JPH11218616A - Optical filter - Google Patents
Optical filterInfo
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- JPH11218616A JPH11218616A JP10021293A JP2129398A JPH11218616A JP H11218616 A JPH11218616 A JP H11218616A JP 10021293 A JP10021293 A JP 10021293A JP 2129398 A JP2129398 A JP 2129398A JP H11218616 A JPH11218616 A JP H11218616A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は特定波長を選択的に
減衰させることができる光フィルタに関し、特に光軸の
煩雑な調整や、精密な加工を行わずに作製することがで
きる光フィルタに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical filter capable of selectively attenuating a specific wavelength, and more particularly to an optical filter which can be manufactured without complicated adjustment of an optical axis and without precision processing. It is.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図８は従来の光フィルタの一例を示す概
略構成図である。符号２１，２１は光ファイバであっ
て、これらの光ファイバ２１，２１は、それぞれ光ファ
イバ保持部２２，２２によって保持されている。一方、
符号２３，２３はコリメートレンズであって、これらの
コリメートレンズ２３，２３は、誘電体多層膜フィルタ
２５を間にはさんで、それぞれレンズ保持部２４，２４
によって保持されている。この光フィルタにおいて、一
方の光ファイバ２１から出力された光は、一方のコリメ
ートレンズ２３を介して誘電体多層膜フィルタ２５に入
射し、ここで特定波長の光が損失させられる。ついでこ
の特定波長が損失した光は、他方のコリメートレンズ２
３を介して他方の光ファイバ２１に入射し、出力され
る。2. Description of the Related Art FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of a conventional optical filter. Reference numerals 21 and 21 are optical fibers, and these optical fibers 21 and 21 are held by optical fiber holding units 22 and 22, respectively. on the other hand,
Reference numerals 23, 23 denote collimating lenses. These collimating lenses 23, 23 have lens holding portions 24, 24, respectively, with a dielectric multilayer filter 25 interposed therebetween.
Is held by In this optical filter, light output from one optical fiber 21 enters a dielectric multilayer filter 25 via one collimating lens 23, where light of a specific wavelength is lost. Then, the light having the specific wavelength lost is transmitted to the other collimating lens 2.
The light enters the other optical fiber 21 via 3 and is output.
【０００３】図９は従来の光フィルタの他の例を示す斜
視図であって、符号３１は入出力光ファイバ、３２は導
波路基板、３３はスリット、３４は導波路、３５は誘電
体多層膜フィルタである。導波路基板３２の導波路３４
の両端にはそれぞれ入出力光ファイバ３１，３１が接続
されている。一方、導波路基板３２の中央付近には、導
波路３４に対して斜めに、かつこの導波路３４を横切る
ように形成されたスリット３３に、誘電体多層膜フィル
タ３５が挿入され、接着、固定されている。この光フィ
ルタにおいては、一方の入出力光ファイバ３１から出力
された光が導波路３４を介して誘電体多層膜フィルタ３
５に入射し、ここで特定波長の光が損失させれられる。
そして誘電体多層膜フィルタ３５を通って特定波長が損
失した光は、他方の導波路３４から他方の入出力光ファ
イバ３１に入射し、出力される。FIG. 9 is a perspective view showing another example of a conventional optical filter. Reference numeral 31 denotes an input / output optical fiber, 32 denotes a waveguide substrate, 33 denotes a slit, 34 denotes a waveguide, and 35 denotes a dielectric multilayer. It is a membrane filter. Waveguide 34 of waveguide substrate 32
Are connected to input / output optical fibers 31, 31, respectively. On the other hand, in the vicinity of the center of the waveguide substrate 32, a dielectric multilayer filter 35 is inserted into a slit 33 formed obliquely to the waveguide 34 and crossing the waveguide 34, and is bonded and fixed. Have been. In this optical filter, light output from one input / output optical fiber 31 is transmitted through a waveguide 34 to a dielectric multilayer filter 3.
5 where light of a particular wavelength is lost.
Then, the light having the specific wavelength lost through the dielectric multilayer filter 35 enters the other input / output optical fiber 31 from the other waveguide 34 and is output.
【０００４】しかしながら、図８に示す構成の光フィル
タの製造においては、光ファイバ２１，２１、コリメー
トレンズ２３，２３、および誘電体多層膜フィルタ２５
を正確に配置して光軸を調整する必要があり、製造効率
や製品歩留まりが低かった。また図９に示す構成の光フ
ィルタの製造においては、導波路基板３２にスリット３
３を形成した後、このスリット３３に誘電体多層膜フィ
ルタ３５を挿入し、接着固定する工程があり、精密な加
工が必要であった。また、導波路３４と入出力光ファイ
バ３１との接続において、光軸の調整が面倒であるとい
う問題もあった。However, in manufacturing the optical filter having the configuration shown in FIG. 8, the optical fibers 21 and 21, the collimating lenses 23 and 23, and the dielectric multilayer filter 25 are used.
It was necessary to adjust the optical axis by accurately arranging them, and the production efficiency and product yield were low. In the manufacture of the optical filter having the configuration shown in FIG.
After the formation of No. 3, there is a step of inserting the dielectric multilayer filter 35 into the slit 33 and bonding and fixing the same, which required precise processing. In addition, there is a problem that adjustment of the optical axis in connecting the waveguide 34 and the input / output optical fiber 31 is troublesome.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記事情に鑑
みてなされたもので、光軸の煩雑な調整や、精密な加工
を行わずに作製することができる光フィルタを提供する
ことを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an optical filter which can be manufactured without complicated adjustment of the optical axis and without precision processing. And
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、第２の光ファイバの両側に、第
１の光ファイバ１と第３の光ファイバが接続されてな
り、前記第１の光ファイバと前記第３の光ファイバはシ
ングルモード光ファイバであり、前記第２の光ファイバ
はシングルモード光ファイバあるいはマルチモード光フ
ァイバであり、前記第１の光ファイバの基本モードが、
前記第２の光ファイバの基本モードに結合するととも
に、この第２の光ファイバの基本モード以外の他のモー
ドに結合し、前記第１の光ファイバの基本モードが、前
記第２の光ファイバを経由して、前記第３の光ファイバ
の基本モードに結合する光の強度が、伝搬光の波長によ
って周期的に変化するようになっていることを特徴とす
る光フィルタを提案する。本発明において光ファイバと
は、裸光ファイバ、光ファイバ素線、光ファイバ心線な
どを包含するものとする。In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a first optical fiber 1 and a third optical fiber are connected to both sides of a second optical fiber. The first optical fiber and the third optical fiber are single mode optical fibers, the second optical fiber is a single mode optical fiber or a multimode optical fiber, and the fundamental mode of the first optical fiber is
Coupled to the fundamental mode of the second optical fiber, coupled to another mode other than the fundamental mode of the second optical fiber, the fundamental mode of the first optical fiber is coupled to the second optical fiber. The present invention proposes an optical filter, wherein the intensity of light coupled to the fundamental mode of the third optical fiber changes periodically depending on the wavelength of propagating light. In the present invention, the optical fiber includes a bare optical fiber, an optical fiber, an optical fiber core, and the like.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】図１は本発明の光フィルタの構成
の一例を示したもので、図２は、この光フィルタの動作
を示す説明図である。図中符号１は第１の光ファイバで
あって、この第１の光ファイバ１は、高屈折率のコア１
ａと、このコア１ａの上に設けられたこのコア１ａより
も低屈折率のクラッド１ｂとからなる裸光ファイバ１ｃ
の上に、被覆層１ｄが設けられてなるものである。被覆
層１ｄは、光ファイバ素線とするために裸光ファイバ１
ｃの上に設けられた１次被覆と、さらにこの光ファイバ
素線を光ファイバ心線とするために、この１次被覆の上
に設けられた２次被覆とからなるものである。FIG. 1 shows an example of the configuration of an optical filter according to the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing the operation of the optical filter. In the figure, reference numeral 1 denotes a first optical fiber, and the first optical fiber 1 has a core 1 having a high refractive index.
a and a cladding 1b provided on the core 1a and having a lower refractive index than the core 1a.
Is provided with a coating layer 1d. The coating layer 1d is made of a bare optical fiber 1 to form an optical fiber.
c, and a secondary coating provided on the primary coating in order to use the optical fiber as an optical fiber core.
【０００８】第３の光ファイバ３は、例えば高屈折率の
コア３ａと、このコア３ａの上に設けられたこのコア３
ａよりも低屈折率のクラッド３ｂとからなる裸光ファイ
バ３ｃの上に、被覆層３ｄが設けられてなるものであ
る。被覆層３ｄは、光ファイバ素線とするために裸光フ
ァイバ３ｃの上に設けられた１次被覆と、さらにこの光
ファイバ素線を光ファイバ心線とするために、この１次
被覆の上に設けられた２次被覆とからなるものである。
前記第１の光ファイバ１と第３の光ファイバ３は、それ
ぞれ、その一方の端部の被覆層１ｄ，３ｄが除去されて
裸光ファイバ１ｃ，３ｃが露出した状態となっている。The third optical fiber 3 includes, for example, a core 3a having a high refractive index and the core 3a provided on the core 3a.
A coating layer 3d is provided on a bare optical fiber 3c comprising a cladding 3b having a lower refractive index than a. The coating layer 3d is composed of a primary coating provided on the bare optical fiber 3c for forming an optical fiber, and a coating on the primary coating for converting the optical fiber into an optical fiber core. And a secondary coating provided on the substrate.
The first optical fiber 1 and the third optical fiber 3 are in a state where the coating layers 1d and 3d at one ends thereof are removed and the bare optical fibers 1c and 3c are exposed.
【０００９】第２の光ファイバ２は、高屈折率のコア２
ａと、この外周に設けられた前記コア２ａよりも低屈折
率のクラッド２ｂとからなる裸光ファイバ２ｃから構成
されている。第２の光ファイバ２は、通常、裸光ファイ
バ２ｃの上に設けられている被覆層が除去されたものが
用いられる。この例においては第２の光ファイバ２全体
において被覆層が除去されているが、少なくとも第２の
光ファイバ２の両端において、裸光ファイバ２ｃが露出
されているものであってもよい。The second optical fiber 2 has a core 2 having a high refractive index.
a and a clad 2b having a lower refractive index than the core 2a provided on the outer periphery thereof. The second optical fiber 2 is usually one obtained by removing the coating layer provided on the bare optical fiber 2c. In this example, the coating layer is removed from the entire second optical fiber 2, but the bare optical fiber 2c may be exposed at least at both ends of the second optical fiber 2.
【００１０】前記裸光ファイバ１ｃ，２ｃ，３ｃは、い
ずれも純石英ガラス、あるいはフッ素、ゲルマニウムな
どのドーパントの添加によって屈折率が調整された石英
ガラスから構成されている。また被覆層１ｄ，３ｄを構
成する１次被覆は、通常紫外線硬化型樹脂、シリコーン
樹脂などからなり、２次被覆は、ナイロンなどからなる
ものである。そして、前記第１の光ファイバ１の裸光フ
ァイバ１ｃの先端と、前記第３の光ファイバ３の裸光フ
ァイバ３ｃの先端とが、前記第２の光ファイバ２の裸光
ファイバ２ｃの両端の接続部４ａ，４ｂにてそれぞれ融
着接続されて、この光フィルタが構成されている。Each of the bare optical fibers 1c, 2c and 3c is made of pure quartz glass or quartz glass whose refractive index is adjusted by adding a dopant such as fluorine or germanium. The primary coating constituting the coating layers 1d and 3d is usually made of an ultraviolet curable resin, a silicone resin or the like, and the secondary coating is made of nylon or the like. Then, the tip of the bare optical fiber 1c of the first optical fiber 1 and the tip of the bare optical fiber 3c of the third optical fiber 3 are connected to both ends of the bare optical fiber 2c of the second optical fiber 2. The optical filter is formed by fusion splicing at the connection portions 4a and 4b.
【００１１】第１の光ファイバ１はシングルモード光フ
ァイバであって、そのコア１ａを伝搬するモードは基本
モード（以下ＬＰ01モードと記す）のみである。第１の
光ファイバ１としては、シングルモード光ファイバであ
れば、１．３μｍ用シングルモード光ファイバ、分散シ
フト光ファイバ、偏波保存光ファイバなどを用いること
ができる。The first optical fiber 1 is a single mode optical fiber, and the mode propagating through the core 1a is only the fundamental mode (hereinafter, referred to as LP01 mode). If the first optical fiber 1 is a single mode optical fiber, a 1.3 μm single mode optical fiber, a dispersion shift optical fiber, a polarization maintaining optical fiber, or the like can be used.
【００１２】第２の光ファイバ２は、第１の光ファイバ
１とは異種の光ファイバ、すなわちモードの電界分布が
異なるものである。このように第１の光ファイバ１と、
この第１の光ファイバ１とは異種の光ファイバである第
２の光ファイバ２とを接続することによって、第１の光
ファイバ１のコア１ａを伝搬してきたＬＰ01モードが、
接続部４ａにおいて、第２の光ファイバ２のＬＰ01モー
ドと結合するとともに、ＬＰ01モード以外のモードのう
ち、少なくともひとつのモード（通常ＬＰ02モードと結
合しやすいので、以下便宜上ＬＰ02モードと記す）に結
合する。The second optical fiber 2 is an optical fiber of a different kind from the first optical fiber 1, that is, one having a different mode electric field distribution. Thus, the first optical fiber 1,
By connecting the first optical fiber 1 to a second optical fiber 2 which is a different kind of optical fiber, the LP01 mode propagating through the core 1a of the first optical fiber 1 becomes
At the connection section 4a, the optical fiber is coupled to the LP01 mode of the second optical fiber 2 and coupled to at least one of the modes other than the LP01 mode (hereinafter, referred to as the LP02 mode for convenience). I do.
【００１３】このＬＰ02モードは、コア２ａを伝搬する
伝搬モードのうち、基本モード以外の高次モードあって
も、クラッド２ｂを伝搬するモードであってもよい。こ
のため第２の光ファイバ２は、マルチモード光ファイバ
であってもシングルモード光ファイバであってもよい。
しかしＬＰ02モードも、コア２ａに十分に閉じこめられ
た状態で伝搬する方が、損失が小さく好ましい。したが
って、マルチモード光ファイバがより好ましい。The LP02 mode may be a higher-order mode other than the fundamental mode or a mode propagating through the clad 2b among the propagation modes propagating through the core 2a. Therefore, the second optical fiber 2 may be a multi-mode optical fiber or a single-mode optical fiber.
However, it is preferable that the LP02 mode also propagates in a state where the LP02 mode is sufficiently confined in the core 2a because the loss is small. Therefore, a multimode optical fiber is more preferable.
【００１４】第２の光ファイバ２がマルチモード光ファ
イバであれば、必然的に第１の光ファイバ１とはモード
の電界分布が異なる。マルチモード光ファイバは、ステ
ップインデックス型、グレーデッドインデックス型のい
ずれでもよい。第２の光ファイバ２としてシングルモー
ド光ファイバを用いる場合は、１．３μｍ用シングルモ
ード光ファイバ、分散シフト光ファイバ、偏波保存光フ
ァイバなどのうち、前記第１の光ファイバ１とは異なる
ものを用いると、必然的に第１の光ファイバ１とはモー
ドの電界分布が異なるものとなる。また、１．３μｍ用
シングルモード光ファイバ、分散シフト光ファイバ、偏
波保存光ファイバなどから選ばれる同様のものであって
も、例えばコア径あるいはモードフィールド径が異なる
と、モードの電界分布が異なる。効果は小さくなるが、
このようなものを第１の光ファイバ１と第２の光ファイ
バ２として用いることもできる。If the second optical fiber 2 is a multi-mode optical fiber, the mode optical field distribution is necessarily different from that of the first optical fiber 1. The multimode optical fiber may be either a step index type or a graded index type. When a single-mode optical fiber is used as the second optical fiber 2, a 1.3-μm single-mode optical fiber, a dispersion-shifted optical fiber, a polarization-maintaining optical fiber, or the like, which is different from the first optical fiber 1 Inevitably, the electric field distribution of the mode is different from that of the first optical fiber 1. In addition, even if the same type is selected from a single-mode optical fiber for 1.3 μm, a dispersion-shifted optical fiber, a polarization-maintaining optical fiber, and the like, if the core diameter or the mode field diameter is different, the electric field distribution of the mode is different. . Although the effect is small,
Such a material can be used as the first optical fiber 1 and the second optical fiber 2.
【００１５】第３の光ファイバ３はシングルモード光フ
ァイバであって、第１の光ファイバ１と第３の光ファイ
バ３とは、モードの電界分布が同じ同種の光ファイバで
あっても、モードの電界分布が異なる異種の光ファイバ
であってもよい。ただし第３の光ファイバ３は、前記第
２の光ファイバ２を伝搬したＬＰ01モードとＬＰ02モー
ドの両方が、接続部４ｂにおいて、第３の光ファイバ３
のＬＰ01モードに結合するものである必要がある。すな
わち、第２の光ファイバ２と第３の光ファイバ３とは異
種の光ファイバである必要がある。The third optical fiber 3 is a single mode optical fiber, and the first optical fiber 1 and the third optical fiber 3 are of the same type even if they have the same mode electric field distribution. May be different types of optical fibers having different electric field distributions. However, both the LP01 mode and the LP02 mode propagated through the second optical fiber 2 are connected to the third optical fiber 3 at the connection portion 4b.
Must be coupled to the LP01 mode. That is, the second optical fiber 2 and the third optical fiber 3 need to be different types of optical fibers.
【００１６】以下図２を用いて光フィルタの基本的な動
作について説明する。第１の光ファイバ１に光を入射す
ると、第１の光ファイバ１のコア１ａをＬＰ01モードが
伝搬する。第１の光ファイバ１を伝搬したＬＰ01モード
は、接続部４ａにおいて第２の光ファイバ２のＬＰ01モ
ードとＬＰ02モードに結合し、分割された状態で第２の
光ファイバ２を伝搬する。ここで、例えば接続部４ａに
おける接続が、第１の光ファイバ１と第２の光ファイバ
２の、光ファイバどうしの単純な突き合わせ接続の場
合、第１の光ファイバ１のＬＰ01モードから、第２の光
ファイバ２のＬＰ01モードへ、光が結合する効率は、こ
れらの第１の光ファイバ１のＬＰ01モードと、第２の光
ファイバ２のＬＰ02モードとの、電界分布の重なり積分
によって求めることができる。また、第１の光ファイバ
１のＬＰ01モードから、第２の光ファイバ２のＬＰ02モ
ードへ、光が結合する効率も同様に、これらの第１の光
ファイバ１のＬＰ01モードと、第２の光ファイバ２のＬ
Ｐ02モードとの、電界分布の重なり積分によって求める
ことができる。ここで、前記電界分布の重なり積分と
は、それぞれのモードの電界分布をかけ合わせて、接続
面全体にわたって積分を行うことである。それぞれのモ
ードに、そのモード自身をかけ合わせて重なり積分を行
った場合の積分の結果を、１．０に規格化した場合、接
続点（接続部４ａ）におけるモード間の結合効率は、重
なり積分の結果そのものとなる。例えば、第１の光ファ
イバ１のＬＰ01モードの規格化された電界分布と、第２
の光ファイバ２のＬＰ01モードの規格化された電界分布
との、重なり積分の結果が０．８の場合、第１の光ファ
イバ１のＬＰ01モードと、第２の光ファイバ２のＬＰ01
モードとの結合効率は８０％である。ついで接続部４ｂ
において、第２の光ファイバ２を伝搬したＬＰ01モード
は、第３の光ファイバ３のＬＰ01モードと、ＬＰ02モー
ドに結合する。同様に、第２の光ファイバ２を伝搬した
ＬＰ02モードは、第３の光ファイバ３のＬＰ01モード
と、ＬＰ02モードに結合する。The basic operation of the optical filter will be described below with reference to FIG. When light enters the first optical fiber 1, the LP01 mode propagates through the core 1a of the first optical fiber 1. The LP01 mode that has propagated through the first optical fiber 1 is coupled to the LP01 mode and the LP02 mode of the second optical fiber 2 at the connection portion 4a, and propagates through the second optical fiber 2 in a split state. Here, for example, when the connection at the connection portion 4a is a simple butting connection between the first optical fiber 1 and the second optical fiber 2 between the optical fibers, the LP01 mode of the first optical fiber 1 is switched to the second The efficiency with which light is coupled to the LP01 mode of the optical fiber 2 can be determined by the overlap integral of the electric field distribution of the LP01 mode of the first optical fiber 1 and the LP02 mode of the second optical fiber 2. it can. Similarly, the efficiency of light coupling from the LP01 mode of the first optical fiber 1 to the LP02 mode of the second optical fiber 2 is similar to the LP01 mode of the first optical fiber 1 and the second light. L of fiber 2
It can be obtained by the overlap integral of the electric field distribution with the P02 mode. Here, the overlap integral of the electric field distribution is to perform integration over the entire connection surface by multiplying the electric field distribution of each mode. When the integration result obtained by multiplying each mode by the mode itself and performing the overlap integration is normalized to 1.0, the coupling efficiency between the modes at the connection point (connection portion 4a) becomes the overlap integration. Is the result itself. For example, the standardized electric field distribution of the LP01 mode of the first optical fiber 1 and the second
When the result of the overlap integral with the normalized electric field distribution of the LP01 mode of the optical fiber 2 is 0.8, the LP01 mode of the first optical fiber 1 and the LP01 mode of the second optical fiber 2
The coupling efficiency with the mode is 80%. Next, the connecting portion 4b
, The LP01 mode propagated through the second optical fiber 2 is coupled to the LP01 mode and the LP02 mode of the third optical fiber 3. Similarly, the LP02 mode propagated through the second optical fiber 2 is coupled to the LP01 mode and the LP02 mode of the third optical fiber 3.
【００１７】このとき、第２の光ファイバ２を伝搬した
ＬＰ02モードの光のほとんどが、第３の光ファイバ３の
ＬＰ01モードに結合すれば、第１の光ファイバ１を伝搬
したＬＰ01モードの光を、第３の光ファイバ３から少な
い損失で出力させることができる。すなわち第１の光フ
ァイバ１のＬＰ01モードの光の強度と、第３の光ファイ
バ３から出力されるＬＰ01モードの光の強度との差が小
さくなる。At this time, if most of the LP02 mode light propagating through the second optical fiber 2 is coupled to the LP01 mode of the third optical fiber 3, the LP01 mode light propagating through the first optical fiber 1 is transmitted. Can be output from the third optical fiber 3 with a small loss. That is, the difference between the intensity of the LP01 mode light of the first optical fiber 1 and the intensity of the LP01 mode light output from the third optical fiber 3 is reduced.
【００１８】これに対して第２の光ファイバ２を伝搬し
たＬＰ02モードの光のほとんどが、第３の光ファイバ３
のＬＰ01モードに結合しなければ、第１の光ファイバ１
を伝搬したＬＰ01モードの光を、第３の光ファイバ３か
ら大きい損失で出力させることができる。すなわち第１
の光ファイバ１のＬＰ01モードの光の強度と、第３の光
ファイバ３から出力されるＬＰ01モードの光の強度との
差が大きくなる。On the other hand, most of the LP02 mode light transmitted through the second optical fiber 2 is transmitted to the third optical fiber 3.
Of the first optical fiber 1
Can be output from the third optical fiber 3 with a large loss. That is, the first
The difference between the intensity of the LP01 mode light of the optical fiber 1 and the intensity of the LP01 mode light output from the third optical fiber 3 increases.
【００１９】さらに、前記第１の光ファイバ１のＬＰ01
モードの光の強度と、第３の光ファイバ３のＬＰ01モー
ドの光の強度との差には、波長依存性がある。すなわち
接続部４ｂにおいて、第２の光ファイバ２のＬＰ01モー
ドから第３の光ファイバ３のＬＰ01モードに結合する光
の位相と、第２の光ファイバ２のＬＰ02モードから第３
の光ファイバ３のＬＰ01モードに結合する光の位相とが
一致し、これらの間の差（以下、位相差と記す）がなけ
れば、第２の光ファイバ２のＬＰ02モードの光のほとん
どが、第３の光ファイバ３のＬＰ01モードに結合する。
一方、前記位相差が半波長存在する場合、第２の光ファ
イバ２のＬＰ02モードの光のほとんどは、第３の光ファ
イバ３のＬＰ01モードに結合しない。そして前記位相差
は波長依存性があり、波長の変化に対応して周期的に変
化する。この結果、この光フィルタの波長−透過損失特
性においては、伝搬光の波長の変化に対応して、周期的
な透過損失の増加と低下が繰り返される。Further, LP01 of the first optical fiber 1
The difference between the mode light intensity and the LP01 mode light intensity of the third optical fiber 3 has wavelength dependency. That is, at the connection part 4b, the phase of light coupled from the LP01 mode of the second optical fiber 2 to the LP01 mode of the third optical fiber 3 and the third phase from the LP02 mode of the second optical fiber 2 to the third
If the phase of light coupled to the LP01 mode of the optical fiber 3 of the second optical fiber 3 matches, and if there is no difference between them (hereinafter, referred to as phase difference), most of the light of the LP02 mode of the second optical fiber 2 will be The third optical fiber 3 is coupled to the LP01 mode.
On the other hand, when the phase difference has a half wavelength, most of the light in the LP02 mode of the second optical fiber 2 is not coupled to the LP01 mode of the third optical fiber 3. The phase difference has wavelength dependence, and changes periodically in response to a change in wavelength. As a result, in the wavelength-transmission loss characteristic of the optical filter, the periodic increase and decrease of the transmission loss are repeated in response to the change in the wavelength of the propagating light.
【００２０】通常、第１の光ファイバ１のＬＰ01モード
は、第２の光ファイバ２のＬＰ01モード以外に、最低次
付近の高次モードの中の、第１の光ファイバ１のＬＰ01
モードに近い電界分布を有するＬＰ02モードに結合しや
すい。モードの電界分布は、光ファイバのコア径または
モードフィールド径、屈折率差などによって変化する。
したがって厳密には、第１の光ファイバ１のＬＰ01モー
ドは、第２の光ファイバ２のＬＰ01モードとＬＰ02モー
ドの他に、ＬＰ02モード以外の高次の伝搬モードや、ク
ラッド２ｂから外部に放射される放射モードにも結合す
る。また第２の光ファイバ２のＬＰ01モードは、第３の
光ファイバ３のＬＰ02モード以外の高次の伝搬モード
や、クラッド３ｂから外部に放射される放射モードにも
結合する。第２の光ファイバ２のＬＰ02モードは、第３
の光ファイバ３のＬＰ02モード以外の高次の伝搬モード
や、クラッド３ｂから外部に放射される放射モードに結
合する。しかし、ＬＰ02モード以外の高次の伝搬モード
や、クラッド２ｂ，３ｂから外部に放射される放射モー
ドへの結合も考慮すると、モード結合関係が複雑にな
る。このためここではＬＰ01モードとＬＰ02モードに限
定して説明している。Normally, in addition to the LP01 mode of the second optical fiber 2, the LP01 mode of the first optical fiber 1 is the LP01 mode of the first optical fiber 1 among the higher-order modes near the lowest order.
It is easy to couple to the LP02 mode having an electric field distribution close to the mode. The electric field distribution of the mode changes depending on the core diameter or mode field diameter of the optical fiber, the refractive index difference, and the like.
Therefore, strictly speaking, in addition to the LP01 mode and the LP02 mode of the second optical fiber 2, the LP01 mode of the first optical fiber 1 is radiated outside from the cladding 2b or a higher-order propagation mode other than the LP02 mode. Radiation mode. Further, the LP01 mode of the second optical fiber 2 is coupled to a higher-order propagation mode other than the LP02 mode of the third optical fiber 3 and a radiation mode radiated outside from the cladding 3b. The LP02 mode of the second optical fiber 2 is the third
The optical fiber 3 is coupled to a higher-order propagation mode other than the LP02 mode and a radiation mode radiated from the cladding 3b to the outside. However, the mode coupling relationship becomes complicated in consideration of coupling to higher-order propagation modes other than the LP02 mode and radiation modes radiated from the claddings 2b and 3b to the outside. Therefore, the description is limited to the LP01 mode and the LP02 mode.
【００２１】実際の光フィルタにおいても、ＬＰ01モー
ドとＬＰ02モード以外のモードについてはほとんど無視
できると設計が容易である。したがって第２の光ファイ
バ２は、第１の光ファイバ１のＬＰ01モードが、第２の
光ファイバ２のＬＰ02モード以外の高次の伝搬モード、
あるいはクラッド２ｂから外部に放射される放射モード
に結合しないものであると好ましい。このため第２の光
ファイバ２がマルチモード光ファイバの場合は、ＬＰ02
モード以外の高次のモードが、コア２ａを伝搬しないも
のであると好ましい。第２の光ファイバ２がマルチモー
ド光ファイバの場合は、コア２ａの外径の調整などによ
って、コア２ａを伝搬するモードを選択することができ
る。In an actual optical filter, it is easy to design if modes other than the LP01 mode and the LP02 mode can be almost ignored. Therefore, the second optical fiber 2 is configured such that the LP01 mode of the first optical fiber 1 is a higher-order propagation mode other than the LP02 mode of the second optical fiber 2,
Alternatively, it is preferable that the material does not couple to the radiation mode radiated from the cladding 2b to the outside. Therefore, when the second optical fiber 2 is a multimode optical fiber, LP02
It is preferable that a higher-order mode other than the mode does not propagate through the core 2a. When the second optical fiber 2 is a multi-mode optical fiber, a mode that propagates through the core 2a can be selected by adjusting the outer diameter of the core 2a.
【００２２】第２の光ファイバ２がシングルモード光フ
ァイバの場合は、ＬＰ02モード以外のモードが、クラッ
ド２ｂを伝搬しにくいものであると好ましい。When the second optical fiber 2 is a single mode optical fiber, it is preferable that modes other than the LP02 mode do not easily propagate through the cladding 2b.
【００２３】以下、数式を用いてさらに詳細に説明す
る。第１の光ファイバ１を伝搬するＬＰ01モードの電界
は、以下の式（１）で表される。Hereinafter, a more detailed description will be given using mathematical expressions. The LP01 mode electric field propagating through the first optical fiber 1 is represented by the following equation (1).
【００２４】[0024]
【数１】 (Equation 1)
【００２５】前記式（１）において、Ａは電界の振幅、
ωは光の周波数、ｔは時間、βiは第１の光ファイバ１
のＬＰ01モードの伝搬定数である。ここで、第１の光フ
ァイバ１のＬＰ01モードと第２の光ファイバ２のＬＰ01
モードとの結合効率をａ1、結合時の位相のずれをφ1、
第２の光ファイバ２のＬＰ01モードの伝搬定数をβ01と
したとき、第２の光ファイバ２のＬＰ01モードの電界
は、以下の式（２）で表される。In the above equation (1), A is the amplitude of the electric field,
ω is the frequency of light, t is time, βi is the first optical fiber 1
Of the LP01 mode of FIG. Here, the LP01 mode of the first optical fiber 1 and the LP01 mode of the second optical fiber 2
The coupling efficiency with the mode is a1, the phase shift during coupling is φ1,
When the propagation constant of the LP01 mode of the second optical fiber 2 is β01, the electric field of the LP01 mode of the second optical fiber 2 is represented by the following equation (2).
【００２６】[0026]
【数２】 (Equation 2)
【００２７】また、第１の光ファイバ１のＬＰ01モード
と第２の光ファイバ２のＬＰ02モードとの結合効率をａ
2とし、結合時の位相のずれをφ2、第２の光ファイバ２
のＬＰ02モードの伝搬定数をβ02としたとき、第２の光
ファイバ２のＬＰ02モードの電界は、以下の式（３）で
表される。The coupling efficiency between the LP01 mode of the first optical fiber 1 and the LP02 mode of the second optical fiber 2 is represented by a
2, the phase shift at the time of coupling is φ2, and the second optical fiber 2
When the propagation constant of the LP02 mode is β02, the electric field of the second optical fiber 2 in the LP02 mode is expressed by the following equation (3).
【００２８】[0028]
【数３】 (Equation 3)
【００２９】ついで、第２の光ファイバ２のＬＰ01モー
ドから第３の光ファイバ３のＬＰ01モードに結合する光
の電界は、以下の式（４）で表される。Next, the electric field of light coupled from the LP01 mode of the second optical fiber 2 to the LP01 mode of the third optical fiber 3 is expressed by the following equation (4).
【００３０】[0030]
【数４】 (Equation 4)
【００３１】前記式（４）において、ｂ1は第１の光フ
ァイバ１のＬＰ01モードと第２の光ファイバ２のＬＰ01
モードとの結合効率、φ3は結合時の位相のずれ、β3は
第３の光ファイバ３のＬＰ01モードの伝搬定数、Ｌは第
２の光ファイバ２の長さを表している。また第２の光フ
ァイバ２のＬＰ02モードから第３の光ファイバ３のＬＰ
02モードに結合する光の電界は、以下の式（５）で表さ
れる。In the above equation (4), b1 is the LP01 mode of the first optical fiber 1 and the LP01 mode of the second optical fiber 2.
The coupling efficiency with the mode, φ3 is the phase shift at the time of coupling, β3 is the propagation constant of the third optical fiber 3 in the LP01 mode, and L is the length of the second optical fiber 2. Further, the LP02 mode of the second optical fiber 2 is changed to the LP02 mode of the third optical fiber 3.
The electric field of light coupled to the 02 mode is represented by the following equation (5).
【００３２】[0032]
【数５】 (Equation 5)
【００３３】前記式（５）において、ｂ2は第２の光フ
ァイバ２のＬＰ02モードと第３の光ファイバ３のＬＰ01
モードとの結合効率、φ4は結合時の位相のずれを示し
ている。またここで、ΔΦを以下の式（６）のように定
義する。In the above equation (5), b2 is the LP02 mode of the second optical fiber 2 and the LP01 mode of the third optical fiber 3
The coupling efficiency with the mode, φ4, indicates the phase shift at the time of coupling. Here, ΔΦ is defined as in the following equation (6).
【００３４】[0034]
【数６】 (Equation 6)
【００３５】すると第３の光ファイバ３を伝搬するＬＰ
01モードの光の強度は、電界の自乗で表され、以下の式
（７）で表される。Then, the LP propagating through the third optical fiber 3
The light intensity of the 01 mode is represented by the square of the electric field, and is represented by the following equation (7).
【００３６】[0036]
【数７】 (Equation 7)
【００３７】したがって、第１の光ファイバ１を伝搬す
るＬＰ01モードの光の強度と、第３の光ファイバ３を伝
搬するＬＰ01モードの光の強度との比率は、第１の光フ
ァイバ１から第３の光ファイバ３への光の透過効率を表
しており、これは、以下の式（８）で表される。Therefore, the ratio of the intensity of the light in the LP01 mode propagating through the first optical fiber 1 to the intensity of the light in the LP01 mode propagating through the third optical fiber 3 is the ratio of the intensity of the light from the first optical fiber 1 3 represents the transmission efficiency of light to the optical fiber 3 and is represented by the following equation (8).
【００３８】[0038]
【数８】 (Equation 8)
【００３９】ここで、モードの実効屈折率をｎe、真空
中での光の波長をλとすると、モードの伝搬定数は、以
下の式（９）で表される。Here, assuming that the effective refractive index of the mode is ne and the wavelength of light in vacuum is λ, the propagation constant of the mode is expressed by the following equation (9).
【００４０】[0040]
【数９】 (Equation 9)
【００４１】この式（９）を、前記式（８）に代入する
と、光の透過効率は以下の式（１０）のようになる。When this equation (9) is substituted into the above equation (8), the light transmission efficiency is as shown in the following equation (10).
【００４２】[0042]
【数１０】 (Equation 10)
【００４３】この式（１０）において、ｎ01は第２の光
ファイバ２のＬＰ01モードの実効屈折率、ｎ02は第２の
光ファイバ２のＬＰ02モードの実効屈折率を示してい
る。この式（１０）の右辺の第３項は、光の透過損失を
表しており、これにより、この光ファイバの組み合わせ
は、波長λに対して周期的な透過損失変化を有するもの
であって、光フィルタとして用いることができることが
わかる。In the equation (10), n01 represents the effective refractive index of the second optical fiber 2 in the LP01 mode, and n02 represents the effective refractive index of the second optical fiber 2 in the LP02 mode. The third term on the right side of the equation (10) represents the transmission loss of light, whereby the combination of the optical fibers has a periodic transmission loss change with respect to the wavelength λ. It can be seen that it can be used as an optical filter.
【００４４】そしてこの式（１０）より、損失ピークの
波長間隔は、第２の光ファイバ２の長さＬによって決定
されることがわかる。すなわち第２の光ファイバ２の長
さＬが大きい場合には、損失ピークの波長間隔は短くな
り、第２の光ファイバ２の長さＬが小さい場合には、損
失ピークの波長間隔は長くなる。したがって、第２の光
ファイバ２の長さＬを変化させることによって、損失ピ
ークの波長間隔を調整し、光フィルタの特性を変化させ
ることができる。From this equation (10), it can be seen that the wavelength interval between the loss peaks is determined by the length L of the second optical fiber 2. That is, when the length L of the second optical fiber 2 is large, the wavelength interval of the loss peak becomes short, and when the length L of the second optical fiber 2 is small, the wavelength interval of the loss peak becomes long. . Therefore, by changing the length L of the second optical fiber 2, the wavelength interval of the loss peak can be adjusted, and the characteristics of the optical filter can be changed.
【００４５】第２の光ファイバ２の長さＬは、設計時に
設定することもできるし、光フィルタの組立前あるいは
組立後に、第２の光ファイバ２の一部あるいは全体を加
熱し、長さ方向に延伸することによって変化させること
ができる。このときの加熱温度は、一般に約１０００℃
以上とされる。また、第２の光ファイバ２全体を加熱
し、緩やかに延伸すると好ましい。The length L of the second optical fiber 2 can be set at the time of design, or before or after assembling the optical filter, a part or the whole of the second optical fiber 2 is heated and It can be changed by stretching in the direction. The heating temperature at this time is generally about 1000 ° C.
That is all. Further, it is preferable that the entire second optical fiber 2 is heated and gently stretched.
【００４６】さらに前記式（１０）より、接続部４ａ，
４ｂにおける結合効率ａ1，ａ2，ｂ1，ｂ2を調整するこ
とによって、損失ピークの大きさを調整できることがわ
かる。例えば第１の光ファイバ１と第２の光ファイバ２
との接続、あるいは第２の光ファイバ２と第３の光ファ
イバ３との接続において、融着接続の場合には、融着接
続時の加熱温度と加熱時間を調整する。Further, from the above equation (10), the connection portions 4a,
It can be seen that the magnitude of the loss peak can be adjusted by adjusting the coupling efficiencies a1, a2, b1, and b2 in 4b. For example, a first optical fiber 1 and a second optical fiber 2
In the case of fusion splicing in the connection between the second optical fiber 2 and the third optical fiber 3, the heating temperature and the heating time during the fusion splicing are adjusted.
【００４７】すなわち、第１の光ファイバ１の先端側の
被覆層１ｄを除去して裸光ファイバ１ｃを露出させ、第
３の光ファイバ３の先端側の被覆層３ｄを除去して裸光
ファイバ３ｃを露出させ、第２の光ファイバ２の裸光フ
ァイバ２ｃの両端に、それぞれ前記裸光ファイバ１ｃの
先端と裸光ファイバ３ｃの先端を当接させた状態で加熱
し、融着接続する。That is, the coating layer 1d on the distal end side of the first optical fiber 1 is removed to expose the bare optical fiber 1c, and the coating layer 3d on the distal end side of the third optical fiber 3 is removed to remove the bare optical fiber. 3c is exposed, and the ends of the bare optical fiber 1c and the bare optical fiber 3c are heated and fusion spliced to both ends of the bare optical fiber 2c of the second optical fiber 2, respectively.
【００４８】このとき、裸光ファイバ１ｃと裸光ファイ
バ２ｃとの接続部４ａ付近、あるいは裸光ファイバ２ｃ
と裸光ファイバ３ｃとの接続部４ｂ付近を加熱すると、
この加熱部分において各裸光ファイバ１ｃ，２ｃ，３ｃ
に添加されていたドーパントが拡散する。このドーパン
トの拡散によって、接続部４ａあるいは接続部４ｂ付近
における、モードフィールド径が変化し、結合効率ａ
1，ａ2，ｂ1，ｂ2を調整することができる。接続部４ａ
と接続部４ｂの融着接続時の加熱温度は、通常８００〜
２０００℃とされる。また加熱時間は１〜６０秒とされ
る。実際の作業は、光フィルタの波長−透過損失特性を
測定しながら、加熱温度、加熱時間を調整しつつ行う。At this time, the vicinity of the connection portion 4a between the bare optical fiber 1c and the bare optical fiber 2c or the bare optical fiber 2c
When heating the vicinity of the connection portion 4b between the fiber and the bare optical fiber 3c,
In this heating part, each bare optical fiber 1c, 2c, 3c
Is diffused. Due to the diffusion of the dopant, the mode field diameter near the connection portion 4a or the connection portion 4b changes, and the coupling efficiency a
1, a2, b1, b2 can be adjusted. Connection part 4a
The heating temperature at the time of fusion splicing of the connection part 4b is usually 800 to
2000 ° C. The heating time is 1 to 60 seconds. The actual operation is performed while adjusting the heating temperature and the heating time while measuring the wavelength-transmission loss characteristics of the optical filter.
【００４９】図３は、本発明の光フィルタの第１の実施
例において得られた波長−透過損失特性の関係を示すグ
ラフである。この第１の実施例において、第１の光ファ
イバ１、第３の光ファイバ３は、１．５５μｍにゼロ分
散波長を有する分散シフト光ファイバ、第２の光ファイ
バ２はマルチモード光ファイバとした。FIG. 3 is a graph showing the relationship between wavelength and transmission loss characteristics obtained in the first embodiment of the optical filter of the present invention. In the first embodiment, the first optical fiber 1 and the third optical fiber 3 are dispersion-shifted optical fibers having a zero dispersion wavelength at 1.55 μm, and the second optical fiber 2 is a multimode optical fiber. .
【００５０】第２の光ファイバ２として用いたマルチモ
ード光ファイバは、コア径１７μｍ、比屈折率差１．５
％のステップインデックス型であった。そしてこれらの
第１ないし第３の光ファイバ１，２，３を、図１に示す
ように、接続部４ａ，４ｂにて融着接続して光フィルタ
を製造した。この光フィルタにおいて、第２の光ファイ
バ２の長さＬは２０ｍｍであった。また、融着接続時
の、接続部４ａと接続部４ｂの加熱温度と加熱時間は、
いずれも約２０００℃，３秒であった。The multimode optical fiber used as the second optical fiber 2 has a core diameter of 17 μm and a relative refractive index difference of 1.5.
% Step index type. Then, as shown in FIG. 1, the first to third optical fibers 1, 2, and 3 were fusion-spliced at the connecting portions 4a and 4b to manufacture an optical filter. In this optical filter, the length L of the second optical fiber 2 was 20 mm. Further, the heating temperature and heating time of the connection portion 4a and the connection portion 4b during fusion splicing are as follows:
In each case, the temperature was about 2000 ° C. for 3 seconds.
【００５１】この第１の実施例の光フィルタにおいて
は、図３に示すように、波長λに対して、周期的な損失
ピークが生じた。このグラフにおいて、隣接する損失ピ
ークの中心波長間の間隔は２５〜３０ｎｍであった。ま
た、損失ピークの中心波長の損失値は０．８〜２．５ｄ
Ｂであった。さらに、この光フィルタの第２の光ファイ
バ２を加熱して延伸し、第２の光ファイバ２の長さＬを
２２ｍｍとして第２の実施例の光フィルタを得た。この
光フィルタの波長−透過損失特性のグラフにおいて、隣
接する損失ピークの中心波長間の間隔は２２〜２７ｎｍ
であった。したがって、第２の光ファイバ２の長さを調
整することによって光フィルタの特性を調節することが
できることが確認できた。In the optical filter of the first embodiment, as shown in FIG. 3, a periodic loss peak occurs with respect to the wavelength λ. In this graph, the interval between the center wavelengths of adjacent loss peaks was 25 to 30 nm. The loss value at the center wavelength of the loss peak is 0.8 to 2.5 d.
B. Further, the second optical fiber 2 of this optical filter was heated and stretched, and the length L of the second optical fiber 2 was set to 22 mm to obtain the optical filter of the second embodiment. In the graph of the wavelength-transmission loss characteristic of this optical filter, the interval between the center wavelengths of adjacent loss peaks is 22 to 27 nm.
Met. Therefore, it was confirmed that the characteristics of the optical filter could be adjusted by adjusting the length of the second optical fiber 2.
【００５２】また、融着接続時の、接続部４ａと接続部
４ｂの加熱温度と加熱時間を、いずれも２２００℃，４
秒とした以外は、第１の実施例と同様にして光フィルタ
を構成した。この結果、この光フィルタの波長−透過損
失特性のグラフにおいて、損失ピークの中心波長の損失
値は０．５〜２．３ｄＢであった。したがって、接続部
４ａ，４ｂにおける加熱時間、加熱温度を調節すること
によって、損失ピークの大きさを変化させることができ
ることが確認できた。In the fusion splicing, the heating temperature and the heating time of the connecting portions 4a and 4b were set to 2200 ° C.
An optical filter was constructed in the same manner as in the first embodiment except that the time was changed to seconds. As a result, in the graph of the wavelength-transmission loss characteristic of the optical filter, the loss value at the center wavelength of the loss peak was 0.5 to 2.3 dB. Therefore, it was confirmed that the magnitude of the loss peak can be changed by adjusting the heating time and the heating temperature in the connection portions 4a and 4b.
【００５３】このように本発明の光フィルタは、第１な
いし第３の光ファイバ１，２，３を接続するだけで構成
することができるので、光軸の煩雑な調整や、精密な加
工を行わずに作製することができる。また、第２の光フ
ァイバ２の長さＬによって損失ピークの波長間隔を調整
することができる。また、接続部４ａ，４ｂにおける結
合効率ａ1，ａ2，ｂ1，ｂ2を調整することによって、損
失ピークの大きさを調整することができる。したがっ
て、例えば用いる第１ないし第３の光ファイバ１，２，
３が同じであっても、前記第２の光ファイバ２の長さＬ
や接続部４ａ，４ｂにおける結合効率ａ1，ａ2，ｂ1，
ｂ2を変更することによって、異なる特性を有する様々
な光フィルタを提供することができる。また、例えば融
着接続後などの組立後においても前記第２の光ファイバ
２の長さＬや接続部４ａ，４ｂにおける結合効率ａ1，
ａ2，ｂ1，ｂ2を調整することができるので、特性の制
御が容易である。As described above, since the optical filter of the present invention can be constituted only by connecting the first to third optical fibers 1, 2, and 3, complicated adjustment of the optical axis and precise processing can be performed. It can be manufactured without performing. Further, the wavelength interval of the loss peak can be adjusted by the length L of the second optical fiber 2. Further, by adjusting the coupling efficiencies a1, a2, b1, and b2 at the connection portions 4a and 4b, the magnitude of the loss peak can be adjusted. Therefore, for example, the first to third optical fibers 1, 2, 2,
3, the length L of the second optical fiber 2
And the coupling efficiency a1, a2, b1,
By changing b2, various optical filters having different characteristics can be provided. Also, for example, after assembly such as after fusion splicing, the length L of the second optical fiber 2 and the coupling efficiencies a1,
Since a2, b1, and b2 can be adjusted, the characteristics can be easily controlled.
【００５４】また、裸光ファイバ１ｃ，２ｃ，３ｃが露
出した部分は脆弱なので、保護された状態で使用するの
が好ましい。図４（ａ）、図４（ｂ）は、図１に示す光
フィルタを保護ケースに収めた状態の一例を示すもので
あって、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は、図４
（ａ）におけるＡ−Ａで切断した断面図である。Since the exposed portions of the bare optical fibers 1c, 2c, 3c are fragile, it is preferable to use them in a protected state. 4A and 4B show an example of a state in which the optical filter shown in FIG. 1 is housed in a protective case. FIG. 4A is a plan view, and FIG. , FIG.
It is sectional drawing cut | disconnected by AA in (a).
【００５５】符号５ａは台座であって、この台座５ａは
断面半円状で、平面部５ａ’を有している。この平面部
５ａ’には、光フィルタの裸光ファイバ１ｃ，２ｃ，３
ｃが露出した部分と、被覆層１ｄ，３ｄの終端が配置さ
れ、裸光ファイバ１ｃ，２ｃ，３ｃが露出した部分の両
側付近と、被覆層１ｄ，３ｄが、それぞれ接着剤５ｃに
よって固定されている。そして、前記台座５ａの平面部
５ａ’の上から、断面半円状の中空部５ｂ’を有する蓋
５ｂがかぶせられて、外形円筒状の保護ケース５が形成
され、裸光ファイバ１ｃ，２ｃ，３ｃが露出した部分が
保護されている。前記保護ケース５の材料としては、好
ましくは石英ガラスなどが用いられるが、金属、セラミ
ックスなどを用いることもできる。Reference numeral 5a denotes a pedestal. The pedestal 5a has a semicircular cross section and has a flat portion 5a '. The bare optical fibers 1c, 2c, 3 of the optical filter are
The portion where c is exposed and the ends of the coating layers 1d and 3d are arranged, and the vicinity of both sides of the portion where the bare optical fibers 1c, 2c and 3c are exposed and the coating layers 1d and 3d are fixed by the adhesive 5c, respectively. I have. Then, a cover 5b having a hollow portion 5b 'having a semicircular cross section is covered from above the flat portion 5a' of the pedestal 5a to form a protective case 5 having a cylindrical outer shape, and the bare optical fibers 1c, 2c, The portion where 3c is exposed is protected. As a material for the protective case 5, quartz glass or the like is preferably used, but metal, ceramics, or the like can also be used.
【００５６】また、保護ケースにかわって熱収縮チュー
ブを用いることもできる。図５（ａ）、図５（ｂ）、図
５（ｃ）は、熱収縮チューブを用いて図１に示す光フィ
ルタを保護した場合の構造の一例を示すものである。図
５（ａ）、図５（ｂ）は、熱収縮チューブを加熱する前
の状態を示したもので、図５（ｃ）は熱収縮チューブを
加熱し、収縮させた後の状態を示している。以下、この
構造の作製手順を追って説明する。A heat-shrinkable tube can be used instead of the protective case. FIGS. 5A, 5B, and 5C show an example of a structure in which the optical filter shown in FIG. 1 is protected by using a heat-shrinkable tube. FIGS. 5A and 5B show a state before heating the heat-shrinkable tube, and FIG. 5C shows a state after heating and shrinking the heat-shrinkable tube. I have. Hereinafter, the manufacturing procedure of this structure will be described.
【００５７】すなわち、最初に図５（ａ）、図５（ｂ）
に示すように、裸光ファイバ１ｃ，２ｃ，３ｃが露出し
た部分と、被覆層１ｄ，３ｄの終端を、細径チューブ
（熱収縮チューブ）６ａ内に配置する。さらにこの細径
チューブ６ａを、テンションメンバ６ｂと平行に、太径
チューブ（熱収縮チューブ）６ｃ内に配置する。テンシ
ョンメンバ６ｂの長さは、前記細径チューブ６ａの長さ
と同程度とされる。太径チューブ６ｃの長さは、収縮後
に細径チューブ６ａと太径チューブ６ｃの両端を覆うこ
とができるように、細径チューブ６ａの長さよりも長く
なっている。That is, first, FIGS. 5A and 5B
As shown in (1), the exposed portions of the bare optical fibers 1c, 2c, 3c and the ends of the coating layers 1d, 3d are arranged in a small-diameter tube (heat-shrinkable tube) 6a. Further, the small-diameter tube 6a is disposed in a large-diameter tube (heat-shrinkable tube) 6c in parallel with the tension member 6b. The length of the tension member 6b is substantially equal to the length of the small-diameter tube 6a. The length of the large-diameter tube 6c is longer than the length of the small-diameter tube 6a so that both ends of the small-diameter tube 6a and the large-diameter tube 6c can be covered after contraction.
【００５８】この状態で所定の温度にまで加熱すると、
図５（ｃ）に示すよう細径チューブ６ａと太径チューブ
６ｃが収縮する。そして細径チューブ６ａの内面は、裸
光ファイバ１ｃ，２ｃ，３ｃの外面と、被覆層１ｄ，３
ｄの終端付近の外面に密着する。一方、太径チューブ６
ｃの内面は、細径チューブ６ａの外面と、テンションメ
ンバ６ｂの外面に密着する。そして、太径チューブ６ｃ
の両端は、前記細径チューブ６ａとテンションメンバ６
ｂの両端を覆うようにして、第１の光ファイバ１の被覆
層１ｄの外面と、第３の光ファイバ３の被覆層３ｄの外
面に密着した状態となる。When heated to a predetermined temperature in this state,
As shown in FIG. 5C, the small-diameter tube 6a and the large-diameter tube 6c contract. The inner surface of the small-diameter tube 6a is connected to the outer surfaces of the bare optical fibers 1c, 2c, 3c and the coating layers 1d, 3c.
Adhere to the outer surface near the end of d. On the other hand, the large-diameter tube 6
The inner surface of c is in close contact with the outer surface of the small-diameter tube 6a and the outer surface of the tension member 6b. And the large diameter tube 6c
Both ends of the small-diameter tube 6a and the tension member 6
The outer surface of the coating layer 1d of the first optical fiber 1 and the outer surface of the coating layer 3d of the third optical fiber 3 are brought into close contact with each other so as to cover both ends of b.
【００５９】前記テンションメンバ６ｂは、裸光ファイ
バ１ｃ，２ｃ，３ｃが露出した部分に曲げが付与されて
劣化するのを防ぐために設けられているもので、金属、
セラミックス、ガラスなどからなるものである。熱収縮
チューブ（細径チューブ６ａ、太径チューブ６ｃ）はポ
リエチレンなどのプラスチックからなるものであって、
通常１００〜２５０℃に加熱することによって、収縮さ
せることができるものである。The tension member 6b is provided to prevent the bare optical fibers 1c, 2c and 3c from being bent and degraded at the exposed portions, and is made of metal, metal, or the like.
It is made of ceramics, glass and the like. The heat-shrinkable tubes (small-diameter tube 6a and large-diameter tube 6c) are made of plastic such as polyethylene.
Usually, it can be contracted by heating to 100 to 250 ° C.
【００６０】上述の例においては、第１ないし第３の光
ファイバ１，２，３は、融着接続によって接続されてい
るが、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように突き合わせ
た状態で固定して、接続することもできる。図６（ａ）
は斜視図であって、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示すＢ
−Ｂで切断した断面図である。In the above example, the first to third optical fibers 1, 2, and 3 are connected by fusion splicing. However, as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), they are butted. It can also be fixed and connected. FIG. 6 (a)
FIG. 6B is a perspective view, and FIG.
It is sectional drawing cut | disconnected by -B.
【００６１】図中符号７は長方形板状の台座であって、
その上面にはＶ溝７ａが設けられている。このＶ溝７ａ
には、第１の光ファイバ１において被覆層１ｄを除去し
て露出された裸光ファイバ１ｃと、第２の光ファイバ２
の裸光ファイバ２ｃと、第３の光ファイバ３において被
覆層３ｄを除去して露出された裸光ファイバ３ｃが配置
され、これらの接続部４ａ，４ｂでそれぞれ突き合わさ
れている。そして、これらの接続部４ａ，４ｂは接着剤
７ｂによってそれぞれ固定されている。台座７の材料と
しては好ましくは石英ガラスが用いられるが、金属、セ
ラミックスなどを用いることもできる。そしてこの台座
７は、他の保護ケース内に収められて保護されるのが通
常である。保護ケースは、内部に中空部を有する外形円
筒形、直方体形などのものであり、その材料としては、
金属、セラミックス、ガラス、プラスチックなどが用い
られる。Reference numeral 7 in the drawing denotes a rectangular plate-shaped pedestal.
The upper surface is provided with a V groove 7a. This V groove 7a
A bare optical fiber 1c exposed by removing the coating layer 1d from the first optical fiber 1 and a second optical fiber 2
The bare optical fiber 2c and the bare optical fiber 3c exposed by removing the coating layer 3d from the third optical fiber 3 are arranged, and butted at the connecting portions 4a and 4b. And these connection parts 4a and 4b are each fixed by adhesive 7b. Quartz glass is preferably used as the material of the pedestal 7, but metal, ceramics and the like can also be used. The pedestal 7 is usually housed in another protective case and protected. The protective case is an external cylindrical shape having a hollow portion inside, a rectangular parallelepiped shape, and the like.
Metals, ceramics, glass, plastics and the like are used.
【００６２】また本発明の光フィルタの用途の一例とし
て、エルビウムドープ光ファイバ増幅器があげられる。
図７は従来のエルビウムドープ光ファイバ増幅器の一例
を示す概略構成図である。図中符号１１は光ファイバ
（光伝送路）１１であって、この光ファイバ１１には、
入射側から順に、エルビウムドープ光ファイバを収容し
たエルビウムドープ光ファイバ収容部１２、ＷＤＭ（波
長合分波）カプラ１３、光アイソレータ１５が設けられ
ている。前記ＷＤＭカプラ１３は入射側にひとつのポー
トを有し、出射側にふたつのポートを有している。そし
て入射側のポートと、出射側のひとつポートとが光ファ
イバ１１の途中に挿入、接続されている。一方、出射側
の他方のポートは、ポンプ光源１４に接続されている。One example of the use of the optical filter of the present invention is an erbium-doped optical fiber amplifier.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional erbium-doped optical fiber amplifier. In the figure, reference numeral 11 denotes an optical fiber (optical transmission line) 11, and this optical fiber 11 includes:
An erbium-doped optical fiber housing section 12 housing an erbium-doped optical fiber, a WDM (wavelength multiplexing / demultiplexing) coupler 13, and an optical isolator 15 are provided in this order from the incident side. The WDM coupler 13 has one port on the input side and two ports on the output side. The port on the incident side and one port on the output side are inserted and connected in the middle of the optical fiber 11. On the other hand, the other port on the emission side is connected to the pump light source 14.
【００６３】すなわち、光ファイバ１１に入射した光は
エルビウムドープ光ファイバ収容部１２を経て伝搬し、
途中でポンプ光源１４から光ファイバ１１にポンプ光が
入射され、このポンプ光はＷＤＭカプラ１３において光
ファイバ１１を進行する伝搬光と合波し、これにより増
幅された光が光ファイバ１１から出射される。光アイソ
レータ１５は、光ファイバ１１において反射をおさえ、
安定させるために設けられているものである。That is, the light incident on the optical fiber 11 propagates through the erbium-doped optical fiber housing 12,
On the way, the pump light is incident on the optical fiber 11 from the pump light source 14, and this pump light is multiplexed with the propagating light propagating through the optical fiber 11 in the WDM coupler 13, and the amplified light is emitted from the optical fiber 11. You. The optical isolator 15 suppresses reflection at the optical fiber 11,
It is provided for stabilization.
【００６４】しかし、従来のエルビウムドープ光ファイ
バ増幅器においては、利得に波長依存性があるという問
題がある。波長多重伝送を行うにおいて、波長依存性が
大きいと、波長によって利得がばらつくため不都合であ
る。このため本発明の光フィルタを、このエルビウムド
ープ光ファイバ増幅器に挿入し、利得が大きい波長範囲
の光を損失させることによって、波長−利得特性の平坦
化を図ることができる。このとき、光フィルタの挿入位
置は光ファイバ１１の入射端から出射端までの間であれ
ば特に限定するものではなく、図７に符号１１ａ，１１
ｂ，１１ｃ，１１ｄで示した挿入位置のいずれでもよ
い。However, the conventional erbium-doped optical fiber amplifier has a problem that the gain has wavelength dependence. In wavelength multiplex transmission, if the wavelength dependency is large, the gain varies depending on the wavelength, which is inconvenient. Therefore, by inserting the optical filter of the present invention into this erbium-doped optical fiber amplifier and losing light in a wavelength range where the gain is large, the wavelength-gain characteristics can be flattened. At this time, the insertion position of the optical filter is not particularly limited as long as it is between the input end and the output end of the optical fiber 11, and reference numerals 11a, 11a in FIG.
Any of the insertion positions indicated by b, 11c, and 11d may be used.
【００６５】[0065]
【発明の効果】以上説明したように本発明の光フィルタ
は、第１の光ファイバ、第２の光ファイバ、第３の光フ
ァイバを接続するだけで構成することができるので、光
軸の煩雑な調整や、精密な加工を行わずに作製すること
ができる。また、第２の光ファイバの長さによって損失
ピークの波長間隔を調整することができる。また、接続
部における結合効率を調整することによって、損失ピー
クの大きさを調整することができる。したがって、例え
ば第１の光ファイバ、第２の光ファイバ、第３の光ファ
イバが同じであっても、前記第２の光ファイバの長さや
結合効率を変更することによって、異なる特性を有する
様々な光フィルタを提供することができる。また、例え
ば融着接続後などの組立後においても前記第２の光ファ
イバの長さや接続部における結合効率を調整することが
できるので、特性の制御が容易である。As described above, the optical filter according to the present invention can be constituted only by connecting the first optical fiber, the second optical fiber, and the third optical fiber. It can be manufactured without performing any necessary adjustment or precise processing. Further, the wavelength interval of the loss peak can be adjusted by the length of the second optical fiber. Further, by adjusting the coupling efficiency at the connection portion, the magnitude of the loss peak can be adjusted. Therefore, for example, even if the first optical fiber, the second optical fiber, and the third optical fiber are the same, various characteristics having different characteristics can be obtained by changing the length and the coupling efficiency of the second optical fiber. An optical filter can be provided. Further, the length of the second optical fiber and the coupling efficiency at the connection portion can be adjusted even after assembly, for example, after fusion splicing, so that the characteristics can be easily controlled.
【図１】 本発明の光フィルタの構成の一例を示す一部
側断面図である。FIG. 1 is a partial side sectional view showing an example of the configuration of an optical filter of the present invention.
【図２】 本発明の光フィルタの動作の一例を示す説明
図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the operation of the optical filter of the present invention.
【図３】 本発明の光フィルタの第１の実施例において
得られる波長−透過損失特性の関係を示すグラフであ
る。FIG. 3 is a graph showing a wavelength-transmission loss characteristic obtained in the first embodiment of the optical filter of the present invention.
【図４】 図４（ａ）、図４（ｂ）は、図１に示す光フ
ィルタを、保護ケースに収めた状態の一例を示すもので
あって、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は、図４
（ａ）におけるＡ−Ａで切断した断面図である。4 (a) and 4 (b) show an example of a state where the optical filter shown in FIG. 1 is housed in a protective case, and FIG. 4 (a) is a plan view and FIG. FIG. 4 (b) shows FIG.
It is sectional drawing cut | disconnected by AA in (a).
【図５】 図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）は、熱
収縮チューブを用いて本発明の光フィルタを保護する場
合の構造の一例を示すものである。図５（ａ）、図５
（ｂ）は、それぞれ熱収縮チューブを加熱する前の状態
を示した斜視図と断面図で、図５（ｃ）は熱収縮チュー
ブを加熱し、収縮させた状態を示す一部側断面図であ
る。5 (a), 5 (b), and 5 (c) show an example of a structure for protecting the optical filter of the present invention using a heat-shrinkable tube. FIG. 5 (a), FIG.
5B is a perspective view and a sectional view showing a state before heating the heat-shrinkable tube, and FIG. 5C is a partial side sectional view showing a state where the heat-shrinkable tube is heated and shrunk. is there.
【図６】 図６（ａ）、図６（ｂ）は、第１の光ファイ
バないし第３の光ファイバを、突き合わせて接続した例
を示すものであって、図６（ａ）は斜視図、図６（ｂ）
は、図６（ａ）に示すＢ−Ｂで切断した断面図である。6 (a) and 6 (b) show examples in which a first optical fiber to a third optical fiber are butt-connected, and FIG. 6 (a) is a perspective view. , FIG. 6 (b)
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line BB shown in FIG.
【図７】 従来のエルビウムドープ光ファイバ増幅器の
一例を示す概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a conventional erbium-doped optical fiber amplifier.
【図８】 従来の光フィルタの一例を示す概略構成図で
ある。FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a conventional optical filter.
【図９】 従来の光フィルタの他の例を示す斜視図であ
る。FIG. 9 is a perspective view showing another example of a conventional optical filter.
１…第１の光ファイバ、１ａ…コア、１ｂ…クラッド、
１ｃ…裸光ファイバ、２…第２の光ファイバ、２ａ…コ
ア、２ｂ…クラッド、２ｃ…裸光ファイバ、３…第３の
光ファイバ、３ａ…コア、３ｂ…クラッド、３ｃ…裸光
ファイバ、３ｄ…被覆層、４ａ…接続部、４ｂ…接続
部。1 ... first optical fiber, 1a ... core, 1b ... cladding,
1c ... bare optical fiber, 2 ... second optical fiber, 2a ... core, 2b ... clad, 2c ... bare optical fiber, 3 ... third optical fiber, 3a ... core, 3b ... clad, 3c ... bare optical fiber, 3d: coating layer, 4a: connecting portion, 4b: connecting portion.
Claims (1)
ァイバ１と第３の光ファイバが接続されてなり、 前記第１の光ファイバと前記第３の光ファイバはシング
ルモード光ファイバであり、前記第２の光ファイバはシ
ングルモード光ファイバあるいはマルチモード光ファイ
バであり、 前記第１の光ファイバの基本モードが、前記第２の光フ
ァイバの基本モードに結合するとともに、この第２の光
ファイバの基本モード以外の他のモードに結合し、 前記第１の光ファイバの基本モードが、前記第２の光フ
ァイバを経由して、前記第３の光ファイバの基本モード
に結合する光の強度が、伝搬光の波長によって周期的に
変化するようになっていることを特徴とする光フィル
タ。1. A first optical fiber 1 and a third optical fiber are connected to both sides of a second optical fiber, wherein the first optical fiber and the third optical fiber are single mode optical fibers. Wherein the second optical fiber is a single mode optical fiber or a multimode optical fiber, and the fundamental mode of the first optical fiber is coupled to the fundamental mode of the second optical fiber, Light coupled to another mode other than the fundamental mode of the optical fiber, wherein the fundamental mode of the first optical fiber is coupled to the fundamental mode of the third optical fiber via the second optical fiber. Wherein the intensity of the optical filter periodically changes depending on the wavelength of the propagating light.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10021293A JPH11218616A (en) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | Optical filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10021293A JPH11218616A (en) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | Optical filter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11218616A true JPH11218616A (en) | 1999-08-10 |
Family
ID=12051106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10021293A Pending JPH11218616A (en) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | Optical filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11218616A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008511872A (en) * | 2004-08-31 | 2008-04-17 | アイゲンライト・コーポレイション | Broadband optical fiber tap |
-
1998
- 1998-02-02 JP JP10021293A patent/JPH11218616A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008511872A (en) * | 2004-08-31 | 2008-04-17 | アイゲンライト・コーポレイション | Broadband optical fiber tap |
| JP4801072B2 (en) * | 2004-08-31 | 2011-10-26 | アイゲンライト・コーポレイション | Broadband optical fiber tap |
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