JP2866487B2 - 光ファイバカプラ - Google Patents
光ファイバカプラInfo
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- JP2866487B2 JP2866487B2 JP6277491A JP6277491A JP2866487B2 JP 2866487 B2 JP2866487 B2 JP 2866487B2 JP 6277491 A JP6277491 A JP 6277491A JP 6277491 A JP6277491 A JP 6277491A JP 2866487 B2 JP2866487 B2 JP 2866487B2
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- Japan
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- optical fiber
- optical fibers
- fiber coupler
- wavelength
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ通信システ
ムや光ファイバセンサ、光計測などに用いられる光ファ
イバカプラに関するもので、さらに詳しくは、広い波長
帯域で使用が可能であって、しかも安価に再現性良く作
製できる光ファイバカプラに関する。
ムや光ファイバセンサ、光計測などに用いられる光ファ
イバカプラに関するもので、さらに詳しくは、広い波長
帯域で使用が可能であって、しかも安価に再現性良く作
製できる光ファイバカプラに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の低損失の光ファイバカプラを図５
に示す。これは複数の光ファイバ101を平行に保持し、
その一部分を加熱融着し、さらに所定の分岐比が得られ
るまで延伸を行うことによって作製される。この従来例
は分岐比の波長依存性が大きいため、波長多重通信等に
は向かないなどの欠点があった。図６にこの光ファイバ
カプラの分岐比の波長特性を示す。横軸に波長を縦軸に
分岐比をそれぞれ示し、波長が異なれば分岐比に差が生
じている事が分かる。波長が1.3μmで分岐比が0.5 で、
波長がそれよりも大きくなると分岐比も大きくなり、波
長がそれよりも小さくなると分岐比も小さくなる。
に示す。これは複数の光ファイバ101を平行に保持し、
その一部分を加熱融着し、さらに所定の分岐比が得られ
るまで延伸を行うことによって作製される。この従来例
は分岐比の波長依存性が大きいため、波長多重通信等に
は向かないなどの欠点があった。図６にこの光ファイバ
カプラの分岐比の波長特性を示す。横軸に波長を縦軸に
分岐比をそれぞれ示し、波長が異なれば分岐比に差が生
じている事が分かる。波長が1.3μmで分岐比が0.5 で、
波長がそれよりも大きくなると分岐比も大きくなり、波
長がそれよりも小さくなると分岐比も小さくなる。
【０００３】従来の光ファイバカプラの第二の例を図７
に示す。これはD.B.Mortimore によって Electronics L
etters Vol.21, No.17,pp742,1985 にWavelength-Flatt
enedFused Couplers と題して公表されている。これは
２本の光ファイバ102のうち片方を前もって加熱延伸し
ておき、少し外径の異なった光ファイバ同士をひねり密
着させ、加熱し融着延伸を行って作るものである。これ
により、分岐比の波長依存性を低減することができる。
に示す。これはD.B.Mortimore によって Electronics L
etters Vol.21, No.17,pp742,1985 にWavelength-Flatt
enedFused Couplers と題して公表されている。これは
２本の光ファイバ102のうち片方を前もって加熱延伸し
ておき、少し外径の異なった光ファイバ同士をひねり密
着させ、加熱し融着延伸を行って作るものである。これ
により、分岐比の波長依存性を低減することができる。
【０００４】その他、特開平２−236507号公報に開示さ
れているように、外径の異なる光ファイバ同士を融着延
伸する事により不完全結合を実現するタイプのものや、
特開平２−167506号公報に開示されているように、コア
の屈折率の異なる光ファイバ同士を融着延伸する事によ
り不完全結合を実現するタイプのものも開発されてい
る。
れているように、外径の異なる光ファイバ同士を融着延
伸する事により不完全結合を実現するタイプのものや、
特開平２−167506号公報に開示されているように、コア
の屈折率の異なる光ファイバ同士を融着延伸する事によ
り不完全結合を実現するタイプのものも開発されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記波
長依存性を低減した光ファイバカプラは前もって一方の
光ファイバを延伸するという工程が余分に加わるため、
工程が複雑になるばかりでなく、その工程における不安
定さが製品の特性のばらつきの原因となっていた。ま
た、作製時に光ファイバ同士を密着させるために、互い
にひねる事が必要であるため、光ファイバに不必要な曲
がりが生じ損失の原因となっていた。さらに、異なる光
ファイバを用いたものについては、光ファイバカプラの
利点である伝送用の光ファイバとの整合性が失われ、接
続部での反射や損失を避ける事はできなかった。
長依存性を低減した光ファイバカプラは前もって一方の
光ファイバを延伸するという工程が余分に加わるため、
工程が複雑になるばかりでなく、その工程における不安
定さが製品の特性のばらつきの原因となっていた。ま
た、作製時に光ファイバ同士を密着させるために、互い
にひねる事が必要であるため、光ファイバに不必要な曲
がりが生じ損失の原因となっていた。さらに、異なる光
ファイバを用いたものについては、光ファイバカプラの
利点である伝送用の光ファイバとの整合性が失われ、接
続部での反射や損失を避ける事はできなかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の事情に
鑑み、光の結合部を作製する際に、複数の光ファイバの
中間部の被覆を除去し、屈折率の異なる材料で構成され
た２個の整列部材でそれぞれ光ファイバを整列させ、前
記光ファイバと整列部材とを一体的に加熱融着した後、
その一体化した部分を加熱延伸して結合部を形成する構
成とした。
鑑み、光の結合部を作製する際に、複数の光ファイバの
中間部の被覆を除去し、屈折率の異なる材料で構成され
た２個の整列部材でそれぞれ光ファイバを整列させ、前
記光ファイバと整列部材とを一体的に加熱融着した後、
その一体化した部分を加熱延伸して結合部を形成する構
成とした。
【０００７】
【作用】２個の整列部材の屈折率が異なる事により、融
着延伸部での結合が不完全となり分岐比の波長依存性を
低減する事ができる。これにより広い波長帯域で使用で
きる光ファイバカプラを再現性良く作製する事ができ
る。また、光ファイバ自身は伝送用光ファイバと同じフ
ァイバが使えるため、その整合性も失われる事はない。
着延伸部での結合が不完全となり分岐比の波長依存性を
低減する事ができる。これにより広い波長帯域で使用で
きる光ファイバカプラを再現性良く作製する事ができ
る。また、光ファイバ自身は伝送用光ファイバと同じフ
ァイバが使えるため、その整合性も失われる事はない。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を添付する図面の図１〜図４に
基づいて以下詳細に説明する。本発明による光ファイバ
カプラの実施例を図１に示す。まず２本の光ファイバ
１、２を用意し、その中間部の被覆を一部除去する。こ
れにクラッドとほぼ同じ屈折率を持ち、かつ屈折率の若
干異なる整列部材３、４は、光ファイバ１、２を挟み込
んだときちょうど隙間がなくなるような形状の半割り状
受け入れ溝８、９を当接面13、14に刻設してあり、その
受け入れ溝８、９にその被覆を除去した光ファイバ１、
２をそれぞれ挟み込み、その組合わせが外れないように
固定する。次に、前記整列部材３、４と前記２本の光フ
ァイバ１、２とを整列部材３、４の当接面13、14を当接
させてひとまとめにして加熱融着して融着部分を作る。
このとき前記整列部材３、４と前記２本の光ファイバ
１、２のクラッド11、12を一体化させる。ここで、光フ
ァイバ１、２のクラッドは符号11、12で示し、コアは2
1、22でそれぞれ示してある。その後、光ファイバ１、
２の一方の端子から、ほぼ単色となる光を入射させ、反
対側の二つの端子から出射光をモニターし、所望の分岐
比が得られるまで、前記融着部を加熱しながら整列部材
３、４ごとに延伸を行う。整列部材３、４は屈折率を若
干異ならしめるが、例えば、光ファイバ１、２のクラッ
ド11、21が石英であると、一方の整列部材を石英で構成
させ、他方の整列部材は石英にＧｅなどをドープさせ少
し屈折率を高くしたものを用いる。
基づいて以下詳細に説明する。本発明による光ファイバ
カプラの実施例を図１に示す。まず２本の光ファイバ
１、２を用意し、その中間部の被覆を一部除去する。こ
れにクラッドとほぼ同じ屈折率を持ち、かつ屈折率の若
干異なる整列部材３、４は、光ファイバ１、２を挟み込
んだときちょうど隙間がなくなるような形状の半割り状
受け入れ溝８、９を当接面13、14に刻設してあり、その
受け入れ溝８、９にその被覆を除去した光ファイバ１、
２をそれぞれ挟み込み、その組合わせが外れないように
固定する。次に、前記整列部材３、４と前記２本の光フ
ァイバ１、２とを整列部材３、４の当接面13、14を当接
させてひとまとめにして加熱融着して融着部分を作る。
このとき前記整列部材３、４と前記２本の光ファイバ
１、２のクラッド11、12を一体化させる。ここで、光フ
ァイバ１、２のクラッドは符号11、12で示し、コアは2
1、22でそれぞれ示してある。その後、光ファイバ１、
２の一方の端子から、ほぼ単色となる光を入射させ、反
対側の二つの端子から出射光をモニターし、所望の分岐
比が得られるまで、前記融着部を加熱しながら整列部材
３、４ごとに延伸を行う。整列部材３、４は屈折率を若
干異ならしめるが、例えば、光ファイバ１、２のクラッ
ド11、21が石英であると、一方の整列部材を石英で構成
させ、他方の整列部材は石英にＧｅなどをドープさせ少
し屈折率を高くしたものを用いる。
【０００９】図２は融着延伸前の整列工程での横断面図
を示す。整列部材３、４には光ファイバ１、２を挟み込
んだときちょうど光ファイバ１、２間に隙間がなくなる
ような形状の半割状の受け入れ溝８、９を設ける。この
例では、光ファイバの外径を125μmとすると、この受け
入れ溝８、９は幅125μm、深さ125μmのＵ形の溝８、９
を形成する。この溝８、９に光ファイバ１、２を装着
し、当接面13、14を合わせこの当接面13、14に平行に加
熱する事により、この整列部材３、４と光ファイバ１、
２は一体的に融着させることができる。
を示す。整列部材３、４には光ファイバ１、２を挟み込
んだときちょうど光ファイバ１、２間に隙間がなくなる
ような形状の半割状の受け入れ溝８、９を設ける。この
例では、光ファイバの外径を125μmとすると、この受け
入れ溝８、９は幅125μm、深さ125μmのＵ形の溝８、９
を形成する。この溝８、９に光ファイバ１、２を装着
し、当接面13、14を合わせこの当接面13、14に平行に加
熱する事により、この整列部材３、４と光ファイバ１、
２は一体的に融着させることができる。
【００１０】図３は融着延伸後の状態を示す断面図であ
る。整列部材３、４は光ファイバ１、２のクラッド11、
12と一体となっており、結合部近傍で光ファイバ１、２
をとりまく整列部材３、４の屈折率が異なるため、電磁
波の分布に非対称性が生じ、不完全な結合が可能とな
る。融着延伸条件を一様に定めてしまうと、分岐比の波
長依存性は整列部材の屈折率のみで再現性良く決まる。
る。整列部材３、４は光ファイバ１、２のクラッド11、
12と一体となっており、結合部近傍で光ファイバ１、２
をとりまく整列部材３、４の屈折率が異なるため、電磁
波の分布に非対称性が生じ、不完全な結合が可能とな
る。融着延伸条件を一様に定めてしまうと、分岐比の波
長依存性は整列部材の屈折率のみで再現性良く決まる。
【００１１】図４に上記のようにして作製した光ファイ
バカプラの分岐比の波長依存性の一例を示す。横軸に波
長を縦軸に分岐比をそれぞれ示し、波長が異なっても分
岐比にあまり差がないことが分かる。また、この例にお
いては波長1.3μmおよび1.55μmで分岐比がそれぞれ0.5
である。
バカプラの分岐比の波長依存性の一例を示す。横軸に波
長を縦軸に分岐比をそれぞれ示し、波長が異なっても分
岐比にあまり差がないことが分かる。また、この例にお
いては波長1.3μmおよび1.55μmで分岐比がそれぞれ0.5
である。
【００１２】
【発明の効果】本発明は、上記のように、整列部材を用
いているため融着工程が容易かつ短時間で行え、また、
本発明は光ファイバをねじる必要がないため損失の増加
が避けられる。また、本発明は、分岐比の波長依存性に
ついては、整列部材の屈折率を適当に選択する事により
再現性良く決定され、波長依存性のコントロールをきわ
めて容易に行うことができる。
いているため融着工程が容易かつ短時間で行え、また、
本発明は光ファイバをねじる必要がないため損失の増加
が避けられる。また、本発明は、分岐比の波長依存性に
ついては、整列部材の屈折率を適当に選択する事により
再現性良く決定され、波長依存性のコントロールをきわ
めて容易に行うことができる。
【００１３】さらに、本発明は整列部材と光ファイバが
一体に融着されているために、テーパ部分の強度が高
い。また、本発明は整列部材に受け入れ溝を設けてあ
り、光ファイバと一体的に組み立てた後の断面形状が略
円形となるような形状であるため、融着延伸時の光ファ
イバの変形が少なく、不必要なコアの変形がほとんどな
い。このため、コアを伝搬する光が放射モードに変換さ
れる事による過剰損失の増大を避ける事ができる。
一体に融着されているために、テーパ部分の強度が高
い。また、本発明は整列部材に受け入れ溝を設けてあ
り、光ファイバと一体的に組み立てた後の断面形状が略
円形となるような形状であるため、融着延伸時の光ファ
イバの変形が少なく、不必要なコアの変形がほとんどな
い。このため、コアを伝搬する光が放射モードに変換さ
れる事による過剰損失の増大を避ける事ができる。
【図１】本発明の光ファイバカプラの光ファイバを整列
部材との組み付き方を示した斜視図である。
部材との組み付き方を示した斜視図である。
【図２】図１の要部の横断面図である。
【図３】光ファイバを整列部材と一体的に加熱融着し、
その一体化した部分を加熱延伸した状態の要部の縦断面
図である。
その一体化した部分を加熱延伸した状態の要部の縦断面
図である。
【図４】本発明の波長と分岐比との特性図である。
【図５】従来の光ファイバカプラの斜視図である。
【図６】従来の光ファイバカプラの波長と分岐比の関係
を示す特性図である。
を示す特性図である。
【図７】従来のねじった状態の光ファイバカプラの斜視
図である。
図である。
１、２…光ファイバ ３、４…整列部材
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の光ファイバと、これらを密着整列
させる整列部材とからなり、前記密着整列された光ファ
イバと整列部材とを一体に加熱融着し、その一体化した
加熱融着部分を加熱延伸して結合部を形成する光ファイ
バカプラにおいて、前記整列部材は複数の光ファイバの
うち少なくとも１本の一方の光ファイバを覆う整列部材
と、他方の光ファイバを覆う整列部材の２本からなり、
両整列部材が異なる屈折率を有していることを特徴とす
る光ファイバカプラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6277491A JP2866487B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 光ファイバカプラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6277491A JP2866487B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 光ファイバカプラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04296705A JPH04296705A (ja) | 1992-10-21 |
| JP2866487B2 true JP2866487B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=13210059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6277491A Expired - Fee Related JP2866487B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 光ファイバカプラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2866487B2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-27 JP JP6277491A patent/JP2866487B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04296705A (ja) | 1992-10-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |