[發明專利]光纖、光纖的連接方法以及光連接器

無效

• 申請號: 200710184844.6
• 申請日: 2004-06-30
• 公開（公告）號: CN101174005A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發明（設計）人: 黑澤芳宣;姚兵;大園和正;立藏正男;中居久典;倉島利雄;荒木榮次;平松克美
• 申請（專利權）人: 日立電線株式會社;日本電信電話株式會社
• 主分類號: G02B6/38
• 分類號: G02B6/38;G02B6/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 劉建

本申請是2004年6月30日提交的申請200480009831.X(PCT/JP2004/009619，發明名稱：光纖、光纖的連接方法以及光連接器)的分案申請。

本申請基于日本專利申請號2003-189724、2003-189655、2003-194476、2003-189726以及2003-346905，并在本申請中參照引入了這些日本申請的全內容。

技術領域

本發明涉及在芯部周圍具有多個空孔的光纖，尤其涉及光子晶體光纖、和模場(mode?field)直徑比它大的單模光纖(single?mode?fiber)之間的連接方法以及光連接器。

此外，本發明還涉及具有折射率大的芯部和圍繞它的折射率小的包層且在該包層中存在朝光纖軸心方向延伸的多個空孔的光纖上的端部的密封構造及其密封方法。

此外，本發明還涉及具有折射率大的芯部和圍繞它的折射率小的包層且在該包層中存在朝光纖軸心方向延伸的多個空孔的光纖以及其光纖連接器。

此外，本發明還涉及將在芯部周圍的包層內具有多個空孔的光纖與其他的光纖連接的光纖的連接部、以及在筐體內收容該連接部而成的光纖連接器。

背景技術

以往，一般使用的光纖具有閉入光的芯部和覆蓋在芯部的圓周方向且折射率比該芯部稍小的包層的雙層構造，其芯部、包層都由石英系材料形成。在該雙層構造中，由于芯部的折射率比包層的折射率高，因此可通過該折射率的差距，將光限制在芯部，并在光纖內傳輸。

在單模光纖的彼此間連接方法中有借助連接器或者機械接頭(mechanical?splice)的連接方法。連接器連接是將各個光纖連接到各個光連接器上而易于裝卸的方法，機械接頭連接的特征是：將設在其上的V字型槽等中對正光纖的端面，并牢固保持被連接的兩個光纖。通常的單模光纖的連接技術已被充分開發。

最近，光子晶體光纖(PCF：Photonic?Crystal?Fiber)倍受關注。

PCF是在包層具有光子晶體構造、即具有折射率的周期性結構的光纖。通過將該周期性結構減小到光的波長或其數倍程度為止，在晶體中導入缺陷或者局部不均勻性，使光局部存在。

利用圖5能夠說明該PCF截面構造。

PCF41僅由在光纖內的折射率都相同的包層42形成，從其中心開始以六方格子狀排列多個圓柱空孔43，而該圓柱空孔43的長度遍及光纖41的全長。與以往的芯部相當的具有閉入光的功能的部件是作為光纖41的中心部的晶體缺陷部44。

具體地說，關于包層直徑φ125μm的純石英光纖，在包層42中從中央起周期性地以六方格子狀(4周期性結構)配置直徑φ3μm的圓柱空孔43，在其中心不形成空孔(晶體缺陷)而使該部分成為閉入光的芯部44。

閉入光的效果強的PCF和目前用于長距離大容量通信中的單模光纖(SMF：Single?Mode?Fiber)之間的連接技術是必不可少的。

特開2002-243972號公報中公開了通過加熱PCF的連接端部而安裝在套圈(ferrule)上的PCF和SMF之間的連接方法。

然而上述連接方法僅適用于光纖的芯部由折射率比包層更高的介質形成的PCF。換言之，上述連接方法不適用于芯部和包層的折射率相等，且借助光子晶體構造(圓柱空孔)，在芯部和包層之間等價地設計折射率差，并在芯部中閉入光的光纖構造。這是因為：當PCF的連接端部被加熱時，圓柱空孔的壁會被熔敷而使空孔消失，進而導致芯部不存在的緣故。在此情況下，PCF和與其連接的SMF的各自芯部是通過不存在芯部的部分連接，因此連接損失增大。

另一方面，作為PCF的一種的多孔光纖(HF：Holey?Fiber)，通過在以往的光纖的芯部附近的包層部存在有空孔，降低包層的實際折射率，通過擴大芯部/包層之間的比折射率差，與以往的光纖相比能夠大幅提高彎曲損失特性(姚兵之外“與多孔光纖的實用化相關的一次探討”、信學技報(社)電子信息通信學會、Vol.102，N0.581、p47～50、長谷川健美“光子晶體光纖以及多孔光纖的發展動向”、月刊雜志“光子”、光子(株)發行，N0.7，p203～208(2001))。

這樣的HF在包層存在朝光纖軸心方向延伸的多個空孔，而這些空孔如果開放端部，則水分會進入其中，結果導致機械強度的劣化、或者由溫度變化產生的結露引起光學性特性的變動。