フォトニッククリスタルファイバーは周期的な空気孔構造を利用して光の導波を実現し、宇宙空間の放射線に対して感度が低い特性を持っています。フォトニッククリスタルファイバーの宇宙空間応用において、偏波保持ファイバーとの融着損失が大きく、融着強度が低い問題があります。本稿では、フォトニッククリスタルファイバーと偏波保持ファイバーの融着プロセスについて研究しました。まず、フォトニッククリスタルファイバーと偏波保持ファイバーの融着損失発生メカニズムを分析し、有限要素法シミュレーションにより融着損失と融着パワーおよび融着時間の関係を取得し、融着実験により計算結果を検証しました。これに基づき、融着パワーと時間が融着強度に与える影響に注目し、実験により最適な融着パワーと融着時間を取得しました。最後に、光ファイバー端面の品質向上、加熱位置のオフセット、融着パラメータの最適化により融着点の品質をさらに向上させ、低融着損失と高融着強度のバランスを実現しました。最適化された融着パラメータを用いてフォトニッククリスタルファイバーと偏波保持ファイバーの融着実験を行い、実験結果は平均融着損失が0.82 dBレベルで全て1 dB未満、平均融着強度139 kpsiで全て100 kpsi以上となり、宇宙空間応用における光ファイバーの低損失・高信頼性融着要求を満たしました。

フォトニッククリスタルファイバー;偏波保持ファイバー;融着損失;融着強度