(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）複数の長手方向孔を有するフォトニック結晶ファイバを製造する工程と、
ｂ）前記ファイバの製造後、前記ファイバの一領域を、同領域内の長手方向孔の少なくとも幾つかが、熱処理を施さないファイバ領域での断面積と異なる断面積を有するように熱処理する工程とを備え、熱処理済み領域での前記ファイバの光学的性質は、その領域における長手方向孔の断面積を変化させることにより変わり、
前記熱処理中に前記長手方向孔の少なくとも幾つかを加圧することを特徴とする光デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記長手方向孔の全てを前記熱処理中に加圧することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記熱処理により、前記ファイバ中の前記長手方向孔を前記熱処理済み領域で少なくとも部分的に潰すことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記熱処理により、前記ファイバ中の前記長手方向孔を前記熱処理済み領域で完全に潰すことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ファイバを前記熱処理中に引き延ばすことにより局所的に細くすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記フォトニック結晶ファイバの熱処理済み領域内での伝搬により、フォトニック結晶ファイバを伝搬する導波モードの電磁界分布が変化するようにフォトニック結晶ファイバの熱処理済み領域の孔の潰れ又は膨脹のパターンを形成し、それによってモード電磁界変換器を形成することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記ファイバの非熱処理済み領域はマルチモードであり、また、熱処理済み領域は少なくとも一つの光波長について単一モードであるようにフォトニック結晶ファイバの熱処理済み領域の孔の潰れ又は膨脹のパターンを形成し、それによってマルチモード‐単一モード変換器又はモードフィルタを形成することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
ａ）複数の長手方向孔を有するフォトニック結晶ファイバを製造する工程と、
ｂ）前記ファイバの製造後、前記ファイバの一領域を、同領域内の長手方向孔の少なくとも幾つかが、熱処理を施さないファイバ領域での断面積と異なる断面積を有するように熱処理する工程とを備え、熱処理済み領域での前記ファイバの光学的性質は、その領域における長手方向孔の断面積を変化させることにより変わり、
前記フォトニック結晶ファイバの熱処理済み領域を切断して切断面を形成することにより、ファイバ入力結合器又はファイバ出力結合器を形成することを特徴とする光デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記熱処理により、前記ファイバ中の空気孔の全てを前記熱処理済み領域で完全に潰すことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
光デバイスはさらに外部光学素子を備え、ファイバ入力結合器又はファイバ出力結合器を通ってモードが伝搬する場合に、切断面でのモードパターンが外部光学素子のモード形状に実質的に整合するようなフォトニック結晶ファイバの熱処理済み領域の孔の潰れ又は膨脹のパターンを形成することを特徴とする請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記外部光学素子がダイオードレーザであることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
ファイバ入力結合器又はファイバ出力結合器がファイバ接合により一つ以上のその他のファイバに接合されることを特徴とする請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１３】
ファイバ入力結合器又はファイバ出力結合器が溶融接合により前記一つ以上のその他のファイバに接合されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ファイバ入力結合器又はファイバ出力結合器が接着剤により前記一つ以上のその他のファイバに接合されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
ファイバ入力結合器又はファイバ出力結合器が当接により前記一つ以上のその他のファイバに接合されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記一つ以上のその他のファイバの少なくとも一つが、切断されたフォトニック結晶ファイバであることを特徴とする請求項１２〜１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記一つ以上のその他のファイバの少なくとも一つが、請求項８に記載の方法によって形成されたファイバ入力結合器又はファイバ出力結合器であることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記一つ以上のその他のファイバが、標準ファイバであることを特徴とする請求項１２〜１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記一つ以上のその他のファイバの少なくとも一つが、熱処理中の引き延ばしによりテーパをつけられた後で切断された標準ファイバであることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトニック結晶ファイバの分野に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
フォトニック結晶ファイバは光ファイバの特殊形態である。単一モードの光ファイバは、通信やセンシングなどの応用分野で広く用いられている。その様なファイバは、典型的にはガラスなどの透明な固体材料から作られ、各ファイバは典型的には長さ方向に同一の断面構造を有している。透明材料は、断面の一部分（通常は中間）での屈折率が残部での屈折率よりも大きく、全反射により光をガイドする光学的コアを形成している。本願明細書では、その様なファイバを標準ファイバと称する。
【０００３】
標準ファイバの取扱・処理の技法や機械は多数確立されており、例えば、クリーバは硬質のナイフ縁でファイバを破断してクリーンな端面を与えるものとなっており、溶融スプライサは、高温電気アークを用いて２本のファイバを端面で接合するようになっている。また、ファイバに沿って通過する光に対して何らかの機能を奏する種々のファイバ装置を作るために、一つのプロセスすなわち溶融テーパリングが用いられる。このプロセスでは、ファイバが軟化するまで局所加熱され、次に、加熱領域で局所的に細くなるようにファイバが引っ張られる。ファイバに沿って通過する光は、熱処理済み領域の細さにより影響を受ける。典型的なテーパ付きの単一モードファイバでは、光はコアから広がり出て周囲のクラッドの多くを占めるに至る。ファイバが十分に細い場合、光は、コアから完全に広がり出て、全ファイバの外側境界によりガイドされることになる。ファイバは、典型的にはガス炎中や電気ヒータの近くにおかれて加熱され、または強力なレーザビームに晒されて加熱される。
【０００４】
テーパの最も細いところで切断されたテーパ付きのファイバはビームエクスパンダとして作用する。切断箇所での光波断面積が非熱処理済みのファイバ中での光波断面積よりも大きいからである。その様なビームエクスパンダにより、ファイバへの光の放射やファイバからの光の取り出しを支援することができる。
外側境界で光が局所的にガイドされるようにテーパを付けたファイバは、局所的な光センサとして作用可能である。テーパ領域において、光は、ファイバを包囲する媒体に対して感応性を有する一方、その他のところでは中央コア内に埋められるので感応性を有しない。
【０００５】
平行に接触して配された２本以上のテーパ付きファイバは、ファイバビームスプリッタ（すなわち方向性結合器）として作用可能であり、同スプリッタでは、細い領域において、一本のファイバ内の光の少なくとも幾らかが別のファイバへ移送される。
最近の数年間、非標準的なタイプの光ファイバが実施されており、フォトニック結晶ファイバ（ＰＣＦ）と称されている。典型的には、フォトニック結晶ファイバは単一の実質的に透明な固体材料、例えば溶融シリカガラスから製造され、同材料内には、ファイバ軸と平行にファイバ全長にわたって延びる空気孔の周期的配列が埋め込まれる。定常配列における単一の空気孔欠落形式の欠陥により、屈折率増大領域が形成され、この領域は、標準ファイバでの全反射ガイドと類似の方法で光をガイドする導波ファイバコアとして作用する。別の光ガイド機構は、全反射というよりもフォトニックバンドギャップ効果に基づくものである。フォトニックバンドギャップガイドは、空気孔の配列を好適に設計することにより得ることができる。伝搬定数を有する光は、コア内に限定可能であり、コア内を伝搬することになる。
【０００６】
フォトニック結晶ファイバは、ガラスキャピラリとケーンとを巨視的スケールで所望形状にスタックし、次に、両者を適所に保持しつつ、両者を溶融させてファイバに線引きする。
ＰＣＦは、数多くの重要な技術的性質を具備している。例えば、ＰＣＦは、非常に広い波長領域にわたって単一モードをサポートし、また、広いモード領域を有して高い光出力を伝送し、更には１．５５ミクロンの通信波長での正常分散が大きい。ＰＣＴの製造にスタック・線引き法を用いることから、ＰＣＦは典型的には円形対称ではない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
標準ファイバ用の上記技法と同様の取扱・処理技法により、ＰＣＦの技術的応用が促進される。残念なことに幾つかの技法はＰＣＦには好適しない。例えば、２本のＰＣＦを溶融接合しようとすると、ＰＣＦ内の空気が爆発的に膨張して、接合されるファイバ端が破損する。
【０００８】
本発明の目的は、標準ファイバデバイスに類似のＰＣＦ光デバイスを提供することにある。本発明の別の目的は、その様な光デバイスの製造プロセスを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、複数の長手方向孔を含むフォトニック結晶ファイバが提供され、このフォトニック結晶ファイバでは、ファイバの製造後に熱処理が施されるファイバの第１領域において、長手方向孔の少なくとも幾つかが、ファイバの第２領域での断面積とは異なる断面積を有し、そして、熱処理済み領域におけるファイバの光学的性質は、当該熱処理済み領域での長手方向孔の断面積の変化により変わる。
【００１０】
用語「製造後」は、ファイバの線引き後の如何なる時点をも指すものとする。使用可能な熱処理プロセスは、典型的には、標準ファイバの溶融テーパリングに用いられる上述のプロセスと同一である。標準ファイバの場合と同様、熱処理に続いて、ファイバを細く絞るために引き延ばしを行うことができる。しかしながら、標準ファイバとは反対に、ファイバを全く引き延ばさなくとも光学的性質が変化することがある。すなわち、ファイバ中の孔の幾つかまたは全てが、熱処理により、表面張力の影響下で部分的または完全に潰れることがある。同時引き延ばしを行っても行わなくとも孔は潰れる。更に、孔の幾つかが押圧されると、潰れる代わりに膨張することがある。そして、原理的には、孔を差別的に加圧して、孔の潰れ及び膨張のパターンを生じさせることができる。標準ファイバのテーパリングの場合と同様、多くの応用分野において、熱処理を施さないファイバと熱処理済み領域の中間とにおける移行は十分に段階的なものにすべきであり、移行部における光の損失が許容可能な小さいものになるようにする。すなわち、いわゆる断熱の規準。
【００１１】
少なくとも幾つかの孔が熱処理済み領域で膨張している場合もある。
少なくとも幾つかの孔あるいは全ての孔が少なくとも部分的にあるいは完全に熱処理済み領域で潰れている場合もある。
孔の潰れおよびまたは膨張のパターンは円形対称でなくても良い。ファイバの複屈折は、円形対称の欠如により変わることがある。
【００１２】
ファイバを熱処理済み領域で細くしたものでも良い。
フォトニック結晶ファイバを光デバイスに含めることができる。
フォトニック結晶ファイバは、モード電磁界変換器に含めることができる。モード電磁界変換器は、フォトニック結晶ファイバの熱処理済み領域中の伝搬により、モード電磁界変換器中を伝搬する導波モードの電磁界分布が変化するように構成される。ＰＣＦにおける導波モードの電磁界分布の形状および寸法は、空気孔の相対的寸法や空気孔同士の離隔距離に依存する。従って、空気孔の寸法を変化させるべく（あるいは全ファイバを細く絞るために）熱処理されたＰＣＦは、モード電磁界変換器として作用可能である。
【００１３】
フォトニック結晶ファイバは、マルチモード−単一モード変換器またはモードフィルタに含めることができ、ここで、ファイバの非熱処理済み領域はマルチモードであり、また、熱処理済み領域は少なくとも一つの光波長について単一モードである。熱処理済み領域を通って伝搬する光は強制的に単一モードにされ、非熱処理済み領域を通るときに実質的に単一モードに留まる。非熱処理済み領域はその他のモードをサポートすることができる。理想的なファイバでは、その他のモードは非励起状態に留まる。
【００１４】
フォトニック結晶ファイバは、ファイバ入力結合器またはファイバ出力結合器に含めることができ、ここでは、フォトニック結晶ファイバは熱処理済み領域で切断される。その様なデバイスは、ファイバが熱処理領域で切断されるものであれば、ファイバ端に出入りする光の結合を促進するために使用することができる。
【００１５】
ファイバ入力結合器またはファイバ出力結合器は、この結合器を通ってモードが伝搬する場合に、切断面でのモードパターンが外部光学素子のモード形状に実質的に整合するように構成可能である。外部光学素子はダイオードレーザで良い。このモードを楕円また矩形にすることにより、ダイオードレーザ源からファイバへの光の放射がより効率的になる。実際、単にモードサイズを増大させることによりその他のソースからファイバへの光の放射が容易になる。
【００１６】
このファイバ結合器はファイバ接合に含めることができ、ファイバ結合器は一つ以上のその他のファイバに接合される。この接合は、例えば、溶融や接着または当接により行われる。
ファイバ接合に含められる一本以上のその他のファイバの少なくとも一つは、切断されたフォトニック結晶ファイバ、上述のようなファイバ結合器、標準ファイバ、または熱処理中の引き延ばしによりテーパをつけられた後で切断された標準ファイバから選択することができる。孔の潰れの制御により、ＰＣＦペアを互いに溶融接合する方法が提供される。先ず、各ファイバの一部分において問題のある空気孔を上記のように完全に潰して除去する。ファイバを引き延ばす必要はない。そして、孔を潰した部分でこれらのファイバを切断する。ファイバには膨張する孔がなく、またモード電磁界が整合するので、次にファイバ同士を溶融接合可能である。（ファイバが理想的でなければ、ファイバの外径がマッチするようにファイバの一方または双方を引き延ばすことができ、これでファイバのモード電磁界が同一になる）。溶融接合の代わりに、モード電磁界が整合した２つのＰＣＦを、接着剤を用いた従来法により機械的に接合可能である。
【００１７】
ファイバの外側境界により光がガイドされるポイントに向けてテーパを付けた標準ファイバは、孔が完全に潰され且つ同一の最終直径にまで引き延ばされたＰＣＦのものに類似のモード電磁界を有する。この接合は低損失である。
本発明によるフォトニック結晶ファイバは、フォトニック結晶ファイバ内を伝搬する光と外部環境との相互作用が熱処理済み領域で促進または抑制されるように構成可能である。その様なフォトニック結晶ファイバは、例えばモード電磁界変換器のような光デバイスに含めることができる。相互作用は、ファイバの外部環境の測定量の測定を便宜なものにすることがある。例えば、外部光学素子と相互作用させることがある。外部光学素子は、１本以上のその他の光ファイバを備えても良い。１本以上のその他の光ファイバの少なくとも１つは、本発明によるフォトニック結晶ファイバあるいは標準ファイバで良い。空気孔の潰れによってモード電磁界が広がり出ることにより、ファイバの外側境界での電磁界強度が増大する。境界における光は、ファイバ回りの環境と自由に相互作用する。従って、外部環境との相互作用は、孔の潰れ（または膨張）により促進（または抑制）可能になる。環境中の特定の性質（例えば外部屈折率）と光が相互作用可能であれば、熱処理済みのファイバは環境センサとして作用する。また、好適な光学素子がファイバに隣接して配置される場合、光デバイスを、光学素子との相互作用に基づいて構築可能である。特に、光学素子は少なくとも１本のその他のファイバであっても良い。このファイバはＰＣＦ或いは標準ファイバで良く、また、標準ファイバでの溶融式方向性結合器の製造プロセスと類似の製造プロセスでの熱処理中に第１のファイバに融合されたものでも良い。
【００１８】
光デバイスでの少なくとも２本のファイバは、熱処理により互いに少なくとも部分的に融合されたものでも良い。
同様に、コア中の光とファイバの残部に導入されたその他の構造との相互作用を制御するためにモード電磁界を変化させることができる。その様な構造の例として、回折格子、ドープ領域（ゲインを得るために光学的に励起可能）や追加の導波コアがある。その様な相互作用に基づくことができるデバイスは、方向性結合器、スペクトルフィルタ、センサ、レーザまたは光増幅器を含む。本発明によるフォトニック結晶ファイバは、フォトニック結晶ファイバを伝播する光とファイバのどこかに（故意に）導入された構造との相互作用が熱処理済み領域で促進または抑制されるように構成可能である。その様なフォトニック結晶ファイバは光デバイスに含めることができる。導入される構造は、フォトニック結晶ファイバにおける少なくとも一つのその他のコア領域、格子、またはドープ材料領域のいずれかで良い。
【００１９】
光デバイスは、方向性結合器、スペクトルフィルタ、光学センサ、レーザまたは光増幅器（これらは方向性結合器を含むことができる）などのその他の光デバイスに含めることができる。
本発明によれば、フォトニック結晶ファイバの製造方法が提供される。この製造方法は、複数の長手方向孔を有するフォトニック結晶ファイバを製造する工程と、ファイバの一領域を、同領域内の長手方向孔の少なくとも幾つかが、熱処理を施さないファイバ領域での断面積と異なる断面積を有するように熱処理する工程とを備え、熱処理済み領域でのファイバの光学的性質は、その領域における長手方向孔の断面積を変化させることにより変わる。
【００２０】
長手方向孔の少なくとも幾つかは熱処理中に加圧可能である。長手方向孔の全てを熱処理中に加圧することができる。
この熱処理は、ファイバ中の空気孔の少なくとも幾つかまたは全部を熱処理済み領域で完全に潰すことができる。
円形対称でない、孔の潰れ及びまたは膨張のパターンが生じるように、熱処理が円形対称に加えられない場合がある。これにより、ファイバの複屈折が熱処理済み領域で変わることがある。ＰＣＦの偏光性能は、コア近傍の構造に依存する。ファイバの複屈折率を変更するために、空気孔サイズおよび全体のファイバ径の変化を制御することができる。
【００２１】
ファイバを熱処理中に引き延ばすことにより局所的に細くしても良い。
熱処理により、ファイバ中の材料の少なくとも幾らかの物理的およびまたは化学的状態を変化させても良い。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態を単に例示的に説明する。
図１に例示するように、標準ファイバは、最も簡単な形式では、主として円筒状コア１０と同心の円筒状クラッド２０とを備える。典型的には、コアおよびクラッドの双方は、同一の材料、通常はシリカにより構成されるが、コア１０の屈折率を増大させると共にクラッド２０の屈折率を減少させるためにその他の材料をドープすることがある。好適な波長の光はコア１０内に限定され、コア・クラッド境界１５における全反射によりコア内でガイドされる。
【００２３】
ファイバの残部と光学的性質を異にする細く引き延ばされた領域を生じさせるために、標準ファイバを熱処理して引き延ばすことが知られている（図２（ａ）及び図２（ｂ））。図２（ａ）において、図示のファイバは、クランプ３０で保持されてその長手方向４０に平行な方向に引っ張られる。ファイバに熱５０が加えられる。その処理の結果を図２（ｂ）に示す。くびれた部分６０がファイバに形成される。コア１０の断面積は大きく減少し、クラッド２０も相当に細くなる。くびれた部分６０とファイバ８０の残部との間は移行領域７０になっている。
【００２４】
図３に示す典型的なフォトニック結晶ファイバは、透明なバルク材料９０（例えばシリカ）のストランドを備え、該ストランドは孔１００の格子を有しており、この格子はストランドの長さ方向に延びている。これらの孔は、格子状の正六角形の頂点および中心に配置されている。これらの孔は一定の周期を有し、この周期は、ファイバの中心近くの一つの孔を除去することにより壊されている。除去した孔の場所を包囲するファイバ領域１１０は、バルク材料９０の屈折率を有している。ファイバの残部の屈折率は、バルク材料９０の屈折率と孔１００内の空気の屈折率の双方によるものになる。空気の屈折率は、例えばシリカの屈折率よりも小さく、結局、孔を備えた材料の「有効屈折率」は、除去した孔を包囲する領域１１０の屈折率よりも小さい。従って、ファイバは、標準ファイバにおける全反射による導波と同様に、光を領域１１０内にほぼ閉じ込めることができる。従って、領域１１０をフォトニック結晶ファイバの「コア」と称する。
【００２５】
フォトニック結晶ファイバの別の形式では、フォトニックバンドギャップガイドが、光をファイバ「コア」に閉じ込めるように作用する。図４に示したその様なファイバの別の例において、バルク材料９０内には孔１２０のマトリックスがある。これらの孔は、正六角形の頂点（中心ではない。図３と比較のこと）に配置されている。マトリックスの規則性はここでも欠陥により破られている。但し、図示例では、この欠陥は、格子六角形の一つの中心にある追加の孔１３０である。この六角形はファイバの中心近くにある。追加の孔１３０を包囲する領域をファイバのコアと称することができる。（しばらく）孔１３０を無視すると、ファイバの孔の周期性により、ファイバ内を伝搬可能な光の伝播定数にバンドギャップが生じる。孔１３０を追加することにより、ファイバの残部でサポートされる伝搬定数と異なる伝搬定数をサポート可能な領域が有効に形成される。孔１３０の領域内でサポートされる伝搬定数の幾つかが、ファイバの残部で禁止されている伝搬定数のバンドギャップ内に入るものであれば、その様な伝搬定数を有した光は、コア内に閉じ込められてコア内を伝搬することになる。孔１３０が低屈折率欠陥（欠陥がなければバルク材料が占める場所に欠陥があると空気が存することになる）であるので、全反射効果による導波が行われないことに留意のこと。
【００２６】
フォトニック結晶ファイバの熱処理に用いるのに好適な機構を図５に図示する。ファイバ１４０はステージ１５０にクランプされ、これらのステージは固定位置にある。ファイバ１４０を引き延ばす意図はない。バーナアーム１７０を有するバーナステージ１６０は、ステージ１５０間のファイバ１４０の一部を炎１８０で加熱するように配されている。本発明を実施するのに好適なその他多数の加熱機構があることに留意すべきである。例えば、電気ヒータや炭酸ガスレーザのビームがある。
【００２７】
フォトニック結晶ファイバの熱処理の効果の例を図６に示す。熱処理済み領域２００、非熱処理済み領域１９０及び移行領域２１０がある。図示の例では、非熱処理済み領域１９０の部分２２０と比べ、熱処理済み領域２００の孔の部分２３０が部分的に潰れているのが分かる。従って、孔の少なくとも幾つかの各々の断面積は、その孔の長さに沿って変化する。非処理済み領域１９０でのガラス２４０の断面積は、熱処理済み領域２００でのガラス２５０の断面積と略同一であるが、ファイバの全体的な直径も僅かに減少することになる。
【００２８】
図７は、本発明のフォトニック結晶ファイバを用いて製造可能な光デバイスすなわち方向性結合器またはビームスプリッタの構造を示す。２つのフォトニック結晶ファイバ２６０、２７０の各々における領域２８０、２９０は、例えば、同時に熱処理を行ったり更なる熱処理を行うことにより、互いに融合している。孔の潰れによりクラッドとコア間の屈折率差が小さくされ或いは屈折率差がなくなるので、熱処理済み領域２８０、２９０の光はファイバのクラッド領域内へ入る。例えば、ファイバ２６０内を伝搬する光は、ファイバ２７０に結合されることになる。ファイバ２７０では、ファイバ同士が領域２８０、２９０で互いに融合している。
【００２９】
標準ファイバ４２０へのフォトニック結晶ファイバ３３０の接合を図８に示す。各ファイバは熱処理され、引き延ばされ、さらには切断されて、テーパをつけた領域３４０、３８０を生じる。フォトニック結晶３３０のテーパを付けた領域３４０において、孔３００は実質的に除去されている。標準ファイバ４２０のテーパを付けた領域３８０では、コア４１０及びクラッド４００の双方が、それぞれの独立性を保持しつつテーパが付いたものになっている。この２つのファイバは、溶融接合３６０により接合される。
【００３０】
欠陥のあるコア領域３１０を伝搬する光モード３２０は広がり出て、テーパ付きの領域３４０の全幅を充たす。その領域でのモード３５０は、標準ファイバ４２０９のテーパ付き領域３８０でのモード３７０に整合する。テーパ付き領域３８０から離れると、光は標準ファイバ４２０の通常モード３９０になる。
図９は、マルチコア式のフォトニック結晶ファイバ４４０を示す。（図６、図８及び図１０と同様）この図は、少数の孔のみを示す。勿論、実際のファイバには多数の孔がある。孔４３０は、２つのコア４８０、４９０を包囲している。これらのコアは、ファイバの非熱処理済み領域では光学的に相互作用しない。熱処理済みの領域４５０では、孔４３０は部分的に潰れている。その領域では、いずれかのコア４８０、４９０を伝搬する光は、その他のコア内を伝搬する光と相互作用可能である。熱処理済み領域４５０は、局所的な方向性結合器として作用可能である。
【００３１】
図１０（ａ）のファイバのコア５１０に関する孔５００の六角対称は、熱処理により孔５２０を選択的に潰すことにより壊すことができ、図１０（ｂ）の二重回転対称を生じる。一般に、その様な対称を有するファイバには複屈折性があるので、ファイバの複屈折率が熱処理済み領域で変わることがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  標準ファイバの概略断面図である。
【図２】  概略図であり、（ａ）、（ｂ）は標準ファイバの熱処理を示す。
【図３】  先行技術のフォトニック結晶ファイバの概略断面図である。
【図４】  先行技術の別のフォトニック結晶ファイバの概略断面図である。
【図５】  ファイバの熱処理を実施するための構成の概略図である。
【図６】  フォトニック結晶ファイバの熱処理の効果を示す概略図である。
【図７】  方向性結合器またはビームスプリッタの概略図である。
【図８】  ファイバ接合の概略長手方向断面である。
【図９】  マルチコアファイバの概略長手方向断面である。
【図１０】  概略図であり、（ａ）は熱処理を施さないフォトニック結晶ファイバを示し、（ｂ）は複屈折を生じさせるために熱処理を施したフォトニック結晶ファイバを示す。
【符号の説明】
１０、４１０、４８０、４９０、５１０  コア
１５  コア・クラッド境界
２０、４００  クラッド
３０  クランプ
５０  熱
６０  くびれた部分
７０、２１０  移行領域
８０  ファイバ残部
９０  バルク材料
１００、１２０、４３０、５００  孔
１１０  ファイバ領域
１３０  追加の孔
１４０  ファイバ
１８０  炎
１９０  非熱処理済み領域
２００、２８０、２９０、４５０  熱処理済み領域
２２０  非熱処理済み領域部分
２３０  熱処理済み領域の孔部分
２４０、２５０  ガラス
２６０、２７０、３３０、４４０  フォトニック結晶ファイバ
３１０  コア領域
３２０  光モード
３４０、３８０  テーパ付き領域
３５０、３７０  テーパ付き領域でのモード
３９０  通常モード
４２０  標準ファイバ
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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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１０ａ】
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【図１０ｂ】
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