JP3093092B2

JP3093092B2 - 光ファイバ接続方法

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Publication number: JP3093092B2
Application number: JP3858194A
Authority: JP
Inventors: 滋式井; 淳西村
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1994-03-09
Filing date: 1994-03-09
Publication date: 2000-10-03
Anticipated expiration: 2015-10-03
Also published as: JPH07248423A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、エルビウムドープ光
ファイバ（以下、ＥＤＦという）増幅器等におけるモー
ドフィールド径の異なる光ファイバ同士の接続方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、エルビウムドープ光ファイバ増幅
器（以下、ＥＤＦＡという）のシステムへの運用が盛ん
に研究されており、また、システムの実用化も進められ
ている。このＥＤＦＡを含め、各種の光増幅器を用いた
システムを設計する場合、光増幅器に用いる光ファイバ
には、数種類の光ファイバが用いられる。そして、これ
らの光ファイバ同士を接続することにより、光増幅器を
構成する。この光ファイバ同士を接続する場合、この接
続における光の損失を小さくすることが必要である。

【０００３】この時、図１０に示すように、後述するモ
ードフィールド径（以下、ＭＦＤという）１０１aを有
する光ファイバ１０１と、ＭＦＤ１０１aより大きいＭ
ＦＤ１０２aを有する光ファイバとを突き合わせて接続
すると、双方の光ファイバ１０１、１０２とのスポット
サイズが接続点で不連続になる。そのため、光ファイバ
１０１と光ファイバ１０２とを突き合わせて接続する
と、大きな接続損失が生ずる。このように、ＭＦＤの異
なる光ファイバ同士を接続することは、原理的に大きな
損失が生ずる。また、図１０に示したようなＭＦＤが異
なる光ファイバ同士の接続損失は、それぞれの光ファイ
バのＭＦＤを w₁ ,w₂とすると、 20log₁₀｛（2w₁w₂）/（w₁ ²+w₂ ²）｝ [dB] となる。(D.Marcuse "Loss Analysis of Single-Mode F
iber Splices" B.S.T.J pp703-717, 1977 より) そこで、例えば、ＭＦＤが１０μmのシングルモード光
ファイバ（以下、ＳＭＦという）と、ＭＦＤが５μmの
ＥＤＦとの突き合せによる接続損失は、上記式より、
１．９４ｄＢとなる。

【０００４】通常、ＥＤＦＡを構成する光部品の中で、
ＥＤＦ以外の光アイソレータや波長多重器（以下、ＷＤ
Ｍという）等に接続される光ファイバには、ＥＤＦより
ＭＦＤの大きいＳＭＦの光ファイバを用いる。また、Ｓ
ＭＦとＥＤＦとの接続損失は、ＥＤＦＡの雑音特性の劣
化や利得効率の低下を招くため、一般的に、０．２ｄＢ
以下にすることが望ましい。そこで、光ファイバ同士を
低損失で接続しようとする場合には、例えば、図１１に
示すような方法が取られていた。

【０００５】図１１は、一方のコアを拡大しＭＦＤの異
なる光ファイバ同士を接続した構成図である。図１１に
示すように、光ファイバ１１２のコア１１２aは、光フ
ァイバ１１１のコア１１１aより大きい。そこで、光フ
ァイバ１１１の端面部分を加熱することにより、光ファ
イバ１１１のコア１１１aを拡大し、光ファイバ１１１
のＭＦＤを拡大する。このように、光ファイバ１１１の
コア１１１aは、この光ファイバ１１１の端面部分を加
熱することにより、光ファイバ１１１のＭＦＤが光ファ
イバ１１１の軸方向に拡大し、光ファイバ１１２のＭＦ
Ｄとほぼ同じ大きさになる。このようにすると、ＭＦＤ
の異なる光ファイバ同士を接続する場合であっても、低
損失で接続できる。

【０００６】上記接続方法によって構成される従来の前
方励起のＥＤＦＡを、図１２に示す。第１の波長である
１．５５μｍ帯の信号光は、波長多重器（以下、ＷＤＭ
という）１２３へ入力される。また、第２の波長である
１．４８μｍ帯の励起光も、ＷＤＭ１２３へ入力され
る。ＷＤＭ１２３は、これら第１の波長の光と第２の波
長の光とを合成する。ＷＤＭ１２３によって合成された
これらの光は、光ファイバ１２１を伝送する。

【０００７】ここで、ＭＦＤとは、図１３に示すように
光の伝搬方向に垂直な面における電界強度が１／ｅと
なる点間の長さである。この電界強度が１／ｅとなる点
間は、光強度分布が最大値となるところである。そし
て、光ファイバ１２１は、上述したＭＦＤの異なる光フ
ァイバ同士の接続方法を用いて、光ファイバ１２２と接
続される。このようにすると、ＭＦＤの異なる光ファイ
バ同士を低損失にて融着接続できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図１２で示した、ＥＤ
ＦＡで使用している波長は、１．４８μｍ帯の励起光波
長と、１．５５μｍ帯との信号光波長とである。ＥＤＦ
Ａ１２０では、信号光波長と励起光波長とを近い波長で
構成しているため、励起光波長ならび信号光波長をとも
に低損失に融着接続できる。

【０００９】しかしながら、励起光波長０．９８μｍ帯
と信号光波長１．５５μｍ帯との融着接続損失が最低に
なる値は異なる。その結果、励起光波長が０．９８μｍ
帯の場合、前述した接続方法では、光ファイバ同士の接
続における光の損失が大きくなることが考えられる。ま
た、励起光波長が０．８μｍ帯、０．６５μｍ帯、０．
５μｍ帯の場合、前述した接続方法では、これらの励起
光波長帯と信号光波長１．５５μｍ帯との融着接続損失
が最低になる値がより大きく異なる。

【００１０】この発明は、以上の点を考慮してなされた
ものであり、波長帯域の異なる第１の波長と第２の波長
とを用いて、ＭＦＤの異なる光ファイバ同士の接続を、
低損失で接続できる光ファイバ接続方法を提供しようと
したものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、請求項１の発明は、波長帯域の異なる第１の波長
光と第２の波長光とを伝送する第１のＭＦＤを有する光
ファイバ１と、第２のＭＦＤを有する光ファイバ２とを
接続する光ファイバ接続方法において、光ファイバ１と
光ファイバ２とを接続する前に、光ファイバ１の入力端
に第１の波長光と第２の波長光とを合波する合波器を接
続し、光ファイバ１の出力端における第１の波長光の出
力パワー及び第２の波長光の出力パワーを測定し、光フ
ァイバ２の出力端に第１の波長光と第２の波長光とを分
離する分配器を接続し、光ファイバ２と分波器における
第１の波長光の損失及び第２の波長光の損失を測定す
る。そして、光ファイバ１と光ファイバ２とを接続した
後に、分配器により分離された第１の波長光の出力パワ
ーを測定する光パワーメータ１６と、分配器により分離
された第２の波長光の出力パワーを測定する光パワーメ
ータ１７とを接続し、ＭＦＤが小さい方の光ファイバの
端面部分を加熱することにより、ＭＦＤを局部的に拡大
し、加熱により変化する、分配器から出力される第１の
波長光の出力パワーを光パワーメータ１６により測定
し、分配器から出力される第２の波長光の出力パワーを
光パワーメータ１７により測定し、光ファイバ１の出力
端における第１の波長光の出力パワー及び第２の波長光
の出力パワーと、光ファイバ２と分波器における第１の
波長光の損失及び第２の波長光の損失、及び光パワーメ
ータ１６及び光パワーメータ１７により測定した第１の
波長光と第２の波長光の出力パワーに基づいて、光ファ
イバ１と光ファイバ２との接続部における第１の波長光
と第２の波長光の損失を算出し、算出された第１の波長
光と第２の波長光の損失が任意に設定した値になったと
ころで、加熱を停止する。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、光ファイバ１として光増幅作用を持つ希土類元素添
加光ファイバを用いる。

【００１３】そして請求項３の発明は、請求項２記載の
光ファイバ接続方法において、第１の波長光、第２の波
長光の両方、またはいずれかの波長光を、希土類元素添
加光ファイバの光増幅波長帯域からはずれた波長光とす
る。

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【実施例】以下、この発明における光ファイバ接続方法
の実施例を図面を参照しながら説明する。図１は、この
発明の第１実施例を示す構成図である。第１の波長光
は、波長多重器、または光カプラ等の合波器１１へ入力
される。また、第２の波長光についても、合波器１１へ
入力される。合波器１１に入力されるそれぞれの波長光
のパワーは、一定にする。合波器１１は、これら第１の
波長光と第２の波長光を合成する。合波器１１には、こ
の合波器１１によって合成された第１の波長光と第２の
波長光を光ファイバへ伝送接続するための、合成ポート
１２が接続されている。この合成ポート１２は、合波器
１１によって合成された第１の波長光と第２の波長光を
伝送するために、光ファイバ１と接続する。ここで、合
成ポート１２と光ファイバ１との接続方法としては、合
成ポート１２と光ファイバ１とを着脱することがないこ
とから、アーク放電等による融着接続が挙げられる。そ
して、光ファイバ１は、接続点Aにおいて光ファイバ２
と接続される。このことにより、合波器１１によって合
成された第１の波長光と第２の波長光は、光ファイバ１
から光ファイバ２へ伝送される。接続点Aにおける光フ
ァイバ１と光ファイバ２との接続は、アーク放電等によ
って、長時間の融着、または短時間の融着を行い、光フ
ァイバ１と光ファイバ２とを融着接続する。融着接続
後、図１１に示したように、ＭＦＤが小さい方の光ファ
イバを長時間加熱し、ＭＦＤを拡大する。

【００２７】接続点Aにおける光ファイバ１と光ファイ
バ２との接続方法と加熱方法としては、光ファイバ融着
機のみを用いて、光ファイバの融着とＭＦＤの拡大との
両方を行うか、または光ファイバ融着機により融着した
後、マイクロトーチ等、他の加熱装置を用いてＭＦＤを
拡大する方法がある。これら、いずれかの方法でもよ
い。

【００２８】光ファイバ２は、合成ポート１４と接続さ
れている。ここで、光ファイバ２と合成ポート１４との
接続方法としては、後述するが光ファイバ２と合成ポー
ト１４とを着脱するため、フェルール型コネクタ等のコ
ネクタ接続が挙げられる。そして、光ファイバ２とコネ
クタ接続された合成ポート１４は、分波器１５と接続さ
れる。以上のことから、第１の波長光と第２の波長光
は、合波器１１により合成され、この合波器１１により
合成された波長多重光が合波器１１の合成ポート１２、
光ファイバ１、光ファイバ２、そして合成ポート１４を
伝搬して分波器１５に入力される。

【００２９】合波器１１により合成された第１の波長光
と第２の波長光を、前述した合成ポート１２を用いずに
分波器１５へ伝送することも考えられる。つまり、合波
器１１は、合成ポート１２の変わりに、光ファイバ１を
用いて、この合波器１１を構成する。このことから、第
１の波長光と第２の波長光は、合波器１１により合成さ
れ、この合波器１１により合成された波長多重光が光フ
ァイバ１、光ファイバ２、そして合成ポート１４を伝搬
して分波器１５に入力されることになる。

【００３０】分波器１５は、光ファイバ２から伝搬され
てきた、第１の波長光と第２の波長光の波長多重光を分
波する。分波器１５は、分波した第１の波長光と第２の
波長光とから、第１の波長光を光パワーメータ（以下、
ＯＰＭという）１６へ出力する。また、分波器１５は、
分波した第１の波長光と第２の波長光とから、第２の波
長光をＯＰＭ１７へ出力する。ＯＰＭ１６は、このＯＰ
Ｍ１６に入力された第１の波長光の出力パワーを測定す
る装置である。ＯＰＭ１７は、このＯＰＭ１７に入力さ
れた第２の波長光のパワーを測定する装置である。この
ＯＰＭ１６、ＯＰＭ１７を用いて第１の波長光の出力パ
ワー、第２の波長光のパワーを測定することにより、光
ファイバ１と光ファイバ２との接続点Aにおける損失変
化を監視する。

【００３１】図１の構成に基づいて、０．９８μｍ励起
のＥＤＦＡにおける光ファイバ接続方法を、図３を用い
て説明する。第１の波長光である１．５５μｍ帯の信号
光は、光ファイバ１を伝送してＷＤＭ３１へ入力され
る。また、第２の波長光である０．９８μｍ帯の励起光
についても、光ファイバ１を伝送してＷＤＭ３１へ入力
される。このとき、第１の波長光の入力点からＷＤＭ３
１の間には、光ファイバ１、もしくは光ファイバ２にお
いて発生する、入力側へ戻る光を防止するために、光ア
イソレータ３０を設ける。

【００３２】ＷＤＭ３１は、１．５５μｍ帯の信号光と
０．９８μｍ帯の励起光とがこのＷＤＭ３１に入力され
ることから、０．９８μｍ／１．５５μｍＷＤＭであ
る。ＷＤＭ３１によって合成された、１．５５μｍ帯の
信号光と０．９８μｍ帯の励起光からなる波長多重光
は、ＷＤＭ３１から光ファイバ１、光ファイバ２、合成
ポート３４を伝搬して、分波器３５に入力される。分波
器３５は、１．５５μｍ帯の信号光と０．９８μｍ帯の
励起光とからなる波長多重光がこの分波器３５に入力さ
れることから、０．９８μｍ／１．５５μｍＷＤＭであ
る。

【００３３】分波器３５は、これら伝搬されてきた波長
多重光から、第１の波長である１．５５μｍ帯の信号光
と第２の波長である０．９８μｍ帯の励起光とに分波す
る。分波器３５は、分波した第１の波長である１．５５
μｍ帯の信号光と光と第２の波長光である０．９８μｍ
帯の励起光から、１．５５μｍ帯の信号光をＯＰＭ１６
へ出力する。また、分波器３５は、分波した第１の波長
である１．５５μｍ帯の信号光と光と第２の波長光であ
る０．９８帯μｍの励起光から、０．９８μｍ帯の励起
光をＯＰＭ１７へ出力する。

【００３４】ここで、光ファイバ１には、ＷＤＭ用光フ
ァイバであるＳＭＦを用いる。また、光ファイバ２に
は、ＥＤＦを用いる。このことは、前述したように、通
常、ＥＤＦＡを構成する光部品の中で、ＥＤＦ以外の光
アイソレータやＷＤＭ等に接続される光ファイバには、
ＥＤＦよりＭＦＤの大きいＳＭＦの光ファイバを用い
る。よって、接続点Aにおいて、光ファイバ１であるＳ
ＭＦと光ファイバ２であるＥＤＦとが接続される。この
ことから、光ファイバ１であるＳＭＦと光ファイバ２で
あるＥＤＦには、１．５５μｍ帯の信号光と０．９８μ
ｍ帯の励起光が伝搬することとなる。ＥＤＦにおいて、
１．５５μｍ帯の信号光は、０．９８μｍ帯の励起光に
より増幅される。

【００３５】前述したように、接続点Aにおいて、光フ
ァイバ１と光ファイバ２とが接続される。この接続点A
における光ファイバ１と光ファイバ２の接続損失は、加
熱装置による加熱時間により変化する。また、加熱時間
に対する損失は、波長に依存する。

【００３６】図２は、波長と加熱時間に対する損失との
割合を示した図である。１．５５μｍ帯の波長は、加熱
時間２０sec〜３０secで、損失が最も少なくなる。０．
９８μｍ帯の波長は、加熱時間８sec〜１０secで、損失
が最も少なくなる。このように、波長によって、損失が
最も少なくなる点がかわる。そこで、例えば、第１の波
長における損失を最も小さくしたい場合は、ＯＰＭ１の
パワーが最も大きくなったところで、加熱を停止する。
一方、第２の波長における損失を最も小さくしたい場合
は、ＯＰＭ２のパワーが最も大きくなったところで、加
熱を停止する。このように、ＯＰＭ１６、ＯＰＭ１７を
用いて第１の波長光のパワー、第２の波長光のパワーを
測定することにより、光ファイバ１と光ファイバ２との
接続点Aにおける損失変化を監視する。

【００３７】ここで、一般に、光増幅器における光ファ
イバ同士の接続損失が多いと、光の雑音特性が悪くな
り、増幅後の出力信号光パワーも少なくなる。

【００３８】ここで、まず光の雑音特性、あるいは出力
信号光パワーのうち、光の雑音特性と接続点Aの損失と
の関係を、以下に説明する。ＥＤＦＡの雑音指数：ＮＦは、ＥＤＦの雑音指数ＮＦＥ
ＤＦ［ｄＢ］と、ＥＤＦＡの入力点からＥＤＦまでの損
失Ｌin［ｄＢ］により、ＮＦ＝ＮＦＥＤＦ［ｄＢ］＋Ｌin［ｄＢ］となる。Ｌinは、発振防止用の光アイソレータやＷＤＭ
の損失とともに、接続点Aの信号光波長における損失も
影響する。したがって、図３のＥＤＦＡの雑音指数を小
さくするためには、接続点Aの１．５５μｍ帯における
信号光の損失を小さくする必要がある。

【００３９】一方、光の雑音特性、あるいは出力信号光
パワーのうち、増幅後の出力信号光パワーと接続点Aの
損失との関係を、図３を参照しながら以下に説明する。
接続点Aに入力される第１の波長光のパワーをPsinと
し、接続点Aに入力される第２の波長光のパワーをPpin
とし、接続点Aの第１の波長光における損失をL１とし、
接続点Aの第２の波長光における損失をL２とし、ここ
で、L１、L２の数値が大きい程、損失が大きいとする。
損失L１の透過率をT１とし、損失L２の透過率をT２と
し、ここで、損失L＝０の場合、透過率T＝１とし、損失
Lが大きくなると透過率Tは下がる。また、損失L＝∞
は、透過率T＝０とする。光ファイバ２へ入力される第
１の波長光のパワーをPsとし、光ファイバ２へ入力され
る第２の波長光のパワーをPpとし、光ファイバ２から出
力される第１の波長光のパワーをPsoutとすると、 Ps＝Psin×T１（１） Pp＝Ppin×T２（２）である。また、光ファイバ２における第２の波長光である励起光
から第１の波長光である信号光への変換効率をηとする
と、 Psout＝Ps＋ηPp （３）である。（３）式に、（１）式と（２）式とを代入すると、 Psout＝Psin×T１＋ηPpin×T２（４）となる。ここで、下記２つの状態を考察する。まず、損失L１の
透過率T１より、損失L２の透過率T２をよくした場合、
つまり、 T１＜T２この場合のT１、T２をそれぞれT１１、T２１とし、光フ
ァイバ２から出力される第１の波長光のパワーをPsout
１とする。次に、損失L２の透過率T２より、損失L１の
透過率T１をよくした場合、つまり、 T１＞T２この場合のT１、T２をそれぞれT１２、T２２とし、光フ
ァイバ２から出力される第１の波長光のパワーをPsout
２とする。すなわち、T１１＜T１２、T２１＞T２２とな
る。（４）式より、 Psout１―Psout２＝Psin×T１１＋ηPpin×T２１―（Ps
in×T１２＋ηPpin×T２２）＝Psin（T１１―T１２）＋ηPpin（T２１―T２２）ここで、通常は、Psin＜１mw、ηPpin＞５０mwであるこ
とからPsin≪ηPpinである。また、前述したT１１＜T１
２、T２１＞T２２から、T１１―T１２＜０、T２１―T２
２＞０であるが、｜T１１―T１２｜≒｜T２１―T２２｜
であれば、Psout１―Psout２＞０であり、Psout１＞Pso
ut２となる。

【００４０】このとこから、より大きな増幅後の出力信
号光パワーを得るためには、接続点Aの０．９８μｍ帯
における励起光の損失を小さくする必要がある。光の雑
音特性と接続点Aの損失との関係、増幅後の出力信号光
パワーと接続点Aの損失との関係は、前述した０．９８
μｍにおける励起光のほか、０．８，０．６５，０．５
μｍにおける励起光でも、同様の結果が得られる。

【００４１】また、前方励起型ＥＤＦＡの雑音指数と、
増幅後の出力信号光パワーとの両方を満足させようとす
るには、図２を参考に、これら両方の損失の値が任意に
設定した値を満足する所定の時間で、加熱装置における
加熱を停止すればよい。

【００４２】前述した方法を用いて、光ファイバ１と光
ファイバ２とを低損失にて接続した後は、接続点Bにお
いて、コネクタ接続されている光ファイバ２と合成ポー
ト３４とを取り外す。そして、光ファイバ２と他の光フ
ァイバ等をコネクタ接続することにより、光を伝送でき
る。ここで、接続点Bにおいて、光ファイバ２と他の光
ファイバ等を融着接続してもよい。光ファイバ２と他の
光ファイバ等を融着接続する場合は、光ファイバ２の端
面部分を切断し、この切断した光ファイバ２の端面部分
と光伝送する他の光ファイバを突き合わせる。

【００４３】以上のように、第１実施例によれば、光フ
ァイバ２と、これとは異なるＭＦＤを有する他の光ファ
イバ１を融着接続する場合、各波長における損失を監視
することにより、いずれかの波長において最も低損失に
する等、所望の損失になったことを確認して、融着接続
できる。

【００４４】図４、および図５は、この発明の第２実施
例を示す構成図である。なお、図４、および図５におい
て図１に示すものと同一の構造を有するものは同一の符
号を付し、説明を省略する。第２実施例の構成は、ま
ず、図４に示すように、最初に、光ファイバ１の出力端
に第１の波長光の出力パワーを測定するＯＰＭ１６を設
ける。そして、第１の波長光のみを合波器４１へ入力す
る。第１の波長光は、合波器４１から光ファイバ１を伝
送して、ＯＰＭ１６へ入力される。ＯＰＭ１６は、光フ
ァイバ１から入力された第１の波長光の出力パワーを測
定する。

【００４５】次に、図５に示すように、光ファイバ１の
出力端に第２の波長光の出力パワーを測定するＯＰＭ１
７を設ける。そして、第２の波長光のみを合波器４１へ
入力する。第１の波長光は、合波器４１から光ファイバ
１を伝送して、ＯＰＭ１７へ入力される。ＯＰＭ１７
は、光ファイバ１から入力された第２の波長光の出力パ
ワーを測定する。ＯＰＭ１６、ＯＰＭ１７によって、第
１の波長光の出力パワー、第２の波長光の出力パワーを
測定した後は、ＯＰＭを取り外し、光ファイバ１と光フ
ァイバ２とを図１に示したように接続する。

【００４６】このことから、ＯＰＭ１６、ＯＰＭ１７に
よって、第１の波長光の出力パワー、第２の波長光の出
力パワーを測定した後、ＯＰＭ１６、ＯＰＭ１７とを取
り外し、光ファイバ１と光ファイバ２とを接続すること
により、図１と同じ構成になる。すなわち、第２実施例
では、光ファイバ１と光ファイバ２とを接続する前に、
光ファイバ１をＯＰＭ１６、ＯＰＭ１７に接続する。そ
して、これら、ＯＰＭ１６、ＯＰＭ１７によって、それ
ぞれ接続点Aにおける第１の波長光の出力パワーと、第
２の波長光の出力パワーを測定する。

【００４７】その後は、第１実施例同様、第１の波長光
と第２の波長光を合波器４１へ入力する。合波器４１
は、第１の波長光と第２の波長光とを合成する。この第
１の波長光と第２の波長光からなる波長多重光は、合波
器４１から光ファイバ１、光ファイバ２、そして、合成
ポート１４を伝送して、分波器１５へ入力される。この
波長多重光は、分波器１５によって、第１の波長光と第
２の波長光との分離される。分離された第１の波長光
は、ＯＰＭ１６へ入力され、出力パワーが測定される。
また、分離された第２の波長光は、ＯＰＭ１７へ入力さ
れ、出力パワーが測定される。

【００４８】また、図示していないが、測定器を用い
て、分波器１５と光ファイバ２との接続点Bにおける第
１の波長光の損失と、分波器１５と光ファイバ２との接
続点Bにおける第２の波長光の損失とも測定する。

【００４９】以上のことから、光ファイバ１と光ファイ
バ２の接続点Aにおける第１の波長光の損失は、光ファ
イバ１と光ファイバ２とを接続する前に、光ファイバ１
とＯＰＭ１６とを接続し、第１の波長光をＯＰＭ１６に
より測定した第１の波長光の出力パワーと、光ファイバ
１と光ファイバ２とを接続した後に、分波器１５によっ
て分離された第１の波長光をＯＰＭ１６により測定した
第１の波長光の出力パワーと、図示していない測定器を
用いて測定した、分波器１５と光ファイバ２との接続点
Bにおける第１の波長光の損失とを、換算して求められ
る。

【００５０】光ファイバ１と光ファイバ２の接続点Aに
おける第２の波長光の損失についても、前述した第１の
波長光の損失の換算方法同様に、第２の波長光における
損失を換算して求める。

【００５１】以下に、前述した要素を基に接続点Aにお
ける損失値を求める方法を説明する。図４におい
て、光ファイバ１と光ファイバ２とを接続する前に、光
ファイバ１にＯＰＭを接続し、ＯＰＭ１６、ＯＰＭ１７
により測定した第１の波長光の出力パワーと、第２の波
長光の出力パワーを、それぞれ、Pref１、Pref２とす
る。図１において、光ファイバ１と光ファイバ２とを接
続した後に、測定器により測定した、分波器１５と光フ
ァイバ２との接続点Bにおける第１の波長光の損失をLWD
M１とし、光ファイバ１と光ファイバ２とを接続した後
に、測定器により測定した、分波器１５と光ファイバ２
との接続点Bにおける第２の波長光の損失をLWDM２とす
る。図１において、光ファイバ１と光ファイバ２とを接
続した後に、分波器１５によって分離された第１の波長
光をＯＰＭ１６により測定した第１の波長光の出力パワ
ーをPout１とし、光ファイバ１と光ファイバ２とを接続
した後に、分波器１５によって分離された第２の波長光
をＯＰＭ１７により測定した第２の波長光の出力パワー
をPout２とする。また、第１の波長における接続点Aの
損失をLoss１とし、第２の波長における接続点Aの損失
をLoss２とすると、 Loss１＝｜Pout１−Pref１＋LWDM１｜ Loss２＝｜Pout２−Pref２＋LWDM２｜となる。ただし、このときの出力パワーレベル、損失の単位はそ
れぞれ、［ｄＢｍ］、［ｄＢ］である。また、損失につ
いては、０ｄＢ以上が損失となる符号である。

【００５２】以上のように、第２実施例によれば、第１
実施例以外に、光ファイバ１と光ファイバ２との接続点
Aにおける損失を監視できる。また、第２実施例によれ
ば、光ファイバの接続端面の汚れや傷、光ファイバ１と
光ファイバ２との調心のミス等融着接続不良による接続
点の損失増加がわかる。そのため、第２実施例は、第１
実施例より得られる光ファイバ１と光ファイバ２との接
続点Aにおける損失より、精度の高い接続損失が得られ
る。

【００５３】ＥＤＦ等の希土類元素添加光ファイバは、
吸収損失が大きいので、ＥＤＦ等の希土類元素添加光フ
ァイバを光ファイバ１にすることも考えられる。

【００５４】図６、および図７は、この発明の第３実施
例を示す構成図である。なお、図６、および図７におい
て図１に示すものと同一の構造を有するものは同一の符
号を付し、説明を省略する。第３実施例の構成は、図６
に示すように、まず、光ファイバ１の出力端に第１の波
長光の出力パワーを測定するＯＰＭ１６を設ける。そし
て、第３実施例では、第１の波長光と、第２の波長光と
の両波長を合波器４１へ入力する。合波器４１によって
合成された波長多重光は、合波器６１から光ファイバ１
へ伝送される。このことから、光ファイバ１には、第１
の波長光と第２の波長光とからなる波長多重光が伝送さ
れてくる。ここで、光ファイバ１上に、第２の波長光を
除去する光フィルタ６２を設ける。このことにより、Ｏ
ＰＭ１６には、第１の波長光のみが入力される。ＯＰＭ
１６は、光フィルタ６２から入力された第１の波長光の
出力パワーを測定する。

【００５５】次に、図７に示すように、光ファイバ１の
出力端に第２の波長光の出力パワーを測定するＯＰＭ１
７を設ける。そして、第１の波長光と、第２の波長光と
の両波長を合波器４１へ入力する。合波器７１によって
合成された波長多重光は、合波器４１から光ファイバ１
へ伝送される。ここで、光ファイバ１上に、第１の波長
光を除去する光フィルタ７２を設ける。このことによ
り、ＯＰＭ１７には、第２の波長光のみが入力される。
ＯＰＭ１７は、光フィルタ７２から入力された第１の波
長光の出力パワーを測定する。ＯＰＭ１６、ＯＰＭ１７
によって、それぞれ、第１の波長光の出力パワー、第２
の波長光の出力パワーを測定した後、これら、ＯＰＭ１
６、ＯＰＭ１７とを取り外し、光ファイバ１と光ファイ
バ２とを接続することにより、図１と同じ構成になる。

【００５６】そして、光ファイバ１と光ファイバ２の接
続点Aにおける第１の波長光の損失は、光ファイバ１と
光ファイバ２とを接続する前に、光ファイバ１とＯＰＭ
１６とを接続し、光フィルタ６１によって、第１の波長
光をＯＰＭ１６により測定した第１の波長光の出力パワ
ーと、光ファイバ１と光ファイバ２とを接続した後に、
分波器１５によって分離された第１の波長光をＯＰＭ１
６により測定した第１の波長光の出力パワーと、光ファ
イバ１と光ファイバ２とを接続した後に、図示していな
い測定器を用いて測定した、分波器１５と光ファイバ２
との接続点Bにおける第１の波長光の損失とを、換算し
て求められる。光ファイバ１と光ファイバ２の接続点A
における第２の波長光の損失についても、前述した第１
の波長光の損失の換算方法同様に、第２の波長光におけ
る損失を換算して求められる。

【００５７】第２実施例の構成では、図４、図５に示し
たように、事前に、光ファイバ１の出力端に、波長光の
出力パワーを測定するＯＰＭを設ける。そして、他方の
波長光のみを合波器４１へ入力し、ＯＰＭによって、合
波器４１へ入力した他方の出力パワーを測定する。しか
し、実際、第２実施例で述べた光ファイバ１をＥＤＦ等
の希土類元素添加光ファイバにした場合、接続点Aにお
ける第１の波長光である信号光は、図１に示したよう
に、光ファイバ１と光ファイバ２とを接続した後に、第
１の波長光と第２の波長光とを合成器１１へ入力するこ
とから、第２の波長光である励起光により増幅される。
そのため、接続点Aにおける励起光により増幅された信
号光の損失の換算は、光ファイバ１と光ファイバ２とを
接続する前に、ＯＰＭによって測定した、増幅されてい
ない信号光の出力パワーを用いることになる。よって、
接続点Aにおける励起光により増幅された信号光の損失
を正確に換算することができない。そこで、第３実施例
の構成では、事前に、両波長光を合波器４１へ入力し、
ＯＰＭによって、他方の出力パワーを測定することによ
り、接続点Aにおける励起光により増幅された信号光の
損失を換算することができる。

【００５８】以下に、第４実施例の構成について説明す
る。第４実施例は、第１の波長である信号光、または第
２の波長である励起光のいずれか一方の波長を、光増幅
波長帯域からはずれた波長とする。

【００５９】ここで、０．９８μｍ励起ＥＤＦＡの場
合、第１の波長光である信号光と第２の波長光である励
起光との光増幅特性は、それぞれ図８、図９に示したと
おりである。図８より、０．９８μｍ励起ＥＤＦＡの場
合は、１．５５μｍ帯の信号光を、１．５０μｍ帯より
小さい波長、あるいは１．６０μｍ帯より大きい波長を
用いることにより、光増幅特性における損失が減少す
る。１．５０μｍ帯より小さい波長の信号光、あるいは
１．６０μｍ帯より大きい波長の信号光は、光増幅波長
帯域からはずれた波長である。

【００６０】一方、図９より、０．９８μｍ励起ＥＤＦ
Ａの場合は、０．９８μｍ帯の信号光を、０．９４μｍ
帯より小さい波長、あるいは１．０２μｍ帯より大きい
波長を用いることにより、光増幅特性における損失が減
少する。つまり、０．９４μｍ帯より小さい波長の信号
光、あるいは１．０２μｍ帯より大きい波長の信号光
は、光増幅波長帯域からはずれた波長である。

【００６１】このことから、第１の波長である信号光
は、０．９８μｍ励起ＥＤＦＡに用いる第１の波長光と
して、１．５０μｍ帯、あるいは１．６０μｍ帯の信号
光に、または第２の波長光として、０．９４μｍ帯、あ
るいは１．０２μｍ帯の励起光にすることにより、この
信号光が励起光により増幅されない。

【００６２】第４実施例では、前述した波長光を用い
て、第２実施例を構成する。その結果、光ファイバ１を
ＥＤＦ等の希土類元素添加光ファイバにした場合であっ
て、光ファイバ１と光ファイバ２とを接続した後に、図
１に示す第１の波長である信号光と第２の波長である励
起光の光とを同時に合波器１１に入力しても、第１の波
長光である信号光が第２の波長光である励起光により増
幅されない。以上のことから、第４実施例で述べた波長
光を用いて、第２実施例を構成することにより、接続点
Aにおける信号光の損失を換算することができる。

【００６３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、波長
帯域の異なる第１の波長と第２の波長とを用いて、ＭＦ
Ｄの異なる光ファイバ同士を低損失にて融着接続するこ
とができる。したがって、雑音特性のよい、または出力
信号光パワーの大きい光増幅器を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の全体構成を示す構成図である。

【図２】波長帯域毎の加熱時間に対する損失の説明図で
ある。

【図３】第１実施例の０．９８μｍ励起のＥＤＦＡの構
成図である。

【図４】第２実施例の第１の波長光のみを合波器へ入力
したＥＤＦＡの構成図である。

【図５】第２実施例の第２の波長光のみを合波器へ入力
したＥＤＦＡの構成図である。

【図６】第３実施例の第１の波長光のみを合波器へ入力
したＥＤＦＡの構成図である。

【図７】第３実施例の第２の波長光のみを合波器へ入力
したＥＤＦＡの構成図である。

【図８】１．５５μｍ帯の光増幅特性を示す説明図であ
る。

【図９】０．９８μｍ帯の光増幅特性を示す説明図であ
る。

【図１０】従来方法のＭＦＤの異なる光ファイバ接続の
構成図である。

【図１１】従来方法のコア拡大を用いたＭＦＤの異なる
光ファイバ接続の構成図である。

【図１２】従来方法の１．４８μｍ励起のＥＤＦＡの構
成図である。

【図１３】ＭＦＤの構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１、２光ファイバ 11、31、41、51、61、71 合波器 15、35 分波器 16、17 光パワーメータ 62、72 光フィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/255 H01S 3/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】波長帯域の異なる第１の波長光と第２の
波長光とを伝送する第１のＭＦＤを有する光ファイバ１
と、第２のＭＦＤを有する光ファイバ２とを接続する光
ファイバ接続方法において、前記光ファイバ１と前記光ファイバ２とを接続する前
に：前記光ファイバ１の入力端に前記第１の波長光と前記第
２の波長光とを合波する合波器を接続し、前記光ファイ
バ１の出力端における前記第１の波長光の出力パワー及
び前記第２の波長光の出力パワーを測定し、前記光ファイバ２の出力端に前記第１の波長光と前記第
２の波長光とを分離する分配器を接続し、前記光ファイ
バ２と前記分波器における前記第１の波長光の損失及び
前記第２の波長光の損失を測定し、前記光ファイバ１と前記光ファイバ２とを接続した後
に：前記分配器により分離された前記第１の波長光の出力パ
ワーを測定する光パワーメータ１６と、前記分配器によ
り分離された前記第２の波長光の出力パワーを測定する
光パワーメータ１７とを接続し、ＭＦＤが小さい方の光ファイバの端面部分を加熱するこ
とにより、ＭＦＤを局部的に拡大し、前記加熱により変化する、前記分配器から出力される前
記第１の波長光の出力パワーを前記光パワーメータ１６
により測定し、前記分配器から出力される前記第２の波
長光の出力パワーを前記光パワーメータ１７により測定
し、前記光ファイバ１の出力端における前記第１の波長光の
出力パワー及び前記第２の波長光の出力パワーと、前記
光ファイバ２と前記分波器における前記第１の波長光の
損失及び前記第２の波長光の損失、及び前記光パワーメ
ータ１６及び前記光パワーメータ１７により測定した前
記第１の波長光と前記第２の波長光の出力パワーに基づ
いて、前記光ファイバ１と前記光ファイバ２との接続部
における前記第１の波長光と前記第２の波長光の損失を
算出し、前記算出された前記第１の波長光と前記第２の波長光の
損失が任意に設定した値になったところで、前記加熱を
停止することを特徴とする光ファイバ接続方法。
【請求項２】請求項１記載の光ファイバ接続方法にお
いて、前記光ファイバ１として光増幅作用を持つ希土類
元素添加光ファイバを用いることを特徴とする光ファイ
バ接続方法。
【請求項３】請求項２記載の光ファイバ接続方法にお
いて、前記第１の波長光、前記第２の波長光の両方、ま
たはいずれかの波長光を、前記希土類元素添加光ファイ
バの光増幅波長帯域からはずれた波長光とすることを特
徴とする光ファイバ接続方法。