JPH02129611A - 光ファイバの接続部構造 - Google Patents
光ファイバの接続部構造Info
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- JPH02129611A JPH02129611A JP28145388A JP28145388A JPH02129611A JP H02129611 A JPH02129611 A JP H02129611A JP 28145388 A JP28145388 A JP 28145388A JP 28145388 A JP28145388 A JP 28145388A JP H02129611 A JPH02129611 A JP H02129611A
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Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分計〉
本発明は、光信号の伝送媒体である単一モード光ファイ
バと、光源や光デバイス等の被接続部材との接続におい
て、位置精度の許容度を大幅に改善し且つ低損失接続を
実現する光ファイバの接続部構造に関する。
バと、光源や光デバイス等の被接続部材との接続におい
て、位置精度の許容度を大幅に改善し且つ低損失接続を
実現する光ファイバの接続部構造に関する。
〈従来の技術〉
導波路形光デバイス、光Ｉ！積回路などの光デバイスで
は、導波路内にい（っかの導波モードが存在した場合、
これらのモード間の干渉や僅かな撹乱による放射モード
への変換によりスペックに雑音や損失増を生じ、性能が
劣化する。このため、これらのデバイスでは、はとんど
が単一モードで構成されており、伝送路としても単一モ
ード光ファイバを用いている。また、単一モード光ファ
イバは多モード光ファイバに比しモード分散が格段に小
さいので長距離伝送時の損失が少なく、大容量幹線光通
信システムには最適な伝送路である。
は、導波路内にい（っかの導波モードが存在した場合、
これらのモード間の干渉や僅かな撹乱による放射モード
への変換によりスペックに雑音や損失増を生じ、性能が
劣化する。このため、これらのデバイスでは、はとんど
が単一モードで構成されており、伝送路としても単一モ
ード光ファイバを用いている。また、単一モード光ファ
イバは多モード光ファイバに比しモード分散が格段に小
さいので長距離伝送時の損失が少なく、大容量幹線光通
信システムには最適な伝送路である。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、単一モード光ファイバは、コアの直径が
５〜１０μｍと小さいため、光源や光デバイスとの接続
、光フアイバ同志の接続が多モード光ファイバに比べて
困難で、接続損失を生じ易いという欠点を有している。
５〜１０μｍと小さいため、光源や光デバイスとの接続
、光フアイバ同志の接続が多モード光ファイバに比べて
困難で、接続損失を生じ易いという欠点を有している。
特に、従来における半導体レーザー（ＬＤ）や導波路形
光デバイスと単一モード光ファイバとの接続では、接続
損失を抑えて接続するにはサブミクロンの位置合わせ精
度を必要とするため、位置合わせ装置が大がかりになる
という問題があり、また、光フアイバ固定時の位置精度
が充分でな（再現性に問題がある。
光デバイスと単一モード光ファイバとの接続では、接続
損失を抑えて接続するにはサブミクロンの位置合わせ精
度を必要とするため、位置合わせ装置が大がかりになる
という問題があり、また、光フアイバ固定時の位置精度
が充分でな（再現性に問題がある。
さらに、固定後の温度、衝撃による影響を避けるための
固定治具が光デバイス自体より太き（なる欠点を有して
いる。
固定治具が光デバイス自体より太き（なる欠点を有して
いる。
例えば、従来の単一モード光ファイバとＬＤ光源との接
続においては、スポット径の相違により低損失な接続が
できないので、端面を球面状にすることによりスポット
径を整合させ結合の低損失化を図っている。しかし、光
ファイバと光源との位置ずれによる接続損失増加を１ｄ
Ｂ以内に抑えるには位置ずれを０．１５μｍ以内に抑え
る必要がある等、位置合わせにはサブミクロンの精度の
ある位置合わせ装置を必要とし、さらに、光フアイバ固
定時の位置ずれをサブミクロン以下に抑えなければなら
ない等、技術的に難しい問題がある。同様に、単一モー
ド光ファイバと導波路形光デバイスとの接続においても
、単一モード光ファイバと導波路との軸合わせ許容範囲
は１μｍ以下であや、長期間の保持が困難で、信頼性に
乏しいという問題を抱えている。
続においては、スポット径の相違により低損失な接続が
できないので、端面を球面状にすることによりスポット
径を整合させ結合の低損失化を図っている。しかし、光
ファイバと光源との位置ずれによる接続損失増加を１ｄ
Ｂ以内に抑えるには位置ずれを０．１５μｍ以内に抑え
る必要がある等、位置合わせにはサブミクロンの精度の
ある位置合わせ装置を必要とし、さらに、光フアイバ固
定時の位置ずれをサブミクロン以下に抑えなければなら
ない等、技術的に難しい問題がある。同様に、単一モー
ド光ファイバと導波路形光デバイスとの接続においても
、単一モード光ファイバと導波路との軸合わせ許容範囲
は１μｍ以下であや、長期間の保持が困難で、信頼性に
乏しいという問題を抱えている。
本発明は、かかる事情に鑑みなされたものであり、その
目的は単一モード光ファイバと光源、光デバイス等の被
接続部材との接続において、位置精度の許賽度を大幅に
改善し且つ低損失接続を実現する光ファイバの接続部構
造を提供することにある。
目的は単一モード光ファイバと光源、光デバイス等の被
接続部材との接続において、位置精度の許賽度を大幅に
改善し且つ低損失接続を実現する光ファイバの接続部構
造を提供することにある。
く課題を解決するための手段〉
前記目的を達成する本発明にかかる光ファイバの接続部
構造は、単一モード光ファイバと光源、光デバイス等の
被接続部材との接続部構造において、上記単一モード光
ファイバの接続側端部に多モード光ファイバを融着接続
してなることを特徴とする。
構造は、単一モード光ファイバと光源、光デバイス等の
被接続部材との接続部構造において、上記単一モード光
ファイバの接続側端部に多モード光ファイバを融着接続
してなることを特徴とする。
本発明にかかる光ファイバの接続部構造を採用すると、
単一モード光ファイバを光源や光デバイス等の被接続部
材に接続する場合に、該単一モード光ファイバの接続側
端部に融着接続した多モードファイバと、上記被接続部
材との位置合せをずればよいので、位置精度に対する許
容度が太き（なると共に、低損失接続が実現される。
単一モード光ファイバを光源や光デバイス等の被接続部
材に接続する場合に、該単一モード光ファイバの接続側
端部に融着接続した多モードファイバと、上記被接続部
材との位置合せをずればよいので、位置精度に対する許
容度が太き（なると共に、低損失接続が実現される。
すなわち、単一モードファイバに融着接続する多モード
光ファイバはＮＡ（開口数）が大きいので、単一モード
光ファイバと比べて接続位置の許容範囲が広い。この場
合、例えばＬＤ光源との接続損失を１ ｄＢ以下にする
ための位置ずれ限界は１０μｍ程度である。
光ファイバはＮＡ（開口数）が大きいので、単一モード
光ファイバと比べて接続位置の許容範囲が広い。この場
合、例えばＬＤ光源との接続損失を１ ｄＢ以下にする
ための位置ずれ限界は１０μｍ程度である。
なお、単一モード光ファイバと多モード光ファイバとを
融着接続した部分での損失を小さくするためには、例え
ば多モード光ファイバとしてグレーティド型光ファイバ
を用いて単一モード光ファイバとのコア径の差を小さ（
すればよい。また、この場合、単一モード光ファイバと
多モード光ファイバとの融着接続部又はその長手方向両
側の融着接続部近傍の少なくとも１ケ所以上を延伸する
ことにより、損失を小さくすることができる。これは、
例えば、多モード光ファイバの部分を延伸した場合には
多モードの信号が低モードの信号に変換され、又、単一
モード光ファイバの部分を延伸した場合にはクラッド中
を伝搬する信号がコア中に集められる等の作用によるも
のと考えられる。なお、このような延伸は光ファイバを
融着接続した後に行ってもよいし、延伸を行った後に融
着接続を行ってもよい。
融着接続した部分での損失を小さくするためには、例え
ば多モード光ファイバとしてグレーティド型光ファイバ
を用いて単一モード光ファイバとのコア径の差を小さ（
すればよい。また、この場合、単一モード光ファイバと
多モード光ファイバとの融着接続部又はその長手方向両
側の融着接続部近傍の少なくとも１ケ所以上を延伸する
ことにより、損失を小さくすることができる。これは、
例えば、多モード光ファイバの部分を延伸した場合には
多モードの信号が低モードの信号に変換され、又、単一
モード光ファイバの部分を延伸した場合にはクラッド中
を伝搬する信号がコア中に集められる等の作用によるも
のと考えられる。なお、このような延伸は光ファイバを
融着接続した後に行ってもよいし、延伸を行った後に融
着接続を行ってもよい。
く実 施 例〉
以下に図面を参照し本発明をより具体的に詳述するが、
以下に開示する実施例は本発明の単なる例示に過ぎず、
本発明の範囲を同等限定するものではない。
以下に開示する実施例は本発明の単なる例示に過ぎず、
本発明の範囲を同等限定するものではない。
（実施例１）
以下の手順で第１図に示す光ファイバの接続部１を作製
した。Δ＝０．３％、コア径５０μｍ、クラッド外径１
２５μｍのＧＩ形多モード光ファイバ２とΔ＝０．３％
、コア径８μｍ１クラツド外径１２５μｍの単一モード
光ファイバ３とを融着接続した後に、その融着部を、外
径が約２５μｍになるまで延伸した。次にその接続・延
伸部４をガラス基板５に固定し、プラスチック実装体６
に封入した。ここで、多モード光ファイバは延伸部の中
心より約３（１）の位置で端面が鏡°面になるように切
断した。
した。Δ＝０．３％、コア径５０μｍ、クラッド外径１
２５μｍのＧＩ形多モード光ファイバ２とΔ＝０．３％
、コア径８μｍ１クラツド外径１２５μｍの単一モード
光ファイバ３とを融着接続した後に、その融着部を、外
径が約２５μｍになるまで延伸した。次にその接続・延
伸部４をガラス基板５に固定し、プラスチック実装体６
に封入した。ここで、多モード光ファイバは延伸部の中
心より約３（１）の位置で端面が鏡°面になるように切
断した。
なお、単一モード光ファイバ３の長さは約２ｍとした。
第２図に示す方法で、来光ファイバ形接続素子１を用い
た波長１．３μｍのＬＤ光源７と単一モード光ファイバ
３との接続損失測定試験を行った。単一モード光ファイ
バ３の端を光検出器８に接続し、接続部１を微動台９に
固定し、多モード光ファイバ２の他端をＬＤ光源７と突
合せ相対位置による接続損失の変化を測定した。ここで
１０は球レンズである。
た波長１．３μｍのＬＤ光源７と単一モード光ファイバ
３との接続損失測定試験を行った。単一モード光ファイ
バ３の端を光検出器８に接続し、接続部１を微動台９に
固定し、多モード光ファイバ２の他端をＬＤ光源７と突
合せ相対位置による接続損失の変化を測定した。ここで
１０は球レンズである。
この測定結果を第３図に示す。
第３図に示すように、最適位置における接続損失は２．
０ｄＢであった。また、その位置からの光軸垂直方向の
±１５μｍの軸ずれによる損失増は１ ｄＢ以内であっ
た。この結果は、従来の単一モード光ファイバのみによ
る接続の場合、位置ずれによる接続損失増加を１ ｄＢ
以内に抑えるには位置ずれを０．１５μｍ以内に抑えろ
必要があったことに比較し、非常に安定である。
０ｄＢであった。また、その位置からの光軸垂直方向の
±１５μｍの軸ずれによる損失増は１ ｄＢ以内であっ
た。この結果は、従来の単一モード光ファイバのみによ
る接続の場合、位置ずれによる接続損失増加を１ ｄＢ
以内に抑えるには位置ずれを０．１５μｍ以内に抑えろ
必要があったことに比較し、非常に安定である。
また、この素子によりＬＤ光源と単一モード光ファイバ
の接続された部品を１０個作製したが、何れの場合も接
続損失は２．３ｄＢ以下で安定であった。
の接続された部品を１０個作製したが、何れの場合も接
続損失は２．３ｄＢ以下で安定であった。
（実施例２）
以下の手順で光ファイバの接続部を作製した。実施例１
で用いた多モード光ファイバと単一モード光ファイバと
を融着接続した後に、融着部から約５論のところの単一
モード光ファイバを外径が約１０μｍになるまで延伸し
た。その次に実施例１と同様にその融着部と延伸部をガ
ラス基板に固定し、プラスチック実装体に封入した。こ
れを光ファイバ形接続素子とした。ここで、多モード光
ファイバは延伸部の中心より約３ｃｍの所で端面が鏡面
になるように切断した。単一モード光ファイバの長さは
約２ｍとした。
で用いた多モード光ファイバと単一モード光ファイバと
を融着接続した後に、融着部から約５論のところの単一
モード光ファイバを外径が約１０μｍになるまで延伸し
た。その次に実施例１と同様にその融着部と延伸部をガ
ラス基板に固定し、プラスチック実装体に封入した。こ
れを光ファイバ形接続素子とした。ここで、多モード光
ファイバは延伸部の中心より約３ｃｍの所で端面が鏡面
になるように切断した。単一モード光ファイバの長さは
約２ｍとした。
この光ファイバの接続部を用い実施例１と同様に波長１
．３μｍのＬＤ光源と光ファイバとの接続試験を行った
。すなわち、単一モード光ファイバの端を光検出器に接
続し、光ファイバの接続部を微動台に固定し、多モード
光ファイバの他端をＬＤ光源と突合せ相対位置による結
合損失の変化を測定した。この結果を第４図に示す。
．３μｍのＬＤ光源と光ファイバとの接続試験を行った
。すなわち、単一モード光ファイバの端を光検出器に接
続し、光ファイバの接続部を微動台に固定し、多モード
光ファイバの他端をＬＤ光源と突合せ相対位置による結
合損失の変化を測定した。この結果を第４図に示す。
第４図に示すように、最適位置に於ける接続損失は２．
１ｄＢであった。また、その位置からの光軸垂直方向の
軸ずれが±１３μｍの位置変動による損失増は１ｄＢ以
内であり非常に安定であった。
１ｄＢであった。また、その位置からの光軸垂直方向の
軸ずれが±１３μｍの位置変動による損失増は１ｄＢ以
内であり非常に安定であった。
（実施例３）
以下の手順で光ファイバの接続部１ａを作製した。実施
例１で用いた単一モード光ファイバとΔ＝０．３％、コ
ア径３０μｍ１クラツド外径１２５μｍのＧＩ形多モー
ド光ファイバとを融着接続した後、接続部を融着接続用
の熱収縮チューブにより補強した。次に融着部よ抄２傭
の所で多モード光ファイバを、端面が鏡面になるように
切断した。なお、単一モード光ファイバ長は２ｍとした
。
例１で用いた単一モード光ファイバとΔ＝０．３％、コ
ア径３０μｍ１クラツド外径１２５μｍのＧＩ形多モー
ド光ファイバとを融着接続した後、接続部を融着接続用
の熱収縮チューブにより補強した。次に融着部よ抄２傭
の所で多モード光ファイバを、端面が鏡面になるように
切断した。なお、単一モード光ファイバ長は２ｍとした
。
第５図に示すように、１．３μｍＬＤ光源７ａを用い、
上記接続部１ａｉｉ！微動台９ａに固定し、石英ガラス
系直線導波路１１との光信号の接続損失を測定した。な
お、図中、８ａは光検出器である。この測定結果を第６
図に示す。
上記接続部１ａｉｉ！微動台９ａに固定し、石英ガラス
系直線導波路１１との光信号の接続損失を測定した。な
お、図中、８ａは光検出器である。この測定結果を第６
図に示す。
第６図に示すように、最適位置に於ける接続損失は２．
５ｄＢであった。また、その位置からの光軸垂直方向の
軸ずれの影響は±１０μｍの変動によっても損失増加は
１ ｄＢ以内で非常に安定であった。
５ｄＢであった。また、その位置からの光軸垂直方向の
軸ずれの影響は±１０μｍの変動によっても損失増加は
１ ｄＢ以内で非常に安定であった。
〈発明の効果〉
以上述べたように、本発明にかかる光ファイバの接続部
構造を採用すれば、単一モード光ファイバと半導体レー
ザー、単一モード光導波路デバイスあるいは他の単一モ
ード光ファイバ等の被接続部材とを接続する場合に、位
置精度誤差の許容度が太き（、且つ低損失接続が可能と
なゆ、長期信頼性が高くなるという効果を得ることがで
きる。また、アレイ形の単一モード光素子と多心単一モ
ード光ファイバとの接続や、多心単一モード光ファイバ
同志の接続に本発明の接続部構造を用いた場合には、ア
レイ化単一モード光部品の実装が極めて容易化される。
構造を採用すれば、単一モード光ファイバと半導体レー
ザー、単一モード光導波路デバイスあるいは他の単一モ
ード光ファイバ等の被接続部材とを接続する場合に、位
置精度誤差の許容度が太き（、且つ低損失接続が可能と
なゆ、長期信頼性が高くなるという効果を得ることがで
きる。また、アレイ形の単一モード光素子と多心単一モ
ード光ファイバとの接続や、多心単一モード光ファイバ
同志の接続に本発明の接続部構造を用いた場合には、ア
レイ化単一モード光部品の実装が極めて容易化される。
第１図は本発明の実施例ＩＩこかかる光ファイバの接続
部構造を示す説明図、第２図はそれを用いた接続損失変
化系を示す説明図、第３図はその測定結果を示すグラフ
、第４図は実施例２の接続損失変化の測定結果を示すグ
ラフ、第５図は実施例３の接続損失系を示す説明図、第
６図はその測定結果を示すグラフである。 図面中、 １．１ａは接続部、 ２は多モード光ファイバ） ３は単一モード光ファイバ、 ４は接続・延伸部、 ５はガラス基板、 ６はプラスチック実装体、 ７．７ａは１．３μｍＬＤ光源、 ８．８ａは光検出器、 ９．９ａは微動台、 １０は球形レンズ、 １１は石英ガラス系直線導波路である。
部構造を示す説明図、第２図はそれを用いた接続損失変
化系を示す説明図、第３図はその測定結果を示すグラフ
、第４図は実施例２の接続損失変化の測定結果を示すグ
ラフ、第５図は実施例３の接続損失系を示す説明図、第
６図はその測定結果を示すグラフである。 図面中、 １．１ａは接続部、 ２は多モード光ファイバ） ３は単一モード光ファイバ、 ４は接続・延伸部、 ５はガラス基板、 ６はプラスチック実装体、 ７．７ａは１．３μｍＬＤ光源、 ８．８ａは光検出器、 ９．９ａは微動台、 １０は球形レンズ、 １１は石英ガラス系直線導波路である。
Claims (1)
- 単一モード光ファイバと光源、光デバイス等の被接続部
材との接続部構造において、上記単一モード光ファイバ
の接続側端部に多モード光ファイバを融着接続してなる
ことを特徴とする光ファイバの接続部構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28145388A JPH02129611A (ja) | 1988-11-09 | 1988-11-09 | 光ファイバの接続部構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28145388A JPH02129611A (ja) | 1988-11-09 | 1988-11-09 | 光ファイバの接続部構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02129611A true JPH02129611A (ja) | 1990-05-17 |
Family
ID=17639393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28145388A Pending JPH02129611A (ja) | 1988-11-09 | 1988-11-09 | 光ファイバの接続部構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02129611A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5149665A (en) * | 1991-07-10 | 1992-09-22 | Micron Technology, Inc. | Conductive source line for high density programmable read-only memory applications |
| US5270240A (en) * | 1991-07-10 | 1993-12-14 | Micron Semiconductor, Inc. | Four poly EPROM process and structure comprising a conductive source line structure and self-aligned polycrystalline silicon digit lines |
| JP5058798B2 (ja) * | 2005-07-11 | 2012-10-24 | 三菱電機株式会社 | 照明装置 |
-
1988
- 1988-11-09 JP JP28145388A patent/JPH02129611A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5149665A (en) * | 1991-07-10 | 1992-09-22 | Micron Technology, Inc. | Conductive source line for high density programmable read-only memory applications |
| US5270240A (en) * | 1991-07-10 | 1993-12-14 | Micron Semiconductor, Inc. | Four poly EPROM process and structure comprising a conductive source line structure and self-aligned polycrystalline silicon digit lines |
| JP5058798B2 (ja) * | 2005-07-11 | 2012-10-24 | 三菱電機株式会社 | 照明装置 |
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