に対して配置される、複数の１次チューブとを備え、各１次チューブの中は、２つの２次チューブだけであり、２次チューブが、互いに離間され、１次チューブの周辺位置から変位された１次チューブの外周の周りの方位角位置で、１次チューブの内面に対して各々が配置される、母材またはケインが提供される。
【００１０】
ある種の実施形態のこれらおよびさらなる態様は、添付した独立請求項および従属請求項に記載される。従属請求項の特徴は、請求項に明示的に記載されるもの以外と組み合わせて、互いにおよび独立請求項の特徴と組み合わせることができることが理解されよう。さらに、本明細書に記載される手法は、下に記載されるものなどといった特定の実施形態に限定されず、本明細書に提示される特徴の任意の好適な組合せを含み、意図する。たとえば、光ファイバは、適宜に下で記載した様々な特徴のうちの任意の１つまたは複数を含む、本明細書に記載される手法にしたがって提供することができる。
【００１１】
本発明のより良好な理解のため、およびどのようにして本発明を実行に移すのかを示すために、例として、添付図面への参照がここで行われる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】１つの知られているファイバ設計からの被覆の特徴を含む、反共振中空コアファイバを示す概略横断面図である。
【図２】知られている設計の反共振中空コアファイバを示す概略横断面図である。
【図３】モデル化から導出された、横方向の光パワーの流れを示すために重畳した線を有する、知られている設計の反共振中空コアファイバを示す概略横断面図である。
【図４】本開示にしたがった反共振中空コアファイバの第１の例を示す概略横断面図である。
【図５】本開示にしたがった反共振中空コアファイバの第２の例を示す概略横断面図である。
【図６】モデル化から導出された、横方向の光パワーの流れを示すために重畳した線を有する、本開示にしたがった例示的な反共振中空コアファイバを示す概略横断面図である。
【図７】図３の知られているファイバならびに図４および図５の例についての、波長に対する単位長毎の光のパワー損失（減衰）を示すグラフである。
【図８】関連する寸法パラメータおよび角度パラメータでラベル付けした、本開示にしたがった例示的なファイバを示す部分的な横断面図である。
【図９】本開示にしたがった例示的なファイバについてモデル化した、変化する被覆細管の間隔および角度位置についての光減衰を示すコンタープロットである。
【図１０】本開示にしたがった例示的なファイバについてモデル化した、変化する被覆細管の間隔および角度位置についての光減衰を示すコンタープロットである。
【図１１】本開示にしたがった例示的なファイバについてモデル化した、被覆細管の位置ずれ角度に対する光減衰を示すグラフである。
【図１２】図１１のグラフに含まれるデータによって表される例示的なファイバを示す部分的な横断面図である。
【図１３】本開示にしたがった例示的なファイバについてモデル化した、変化する被覆細管のサイズおよび角度位置についての光減衰を示すコンタープロットである。
【図１４】本開示にしたがったさらなる例示的な反共振中空コアファイバを示す概略横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ある種の例および実施形態の態様および特徴が、ここで議論／記載される。ある種の例および実施形態のいくつかの態様および特徴は慣習的に実装することができ、簡潔にするために、これらは、詳細には議論／記載されない。したがって、詳細に記載されない、ここで議論される光ファイバの態様および特徴は、そのような態様および特徴を実装するため、任意の従来の技法にしたがって実装できることを理解されよう。
【００１４】
簡単に言って、反共振中空コアファイバ（ＡＲＦ）として記載できる中空コア光ファイバのタイプは、管状外側外被部と、外被部内部にリング状に配置されて外被部の内面に固着または接着されるいくつかの被覆細管とを備える。細管のリング内の中心空隙は、それに沿って反共振導波効果により１つまたは複数の光学モードを導くことができる中空コアを形成する。
【００１５】
図１（Ａ）は、第１の以前に提案された反共振中空コアファイバの横断面図を示す。図は、円形の断面を有するファイバをとおした完全な横断面を示す。ファイバ１０は、外側管状外被部１２を有する。複数の管状または中空被覆細管またはセル１４、この例では、同じ断面サイズおよび形状の６つの細管が、リング状に外被部１２の内側に配置され、その結果、各被覆細管１４および外被部１２の長手軸はほぼ平行である。被覆細管は、光ファイバの長さに沿って連続して延びる、細長い孔、管腔、または空洞を規定する。細管の数によって、この構造を、６セルＡＲＦとラベル付けすることができる。被覆細管またはチューブ１４は、各々が、位置１６で外被部１２の内面と接触し（接着され）、その結果、被覆細管１４は、外被部１２の内周の周りに均等に離間され、また、互いからも離間される（隣接する細管間で接触しない）。被覆構造は、これらの被覆細管だけに限定される［１］。ＡＲＦのいくつかの設計では、被覆チューブ１４をリングの周りに配置することができ、その結果、隣接するチューブは、互いに接触する（言い換えると、図１（Ａ）のように離間されない）が、この接触をなくすための間隔によって、ファイバの光学性能を改善することができる。間隔があることによって、接している隣接するチューブ間の接点に生じ、高損失をもたらす不要な共振を引き起こす傾向がある、光学ノードが取り除かれる。したがって、図１（Ａ）のような離間した被覆細管を有するファイバは、「ノードレス」反共振中空コアファイバと呼ぶことができる。
【００１６】
外被部１２の内側の周りのリング状の被覆細管１４の配置によって、ファイバの長さに沿って連続的にやはり延びる、ファイバの中空コア１８である、ファイバ１０内の中心空間、空洞、または空隙とともに、外被部１２および細管１４の軸に平行なその長手軸が作られる。コア１８は、被覆細管１４の外面の内側に向いている部分によって境界を画定される。これがコア境界であり、この境界を作る細管壁の材料（たとえば、ガラスまたはポリマ）によって、必要とされる反共振導光効果または機構が実現される。コア境界は、一連の隣接する内側に曲がった面（すなわち、コアの観点からは凸）を備える形状を有する。これは、固体コアファイバ中のコア−被覆界面が通常は外向きの湾曲であること、および中空コアフォトニックバンドギャップ光ファイバのほぼ円形のコア境界と対照をなす。したがって、反共振中空コアファイバは、負曲率ファイバと記載することができる。数学的に、これは、径方向単位ベクトル（ファイバの横断面の半径に沿ったベクトル）に対して反対を向いた、コア境界の面法線ベクトルとして規定することができる。コア境界が負曲率（凸形状）であることによって、基本コアモードと任意の被覆モードの間の結合がやはり禁止される。負曲率反共振中空コアファイバは、導かれた光の波長と反共振であるように整合される厚さを有する凸状膜または（典型的には、ガラスの）壁によって形成されるコア境界を有する。
【００１７】
問題となるいくつかの幾何学的パラメータまたは寸法パラメータが図１（Ａ）に示される。細管１４は、壁厚ｔを有する。各細管１４は、２つの隣接する細管の外面間で最小距離であるギャップまたは間隔ｄだけ、その隣から離間される。典型的には、細管１４は、外被部１２の内面の周りに均等に離間され、そのために、各ギャップはｄの同じ値を有する。中心コア１８は、ファイバ１０の中心（図１を示すページの平面に垂直な、ファイバの長手軸の場所）から各被覆細管１４の外面への最小距離である、半径Ｒを有する。この例では、細管は、すべて同じサイズであり、そのためにこの距離は各細管１４について同じであって、コア１８の断面にはめることができる最大の円の半径である。
【００１８】
図１（Ｂ）は、第２の以前に提案された反共振中空コアファイバの横断面図を示す［２，  ３］。ファイバは、図１（Ａ）の例のすべての特徴を含むが、被覆がより複雑な構造を有する。各被覆細管１４は、依然としてギャップｄだけその隣から離間される１次細管であって、その内側に入れ子にされ、１次細管１４と外被部１２の間で、接着点１６と同じ方位角位置で外被部１２の周りに、被覆細管１４の内面に接着される２次のより小さい細管２０を有する。これらの追加のより小さい細管２０は、ファイバ中の光学損失を減らす目的で含まれる。追加のさらに小さい３次細管を、２次細管の内側に入れ子にして、方位角接触位置１６と一致して再び接着する場合がある。２次細管および任意選択でさらに小さい細管を有するこのタイプのＡＲＦ設計は、「入れ子型反共振ノードレスファイバ」またはＮＡＮＦ（nested antiresonant nodeless fibre）と呼ぶ場合がある。この例の６つの１次細管によって、この構造を６セルＮＡＮＦとラベル付けすることができる。
【００１９】
図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示される例示的な被覆構造は、コアの周りにリング状に配置される６つの１次被覆細管を備える。しかし、ＡＲＦはそのように限定されず、その代わりに、中空コアの周りに境界を形成する５以下または７以上の細管を備えることができる。このことは、これらの以前に提案された例および下で記載される本開示にしたがったＡＲＦについて真である。
【００２０】
図２は、別の以前に提案された反共振中空コアファイバ構造の横断面図を示す［４］。図１の例と共通して、ファイバは、外側管状外被部１２の内面の周りに一定間隔で位置１６に接着され、互いに離間される、６つの１次細管１４を備える。各１次細管の内側に、各々がそれぞれの１次細管１４の内面に接着される３つの２次細管２０がある。各１次細管の中で、外被部１２と１次細管１４の間の接点１６と一致して第１の２次細管２０ａが接着される。他の２つの２次細管２０ｂは、第１の２次細管２０ａの各側に１つ配置され、１次細管１４の外周の周りの方位角位置として測定して９０°の角度だけ第１の２次細管２０ａから離間される。
【００２１】
両方の細管が、（図１および図２の下半分のように）外側外被部の外周上で同じ方位角位置で接着されるように１次細管の内側に入れ子になった２次細管を含むことによって、光学損失が減るように働く、１次細管によりもたらされるものに加えた２次反射要素がもたらされることが、中空コア光ファイバの技術分野では一般的に受け入れられる。さらに、隣接する１次細管間のギャップまたは間隔は、隣接する細管間の接点における不要な共振を取り除くことによって性能を改善する一方、光パワーの漏れの一因にもなることがやはり一般的に考えられる。したがって、ギャップは、一般的に、漏れすなわち損失を減らすために小さく作られる一方で、共振を避けるようにゼロ間隔より上に維持される。
【００２２】
しかし、本発明者は、光学損失のこの理論は正しくないことを発見し、ＡＲＦにおける損失機構の理解を改善したことに基づいて、被覆細管についての代替構成を提案する。
【００２３】
図３は、（図１（Ｂ）を参照して上で記載されたような）以前に提案された６セルＮＡＮＦ被覆構造を有するＡＲＦの部分の横断面図を示す。図３に重畳されるのは、横方向ポインティングベクトルの流れ線をトレースすることによって、横方向平面中に光パワーの流れをモデル化したことから得られた黒線である。コアから被覆の外面へ径方向に外向きに流れる光パワーは、ファイバのコアの長さに沿って、パワーが伝播する所望の順方向から失われるパワーであり、したがって、ファイバ中の光学損失のレベルに寄与する。図３では、黒線は、コアの中心に種がまかれ被覆チューブに向けてらせん状に外向きにとなる、横方向のパワーの流れベクトル場にしたがう流線である。ファイバの右に示される曲線は、ファイバの外周（ファイバ境界）の周りの各位置についての、横方向漏れ光パワーの合計をプロットする。ファイバの描かれた外面から測定した曲線の高さが、ファイバ−空気境界におけるパワーの流れ線の密度に対応する。
【００２４】
このモデルから、パワー損失の最大領域が、入れ子になったセルの場所であることが明らかである。外被部１２の内側の面への入れ子になった細管１４、２０の接着点１６と位置合わせされた径方向領域は、流線の最大密度を有し、横方向パワー漏れの曲線は、これらの場所に（「高密度」とラベル付けされる）著しいピークを有する。１次細管１４の外面と外被部１２の内面の間のほぼ三日月型の領域と位置合わせされた、各接着点１６の両側の隣接領域は、はるかに低い横方向パワー漏れを有する（「低密度」とラベル付けされる）。離間した１次細管１４間のギャップと径方向に位置合わせされた、各三日月型の領域の中心における領域は、それでも入れ子になった細管構造をとおしたピークパワー損失より大幅に低いが、わずかに高い横方向パワー漏れを有する（「中間密度」とラベル付けされる）。
【００２５】
したがって、本発明者は、ＡＲＦ中の支配的な光学損失機構となる傾向がある、径方向光漏れの主な発生源が離間した１次細管間のギャップではないことを識別した。このことは、損失を減らすためにギャップを典型的には最小化する、これらのファイバの一般的理解とは逆である。むしろ、被覆構造のこれらの部分は損失全体中の小さい部分だけに寄与しており、その代わり、パワーの主な損失は、外被部の内側に接着される１次細管の内側に２次細管が接着される外被部の周りの方位角位置における、入れ子になった細管と一致した領域に生じる。横方向のパワーの流れ線は、複雑な挙動を有するように見えるが、流線は、２つの隣接する１次細管１４間の各ギャップ中で、それらの最低密度を呈し、これらの領域中の低い横方向のパワーの流れを示すことを容易に理解することができる。図３から観察されるように、これらの特徴は、光の閉じ込めにおける被覆構造の最も効果的な部分である。
【００２６】
したがって、本開示は、高い漏れの特徴、すなわち、入れ子になった細管の径方向の位置合わせを取り除く一方で、新規に識別した漏れを低減する、低損失の特徴以上をもたらす、ＡＲＦのための入れ子になった被覆細管の新規の幾何形状または設計を提案する。同時に、知られているＡＲＦ設計の簡潔さは、関連して製造が比較的容易なこととともに維持される。本開示にしたがった構造は、光のパワー損失が減るという点で、非常に優れた性能を示す。
【００２７】
図４は、本開示にしたがった第１の例の中空コアファイバの横断面図を示す。ファイバ３０は、中空管状外側外被部１２を備える。一連の６つの１次細管１４が、外被部１２の内面の周りにリング状に配置される。この例の１次細管１４は、各々が同じサイズおよび円形を有し、外被部１２の外周の周りの異なる方位角位置１６で外被部１２の内面に各々が接着、固着、または固定され、その結果、１次細管１４はリングの周りに均等に離間される。また、１次細管１４は、各々が２つの隣接する細管から離間され、その結果、隣接する細管の間にギャップが存在し、１次細管１４が同じサイズおよび形状を有するために、各ギャップはほぼ同じ幅となる。１次細管１４の囲繞リングによって規定される中心空間または空隙がファイバの中空コア１８である。細管（また、チューブ、セル、または管腔）は、コア１８に沿って導波するための、ファイバ３０の構造化被覆を形成する。コア１８は、１次細管１４のリング内の、コア１８の周りに外接することができる最大の円の半径であり、したがって、ファイバの横方向構造の中心から、１次細管１４の外面上の最接近点への距離でもある、半径Ｒを有する。
【００２８】
加えて、各１次細管は、その中で入れ子にされる２つの別個の２次細管２０を有する。「入れ子にされる」という用語は、２次細管が１次細管の内側にあり、２つの細管の長手寸法または軸がほぼ平行であり、外被部およびファイバ全体の長手軸にやはり平行であることを意味する。また、各２次細管２０は、１次細管の外周の周りの方位角位置にある、接点または接触位置２２で、その関連する１次細管１４の内面と接触、接着、固定、または固着される。各１次細管１４内で、２つの２次細管は、それらが互いに接触しないようにサイズ決定および位置決めされる。各１次細管１４の内側にある２つの２次細管２０間に、ギャップまたは空間がある。このギャップは、２つの２次細管２０の外面間の最小の間隔であり、言い換えると、他方の外面に最も近い各外面上の点間の距離である。２次細管は、すべてが同じサイズで円形を有する。重要なことに、２次細管２０は、その１次細管１４内で径方向に位置合わせされない。各２次細管２０が１次細管１４に接着される接点２２は、コア１８の中心から、１次細管１４が外被部１２に接着される接点１６へのファイバ３０の半径に沿っては配置されない。各２次細管２０が１次細管１４に接着される接点２２は、１次細管１４が１次細管１４の外周（周囲、周辺）の周りで外被部１２に接着される接点１６から、方位角または角度間隔、分離、または変位を有する。この特定の例では、各１次細管１４中の２つの２次細管２０は、１次細管の中心点１６から等しく反対向きの方位角変位を有し、それらは、コア中心（また、ファイバ中心）から１次細管１４の接点１６への、半径の両側に対称的に位置決めされる。したがって、２次細管２０の２つの接点２２を１次細管１４に連結する線は、コア中心から外被部１２への１次細管１４の接点１６への半径に垂直である。この例における変位は９０°である。したがって、２つの接点２２を連結する線は、コア中心から接点１６への半径に垂直な１次細管１４の直径に沿って配置される。また、１次細管の中心を接点２２の各々に連結する１次細管の半径は、この同じ直径に沿って配置される。
【００２９】
図５は、本開示にしたがった第２の例の中空コアファイバの横断面図を示す。図４の例は、各々が２つの２次細管を含有する、６つの均等に離間される１次細管を有するが、一方、図５のファイバ３０は、やはり、外被部の内面の周りに均等に離間され、同じサイズで円形であり、以前のように、各々が同じサイズで円形のものである２つの離間された２次細管２０を各々が含有する５つの１次細管１４を有する。１次細管の数のこの違いは別として、ファイバ３０の構造は、図４の例のものと同じである。
【００３０】
１次細管が外被部の内側に接着される位置とは離れた、１次細管内の２次細管のこの配置が、光パワーの径方向漏れを減らすための図３に示されたモデル化から決定された、追加の形作られた特徴を被覆に導入する。上で述べたように、隣接する１次細管の外面間のギャップが、最低径方向パワー漏れを示す。図５では、これらの区域の１つが、説明のためにハッチングされる。１次細管の内側の２つの別個の２次細管の配置は、それらが外被部の内側の１次細管の方位角位置の両側に離間されるようにされるが、各１次細管の内側に追加の同様に形作られる領域またはギャップを作る。図５では、これらの区域の１つが、説明のためにクロスハッチングされる。こうして、低損失の特徴は反復および複製され、高損失の特徴（すなわち、入れ子にされた細管の径方向の位置合わせ）が除去される。これは、下でさらに記載されるような、ＡＲＦに優れた損失特性をもたらす全体的な効果を有する。
【００３１】
各１次細管は、２つ、そしてただ２つの（すなわち、１つでも２つより多くもない。言い換えると、１つより多く、３つより少ない）２次細管を有することに留意されたい。
【００３２】
図６は、本開示にしたがい、図４の例のように６つの１次細管で構成され、以前に提案された６セルＮＡＮＦ被覆構造のために図３に示されたモデル化の結果と同様の、横方向平面中の光パワーの流れをモデル化したことから得られて重畳した線を有する、ＡＲＦの部分の横断面図を示す。シミュレーションのために使用されるパラメータは、図３に示される結果を作成するために使用されるものと同じであり、唯一の違いは、各１次細管１４の内側の２つの離間した２次細管２０を有する被覆構造である。また、図の右には、横方向パワー漏れの量を表す曲線が示される。この曲線は、破線によって示されるような、図３の曲線と同じスケールでプロットされる。これから、新規の被覆形状によって、パワー漏れの合計が非常に減ることを理解することができる。パワー損失のピークは依然として１次細管１４が外被部１２に接着される接点１６に位置合わせされるが、一方で、ピークのサイズは以前よりはるかに小さく、同じ径方向位置に沿って配置される２次細管２０間のギャップに起因して損失が減少することに留意されたい。コア領域は、この例では、黒ベタで表される。これは、らせん状流線が極端に密なピッチを有して互いに重なり合うような程度まで、コアから離れたパワー損失の合計を改善した幾何形状が減らすためである。対照的に、流線は、隣接する１次細管１４間のギャップ中、および隣接する２次細管２０間のギャップの新規に追加した特徴中で、非常に低い密度を有し、パワーの流れがこれらの領域から離して閉じ込められていることを示すことに留意されたい。
【００３３】
図４および図６は、６つの１次細管またはセルを有する例を示し、図５は、５つの１次細管またはセルを有する例を示すが、本開示は、この点に関して限定されない。５つの１次セルより少なく、たとえば、４つの１次セルを使用することができる。６つの１次セルより多く、たとえば、７つ、８つ、９つまたは１０個以上の１次セルを使用することができる。（６より多いなどといった）より多い数の１次セルは、より長い波長を伝播するためのＡＲＦを設計するときに、全体のファイバサイズをより小さくするのを可能にするのに有用な場合がある。
【００３４】
図５に戻って、幅ｚの領域が示されており、これは、直径ｚの円が１次細管の内側だが２次細管の外側と外接し、１次細管と外被部の接点に対して反対側にある空間または空洞である。ｚの値は、より高次の光学モードの抑制のために調整することができる。ｚの値を変えるために（言い換えると、関連する空洞中で外接することができる最大の円の直径を変えるために）、２次細管はサイズおよび１次細管の周りの方位角位置を変えることができ、および／または１次細管のサイズを変えることができる。これらのパラメータを変えることの効果は下でより詳細に議論される。
【００３５】
図４および図５の例では、各１次細管中の２つの２次細管２０間のギャップおよび２つの隣接する１次細管１４間のギャップは同じサイズである。（下でさらに記載される）これらのファイバの性能をモデル化するために、ギャップは、５Ｔのサイズを有するように選択される。ここで、Ｔは、１次細管の壁および２次細管の壁の厚さである（これらの例では同じであるように選択された）。例示的な寸法として、コア半径Ｒは、１５μｍであってよく、壁厚ｔは、０．５５μｍであってよい。これらの寸法は、従来型の固体コア遠隔通信光ファイバが作られるシリコン中で最小損失となることになるために、光遠隔通信用途で使用される標準的または一般的な波長である、ほぼ１５５０ｎｍの波長で光を導くために設計されたファイバで好適である。したがって、コア半径は、約１０波長に等しく、細管壁厚は約０．３５波長に等しい。これらの値は単に例であるが、下で議論される様々なシミュレーション、モデル、およびデータは、これらの寸法を有するファイバについて得られている。しかし、結果は、波長に対して正規化した幾何形状または寸法パラメータで提示され、その結果、それらは、他の波長を導くためのファイバの設計で使用するためにスケーリングすることができる。
【００３６】
図７は、図３［２］中のような６つの１次細管を有し、壁厚およびコアサイズ、伝播波長、ならびに１次細管間隔が同じ寸法であるＮＡＮＦと比較した、図４および図５の２つの例のファイバについての伝播波長での、光学損失（減衰）のモデル化／シミュレーションした変動のグラフを示す。実線はＮＡＮＦについての損失を示し、点線は図５の５セルＡＲＦについての損失を示し、破線は図４の６セルＡＲＦについての損失を示す。これから、提案されたファイバ設計の光学特性が優れており、既存のＮＡＮＦと比較して非常に改善されたことを理解することができる。選択したコアサイズでは、ＮＡＮＦファイバは、１ｄＢ／ｋｍ以下である損失性能を実現することができず、ＮＡＮＦファイバの損失は、示されるすべての波長について、これより大きい。しかし、新規に提案された５セルファイバ構造では、減衰は、１．２μｍ〜２．４μｍのモデル化したすべての波長にわたって、ＮＡＮＦよりも著しく小さい。新規に提案された６セル構造では、減衰は、１．２μｍ〜約１．９μｍの範囲のモデル化した波長にわたって、ＮＡＮＦの減衰より下である。約１．２５μｍと２μｍの間の波長では、新規のファイバの両方の例が１ｄＢ／ｋｍより下の減衰を提供し、減衰はほぼ約１．６μｍに低下する。６セルファイバでは、ＮＡＮＦと比較して光閉じ込め損失において、８５倍の改善がある。５セルファイバはさらによく機能する。１次細管の数を減らすことによって、被覆構造中により大きい空間が可能になり（より大きい値の幅ｚを達成することができ）、このことにより、より高次の光学モードのより強い抑制、優れた閉じ込め、共振からの影響の減少がもたらされる。ＮＡＮＦと比較した光閉じ込め損失の改善は、４５０倍に近い。６セルファイバと比較して５セル構成は、より少ないガラス要素を備えるために、製造するのがより簡単でもある。
【００３７】
図７は、同じコアサイズのＮＡＮＦと比較した新規構造についての損失低減を示すが、代替手法は、ＮＡＮＦに匹敵する損失を有するために新規のファイバを製造することである。この損失レベルは、ＮＡＮＦ中よりも新規のファイバ中のより小さいコアサイズで達成可能であり、これは、Ｒ≒５μｍのコアサイズを有する従来型の標準的全固体シリカ光ファイバとの相互接続を容易にする形式と組み合わせて、図１（Ａ）などの簡単なＡＲＦ設計と比較して低い損失であるという利益をもたらす。この長所は、マクロおよびマイクロの両方での、ベンド感度の減少によって補われる。
【００３８】
表面散乱、マクロベンド、およびマイクロベンドなどといった光ファイバの他の損失要因が新規設計についてやはり調べられており、これらの損失要因は、ＮＡＮＦ構造中と同じであってよいコアサイズおよび形状に起因するので、ＮＡＮＦ構造に匹敵することが見いだされている。
【００３９】
製造について、既存のＮＡＮＦ設計の製造と比較して、新規設計では複雑さがほとんど加わらない。細管から形成される構造化被覆を有する中空コアファイバの製造は、典型的には、母材またはケインからファイバを引き込む期間に、意図した断面構造を達成して維持するために、チューブ内の様々な空間を加圧することを含み、新規設計のため、ＮＡＮＦについてと同じ数の加圧領域またはゾーンが必要である。各２次細管の内側により小さい３次細管を備えるより複雑に入れ子になった幾何形状と比較すると、各１次細管の内側に２つの細管が入れ子になった新規設計に匹敵するが（新規に提案された２つの２次の代わりの２次および３次）、新規設計の製造は、１つ少ない加圧ゾーンが必要であるためにかなり簡単である。新規設計は、細管の組立体を融合するためガラス作業旋盤を使用する手法などといった、知られている中空コアファイバ引き込み技法とも適合性がある。
【００４０】
図８は、本開示にしたがって構成されたＡＲＦの約１／４の横断面図を示しており、対象のいくつかの幾何形状（寸法および角度）パラメータが示される。１次細管１４および２次細管２０は、各々が壁厚Ｔを有する。ファイバの中心の中空コアは、ファイバ／外被部の中心の長手軸から１次細管の外面への距離である、直径Ｒを有する。１次細管１４は、１次細管の中心の長手軸から１次細管の内面への距離である、内径ｒｏｕｔを有する。２次細管２０は、２次細管の中心の長手軸から１次細管の内面への距離である、内径ｒｉｎを有する。１次細管１４は、隣接する１次細管の外面の２つの最近接点間の距離である、１次細管の各隣接する対間の間隔ｄｏｕｔで、外被部外周の周りにほぼ均等に配置される。各１次細管１４内で、２つの２次細管２０は、２次細管の外面上の２つの最近接点間の距離である、間隔ｄｎｅｓｔだけ離間される。各１次細管１４は接点１６で外被部１２に接着され、各接点１６は、外被部１２の外周または周辺の周りに異なる方位角位置で規則的な間隔となる。各１次細管１４内で、２つの２次細管２０は、接点２２で１次細管の内面に各々が接着され、２つの接点は、外側の細管１４の外周の周りに異なる方位角位置にある。接点２２は、１次細管１４と外被部１２の間の接点１６と一致しない。区別するために、各１次細管の接点１６は、外被部の周りの周辺部または位置を有すると考えることができ、各２次細管の接点２２は、１次細管の周りの方位角部または位置を有すると考えることができ、ここで、方位角部は各々が周辺位置から変位または分離される、言い換えると、方位角位置は周辺位置と一致しない。各１次細管１４の直径は、２つの２次細管間の鏡面対称の線２４に沿っており、線２４は、点２６で外被部にもっと近い１次細管１４の壁と接する。したがって、点２６は、各接点２２から等距離となる、２つの接点２２間の中点である。２つの２次細管についての２つの接点２２は、点２６から１次細管の外周の周りの方位角変位として測定される、鏡面対称の線２４からの角度変位θを有する。線２４は、２つの２次細管間の鏡面対称の線であるために、２次細管の変位θは等しく、反対側にある。２次細管２０間の中点２６は、１次細管１４の外周の周りで測定した、接点１６からの角度または方位角変位Φを有する。これらの様々なパラメータは、ファイバの光学損失を調整するために変えることができる。
【００４１】
本開示にしたがって構成されたファイバの性能のモデル化によって、ファイバの光学損失に関して特に良好な性能を与えることが可能な様々な幾何形状パラメータについての範囲の識別が可能になる。上で述べたように、シミュレーションは、１５５０ｎｍの標準的遠隔通信波長の導波に好適な代表的寸法、すなわち、１５μｍのコア半径Ｒおよび０．５５μｍの細管壁厚Ｔを使用して実行され、次いで、幾何学的寸法は、代わりの光の波長を導くためのファイバを製造するためにスケーリングするのを可能にするための波長に正規化される。
【００４２】
１次細管１４の半径ｒｏｕｔは次式によって与えられる。
【００４３】
【数１】
2021534445.tif 000003
【００４４】
上式で、パラメータは、図７を参照して上で規定されたもののであり、ｎは、１次細管の数である。下で議論されるシミュレーションの結果では、ｎは５であるが、結果は、他の数の１次細管に適用可能である。
【００４５】
２次細管２０の半径ｒｉｎは次式によって与えられる。
【００４６】
【数２】
2021534445.tif 000004
【００４７】
パラメータは、上のように規定される。
【００４８】
図９は、上で記載したような特性を有するファイバについての光閉じ込め損失（ｄＢ／ｋｍ）のコンタープロットを示しており、（波長λに対して正規化した）２次細管間のギャップｄｎｅｓｔ、および、２次細管が中心位置から変位された角度θが変えられたときの損失の挙動を示す。角度Φは、このモデル化ではゼロに設定される。そのために、２次細管は、１次細管が外被部に接着される接点の両側に対称的に位置決めされる。灰色領域は、１ｄＢ／ｋｍ未満の閉じ込め損失を与えるパラメータの範囲を示す。より小さい黒領域は、０．０１ｄＢ／ｋｍ未満の閉じ込め損失を与えるパラメータの範囲を示す。これから、（図４および図５に描かれるように）９０°または９０°近くのθの値は非常に低い損失を達成するのに特に有利であることを理解することができる。たとえば、θは、ほぼ９０°であってよく、または８５°から９５°の範囲にあってよい。
【００４９】
図１０は、図８についてと同じモデル化から得られた光閉じ込め損失（ｄＢ／ｋｍ）のコンタープロットを示しているが、（波長λに対して正規化した）１次細管間のギャップｄｏｕｔ、および（波長λに対して正規化した）２次細管間のギャップｄｎｅｓｔが変えられたときの損失の挙動を示す。角度Φは、以前のようにゼロに設定される。灰色領域は、１ｄＢ／ｋｍ未満の閉じ込め損失を与えるパラメータの範囲を示す。この性能は、以前に提案されたＮＡＮＦ構造からは達成することができないことを想起されたい。より小さい黒領域は、０．０１ｄＢ／ｋｍ未満の閉じ込め損失を与えるパラメータの範囲を示す。
【００５０】
図９および図１０から、１ｄＢ／ｋｍ以下の閉じ込め損失を達成するためには、角度θは３０°から１４２°の範囲の値を有し、（波長に対して正規化した）１次細管間のギャップまたは間隔ｄｏｕｔ／λは−０．３から４．５の範囲の値を有し、（波長に対して正規化した）２次細管間のギャップまたは間隔ｄｎｅｓｔ／λは−０．３から６．７の範囲の値を有することを推測することができる。間隔の負の値は、細管間の接触が生じていることを示すことに留意されたい。接触は、ファイバのための光伝送窓における損失を増加させるより大きい共振に関連するために、この部分の範囲にパラメータを有するファイバが、１ｄＢ／ｋｍという意図した最大値より大きい損失を示す場合がある可能性がある。したがって、範囲は、ｄｏｕｔ／λについては＞０から４．５、ｄｎｅｓｔ／λについては＞０から６．７であることが好ましい場合がある。「＞０」というこれらの範囲の下限の指定は、細管は接触しないように配置されるべきであること、すなわち、細管間のギャップまたは間隔が有限の正の値を有することを示す。
【００５１】
同様に、０．０１ｄＢ／ｋｍ以下の閉じ込め損失を達成するため、範囲は、図９および図１０から次のように推測することができる。角度θは７５°から１１２°の範囲の値を有し、ｄｏｕｔ／λは＞０から３．１の範囲の値を有し、ｄｎｅｓｔ／λは＞０から３．４の範囲の値を有する。
【００５２】
述べたように、図９および図１０についてのモデル化は、０°の角度Φの値を仮定している。言い換えると、２つの２次細管との１次細管の入れ子要素または配置は、１次細管内の２次細管の方位角位置間の中点または対称性の線が、外被部内の１次細管の接点と一致することで、径方向に位置合わせされる。２次細管は、この接点から等しく反対側の角変位を有し、それらは、対照的に位置決めされる。現実には、この位置決めは達成するのが難しい場合がある。というのは、母材の製造または母材からファイバを引き込む期間に、入れ子要素が、それらの意図した位置に対して、何らかのずれまたは回転が生じる場合があるためである。したがって、対称的な位置決めからの、２次細管の位置ずれの効果を考慮することが重要である。
【００５３】
図８において、角度Φを、外被部と１次細管の接点から、２つの２次細管の接点間の中点の、１次細管の外周の周りの、角変位であると規定したことを想起されたい。非ゼロの値のΦは、入れ子配置の位置ずれであると考えることができる。閉じ込め損失のモデル化は、位置ずれの効果を検討するために実行されている。
【００５４】
図１１は、位置ずれがΦについて０°から９０°の範囲にわたって変わるときの、ｄＢ／ｋｍの単位での閉じ込め損失の量のグラフを示す。モデル化では、２次細管の角度位置θは、図９に示した結果と一致する最小の損失について、９０°であるように設定された。ギャップｄｏｕｔ／λおよびｄｎｅｓｔ／λは、それぞれ１および２の値を有した。理解できるように、約３０°までの位置ずれ角度について、損失に明らかな変化はなく、良好に０．０１ｄＢ／ｋｍ未満を維持している。これは、非常に有用な結果であって、適度なレベルの位置ずれは、損失性能に影響を及ぼすことなく、ファイバ中で許容することができることを示す。したがって、入れ子要素の位置合わせについての製造許容差は、過度に規制する必要がない。３０°を超えると損失が増加し始める。興味深いことに、θ＝９０°に位置決めされる２次細管では、このことは、隣接する１次細管間のギャップｄｏｕｔの場所に近づく、１次細管１４上の２次細管２０の接点２２に対応する。接点とギャップの位置は、θ＝９０°では、Φ＝３６°のときに一致する。この構成は、図１２に示される。
【００５５】
図１０からわかるように、この位置以外に、接点２２がコア境界の部分となるように、接点２２が１次細管間のギャップの最も狭い部分の場所を通り、コアに向けて動くとき、損失が急激に増加する。３８°の位置ずれ角度は、図１１で１点鎖線によってマーキングした０．０１ｄＢ／ｋｍの損失に対応する。４７°の位置ずれ角度は、図１１で破線によってマーキングした０．１ｄＢ／ｋｍの損失に対応する。５３°の位置ずれ角度は、図１１で点線によってマーキングした１ｄＢ／ｋｍの損失に対応する。したがって、１ｄＢ／ｋｍ以下の閉じ込め損失レベルを達成するために、位置ずれ角度Φは０°から５３°の範囲にあるべきであり、０．０１ｄＢ／ｋｍ以下の閉じ込め損失レベルを達成するために、位置ずれ角度Φは０°から３８°の範囲にあるべきである。０．１ｄＢ／ｋｍ以下の中間の損失レベルでは、Φは０°から４７°の範囲にあるべきである。Φの値はモジュラー値であり、そのため、Φ＝０°から離れる入れ子配置の回転は、いずれの向きであってもよく、図１２に示唆される反時計回り方向の回転に限定されないことに留意されたい。
【００５６】
方位角位置θならびに細管間隔ｄｏｕｔ／λおよびｄｎｅｓｔ／λのパラメータは、角度および間隔の変化を受け入れるように変わる、細管のサイズ上にマッピングされることに留意されたい。したがって、新規のファイバ設計から利用可能で達成できる損失特性は、代替または追加で、細管サイズを参照して規定することができる。特に、１次細管内の非接触配置で２つの２次細管を収容する必要によって設定される制限がある、１次細管および２次細管のサイズの比を考慮することができる。
【００５７】
図１３は、図９および図１０のプロットと同様の（また、図９および図１０に示されたデータの再構築によって得られた）、光閉じ込め損失のコンタープロットを示すが、２次細管の方位角位置θと、２次細管半径と１次細管半径の比ｒｉｎ／ｒｏｕｔの両方が変えられたときに達成可能な損失を示す。以前のように、灰色の区域は１ｄＢ／ｋｍ以下の損失を示し、黒色の区域は０．０１ｄＢ／ｋｍ以下の損失を示す。
【００５８】
したがって、図１３から、１ｄＢ以下の減衰をもたらすために、２次細管は、０．２９ｒｏｕｔ以上の範囲の半径ｒｉｎを有するべきであることが推測される。ここで、ｒｏｕｔは、１次細管の半径である。０．０１ｄＢ／ｋｍの減衰では、２次細管は、０．３８ｒｏｕｔ以上の範囲の半径ｒｉｎを有する大きさであるべきである。両方の場合に、これが、２次細管についての下限または最小サイズを規定する。２次細管についての最大の許容できるサイズは、２つの２次細管間に有限のギャップｄｎｅｓｔを設ける必要があることによって制限される。図１３から、このことは、両方の減衰レベルについて、約０．４７ｒｏｕｔであることが理解できる。これらの範囲は、図９からやはり明らかな、約３０°から１４２°の角度θの範囲に対応する。
【００５９】
図９、図１０、および図１３のプロットは、１ｄＢ／ｋｍ以下および０．０１ｄＢ／ｋｍ以下の損失レベルについてのコンターを示す一方で、他の損失レベルに対応する様々な幾何形状パラメータについての範囲を規定することも可能である。ＴＡＢＬＥ  １（表１）は、（上で既に与えられたような）１ｄＢ／ｋｍ、０．２ｄＢ／ｋｍ、０．１ｄＢ／ｋｍ、および（やはり上で既に与えられたような）０．０１ｄＢ／ｋｍの損失レベルについての、角度θについての上限と下限ならびに間隔ｄｏｕｔ／λおよびｄｎｅｓｔ／λに関して規定される範囲を示す。０．２ｄＢ／ｋｍの損失値は、従来型シリカ固体コア光ファイバについての遠隔通信産業標準である。
【００６０】
【表１】
2021534445.tif 000005
【００６１】
したがって、本開示にしたがって構成された被覆構造を有する反共振中空コア光ファイバは、既存の中空コア光ファイバ設計と比較して、伝播損失に関して著しく改善した性能を提供する。そのようなファイバは、広範囲な光ファイバの用途、特に光ファイバ遠隔通信に好適である。
【００６２】
本開示と一致する中空コアファイバは、反共振中空コアファイバを作るため知られている方法を使用して製造することができ、反共振中空コアファイバは、仕上がったファイバに望まれる横断面構造であるがより大きいスケールで構成される、母材から任意選択で中間ケインを介して従来の様式で引き出すことができる。母材から仕上がったファイバへの断面積の減少が知られていることを使用して、本明細書に記載された寸法を適切にスケールアップし、好適なサイズのチューブまたは管状要素から、本開示にしたがって寸法設定されたファイバを製造できる母材を構築することができる。同様に、ファイバは、反共振中空コアファイバの既存の設計の製造のために知られている材料、シリカなどといったガラス材料およびポリマ材料から作ることができる。単一の母材またはファイバ中の様々なチューブまたは細管（外側外被部ならびに１次細管および２次細管）を、同じ材料または異なる材料から作ることができる。ガラスのタイプとしては、多くの例がある、化合物シリカ（２酸化ケイ素、または石英）に基づいた、「ケイ酸塩ガラス」または「シリカベースガラス」が挙げられる。光学用途に好適な他のガラスとしては、限定しないが、カルコゲニド、テルライトガラス、フッ化物ガラス、およびドープシリカガラスが挙げられる。材料は、吸収／透過を変更することまたは光ポンピングを可能にすることなどといった、光学特性を調整する目的で１つまたは複数のドーパントを含むことができる。
【００６３】
本明細書に開示されるＡＲＦ被覆構造は、与えられた例に限定されず、本開示にしたがった反共振中空コア光ファイバは、これらの例と比較して修正した構造を有することができ、および／または、被覆中に追加の特徴または要素を含むことができる。
【００６４】
図１４は、ここまで記載した例と比較して修正または追加の特徴を含む構造を有するそのようなＡＲＦなどといった選択を示す。図１４Ａは、外被部１２がほぼ正方形の断面を有し、４つの１次細管１４がその内面に接着され、正方形の各角に１つの１次細管１４を有する、例示的な反共振中空コア光ファイバの横断面図を示す。各１次細管１４は、本明細書に記載したように、内部に配置される２つの離間した２次細管２０を有する。
【００６５】
図１４Ｂは、（より小さい値の角度θを有するが）図４の例のような、２つの２次細管２０を各々が内側に有する６つの均等に離間される１次細管１４を備える、例示的な反共振中空コア光ファイバの横断面図を示す。加えて、各２次細管２０は、離間した配置でその内面に接着される２つのより小さい３次細管２８を有し、（各２次細管２０の内側の隣接する３次細管２８間に）さらなる低損失ギャップの特徴を作り出し、ギャップを１次細管１４間に反復させる。
【００６６】
図１４Ｃは、図４に関して記載したような２つの２次細管２０を各々が有する６つの均等に離間される１次細管１４を再び備え、２次細管２０の内側に入れ子にされるより小さい３次細管２８をやはり有する、例示的な反共振中空コア光ファイバの横断面図を示す。図１４Ｂの例と異なり、この場合には、各２次細管２０の内側にただ１つの３次細管２８がある。３次細管２８は、１次細管１４の内面上の、２次細管２０の接着位置２２と一致して２次細管２０の内面に接着される。
【００６７】
図１４Ｄおよび図１４Ｅは、各々、例示的な反共振中空コア光ファイバの横断面図を示しており、２つの前の例と同様に、例示的な反共振中空コア光ファイバは、外被部１２の内側に６つの均等に離間される１次細管１４を有し、その各々は、本開示にしたがって位置決めされる２つの２次細管２０を有する。３次細管は含まれない。むしろ、これらの例は、１次細管１４より小さく、１次細管１４間で外被部１２の内面に向けて位置決めされる６つの追加チューブまたは細管３２を含む。図１４Ｄの例では、追加の細管３２と隣接する１次細管１４の間にギャップがある一方で、図１４Ｅの例では、そのようなギャップがない。
【００６８】
他の被覆構造は除外されておらず、各１次細管内に２つの２次細管を含み、本明細書に記載されるように、すなわち、互いに離間され、中空コア光ファイバの外被部内の、１次細管の周辺位置から変位される１次細管の外周の周りの方位角位置で、１次細管の内面に各々が接着されるように位置決めされる限り本開示の範囲内であると考えられる。
【００６９】
本明細書に記載される中空コア光ファイバを作るための母材およびケインがやはり意図されており、母材またはケインは、本明細書に記載される外被部、被覆、および中空コアを有する中空コア光ファイバを生産するように、各々が、意図される光ファイバ構造の細管または外被部に対応して、他のチューブに対して位置決めされるチューブの集合を備える。
【００７０】
本明細書に記載される様々な実施形態は、特許請求される特徴を理解および教示することを助けるためにだけ提示されている。これらの実施形態は、実施形態の代表的なサンプルとしてのみ提供され、網羅的および／または排他的ではない。本明細書に記載される利点、実施形態、例、機能、特徴、構造、および／または他の態様は、請求項によって規定される本発明の範囲についての制限または請求項に対する等価物についての制限であると考えるべきでなく、特許請求される発明の範囲から逸脱することなく他の実施形態が利用することができ、修正形態を作ることができることを理解されたい。本発明の様々な実施形態は、本明細書に具体的に記載したもの以外に、開示した要素、構成要素、特徴、部分、ステップ、手段などの好適な組合せを適切に備えること、好適な組合せからなること、本質的に好適な組合せからなることができる。加えて、本開示は、現在は特許請求されていないが将来において特許請求される可能性がある他の発明を含むことができる。
【符号の説明】
【００７１】
１０  ファイバ
１２  外側管状外被部
１４  １次細管、管状または中空被覆細管またはセル、チューブ
１６  接点、位置、接着点、方位角接触位置、中心点
１８  中空コア、中心コア
２０  ２次細管
２０ａ  ２次細管
２０ｂ  ２次細管
２２  接点または接触位置
２４  鏡面対称の線
２６  中点
２８  ３次細管
３０  ファイバ
３２  細管
【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１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１４Ｅ】
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【国際調査報告】
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