JP2005062477A - Optical fiber, optical component, method for manufacturing optical fiber, and method for manufacturing optical component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ファイバ軸方向に延びる孔を有する光ファイバ、光部品、及びそれらの製造方法に関する。 The present invention relates to an optical fiber having a hole extending in the fiber axial direction, an optical component, and a manufacturing method thereof.
ファイバ軸方向に延びる孔を有する光ファイバには、ホーリーファイバやフォトニック結晶ファイバと呼ばれるものがある。以下、このようなファイバ軸方向に延びる孔を有する光ファイバを微細構造光ファイバと称す。 Some optical fibers having holes extending in the fiber axis direction are called holey fibers or photonic crystal fibers. Hereinafter, an optical fiber having such a hole extending in the fiber axial direction is referred to as a microstructured optical fiber.
微細構造光ファイバにおいては、ファイバ軸方向に延びる孔に、異物や水蒸気などが入ると微細構造光ファイバで光を伝搬させた際に光損失が増大する。孔に異物や水蒸気が入ることを防止するために、例えば、特許文献1には、微細構造光ファイバの端面部を加熱溶融して封止する技術が開示されている。
しかしながら、少なくとも一方の端面部に封止部が設けられている微細構造光ファイバを含む2本の光ファイバを融着接続した光部品では、接続部における接続損失が増大していた。 However, in an optical component in which two optical fibers including a microstructured optical fiber in which a sealing portion is provided on at least one end surface portion is fusion-connected, the connection loss at the connection portion is increased.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的はファイバ軸方向に延びる孔を有する光ファイバであって接続損失を低減することができる光ファイバ、光部品、及びそれらの製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is an optical fiber having a hole extending in the fiber axis direction and capable of reducing connection loss, an optical component, and a manufacturing method thereof. Is to provide.
上記課題を解決するために、本発明に係る光ファイバは、ファイバ軸方向に延びる孔を有する光ファイバであって、一方の端面を含むファイバ軸方向に沿った一部の領域である第1領域が中実であり、第1領域に隣接しておりファイバ軸方向に沿った他の一部の領域である第2領域において、第1領域及び第2領域の境界で孔が閉じるように孔の内径が境界まで次第に減少しており、端面での波長1.55μmにおけるモードフィールド径は、孔の内径がファイバ軸方向に沿って略一定である第3領域の波長1.55μmにおけるモードフィールド径から変化していることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an optical fiber according to the present invention is an optical fiber having a hole extending in the fiber axial direction, and is a first region that is a partial region along the fiber axial direction including one end face. Is solid, and in the second region, which is adjacent to the first region and is another part of the region along the fiber axis direction, the hole is closed so that the hole is closed at the boundary between the first region and the second region. The mode field diameter at the wavelength of 1.55 μm at the end face is gradually reduced from the mode field diameter at the wavelength of 1.55 μm in the third region where the inner diameter of the hole is substantially constant along the fiber axis direction. It is characterized by changes.
この場合には、孔の内径を第1領域と第2領域との境界まで次第に変化させて、端面での波長1.55μmにおけるモードフィールド径(MFD)を変化させていることから、上記光ファイバと他の光ファイバとを接続する場合に、接続部におけるMFDの差を、端面におけるMFDを変化させていない場合に比べて小さくすることができる。また、孔の内径を次第に変化させることで、MFDの急激な変化が抑制されている。そのため、MFDミスマッチによる接続損失を低減することが可能である。 In this case, since the inner diameter of the hole is gradually changed to the boundary between the first region and the second region, and the mode field diameter (MFD) at a wavelength of 1.55 μm at the end face is changed, the above optical fiber When connecting the optical fiber to another optical fiber, the difference in MFD at the connection portion can be made smaller than when the MFD at the end face is not changed. Moreover, the rapid change of MFD is suppressed by changing the internal diameter of a hole gradually. Therefore, it is possible to reduce connection loss due to MFD mismatch.
また、本発明に係る光ファイバにおいては、第3領域の波長1.55μmにおけるモードフィールド径と、ITU−T勧告G.652で標準化された光ファイバの波長1.55μmにおけるモードフィールド径との差の絶対値をΔMFD[μm]としたとき、第2領域のファイバ軸方向の長さΔL[mm]が、
ΔL>0.077×ΔMFD−0.15・・・(式1)
で表される関係を満たすことが望ましい。
In the optical fiber according to the present invention, the mode field diameter of the third region at a wavelength of 1.55 μm, the ITU-T recommendation G. When the absolute value of the difference from the mode field diameter of the optical fiber standardized at 652 at a wavelength of 1.55 μm is ΔMFD [μm], the length ΔL [mm] in the fiber axis direction of the second region is
ΔL> 0.077 × ΔMFD−0.15 (Expression 1)
It is desirable to satisfy the relationship expressed by
この場合、微細構造光ファイバの波長1.55μmにおけるMFDは、(式1)で表される関係を満たすΔLの長さにわたって次第に変化する。そのため、微細構造光ファイバのMFDが変化している側の端面に他の光ファイバを接続した光部品に光を伝搬させた場合、接続部近傍でのファイバ軸に直交する断面における光のパワー分布が急激に変化することが抑制される。そのため、接続損失を低減することが可能である。 In this case, the MFD at the wavelength of 1.55 μm of the microstructured optical fiber gradually changes over the length of ΔL that satisfies the relationship expressed by (Expression 1). Therefore, when light is propagated to an optical component in which another optical fiber is connected to the end face of the microstructured optical fiber on which the MFD changes, the light power distribution in a cross section perpendicular to the fiber axis in the vicinity of the connecting portion Is suppressed from changing suddenly. Therefore, connection loss can be reduced.
また、本発明に係る光ファイバは、ファイバ軸方向に延びる孔を有する光ファイバであって、一方の端面を含むファイバ軸方向に沿った一部の領域である第4領域において孔の内径が端面まで次第に変化しており、端面での波長1.55μmにおけるモードフィールド径は、孔の内径がファイバ軸方向に沿って略一定である第5領域での波長1.55μmにおけるモードフィールド径から変化していることを特徴とする。 The optical fiber according to the present invention is an optical fiber having a hole extending in the fiber axis direction, and the inner diameter of the hole is an end surface in a fourth region that is a partial region along the fiber axis direction including one end surface. The mode field diameter at a wavelength of 1.55 μm at the end face changes from the mode field diameter at a wavelength of 1.55 μm in the fifth region in which the inner diameter of the hole is substantially constant along the fiber axis direction. It is characterized by.
この場合には、孔の内径を端面まで次第に変化させて、端面での波長1.55μmにおけるMFDを変化させていることから、上記光ファイバと他の光ファイバとを接続する場合に、接続部におけるMFDの差を、端面におけるMFDを変化させていない場合に比べて小さくすることができる。また、孔の内径を次第に変化させることで、MFDの急激な変化が抑制されている。そのため、MFDミスマッチによる接続損失を低減することが可能である。 In this case, since the MFD at the wavelength of 1.55 μm at the end face is changed by gradually changing the inner diameter of the hole to the end face, when connecting the optical fiber to another optical fiber, the connecting portion The difference in the MFD at can be made smaller than when the MFD at the end face is not changed. Moreover, the rapid change of MFD is suppressed by changing the internal diameter of a hole gradually. Therefore, it is possible to reduce connection loss due to MFD mismatch.
更に、本発明に係る光ファイバにおいては、第5領域の波長1.55μmにおけるモードフィールド径と、ITU −T勧告G.652で標準化された光ファイバの波長1.55μmにおけるモードフィールド径との差の絶対値をΔMFD[μm]としたとき、第4領域のファイバ軸方向の長さをΔL[mm]が、
ΔL>0.077×ΔMFD−0.15・・・(式2)
で表される関係を満たすことが望ましい。
Further, in the optical fiber according to the present invention, the mode field diameter at the wavelength of 1.55 μm in the fifth region, the ITU-T recommendation G. When the absolute value of the difference from the mode field diameter at the wavelength of 1.55 μm of the optical fiber standardized by 652 is ΔMFD [μm], the length in the fiber axis direction of the fourth region is ΔL [mm]
ΔL> 0.077 × ΔMFD−0.15 (Expression 2)
It is desirable to satisfy the relationship expressed by
この場合、微細構造光ファイバの波長1.55μmにおけるMFDは、(式2)で表される関係を満たすΔLの長さにわたって次第に変化する。そのため、微細構造光ファイバのMFDが変化している側の端面に他の光ファイバを接続した光部品に光を伝搬させた場合、接続部近傍でのファイバ軸に直交する断面における光のパワー分布が急激に変化することが抑制される。そのため、接続損失を低減することが可能である。 In this case, the MFD at the wavelength of 1.55 μm of the microstructured optical fiber gradually changes over the length of ΔL that satisfies the relationship expressed by (Expression 2). Therefore, when light is propagated to an optical component in which another optical fiber is connected to the end face of the microstructured optical fiber on which the MFD changes, the light power distribution in a cross section perpendicular to the fiber axis in the vicinity of the connecting portion Is suppressed from changing suddenly. Therefore, connection loss can be reduced.
また、本発明に係る光部品は、上述した光ファイバである第1の光ファイバと、第1の光ファイバの端面に融着接続されている第2の光ファイバとを有することを特徴とする。この場合には、第1の光ファイバと第2の光ファイバとが、第1の光ファイバが有する孔の内径が変化している側の端面で接続されているので、接続部でのMFDミスマッチを抑制することができる。 An optical component according to the present invention includes the first optical fiber that is the above-described optical fiber, and a second optical fiber that is fusion-bonded to an end face of the first optical fiber. . In this case, since the first optical fiber and the second optical fiber are connected at the end face on the side where the inner diameter of the hole of the first optical fiber is changed, the MFD mismatch at the connection portion Can be suppressed.
また、本発明に係る光部品は、(式1)を満たす上述した光ファイバである第1の光ファイバと、(式1)を満たす上述した光ファイバである第2の光ファイバとを有し、第1の光ファイバの上記第3領域における孔の内径と第2の光ファイバの上記第3領域における孔の内径とが互いに異なっており、第1の光ファイバの上記端面と第2の光ファイバの上記端面とが融着接続されていることを特徴とする。 The optical component according to the present invention includes a first optical fiber that is the above-described optical fiber that satisfies (Expression 1), and a second optical fiber that is the above-described optical fiber that satisfies (Expression 1). The inner diameter of the hole in the third region of the first optical fiber is different from the inner diameter of the hole in the third region of the second optical fiber, and the end face of the first optical fiber and the second light The end face of the fiber is fusion-connected.
この場合、第1の光ファイバ及び第2の光ファイバ夫々が有する孔の内径は、(式1)を満たすように変化しているため、第1及び第2の光ファイバのMFDは、各光ファイバの端面に向かって、ITU−T勧告G.652で標準化された光ファイバ(以下、「標準化光ファイバ」ともいう)のMFDにほぼ一致するように次第に変化している。そのため、それらの端面を突き合わせて融着接続した光部品において、接続部でのMFDミスマッチを低減することが可能である。 In this case, since the inner diameters of the holes of the first optical fiber and the second optical fiber are changed so as to satisfy (Equation 1), the MFDs of the first and second optical fibers are different from each other. Toward the end face of the fiber. The optical fiber gradually changes so as to substantially match the MFD of the optical fiber standardized at 652 (hereinafter also referred to as “standardized optical fiber”). Therefore, it is possible to reduce the MFD mismatch at the connection portion in the optical component in which those end surfaces are butted and fusion-bonded.
また、本発明に係る光部品は、(式2)を満たす上述した光ファイバである第1の光ファイバと、(式2)を満たす上述した光ファイバである第2の光ファイバとを有し、第1の光ファイバの第5領域における孔の内径と第2の光ファイバの第5領域における孔の内径が互いに異なっており、第1の光ファイバの上記端面と第2の光ファイバの上記端面とが融着接続されていることを特徴とする。 An optical component according to the present invention includes a first optical fiber that is the above-described optical fiber that satisfies (Expression 2), and a second optical fiber that is the above-described optical fiber that satisfies (Expression 2). The inner diameter of the hole in the fifth region of the first optical fiber and the inner diameter of the hole in the fifth region of the second optical fiber are different from each other, and the end face of the first optical fiber and the end of the second optical fiber are different from each other. The end face is fusion-connected.
この場合にも、第1の光ファイバ及び第2の光ファイバ夫々が有する孔の内径は、(式2)を満たすように変化しているため、第1及び第2の光ファイバのMFDは、各光ファイバの端面に向かって、標準化光ファイバのMFDにほぼ一致するように次第に変化している。そのため、それらの端面を突き合わせて融着接続した光部品において、接続部でのMFDミスマッチを低減することが可能である。 Also in this case, since the inner diameters of the holes of the first optical fiber and the second optical fiber are changed so as to satisfy (Equation 2), the MFDs of the first and second optical fibers are: It gradually changes toward the end face of each optical fiber so as to substantially match the MFD of the standardized optical fiber. Therefore, it is possible to reduce the MFD mismatch at the connection portion in the optical component in which those end faces are butted and fusion-bonded.
また、本発明に係る光ファイバの製造方法は、ファイバ軸方向に延びる孔を有する光ファイバにおいて、光ファイバの一方の端面を含むファイバ軸方向に沿った一部の領域である第1領域、及び、第1領域に隣接しておりファイバ軸方向に沿った他の一部の領域である第2領域を加熱することにより、第1領域の孔を閉じて第1領域を中実にし、第1領域及び第2領域の境界で孔を閉じるように第2領域の孔の内径を境界まで次第に減少させて、端面での波長1.55μmにおけるモードフィールド径を、孔の内径がファイバ軸方向に沿って略一定である第3領域の波長1.55μmにおけるモードフィールド径から変化させることを特徴とする。 The optical fiber manufacturing method according to the present invention includes, in an optical fiber having a hole extending in the fiber axial direction, a first region that is a partial region along the fiber axial direction including one end face of the optical fiber, and By heating the second region, which is adjacent to the first region and is another partial region along the fiber axis direction, to close the hole in the first region and to make the first region solid, The inner diameter of the hole in the second region is gradually decreased to the boundary so that the hole is closed at the boundary between the region and the second region, and the mode field diameter at the wavelength of 1.55 μm at the end face is determined. The mode field diameter of the third region, which is substantially constant, is changed from the mode field diameter at 1.55 μm.
この場合には、端面での波長1.55μmにおけるMFDを、第3領域の波長1.55μmにおけるMFDから変化させた光ファイバをファイバ軸方向に延びる孔を有する光ファイバから容易に製造することができる。 In this case, an optical fiber in which the MFD at the wavelength of 1.55 μm at the end face is changed from the MFD at the wavelength of 1.55 μm in the third region can be easily manufactured from an optical fiber having a hole extending in the fiber axis direction. it can.
更に、本発明に係る光ファイバの製造方法においては、第3領域の波長1.55μmにおけるモードフィールド径と、ITU −T勧告G.652で標準化された光ファイバの波長1.55μmにおけるモードフィールド径との差の絶対値をΔMFD[μm]としたとき、第3領域のファイバ軸方向の長さΔL[mm]が、
ΔL>0.077×ΔMFD−0.15・・・(式3)
で表される関係を満たすように孔の内径を変化させることが望ましい。
Further, in the method of manufacturing an optical fiber according to the present invention, the mode field diameter of the third region at a wavelength of 1.55 μm, the ITU-T recommendation G. When the absolute value of the difference from the mode field diameter of the optical fiber standardized at 652 at a wavelength of 1.55 μm is ΔMFD [μm], the length ΔL [mm] in the fiber axis direction of the third region is
ΔL> 0.077 × ΔMFD−0.15 (Equation 3)
It is desirable to change the inner diameter of the hole so as to satisfy the relationship expressed by:
この場合には、光ファイバの端面での波長1.55μmにおけるMFDが標準化光ファイバの波長1.55μmにおけるMFDと略一致するようにMFDが次第に変化する光ファイバを製造することが可能である。 In this case, it is possible to manufacture an optical fiber in which the MFD gradually changes so that the MFD at the wavelength of 1.55 μm on the end face of the optical fiber substantially matches the MFD at the wavelength of 1.55 μm of the standardized optical fiber.
また、本発明に係る光ファイバの製造方法は、ファイバ軸方向に延びる孔を有する光ファイバにおいて、光ファイバの一方の端面を含むファイバ軸方向に沿った一部の領域である第4領域を加熱することにより、第4領域での孔の内径を端面まで次第に変化させて、端面での波長1.55μmにおけるモードフィールド径を、孔の内径がファイバ軸方向に沿って略一定である第5領域の波長1.55μmにおけるモードフィールド径から変化させることを特徴とする。 In the optical fiber manufacturing method according to the present invention, in the optical fiber having a hole extending in the fiber axial direction, the fourth region which is a partial region along the fiber axial direction including one end face of the optical fiber is heated. Thus, the inner diameter of the hole in the fourth area is gradually changed to the end face, and the mode field diameter at the wavelength of 1.55 μm at the end face is changed to the fifth area in which the inner diameter of the hole is substantially constant along the fiber axis direction. The mode field diameter at a wavelength of 1.55 μm is changed.
この場合には、端面での波長1.55μmにおけるMFDを、第3領域の波長1.55μmにおけるMFDから変化させた光ファイバをファイバ軸方向に延びる孔を有する光ファイバから容易に製造することができる。 In this case, an optical fiber in which the MFD at the wavelength of 1.55 μm at the end face is changed from the MFD at the wavelength of 1.55 μm in the third region can be easily manufactured from an optical fiber having a hole extending in the fiber axis direction. it can.
更に、本発明に係る光ファイバの製造方法においては、第5領域の波長1.55μmにおけるモードフィールド径と、ITU −T勧告G.652で標準化された光ファイバの波長1.55μmにおけるモードフィールド径との差の絶対値をΔMFD[μm]としたとき、第4領域のファイバ軸方向の長さΔL[mm]が、
ΔL>0.077×ΔMFD−0.15・・・(式4)
で表される関係を満たすように孔の内径を変化させることが望ましい。この場合にも、光ファイバの端面での波長1.55μmにおけるMFDが標準化光ファイバの波長1.55μmにおけるMFDと略一致するようにMFDが次第に変化する光ファイバを製造することが可能である。
Furthermore, in the optical fiber manufacturing method according to the present invention, the mode field diameter of the fifth region at a wavelength of 1.55 μm, the ITU-T Recommendation G. When the absolute value of the difference from the mode field diameter at the wavelength of 1.55 μm of the optical fiber standardized at 652 is ΔMFD [μm], the length ΔL [mm] in the fiber axis direction of the fourth region is
ΔL> 0.077 × ΔMFD−0.15 (Expression 4)
It is desirable to change the inner diameter of the hole so as to satisfy the relationship expressed by: Also in this case, it is possible to manufacture an optical fiber in which the MFD gradually changes so that the MFD at the wavelength of 1.55 μm on the end face of the optical fiber substantially matches the MFD at the wavelength of 1.55 μm of the standardized optical fiber.
また、本発明に係る光部品の製造方法は、ファイバ軸方向に延びる孔を有する第1の光ファイバの端面と、中実の第2の光ファイバの端面とを突き合わせて加熱溶融して融着接続し、第1の光ファイバにおいて、端面を含むファイバ軸方向に沿った一部の領域である第1領域での孔を閉じて第1領域を中実にし、且つ、第1領域に隣接しておりファイバ軸方向に沿った他の一部の領域である第2領域において、第1領域及び第2領域の境界で孔が閉じるように孔の内径を境界まで次第に減少させて、第1の光ファイバの端面での波長1.55μmにおけるモードフィールド径を、第1の光ファイバにおける孔の内径がファイバ軸方向に沿って略一定である第3領域の波長1.55μmにおけるモードフィールド径から変化させることを特徴とする。 In addition, the method for manufacturing an optical component according to the present invention is such that the end face of the first optical fiber having a hole extending in the fiber axial direction and the end face of the solid second optical fiber are brought into contact with each other and heated to melt. In the first optical fiber, the hole in the first region which is a partial region along the fiber axial direction including the end face is closed to make the first region solid, and adjacent to the first region. In the second region, which is another partial region along the fiber axis direction, the inner diameter of the hole is gradually decreased to the boundary so that the hole is closed at the boundary between the first region and the second region, The mode field diameter at the wavelength of 1.55 μm at the end face of the optical fiber is changed from the mode field diameter at the wavelength of 1.55 μm in the third region where the inner diameter of the hole in the first optical fiber is substantially constant along the fiber axis direction. It is characterized by letting The
この場合には、第1及び第2の光ファイバを融着接続し、第1の光ファイバの端面におけるMFDを変化させることで、第1の光ファイバと第2の光ファイバとの接続部において、MFDの差が小さい光部品を製造することができる。 In this case, the first and second optical fibers are fusion-spliced, and the MFD at the end face of the first optical fiber is changed, so that the connection portion between the first optical fiber and the second optical fiber is changed. , An optical component with a small difference in MFD can be manufactured.
また、本発明に係る光部品の製造方法においては、第3領域の波長1.55μmに対するモードフィールド径と、ITU −T勧告G.652で標準化された光ファイバの波長1.55μmにおけるモードフィールド径との差の絶対値をΔMFD[μm]としたとき、第2領域のファイバ軸方向の長さΔL[mm]が、
ΔL>0.077×ΔMFD−0.15・・・(式5)
で表される関係を満たすように孔の内径を変化させることを特徴とする。
In the method of manufacturing an optical component according to the present invention, the mode field diameter for the wavelength of 1.55 μm in the third region, the ITU-T recommendation G. When the absolute value of the difference from the mode field diameter of the optical fiber standardized at 652 at a wavelength of 1.55 μm is ΔMFD [μm], the length ΔL [mm] in the fiber axis direction of the second region is
ΔL> 0.077 × ΔMFD−0.15 (Expression 5)
The inside diameter of the hole is changed so as to satisfy the relationship represented by
この場合には、光部品を構成している第1及び第2の光ファイバの接続部において、波長1.55μmにおけるMFDが標準化光ファイバの波長1.55μmのMFDと略一致するように各光ファイバのMFDが次第に変化している光部品を製造することが可能である。 In this case, each light is connected so that the MFD at the wavelength of 1.55 μm substantially matches the MFD of the wavelength of 1.55 μm of the standardized optical fiber at the connection portion of the first and second optical fibers constituting the optical component. It is possible to produce an optical component in which the MFD of the fiber is gradually changing.
本発明に係る光部品の製造方法は、ファイバ軸方向に延びる孔を有する第1の光ファイバの端面と、中実の第2の光ファイバの端面とを突き合わせて加熱溶融して融着接続し、第1の光ファイバにおいて、端面を含むファイバ軸方向に沿った一部の領域である第4領域での孔の内径を当該端面まで次第に変化させ、当該端面での波長1.55μmにおけるモードフィールド径を、孔の内径がファイバ軸方向に沿って略一定である第5領域の波長1.55μmにおけるモードフィールド径から変化させることを特徴とする。 In the method for manufacturing an optical component according to the present invention, the end face of the first optical fiber having a hole extending in the fiber axis direction and the end face of the solid second optical fiber are brought into contact with each other and heated and melted to be fusion-bonded. In the first optical fiber, the inner diameter of the hole in the fourth region, which is a partial region along the fiber axial direction including the end surface, is gradually changed to the end surface, and the mode field at the wavelength of 1.55 μm at the end surface The diameter is changed from the mode field diameter at a wavelength of 1.55 μm in the fifth region where the inner diameter of the hole is substantially constant along the fiber axis direction.
この場合にも、第1の光ファイバと第2の光ファイバとを融着接続し、第1の光ファイバの端面におけるMFDを変化させることで、第1の光ファイバと第2の光ファイバとの接続部において、MFDの差が小さい光部品を製造することができる。 Also in this case, the first optical fiber and the second optical fiber are fused and connected, and the MFD at the end face of the first optical fiber is changed, so that the first optical fiber and the second optical fiber are Thus, an optical component having a small MFD difference can be manufactured.
更に、本発明に係る光部品の製造方法においては、第5領域の波長1.55μmに対するモードフィールド径と、ITU −T勧告G.652で標準化された光ファイバの波長1.55μmにおけるモードフィールド径との差の絶対値をΔMFD[μm]としたとき、第3領域のファイバ軸方向の長さΔL[mm]が、
ΔL>0.077×ΔMFD−0.15・・・(式6)
で表される関係を満たすように孔の内径を変化させることを特徴とする。
Further, in the method of manufacturing an optical component according to the present invention, the mode field diameter for the wavelength of 1.55 μm in the fifth region, the ITU-T recommendation G. When the absolute value of the difference from the mode field diameter of the optical fiber standardized at 652 at a wavelength of 1.55 μm is ΔMFD [μm], the length ΔL [mm] in the fiber axis direction of the third region is
ΔL> 0.077 × ΔMFD−0.15 (Expression 6)
The inside diameter of the hole is changed so as to satisfy the relationship represented by
この場合にも、光部品を構成している第1及び第2の光ファイバの接続部において、波長1.55μmにおけるMFDが標準化光ファイバの波長1.55μmのMFDと略一致するように各光ファイバのMFDが次第に変化している光部品を製造することが可能である。 Also in this case, at the connecting portion of the first and second optical fibers constituting the optical component, each light is set so that the MFD at the wavelength of 1.55 μm substantially matches the MFD of the standardized optical fiber at the wavelength of 1.55 μm. It is possible to produce an optical component in which the MFD of the fiber is gradually changing.
また、本発明に係る光部品の製造方法は、ファイバ軸方向に延びる孔を有する第1の光ファイバ及び第2の光ファイバの端面同士を突き合わせて加熱溶融して融着接続し、第1及び第2の光ファイバ夫々において、端面を含むファイバ軸方向に沿った一部の領域である第1領域の孔を閉じて第1領域を中実にし、且つ、第1領域に隣接しておりファイバ軸方向に沿った他の一部の領域である第2領域において、第1領域及び第2領域の境界で孔が閉じるように孔の内径を境界まで次第に減少させて、第1及び第2の光ファイバ夫々の端面における波長1.55μmにおけるモードフィールド径を、孔の内径がファイバ軸方向に沿って略一定である領域の波長1.55μmにおけるモードフィールド径から変化させることを特徴とする。 The optical component manufacturing method according to the present invention includes a first optical fiber having a hole extending in the fiber axial direction, and end faces of the second optical fiber are brought into contact with each other, melted by heat, and fusion-bonded. In each of the second optical fibers, the first region, which is a partial region along the fiber axis direction including the end face, is closed to make the first region solid, and adjacent to the first region, the fiber In the second region, which is another partial region along the axial direction, the inner diameter of the hole is gradually decreased to the boundary so that the hole is closed at the boundary between the first region and the second region, and the first and second The mode field diameter at a wavelength of 1.55 μm at the end face of each optical fiber is changed from the mode field diameter at a wavelength of 1.55 μm in a region where the inner diameter of the hole is substantially constant along the fiber axis direction.
この場合、第1の光ファイバと第2の光ファイバとの接続部において、第1及び第2の光ファイバ夫々のMFDを変化させて、各MFDをほぼ一致させることが可能であり、接続損失が低減された光部品を製造することができる。 In this case, at the connection portion between the first optical fiber and the second optical fiber, it is possible to change the MFD of each of the first and second optical fibers so that the respective MFDs are substantially matched, resulting in a connection loss. Can be produced.
また、本発明に係る光部品の製造方法においては、第1の光ファイバにおいて、第3領域の波長1.55μmにおけるモードフィールド径と、ITU−T勧告G.652で標準化された光ファイバの波長1.55μmにおけるモードフィールド径との差の絶対値をΔMFD1[μm]とし、第2の光ファイバにおいて、第3領域の波長1.55μmにおけるモードフィールド径と、ITU−T勧告G.652で標準化された光ファイバの波長1.55μmにおけるモードフィールド径との差の絶対値をΔMFD2[μm]としたとき、第1の光ファイバにおける第2領域のファイバ軸方向の長さΔL1[mm]及び第2の光ファイバにおける第2領域のファイバ軸方向の長さΔL2[mm]夫々が、
ΔL1>0.077×ΔMFD1−0.15・・・(式7a)
ΔL2>0.077×ΔMFD2−0.15・・・(式7b)
で表される関係を満たすように第1の光ファイバ及び第2の光ファイバ夫々が有する孔の内径を変化させることが望ましい。
Further, in the method of manufacturing an optical component according to the present invention, in the first optical fiber, the mode field diameter at the wavelength of 1.55 μm in the third region and the wavelength of the optical fiber standardized by ITU-T recommendation G.652. The absolute value of the difference from the mode field diameter at 1.55 μm is ΔMFD 1 [μm]. In the second optical fiber, the mode field diameter at a wavelength of 1.55 μm in the third region, the ITU-T Recommendation G. When the absolute value of the difference from the mode field diameter at the wavelength of 1.55 μm of the optical fiber standardized by 652 is ΔMFD 2 [μm], the length ΔL 1 of the second region in the first optical fiber in the fiber axis direction [mm] and the length ΔL 2 [mm] in the fiber axial direction of the second region in the second optical fiber,
ΔL 1 > 0.077 × ΔMFD 1 −0.15 (Expression 7a)
ΔL 2 > 0.077 × ΔMFD 2 −0.15 (Expression 7b)
It is desirable to change the inner diameters of the holes of the first optical fiber and the second optical fiber so as to satisfy the relationship expressed by:
この場合には、光部品を構成している2本の微細構造光ファイバの接続部における波長1.55μmにおけるMFDが、標準化光ファイバの波長1.55μmのMFDと略一致するように、MFDが次第に変化する光部品を製造することが可能である。 In this case, the MFD is such that the MFD at the wavelength of 1.55 μm at the connecting portion of the two microstructured optical fibers constituting the optical component substantially matches the MFD at the wavelength of 1.55 μm of the standardized optical fiber. It is possible to produce gradually changing optical components.
また、本発明に係る光部品の製造方法は、ファイバ軸方向に延びる孔を有する第1の光ファイバ及び第2の光ファイバの端面同士を突き合わせて加熱溶融して融着接続し、第1及び第2の光ファイバ夫々において、端面を含むファイバ軸方向に沿った一部の領域である第4領域の孔の内径を当該端面まで次第に変化させ、当該端面における波長1.55μmにおけるモードフィールド径を、第1及び第2の光ファイバ夫々において孔の内径がファイバ軸方向に沿って略一定である第5領域の波長1.55μmにおけるモードフィールド径から変化させることを特徴とする。 The optical component manufacturing method according to the present invention includes a first optical fiber having a hole extending in the fiber axial direction, and end faces of the second optical fiber are brought into contact with each other, melted by heat, and fusion-bonded. In each of the second optical fibers, the inner diameter of the hole in the fourth region, which is a partial region along the fiber axis direction including the end surface, is gradually changed to the end surface, and the mode field diameter at the wavelength of 1.55 μm on the end surface is changed. In each of the first and second optical fibers, the inside diameter of the hole is changed from the mode field diameter at a wavelength of 1.55 μm in the fifth region where the inside diameter is substantially constant along the fiber axis direction.
この場合、第1の光ファイバと第2の光ファイバとの接続部において、第1及び第2の光ファイバ夫々のMFDを変化させて、各MFDをほぼ一致させることが可能であり、接続損失が低減された光部品を製造することができる。 In this case, at the connection portion between the first optical fiber and the second optical fiber, it is possible to change the MFD of each of the first and second optical fibers so that the respective MFDs are substantially matched, resulting in a connection loss. Can be produced.
また、本発明に係る光部品の製造方法においては、第1の光ファイバにおいて、第5領域の波長1.55μmにおけるモードフィールド径と、ITU−T勧告G.652で標準化された光ファイバの波長1.55μmにおけるモードフィールド径との差の絶対値をΔMFD1[μm]とし、第2の光ファイバにおいて、第5領域の波長1.55μmにおけるモードフィールド径と、ITU−T勧告G.652で標準化された光ファイバの波長1.55μmにおけるモードフィールド径との差の絶対値をΔMFD2[μm]としたとき、第1の光ファイバにおける第4領域のファイバ軸方向の長さΔL1[mm]及び第2の光ファイバにおける第4領域のファイバ軸方向の長さをΔL2[mm]夫々が、
ΔL1>0.077×ΔMFD1−0.15・・・(式8a)
ΔL2>0.077×ΔMFD2−0.15・・・(式8b)
で表される関係を満たすように第1の光ファイバ及び第2の光ファイバ夫々が有する孔の内径を変化させることが望ましい。
In the method for manufacturing an optical component according to the present invention, in the first optical fiber, the mode field diameter at the wavelength of 1.55 μm in the fifth region, the ITU-T recommendation G. The absolute value of the difference from the mode field diameter at the wavelength of 1.55 μm of the optical fiber standardized at 652 is ΔMFD 1 [μm], and in the second optical fiber, the mode field diameter at the wavelength of 1.55 μm in the fifth region is ITU-T Recommendation G. When the absolute value of the difference from the mode field diameter at the wavelength of 1.55 μm of the optical fiber standardized by 652 is ΔMFD 2 [μm], the length ΔL 1 of the fourth region in the first optical fiber in the fiber axis direction [mm] and the length of the fourth region of the second optical fiber in the fiber axial direction are ΔL 2 [mm],
ΔL 1 > 0.077 × ΔMFD 1 −0.15 (Equation 8a)
ΔL 2 > 0.077 × ΔMFD 2 −0.15 (Equation 8b)
It is desirable to change the inner diameters of the holes of the first optical fiber and the second optical fiber so as to satisfy the relationship expressed by:
この場合にも、第1の光ファイバと第2の光ファイバとの接続部において、第1及び第2の光ファイバ夫々のMFDを変化させて、各MFDを一致させることが可能であり、接続損失が低減された光部品を製造することができる。 Also in this case, it is possible to change the MFD of each of the first optical fiber and the second optical fiber at the connection portion between the first optical fiber and the second optical fiber so that the respective MFDs coincide with each other. An optical component with reduced loss can be manufactured.
本発明によれば、接続損失を低減することができる。 According to the present invention, connection loss can be reduced.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、以下の説明においては、同一の要素には同一の符号を用いることとし重複する説明は省略する。また、図面の寸法比率は、図示の比率に限られるものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals are used for the same elements, and redundant descriptions are omitted. Further, the dimensional ratios in the drawings are not limited to the illustrated ratios.
図1(a),(b)を参照して本実施形態の光部品の構成について説明する。図1(a)は、本実施形態の光部品1の構成を示す説明図であり、ファイバ軸を含む平面で切断した場合の断面を模式的に表している。光部品1は、微細構造光ファイバ(第1の光ファイバ)10と、光ファイバ(第2の光ファイバ)20とが融着接続されたものである。図1(b)は、光部品1を光ファイバ20と微細構造光ファイバ10とに分解した図である。図1(a),(b)から理解されるように、光部品1は光ファイバ20の端面20Aと微細構造光ファイバ10の端面10Aとを突き合わせて接続されている。
The configuration of the optical component of this embodiment will be described with reference to FIGS. Fig.1 (a) is explanatory drawing which shows the structure of the
光ファイバ20は、ITU−T勧告G.652で標準化されたシングルモード光ファイバである。光ファイバ20は中実であり、コア領域21と、それを取り囲むクラッド領域22とから構成されている。コア領域21のコア径及び屈折率夫々は、8.6μm及び1.449である。また、クラッド領域22の屈折率は1.444である。光ファイバ20のモードフィールド径(MFD)は10.6μmである。なお、以下では、ITU−T勧告G.652で標準化された光ファイバ(すなわち、光ファイバ20)を標準化光ファイバとも称す。
The
微細構造光ファイバ10は、コア領域11と、コア領域11を取り囲むクラッド領域12とから構成されている。コア領域11のコア径は、光ファイバ20のコア領域21のコア径と同じであり8.6μmである。また、コア領域11の屈折率は、光ファイバ20のコア領域21の屈折率と同じ1.449である。クラッド領域12には、ファイバ軸方向に延びる孔H1がファイバ軸に直交する断面において複数形成されている。複数の孔H1の内径は全て同じである。図1(a),(b)では、簡単のために2つの孔H1を示している。クラッド領域12の屈折率は、1.444である。
The microstructured
また、微細構造光ファイバ10は、端面10Aを含むファイバ軸方向に沿った一部の領域である第1領域α1、その第1領域α1に隣接しておりファイバ軸方向に沿った他の一部の領域である第2領域α2、及び第2領域α2に隣接しており孔H1の内径がファイバ軸方向にほぼ一定である第3領域α3を含んで構成されている。なお、第3領域α3における孔H1の内径はD1[mm]である。
The microstructured
図1(a)を参照すると、第1領域α1に孔H1は形成されておらず、第1領域α1は中実となっている。第1領域α1のコア領域11の屈折率及びクラッド領域12の屈折率並びにコア径夫々は、光ファイバ20のコア領域21の屈折率及びクラッド領域22の屈折率並びにコア径と一致しており、第1領域α1は標準化光ファイバと同じ構成となっている。なお、第1領域α1のファイバ軸方向の長さはL[mm]である。
Referring to FIG. 1 (a), holes H 1 in a first region alpha 1 is not formed, the first area alpha 1 has a solid. The refractive index of the
第2領域α2において、孔H1の内径は、第1領域α1と第2領域α2との境界Bまで次第に小さくなっており、境界Bの位置で孔H1は閉じている。なお、微細構造光ファイバ10における孔H1の内径がファイバ軸方向にほぼ一定である第3領域α3での孔H1の内径はD1である。また、第2領域α2のファイバ軸方向の長さΔL1[mm]は、
ΔL1>0.077×ΔMFD1−0.15・・・(式9)
で表される関係を満たすことが好適である。ここで、ΔMFD1は、第3領域α3(接続部A1からL1+ΔL1より離れた領域)の波長1.55μmにおけるMFDと、光ファイバ20の波長1.55μmにおけるMFDとの差の絶対値である。ΔL1が(式9)で表される関係を満たす場合、接続部A1において微細構造光ファイバ10及び光ファイバ20の波長1.55μmにおけるMFDがほぼ一致するように、微細構造光ファイバ10の波長1.55μmにおけるMFDは境界Bまで次第に変化している。これにより、光部品1に光を伝搬させたときに接続部A1でのMFDミスマッチが低減され、接続損失が0.2dBより小さくなる。
In the second region α 2 , the inner diameter of the hole H 1 gradually decreases to the boundary B between the first region α 1 and the second region α 2, and the hole H 1 is closed at the position of the boundary B. Incidentally, the inner diameter of the hole H 1 of the third region alpha 3 the inner diameter of the hole H 1 of the micro-structured
ΔL 1 > 0.077 × ΔMFD 1 −0.15 (Equation 9)
It is preferable to satisfy the relationship represented by: Here, ΔMFD 1 is the difference between the MFD at the wavelength 1.55 μm in the third region α 3 (the region away from the connection portion A 1 from L 1 + ΔL 1 ) and the MFD at the wavelength 1.55 μm of the
次に、光部品1の製造方法について説明する。図2(a)〜図2(c)は、光部品1を製造する工程の一例を示す工程図である。先ず、図2(a)に示すように、孔H1の内径が長手方向に沿ってほぼ一定である微細構造光ファイバ100及び光ファイバ20を用意する。続いて、図2(b)に示すように微細構造光ファイバ100の一方の端面10Aと、光ファイバ20の端面20Aとを軸合わせして突き合わせる。
Next, a method for manufacturing the
次に、図2(c)に示すように、対向する一対の電極を含んで構成される融着器(加熱手段)30で融着接続する。この際、融着器30を制御して、接続部A1を含みファイバ軸方向に沿った一部の領域である第1領域α1、言い換えれば、ファイバ軸方向に沿った領域のうち接続部A1からL1離れた位置までの領域における孔H1を潰して第1領域α1を中実にし、孔H1が接続部A1からL1離れた位置で閉じるように接続部A1に向かって孔H1の内径を次第に減少させて第2領域α2を形成する。言い換えれば、第2領域α2において、孔H1が第1領域α1及び第2領域α2の境界Bで閉じるように孔H1の内径を境界Bまで次第に減少させる。孔H1を上記のように変化させて、接続部A1での波長1.55μmにおけるMFDを、第3領域α3の波長1.55μmにおけるMFDから変化させて光ファイバ20の波長1.55μmにおけるMFDとほぼ一致させる。
Next, as shown in FIG. 2 (c), fusion-splicing is performed by a fuser (heating means) 30 including a pair of opposed electrodes. At this time, the
以上の工程により、孔H1の内径が長手方向に沿ってほぼ一定である微細構造光ファイバ100は、光ファイバ20と融着接続され、端面10Aでの波長1.55μmにおけるMFDが光ファイバ20の波長1.55μmにおけるMFDにほぼ等しい微細構造光ファイバ10となり、図1の光部品1が製造される。なお、第2領域α2のファイバ軸方向の長さΔL1が、(式9)を満たすように孔H1の内径を変化させることは、接続損失をより小さくする観点から好適である。
Through the above steps, the microstructure
次に、上記光部品1に光を伝搬させた場合のΔL1と接続損失との関係について説明する。図3は、接続損失を算出するための計算に用いた図1の微細構造光ファイバ10のファイバ軸に直交する断面の構造を示す模式図である。複数の孔H1は、ファイバ軸に直交する断面においてコア領域11を取り囲むように六角形状に分布している。図3に示す断面構造をした微細構造光ファイバ10において、孔H1の内径がD1となっている第3領域α3での波長1.55μmにおけるMFDは7.51μmである。また、図4は、接続損失を算出するための計算に用いた図1の光ファイバ20のファイバ軸に直交する断面の構造を示す模式図である。なお、微細構造光ファイバ10及び光ファイバ20のコア領域11,21及びクラッド領域12,22の屈折率は上述したとおりである。
Next, the relationship between ΔL 1 and connection loss when light is propagated to the
図5は、ΔL1と接続損失との関係を示すグラフである。横軸はΔL1[mm]を示し、縦軸は接続損失[dB]を示している。ΔL1が小さい場合には接続損失が大きく、ΔL1が大きくなるにつれて接続損失が小さくなってきていることが理解できる。これは、ΔL1が大きくなるにつれてMFDが変化する領域が長くなり、MFDが徐々に変化するからである。 FIG. 5 is a graph showing the relationship between ΔL 1 and connection loss. The horizontal axis represents ΔL 1 [mm], and the vertical axis represents the connection loss [dB]. It can be understood that when ΔL 1 is small, the connection loss is large, and as ΔL 1 increases, the connection loss decreases. This is because as ΔL 1 increases, the region where the MFD changes becomes longer and the MFD changes gradually.
上述した微細構造光ファイバ10と光ファイバ20とのMFDの差の絶対値であるΔMFD1は3.1μmである。このとき、0.09mmより長いΔL1は(式9)を満たす。図5より、ΔL1が0.09mmより大きい場合には、接続損失が約0.2dBよりも小さく低接続損失になっていることが分かる。更に、ΔL1が0.12mmより大きい場合、接続損失は約0.16dBよりも小さく、ΔL1が0.17mmよりも大きくなれば、接続損失は約0.1dBよりも小さくなる。
ΔMFD 1, which is the absolute value of the difference in MFD between the microstructured
以上より、上記構成の光部品1では、微細構造光ファイバ10の波長1.55μmにおけるMFDは、微細構造光ファイバ10と光ファイバ20との接続部A1を構成する端面10Aにおいて、光ファイバ20のMFDとほぼ一致するように変化していることから、光部品1に光を伝搬させたときに接続部A1での接続損失を低減することができる。
As described above, in the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上記実施形態は種々変形が可能である。例えば、上記実施形態では、光部品1における接続部A1において孔H1は閉じているとしたが、ΔL1が(式9)を満たしていれば、図6のように孔H1が接続部A1まで延びていても良い。図6は、孔H1が接続部A1(微細構造光ファイバ10の端面)にまで孔H1が延びている光部品2の構成を説明するための説明図である。なお、光部品2において、端面10Aを含むファイバ軸方向に沿った領域であって孔H1の内径が変化している部分である第4領域α4が上記第2領域α2に相当する。また、ファイバ軸方向に沿って孔H1の内径がほぼ一定である第5領域α5が上記第3領域α3に相当する。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments can be variously modified. For example, in the above embodiment, the hole H 1 is closed at the connection portion A 1 in the
なお、光部品2は、例えば、次のように製造すれば良い。先ず、上記光部品1を製造する場合と同様に微細構造光ファイバ100及び光ファイバ20の端面同士を突き合わせて加熱溶融して融着接続する。そして、端面10Aを含むファイバ軸方向に沿った一部の領域(第4領域α4)の孔H1の内径を端面10Aに向かって次第に変化させ、端面10Aでの波長1.55μmにおけるMFDが光ファイバ20のMFDに一致するように端面10Aの上記MFDを第5領域α5の波長1.55μmにおけるMFDから変化させる。第4領域α4のファイバ軸方向に沿った方向の長さΔL1が(式9)を満たすように孔H1の内径を変化させることが好適であるのは光部品1の場合と同様である。
In addition, what is necessary is just to manufacture the optical component 2 as follows, for example. First, fusion splicing by heating and melting by abutting the end faces of the case as well as micro-structured
更に、上記光部品1は、孔H1の内径D1がファイバ軸方向にほぼ一定の微細構造光ファイバ100を先ず用意し、微細構造光ファイバ100と光ファイバ20とを融着接続し、孔H1の内径D1を部分的に変化させて製造しているが、次のように製造しても良い。
Further, the
先ず、孔H1の内径が変化していない微細構造光ファイバ100、言い換えれば、孔H1の内径がファイバ軸方向にほぼ一定である微細構造光ファイバ100を用意する。そして、その端面10A近傍をバーナなどの加熱手段により加熱して、第1領域α1の孔H1を閉じて第1領域α1を中実にし、端面10Aからファイバ軸方向にL1離れた位置で孔H1が閉じるように孔H1の内径を端面10Aに向かって次第に変化させる。これにより、端面10Aでの波長1.55μmにおけるMFDを、第3領域α3における波長1.55μmにおけるMFDから変化させた微細構造光ファイバ10が製造される。
First, a microstructured
続いて、微細構造光ファイバ10の端面10Aと光ファイバ20の端面20Aとを突き合わせて融着接続して光部品1を製造する。孔H1を変化させる場合には、第2領域α2のファイバ軸方向の長さΔL1が(式9)を満たすことが好適であるのは上述したとおりである。
Subsequently, the
また、図1の光部品1は微細構造光ファイバ10と光ファイバ20とを接続して構成されているが、光ファイバ20の波長1.55μmにおけるMFDとほぼ一致するように、端面での波長1.55μmにおけるMFDが変換された微細構造光ファイバ同士が融着接続されたものとしても良い。
Further, the
図7は、微細構造光ファイバ10に第2の光ファイバとして微細構造光ファイバ40を融着接続した場合の光部品3の構成を示す説明図である。2本の微細構造光ファイバ10,40において、孔H1,H2の内径がファイバ軸方向にほぼ一定である第3領域α3の内径D1,D2は互いに異なっている。また、孔H1,H2の内径夫々は、接続部A2に向かって次第に減少しており、接続部A2から距離L1,L2の位置、言い換えれば、各微細構造光ファイバ10,40における第1領域α1と第2領域α2との境界Bで夫々閉じている。すなわち、孔H1,H2の内径夫々は、各微細構造光ファイバ10,40における第1領域α1と第2領域α2との境界Bで夫々閉じるように境界Bまで次第に減少している。上記のように孔H1,H2の内径が変化することで、各微細構造光ファイバ10,40において、接続部A2となるべき各端面での波長1.55μmにおけるMFDが、各微細構造光ファイバ10,40の第3領域α3の波長1.55μmにおけるMFDから変化している。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the configuration of the
また、孔H1の内径が変化している第2領域α2のファイバ軸方向の長さΔL1は(式9)で表される関係を満たし、微細構造光ファイバ40において孔H2の内径が変化している領域である第2領域α2のファイバ軸方向の長さΔL2[mm]は、
ΔL2>0.077×ΔMFD2−0.15・・・(式10)
で表される関係を満たしていることが好適である。ここで、ΔMFD2は、微細構造光ファイバ40における孔H2の内径がファイバ軸方向にほぼ一定である第3領域α3のMFDと、標準化光ファイバである光ファイバ20の波長1.55μmにおけるMFDとの差の絶対値である。
Further, the length ΔL 1 in the fiber axis direction of the second region α 2 in which the inner diameter of the hole H 1 is changed satisfies the relationship expressed by (Equation 9), and the inner diameter of the hole H 2 in the microstructured
ΔL 2 > 0.077 × ΔMFD 2 −0.15 (Equation 10)
It is preferable that the relationship represented by Here, ΔMFD 2 is the MFD in the third region α 3 in which the inner diameter of the hole H 2 in the microstructured
光部品3では、各微細構造光ファイバ10,40の端面におけるMFDが標準化光ファイバの波長1.55μmにおけるMFDとほぼ一致するように形成されていることから、第3領域α3での波長1.55μmにおけるMFDが各微細構造光ファイバ10,40で互いに異なっていても、接続部A2におけるMFDの差を小さくすることができる。そのため、接続損失を小さくすることが可能である。
In the
なお、光部品4は、微細構造光ファイバ10,40となるべき2本の微細構造光ファイバの端面同士を突き合わせて融着接続し、それら2本の微細構造光ファイバの孔夫々を、光部品1の製造において微細構造光ファイバ10を形成する場合と同様の方法で変形させて製造すれば良い。
Note that the optical component 4 has two micro-structure optical fibers that should become the micro-structure
なお、図7では、接続部A2で孔H1及び孔H2は共に閉じているが、必ずしも閉じている必要はなく、接続部A2となるべき各微細構造光ファイバ10,40の端面において、波長1.55μmにおけるMFDがほぼ一致するようになっていれば良い。図8に、孔H1,H2が閉じていない場合の光部品4の構成の一例を示す。なお、光部品4の各微細構造光ファイバ10,40において、接続部A2を構成すべき各端面を含むファイバ軸方向に沿った領域であって孔H1の内径が変化している領域である第4領域α4は上記第2領域α2に相当する。また、ファイバ軸方向に沿って孔H1の内径がほぼ一定である第5領域α5は上記第3領域α3に相当する。
In FIG. 7, the holes H 1 and hole H 2 at the junction A 2 are both closed, but not necessarily need to be closed, the end face of the microstructure to be a connection portion A 2
更にまた、上記実施形態では、光部品1は一方が微細構造光ファイバである2つの光ファイバから構成されているとしているが必ずしも2つに限らない。例えば、図9に示す光部品5のように3つの微細構造光ファイバ10,50,60を融着接続したものでも良い。微細構造光ファイバ50,60は、夫々が有する孔H3,H4の内径D3,D4が異なる点、及び、微細構造光ファイバ50は両端面近傍で孔H3の内径が変化している点で微細構造光ファイバ10と相違する。この場合には、各微細構造光ファイバ10,50,60における第1領域α1と第2領域α2との境界Bまで孔H1,H3,H4の内径が次第に小さくなっており、各接続部A3,A4での波長1.55μmにおけるMFDが、各微細構造光ファイバ10,50,60の第3領域α3での波長1.55μmにおけるMFDから変化させられている。
Furthermore, in the above-described embodiment, the
なお、微細構造光ファイバ10のΔL1が(式9)を満たし、微細構造光ファイバ50,60における第2領域α2のファイバ軸方向に沿った長さΔL3[mm],ΔL4[mm]夫々が
ΔL3>0.077×ΔMFD3−0.15・・・(式11)
ΔL4>0.077×ΔMFD4−0.15・・・(式12)
で表される関係を満たすことが接続損失をより低減する観点から好適である。(式11)及び(式12)におけるΔMFD3及びΔMFD4は、微細構造光ファイバ50,60の孔H3,H4の内径が夫々D3,D4である領域での波長1.55μmにおけるMFDと標準化光ファイバ(光ファイバ20)の波長1.55μmにおけるMFDとの差の絶対値である。
Note that ΔL 1 of the microstructured
ΔL 4 > 0.077 × ΔMFD 4 −0.15 (Equation 12)
It is preferable to satisfy the relationship represented by the above from the viewpoint of further reducing the connection loss. ΔMFD 3 and ΔMFD 4 in (Expression 11) and (Expression 12) are obtained at a wavelength of 1.55 μm in a region where the inner diameters of the holes H 3 and H 4 of the microstructured
微細構造光ファイバ10,50における接続部A3となるべき各端面、及び、微細構造光ファイバ50,60における接続部A4となるべき各端面での波長1.55μmにおけるMFDは、標準化光ファイバの波長1.55μmにおけるMFDとほぼ一致するように各微細構造光ファイバ10,50,60の第1領域α1と第2領域α2との境界Bまで次第に変化している。そのため、光部品5に光を伝搬させても接続損失が低減される。
The MFD at a wavelength of 1.55 μm at each end face to be the connection portion A 3 in the microstructure
なお、上述したように中央の微細構造光ファイバ50では、接続部A3及び接続部A4に向かって孔H3の内径が小さくなっている、言い換えれば、微細構造光ファイバ50の両端面に向かって孔H3の内径が小さくなっている。光部品1では、一方の端面に向かって孔H1の内径が次第に変化している場合を示しているが、このように両端に向かって孔の内径を変化させていても良い。また、3つの微細構造光ファイバ10,50,60における孔H1,H3,H4の内径D1,D3,D4が全て等しい場合でもファイバ軸に直交する断面での孔H1,H3,H4の分布形状が異なれば、接続部を構成する端面に向かってMFDを変化させることは有効である。
In the center of the microstructured
また、図9では各微細構造光ファイバ10,50,60の第1領域α1と第2領域α2との境界Bで孔H1,H3,H4は夫々閉じているが、図10に示す光部品6のように、接続部A3,A4まで孔H1,H3,H4が延びていても良い。更に、上述したような複数の微細構造光ファイバを融着接続した光部品では、微細構造光ファイバが異なれば孔の内径も異なるとしているが、その場合に限らない。光部品を構成すべき微細構造光ファイバ間において、ファイバ軸方向に延びる孔の内径が一定である領域での上記MFDが異なっている微細構造光ファイバ同士を接続する場合にも上述した方法により微細構造光ファイバを接続する光部品の製造方法は有効である。更に、上記実施形態では、クラッド領域12に孔を設けているとしているが必ずしもクラッド領域に限らなくても良い。
In FIG. 9, the holes H 1 , H 3 , and H 4 are closed at the boundary B between the first region α 1 and the second region α 2 of each microstructured
1〜6…光部品、10…微細構造光ファイバ(第1の光ファイバ)、11…コア領域、12…クラッド領域、20…光ファイバ(第2の光ファイバ)、21…コア領域、22…クラッド領域、30…融着器,40…微細構造光ファイバ(第2の光ファイバ)、50,60…微細構造光ファイバ、A1,A2,A3,A4…接続部、B…境界、H1,H2,H3,H4…孔、α1…第1領域、α2…第2領域、α3…第3領域、α4…第4領域、α5…第5領域。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-6 ... Optical component, 10 ... Fine structure optical fiber (1st optical fiber), 11 ... Core area | region, 12 ... Cladding area | region, 20 ... Optical fiber (2nd optical fiber), 21 ... Core area | region, 22 ... Cladding region, 30 ... fuser, 40 ... fine structure optical fiber (second optical fiber), 50, 60 ... fine structure optical fiber, A 1 , A 2 , A 3 , A 4 ... connection part, B ... boundary , H 1 , H 2 , H 3 , H 4 ... Hole, α 1 ... first region, α 2 ... second region, α 3 ... third region, α 4 ... fourth region, α 5 ... fifth region.
Claims (19)
一方の端面を含む前記ファイバ軸方向に沿った一部の領域である第1領域が中実であり、前記第1領域に隣接しており前記ファイバ軸方向に沿った他の一部の領域である第2領域において、前記第1領域及び前記第2領域の境界で前記孔が閉じるように前記孔の内径が前記境界まで次第に減少しており、
前記端面での波長1.55μmにおけるモードフィールド径は、前記孔の内径が前記ファイバ軸方向に沿って略一定である第3領域の波長1.55μmにおけるモードフィールド径から変化していることを特徴とする光ファイバ。 An optical fiber having a hole extending in the fiber axial direction,
The first region, which is a partial region along the fiber axis direction including one end face, is solid, and is adjacent to the first region and the other partial region along the fiber axis direction. In a certain second region, the inner diameter of the hole gradually decreases to the boundary so that the hole is closed at the boundary between the first region and the second region,
The mode field diameter at a wavelength of 1.55 μm on the end face is changed from the mode field diameter at a wavelength of 1.55 μm in the third region where the inner diameter of the hole is substantially constant along the fiber axis direction. And optical fiber.
ΔL>0.077×ΔMFD−0.15・・・(式1)
で表される関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ。 The mode field diameter of the third region at a wavelength of 1.55 μm, ITU-T Recommendation G. When the absolute value of the difference from the mode field diameter at the wavelength of 1.55 μm of the optical fiber standardized by 652 is ΔMFD [μm], the length ΔL [mm] of the second region in the fiber axis direction is:
ΔL> 0.077 × ΔMFD−0.15 (Expression 1)
The optical fiber according to claim 1, wherein the relationship represented by:
一方の端面を含む前記ファイバ軸方向に沿った一部の領域である第4領域において前記孔の内径が前記端面まで次第に変化しており、
前記端面での波長1.55μmにおけるモードフィールド径は、前記孔の内径が前記ファイバ軸方向に沿って略一定である第5領域での波長1.55μmにおけるモードフィールド径から変化していることを特徴とする光ファイバ。 An optical fiber having a hole extending in the fiber axial direction,
The inner diameter of the hole gradually changes to the end surface in a fourth region which is a partial region along the fiber axis direction including one end surface;
The mode field diameter at a wavelength of 1.55 μm on the end face is changed from the mode field diameter at a wavelength of 1.55 μm in the fifth region where the inner diameter of the hole is substantially constant along the fiber axis direction. Characteristic optical fiber.
ΔL>0.077×ΔMFD−0.15・・・(式2)
で表される関係を満たすことを特徴とする請求項3に記載の光ファイバ。 The mode field diameter of the fifth region at a wavelength of 1.55 μm, ITU-T Recommendation G. When the absolute value of the difference from the mode field diameter at the wavelength of 1.55 μm of the optical fiber standardized by 652 is ΔMFD [μm], the length ΔL [mm] of the fourth region in the fiber axis direction is:
ΔL> 0.077 × ΔMFD−0.15 (Expression 2)
The optical fiber according to claim 3, wherein the relationship represented by:
前記第1の光ファイバの前記端面に融着接続されている第2の光ファイバと
を有することを特徴とする光部品。 A first optical fiber that is the optical fiber according to any one of claims 1 to 4,
An optical component comprising: a second optical fiber fused and connected to the end face of the first optical fiber.
請求項2に記載の光ファイバである第2の光ファイバと
を有し、
前記第1の光ファイバの前記第3領域における前記孔の内径と前記第2の光ファイバの前記第3領域における前記孔の内径とが互いに異なっており、
前記第1の光ファイバの前記端面と前記第2の光ファイバの前記端面とが融着接続されていることを特徴とする光部品。 A first optical fiber which is the optical fiber according to claim 2;
A second optical fiber that is the optical fiber according to claim 2,
The inner diameter of the hole in the third region of the first optical fiber is different from the inner diameter of the hole in the third region of the second optical fiber;
An optical component, wherein the end face of the first optical fiber and the end face of the second optical fiber are fusion-connected.
請求項4に記載の光ファイバである第2の光ファイバと
を有し、
前記第1の光ファイバの前記第5領域における前記孔の内径と前記第2の光ファイバの前記第5領域における前記孔の内径とが互いに異なっており、
前記第1の光ファイバの前記端面と前記第2の光ファイバの前記端面とが融着接続されていることを特徴とする光部品。 A first optical fiber which is the optical fiber according to claim 4;
A second optical fiber which is the optical fiber according to claim 4,
The inner diameter of the hole in the fifth region of the first optical fiber is different from the inner diameter of the hole in the fifth region of the second optical fiber;
An optical component, wherein the end face of the first optical fiber and the end face of the second optical fiber are fusion-connected.
ΔL>0.077×ΔMFD−0.15・・・(式3)
で表される関係を満たすように前記孔の内径を変化させることを特徴とする請求項8に記載の光ファイバの製造方法。 The mode field diameter of the third region at a wavelength of 1.55 μm, ITU-T Recommendation G. When the absolute value of the difference from the mode field diameter at the wavelength of 1.55 μm of the optical fiber standardized by 652 is ΔMFD [μm], the length ΔL [mm] of the third region in the fiber axis direction is:
ΔL> 0.077 × ΔMFD−0.15 (Equation 3)
The method for manufacturing an optical fiber according to claim 8, wherein the inner diameter of the hole is changed so as to satisfy the relationship represented by:
ΔL>0.077×ΔMFD−0.15・・・(式4)
で表される関係を満たすように前記孔の内径を変化させることを特徴とする請求項10に記載の光ファイバの製造方法。 The mode field diameter of the fifth region at a wavelength of 1.55 μm, ITU-T Recommendation G. When the absolute value of the difference from the mode field diameter at the wavelength of 1.55 μm of the optical fiber standardized by 652 is ΔMFD [μm], the length ΔL [mm] of the fourth region in the fiber axis direction is:
ΔL> 0.077 × ΔMFD−0.15 (Expression 4)
The method of manufacturing an optical fiber according to claim 10, wherein the inner diameter of the hole is changed so as to satisfy the relationship represented by:
ΔL>0.077×ΔMFD−0.15・・・(式5)
で表される関係を満たすように前記孔の内径を変化させることを特徴とする請求項12に記載の光部品の製造方法。 A mode field diameter for the wavelength of 1.55 μm in the third region; When the absolute value of the difference from the mode field diameter at the wavelength of 1.55 μm of the optical fiber standardized by 652 is ΔMFD [μm], the length ΔL [mm] of the second region in the fiber axis direction is:
ΔL> 0.077 × ΔMFD−0.15 (Expression 5)
The method of manufacturing an optical component according to claim 12, wherein an inner diameter of the hole is changed so as to satisfy a relationship represented by:
ΔL>0.077×ΔMFD−0.15・・・(式6)
で表される関係を満たすように前記孔の内径を変化させることを特徴とする請求項14に記載の光部品の製造方法。 A mode field diameter for the wavelength of 1.55 μm in the fifth region; When the absolute value of the difference from the mode field diameter at the wavelength of 1.55 μm of the optical fiber standardized by 652 is ΔMFD [μm], the length ΔL [mm] of the third region in the fiber axis direction is:
ΔL> 0.077 × ΔMFD−0.15 (Expression 6)
The method for manufacturing an optical component according to claim 14, wherein an inner diameter of the hole is changed so as to satisfy a relationship represented by:
前記第1及び前記第2の光ファイバ夫々において、前記端面を含む前記ファイバ軸方向に沿った一部の領域である第1領域の前記孔を閉じて前記第1領域を中実にし、且つ、前記第1領域に隣接しており前記ファイバ軸方向に沿った他の一部の領域である第2領域において、前記第1領域及び前記第2領域の境界で前記孔が閉じるように前記孔の内径を前記境界まで次第に減少させて、前記第1及び前記第2の光ファイバ夫々の前記端面における波長1.55μmにおけるモードフィールド径を、前記孔の内径が前記ファイバ軸方向に沿って略一定である第3領域の波長1.55μmにおけるモードフィールド径から変化させることを特徴とする光部品の製造方法。 The end faces of the first optical fiber and the second optical fiber having holes extending in the fiber axis direction are brought into contact with each other, heated and melted, and fusion-spliced;
In each of the first and second optical fibers, the first region is closed by closing the hole of the first region, which is a partial region along the fiber axis direction including the end surface, and In the second region, which is adjacent to the first region and is another part of the region along the fiber axis direction, the hole is closed so that the hole is closed at the boundary between the first region and the second region. By gradually reducing the inner diameter to the boundary, the mode field diameter at a wavelength of 1.55 μm at the end face of each of the first and second optical fibers is substantially constant along the fiber axis direction. A method of manufacturing an optical component, wherein the mode field diameter in a third region is changed from a mode field diameter at a wavelength of 1.55 μm.
前記第2の光ファイバにおいて、前記第3領域の波長1.55μmにおけるモードフィールド径と、前記ITU−T勧告G.652で標準化された前記光ファイバの波長1.55μmにおけるモードフィールド径との差の絶対値をΔMFD2[μm]としたとき、
前記第1の光ファイバにおける前記第2領域の前記ファイバ軸方向の長さΔL1[mm]及び前記第2の光ファイバにおける第2領域の前記ファイバ軸方向の長さΔL2[mm]夫々が、
ΔL1>0.077×ΔMFD1−0.15・・・(式7a)
ΔL2>0.077×ΔMFD2−0.15・・・(式7b)
で表される関係を満たすように前記第1の光ファイバ及び前記第2の光ファイバ夫々が有する前記孔の内径を変化させることを特徴とする請求項16に記載の光部品の製造方法。 In the first optical fiber, the mode field diameter of the third region at a wavelength of 1.55 μm, ITU-T Recommendation G. The absolute value of the difference from the mode field diameter of the optical fiber standardized at 652 at a wavelength of 1.55 μm is ΔMFD 1 [μm],
In the second optical fiber, the mode field diameter of the third region at a wavelength of 1.55 μm, the ITU-T recommendation G. When the absolute value of the difference from the mode field diameter at a wavelength of 1.55 μm of the optical fiber standardized at 652 is ΔMFD 2 [μm],
The length ΔL 1 [mm] of the second region of the first optical fiber in the fiber axis direction and the length ΔL 2 [mm] of the second region of the second optical fiber in the fiber axis direction are respectively determined. ,
ΔL 1 > 0.077 × ΔMFD 1 −0.15 (Expression 7a)
ΔL 2 > 0.077 × ΔMFD 2 −0.15 (Expression 7b)
The method for manufacturing an optical component according to claim 16, wherein an inner diameter of the hole of each of the first optical fiber and the second optical fiber is changed so as to satisfy the relationship represented by:
前記第1及び前記第2の光ファイバ夫々において、前記端面を含む前記ファイバ軸方向に沿った一部の領域である第4領域の前記孔の内径を当該端面まで次第に変化させ、当該端面における波長1.55μmにおけるモードフィールド径を、前記第1及び前記第2の光ファイバ夫々において前記孔の内径が前記ファイバ軸方向に沿って略一定である第5領域の波長1.55μmにおけるモードフィールド径から変化させることを特徴とする光部品の製造方法。 The end faces of the first optical fiber and the second optical fiber having holes extending in the fiber axis direction are brought into contact with each other, heated and melted, and fusion-spliced;
In each of the first and second optical fibers, the inner diameter of the hole in the fourth region which is a partial region along the fiber axis direction including the end surface is gradually changed to the end surface, and the wavelength at the end surface is changed. The mode field diameter at 1.55 μm is determined from the mode field diameter at a wavelength of 1.55 μm in the fifth region where the inner diameter of the hole is substantially constant along the fiber axis direction in each of the first and second optical fibers. A method of manufacturing an optical component, wherein the optical component is changed.
前記第2の光ファイバにおいて、前記第5領域の波長1.55μmにおけるモードフィールド径と、前記ITU−T勧告G.652で標準化された前記光ファイバの波長1.55μmにおけるモードフィールド径との差の絶対値をΔMFD2[μm]としたとき、
前記第1の光ファイバにおける前記第4領域の前記ファイバ軸方向の長さΔL1[mm]及び前記第2の光ファイバにおける前記第4領域の前記ファイバ軸方向の長さをΔL2[mm]夫々が、
ΔL1>0.077×ΔMFD1−0.15・・・(式8a)
ΔL2>0.077×ΔMFD2−0.15・・・(式8b)
で表される関係を満たすように前記第1の光ファイバ及び前記第2の光ファイバ夫々が有する前記孔の内径を変化させることを特徴とする請求項18に記載の光部品の製造方法。
In the first optical fiber, the mode field diameter of the fifth region at a wavelength of 1.55 μm, ITU-T recommendation G. The absolute value of the difference from the mode field diameter of the optical fiber standardized at 652 at a wavelength of 1.55 μm is ΔMFD 1 [μm],
In the second optical fiber, the mode field diameter of the fifth region at a wavelength of 1.55 μm, the ITU-T recommendation G. When the absolute value of the difference from the mode field diameter at a wavelength of 1.55 μm of the optical fiber standardized at 652 is ΔMFD 2 [μm],
The length ΔL 1 [mm] of the fourth region of the first optical fiber in the fiber axis direction and the length of the fourth region of the second optical fiber in the fiber axis direction are ΔL 2 [mm]. Each of them
ΔL 1 > 0.077 × ΔMFD 1 −0.15 (Equation 8a)
ΔL 2 > 0.077 × ΔMFD 2 −0.15 (Equation 8b)
The method for manufacturing an optical component according to claim 18, wherein an inner diameter of the hole of each of the first optical fiber and the second optical fiber is changed so as to satisfy the relationship expressed by:
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