本發(fā)明涉及多芯光纖，適用于對(duì)不同模的光進(jìn)行合波分波的情況。
背景技術(shù)：
：在使用光纖進(jìn)行的光通信中，公知有如下的多模通信：在lp01模(基模)的光重疊信息、并且在lp11模等比基模高階的lp模的光重疊信息，從而進(jìn)行信息通信。在多模通信中，將在一個(gè)纖芯傳播的多個(gè)lp模的光向多個(gè)光纖分波、或者將在多個(gè)光纖傳播的光作為相互不同的lp模的光而向一個(gè)光纖合波。在下述專利文獻(xiàn)1中記載有能夠?qū)⒃谝粋€(gè)纖芯傳播的多個(gè)lp模的光向多個(gè)纖芯分波、或者將在多個(gè)纖芯傳播的光作為相互不同的lp模的光而向一個(gè)纖芯合波的多芯光纖。下述專利文獻(xiàn)1的多芯光纖具備配置于包層的中心的纖芯與配置于該纖芯的周圍的纖芯。該多芯光纖能夠?qū)⒃谥行牡睦w芯傳播的多個(gè)lp模的光向配置于該中心的纖芯的周圍的其他多個(gè)纖芯分波、或者將在該多個(gè)纖芯傳播的光作為相互不同的lp模的光而向中心的纖芯合波。在該多芯光纖中，為了使得能夠進(jìn)行上述那樣的模合波分波，根據(jù)各模的光的光場(chǎng)形狀而配置多個(gè)纖芯。專利文獻(xiàn)1：國(guó)際公開(kāi)第2015/129775號(hào)然而，在上述專利文獻(xiàn)1所記載的多芯光纖中，并未對(duì)將lp02模的光合波分波的情況進(jìn)行足夠的研究。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠進(jìn)行l(wèi)p02模的光的模合波分波的多芯光纖。為了解決上述課題，本發(fā)明的多芯光纖的特征在于，具備：中心纖芯，該中心線芯傳播lp01模、lp11模、lp21模以及l(fā)p02模的光；第一纖芯，該第一纖芯配置在與第一線段重疊的位置，上述第一線段從上述中心纖芯的中心沿徑向延伸；第二纖芯，該第二纖芯配置在與第二線段重疊的位置，上述第二線段在相對(duì)于上述第一線段成90度的方向從上述中心纖芯的中心沿徑向延伸；第三纖芯，該第三纖芯配置在與第三線段重疊的位置，上述第三線段在相對(duì)于上述第一線段成67.5度的方向且相對(duì)于上述第二線段成157.5度的方向從上述中心纖芯的中心沿徑向延伸；第四纖芯，該第四纖芯配置在與第四線段重疊的位置，上述第四線段在相對(duì)于上述第二線段成67.5度的方向且相對(duì)于上述第三線段成135度的方向從上述中心纖芯的中心沿徑向延伸；以及第五纖芯，該第五纖芯配置在與第五線段重疊的位置，上述第五線段在相對(duì)于上述第三線段成67.5度的方向且相對(duì)于上述第四線段成67.5度的方向從上述中心纖芯的中心沿徑向延伸，沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有異模相互作用區(qū)間以及異模非相互作用區(qū)間，在上述異模相互作用區(qū)間中，上述中心纖芯的lp11模的光的傳播常數(shù)與上述第一纖芯以及上述第二纖芯的lp01模的光的傳播常數(shù)一致，上述第一纖芯的lp21模的光的傳播常數(shù)與上述第三纖芯以及上述第四纖芯的lp01模的光的傳播常數(shù)一致，上述第一纖芯的lp02模的光的傳播常數(shù)與上述第五纖芯的lp01模的光的傳播常數(shù)一致，在上述異模非相互作用區(qū)間中，上述中心纖芯的各lp模的光的傳播常數(shù)與上述第一纖芯、上述第二纖芯、上述第三纖芯、上述第四纖芯以及上述第五纖芯的各lp模的光的傳播常數(shù)不一致。在該多芯光纖中，在與在中心纖芯的中心成90度的角的第一線段和第二線段重疊的位置配置第一纖芯和第二纖芯，在異模相互作用區(qū)間中，中心纖芯的lp11模的光的傳播常數(shù)與第一纖芯以及第二纖芯的lp01模的光的傳播常數(shù)一致。這里，lp11模的光由強(qiáng)度最強(qiáng)的位置處于相互旋轉(zhuǎn)90度的關(guān)系的不同的兩個(gè)模(lp11a模以及l(fā)p11b模)的光構(gòu)成。通過(guò)第一纖芯與第二纖芯按照上述位置關(guān)系配置，在異模相互作用區(qū)間中，能夠?qū)⒅行睦w芯的lp11a模的光作為第一纖芯以及第二纖芯中的一方的lp01模的光進(jìn)行模分波、并且將中心纖芯的lp11b模的光作為第一纖芯以及第二纖芯中的另一方的lp01模的光進(jìn)行模分波。另外，在異模相互作用區(qū)間中，能夠?qū)⒌谝焕w芯以及第二纖芯中的一方的lp01模的光作為中心纖芯的lp11a模的光進(jìn)行模合波、并且將第一纖芯以及第二纖芯中的另一方的lp01模的光作為中心纖芯的lp11b模的光進(jìn)行模合波。另外，在上述多芯光纖中，在與在中心纖芯的中心成135度的角的第三線段和第四線段重疊的位置配置第三纖芯和第四纖芯，在異模相互作用區(qū)間中，中心纖芯的lp21模的光的傳播常數(shù)與第三纖芯以及第四纖芯的lp01模的光的傳播常數(shù)一致。這里，lp21模的光具有4個(gè)波節(jié)，由強(qiáng)度最強(qiáng)的位置處于相互旋轉(zhuǎn)45度+90度×n(n為0～3的整數(shù))的關(guān)系的不同的兩個(gè)模(lp21a模以及l(fā)p21b模)的光構(gòu)成。通過(guò)第三纖芯與第四纖芯按照上述位置關(guān)系配置，在異模相互作用區(qū)間中，能夠?qū)⒅行睦w芯的lp21a模的光作為第三纖芯以及第四纖芯中的一方的lp01模的光進(jìn)行模分波、并且將中心纖芯的lp21b模的光作為第三纖芯以及第四纖芯中的另一方的lp01模的光進(jìn)行模分波。另外，在異模相互作用區(qū)間中，能夠?qū)⒌谌w芯以及第四纖芯中的一方的lp01模的光作為中心纖芯的lp21a模的光進(jìn)行模合波、并且將第三纖芯以及第四纖芯中的另一方的lp01模的光作為中心纖芯的lp21b模的光進(jìn)行模合波。另外，上述多芯光纖具備第五纖芯，第五纖芯的lp01模的傳播常數(shù)在異模相互作用區(qū)間與中心纖芯的lp02模的光的傳播常數(shù)一致，因此能夠?qū)⒅行睦w芯的lp02模的光作為第五纖芯的lp01模的光進(jìn)行模分波、并且將第五纖芯的lp01模的光作為中心纖芯的lp02模的光進(jìn)行模合波。此外，lp02模是偶模，從對(duì)lp02模的光進(jìn)行合波分波的觀點(diǎn)考慮，第五纖芯只要配置于中心纖芯的周圍即可，從中心纖芯觀察的設(shè)置第五纖芯的方向并無(wú)特別限定。并且，在上述多芯光纖中，第一線段與第二線段之間的夾角為90度，第三線段與第四線段之間的夾角為135度，第一線段與第三線段之間的夾角、第二線段與第四線段之間的夾角、第三線段與第五線段之間的夾角、以及第四線段與第五線段之間的夾角分別為67.5度。通過(guò)以與這樣的線段重疊的方式配置第一～第五纖芯，第一～第五纖芯配置為在能夠進(jìn)行上述那樣的模合波分波的范圍內(nèi)相互分離。通過(guò)像這樣第一～第五纖芯以相互分離的方式配置，容易抑制在各纖芯傳播的光彼此之間的不希望的纖芯間串?dāng)_。另外，在上述多芯光纖中，優(yōu)選形成為：在將從上述中心纖芯的中心至上述第一纖芯的中心的距離設(shè)為g1、將從上述中心纖芯的中心至上述第二纖芯的中心的距離設(shè)為g2、將從上述中心纖芯的中心至上述第三纖芯的中心的距離設(shè)為g3、將從上述中心纖芯的中心至上述第四纖芯的中心的距離設(shè)為g4、將從上述中心纖芯的中心至上述第五纖芯的中心的距離設(shè)為g5時(shí)，下述(1)式成立，即：g1、g2＜g3、g4＜g5(1)。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：通過(guò)使從中心纖芯至其他纖芯的距離滿足上述式(1)的條件，在傳播c波段的光的情況下，異模相互作用區(qū)間中的模選擇比提高。這里，模選擇比意味著從中心纖芯射出的合波后的光的功率相對(duì)于入射至第一～第五纖芯中的任一纖芯的光的功率的比例。例如，lp11模的模選擇比意味著從中心纖芯射出的lp11模的光的功率相對(duì)于入射至第一纖芯或第二纖芯的lp01模的光的功率的比例。模選擇比越高，意味著模合波越高效地進(jìn)行。并且，優(yōu)選形成為：在上述異模非相互作用區(qū)間中，上述中心纖芯與上述第一纖芯、上述第二纖芯、上述第三纖芯、上述第四纖芯以及上述第五纖芯的距離分別為19μm以上24μm以下。另外，在上述多芯光纖中，也可以構(gòu)成為：在將上述中心纖芯的相對(duì)于包層的相對(duì)折射率差設(shè)為δc、將上述第一纖芯的相對(duì)于上述包層的相對(duì)折射率差設(shè)為δ1、將上述第二纖芯的相對(duì)于上述包層的相對(duì)折射率差設(shè)為δ2、將上述第三纖芯的相對(duì)于上述包層的相對(duì)折射率差設(shè)為δ3、將上述第四纖芯的相對(duì)于上述包層的相對(duì)折射率差設(shè)為δ4、將上述第五纖芯的相對(duì)于上述包層的相對(duì)折射率差設(shè)為δ5時(shí)，下述(2)式成立，即：δc≥δ1、δ2>δ3、δ4>δ5(2)。另外，在上述多芯光纖中，也可以構(gòu)成為：在將上述中心纖芯的半徑設(shè)為rc、將上述第一纖芯的半徑設(shè)為r1、將上述第二纖芯的半徑設(shè)為r2、將上述第三纖芯的半徑設(shè)為r3、將上述第四纖芯的半徑設(shè)為r4、將上述第五纖芯的半徑設(shè)為r5時(shí)，下述(3)式成立，即：rc＞r1、r2>r3、r4>r5(3)另外，優(yōu)選形成為：上述異模相互作用區(qū)間是通過(guò)上述異模非相互作用區(qū)間的一部分被拉伸而形成的。通過(guò)以這種方式形成異模相互作用區(qū)間，異模相互作用區(qū)間中的多芯光纖的剖面的構(gòu)造與異模非相互作用區(qū)間中的多芯光纖的剖面的構(gòu)造成為相互相似的關(guān)系。因此，容易計(jì)算異模相互作用區(qū)間的光的傳播常數(shù)與異模非相互作用區(qū)間的光的傳播常數(shù)之間的相關(guān)性。另外，異模相互作用區(qū)間是通過(guò)拉伸而形成的，因此能夠使用熔接連接機(jī)等能量小的加熱器容易地對(duì)多芯光纖進(jìn)行拉伸來(lái)形成異模相互作用區(qū)間。另外，在上述多芯光纖中，也可以構(gòu)成為：上述中心纖芯位于包層的中心。如上，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能夠進(jìn)行l(wèi)p02模的光的模合波分波的多芯光纖。附圖說(shuō)明圖1是示出實(shí)施方式的多芯光纖的圖。圖2是示出圖1的多芯光纖的大徑部以及小徑部處的與長(zhǎng)度方向垂直的剖面的樣子的圖。圖3的(a)、圖3的(b)是示出圖1的多芯光纖的大徑部以及小徑部處的各纖芯的相對(duì)于包層的相對(duì)折射率差的分布的樣子的圖。圖4是示出中心纖芯的半徑rc、中心纖芯的相對(duì)于包層的相對(duì)折射率差δc、在中心纖芯傳播的lp02模的光以及l(fā)p01模的光的有效截面積aeff、各模的光的截止波長(zhǎng)的關(guān)系的圖。圖5是示出將中心纖芯的中心與第一纖芯的中心的距離形成為19.5μm、將中心纖芯的中心與第三纖芯的中心的距離形成為21.0μm、將中心纖芯的中心與第五纖芯的中心的距離形成為22.0μm時(shí)的lp11模的模選擇比的圖。圖6是示出將中心纖芯的中心與第一纖芯的中心的距離形成為19.5μm、將中心纖芯的中心與第三纖芯的中心的距離形成為21.0μm、將中心纖芯的中心與第五纖芯的中心的距離形成為22.0μm時(shí)的lp21模的模選擇比的圖。圖7是示出將中心纖芯的中心與第一纖芯的中心的距離形成為19.5μm、將中心纖芯的中心與第三纖芯的中心的距離形成為21.0μm、將中心纖芯的中心與第五纖芯的中心的距離形成為22.0μm時(shí)的lp02模的模選擇比的圖。圖8是示出將中心纖芯的中心與第一纖芯的中心的距離形成為20.0μm、將中心纖芯的中心與第三纖芯的中心的距離形成為21.5μm、將中心纖芯的中心與第五纖芯的中心的距離形成為23.0μm時(shí)的lp11模的模選擇比的圖。圖9是示出將中心纖芯的中心與第一纖芯的中心的距離形成為20.0μm、將中心纖芯的中心與第三纖芯的中心的距離形成為21.5μm、將中心纖芯的中心與第五纖芯的中心的距離形成為23.0μm時(shí)的lp21模的模選擇比的圖。圖10是示出將中心纖芯的中心與第一纖芯的中心的距離形成為20.0μm、將中心纖芯的中心與第三纖芯的中心的距離形成為21.5μm、將中心纖芯的中心與第五纖芯的中心的距離形成為23.0μm時(shí)的lp02模的模選擇比的圖。圖11是示出將中心纖芯的中心與第一纖芯的中心的距離形成為20.2μm、將中心纖芯的中心與第三纖芯的中心的距離形成為22.0μm、將中心纖芯的中心與第五纖芯的中心的距離形成為23.2μm時(shí)的lp11模的模選擇比的圖。圖12是示出將中心纖芯的中心與第一纖芯的中心的距離形成為20.2μm、將中心纖芯的中心與第三纖芯的中心的距離形成為22.0μm、將中心纖芯的中心與第五纖芯的中心的距離形成為23.2μm時(shí)的lp21模的模選擇比的圖。圖13是示出將中心纖芯的中心與第一纖芯的中心的距離形成為20.2μm、將中心纖芯的中心與第三纖芯的中心的距離形成為22.0μm、將中心纖芯的中心與第五纖芯的中心的距離形成為23.2μm時(shí)的lp02模的模選擇比的圖。圖14是示出將中心纖芯的中心與第一纖芯的中心的距離形成為20.4μm、將中心纖芯的中心與第三纖芯的中心的距離形成為22.2μm、將中心纖芯的中心與第五纖芯的中心的距離形成為23.6μm時(shí)的lp11模的模選擇比的圖。圖15是示出將中心纖芯的中心與第一纖芯的中心的距離形成為20.4μm、將中心纖芯的中心與第三纖芯的中心的距離形成為22.2μm、將中心纖芯的中心與第五纖芯的中心的距離形成為23.6μm時(shí)的lp21模的模選擇比的圖。圖16是示出將中心纖芯的中心與第一纖芯的中心的距離形成為20.4μm、將中心纖芯的中心與第三纖芯的中心的距離形成為22.2μm、將中心纖芯的中心與第五纖芯的中心的距離形成為23.6μm時(shí)的lp02模的模選擇比的圖。圖17是示出向第一纖芯入射lp01模的光時(shí)的來(lái)自第一～第五纖芯的輸出[db]的圖。圖18是示出向第三纖芯入射lp01模的光時(shí)的來(lái)自第一～第五纖芯的輸出[db]的圖。圖19是示出向第五纖芯入射lp01模的光時(shí)的來(lái)自第一～第五纖芯的輸出[db]的圖。圖20是示出向第一纖芯入射lp01模的光時(shí)的傳播至中心纖芯的各lp模的光的輸出的圖。圖21是示出向第三纖芯入射lp01模的光時(shí)的傳播至中心纖芯的各lp模的光的輸出的圖。圖22是示出向第五纖芯入射lp01模的光時(shí)的傳播至中心纖芯的各lp模的光的輸出的圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明：1：多芯光纖；10：中心纖芯；11：第一纖芯；12：第二纖芯；13：第三纖芯；14：第四纖芯；15：第五纖芯；20：包層；31：大徑部；32：錐部；33：小徑部具體實(shí)施方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明所涉及的多芯光纖的優(yōu)選實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。此外，為了容易理解，各圖中記載的比例尺與以下的說(shuō)明中記載的比例尺有時(shí)不同。圖1是示出實(shí)施方式的多芯光纖的立體圖。如圖1所示，本實(shí)施方式的多芯光纖1具備中心纖芯10、配置于中心纖芯10的周圍的第一纖芯11、第二纖芯12、第三纖芯13、第四纖芯14和第五纖芯15、以及包圍上述纖芯的包層20。另外，多芯光纖1沿長(zhǎng)度方向形成有大徑部31、錐部32以及小徑部33。錐部32以及小徑部33通過(guò)大徑部31的一部分被加熱并被拉伸而形成。這樣的基于加熱進(jìn)行的拉伸可以借助基于氫氧燃燒器的加熱來(lái)進(jìn)行，但也能夠借助基于放電的加熱來(lái)充分地進(jìn)行。例如，使用電弧放電的光纖熔接機(jī)已實(shí)用化，但也可以將該電弧放電作為拉伸用的熱源而加以利用。通過(guò)借助基于密閉空間中的電弧放電的加熱對(duì)光纖進(jìn)行拉伸，容易使光纖的熔化方向恒定。另外，對(duì)光纖進(jìn)行拉伸時(shí)使用組合了熔接機(jī)的馬達(dá)與圖像解析的拉伸加工功能，由此，容易對(duì)多芯光纖1高精度地進(jìn)行拉伸加工。圖2是示出多芯光纖1的大徑部31以及小徑部33的各個(gè)中的與長(zhǎng)度方向垂直的剖面的樣子的圖。如圖2所示，中心纖芯10位于包層20的中心。另外，第一纖芯11配置在與第一線段l1重疊的位置，該第一線段l1從中心纖芯10的中心沿徑向延伸，第二纖芯12配置在與第二線段l2重疊的位置，該第二線段l2在相對(duì)于第一線段l1成90度的方向從中心纖芯10的中心沿徑向延伸，第三纖芯13配置在與第三線段l3重疊的位置，該第三線段l3在相對(duì)于第一線段l1成67.5度的方向且相對(duì)于第二線段l2成157.5度的方向從中心纖芯10的中心沿徑向延伸，第四纖芯14配置在與第四線段l4重疊的位置，該第四線段l4在相對(duì)于第二線段l2成67.5度的方向且相對(duì)于第三線段l3成135度的方向從中心纖芯10的中心沿徑向延伸，第五纖芯15配置在與第五線段l5重疊的位置，該第五線段l5在相對(duì)于第三線段l3成67.5度的方向且相對(duì)于第四線段l4成67.5度的方向從中心纖芯10的中心沿徑向延伸。此外，如上，小徑部33通過(guò)大徑部31被拉伸而形成，因而包層20的外徑與各纖芯的直徑之比在多芯光纖1的任一部位均不變。因此，小徑部33處的各個(gè)纖芯的直徑小于大徑部31處的各個(gè)纖芯的直徑。圖3是示出圖1的多芯光纖的大徑部以及小徑部處的各纖芯的相對(duì)于包層的相對(duì)折射率差的分布的樣子的圖。具體而言，圖3的(a)是示出大徑部31處的各纖芯的相對(duì)于包層的相對(duì)折射率差的分布的樣子的圖，圖3的(b)是示出小徑部33處的各纖芯的相對(duì)于包層的相對(duì)折射率差的分布的樣子的圖。此外，第一纖芯11的折射率分布與第二纖芯12的折射率分布相同，第三纖芯13的折射率分布與第四纖芯14的折射率分布相同，因此，在圖3的(a)以及圖3的(b)中，示出中心纖芯10、第一纖芯11以及第三纖芯13的折射率分布，未示出第二纖芯12以及第四纖芯14的折射率分布。并且，在圖3的(a)以及圖3的(b)中，在各纖芯傳播的各lp模的光的有效折射率neff用虛線表示。如圖3的(a)以及圖3的(b)所示，中心纖芯10是傳播lp01模、lp11模、lp21模以及l(fā)p02模的光、而抑制比上述的模更高階模的光的傳播的少模纖芯。在大徑部31，中心纖芯10的各lp模的光的傳播常數(shù)與第一纖芯11、第二纖芯12、第三纖芯13、第四纖芯14以及第五纖芯15的各lp模的光的傳播常數(shù)不一致。傳播常數(shù)與有效折射率neff對(duì)應(yīng)。因而，在本實(shí)施方式中，大徑部31的中心纖芯10的lp01模的光的有效折射率neff01、lp11模的光的實(shí)效屈折率neff11、lp21模的光的有效折射率neff21以及l(fā)p02模的光的有效折射率neff02，與第一纖芯11、第二纖芯12、第三纖芯13、第四纖芯14以及第五纖芯15的lp01模的光的有效折射率neff01不一致。因此，在大徑部31，能夠抑制在中心纖芯10傳播的各lp模的光與在其他纖芯傳播的lp01模的光之間的纖芯間串?dāng)_。因而，在大徑部31，能夠抑制發(fā)生異模的合波分波這一情況。因此，大徑部31成為異模非相互作用區(qū)間。另一方面，在小徑部33，如上所述，各個(gè)纖芯的直徑與大徑部31處的各個(gè)纖芯的直徑不同，因此小徑部33處的有效折射率neff與大徑部31處的有效折射率neff不同。而且，在小徑部33，中心纖芯10的lp11模的光的有效折射率neff11與第一纖芯11以及第二纖芯12的lp01模的光的有效折射率neff01一致，中心纖芯10的lp21模的光的有效折射率neff21與第三纖芯13以及第四纖芯14的lp01模的光的有效折射率neff01一致，中心纖芯10的lp02模的光的有效折射率neff02與第五纖芯15的lp01模的光的有效折射率neff01一致。即，中心纖芯10的lp11模的光的傳播常數(shù)與第一纖芯11以及第二纖芯12的lp01模的光的傳播常數(shù)一致，中心纖芯10的lp21模的光的傳播常數(shù)與第三纖芯13以及第四纖芯14的lp01模的光的傳播常數(shù)一致，中心纖芯10的lp02模的光的傳播常數(shù)與第五纖芯15的lp01模的光的傳播常數(shù)一致。因此，在小徑部33，在中心纖芯10傳播的lp11模的光與在第一纖芯11以及第二纖芯12傳播的lp01模的光串?dāng)_，在中心纖芯10傳播的lp21模的光與在第三纖芯13以及第四纖芯14傳播的lp01模的光串?dāng)_，在中心纖芯10傳播的lp02模的光與在第五纖芯15傳播的lp01模的光串?dāng)_。因而，在小徑部33，發(fā)生在中心纖芯10傳播的光與在其他纖芯傳播的光之間的模合波分波。因此，小徑部33成為異模相互作用區(qū)間。在本實(shí)施方式的多芯光纖1中，若向中心纖芯10、第一纖芯11、第二纖芯12、第三纖芯13、第四纖芯14以及第五纖芯15分別入射lp01模的光，則在小徑部33中，第一纖芯11以及第二纖芯12的lp01模的光作為lp11模的光向中心纖芯10合波，第三纖芯13以及第四纖芯14的lp01模的光作為lp21模的光向中心纖芯10合波，第五纖芯15的lp01模的光作為lp02模的光向中心纖芯10合波。另外，在向中心纖芯10入射lp01模、lp11模、lp21模以及l(fā)p02模的光、而不向第一纖芯11、第二纖芯12、第三纖芯13、第四纖芯14以及第五纖芯15入射光的情況下，在小徑部33中，中心纖芯10的lp11模的光作為lp01模的光向第一纖芯11以及第二纖芯12分別分波，中心纖芯10的lp21模的光作為lp01模的光向第三纖芯13以及第四纖芯14分別分波，中心纖芯10的lp02模的光作為lp01模的光向第五纖芯15分波。這樣，在多芯光纖1中，能夠?qū)崿F(xiàn)模合波分波。這里，對(duì)在中心纖芯10傳播的lp11模的光與在第一纖芯11以及第二纖芯12傳播的lp01模的光之間的合波分波更詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。對(duì)于lp11模的光，以通過(guò)供該光傳播的纖芯的中心并沿徑向延伸的直線為基準(zhǔn)，在一側(cè)分布著正的電場(chǎng)，在另一側(cè)分布著負(fù)的電場(chǎng)，在一側(cè)與另一側(cè)成為相同的能量的分布。因而，lp11模的光若以供其傳播的纖芯的中心為基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)180度，則成為與旋轉(zhuǎn)前相同的能量分布，但若以除此以外的角度旋轉(zhuǎn)，則成為與旋轉(zhuǎn)前不同的能量分布。而且，對(duì)于lp11模的光，即便將相互位于旋轉(zhuǎn)90度的關(guān)系的兩個(gè)lp11模的光合波，也仍然稱為lp11模的光。因此，將相互位于旋轉(zhuǎn)90度的關(guān)系的兩個(gè)lp11模的光中的一方作為lp11a模的光、將另一方作為lp11b模的光，在中心纖芯10傳播的lp11模的光為lp11a模的光與lp11b模的光之和。而且，假想在中心纖芯10傳播的lp11模的光向在第一纖芯11以及第二纖芯12傳播的lp01模的光模分波的情況。在該情況下，存在lp11a模的光向在第一纖芯11以及第二纖芯12中的一方傳播的lp01模的光分波、lp11b模的光向在第一纖芯11以及第二纖芯12中的另一方傳播的lp01模的光分波的趨勢(shì)。另外，假想將在第一纖芯11以及第二纖芯12傳播的各個(gè)lp01模的光向中心纖芯10的lp11模的光模合波的情況。在該情況下，存在在第一纖芯11以及第二纖芯12中的一方傳播的光向在中心纖芯10傳播的lp11a模的光合波、在第一纖芯11以及第二纖芯12中的另一方傳播的光向在中心纖芯10傳播的lp11b模的光合波的趨勢(shì)。接下來(lái)，對(duì)在中心纖芯10傳播的lp21模的光與在第三纖芯13以及第四纖芯14傳播的lp01模的光之間的合波分波更詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。對(duì)于lp21模的光，在被通過(guò)供該光傳播的纖芯的中心并沿徑向延伸的相互垂直的兩條直線劃分出的4個(gè)區(qū)域中，相互相鄰的區(qū)域中的電場(chǎng)的分布呈正負(fù)相反的狀態(tài)，且在各個(gè)區(qū)域中為相同的能量的分布。因而，lp21模的光若以供其傳播的纖芯的中心為基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)90度，則成為與旋轉(zhuǎn)前相同的能量分布，但若以除此以外的角度旋轉(zhuǎn)，則成為與旋轉(zhuǎn)前不同的能量分布。而且，對(duì)于lp21模的光，即便在相互呈45度或135度之類的狀況下對(duì)位于旋轉(zhuǎn)45度+90n度(n為0以上的整數(shù))的關(guān)系的兩個(gè)lp21模的光進(jìn)行合波，也仍然稱為lp21模。因此，例如，將相互位于旋轉(zhuǎn)45度+90n度(n為0以上的整數(shù))的關(guān)系的兩個(gè)lp21模的光中的一方作為lp21a模的光、將另一方作為lp21b模的光，在第一纖芯11傳播的lp21模的光為lp21a模的光與lp21b模的光之和。而且，假想在中心纖芯10傳播的lp21模的光向在第三纖芯13以及第四纖芯14傳播的lp01模的光模分波的情況。在該情況下，存在lp21a模的光向在第三纖芯13以及第四纖芯14中的一方傳播的lp01模的光分波、lp21b模的光向在第三纖芯13以及第四纖芯14中的另一方傳播的lp01模的光分波的趨勢(shì)。另外，假想將在第三纖芯13以及第四纖芯14傳播的各個(gè)lp01模的光向中心纖芯10的lp21模的光模合波的情況。在該情況下，存在在第三纖芯13以及第四纖芯14中的一方傳播的光向在中心纖芯10傳播的lp21a模的光合波、在第三纖芯13以及第四纖芯14中的另一方傳播的光向在中心纖芯10傳播的lp21b模的光合波的趨勢(shì)。如上，在小徑部33能夠進(jìn)行模合波分波。另外，根據(jù)本實(shí)施方式的多芯光纖1，能夠在lp01模、lp11a模、lp11b模、lp21a模、lp21b模以及l(fā)p02模的光重疊信息，因此能夠進(jìn)行具有較多的信息量的光通信。接下來(lái)，對(duì)各纖芯間的距離、各纖芯的相對(duì)于包層20的相對(duì)折射率差、以及各纖芯的半徑進(jìn)行說(shuō)明。在將從中心纖芯10的中心至第一纖芯11的中心的距離設(shè)為g1、將從中心纖芯10的中心至第二纖芯12的中心的距離設(shè)為g2、將從中心纖芯10的中心至第三纖芯13的中心的距離設(shè)為g3、將從中心纖芯10的中心至第四纖芯14的中心的距離設(shè)為g4、將從中心纖芯10的中心至第五纖芯15的中心的距離設(shè)為g5時(shí)，優(yōu)選下述式(1)成立。即，優(yōu)選形成為：從中心纖芯10的中心至第五纖芯15的中心的距離g5比從中心纖芯10的中心至第三纖芯13的中心的距離g3以及從中心纖芯10的中心至第四纖芯14的中心的距離g4長(zhǎng)，從中心纖芯10的中心至第三纖芯13的中心的距離g3以及從中心纖芯10的中心至第四纖芯14的中心的距離g4比從中心纖芯10的中心至第一纖芯11的中心的距離g1以及從中心纖芯10的中心至第二纖芯12的中心的距離g2長(zhǎng)。g1、g2＜g3、g4＜g5(1)本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：通過(guò)使從中心纖芯10至其他纖芯的距離滿足上述式(1)的條件，如后述的實(shí)施例中所示，在傳播c波段的光的情況下，小徑部33處的模選擇比提高。這里，模選擇比意味著從中心纖芯10射出的合波后的光的功率相對(duì)于入射至第一～第五纖芯中的任一纖芯的光的功率的比例。例如，lp11模的模選擇比意味著從中心纖芯10射出的lp11模的光的功率相對(duì)于入射至第一纖芯11或第二纖芯12的lp01模的光的功率的比例。模選擇比越高，意味著模合波越高效地進(jìn)行。并且，優(yōu)選形成為：在大徑部31處，中心纖芯10與其他纖芯的距離分別為19μm以上24μm以下。另外，也可以構(gòu)成為：在將中心纖芯10的相對(duì)于包層20的相對(duì)折射率差設(shè)為δc、將第一纖芯11的相對(duì)于包層20的相對(duì)折射率差設(shè)為δ1、將第二纖芯12的相對(duì)于包層20的相對(duì)折射率差設(shè)為δ2、將第三纖芯13的相對(duì)于包層20的相對(duì)折射率差設(shè)為δ3、將第四纖芯14的相對(duì)于包層20的比屈折率差設(shè)為δ4、將第五纖芯15的相對(duì)于包層20的相對(duì)折射率差設(shè)為δ5時(shí)，下述式(2)成立。即，中心纖芯10的相對(duì)于包層20的相對(duì)折射率差δc為第一纖芯11的相對(duì)于包層20的相對(duì)折射率差δ1以及第二纖芯12的相對(duì)于包層20的相對(duì)折射率差δ2以上，第一纖芯11的相對(duì)于包層20的相對(duì)折射率差δ1以及第二纖芯12的相對(duì)于包層20的相對(duì)折射率差δ2大于第三纖芯13的相對(duì)于包層20的相對(duì)折射率差δ3以及第四纖芯14的相對(duì)于包層20的相對(duì)折射率差δ4，第三纖芯13的相對(duì)于包層20的相對(duì)折射率差δ3以及第四纖芯14的相對(duì)于包層20的相對(duì)折射率差δ4大于第五纖芯15的相對(duì)于包層20的相對(duì)折射率差δ5。δc≥δ1、δ2>δ3、δ4>δ5(2)另外，可以構(gòu)成為：在將中心纖芯10的半徑設(shè)為rc、將第一纖芯11的半徑設(shè)為r1、將第二纖芯12的半徑設(shè)為r2、將第三纖芯13的半徑設(shè)為r3、將第四纖芯14的半徑設(shè)為r4、將第五纖芯15的半徑設(shè)為r5時(shí)，下述式(3)成立。即，也可以構(gòu)成為：中心纖芯10的半徑rc大于第一纖芯11的半徑r1以及第二纖芯12的半徑r2，第一纖芯11的半徑r1以及第二纖芯12的半徑r2大于第三纖芯13的半徑r3以及第四纖芯14的半徑r4，第三纖芯13的半徑r3以及第四纖芯14的半徑r4大于第五纖芯15的半徑r5。rc＞r1、r2>r3、r4>r5(3)并且，在多芯光纖1中，如以下說(shuō)明的那樣，第一纖芯11、第二纖芯12、第三纖芯13、第四纖芯14以及第五纖芯15配置成在能夠?qū)崿F(xiàn)上述那樣的模合波分波的范圍內(nèi)相互最大限度地分離。第一纖芯11以及第二纖芯12用于如上述那樣進(jìn)行l(wèi)p11a模以及l(fā)p11b模的光的合波分波，因此配置于在中心纖芯10的中心成90度的角而相交的第一線段l1以及第二線段l2上。另外，第三纖芯13以及第四纖芯14用于如上述那樣進(jìn)行l(wèi)p21a模以及l(fā)p21b模的光的合波分波，因此配置于在中心纖芯10的中心成135度的角而相交的第三線段l3以及第四線段l4上。在此，lp02模為偶模，因此，從根據(jù)lp02模的光的光場(chǎng)形狀配置纖芯來(lái)進(jìn)行模合波分波的觀點(diǎn)考慮，用于進(jìn)行l(wèi)p02模的光的合波分波的第五纖芯15所應(yīng)該配置的方向并無(wú)特別限定。然而，因與其他纖芯之間的位置關(guān)系，存在不希望的纖芯間串?dāng)_變大的可能性。因此，在本實(shí)施方式的多芯光纖1中，第三纖芯13配置在與第三線段l3重疊的位置，上述第三線段l3在相對(duì)于第一線段l1成67.5度的方向從中心纖芯10的中心沿徑向延伸，第四纖芯14配置在與第四線段l4重疊的位置，上述第四線段l4在相對(duì)于第二線段l2成67.5度的方向從中心纖芯10的中心沿徑向延伸，第五纖芯15配置在與第五線段l5重疊的位置，上述第五線段l5在相對(duì)于第三線段l3成67.5度的方向且相對(duì)于第四線段l4成67.5度的方向從中心纖芯10的中心沿徑向延伸。通過(guò)像這樣第一纖芯11、第二纖芯12、第三纖芯13、第四纖芯14以及第五纖芯15以相互分離的方式配置，容易抑制在各纖芯傳播的光彼此的不希望的纖芯間串?dāng)_。以上，以上述實(shí)施方式為例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式。例如，在上述實(shí)施方式中，中心纖芯的折射率分布為在徑向上大體一定的所謂階躍折射率型，但中心纖芯的折射率分布也可以是中心部的折射率比外周部的折射率低的所謂環(huán)折射率型。在纖芯的折射率為階躍折射率型的情況下，lp21模的光的有效折射率與lp02模的光的有效折射率之差小。另一方面，在纖芯的折射率為環(huán)折射率型的情況下，能夠增大lp21模的光的有效折射率與lp02模的光的有效折射率之差。因而，若將中心纖芯的折射率分布形成為環(huán)折射率型，則容易抑制中心纖芯中的lp21模的光與lp02模的光之間的纖芯內(nèi)模間串?dāng)_。另外，在上述實(shí)施方式中例示了中心纖芯10與其他纖芯的纖芯間距離、各纖芯的相對(duì)于包層20的相對(duì)折射率差的關(guān)系、以及各纖芯的半徑的范圍，但上述值在能夠解決本發(fā)明的課題的范圍并無(wú)特別限定。另外，在上述實(shí)施方式中，中心纖芯10位于包層20的中心，但中心纖芯10也可以不位于包層20的中心。另外，在至此為止的本發(fā)明的說(shuō)明中，著眼于從中心纖芯10觀察的第一～第五纖芯的配置方向進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：從提高模選擇比的觀點(diǎn)考慮，中心纖芯10與其他各纖芯的距離很重要。因此，從提高模選擇比的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選形成為：在將從中心纖芯10至第一纖芯11的中心的距離設(shè)為g1、將從中心纖芯10的中心至第二纖芯12的中心的距離設(shè)為g2、將從中心纖芯10的中心至第三纖芯13的中心的距離設(shè)為g3、將從中心纖芯10的中心至第四纖芯14的中心的距離設(shè)為g4、將從中心纖芯10的中心至第五纖芯15的中心的距離設(shè)為g5時(shí)，下述式(4)以及(5)中的至少一方成立。g1或g2＜g3或g4(4)g1或g2＜g3或g4＜g5(5)在上述式(4)以及(5)中，“g1或g2”意味著具備第一纖芯11以及第二纖芯12中的至少一方即可。另外，在上述式(4)以及(5)中，“g3或g4”意味著具備第三纖芯13以及第四纖芯14中的至少一方即可。此外，在滿足式(4)的情況下，也可以不具備第五纖芯15。[實(shí)施例]以下，舉出實(shí)施例以及比較例對(duì)本發(fā)明更具體地進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于以下的實(shí)施例。[實(shí)施例1]在本實(shí)施例中，對(duì)與上述實(shí)施方式的多芯光纖1相當(dāng)?shù)亩嘈竟饫w的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。(中心纖芯的設(shè)計(jì))中心纖芯10在大徑部31以及小徑部33傳播c波段中的lp01模、lp11模、lp21模以及l(fā)p02模的光。按照以下的方式對(duì)中心纖芯10設(shè)計(jì)成這樣的條件進(jìn)行研究。圖4中，橫軸是中心纖芯10的半徑rc[μm]，縱軸是中心纖芯10的相對(duì)于包層20的相對(duì)折射率差δc[％]。另外，圖4示出在中心纖芯10傳播的lp02模的光以及l(fā)p01模的光的有效截面積aeff[μm2]、lp41模的光、lp12模的光、lp31模的光以及l(fā)p02模的光的截止波長(zhǎng)。此外，所傳播的光的波長(zhǎng)為1550nm。相對(duì)折射率差δc越大，越容易抑制中心纖芯10內(nèi)的模間串?dāng)_，但預(yù)制件的制作變得困難。因此，認(rèn)為優(yōu)選相對(duì)折射率差δc為0.9％。而且，在相對(duì)折射率差δc為0.9％的情況下，從圖4可知：若將大徑部31處的纖芯半徑rc設(shè)為8.82μm，則即便拉伸比為1.4左右也無(wú)法截止lp02模的光。另外，還可知：若為該條件，則lp02模的光的有效截面積aeff與lp01模的光的有效截面積aeff相同程度地小，因此容易抑制纖芯間串?dāng)_。此外，拉伸比是指小徑部33與大徑部31的相似比，與將小徑部33處的多芯光纖的直徑設(shè)為1的情況下的大徑部31處的多芯光纖的直徑為相同的值。綜上，將大徑部31處的中心纖芯10的半徑rc設(shè)為8.82μm，將中心纖芯10的相對(duì)于包層20的相對(duì)折射率差δc設(shè)為0.9％，將拉伸比設(shè)為1.4。(第一～第五纖芯的設(shè)計(jì))以上述中心纖芯的設(shè)計(jì)為前提，對(duì)第一～第五纖芯的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。在小徑部33中，為了使中心纖芯10的lp11模的光的傳播常數(shù)與第一纖芯11以及第二纖芯12的lp01模的光的傳播常數(shù)一致、使中心纖芯10的lp21模的光的傳播常數(shù)與第三纖芯13以及第四纖芯14的lp01模的光的傳播常數(shù)一致、使中心纖芯10的lp02模的光的傳播常數(shù)與第五纖芯15的lp01模的光的傳播常數(shù)一致，如下述表1所示那樣決定第一～第五纖芯的相對(duì)于包層20的相對(duì)折射率差以及大徑部31處的半徑。表1相對(duì)折射率差[％]半徑[μm]第一以及第二纖芯0.94.81第三以及第四纖芯0.73.84第五纖芯0.63.77另外，對(duì)盡量增大各lp模的光的模選擇比時(shí)的中心纖芯10與其他纖芯的距離進(jìn)行研究。其結(jié)果如圖5～圖16所示。在圖5～圖16中，橫軸為錐部32的長(zhǎng)度lt[mm]，縱軸為小徑部33的長(zhǎng)度l[mm]。另外，在圖5～圖16中，白箭頭示出模選擇比變大的方向。圖5～圖7是將中心纖芯10的中心與第一纖芯11的中心的距離g1形成為19.5μm、將中心纖芯10的中心與第三纖芯13的中心的距離g3形成為21.0μm、將中心纖芯10的中心與第五纖芯15的中心的距離g5形成為22.0μm的情況。圖8～圖10是將中心纖芯10的中心與第一纖芯11的中心的距離g1形成為20.0μm、將中心纖芯10的中心與第三纖芯13的中心的距離g3形成為21.5μm、將中心纖芯10的中心與第五纖芯15的中心的距離g5形成為23.0μm的情況。圖11～圖13是將中心纖芯10的中心與第一纖芯11的中心的距離g1形成為20.2μm、將中心纖芯10的中心與第三纖芯13的中心的距離g3形成為22.0μm、將中心纖芯10的中心與第五纖芯15的中心的距離g5形成為23.2μm的情況。圖14～圖16是將中心纖芯10的中心與第一纖芯11的中心的距離g1形成為20.4μm、將中心纖芯10的中心與第三纖芯13的中心的距離g3形成為22.2μm、將中心纖芯10的中心與第五纖芯15的中心的距離g5形成為23.6μm的情況。圖5、圖8、圖11以及圖14示出lp11模的模選擇比[db]。圖6、圖9、圖12以及圖15示出lp21模的模選擇比[db]。圖7、圖10、圖13以及圖16示出lp02模的模選擇比[db]。在圖5～圖16中，圖中的白圈示出能夠盡量提高各模的選擇比時(shí)的條件。在圖5～圖7所示的條件下，可知優(yōu)選lt＝2mm、l＝7mm。以下，將該條件稱為條件1。在圖8～圖10所示的條件下，可知優(yōu)選lt＝2mm、l＝9mm。以下，將該條件稱為條件2。在圖11～圖13所示的條件下，可知優(yōu)選lt＝2mm、l＝10mm。以下，將該條件稱為條件3。在圖14～圖16所示的條件下，可知優(yōu)選lt＝2mm、l＝11mm。以下，將該條件稱為條件4。(串?dāng)_的計(jì)算結(jié)果)串?dāng)_的計(jì)算結(jié)果如圖17～圖22所示。圖17是示出向第一纖芯11入射lp01模的光時(shí)的來(lái)自第一～第五纖芯的輸出[db]的圖。圖18是示出向第三纖芯13入射lp01模的光時(shí)的來(lái)自第一～第五纖芯的輸出[db]的圖。圖19是示出向第五纖芯15入射lp01模的光時(shí)的來(lái)自第一～第五纖芯的輸出[db]的圖。圖20是示出向第一纖芯11入射lp01模的光時(shí)的傳播至中心纖芯10的各lp模的光的輸出[db]的圖。圖21是示出向第三纖芯13入射lp01模的光時(shí)的傳播至中心纖芯10的各lp模的光的輸出[db]的圖。圖22是示出向第五纖芯15入射lp01模的光時(shí)的傳播至中心纖芯10的各lp模的光的輸出[db]的圖。圖17～圖19示出進(jìn)行模合波時(shí)殘存在第一～第五纖芯的光的量。優(yōu)選在各纖芯殘存的光的量少。從圖17～圖19可知：在本實(shí)施例中，能夠?qū)崿F(xiàn)模合波分波器動(dòng)作時(shí)的一般的模選擇比即-15db。另外，圖20～圖22示出進(jìn)行模合波時(shí)從中心纖芯輸出的光中各模以何種程度地作為串?dāng)_而存在的結(jié)構(gòu)比。因而，如圖20所示優(yōu)選向第一纖芯11入射lp01模的光時(shí)從中心纖芯10變?yōu)閮Hlp11a模的光，如圖21所示優(yōu)選向第三纖芯13入射lp01模的光時(shí)從中心纖芯10變?yōu)閮Hlp21a模的光，如圖22所示優(yōu)選向第五纖芯15入射lp01模的光時(shí)從中心纖芯10變?yōu)閮Hlp02模的光。可知：在圖20所示的例子中l(wèi)p11a模以外的光為-30db以下，在圖21所示的例子中l(wèi)p21a模以外的光為-30db以下，在圖22所示的例子中l(wèi)p02模以外的光為-30db以下，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的模合波。本發(fā)明所涉及的多芯光纖能夠進(jìn)行包括lp02模的光在內(nèi)的光的模合波分波，能夠在光通信工業(yè)中加以利用。當(dāng)前第1頁(yè)12