JP3175559B2 - 光分岐結合器の製造方法 - Google Patents
光分岐結合器の製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光ファイバ通信
等において、光の分配又は結合を行う光分岐結合器の製
造方法に関する。
等において、光の分配又は結合を行う光分岐結合器の製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ファイバ内を進行する光を分配
するためには、図１２に示すような光分岐結合器が用い
られている。
するためには、図１２に示すような光分岐結合器が用い
られている。
【０００３】この光分岐結合器は、コア１５０の外周に
クラッド１５１を被覆してなる一対の光ファイバ１５
２，１５２の光分岐結合用ファイバ部１５２ａ同士を相
互に熱融着させることによって形成されている。
クラッド１５１を被覆してなる一対の光ファイバ１５
２，１５２の光分岐結合用ファイバ部１５２ａ同士を相
互に熱融着させることによって形成されている。
【０００４】このような光分岐結合器では、図１３に示
すように、光ファイバ１５２の開口数（ＮＡ）を小さく
設定すると、ファイバ光軸に対する光ファイバ１５２内
を進行する光１６０の臨界角θが小さくなって、光１６
０が光分岐結合用ファイバ部１５２ａ、１５２ａの境界
面を行き来しにくくなり、光分岐結合器の分配性能が悪
くなるという問題がある。
すように、光ファイバ１５２の開口数（ＮＡ）を小さく
設定すると、ファイバ光軸に対する光ファイバ１５２内
を進行する光１６０の臨界角θが小さくなって、光１６
０が光分岐結合用ファイバ部１５２ａ、１５２ａの境界
面を行き来しにくくなり、光分岐結合器の分配性能が悪
くなるという問題がある。
【０００５】そこで、図１２に示すように、光ファイバ
１５２の開口数を大きく設定することによって、光１６
０の臨界角θを大きくし、光１６０が光分岐結合用ファ
イバ部１５２ａ、１５２ａの境界面を行き来し易いよう
にすると、光分岐結合器の分配性能がよくなる。
１５２の開口数を大きく設定することによって、光１６
０の臨界角θを大きくし、光１６０が光分岐結合用ファ
イバ部１５２ａ、１５２ａの境界面を行き来し易いよう
にすると、光分岐結合器の分配性能がよくなる。
【０００６】一方、光ファイバ１５２の光分岐結合用フ
ァイバ部１５２ａ以外の領域の光伝送用ファイバ部１５
２ｂにおいて、光１６０の伝達性能を考慮すると、光フ
ァイバ１５２の開口数を大きく設定すると、光１６０の
臨界角θが大きくなるので、光ファイバ１５２内での光
１６０の反射回数が増えると共に、光１６０の経路も長
くなり、その損失や波形歪が増大してしまうという問題
がある。
ァイバ部１５２ａ以外の領域の光伝送用ファイバ部１５
２ｂにおいて、光１６０の伝達性能を考慮すると、光フ
ァイバ１５２の開口数を大きく設定すると、光１６０の
臨界角θが大きくなるので、光ファイバ１５２内での光
１６０の反射回数が増えると共に、光１６０の経路も長
くなり、その損失や波形歪が増大してしまうという問題
がある。
【０００７】そこで、光の伝送性能を考慮した場合に
は、光１６０の損失や波形歪を防ぐと共に、広帯域化を
図るために、開口数を小さく設定して、光１６０の臨界
反射角θを小さくさせることが好ましい。
は、光１６０の損失や波形歪を防ぐと共に、広帯域化を
図るために、開口数を小さく設定して、光１６０の臨界
反射角θを小さくさせることが好ましい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、光分
岐結合器の分配性能を向上させるためには、光ファイバ
の開口数を大きく設定する必要がある一方、光ファイバ
自体の光の伝達性能を向上させるためには光ファイバの
開口数を小さく設定する必要がある。
岐結合器の分配性能を向上させるためには、光ファイバ
の開口数を大きく設定する必要がある一方、光ファイバ
自体の光の伝達性能を向上させるためには光ファイバの
開口数を小さく設定する必要がある。
【０００９】ところが、これらのような互いに相反する
要求を満足させるような光分岐結合器を得ることは極め
て困難であった。
要求を満足させるような光分岐結合器を得ることは極め
て困難であった。
【００１０】そこで、この発明は上述したような問題を
解決すべくなされたもので、光の伝送性能を低下させず
に、良好な分配性能又は結合性能を得ることができる光
分岐結合器の製造方法を提供することにある。
解決すべくなされたもので、光の伝送性能を低下させず
に、良好な分配性能又は結合性能を得ることができる光
分岐結合器の製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この請求項１記載の光分岐結合器の製造方法は、複
数の光ファイバをそれぞれ加熱延伸して、光分岐結合用
ファイバ部を形成すると共に、その光分岐結合用ファイ
バ部の両端側に光伝送用ファイバ部を形成することによ
り、前記光分岐結合用ファイバ部の径をその両端側の光
伝送用ファイバ部の径よりも小さく仕上げると共に、前
記光分岐結合用ファイバ部とその両端側の光伝送用ファ
イバ部との間に連続して、光分岐結合用ファイバ部側に
向かって外周面が順次縮径するテーパ状ファイバ部を形
成した後、前記複数の光ファイバの各光分岐結合用ファ
イバ部同士をそれらのほぼ全域に亘って超音波融着する
ようにしたものである。
め、この請求項１記載の光分岐結合器の製造方法は、複
数の光ファイバをそれぞれ加熱延伸して、光分岐結合用
ファイバ部を形成すると共に、その光分岐結合用ファイ
バ部の両端側に光伝送用ファイバ部を形成することによ
り、前記光分岐結合用ファイバ部の径をその両端側の光
伝送用ファイバ部の径よりも小さく仕上げると共に、前
記光分岐結合用ファイバ部とその両端側の光伝送用ファ
イバ部との間に連続して、光分岐結合用ファイバ部側に
向かって外周面が順次縮径するテーパ状ファイバ部を形
成した後、前記複数の光ファイバの各光分岐結合用ファ
イバ部同士をそれらのほぼ全域に亘って超音波融着する
ようにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる第１実施
形態について図面を参照して説明する。この光分岐結合
器は、図１及び図２に示すように、光分岐結合用ファイ
バ部１３ａ，１３ｂ同士を相互に超音波融着した一対の
プラスチック光ファイバ１０ａ，１０ｂより構成され
る。
形態について図面を参照して説明する。この光分岐結合
器は、図１及び図２に示すように、光分岐結合用ファイ
バ部１３ａ，１３ｂ同士を相互に超音波融着した一対の
プラスチック光ファイバ１０ａ，１０ｂより構成され
る。
【００１３】上記光ファイバ１０ａは、屈折率ｎ1のコ
ア１６の周囲に屈折率ｎ2のクラッド１７を被覆して形
成されている。そして、この光ファイバ１０ａの中央部
を加熱延伸加工して、光分岐結合用ファイバ部１３ａが
形成されると共に、この両端側に光伝送用ファイバ部１
１ａ，１５ａが形成される。
ア１６の周囲に屈折率ｎ2のクラッド１７を被覆して形
成されている。そして、この光ファイバ１０ａの中央部
を加熱延伸加工して、光分岐結合用ファイバ部１３ａが
形成されると共に、この両端側に光伝送用ファイバ部１
１ａ，１５ａが形成される。
【００１４】そして、上記光分岐結合用ファイバ部１３
ａの直径ｄは、光伝送用ファイバ部１１ａ，１５ａの直
径Ｄよりも小さく設定されると共に、その光分岐結合用
ファイバ部１３ａと光伝送用ファイバ部１１ａ，１５ａ
とのそれぞれの間に連続して、その光分岐結合用ファイ
バ部１３ａ側へ向かって外周面が順次縮径する同形状の
テーパ状ファイバ部１２ａ，１４ａが形成されている。
ａの直径ｄは、光伝送用ファイバ部１１ａ，１５ａの直
径Ｄよりも小さく設定されると共に、その光分岐結合用
ファイバ部１３ａと光伝送用ファイバ部１１ａ，１５ａ
とのそれぞれの間に連続して、その光分岐結合用ファイ
バ部１３ａ側へ向かって外周面が順次縮径する同形状の
テーパ状ファイバ部１２ａ，１４ａが形成されている。
【００１５】そして、この光ファイバ１０ａと同様に形
成された光ファイバ１０ｂとの光分岐結合用ファイバ部
１３ａ，１３ｂ同士がそれらのほぼ全域に亘って超音波
融着されている。
成された光ファイバ１０ｂとの光分岐結合用ファイバ部
１３ａ，１３ｂ同士がそれらのほぼ全域に亘って超音波
融着されている。
【００１６】次に、このように構成された光分岐結合器
によって分岐された光の経路について説明すると、即
ち、図３に示すように、ファイバ光軸に対して臨界角θ
1で光伝送用ファイバ部１１ａ内を進行する光２０が、
入力側のテーパ状ファイバ部１２ａに進入してその周面
によって反射されると、ファイバ光軸に対する光２０の
角度がより大きな角度θ2に変換される。
によって分岐された光の経路について説明すると、即
ち、図３に示すように、ファイバ光軸に対して臨界角θ
1で光伝送用ファイバ部１１ａ内を進行する光２０が、
入力側のテーパ状ファイバ部１２ａに進入してその周面
によって反射されると、ファイバ光軸に対する光２０の
角度がより大きな角度θ2に変換される。
【００１７】この光２０が光分岐結合用ファイバ部１３
ａ，１３ｂの境界面を行き来した後、出力側のテーパ状
ファイバ部１４ａ（１４ｂ）に進入して、その周面に反
射されると、今度は、ファイバ光軸に対する光２０の角
度θ2がθ1に変換され、その後、光伝送用ファイバ部１
５ａ（１５ｂ）内を進行する。
ａ，１３ｂの境界面を行き来した後、出力側のテーパ状
ファイバ部１４ａ（１４ｂ）に進入して、その周面に反
射されると、今度は、ファイバ光軸に対する光２０の角
度θ2がθ1に変換され、その後、光伝送用ファイバ部１
５ａ（１５ｂ）内を進行する。
【００１８】次に、ファイバ光軸に対するテーパ状ファ
イバ部１２ａ，１４ａ（１２ｂ，１４ｂ）の傾斜角度
ψ、長さｈ、光分岐結合用ファイバ部１３ａ（１３ｂ）
の直径ｄの設定について説明する。
イバ部１２ａ，１４ａ（１２ｂ，１４ｂ）の傾斜角度
ψ、長さｈ、光分岐結合用ファイバ部１３ａ（１３ｂ）
の直径ｄの設定について説明する。
【００１９】まず、図４に示すように、屈折率ｎ1のコ
ア１６と屈折率ｎ2のクラッド１７とから構成された光
ファイバ１０ａの開口数ＮＡは、光ファイバ１０ａの端
面に対する光２０の入射角をθ0とすると、 ＮＡ＝ｓｉｎθ0＝（ｎ1 2−ｎ2 2）1/2 ＜数式１＞ となる。
ア１６と屈折率ｎ2のクラッド１７とから構成された光
ファイバ１０ａの開口数ＮＡは、光ファイバ１０ａの端
面に対する光２０の入射角をθ0とすると、 ＮＡ＝ｓｉｎθ0＝（ｎ1 2−ｎ2 2）1/2 ＜数式１＞ となる。
【００２０】また、光ファイバ１０ａ内に進入した光２
０とファイバ光軸とのなす角θ1は、光ファイバの周囲
の空気中の屈折率を１とすると、スネルの法則から、 ｎ1・ｓｉｎθ1＝ｓｉｎθ0 ＜数式２＞ よって、 θ1＝ｓｉｎ-1｛（ｎ1 2−ｎ2 2）1/2／ｎ1｝ ＜数式３＞ となる。
０とファイバ光軸とのなす角θ1は、光ファイバの周囲
の空気中の屈折率を１とすると、スネルの法則から、 ｎ1・ｓｉｎθ1＝ｓｉｎθ0 ＜数式２＞ よって、 θ1＝ｓｉｎ-1｛（ｎ1 2−ｎ2 2）1/2／ｎ1｝ ＜数式３＞ となる。
【００２１】また、図５に示すように、テーパ状ファイ
バ部１２ａによってファイバ光軸に対する角度を変換さ
れて、光分岐結合用ファイバ部１３ａ内を進行する光２
０が、光分岐結合用ファイバ部１３ａ，１３ｂにおい
て、光２０の漏洩を生じないように、光ファイバ１０ａ
のクラッド１７の外周面で全反射されなければならな
い。
バ部１２ａによってファイバ光軸に対する角度を変換さ
れて、光分岐結合用ファイバ部１３ａ内を進行する光２
０が、光分岐結合用ファイバ部１３ａ，１３ｂにおい
て、光２０の漏洩を生じないように、光ファイバ１０ａ
のクラッド１７の外周面で全反射されなければならな
い。
【００２２】従って、光ファイバ１０ａのクラッド１７
の周囲の空気の屈折率を１とすると、角θ2は、 θ1＜θ2≦ｓｉｎ-1（１／ｎ2） ＜数式４＞ にする必要がある（ただし、コア１６からクラッド１７
に進入した光２０は、ファイバ光軸に対する角度が変わ
るが、その角度が大きくなることはないので、角度の変
化は無視している。）。
の周囲の空気の屈折率を１とすると、角θ2は、 θ1＜θ2≦ｓｉｎ-1（１／ｎ2） ＜数式４＞ にする必要がある（ただし、コア１６からクラッド１７
に進入した光２０は、ファイバ光軸に対する角度が変わ
るが、その角度が大きくなることはないので、角度の変
化は無視している。）。
【００２３】そして、光２０が光分岐結合用ファイバ部
１３ａ，１３ｂ内を進行する際に、ファイバ光軸に対す
る光２０の角度をθ2にするには、例えば、テーパ状フ
ァイバ部１２ａのファイバ光軸に対する角度ψを、下記
の通り設定すればよい。
１３ａ，１３ｂ内を進行する際に、ファイバ光軸に対す
る光２０の角度をθ2にするには、例えば、テーパ状フ
ァイバ部１２ａのファイバ光軸に対する角度ψを、下記
の通り設定すればよい。
【００２４】即ち、図６に示すように、テーパ状ファイ
バ部１２ａの周面に対する光２０の反射角をφとする
と、 ψ＋θ1＋φ＋π／２＝π ＜数式５＞ （π／２−ψ）＋θ2＋φ＝π ＜数式６＞ が成り立ち、よって、 ψ＝（θ2−θ1）／２ ＜数式７＞ となる（ただし、図６及び後述する図７において、クラ
ッド１７の厚みは、直径１．０ｍｍの光ファイバに対し
て３０μｍ程度なので、その厚みは無視してある）。
バ部１２ａの周面に対する光２０の反射角をφとする
と、 ψ＋θ1＋φ＋π／２＝π ＜数式５＞ （π／２−ψ）＋θ2＋φ＝π ＜数式６＞ が成り立ち、よって、 ψ＝（θ2−θ1）／２ ＜数式７＞ となる（ただし、図６及び後述する図７において、クラ
ッド１７の厚みは、直径１．０ｍｍの光ファイバに対し
て３０μｍ程度なので、その厚みは無視してある）。
【００２５】さらに、臨界角で進行する光２０がテーパ
状ファイバ部１２ａの周面に複数回反射されると、ファ
イバ光軸に対する光の角がθ2以上となり、光２０が光
分岐結合用ファイバ部１３ａ，１３ｂにおいて、漏洩し
てしまう恐れがあるので、光２０は、テーパ状ファイバ
部１２ａの周面に対して、一度のみ反射されることが要
求される。
状ファイバ部１２ａの周面に複数回反射されると、ファ
イバ光軸に対する光の角がθ2以上となり、光２０が光
分岐結合用ファイバ部１３ａ，１３ｂにおいて、漏洩し
てしまう恐れがあるので、光２０は、テーパ状ファイバ
部１２ａの周面に対して、一度のみ反射されることが要
求される。
【００２６】そこで、テーパ状ファイバ部１２ａの長さ
ｈは、下記のような長さに設定するとよい。
ｈは、下記のような長さに設定するとよい。
【００２７】即ち、図７に示すように、テーパ状ファイ
バ部１２ａの光伝送用ファイバ部１１ａ側の端部周面で
反射された光２０が、再度テーパ状ファイバ部１２ａの
周面に再度反射されずに、光分岐結合用ファイバ部１３
ａに反射されるようにすればよく、下式が成り立つ。
バ部１２ａの光伝送用ファイバ部１１ａ側の端部周面で
反射された光２０が、再度テーパ状ファイバ部１２ａの
周面に再度反射されずに、光分岐結合用ファイバ部１３
ａに反射されるようにすればよく、下式が成り立つ。
【００２８】 ｈ・ｔａｎψ＋ｈ・ｔａｎθ2＝Ｄ ＜数式８＞ 故に、 ｈ＝Ｄ／（ｔａｎψ＋ｔａｎθ2） ＜数式９＞ 上述した光伝送用ファイバ部１１ａの径Ｄ，テーパ状フ
ァイバ部１２ａの傾斜角度ψ，テーパ状ファイバ部１２
ａの長さｈから、光分岐結合用ファイバ部１３ａの径ｄ
は、以下のように設定すればよい。
ァイバ部１２ａの傾斜角度ψ，テーパ状ファイバ部１２
ａの長さｈから、光分岐結合用ファイバ部１３ａの径ｄ
は、以下のように設定すればよい。
【００２９】 ｄ＝Ｄ−２・ｈ・ｔａｎψ ＜数式１０＞ また、光ファイバ１０ａと同様に光ファイバ１０ｂも形
成されている。
成されている。
【００３０】以上のように構成された光分岐結合器によ
ると、光分岐結合用ファイバ部１３ａ，１３ｂの両端に
形成されたテーパ状ファイバ部１２ａ，１４ａ，１２
ｂ，１４ｂにより、ファイバ光軸に対する光分岐結合用
ファイバ部１３ａ，１３ｂの光２０の角度θ2を、ファ
イバ光軸に対する光伝送用ファイバ部１１ａ，１５ａ，
１１ｂ，１５ｂの光２０の角度θ1よりも大きくできる
ので、光伝送用ファイバ部１１ａ，１５ａ，１１ｂ，１
５ｂにおいては、θ1が小さく、光２０の伝送性能が向
上すると共に、光分岐結合用ファイバ部１３ａ，１３ｂ
では、θ2が大きく、光２０が光分岐結合用ファイバ部
１３ａ，１３ｂの境界面を行き来するので、分配性能も
よくなる。
ると、光分岐結合用ファイバ部１３ａ，１３ｂの両端に
形成されたテーパ状ファイバ部１２ａ，１４ａ，１２
ｂ，１４ｂにより、ファイバ光軸に対する光分岐結合用
ファイバ部１３ａ，１３ｂの光２０の角度θ2を、ファ
イバ光軸に対する光伝送用ファイバ部１１ａ，１５ａ，
１１ｂ，１５ｂの光２０の角度θ1よりも大きくできる
ので、光伝送用ファイバ部１１ａ，１５ａ，１１ｂ，１
５ｂにおいては、θ1が小さく、光２０の伝送性能が向
上すると共に、光分岐結合用ファイバ部１３ａ，１３ｂ
では、θ2が大きく、光２０が光分岐結合用ファイバ部
１３ａ，１３ｂの境界面を行き来するので、分配性能も
よくなる。
【００３１】また、それらテーパ状ファイバ部１２ａ，
１４ａ，１２ｂ，１４ｂと、光伝送用ファイバ部１１
ａ，１５ａ，１１ｂ，１５ｂと、光分岐結合用ファイバ
部１３ａ，１３ｂとが一体に形成されているので、光２
０の損失も少なくなる。
１４ａ，１２ｂ，１４ｂと、光伝送用ファイバ部１１
ａ，１５ａ，１１ｂ，１５ｂと、光分岐結合用ファイバ
部１３ａ，１３ｂとが一体に形成されているので、光２
０の損失も少なくなる。
【００３２】さらに、通常、高速データ通信を行う光通
信ネットワークでは、光ファイバを伝搬する光の反射角
度の違いから生じる光路差を少なくするため、開口数の
小さな光ファイバが用いられるが、この光分岐結合器
は、小さい開口数の光ファイバでも分配性能をよくでき
るので、このような場合に特に有効である。
信ネットワークでは、光ファイバを伝搬する光の反射角
度の違いから生じる光路差を少なくするため、開口数の
小さな光ファイバが用いられるが、この光分岐結合器
は、小さい開口数の光ファイバでも分配性能をよくでき
るので、このような場合に特に有効である。
【００３３】なお、テーパ状ファイバ部１２ａ，１４
ａ，１２ｂ，１４ｂは細径とされるため、外力の作用に
より容易に屈曲してしまう恐れがある。そこで、図８及
び図９に示す第２実施形態のように、互いに熱融着され
た光分岐結合用ファイバ部１３ａ，１３ｂ及びテーパ状
ファイバ部１２ａ，１４ａ，１２ｂ，１４ｂの表面に、
それらの機械的強度の補強のためにクラッド１７の屈折
率ｎ2よりも小さな屈折率ｎ3の光学系接着剤３０を塗布
してもよい。
ａ，１２ｂ，１４ｂは細径とされるため、外力の作用に
より容易に屈曲してしまう恐れがある。そこで、図８及
び図９に示す第２実施形態のように、互いに熱融着され
た光分岐結合用ファイバ部１３ａ，１３ｂ及びテーパ状
ファイバ部１２ａ，１４ａ，１２ｂ，１４ｂの表面に、
それらの機械的強度の補強のためにクラッド１７の屈折
率ｎ2よりも小さな屈折率ｎ3の光学系接着剤３０を塗布
してもよい。
【００３４】この場合、上述した光分岐接合部１３ａ，
１３ｂ内を進行する光２０とファイバ光軸とのなす角θ
2が、 θ2＜ｓｉｎ-1（１／ｎ2） ＜数式１１＞ であるときには、図９に示すように、クラッド１７と光
学系接着剤３０との境界面で光２０が全反射されるよう
に、屈折率ｎ3を、次に示すような条件にするのがより
好ましい。
１３ｂ内を進行する光２０とファイバ光軸とのなす角θ
2が、 θ2＜ｓｉｎ-1（１／ｎ2） ＜数式１１＞ であるときには、図９に示すように、クラッド１７と光
学系接着剤３０との境界面で光２０が全反射されるよう
に、屈折率ｎ3を、次に示すような条件にするのがより
好ましい。
【００３５】 ｎ3＜ｎ2・ｃｏｓθ2 ＜数式１２＞ 以下 に上述した第１及び第２実施形態にかかる光分岐結
合器の具体的な例について説明する。
合器の具体的な例について説明する。
【００３６】図１０ないし図１１に示すように、屈折率
ｎ1が１．５とされたコア１６の周囲に屈折率ｎ2が１．
４８とされたクラッド１７を被覆して形成された径が
１．００ｍｍのプラスチック光ファイバ１０ａの中間部
を加熱延伸加工して、光分岐結合用ファイバ部１３ａと
この両端にテーパ状ファイバ部１２ａ，１４ａ及び光伝
送用ファイバ部１１ａ，１５ａとを形成し、これと同様
に光ファイバ１０ｂを形成する。
ｎ1が１．５とされたコア１６の周囲に屈折率ｎ2が１．
４８とされたクラッド１７を被覆して形成された径が
１．００ｍｍのプラスチック光ファイバ１０ａの中間部
を加熱延伸加工して、光分岐結合用ファイバ部１３ａと
この両端にテーパ状ファイバ部１２ａ，１４ａ及び光伝
送用ファイバ部１１ａ，１５ａとを形成し、これと同様
に光ファイバ１０ｂを形成する。
【００３７】この光ファイバ１０ａは、上記数式１から
開口数ＮＡは、０．２４４となり、数式３から、ファイ
バ光軸に対する光２０の臨界角θ1は、９．３７°とな
る。
開口数ＮＡは、０．２４４となり、数式３から、ファイ
バ光軸に対する光２０の臨界角θ1は、９．３７°とな
る。
【００３８】また、光分岐結合用ファイバ部１３ａ，１
３ｂにおいて、光２０が漏洩しないためには、上記数式
４から、９．３７＜θ2≦４２．５１の範囲にする必要
があり、この実施例では、開口数がほぼ０．５に相当す
るようにθ2を２０°になるように設定した。
３ｂにおいて、光２０が漏洩しないためには、上記数式
４から、９．３７＜θ2≦４２．５１の範囲にする必要
があり、この実施例では、開口数がほぼ０．５に相当す
るようにθ2を２０°になるように設定した。
【００３９】このため、数式７及び数式９から、ファイ
バ光軸に対するテーパ状ファイバ部１２ａ，１４ａ，１
２ｂ，１４ｂの角度ψをおよそ５°、テーパ状ファイバ
部の長さｈを２．２２ｍｍにすればよいことがわかる。
バ光軸に対するテーパ状ファイバ部１２ａ，１４ａ，１
２ｂ，１４ｂの角度ψをおよそ５°、テーパ状ファイバ
部の長さｈを２．２２ｍｍにすればよいことがわかる。
【００４０】またこのとき、数式１２から、光分岐接合
部１３ａ，１３ｂの径は０．６３ｍｍとなる。
部１３ａ，１３ｂの径は０．６３ｍｍとなる。
【００４１】そして、光分岐結合用ファイバ部１３ａ，
１３ｂの長さを、この実施形態では２０ｍｍにし、それ
らのほぼ全域に亘って超音波融着を行うと、図１１に示
すような光分岐接合器が構成される。
１３ｂの長さを、この実施形態では２０ｍｍにし、それ
らのほぼ全域に亘って超音波融着を行うと、図１１に示
すような光分岐接合器が構成される。
【００４２】この光分岐接合器の分配性能及び損失の実
験を行うと、従来の開口数が０．２５の光ファイバ同士
を融着した場合に比べて、分配比が１：２から１：１．
４に向上した。この値は、開口数が０．５の光ファイバ
同士を融着した場合のものと同等の値である。また、過
剰損失は１ｄＢ以内に抑えられ、低損失な光分岐結合器
が得られた。
験を行うと、従来の開口数が０．２５の光ファイバ同士
を融着した場合に比べて、分配比が１：２から１：１．
４に向上した。この値は、開口数が０．５の光ファイバ
同士を融着した場合のものと同等の値である。また、過
剰損失は１ｄＢ以内に抑えられ、低損失な光分岐結合器
が得られた。
【００４３】この光分岐結合器の互いに融着された光分
岐結合用ファイバ部１３ａ，１３ｂ及びテーパ状ファイ
バ部１２ａ，１４ａ，１２ｂ，１４ｂの周囲に光ファイ
バ１０ａ，１０ｂのクラッド１７の屈折率よりも小さな
屈折率の光学系接着剤を塗布してもよく、この光学系接
着剤としては、例えば、屈折率が１．４７９の大日本イ
ンキ化学工業（株）のＤＥＦＥＮＳＡ，ＯＰ−４８が挙
げられる。
岐結合用ファイバ部１３ａ，１３ｂ及びテーパ状ファイ
バ部１２ａ，１４ａ，１２ｂ，１４ｂの周囲に光ファイ
バ１０ａ，１０ｂのクラッド１７の屈折率よりも小さな
屈折率の光学系接着剤を塗布してもよく、この光学系接
着剤としては、例えば、屈折率が１．４７９の大日本イ
ンキ化学工業（株）のＤＥＦＥＮＳＡ，ＯＰ−４８が挙
げられる。
【００４４】もちろん、上記数式１１に示したように、
光がクラッドと光学系接着剤との境界で全反射されるよ
うに、屈折率ｎ3が、１．３９以下の接着剤を用いれば
より好ましい。
光がクラッドと光学系接着剤との境界で全反射されるよ
うに、屈折率ｎ3が、１．３９以下の接着剤を用いれば
より好ましい。
【００４５】さらに 、本各実施形態では、光を分岐した
場合について説明したが、複数の光伝送用ファイバ部よ
り伝送された光を光分岐結合用ファイバ部により結合す
る場合も同様に行える。
場合について説明したが、複数の光伝送用ファイバ部よ
り伝送された光を光分岐結合用ファイバ部により結合す
る場合も同様に行える。
【００４６】
【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１記載
の光分岐結合器の製造方法によると、光伝送用ファイバ
部において、ファイバ光軸に対する光の角度を小さく設
定すると同時に、光分岐結合用ファイバ部において、フ
ァイバ光軸に対する光の角度を大きく設定することがで
きるので、光伝送用ファイバ部での光の伝送性能がよく
なると共に、光分岐結合用ファイバ部での光の分配性能
或いは結合性能がよくなる。
の光分岐結合器の製造方法によると、光伝送用ファイバ
部において、ファイバ光軸に対する光の角度を小さく設
定すると同時に、光分岐結合用ファイバ部において、フ
ァイバ光軸に対する光の角度を大きく設定することがで
きるので、光伝送用ファイバ部での光の伝送性能がよく
なると共に、光分岐結合用ファイバ部での光の分配性能
或いは結合性能がよくなる。
【図１】この発明にかかる第１実施形態の光分岐結合器
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図２】同上の光ファイバを示す平面図である。
【図３】同上の光分岐結合器内を示す説明図である。
【図４】同上の光ファイバの端部における断面図であ
る。
る。
【図５】同上の光ファイバの光分岐結合用ファイバ部に
おける説明図である。
おける説明図である。
【図６】同上の光ファイバ内における光の伝搬状態を示
す説明図である。
す説明図である。
【図７】同上の光ファイバ内における光の伝搬状態を示
す説明図である。
す説明図である。
【図８】この発明にかかる第２実施形態の光分岐結合器
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図９】同上の光ファイバのクラッドと光学系接着剤と
の境界面における反射状態を示す説明図である。
の境界面における反射状態を示す説明図である。
【図１０】この発明にかかる第１及び第２実施形態の具
体例を示す平面図である。
体例を示す平面図である。
【図１１】同上の光分岐結合器を示す平面図である。
【図１２】従来例を示す説明図である。
【図１３】さらに他の従来例を示す説明図である。
【符号の説明】 １０ａ、１０ｂ 光ファイバ １１ａ、１５ａ、１１ｂ、１５ｂ 光伝送用ファイバ部 １２ａ、１４ａ、１２ｂ、１４ａ テーパ状ファイバ部 １３ａ、１３ｂ 光分岐結合用ファイバ部 １６ コア １７ クラッド ２０ 光 ３０ 光学系接着剤
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の光ファイバをそれぞれ加熱延伸し
て、光分岐結合用ファイバ部を形成すると共に、その光
分岐結合用ファイバ部の両端側に光伝送用ファイバ部を
形成することにより、前記光分岐結合用ファイバ部の径
をその両端側の光伝送用ファイバ部の径よりも小さく仕
上げると共に、前記光分岐結合用ファイバ部とその両端
側の光伝送用ファイバ部との間に連続して前記光分岐結
合用ファイバ部側に向かって外周面が順次縮径するテー
パ状ファイバ部を形成した後、 前記複数の光ファイバの各光分岐結合用ファイバ部同士
をそれらのほぼ全域に亘って超音波融着する光分岐結合
器の製造方法。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP28199795A JP3175559B2 (ja) | 1995-07-03 | 1995-10-30 | 光分岐結合器の製造方法 |
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| EP96110425A EP0752602B1 (en) | 1995-07-03 | 1996-06-27 | Light branching and coupling device |
| DE69612433T DE69612433T2 (de) | 1995-07-03 | 1996-06-27 | Lichtverzweiger und -koppler |
| US08/932,548 US5966484A (en) | 1995-07-03 | 1997-09-17 | Light branching and coupling device |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| JP16761295 | 1995-07-03 | ||
| JP28199795A JP3175559B2 (ja) | 1995-07-03 | 1995-10-30 | 光分岐結合器の製造方法 |
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| JP3175559B2 true JP3175559B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=26491598
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| JP28199795A Expired - Fee Related JP3175559B2 (ja) | 1995-07-03 | 1995-10-30 | 光分岐結合器の製造方法 |
Country Status (4)
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| EP (1) | EP0752602B1 (ja) |
| JP (1) | JP3175559B2 (ja) |
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| DE10025214C2 (de) * | 2000-05-22 | 2003-07-17 | Zeiss Carl | Littrow-Gitter sowie Verwendungen eines Littrow-Gitters |
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| KR100429567B1 (ko) * | 2002-02-20 | 2004-04-29 | 삼성전자주식회사 | 광세기 분할기 |
| US20050187885A1 (en) * | 2003-08-14 | 2005-08-25 | Allen Gregory J. | Methods and systems for sending a gift to a mailbox |
| DE102005019093B4 (de) * | 2005-03-29 | 2007-02-08 | Fer Fahrzeugelektrik Gmbh | Fahrzeugleuchte mit einem mehrgliedrig gebildeten Lichtleiter |
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| US8164050B2 (en) | 2009-11-06 | 2012-04-24 | Precision Energy Services, Inc. | Multi-channel source assembly for downhole spectroscopy |
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| US8798467B2 (en) | 2012-06-26 | 2014-08-05 | The Boeing Company | Optical coupler testing system |
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|---|---|---|---|---|
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| DE2937580A1 (de) * | 1979-09-18 | 1981-04-02 | Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte AG, 3000 Hannover | Kopplungsanordnung fuer lichtwellenleiter |
| US4556279A (en) * | 1981-11-09 | 1985-12-03 | Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Passive fiber optic multiplexer |
| US4560427A (en) * | 1984-12-03 | 1985-12-24 | Branson Ultrasonics Corporation | Ultrasonic seal and cut method and apparatus |
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| JPS63236116A (ja) * | 1987-03-24 | 1988-10-03 | Hitachi Ltd | 情報処理装置の電源投入方式 |
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| JPH04359205A (ja) * | 1991-06-06 | 1992-12-11 | Fujitsu Ltd | 波長分割多重光伝送用光モジュール及びその製造方法 |
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1995
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-
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-
1997
- 1997-09-17 US US08/932,548 patent/US5966484A/en not_active Expired - Lifetime
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