JPH02168208A - 光ファイバカプラとその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、−木の光ファイバに入射した光信号を他の
光ファイバのボートに分岐したり、２本の光ファイバに
入射した光信号を結合させる際に使用される光フアイバ
カブラに関するものである。

「従来の技術」 従来、光信号を結合または分岐する際などに使用される
光フアイバカブラの製造方法としては、複数本の光ファ
イバを並列して一部を加熱融着し、更に延伸して融着延
伸部を形成して光フアイバカブラを作製する方法（以下
、融着延伸法という）や、一部の側面をコア近傍まで研
摩して研摩面を形成してなる２本の光ファイバを、各々
の研摩面を接触させた状態で固定して光フアイバカブラ
を作製する方法（以下、研摩法という）などが知られて
いる。

［発明が解決しようとする課題」 しかしながら、光ファイバとして偏波保持光ファイバを
用い、従来法により光フアイバカブラを作製する場合に
は、次のような問題があった。

融着延伸法では、各光ファイバの各々の偏波軸を揃える
ことが難しいために、損失増加が生じ易く、特に延伸さ
れて細くなった融着延伸部では、応力付与部の影響が強
く表れることによって過剰損失が大きくなってしまう問
題があった。

また、研摩法においては、２本の光ファイバを固定する
に際し、各研摩面間にマツチングオイルを注入させるが
、マツチングオイルを注入することにより光フアイバカ
プラの温度に対する光結合特性の依存性が大きくなって
しまう問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、光ファイ
バとして偏波保持光ファイバを用いた場合でも、低損失
で、光結合特性の温度依存性が小さな高性能の光フアイ
バカプラの提供を目的としている。

「課題を解決するための手段」 上記目的達成の手段として、請求項１記載の発明は、一
部の側面をコア近傍まで研摩した光ファイバの研摩面と
、光ファイバの一部の表面部分をエツチング除去して細
径部を形成してなる光ファイバの細径部とを融着ｕしめ
て融着部を形成して光フアイバカプラを構成したもので
ある。

また、上記構成の光ファイバカプラの製造方法としては
、請求項２記載の発明の、Ｌうに、１１４付基体の溝内
に第１の先ファイバを埋設固定し、次いで該溝付基体の
溝側の面を研摩して、第１の光ファイバの一部の側面を
コア近傍まで研摩して研摩面を形成し、一方、光ファイ
バの一部の表面部分をエツチング除去して細径部を形成
して第２の光ファイバを作製し、次いで一ヒ記第１の光
ファイバの研摩面に第２の光ファイバの細径部を添設し
、続いて接触部分を加熱融着させる製造方法が好適であ
る。

「作用　」 一部の側面をコア近傍間で研摩した光ファイバの研摩面
と、光ファイバの一部の表面部分をエツチング除去して
細径部を形成してなる光ファイバの細径部とを融着せし
めて融着部を形成するので、光ファイバとして偏波保持
光ファイバを用いる場合に各々のコア間に屈折率の低い
応力付与部を存在させないことが容易である。また、各
光ファイバを融着せしめて光フアイバカプラを構成する
ので、マツチングオイルが不要となり、温度変化に対す
る光結合特性の変化が少なくなる。

「実施例」 第１図および第２図は、請求項Ｉ記載の発明の一実施例
を示す図であって、符号１は光フアイバカプラである。

この光フアイバカプラｌは、溝付基体２の溝３内に固定
され、一部の側面をコア４ａの近傍まで研摩した第１の
光ファイバ５の研摩面６と、光ファイバの一部の表面部
分をエツチング除去して細径部７を形成してなる第２の
光ファイバ８の細径部７とを融着させて融着部９を形成
して構成されている。

上記第１の光ファイバ５および第２の光ファイバ８とし
ては、第３図に示すように、中心部のコア４と、その両
側部に配された２つの応力付与部ｌＯと、これらを囲む
クラッド１にとを備えてなる偏波保持光ファイバが使用
されている。

第２の光ファイバ８に形成された細径部７は、偏波保持
光ファイバの一部の表面部分を、フッ酸等の腐蝕液を用
いてエツチング除去して形成され、他のファイバ部分よ
りもコア４ｂからファイバ表面までの厚みが薄くなって
いる。

上記融着部９は、第１の光ファイバ５の研摩面６に、第
２の光ファイバ８の細径部７が加熱融着されており、こ
の融着部９では各々の光ファイバ５．８のコア４ａ、４
ｂが接近し、各々の光ファイバ５．８間の光結合が可能
な状態になっている。すなわち、この融着部９では、一
方の先ファイバ内を伝搬する光信号を他方の光ファイバ
に分岐する入射光の分岐あるいは複数のボートから入射
された光の結合が行なわれるようになっている。

この例による光フアイバカプラｌは、光の結合が起こる
谷々のコア４ａ、４ｂ間に、屈折率の低い応力付与部ｌ
Ｏを存在させないことが容易であるため、過剰損失を小
さく押さえることができる。

また、融着により第１の光ファイバ５と第２の光ファイ
バ８を固定しているため、温度に対する特性の依存性を
小さくすることができる。

次に、請求項２記載の発明による製造方法を、先の実施
例による光フアイバカブラｌの作製に適用さＵた場合を
例にして説明する°。上記光フアイバカプラｌを作製す
るには、まず、第４図に示すように、溝付基体２の溝３
内に、偏波保持光ファイバである第１の光ファイバ５を
入れ、更に潜３内に接着剤を注入、固化させて溝付基体
２に第１の光ファイバ５を埋設固定する。この溝付基体
２の材料としては、溝３内に埋設固定した第１の光ファ
イバ５の偏波軸の位置合わせを行う関係上、石英などの
透明材料が好適に使用される。また溝付基体２の溝３は
、中央部が浅く、両端部が深くなるように所定の曲率を
もって形成されている。

溝付基体２に埋設固定される第１の光ファイバ５は、そ
の偏波軸方向を正確に揃えておく必要があり、この例で
は第１の先ファイバの２つの応力付与部ｌＯが研摩面６
と平行になるように位置調整を行う。この位置調整は、
溝３内に第１の光ファイバ５を入れ、溝付基体２に光を
照射して溝３内の光ファイバ５を顕微鏡を用いて観察し
、屈折率が低いために黒く見える応力付与部９および屈
折率が高いために白く輝いて見えるコア４ａを目印とし
、光ファイバ５の偏波軸方向を調整することにより容易
に行うことができる。

次いで溝付基体２の溝側の面を研摩して、第５図および
第６図に示すように第１の光ファイバ５の側面の一部が
コア４ａ近傍まで研摩された研摩面６を形成する。

一方、第３図に示すものと同様の偏波保持光ファイバの
中央部を、フッ酸等の腐蝕液に浸して表面部分をエッヂ
ング除去し、第７図に示すように他部よりも細径の細径
部７を形成して第２の光ファイバ８を作製する。

次いで、溝付基体２の第１の光フアイバ５上に、上記第
２の光ファイバ８を載置し、第１の光ファイバ５の研摩
面６と第２の光ファイバ８の細径部７を接触させる。そ
して第２の光ファイバ８を、先の第１の光ファイバ５の
偏波軸方向のｇ１ＶＩ整法の場合と同様に、第２の光フ
ァイバ８を顕微鏡で観察しながら、２つの応力付与部Ｉ
Ｏが研摩面６に対して平行に並ぶように軸合わせを行う
。続いて、第８図に示すように、第１の光ファイバ５と
第２の光ファイバ８の接触部分を、酸水素バーナ１２や
ＣＯｔレーザ等の熱源により加熱融着させる。

以上の各操作によって第１図および第２図に示す光フア
イバカブラ１が作成される。

なお、先の例では、第２図に示すように、第１の光ファ
イバ５の２つの応力付与部１０と第２の光ファイバ８の
２つの応力付与部１０とが平行状態になるように配置し
たが、各光ファイバ５．８の偏波軸の方向はこれに限定
されることなく、例えば第９図に示すように、第１の光
ファイバ５の２つの応力付与部９を研摩面６に対して垂
直方向に並べて固定し、研摩面において一方の応力付与
部ＩＯを研摩除去するように研摩を施し、この研摩面６
上に第２の光ファイバ８を添設し、融着しても良い。

また、先の例では、第１の光ファイバ５および第２の光
ファイバに偏波保持光ファイバを用いたが、光ファイバ
としては偏波保持光ファイバに限定されることなく、通
常のシングルモードファイバやグレーテッドインデック
ス型ファイバ、大口径光ファイバ等の種々の光ファイバ
を用いて先ファイバカプラを構成することもできる。第
１０図は、第１の光ファイバおよび第２の光ファイバに
通常のシングルモード光ファイバ１３．＋４をｌｌい、
先の例と同様に第１の光ファイバ１３に研摩面を形成す
るとともに第２の光ファイバ１４に細径部を形成し、更
に研摩面と細径部を融着さｌることによって光フアイバ
カプラを構成した例を示すものである。

「製造例」 Ｇｅ　Ｏを添加５ｉｆｔからなるコア（直径８μｍ）と
Ｂ、０．添加５ｉＯｙからなる２つの応力付与部（直径
３５μ鞘）とを５ｉｎｓからなるクラッドで囲んでなる
外径１２５μ蒙の偏波保持光ファイバを、透明石英製の
溝付基体（５ＩＩｌｆｆｉｘ５１１１１ＩｌｘｌＯＩＩ
Ｉｌ１１溝幅１３０μ＋＊、溝深１５Ｇ〜３００μｍ）
の溝内に入れ、接着剤で固定し、次いで溝側の面を研摩
機で研摩して、第４図に示すように溝付基体に固定され
た偏波保持光ファイバに研摩面を形成した。一方、上記
の偏波保持光ファイバを用い、ファイバの中央部をフッ
酸を含む腐蝕液中に浸漬し、直径７０μ論となる゛よう
に表面部分のエッヂング除去を行って細径部を形成して
第２の光ファイバを作製した。

次いで、第１の光ファイバに第２の光ファイバを添設し
て第１の光ファイバの研摩面と第２の光ファイバの細径
部を接触させ、更にこの接触部分を酸水素バーナで加熱
し、各々の光ファイバが離れない状態に融着して、第１
図に示すものと同等構成の光フアイバカプラを作成した
。

得られたカプラの過剰損失を測定した結果、０゜１８ｄ
ｌｌと非常に良好であった。また、−８０〜８０℃にお
けるカプラの光結合特性の変化を測定した結果、結合比
は４９．９１％（−８０℃）〜５０．１９％（８０°Ｃ
）（結合比の変動幅が０．２８％）と、温度に対する特
性の依存性が小さいカプラが得られた。

「発明の効果」 本発明は、上述のように構成したことにより、次のよう
な効果を奏する。

本発明の光ファイバカプラは、光ファイバとして応力付
与部を備えた偏波保持光ファイバを用いる場合に、光の
結合が起こる各々のコア間に、屈折率の低い応力付与部
を存在させないことが容昌であるため、過剰損失を小さ
く押さえることができる。

また、融着により第１の光ファイバと第２の光ファイバ
を固定しているため、温度に対する特性の依存性を小さ
くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、請求項１記戦の発明の一実施例
を示す図であって、第１図は光ファイバカプラの側面図
、第２図は融着部の拡大断面図、第３図ないし第８図は
請求項２記載の発明の詳細な説明するだめの図であって
、第３図はこの一例において使用される偏波保持光ファ
イバの斜視図、第４図は溝付基体の溝内に第１の光ファ
イバを入れた状態を示す斜視図、第５図は第１の光ファ
イバに研摩面を形成した状態を示す図、第６図は第５図
の八−Ａ線拡大断面図、第７図は第２の光ファイバを示
す斜視図、第８図は融着時の状態を示す斜視図、第９図
および第１Ｏ図は本発明の他の実施例を示す光フアイバ
カブラの断面図である。 第１図 第２図 １・・・光フアイバカブラ、２・・・溝付基体、３・・
・溝、４ａ、４ｂ・・・コア、５・・・第１の光ファイ
バ、６・・・研摩面、７・・・細径部、８・・・第２の
光ファイバ、９・・・融着部。 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一部の側面をコア近傍まで研摩した光ファイバの
   研摩面と、光ファイバの一部の表面部分をエッチング除
   去して細径部を形成してなる光ファイバの細径部とを融
   着せしめて融着部を形成してなることを特徴とする光フ
   ァイバカプラ。
2. （２）溝付基体の溝内に第１の光ファイバを埋設固定し
   、次いで該溝付基体の溝側の面を研摩して、第１の光フ
   ァイバの一部の側面をコア近傍まで研摩して研摩面を形
   成し、一方、光ファイバのの一部の表面部分をエッチン
   グ除去して細径部を形成して第２の光ファイバを作製し
   、次いで上記第１の光ファイバの研摩面に第２の光ファ
   イバの細径部を添設し、続いて接触部分を加熱融着させ
   ることを特徴とする光ファイバカプラの製造方法。