JPH0882718A - 楕円コア光ファイバのコアの真円化方法および該方法を用いた光ファイバの製造方法 - Google Patents

楕円コア光ファイバのコアの真円化方法および該方法を用いた光ファイバの製造方法

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JPH0882718A
JPH0882718A JP6220040A JP22004094A JPH0882718A JP H0882718 A JPH0882718 A JP H0882718A JP 6220040 A JP6220040 A JP 6220040A JP 22004094 A JP22004094 A JP 22004094A JP H0882718 A JPH0882718 A JP H0882718A
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JP
Japan
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core
optical fiber
elliptic
elliptic core
clad
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JP6220040A
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English (en)
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Kazuaki Yoshida
和昭 吉田
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Furukawa Electric Co Ltd
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Furukawa Electric Co Ltd
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 楕円コア光ファイバのコアを容易に真円化す
る方法とその方法を用いた光ファイバの製造方法を提供
する。 【構成】 楕円コアとそれを包含するクラッドからなる
楕円コア光ファイバを加熱し、コアを真円化する方法に
おいて、光ファイバとして楕円コアの両側に対向するよ
うに、クラッド中に長手方向の孔を設けること、およ
び、この方法を用いて一端が楕円コアを有し、他端が真
円コアを有する光ファイバを製造する。

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、光計測などの分
野に使用される楕円コア光ファイバのコアの真円化方法
と該方法を用いた光ファイバの製造方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】光通信、光計測などの分野では、光源か
らの光を効率よく光ファイバに入射するためにいろいろ
な工夫がなされている。例えば、光源として半導体レー
ザ素子がしばしば使われるが、半導体レーザ素子から発
生する光ビームは楕円形であり、そのままでは効率よく
光ファイバに入射することができない。そこで前記光ビ
ームを特殊レンズで真円化して光ファイバへ入射するこ
とが行われてる。
【0003】また、光通信、光計測などの分野で、しば
しば楕円コア光ファイバが使われる。当然のことなが
ら、このとき楕円コア光ファイバと真円コア光ファイバ
を効率よく接続することが要求される。しかし、コア形
状の異なる光ファイバ同志を伝送損失なしに結合するこ
とは難しい。
【0004】最近、一端が楕円コアで他端が真円コアの
光ファイバ(モードフィールド変換光ファイバ)が発表
されている。このモードフィールド変換光ファイバは、
楕円コア光ファイバと真円コア光ファイバとを融着接続
し、必要によってこの接続部を加熱してコア部のドーパ
ントを拡散させ、楕円部から真円部へコアの形状が徐々
に変化する部分を設けたものである。この光ファイバに
よって、楕円コア部から真円コア部へ伝送損失なしで光
を伝送することができれば、半導体レーザ素子からの楕
円光ビームを楕円コアに入射し、他端の真円コア光ファ
イバと効率よく結合させることができる。
【0005】しかしながら、実際には楕円コア光ファイ
バのコア部を加熱処理してコアのドーパント成分を拡散
させても楕円コアを真円化することは難しく、コアの楕
円部と真円部との間にコア形状の不連続部が生じ、光は
この不連続部で伝送損失を生じる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】先に述べたように、光
源と光ファイバ、及び楕円コア光ファイバと真円コア光
ファイバをそれぞれ効率よく接続する方法が強く要望さ
れているが、現状では満足する方法は知られていない。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決した楕円コア光ファイバのコアの真円化方法および該
方法を用いた光ファイバの製造方法を提供するもので、
楕円コアとそれを包含するクラッドからなる楕円コア光
ファイバを加熱し、コアを真円化する方法において、前
記楕円コア光ファイバに楕円コアの両側に対向するよう
に、クラッド中に長手方向の孔を設けたことを特徴とす
る楕円コア光ファイバのコアの真円化方法を第1発明と
する。なお、前記発明において、前記孔は、楕円コアの
長軸延長線上に位置していることを第2発明とする。
【0008】また、楕円コアの両側に位置するように、
クラッド中に長手方向の孔を設けた楕円コア光ファイバ
の一部分を加熱して、該加熱部の楕円コアを真円化する
ことを特徴とする第一発明を用いた、一端が楕円コアを
有し、他端が真円コアを有する光ファイバの製造方法を
第3発明とする。さらに、楕円コアの両側に位置するよ
うに、クラッド中に長手方向の孔を設けた楕円コア光フ
ァイバと真円コア光ファイバとを融着接続することを特
徴とする、一端が楕円コアを有し、他端が真円コアを有
する光ファイバの製造方法を第4発明とする。なお、本
発明における真円コアとは、真円形状にかぎらず、楕円
コアに対して、略円形状のものも含むものとする。
【0009】
【作用】光ファイバを加熱してコア部のドーパントを拡
散する技術は、TEC(Thermally-diffused expanded
core)法として知られている。本発明は一部、この技術
を用いたものである。即ち、第1、2発明のように、楕
円コアの両側に位置するように、クラッド中に長手方向
の孔を設け、前記楕円コアを加熱すると、楕円コア部の
ドーパント成分は加熱することにより熱拡散する。この
際に、ドーパント成分は、楕円コアの長軸方向には孔の
ために拡散が制限され、短軸方向には自由に拡散するこ
とができるので、楕円コアは容易に真円化する。即ち、
孔のない楕円コア光ファイバより孔のある楕円コア光フ
ァイバの方が楕円コアの真円化は容易になる。
【0010】そこで、第3発明のように、上記孔を有す
る楕円コア光ファイバの一部分を加熱して楕円コアを真
円化すると、一端が楕円コアを有し、他端が真円コアを
有する光ファイバ(モードフィールド変換光ファイバ)
を容易に製造することができる。また、第4発明のよう
に、上記楕円コア光ファイバと真円コア光ファイバとを
融着接続すると、楕円コア光ファイバの融着接続端側の
楕円コアは、融着接続時の加熱により真円化して、真円
コア光ファイバのコアと接続するので、接続部にコア形
状の不連続部が生じることがなく、伝送損失がほとんど
ないモードフィールド変換光ファイバを製造することが
できる。
【0011】
【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて本発明
を詳細に説明する。 (実施例1)図1は、本発明にかかる楕円コア光ファイ
バのコアの真円化方法に用いた楕円コア光ファイバの断
面図である。この楕円コア光ファイバ1は、クラッド2
と楕円コア3からなり、クラッド2中には長手方向に、
楕円コア3の長軸延長線上に位置する貫通孔4が2個、
楕円コア3の両側に設けられている。クラッド径は12
5μm、楕円コアは長径6μm、短径2μmである。ま
た、貫通孔径は21μm、貫通孔間隔tは8μmであ
る。クラッド2の材質は純シリカガラス、楕円コア3の
材質は酸化ゲルマニウムを含むシリカガラスであり、両
者の比屈折率差は0.35%である。なお、前記楕円コ
ア光ファイバ1のコア部はVAD法で製作した。前記楕
円コア光ファイバ1の一部分を該部分の両端を保持して
水平に静置し、前記部分の中央部を側面からバーナー径
3mmのマイクロトーチによるプロパン−酸素火炎で加
熱した。このとき、加熱幅は約4mm、加熱温度は約1
800〜2000℃であった。加熱を開始してから1分
経過後および2分経過後に加熱を中止し、加熱された部
分の中心で2本の光ファイバに切断し、これら2本の光
ファイバの加熱された部分の断面の変化を調べた。その
結果、どちらの楕円コア光ファイバ1も貫通孔4がつぶ
れて外径115μmの光ファイバとなっており、楕円形
状であったコアは、加熱1分後および2分後でそれぞれ
直径が8μmおよび14μmのほぼ真円形状となってい
た。
【0012】(実施例2)本実施例は、楕円コア光ファ
イバのクラッド外径が変化しないように加熱して、コア
を真円化した例である。楕円コア光ファイバとして、ク
ラッド径125μm、貫通孔径20μm、貫通孔間隔1
0μm、楕円コアは長径8μm、短径4μmであるもの
を用いた。なお、この楕円コア光ファイバの材質は実施
例1と同じものである。この楕円光ファイバを実施例1
と同様の方法で2分間加熱した。このとき、図2に示す
ような治具を楕円コア光ファイバ11の一端に接続し
て、楕円コア光ファイバ11の貫通孔の内部をガスで2
0mmHgに加圧した。楕円コア光ファイバ11の他端
は封じてもよく、また、同じ治具を接続してもよい。こ
こで、符号12はゴム栓、符号13はゴム管、符号14
は図示しない加圧装置への接続部である。加圧装置は、
例えばガスボンベと圧力調整器からなる。加熱後、楕円
コア光ファイバ11の加熱された部分を2本に切断し、
その断面を調べた。その結果、楕円コア光ファイバ11
の外径、貫通孔の形状はほとんど変化がなく、コアは直
径10μmのほぼ真円になっていた。上記真円化した光
ファイバを、クラッド径125μm、コアの直径9.5
μm、比屈折率差0.3%の通常の単一モード光ファイ
バと突き合わせ接続したところ、接続損失は0.6dB
であった。
【0013】(実施例3)図3は、楕円コア光ファイバ
と単一モード光ファイバを融着接続して形成したモード
フィールド変換光ファイバの縦断面図と、楕円コア光フ
ァイバおよび単一モード光ファイバのモードフィールド
パターンを示す。本実施例のモードフィールド変換光フ
ァイバ21は、実施例2で用いた楕円コア光ファイバ1
1と真円コア光ファイバ22を通常の融着接続器で接続
して形成した。接続後、同じ融着接続器上でアーク放電
を繰り返して、追加加熱を行い、モードフィールド変換
光ファイバ21とした。30回の放電後、接続損失を測
定したところ、0.5dBであり、低損失のモードフィ
ールド変換光ファイバを製作することができた。
【0014】なお、本発明で用いる孔のある楕円コア光
ファイバは、従来知られていない光ファイバであるが、
容易に製造できるので、経済的にも有利である。即ち、
先ず真円のコアとそれを包含するクラッドからなる通常
の光ファイバ用母材(第1の母材)のコアの両側に機械
的に孔を開け、所望の形状をした第2の光ファイバ用母
材とし、次に第2の母材を孔をつぶさないような条件
で、しかもある程度孔をつぶして収縮させる条件(収縮
度により楕円化度が左右される)で線引きすると、本発
明で用いる孔がある楕円コア光ファイバが製造できるか
らである。前記条件は、線引き温度、線引き速度、孔へ
の加圧、減圧条件であるが、これらは予備実験によって
容易に決めることができる。
【0015】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはない。即ち、 1)コア成分は特に制限はないが、敢えてあげるならば
酸化ゲルマニウムを含むシリカガラスが好ましい。ま
た、酸化リン、酸化チタンなど通常のコア成分を含むシ
リカガラスでもよい。クラッド成分としては、純シリカ
ガラスが好ましいが、フッ素や酸化硼素を含むシリカガ
ラスでもよい。 2)貫通孔の大きさおよび貫通孔とコアとの間隔は任意
に設定できるが、それら諸条件の値により、加熱処理
(TEC処理)時の楕円コアの真円化の程度は変化す
る。 3)貫通孔の位置は、楕円コアの短軸延長線上に位置さ
せることもできる。この場合、貫通孔がつぶれることに
より、コアが真円化する。楕円が真円になる効果は、貫
通孔が長軸延長線上にある場合と同じだが、現象の起こ
る理由は異なる。即ち、一方はTEC機構に基づくもの
であり、他方は孔がつぶれるガラスの変形に基づいてコ
アが真円化される。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、楕
円コアの両側に対向するように、クラッド中に長手方向
の孔を設けた楕円コア光ファイバのコアを加熱すること
により、楕円コアを容易に真円化することができる。ま
た、この方法で上記楕円コア光ファイバの一端のコアを
真円化した光ファイバを用いると、楕円コア光ファイバ
と真円光ファイバとを結合効率よく結合することができ
る。さらに、上記楕円コア光ファイバを真円コア光ファ
イバと融着接続すると、伝送損失がほとんどないモード
フィールド変換光ファイバを製造することができるとい
う、優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる楕円コア光ファイバのコアの真
円化方法に用いた楕円コア光ファイバの一実施例の断面
図である。
【図2】楕円コア光ファイバの貫通孔にガス圧を加える
治具の説明図である。
【図3】楕円コア光ファイバと単一モード光ファイバを
融着接続して形成した光ファイバの縦断面図と、楕円コ
ア光ファイバおよび単一モード光ファイバのモードフィ
ールドパターンを示す図である。
【符号の説明】
1、11 楕円コア光ファイバ 2 クラッド 3 楕円コア 4 貫通孔 12 ゴム栓 13 ゴム管 14 接続部 21 モードフィールド変換光ファイバ 22 真円コア光ファイバ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 楕円コアとそれを包含するクラッドから
    なる楕円コア光ファイバを加熱し、コアを真円化する方
    法において、前記楕円コア光ファイバに楕円コアの両側
    に対向するように、クラッド中に長手方向の孔を設けた
    ことを特徴とする楕円コア光ファイバのコアの真円化方
    法。
  2. 【請求項2】 前記孔は、楕円コアの長軸延長線上に位
    置していることを特徴とする請求項1記載の楕円コア光
    ファイバのコアの真円化方法。
  3. 【請求項3】 楕円コアの両側に対向するように、クラ
    ッド中に長手方向の孔を設けた楕円コア光ファイバの一
    部分を加熱して、真円化したコアを一端とすることを特
    徴とする請求項1記載の楕円コア光ファイバのコアの真
    円化方法を用いた、一端が楕円コアを有し、他端が真円
    コアを有する光ファイバの製造方法。
  4. 【請求項4】 楕円コアの両側に対向するように、クラ
    ッド中に長手方向の孔を設けた楕円コア光ファイバと真
    円コア光ファイバとを融着接続することを特徴とする一
    端が楕円コアを有し、他端が真円コアを有する光ファイ
    バの製造方法。
JP6220040A 1994-09-14 1994-09-14 楕円コア光ファイバのコアの真円化方法および該方法を用いた光ファイバの製造方法 Pending JPH0882718A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001002904A1 (fr) * 1999-06-30 2001-01-11 The Furukawa Electric Co., Ltd. Fibre optique
CN111624702A (zh) * 2020-05-10 2020-09-04 桂林电子科技大学 一种正交双轴非球面光纤微透镜
CN113740958A (zh) * 2021-08-27 2021-12-03 烽火通信科技股份有限公司 一种高模式数量且弱耦合的少模光纤

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