JPH04138404A - 光ファイバカップラと光ファイバカップラの整列部材 - 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」 本発明は、光フアイバ通信などに用いられる光ファイバ
カップラと光ファイバカップラの整列部材に関するもの
である。特に低損失で分岐比の波長依存性を低減した光
ファイバカップラと光ファイバカップラの整列部材に関
するものである。

「従来の技術」 従来の低損失の光ファイバカップラを第５図に示す。こ
れは２本もしくは複数本の光ファイバ１０１を平行させ
て保持し、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
通信には向かないなどの欠点があった。第６図にこの光
ファイバカッ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ことが分かる。波長が１．３μ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が
小さくなっている。

従来の光ファイバカップラの第二の例を第７図に示す、
これはり、Ｂ、ＭｏｒｔｉｍｏｒｅによってＥｌｅｃｔ
ｒｏｎｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ　Ｖｏｌ、２１．　Ｎｏ、
１７．ｐｐ、７４２．１９８５にＷａｖｅｌｅｎｇｔｈ
−Ｆｌａｔｔｅｎｅｄ　Ｆｕｓｅｄ　Ｃｏｕｐｌｅｒｓ
と題して公表されている。これは２本の光ファイバ１０
２のうち片方を前もって加熱・延伸しておき少し外形の
異なった光フア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。

［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
ッ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っていた。その上
、その工程における不安定さが製品の特性のバラつきの
原因となっていた。

また、作製時に光フアイバ同士を密着させるために互い
にひねることが必要であるため、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。

［課題を解決するだめの手段」 本発明は、上記の事情に鑑み、光の結合部を作製する際
に平行に保持した光ファイバを整列させ、かつ隙間を埋
めるための部材を一体的に加熱・融着させ、加熱延伸を
行いテーパ部分を作製し、かつ二つのコアの導波構造に
非対称性を持たせたことにより、不完全結合を実現し、
分岐比の波長依存性を低減した光ファイバカップラを提
供するものである。

「実施例」 本発明による光ファイバカップラの実施例を第１図に示
す。

まず、２本の光ファイバト２を用意し、保護被覆を一部
除去し平行に保持する。

これに、クラッドとほぼ自じ屈折率を持つ誘電体で作ら
れた整列部材３で前記被覆除去部を挟み込み、その組合
わせがはずれないように仮止めを行う。

前記誘電体整列部材３と前記２本の光ファイバト２とを
−まとめにして加熱融着して融着部分を作る。このとき
前記誘電体整列部材３と、前記２本の光ファイバト２の
クラッド４・５を一体化させる。光ファイバト２のクラ
ッドは符号４５で示し、コアは６・７でそれぞれ示しで
ある。

その後、光ファイバト２の一方の端子１ａからほぼ単色
となる光を入射させ、反対側の二つの端子１ｂ・２ｂか
ら、出射光をモニターし、所望の分岐比が得られるまで
、前記融着部分を加熱しながら光ファイバト２を把持し
ているステージを移動させ延伸を行う。

第２図は融着延伸前の整列工程での横断面図を示す。誘
電体整列部材３は光ファイバト２を挾み込んだときちょ
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１１に片寄らせて設ける。このため、整列
部材３と光ファイバト２は一体的に融着させることがで
きる。

第３図は融着延伸後の状態を示す断面図である。

誘電体整列部材３は光ファイバト２のクラッド４・５と
同等の材料を用いているため、整列部材３とクラッド４
・５は一体となっている。

このようにして作製された光ファイバカップラはその分
岐比の波長依存性を低減することができる。その理由を
次に説明する。

第２図に示すように、前記誘電体整列部材３の外形の中
心と２本の光ファイバト２を受けて整列させる半割り状
受け入れ溝８・９の位置とをずらせておくことにより、
融着延伸後のウェスト部分１０においてもコア６・７に
対してクラッド４・５が非対称に存在するようにできる
。

ウェスト部分１０においてはコア６・７の直径はかなり
小さくなっており、光のエネルギーはクラッド４・５中
に染みだして伝わっていくため、光の電磁界はクラッド
４・５の外形にも影響を受ける。このため、コア６・７
に対してクラッド４・５が非対称に存在すると二つのコ
ア６・７の電磁界の形が異なり、不完全結合が実現され
る。不完全結合とは二つの全く同じではない導波路が分
布結合をするときに、光のエネルギーが完全には移り合
わない状態をいい、このとき適当に非対称性を作ること
により、光分岐結合器の分岐比の波長依存性を低減させ
ることができる。第４図に示すように、波長が変わって
も分岐比が殆ど変わらないことが示されている。

「発明の効果」 本発明は整列部材を用いているために融着工程が容易に
かつ短時間で行え、また、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。

本発明は、誘電体整列部材の外形とその中に取り込まれ
る光ファイバとが偏心しているために作製される光ファ
イバカップラは不完全結合を示し、分岐比の波長依存性
は低減される。また、偏心の度合は誘電体整列部材の形
状によって決まるので分岐比の波長依存性のコントロー
ルが容易にかつ再現性よくできる。

また、本発明は、波長と分岐比との関係を示す第４図と
、従来の波長と分岐比との関係を示す第６図とを比較す
れば分かるように、分岐比の波長依存性を低減した光フ
ァイバカップラを歩留まりよく作製することができる。

さらに、本発明は、誘電体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
、整列部材に溝を設けてあり、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、融着時の光ファイバの変形が少なく、不必要なコ
アの変形が殆どない。このため、導波路を伝搬する光が
放射モードに変換されることによる過剰損失の増大を避
けることができる。

本発明は、２個の部材で構成した互いに当接面を有し、
両当接面を当接させて複数の光ファイバを保持できるよ
うに、両当接面に光ファイバを平行に保持する軸方向の
半割り状の受け入れ溝を刻設し、前記受け入れ溝は当接
面に偏心させて設けているので、光ファイバカップラで
波長依存性が少なくなる光ファイバカップラの製造に適
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光ファイバカッ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、第２図は第１図
の要部の縦断面図、第３図は光ファイバを整列部材と一
体的に加熱融着し、その−体化した部分を加熱延伸した
状態の要部の軸方向縦断面図、第４図は本発明の波長と
分岐比との特性図、第５図は従来の光ファイバカップラ
の斜視図、第６図は従来の波長と分岐比との関係を示す
特性図、第７図は従来のねじった状態の光ファイバカッ
プラの斜視図である。 ■・２・・・光ファイバ ３・・・整列部材 ４・５・・・光ファイバのクラッド ６・７・・・光ファイバのコア ８・９・・・半割り状の受け入れ溝 １１・・・当接面 出願人　　京　セ　ラ　株式会社 代理人　　高　　木　　義　　輝 手続補正書（自船 １゜ ２゜ ３゜ ４゜ 事件の表示 平成２年　　特　許　願　　第２ｒ２ｔＧＳ″号発明の
名称 光ファイバカップラと 光ファイバカップラの整列部材 補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 住　所　京都市山科区東野北井）上町５番地の２２名　
称　（６６３）京　セ　ラ　株式会社代表者　伊　藤　
　謙　介

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）２本もしくは２本以上の光ファイバと、それらを
   整列させかつファイバ間の隙間を埋める整列部材とから
   なり、前記整列部材は光ファイバのクラッドと略同一の
   屈折率を持つ材料よりなるか、もしくは、光ファイバの
   クラッドと略同一の材料よりなり、光ファイバと整列部
   材とを一体的に加熱・融着し、その一体化した部分を加
   熱・延伸してテーパ部を形成した光ファイバカップラに
   おいて、前記光ファイバは一体化した融着部において偏
   心した位置に存在することを特徴とする光ファイバカッ
   プラ。
2. （２）整列部材は光ファイバを平行に保持する軸方向の
   半割り状の受け入れ溝を有し、融着時に表面張力による
   光ファイバの変形を最小にするために、光ファイバと密
   着し、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に形成し、かつ光ファイバを一
   体化した融着部において偏心した位置に存在するように
   半割り状の受け入れ溝を整列部材に偏心させて設けたこ
   とを特徴とする請求項第１項記載の光ファイバカップラ
   。
3. （３）２個の部材で構成し、互いに当接面を有し、両当
   接面を当接させて複数の光ファイバを保持できるように
   、両当接面に光ファイバを平行に保持する軸方向の半割
   り状の受け入れ溝を刻設し、前記受け入れ溝は当接面に
   偏心させて設けたことを特徴とする光ファイバカップラ
   の整列部材。