(57)【要約】【課題】フォトニッククリスタルファイバ端面での水分の析出を防止すると共に、光源装置から出射された信号光の出射角がばらついていても、低接続損失で接続することに有利なフォトニッククリスタルファイバを提供する。【解決手段】ＰＣファイバ１０の先端を加熱処理により溶融して、略球面形状に形成され且つ上記細孔１２ａが存在するファイバ本体部よりも径が拡大した先球部１４を形成する。また、該先球部１４の最大径部位においてＰＣファイバ１０の軸心に直交する面に関して、該先球部１４の前面１７側と対称となる仮想面１８の最後端位置から後退した位置にクラッド１２の細孔１２ａ，１２ａ，…の端面１５を形成し、該先球部１４から該クラッド１２の細孔１２ａ，１２ａ，…の端面１５までの区間の細孔１２ａ，１２ａ，…を、上記加熱処理により封止する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファイバ中心をなす中実のコアと、該コアを覆うように設けられ該コアに沿って延びる多数の細孔を有するクラッドとからなるフォトニッククリスタルファイバにおいて、
上記フォトニッククリスタルファイバの端に、上記クラッドの細孔を封止する処理が施された封止処理部が設けられ、
上記封止処理部は、先端面が略球面形状に形成され且つ上記細孔が存在するファイバ本体部よりも径が拡大した先球部を備えていることを特徴とするフォトニッククリスタルファイバ。
【請求項２】
請求項１に記載されたフォトニッククリスタルファイバにおいて、
上記クラッドの細孔の端面は、上記先球部の最大径部位においてファイバ軸心に直交する面に関して、該先球部の前面側と対称となる仮想面の最後端位置よりも後退していることを特徴とするフォトニッククリスタルファイバ。
【請求項３】
請求項１に記載されたフォトニッククリスタルファイバにおいて、
上記クラッドの細孔の端面は、上記先球部によって信号光が集光する焦点付近に位置付けられていることを特徴とするフォトニッククリスタルファイバ。
【請求項４】
ファイバ中心をなす中実のコアと、該コアを覆うように設けられ該コアに沿って延びる多数の細孔を有するクラッドとからなるフォトニッククリスタルファイバにおいて、
上記フォトニッククリスタルファイバの先端部が、溶融延伸により円錐状のテーパー形状に形成され、
上記テーパー部の先端に、上記クラッドの細孔を封止する処理が施された封止処理部が設けられ、
上記封止処理部の先端に、略球面形状になった先球面が形成されていることを特徴とするフォトニッククリスタルファイバ。
【請求項５】
請求項４に記載されたフォトニッククリスタルファイバにおいて、
上記クラッドの細孔の端面は、上記テーパー部の錐状に延びる部分と上記先球面との境界位置においてファイバ軸心に直交する面に関して、該先球面と対称となる仮想面の最後端位置よりも後退していることを特徴とするフォトニッククリスタルファイバ。
【請求項６】
請求項４に記載されたフォトニッククリスタルファイバにおいて、
上記クラッドの細孔の端面は、上記先球面によって信号光が集光する焦点付近に位置付けられていることを特徴とするフォトニッククリスタルファイバ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトニッククリスタルファイバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
大きな波長分散を発現する光ファイバとして、フォトニッククリスタルファイバが知られている。このフォトニッククリスタルファイバは、ファイバ中心を長手方向に延びる中実又は中空のコアと、そのコアを覆うように設けられそのコアに沿って延びる多数の細孔を有するクラッドとを備えており、該クラッドにより屈折率が周期的に変動したフォトニッククリスタル構造を構成するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、光源装置と光ファイバとを接続する際に、光源装置から出射した信号光を光ファイバのコアに集光する方法として、クラッドがコアとは屈折率の異なる材料で形成された光ファイバにおいて、ファイバの先端を溶融して球面形状にし、レンズ効果を持たせたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２４３９７２号公報
【特許文献２】
特開平８−２２０３７６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のフォトニッククリスタルファイバは、ファイバ端面を切断処理した状態で大気中に解放しておくと、時間が経つにつれてファイバ端面に水分が析出するという現象が起こる。この現象の原因に関しては現在明らかではないが、実用上大きな問題点となっている。
【０００６】
これにより、光源装置から直接ファイバに信号光を伝送する場合、ファイバ端面に析出した水分により信号光が不規則に屈折して焦点が定まらず、大きな接続損失を生ずるという問題がある。
【０００７】
また、光源装置から出射された信号光の出射角自体がばらついていると、その角度によっては、信号光がファイバのコア内に入射しない場合があり大きな接続損失を生ずるという問題がある。
【０００８】
本発明は、フォトニッククリスタルファイバ端面での水分の析出を防止することを課題とする。
【０００９】
また、本発明は、他の課題として、光源装置から出射された信号光の出射角がばらついていても、低接続損失で接続することに有利なフォトニッククリスタルファイバを提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、ファイバ中心をなす中実のコアと、該コアを覆うように設けられ該コアに沿って延びる多数の細孔を有するクラッドとからなるフォトニッククリスタルファイバにおいて、
上記フォトニッククリスタルファイバの端に、上記クラッドの細孔を封止する処理が施された封止処理部が設けられ、
上記封止処理部は、先端面が略球面形状に形成され且つ上記細孔が存在するファイバ本体部よりも径が拡大した先球部を備えていることを特徴とする。
【００１１】
従って、本発明によれば、上記フォトニッククリスタルファイバの端に、上記クラッドの細孔を封止する処理が施された封止処理部を設けたから、ファイバ端面での水分の析出を防止することができた。また、上記封止処理部は、先端面が略球面形状に形成され且つ上記細孔が存在するファイバ本体部よりも径が拡大した先球部を備えているから、該先球部により信号光を集光して該ファイバのコア内に伝搬することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載されたフォトニッククリスタルファイバにおいて、
上記クラッドの細孔の端面は、上記先球部の最大径部位においてファイバ軸心に直交する面に関して、該先球部の前面側と対称となる仮想面の最後端位置よりも後退していることを特徴とする。
【００１３】
従って、本発明によれば、上記クラッドの細孔の端面が、上記先球部の最大径部位においてファイバ軸心に直交する面に関して、該先球部の前面側と対称となる仮想面の最後端位置よりも後退しているから、出射角のばらつき等により該先球部で屈折された信号光の入射角がばらついていても、信号光がクラッドの細孔の端面に到達するまでの区間で、信号光をファイバのコアに入射可能な状態に集光させて、信号光を確実にファイバのコア内に伝搬させる上で有利となる。
【００１４】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載されたフォトニッククリスタルファイバにおいて、
上記クラッドの細孔の端面は、上記先球部によって信号光が集光する焦点付近に位置付けられていることを特徴とする。
【００１５】
従って、本発明によれば、クラッドの細孔の端面が、先球部によって信号光の集光する焦点付近に位置付けられているから、当該焦点位置が前後に多少ずれていても、信号光の損失を招くことなくファイバのコア内に伝搬させることができる。
【００１６】
請求項４に係る発明は、ファイバ中心をなす中実のコアと、該コアを覆うように設けられ該コアに沿って延びる多数の細孔を有するクラッドとからなるフォトニッククリスタルファイバにおいて、
上記フォトニッククリスタルファイバの先端部が、溶融延伸により円錐状のテーパー形状に形成され、
上記テーパー部の先端に、上記クラッドの細孔を封止する処理が施された封止処理部が設けられ、
上記封止処理部の先端に、略球面形状になった先球面が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
従って、本発明によれば、上記フォトニッククリスタルファイバの先端部を溶融延伸により円錐状のテーパー形状に形成し、その先端に上記クラッドの細孔を封止する処理が施された封止処理部を設けたから、ファイバ端面での水分の析出を防止することができた。また、上記封止処理部の先端に、略球面形状になった先球面を形成したから、該先球面により信号光を集光して該ファイバのコア内に伝搬することができる。
【００１８】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載されたフォトニッククリスタルファイバにおいて、
上記クラッドの細孔の端面は、上記テーパー部の錐状に延びる部分と上記先球面との境界位置においてファイバ軸心に直交する面に関して、該先球面と対称となる仮想面の最後端位置よりも後退していることを特徴とする。
【００１９】
従って、本発明によれば、上記クラッドの細孔の端面が、上記テーパー部の錐状に延びる部分と上記先球面との境界位置においてファイバ軸心に直交する面に関して、該先球面と対称となる仮想面の最後端位置よりも後退しているから、出射角のばらつき等により該先球面で屈折された信号光の入射角がばらついていても、信号光がクラッドの細孔の端面に到達するまでの区間で、信号光をファイバのコアに入射可能な状態に集光させて、信号光を確実にファイバのコア内に伝搬させる上で有利となる。
【００２０】
請求項６に係る発明は、請求項４に記載されたフォトニッククリスタルファイバにおいて、
上記クラッドの細孔の端面は、上記先球面によって信号光が集光する焦点付近に位置付けられていることを特徴とする。
【００２１】
従って、本発明によれば、クラッドの細孔の端面が、先球面によって信号光の集光する焦点付近に位置付けられているから、当該焦点位置が前後に多少ずれていても、信号光の損失を招くことなくファイバのコア内に伝搬させることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係るフォトニッククリスタルファイバについて図面に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
−実施形態１−
図１は、フォトニッククリスタルファイバ（以下、ＰＣファイバと記載）１０を示す。このＰＣファイバ１０は、ファイバ中心を長手方向に延びる中実のコア１１と、そのコア１１を覆うように設けられコア１１に沿って延びる多数の細孔１２ａ，１２ａ，…を有するクラッド１２と、該クラッド１２を覆うように設けられた被覆部１３とを備えている。そして、該クラッド１２が二次元的に屈折率が周期的に変動したフォトニッククリスタル構造を構成し、信号光（不図示）は、そのフォトニッククリスタル構造で囲われたコア１１に閉じこめられて伝搬されることとなる。
【００２４】
ＰＣファイバ１０の先端は、加熱処理により溶融され、図２に示すように封止処理部１６が形成されている。該封止処理部１６は、その先端が略球面形状に形成され且つ上記細孔１２ａが存在するファイバ本体部よりも径が拡大した先球部１４が形成されている。また、該先球部１４の最大径部位においてＰＣファイバ１０の軸心に直交する面に関して、該先球部１４の前面１７側と対称となる仮想面１８の最後端位置から後退した位置にクラッド１２の細孔１２ａ，１２ａ，…の端面１５が形成されている。該先球部１４から該クラッド１２の細孔１２ａ，１２ａ，…の端面１５までの区間の細孔１２ａ，１２ａ，…は、上記加熱処理により封止されている。
【００２５】
なお、上記先球部１４の仮想面１８の最後端位置から上記クラッド１２の細孔１２ａ，１２ａ，…の端面１５までは、０．５〜１ｍｍ程度離して設定することが好ましい。
【００２６】
そして、細孔１２ａを封止したＰＣファイバ１０の先球部１４が半導体レーザ（光源装置）２０に接続され、半導体レーザ２０で出力された信号光２１をＰＣファイバ１０により伝搬する。
【００２７】
−実施形態２−
本実施形態２は、実施形態１と同様に、ファイバ中心を長手方向に延びる中実のコア１１と、そのコア１１を覆うように設けられコア１１に沿って延びる多数の細孔１２ａ，１２ａ，…を有するクラッド１２と、該クラッド１２を覆うように設けられた被覆部１３とを備えたＰＣファイバ１０を使用するものである。
【００２８】
図３に示すように、ＰＣファイバ１０の先端は、溶融延伸処理されて円錐状のテーパー形状に形成されている。さらに、その先端が加熱処理により溶融され、略球面形状になった先球面２４が形成されている。また、上記テーパー部の錐状に延びる部分と上記先球面２４との境界位置においてＰＣファイバ１０軸心に直交する面に関して、該先球面２４と対称となる仮想面２６の最後端位置から後退した位置にクラッド１２の細孔１２ａ，１２ａ，…の端面２５が形成されている。該先球部２４から該クラッド１２の細孔１２ａ，１２ａ，…の端面２５までの区間の細孔１２ａ，１２ａ，…は、上記加熱処理により封止されている。
【００２９】
そして、細孔１２ａを封止したＰＣファイバ１０の先球部２４が半導体レーザ（光源装置）２０に接続され、半導体レーザ２０で出力された信号光２１をＰＣファイバ１０により伝搬する。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、フォトニッククリスタルファイバの端に、クラッドの細孔を封止する処理が施された封止処理部を設けたから、ファイバ端面での水分の析出を防止することができた。また、上記封止処理部は、先端面が略球面形状に形成され且つ上記細孔が存在するファイバ本体部よりも径が拡大した先球部を備えているから、該先球部により信号光を集光して該ファイバのコア内に伝搬することができる。
【００３１】
請求項２に係る発明によれば、請求項１に記載されたフォトニッククリスタルファイバにおいて、クラッドの細孔の端面が、上記先球部の最大径部位においてファイバ軸心に直交する面に関して、該先球部の前面側と対称となる仮想面の最後端位置よりも後退しているから、出射角のばらつき等により該先球部で屈折された信号光の入射角がばらついていても、信号光がクラッドの細孔の端面に到達するまでの区間で、信号光をファイバのコアに入射可能な状態に集光させて、信号光を確実にファイバのコア内に伝搬させる上で有利となる。
【００３２】
請求項３に係る発明によれば、請求項１に記載されたフォトニッククリスタルファイバにおいて、クラッドの細孔の端面が、先球部によって信号光の集光する焦点付近に位置付けられているから、当該焦点位置が前後に多少ずれていても、信号光の損失を招くことなくファイバのコア内に伝搬させることができる。
【００３３】
請求項４に係る発明によれば、フォトニッククリスタルファイバの先端部を溶融延伸により円錐状のテーパー形状に形成し、その先端に上記クラッドの細孔を封止する処理が施された封止処理部を設けたから、ファイバ端面での水分の析出を防止することができた。また、上記封止処理部の先端に、略球面形状になった先球面を形成したから、該先球面により信号光を集光して該ファイバのコア内に伝搬することができる。
【００３４】
請求項５に係る発明によれば、請求項４に記載されたフォトニッククリスタルファイバにおいて、クラッドの細孔の端面が、上記テーパー部の錐状に延びる部分と上記先球面との境界位置においてファイバ軸心に直交する面に関して、該先球面と対称となる仮想面の最後端位置よりも後退しているから、出射角のばらつき等により該先球面で屈折された信号光の入射角がばらついていても、信号光がクラッドの細孔の端面に到達するまでの区間で、信号光をファイバのコアに入射可能な状態に集光させて、信号光を確実にファイバのコア内に伝搬させる上で有利となる。
【００３５】
請求項６に係る発明によれば、請求項４に記載されたフォトニッククリスタルファイバにおいて、クラッドの細孔の端面が、先球面によって信号光の集光する焦点付近に位置付けられているから、当該焦点位置が前後に多少ずれていても、信号光の損失を招くことなくファイバのコア内に伝搬させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１及び２におけるフォトニッククリスタルファイバの斜視図。
【図２】本発明の実施形態１における光伝送装置を示す概略図。
【図３】本発明の実施形態２における光伝送装置を示す概略図。
【符号の説明】
１０    フォトニッククリスタルファイバ
１１    コア
１２    クラッド
１２ａ  細孔
１３    被覆部
１４    先球部
１５    端面
１６    封止処理部
１８    仮想面
２０    半導体レーザー
２１    信号光
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004279797.tif 000005