JPH07281054A - 光ファイバー端末 - Google Patents

光ファイバー端末

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JPH07281054A
JPH07281054A JP9363394A JP9363394A JPH07281054A JP H07281054 A JPH07281054 A JP H07281054A JP 9363394 A JP9363394 A JP 9363394A JP 9363394 A JP9363394 A JP 9363394A JP H07281054 A JPH07281054 A JP H07281054A
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JP
Japan
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optical fiber
optical
fiber
end surface
coreless
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Withdrawn
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JP9363394A
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English (en)
Inventor
Takako Hayakawa
貴子 早川
Hiramichi Satou
平道 佐藤
Yoshihiro Konno
良博 今野
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Namiki Precision Jewel Co Ltd
Original Assignee
Namiki Precision Jewel Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 反射減衰量を60dB以上に抑え込み、かつ偏波
変動もなく、さらに組立,調整も容易な光ファイバー端
末を提供する。 【構成】 屈折率分布が平坦かつ光ファイバーコアAと
等しい屈折率をもつ透明体からなるコアレスファイバー
8の一方の端面Sに光ファイバーの先端を融着接続し、
コアレスファイバー8の光ファイバー接続端面Sとは反
対側の端面Tを光軸に垂直な面に対してθ=0〜6度以
内に傾斜させて戻り光干渉を防止する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信機器および光計
測装置等の広範な光学分野に適用できるものであり、光
ファイバーからの出射光を平行光に変換させる場合にお
けるレンズ面からの戻り反射光の干渉を防止した光ファ
イバー端末に関する。
【0002】
【従来の技術および課題】光通信の発達に伴って利用す
る光デバイス,光学部品等の小型化が望まれており、光
アイソレータ,光サーキュレータ,光合分波器等におい
て光ファイバーとの結合状態で小型化や構造の簡素化が
要求されている。また、近年光通信の高速・高密度シス
テムは、後方反射に対して敏感であり、又極めて狭いス
ペクトル線幅をもつ分布帰還型レーザを用いているた
め、光ファイバーの端部が高反射減衰量をもつことが要
求されるようになってきた。
【0003】一般に、両端に光ファイバーを伴うピッグ
テイル型光アイソレータの場合、図7に示すように光フ
ァイバー1から出射された光は球レンズ2もしくは屈折
率分布型レンズ3で平行光として光学デバイス4へ入射
させ、出射後に同様にして光ファイバー1へ集光するこ
とにより光学結合を行っている。
【0004】しかしながら図7に示すような従来の光学
結合系では、光ファイバーとレンズの光軸位置調整がサ
ブミクロンの範囲で調整しなければならない問題があ
り、組立装置等に費用がかかり、光ファイバーコリメー
タ製品や光ファイバー結合系を含む光学システム製品と
して高価になっていた。
【0005】また従来の構造では、図8に示すように有
機物質による屈折率整合剤5を用いて反射防止を行って
いるため、耐候性,耐熱性に欠点があった。加えて、光
デバイスの小型化の面から十分に光束の細い、例えば20
0μm以下のコリメータ光が必要とされているが、従来技
術では結合損失が大きくなるため、細くても300μm程度
のものしか実際的でなかった。
【0006】さらに、図9に示すように、ファイバー先
端に角度をつけて戻り光をカットし、屈折率分布型レン
ズと組み合わせて平行光線を取り出す方法もあるが、こ
の光学結合系でも対向するコリメータとレンズ表面が平
行で反射光を拾うことになる。このように従来の光ファ
イバーコリメータの光学系では平行端面が必ずあり、反
射減衰量が−27dB程度までしか得られなかった。
【0007】以上のような従来の光学結合系の欠点を解
決するため、近年微小ファイバーコリメータ光を形成す
る試みがなされている。Journal of Lightwave Technol
ogyVol. LT-5 No.9(1987)にはWilliam L.Emkey等による
単一モードファイバー(以下SMFという)に多モード
屈折率分布ファイバー(以下GIF)を融着し、およそ
40μmの平行光線までの微小ファイバーコリメータ光の
結合を提案しており、約3mmの空間を0.1〜1.6dBの結合
損失で光学結合が得られることを報告している。
【0008】しかしSMF+GIFを用いる構造では、
光束の拡大幅はGIFのコア直径以上には理論的に不可
能であり、50〜62.5μmが最大限界でこれ以上に大きく
とれず、3mm以上の距離では大幅な結合損失劣化を生じ
るため光学結合距離の自由度がなく、また製造工程にお
いてGIFの屈折率分布状態や波長ピッチの調整を個々
に測定しながら製作しなければならず、価格的に高価と
なり量産には不適当である。
【0009】これに対して、特開昭61-264304号には、
ケヴィン・ジョン・ワーブリックがSMF+非ドープシ
リカファイバーレンズ光学系を提案している。しかし、
この場合もレンズ部分の曲率を回折損失の理由から、レ
ンズ半径を62.5μmに制限しているため、得られる光束
は約60μm程度であり、構造的にシリカファイバー直径
の高々80%程度が限界であり、光学デバイスを挿入する
のには狭すぎる。すなわち、60μm程度の光束では逆に
細すぎてガウシァンビームを結合するのに適さない。し
たがって60〜200μmの光線をいかに実現するかが実際上
の課題となる。
【0010】本発明者は上記の欠点を解決する手段とし
て、実質的にはSMF+非ドープシリカファイバー光線
拡大部分+非ドープシリカ球レンズから構成される光学
結合用光ファイバー端末を提案した(特願平3-17022
号)。具体的な構造は、第一の光ファイバーとコア部分
の屈折率が等価で、同一外径の第二の光ファイバーを接
合することからなる。
【0011】第二の光ファイバーは、先端にその外径よ
りも大きな直径Rを有する球レンズが形成されており、
球レンズ部分を透過する段階で光束を少なくとも光ファ
イバー直径の半分以上(62.5μm)、好ましくは80μm以
上に拡大し、球レンズ曲面部から平行光束もしくは用途
に応じた出射角度をもつ光に変換する作用を示すため、
曲率半径が少なくとも200μmである集光機能付き光ファ
イバー端末を確立した。
【0012】しかしながら、実際上先端の石英部分を溶
融することにより球状に形成するために、球の形状およ
び曲率のバラツキが多く、先端部分に所望の微小レンズ
が得られない欠点があった。
【0013】本発明は、以上の通りの事情に鑑みてなさ
れたものであって、従来の欠点を改善し、反射減衰量を
60dB以上に抑え込み、かつ偏波変動もなく、さらに組
立,調整も容易な光ファイバー端末を提供することを目
的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来技術
の課題を解決する為になされたもので、実施例に対応す
る図1〜図6で説明すると、本発明による光ファイバー
端末は、屈折率分布が平坦かつ光ファイバーコアAと等
しい屈折率をもつ透明体からなるコアレスファイバー8
の一方の端面Sに光ファイバーの先端を融着接続し、コ
アレスファイバー8の光ファイバー接続端面Sとは反対
側の端面Tを、光軸に垂直な面に対してθ=0〜6度以
内に傾斜させたものである。
【0015】また、前記光ファイバー端末において、コ
アレスファイバー8の光ファイバー接続端面Sとは反対
側の端面Tに、集束用ロッドレンズ等のコリメータレン
ズ9を配置したものである。
【0016】また、前記光ファイバー端末において、コ
アレスファイバー8の光ファイバー接続端面Sとは反対
側の端面TにARコートを施して戻り光干渉を防止する
ようにしたものである。
【0017】また、前記光ファイバー端末において、コ
アレスファイバー8の光軸方向の長さLを1〜4mm以内
としたものである。
【0018】
【作用】本発明の光ファイバー端末においては、光ファ
イバー1の先端に屈折率分布が平坦かつ光ファイバーコ
アAと等しい屈折率をもつ導波路構造を持たないコアレ
スファイバー8を融着接続したことにより、光ファイバ
ーコアAから出射したビーム矢印Eがコアレスファイバ
ー8内で広がって漏洩しながら進むので、光ファイバー
コアA部への戻り光は遮断され、コアレスファイバー8
の出射端面Tの先斜角度が光軸に垂直な面に対して6度
以内と微小でも、戻り光干渉を防止でき反射減衰量が60
dB以上となる。
【0019】また、コアレスファイバー8の出射端面T
の先斜角度が光軸に垂直な面に対してθ=0〜6度以内
と傾斜量を少なくしてあるので、傾斜による偏波変動が
なく、コリメータレンズに入射させるビーム光が、光フ
ァイバーの中心軸からズレることなく、矢印G方向の調
整だけで済み、組立調整が容易で、アライメントが良好
である。
【0020】また、前記光ファイバー端末において、コ
アレスファイバー8の光ファイバー接続端面Sとは反対
側の端面TにARコートを施すことにより、リターンロ
スがより少なくなり、先斜角度をより少なくでき、コア
レスファイバー8の光軸方向長さも短くできるので、部
品コストが低くでき、光学性能,アライメントともに良
好となる。
【0021】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。図1は本発明の実施例を示す光ファイバ
ー端末とコリメータレンズの構成を示す断面図である。
図2は本発明の実施例を示すフラット型光ファイバー端
末の構成を説明する断面図である。図3は本発明の実施
例を示す先斜型光ファイバー端末の構成を説明する断面
図である。図4,図5,図6は本発明の光ファイバー端
末を使用したときのコアレスファイバー8の光軸方向の
長さLと反射減衰量(dB)の関係を示すグラフである。
【0022】本発明の光ファイバー端末は、図1,図
2,図3に示すように、コア径10μmの光ファイバー1
の先端に、屈折率分布が平坦かつ光ファイバーコアAと
等しい屈折率をもつ導波路構造を持たない径125μmほど
のロット状石英からなるコアレスファイバー8を融着接
続し、このコアレスファイバー8の光ファイバー1との
接続端面Sとは反対側の端面Tを、光軸に垂直な面に対
して、θ=0〜6度以内に傾斜するようにする。
【0023】次に、コアレスファイバー8の光ファイバ
ー接続端面Sとは反対側の端面Tに集束用ロッドレンズ
等のコリメータレンズ9を配置して、コリメータ光を出
射可能とする。
【0024】以上のような構成としたことにより、光フ
ァイバーコアAから出射したビーム矢印Eがコアレスフ
ァイバー8内で広がって漏洩しながら進むので、光ファ
イバーコアA部への戻り光は遮断され、コアレスファイ
バー8の出射端面Tの先斜角度が光軸に垂直な面に対し
て6度以内と微小でも、戻り光干渉を防止でき反射減衰
量が60dB以上となる。
【0025】また、コアレスファイバー8の出射端面T
の先斜角度が光軸に垂直な面に対してθ=0〜6度以内
と傾斜量を少なくしてあるので、傾斜による偏波変動が
なく、コリメータレンズ9に入射させるビーム光が、光
ファイバーの中心軸からズレることなく、矢印G方向へ
の調整だけで済み、組立調整が容易で、アライメントが
良好である。
【0026】また、前記光ファイバー端末において、コ
アレスファイバー8の光ファイバー接続端面Sとは反対
側の端面TにARコートを施すことにより、リターンロ
スがより少なくなり、先斜角度をより小さくでき、コア
レスファイバー8の光軸方向長さも短くできるので、部
品コストが低くでき、光学性能,アライメントともに良
好となる。
【0027】図5(a),(b),図6に、ARコート無しで
先斜角度をそれぞれθ=0゜,θ=3゜,θ=4゜にし
た本発明の光ファイバー端末を使用したときのコアレス
ファイバー8の光軸方向の長さLと反射減衰量(dB)の
関係を示すが、ARコート無しでも先斜角度θ=4゜に
すれば、コアレスファイバー8の光軸方向の長さL=約
3mmで反射減衰量60dB以上を達成できた。
【0028】また、図4(a),(b)に、ARコート有りで
先斜角度をそれぞれθ=0゜,θ=3゜にした本発明の
光ファイバー端末を使用したときのコアレスファイバー
8の光軸方向の長さLと反射減衰量(dB)の関係を示す
が、ARコート有りでは先斜角度θ=0゜でも、コアレ
スファイバー8の光軸方向の長さL=約2mmで反射減衰
量60dB以上を達成した。また、先斜角度θ=3゜では、
コアレスファイバー8の光軸方向の長さL=約1mmで反
射減衰量60dB以上を達成した。
【0029】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、本発明による
と、光ファイバーコアA部への戻り光は遮断され、コア
レスファイバー8の出射端面Tの先斜角度が光軸に対し
て6度以内と微小でも、戻り光干渉を防止でき反射減衰
量が60dB以上となる。
【0030】また、コアレスファイバー8の出射端面T
の先斜角度が小さいので、傾斜による偏波変動がなく、
コリメータレンズ9に入射させるビーム光が、光ファイ
バーの中心軸からズレることなく、組立調整が容易で、
アライメントが良好である。
【0031】また、ARコートを施すことにより、リタ
ーンロスがより少なくなり、先斜角度をより小さくで
き、コアレスファイバー8の光軸方向の長さも短くでき
るので、部品コストが低くでき、光学性能,アライメン
トともに良好となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す光ファイバー端末とコリ
メータレンズの構成を示す断面図。
【図2】本発明の実施例を示すフラット型光ファイバー
端末の構成を説明する断面図。
【図3】本発明の実施例を示す先斜型光ファイバー端末
の構成を説明する断面図。
【図4】本発明のARコート付光ファイバー端末を使用
したときのコアレスファイバー8の光軸方向の長さLと
反射減衰量(dB)の関係を示すグラフ。
【図5】本発明のARコート無し光ファイバー端末を使
用したときのコアレスファイバー8の光軸方向の長さL
と反射減衰量(dB)の関係を示すグラフ。
【図6】本発明のARコート無し光ファイバー端末を使
用したときのコアレスファイバー8の光軸方向の長さL
と反射減衰量(dB)の関係を示すグラフ。
【図7】従来の光ファイバー光学系の概略図。
【図8】従来の光コリメータファイバーの断面図。
【図9】従来の光コリメータファイバーの断面図。
【符号の説明】
1 光ファイバー 2 球レンズ 3 屈折率分布型レンズ 4 光学デバイス 5 屈折率整合剤 6 入出射面 8 コアレスファイバー 9 コリメータレンズ A 光ファイバーコア S,T 端面 L コアレスファイバーの長さ E ビーム

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 屈折率分布が平坦かつ光ファイバーコア
    と等しい屈折率をもつ透明体からなるコアレスファイバ
    ーの一方の端面に光ファイバーの先端を融着接続し、前
    記コアレスファイバーの光ファイバー接続端面とは反対
    側の端面を光軸に垂直な面に対して0〜6度以内に傾斜
    させたことを特徴とする光ファイバー端末。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の光ファイバー端末におい
    て、前記コアレスファイバーの光ファイバー接続端面と
    は反対側の端面に集束用ロッドレンズ叉はコリメータレ
    ンズを配置したことを特徴とする光ファイバー端末。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の光ファイバー端末におい
    て、前記コアレスファイバーの光ファイバー接続端面と
    は反対側の端面にARコートを施したことを特徴とする
    光ファイバー端末。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の光ファイバー端末におい
    て、前記コアレスファイバーの光軸方向の長さを1〜4
    mm以内としたことを特徴とする光ファイバー端末。
JP9363394A 1994-04-07 1994-04-07 光ファイバー端末 Withdrawn JPH07281054A (ja)

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