(57)【要約】      （修正有）【課題】光の伝搬の仕方のばらつきを抑制できる光デバイスを提供する。【解決手段】複数のコア１３とコアの外周面を包囲し屈折率がコアより低いクラッド１５とを備え、それぞれのコアは、長手方向に沿って大径部２１、テーパ部２２及び縮径部２３を有し、外周から中心に向かって屈折率が徐々に高くされ、各コアにおいて、中心から径方向の距離ｒ［μｍ］、距離ｒにおける屈折率ｎ（ｒ）、クラッドに対する中心の比屈折率差Δ［％］、半径ｒ０［μｍ］及び定数αが式（１）から式（４）を満たし、コアに伝搬される光の波長λ［ｎｍ］、及び、コアの縮径後の直径に対する縮径前の直径Ｒが式（５）及び式（６）を満たす。ｎ（ｒ）＝Δ・｛１−（ｒ／ｒ０）−α｝（０≦ｒ≦ｒ０）（１）、０．９＜Δ＜１．２（２）、２２．５＜ｒ０＜２７．５（３）、１．９＜α＜２．２（４）、１５３０≦λ≦１６２５（５）、５５８１．５／λ＜Ｒ＜９５８２．４／λ（６）【選択図】図１
2017134290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコアと、前記コアの外周面を包囲し前記コアの屈折率より低い屈折率とされるクラッドと、を備え、
それぞれの前記コアは、長手方向の一方側から他方側に向かって縮径されるテーパ部を有すると共に、外周から中心に向かって屈折率が徐々に高くされ、
ｒを前記コアの中心から径方向の距離［μｍ］、ｎ（ｒ）を前記コアの中心から距離ｒにおける前記コアの屈折率、Δを前記クラッドに対する前記コアの中心の比屈折率差［％］、ｒ０を前記コアの半径［μｍ］、αを定数とするとき、縮径される前のそれぞれの前記コアは下記式（１）から式（４）を満たし、
前記コアに伝搬される光の波長をλ［ｎｍ］、前記コアの縮径後の直径を１とするときの縮径前の直径をＲとするとき、下記式（５）及び式（６）を満たす
ことを特徴とする光デバイス。
ｎ（ｒ）＝Δ・｛１−（ｒ／ｒ０）−α｝  （０≦ｒ≦ｒ０）  ・・・（１）
０．９＜Δ＜１．２  ・・・（２）
２２．５＜ｒ０＜２７．５  ・・・（３）
１．９＜α＜２．２  ・・・（４）
１５３０≦λ≦１６２５  ・・・（５）
５５８１．５／λ＜Ｒ＜９５８２．４／λ  ・・・（６）
【請求項２】
縮径される前の前記コア及び前記クラッドがＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５１準拠の光ファイバからなる
ことを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。
【請求項３】
下記式（７）を満たす
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光デバイス。
３．６４≦Ｒ≦５．９０  ・・・（７）
【請求項４】
複数の貫通孔が形成されるキャピラリを備え、
それぞれの前記貫通孔に前記クラッドに包囲された前記コアが挿入されると共に、前記クラッドの外周面が前記キャピラリと一体化され、
前記キャピラリ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から３のいずれか１項に記載の光デバイス。
【請求項５】
縮径後の前記コアの直径は、縮径後の前記コアに光学的に接続される光ファイバのコアの直径より大きい
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光デバイスに関し、複数のモードの光を入出力させる場合に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に普及している光ファイバ通信システムに用いられる光ファイバは、１本のコアの外周がクラッドにより囲まれた構造をしており、このコア内を光信号が伝送することで情報が伝送される。そして、近年、光ファイバ通信システムの普及に伴い、伝送される情報量が飛躍的に増大している。
【０００３】
こうした光ファイバ通信システムの伝送容量増大を実現するために、複数のコアの外周が１つのクラッドにより囲まれたマルチコアファイバを用いて、それぞれのコアを伝搬する光により、複数の信号を伝送させることが知られている。更に伝送容量を増大するため、マルチコアファイバの各コアにおいてＬＰ０１モード（基本モード）の光に情報を重畳させると共に、ＬＰ１１モード等の基本モードよりも高次のモードの光に情報を重畳させて情報通信を行う多モード通信を行うためのフューモードマルチコアファイバを用いた伝送も知られている。
【０００４】
フューモードマルチコアファイバに対する光の入出力を行う光デバイスとして、例えば下記特許文献１に開示されたものがある。この光デバイスは、キャピラリに形成される複数の貫通孔のそれぞれに単芯の光ファイバを一体化させると共に延伸することで作製されており、当該光ファイバが一端側から他端側に向かって縮径されるテーパ部を有している。また、それぞれの光ファイバは、コアとコアより屈折率が低くコアを囲うクラッドとを備える。さらに、それぞれのコアは、低屈折率部と低屈折率部より屈折率が高く低屈折率部を囲う高屈折率部とを有する内側コアと、高屈折率部より屈折率が低く高屈折率部を囲う外側コアと、を備える。
【０００５】
この光デバイスにおいて、それぞれの光ファイバの縮径されていない一方側から縮径されている他方側へ伝搬する光は、まず内側コアを伝搬し、テーパ部の途中から外側コアまで広がって内側コアと外側コアとを合わせたコア全体を伝搬する。このときコアの屈折率の構成は、低屈折率部が高屈折率部によって包囲される構成とされるため、コアの屈折率が径方向に一様である場合と比べてＬＰ０１モードの光の強度分布がコアの外周方向へ広がり易い。従って、ＬＰ０１モードの光が、コアの縮径に伴い、内側コアを伝搬する状態から内側コアと外側コアとを合わせたコア全体を伝搬する状態に移行し易くすることができる。また、他のモードの光もコアの縮径に伴い、内側コアを伝搬する状態から内側コアと外側コアとを合わせたコア全体を伝搬する状態に移行することができる。こうして、コアが縮径された状態でＬＰ０１モードの光が内側コア内に留まることを抑制して、それぞれのモードの光のモードフィールド径が大きく異なった状態で光が出射することを抑制することができ、光の損失を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１５２７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に記載の光デバイスにおいて光を意図する通りに伝搬させるには、上記のような複雑な屈折率分布を実現する必要がある。例えば、各光デバイスの製造過程において光ファイバが縮径される度合いに誤差が生じると、光ファイバが縮径されている側での低屈折率部と高屈折率部と外側コアとの径方向の大きさに誤差が生じる。すなわち、各光デバイス間において、屈折率分布に誤差が生じる虞がある。また、一つの光デバイスに含まれる光ファイバ間においても、屈折率分布に誤差が生じる虞がある。そして、このような屈折率分布の誤差が生じれば、例えばＬＰ０１モードの光の強度分布の広がり易さ等に差が生じ、光の伝搬の仕方にばらつきが生じる虞がある。このように、上記特許文献１に記載の光デバイスにおいて意図する通りに光を伝搬させるためには、誤差を抑制して複雑な屈折率分布を有する光ファイバを製造する必要があり、高度な製造技術が要求される。
【０００８】
そこで、本発明は、光の伝搬の仕方にばらつきが生じることを抑制することができる光デバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる課題を解決するため本発明の光デバイスは、複数のコアと、前記コアの外周面を隙間なく包囲し前記コアの屈折率より低い屈折率とされるクラッドと、を備え、それぞれの前記コアは、長手方向の一方側から他方側に向かって縮径されるテーパ部を有すると共に、外周から中心に向かって屈折率が徐々に高くされ、ｒを前記コアの中心から径方向の距離［μｍ］、ｎ（ｒ）を前記コアの中心から距離ｒにおける前記コアの屈折率、Δを前記クラッドに対する前記コアの中心の比屈折率差［％］、ｒ０を前記コアの半径［μｍ］、αを定数とするとき、縮径される前のそれぞれの前記コアは下記式（１）から式（４）を満たし、前記コアに伝搬される光の波長をλ［ｎｍ］、前記コアの縮径後の直径を１とするときの縮径前の直径をＲとするとき、下記式（５）及び式（６）を満たすことを特徴とする。
ｎ（ｒ）＝Δ・｛１−（ｒ／ｒ０）−α｝  （０≦ｒ≦ｒ０）  ・・・（１）
０．９＜Δ＜１．２  ・・・（２）
２２．５＜ｒ０＜２７．５  ・・・（３）
１．９＜α＜２．２  ・・・（４）
１５３０≦λ≦１６２５  ・・・（５）
５５８１．５／λ＜Ｒ＜９５８２．４／λ  ・・・（６）
【００１０】
本発明者らは、光デバイスが上記式（１）から式（６）の条件を満たすことで、Ｃ＋Ｌバンド帯（１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍ）の光を伝搬させる場合において、縮径後のコアにおいてＬＰ１１モードよりも高次モードの光の伝搬が抑制されることを見出した。従って、上記光デバイスは、ＬＰ０１モードの光とＬＰ１１モードの光とを用いる多モード通信に好適である。また、上記光デバイスに含まれるコアは、外周から中心に向かって屈折率が徐々に高くなる単純な屈折率分布となる構造を有しており、上記特許文献１にみられる内側コアから外側コアへの遷移を含まないため、コアが縮径される度合いに多少の差異が生じたとしてもコアを伝搬する光の伝搬の仕方にばらつきが生じることが抑制される。以下、縮径される度合いを縮径比ということがある。
【００１１】
ところで、光デバイスが複数モードの光を伝搬する場合、モード間遅延が少ないことが好ましい。上記光デバイスでは、コアは外周から中心に向かって屈折率が徐々に高くなるように構成されている。コアがこのように構成されることにより、コアの中心部を進むモードの光は屈折率が高い部分を通ることになるために速度が遅くなり、コアの中心部と外周側とを行き来しながら進むモードの光は屈折率の低い外周側部分を通るため光の速度が速くなる。その結果、相対的に各モードの速度差が低減される。従って、上記光デバイスでは、モード間遅延が抑制される。
【００１２】
縮径される前のそれぞれの前記コアが上記式（１）から式（４）を満たすためには、縮径される前の前記コア及び前記クラッドとしてＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５１準拠の光ファイバを用いることができる。
【００１３】
また、上記光デバイスは、下記式（７）を満たすこととされてもよい。
３．６４≦Ｒ≦５．９０・・・（７）
【００１４】
また、上記光デバイスは、複数の貫通孔が形成されるキャピラリを備え、それぞれの前記貫通孔に前記クラッドに包囲された前記コアが挿入されると共に、前記クラッドの外周面が前記キャピラリと一体化され、前記キャピラリの屈折率が前記クラッドの屈折率より低いことが好ましい。
【００１５】
クラッドより屈折率が低いキャピラリによってクラッドが囲われることによって、コアからクラッドに漏れた光がクラッドから漏れることが抑制されるので、クロストークが抑制される。
【００１６】
また、上記光デバイスにおいて、縮径後の前記コアの直径は、縮径後の前記コアに光学的に接続される光ファイバのコアの直径より大きいことが好ましい。
【００１７】
縮径後のコアにはＬＰ０１モードの光とＬＰ１１モードの光とが主に伝搬する。ただし、より高次モードの光もコアを伝搬することが考えられる。高次モードの光はクラッドやコアの外周側に偏在し易いため、縮径後のコアに光学的に接続される光ファイバのコアの直径が縮径後のコアの直径よりも小さいことによって、縮径後のコアに光学的に接続される光ファイバのコアに高次モードの光が伝搬されることが抑制されやすくなる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように本発明によれば、光の伝搬の仕方にばらつきが生じることを抑制することができる光デバイスが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態における光デバイスを示す図である。
【図２】大径部及び小径部における光デバイスの長手方向に垂直な断面の様子を示す図である。
【図３】カットオフ波長と縮径比との関係を示す図である。
【図４】第２実施形態における光デバイスを示す図である。
【図５】図４の光デバイスの長手方向に垂直な断面の様子を示す図である。
【図６】実施例１に係る光デバイスの縮径後のコアに伝搬可能なモードを計算した結果を示す図である。
【図７】モードフィールド径に差がある場合の軸ずれ量と接続損失との関係の計算値を示す図である。
【図８】比較例１に係る光デバイスの縮径後のコアに伝搬可能なモードを計算した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る光デバイスの好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態における光デバイスを示す図である。図１に示すように、本実施形態の光デバイス１は、複数の中継ファイバ１０と、キャピラリ２０とを主な構成要素として備える。なお、本例では中継ファイバ１０の数が７本とされる。
【００２２】
中継ファイバ１０は、キャピラリ２０の一端から他端までキャピラリ２０内に挿入されており、中継ファイバ１０とキャピラリ２０とが一体とされている。また、中継ファイバ１０におけるキャピラリ２０内に挿入されていない部分は露出している。
【００２３】
キャピラリ２０は、断面の形状が円形とされ、長手方向に沿って大径部２１とテーパ部２２と小径部２３とが形成されている。このような形状は次の様に形成される。まず、挿入される中継ファイバの数と同数の貫通孔が形成され、太さが一定のキャピラリを準備して、中継ファイバがそれぞれの貫通孔に個別に挿入される。その後、加熱によりキャピラリと中継ファイバとが一体とされて、キャピラリと中継ファイバとの一体物が溶融延伸される。この延伸によりテーパ部２２と小径部２３とが形成される。従って、キャピラリ２０のテーパ部２２内ではそれぞれの中継ファイバ１０もキャピラリ２０の縮径に伴い縮径しており、小径部２３内ではそれぞれの中継ファイバ１０も小径化している。
【００２４】
図２は、光デバイス１のキャピラリ２０を含む位置における長さ方向に垂直な断面の様子を示す図である。具体的には、図２（Ａ）は当該断面における構造の様子を示し、図２（Ｂ）は当該断面におけるＸ−Ｘ線での屈折率分布の様子を示す。なお、本例の場合、キャピラリ２０の外径と中継ファイバ１０の外径との比は、キャピラリの長手方向に垂直な断面であれば、大径部２１、テーパ部２２、小径部２３の何れであっても同じである。従って、キャピラリ２０のどの位置における断面図かは特定する必要がない。
【００２５】
上記のように本実施形態の中継ファイバ１０の数は７本とされ、１本の中継ファイバ１０がキャピラリ２０の中心に配置され、当該中心に配置された中継ファイバ１０の周囲に６本の中継ファイバ１０が配置される。この状態で、それぞれの中継ファイバ１０の中心を結ぶ線が三角格子状とされ、それぞれの互いに隣り合う中継ファイバ１０の中心間距離は等しくされる。
【００２６】
図１、図２（Ａ）に示すように、それぞれの中継ファイバ１０は、コア１３とコア１３の外周面を隙間なく包囲するクラッド１５とを有する単芯の光ファイバである。また、上記のようにキャピラリ２０の外径に対するそれぞれの中継ファイバ１０の直径の比率は、大径部２１、テーパ部２２及び小径部２３の何れであっても変わらない。従って、それぞれの中継ファイバ１０はテーパ部２２において大径部２１側から小径部２３側に向かって縮径されている。このため、中継ファイバ１０のコア１３及びクラッド１５は、それぞれの径の比率が維持されたまま大径部２１側から小径部２３側に向かって縮径されている。
【００２７】
また、図２（Ｂ）に示すように、コア１３は外周から中心に向かうにつれて屈折率が徐々に高くされ、コア１３の屈折率はクラッド１５の屈折率よりも高くされ、クラッド１５の屈折率はキャピラリ２０の屈折率よりも高くされる。
【００２８】
それぞれのコア１３及びクラッド１５の屈折率は、具体的には、縮径される前の状態で下記式（１）から式（４）の条件を満たす。
ｎ（ｒ）＝Δ・｛１−（ｒ／ｒ０）−α｝  （０≦ｒ≦ｒ０）  ・・・（１）
０．９＜Δ＜１．２  ・・・（２）
２２．５＜ｒ０＜２７．５  ・・・（３）
１．９＜α＜２．２  ・・・（４）
ここで、ｒはコア１３の中心から径方向の距離［μｍ］、ｎ（ｒ）はコア１３の中心から距離ｒにおけるコア１３の屈折率、Δはクラッド１５に対するコア１３の中心の比屈折率差［％］、ｒ０はコア１３の半径［μｍ］、αは定数である。
【００２９】
上記式（１）から式（４）を満たすコア１３及びクラッド１５を有する光ファイバとしては、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５１準拠のマルチモード光ファイバが挙げられる。
【００３０】
また、コア１３に伝搬される光の波長λ［ｎｍ］が下記式（５）の条件を満たすときに、縮径後のコア１３においてＬＰ０１モードの光及びＬＰ１１モードの光を伝搬させる一方でＬＰ１１モードよりも高次モードの光の伝搬は抑制されるようにするためには、下記式（６）の条件が満されれば良い。
１５３０≦λ≦１６２５  ・・・（５）
５５８１．５／λ＜Ｒ＜９５８２．４／λ  ・・・（６）
ここで、Ｒは、コア１３の縮径後の直径を１とするときの縮径前の直径である。すなわち、Ｒは縮径比である。
【００３１】
上記式（６）は、以下のように求められる。ここで、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５１準拠の光ファイバを用いたシミュレーションによる縮径比Ｒに対するＬＰ１１モードのカットオフ波長とＬＰ２１モードのカットオフ波長との関係を図３に示す。図３において、◆はＬＰ２１モードのカットオフ波長、■はＬＰ１１モードのカットオフ波長をそれぞれ示している。また、ＬＰ２１モードのカットオフ波長のシミュレーション結果を近似式で示すと下記式（８）となり、ＬＰ１１モードのカットオフ波長のシミュレーション結果を近似式で示すと下記式（９）となる。
ＬＰ２１−ｃａｌｃ＝５５８１．５／Ｒ  ・・・（８）
ＬＰ１１−ｃａｌｃ＝９５８２．４／Ｒ  ・・・（９）
よって、ＬＰ０１モードの光及びＬＰ１１モードの光がコア１３を伝搬可能である一方でＬＰ１１モードよりも高次モードの光の伝搬が抑制されるようにコア１３が構成されるには、下記式（１０）が満たされれば良いことがわかる。
ＬＰ２１−ｃａｌｃ（Ｒ）＜λ＜ＬＰ１１−ｃａｌｃ（Ｒ）  ・・・（１０）
そして、上記式（８）から式（１０）によって、上記式（６）が得られる。
【００３２】
なお、波長λが上記式（５）の範囲である場合、上記式（６）から、縮径比Ｒは少なくとも下記式（７）を満たせばよいことがわかる。
３．６４≦Ｒ≦５．９０  ・・・（７）
【００３３】
また、光デバイス１は、図１に示すように、大径部２１側の端部においてそれぞれのコア１３に単芯のフューモードファイバ３０が光学的に接続される。さらに、光デバイス１の小径部２３側の端部は、それぞれのコア１３に光学的に接続されるコア４３を含むフューモードマルチコアファイバ４０に接続される。縮径後のコア１３の直径は、コア４３の直径より大きい。
【００３４】
このような光デバイス１のそれぞれのコア１３には次のように光が伝搬する。まず、大径部２１側の端部において、フューモードファイバ３０からコア１３に光が伝搬する。フューモードファイバ３０を伝搬する光は主にＬＰ０１モードの光及びＬＰ１１モードの光であり、フューモードファイバ３０からコア１３に伝搬する光は、主にＬＰ０１モードの光及びＬＰ１１モードの光である。ただし、縮径前のコア１３の直径は十分に大きいため、数百モードの光が伝搬可能である。従って、コア１３にはＬＰ１１モードより高次モードの光も伝搬することが考えられる。しかし、コア１３及びクラッド１５が上述した条件を満たすことによって、縮径後のコア１３ではＬＰ１１モードより高次モードの光の伝搬が抑制され、当該高次モードの光は損失となる。そして、小径部２３側の端部において、それぞれのコア１３からフューモードマルチコアファイバ４０のそれぞれのコア４３に、主にＬＰ０１モードの光及びＬＰ１１モードの光が伝搬する。ここで、高次モードの光はクラッド１５やコア１３の外周側に偏在し易いため、縮径後のコア１３の直径がフューモードマルチコアファイバ４０のコア４３の直径より大きいことによって、コア４３にＬＰ１１モードより高次モードの光が伝搬されることが抑制されやすくなる。
【００３５】
以上説明したように本実施形態の光デバイス１によれば、上記式（１）から式（６）の条件を満たすことで、Ｃ＋Ｌバンド帯（１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍ）の光を伝搬させる場合において、縮径後のコア１３においてＬＰ１１モードよりも高次の光の伝搬が抑制される。従って、光デバイス１は、ＬＰ０１モードの光とＬＰ１１モードの光とを用いる多モード通信に好適である。また、光デバイス１に含まれるコア１３は、外周から中心に向かって屈折率が徐々に高くなる単純な屈折率分布となる構造を有しており、上記特許文献１にみられる内側コアから外側コアへの遷移を含まないため、コア１３の縮径比に多少の差異が生じたとしてもコア１３を伝搬する光の伝搬の仕方にばらつきが生じることが抑制される。
【００３６】
また、光デバイス１では、コア１３は外周から中心に向かって屈折率が徐々に高くなるように構成されていることにより、コア１３の中心部を進むモードの光は屈折率が高い部分を通ることになるために速度が遅くなり、コア１３の中心部と外周側とを行き来しながら進むモードの光は屈折率の低い外周側部分を通るため光の速度が速くなる。その結果、相対的に各モードの光の速度差が低減される。従って、光デバイス１では、モード間遅延が抑制される。
【００３７】
また、光デバイス１では、クラッド１５より屈折率が低いキャピラリ２０によってクラッド１５が囲われることによって、コア１３からクラッド１５に漏れた光がクラッド１５から漏れることが抑制されるので、クロストークが抑制される。
【００３８】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。
【００３９】
図４は、本発明の第２実施形態に係る光デバイスを示す図であり、図５（Ａ）は図４の光デバイス２の長手方向に垂直な断面の様子を示す図であり、図５（Ｂ）は当該断面におけるＸ−Ｘ線での屈折率分布の様子を示す図である。図４、図５に示すように本実施形態の光デバイス２は、コア１３の外周面が第１実施形態のクラッド１５を構成するガラスと同様のガラスからなるクラッド２５で隙間なく包囲されており、コア１３がクラッド２５内にのみ位置している点において、第１実施形態の光デバイスと異なる。すなわち、本実施形態の光デバイス２は、第１実施形態の光デバイス１において、中継ファイバ１０のキャピラリ２０から露出している部分が除去され、それぞれのクラッド１５及びキャピラリ２０がクラッド１５を構成するガラスと同様のガラスからなるクラッド２５で構成されたものと同等である。
【００４０】
このような光デバイス２は、例えば、断面が図５に示される構造を有すると共に大径部２１と同じ太さのマルチコアファイバを作製し、当該マルチコアファイバを溶融延伸してテーパ部２２及び小径部２３を形成することによって作製される。
【００４１】
なお、本実施形態の光デバイス２は、第１実施形態の光デバイス１と同様に上記式（１）から式（６）の条件を満たす。
【００４２】
このようなマルチコアファイバを用いた光デバイス２であっても、第１実施形態の光デバイス１と同様にして多モードの光を伝搬することができる。
【００４３】
以上、本発明について、上記実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４４】
例えば、第１実施形態における中継ファイバ１０の数や第２実施形態におけるコア１３の数は適宜変更可能である。
【００４５】
また第１実施形態において、キャピラリ２０の屈折率がクラッド１５の屈折率より低くされたが、キャピラリ２０の屈折率とクラッド１５の屈折率とが互いに等しくなるようにされても良い。
【００４６】
また第１実施形態において、縮径後のコア１３の直径が縮径後のコア１３に光学的に接続されるフューモードマルチコアファイバ４０のコア４３の直径より大きくされたが、コア１３の直径は、コア４３の直径と同じであっても良く、コア４３の直径より小さくても良い。
【実施例】
【００４７】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００４８】
（実施例１）
上記実施形態の光デバイス１を下記のようにして作製した。まず、中継ファイバ１０になる光ファイバとしてITU-T G.651準拠のFuture Guide-MM50マルチモードファイバ（株式会社フジクラ製、Future Guideは登録商標。）を７本用意し、さらに７つの貫通孔が形成されたキャピラリを用意した。キャピラリを構成するガラスの上記光ファイバのクラッドに対する比屈折率差は−０．３５％である。また、キャピラリに形成される貫通孔の中心間距離は１５３μｍ、当該貫通孔の直径は１３５μｍである。このキャピラリの貫通孔に上記光ファイバを挿入するとともに加熱してクラッドとキャピラリとを一体化させ、縮径後のコア間距離が３０μｍ（縮径比４．７７）となるように延伸した。このようにして作製した光デバイスの縮径後のコアに伝搬可能なモードを計算した結果を図６に示す。
【００４９】
図６からわかるように、波長が１．５５μｍの光を伝搬させる場合、実施例１の光デバイスにはＬＰ０１モードの光及びＬＰ１１モードの光は伝搬され、それより高次モードの光は伝搬されない。なお、実施例１において、用いた光ファイバは上記式（１）から式（４）の条件を満たし、縮径比は上記式（６）の条件を満たす。
【００５０】
また、上記条件で作製した光デバイスの縮径されていない側からＬＰ０１モードの光及びＬＰ１１モードの光を入射させ、他端でのニアフィールドパターン（ＮＦＰ）を観察した。その結果、全てのコアにおいて、余分な高次モードの光の伝搬が抑制され、ＬＰ０１モードの光及びＬＰ１１モードの光が伝搬されていることが確認された。また、縮径後のコアにおけるＬＰ０１モードの光の有効断面積及びモードフィールド径（ＭＦＤ）はそれぞれ計算値で３８μｍ２、７．０μｍとなるが、ＬＰ０１モードの光の分布から、ほぼ計算通りのＭＦＤが得られていることが確認された。また、このとき、中心に配置されているコアでの挿入損失は、ＬＰ０１モードの光が０．３３ｄＢであり、ＬＰ１１モードの光が０．９８ｄＢであった。ここで、挿入損失は、入射した各モードの光のパワーと出射端での全光パワーの比と定義した。
【００５１】
更に、ＭＦＤに差がある場合の軸ずれ量と接続損失との関係の計算値を図７に示す。図７において、「ＭＦＤ  ７−５μｍ」は、実施例１の光デバイスの縮径されている側にＬＰ０１モードのＭＦＤが５μｍであるコアを有するフューモードマルチコアファイバを接続する場合を示している。また、「ＭＦＤ  ７−７μｍ」は、当該光デバイスの縮径されている側にＬＰ０１モードのＭＦＤが７μｍであるコアを有するフューモードマルチコアファイバを接続する場合を示しており、「ＭＦＤ  ７−１０μｍ」は、当該光デバイスの縮径されている側にＬＰ０１モードのＭＦＤが１０μｍであるコアを有するフューモードマルチコアファイバを接続する場合を示している。図７のグラフから、実施例１の光デバイスのコアと、当該光デバイスに接続されるフューモードマルチコアファイバのコアとの軸ずれ量を０．５μｍ以下に抑制できると仮定すると、接続先のファイバのコアのＭＦＤが５μｍ〜１０μｍ（有効断面積換算で２０μｍ２〜８０μｍ２）の範囲ならば、軸ずれに起因する損失は最大で０．６ｄＢ程度であることがわかる。従って、実施例１の光デバイスによれば、軸ずれに起因する損失及び上述した挿入損失を含めて、ＬＰ０１モードの光の合計損失は１ｄＢ以下に抑制されることがかわる。
【００５２】
（比較例１）
延伸後のコア間距離が４０μｍ（縮径比３．５８）となるように延伸した以外は実施例１と同様にして光デバイスを作製した。このようにして作製した光デバイスの縮径後のコアに伝搬可能なモードを計算した結果を図８に示す。
【００５３】
図８からわかるように、波長が１．５５μｍの光を伝搬させる場合、比較例１の光デバイスにはＬＰ０１モードの光及びＬＰ１１モードの光に加えてＬＰ０２モードの光及びＬＰ２１モードの光も伝搬される。なお、比較例１の縮径比は上記式（６）の条件を満たさない。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係る光デバイスは光の伝搬の仕方にばらつきが生じることが抑制され、当該光デバイスはマルチコアファイバを取り扱う産業において利用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１，２・・・光デバイス
１０・・・中継ファイバ
１３・・・コア
１５・・・クラッド
２０・・・キャピラリ
２１・・・大径部
２２・・・テーパ部
２３・・・小径部
２５・・・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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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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