JPH03233411A - Optical fiber coupler - Google Patents
Optical fiber couplerInfo
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Abstract
Description
本発明は、光フアイバ増幅器としての使用に適した光フ
ァイバカップラに関するものである。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an optical fiber coupler suitable for use as an optical fiber amplifier.
通信用の光ファイバは、近年、伝送特性の向上が著しく
、長距離伝送を可能としてきた。今後、さらに伝送距離
を長くするためには、インラインで光増幅をしたり、フ
ァイバどうしの接続を良くしたりする技術の向上が必要
であるといわれている。
光増幅の一つとして、希土類元素をドープしたコアをも
つ光ファイバを用いたファイバレーザを応用する方法が
ある。この光ファイバに伝送光とポンプ光を入射させる
と相互作用をし、伝送光を増幅することができる。
一方、光ファイバを光学的に連結するカップラとして光
フアイバ型カップラ、導波路型カップラなどがある。な
かでも光フアイバ型カップラは、光ファイバとの接続性
にすぐれている。光フアイバ型カップラは、例えば特開
昭５７−１８６７３０号公報、特開昭５９−１９５６１
５号公報に開示されている。In recent years, the transmission characteristics of optical fibers for communications have significantly improved, making long-distance transmission possible. In order to further extend transmission distances in the future, it is said that it will be necessary to improve technologies such as in-line optical amplification and better connections between fibers. One method of optical amplification is to apply a fiber laser using an optical fiber having a core doped with a rare earth element. When transmitted light and pump light are introduced into this optical fiber, they interact, and the transmitted light can be amplified. On the other hand, as couplers for optically connecting optical fibers, there are optical fiber type couplers, waveguide type couplers, and the like. Among them, optical fiber type couplers have excellent connectivity with optical fibers. Optical fiber type couplers are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-open No. 57-186730 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-19561.
It is disclosed in Publication No. 5.
前記のようなファイバレーザの光増幅器に光ファイバ型
カップラで伝送光と多モードのポンプ光を導入すれば、
インラインで効率がよい光増幅系ができることを予想で
きる。しかし、単一モードの光と多モードの光を結合さ
せることができる効率のよいカップラが存在しなかった
。そのため、効率がよいインラインの光増幅系は、実用
化されていない。
本発明は上記の課題を解決するためなされたもので、フ
ァイバレーザに単一モードの光と多モトの光を結合し、
入射させることができる効率のよい光ファイバカップラ
を提供するものである。If the transmission light and multimode pump light are introduced into the fiber laser optical amplifier as described above using an optical fiber coupler,
It can be expected that an efficient in-line optical amplification system will be created. However, there has been no efficient coupler that can couple single mode light and multimode light. Therefore, an efficient in-line optical amplification system has not been put into practical use. The present invention was made to solve the above problems, and it combines single mode light and multimode light into a fiber laser,
The object of the present invention is to provide an efficient optical fiber coupler that can allow the light to enter the optical fiber.
前記課題を解決するための本発明の第１発明は、複数本
の光ファイバを捻り合わせて融着した光ファイバカップ
ラにおいて、複数本のうちの一部の光ファイバのコアは
他の光ファイバのクラッドより低屈折率であることを特
徴としている。
同じく本発明の第１発明は、複数本の光ファイバを捻り
合わせて融着した光ファイバカップラにおいて、複数本
のうちの一部の光ファイバが単一モードの光ファイバ、
残りの光ファイバが多モトの光ファイバであり、多モー
ドの光ファイバのコアは単一モードの光ファイバのクラ
ッドより低屈折率であることを特徴としている。A first aspect of the present invention for solving the above problems is an optical fiber coupler in which a plurality of optical fibers are twisted and fused together, in which the cores of some of the optical fibers are connected to the cores of other optical fibers. It is characterized by a lower refractive index than the cladding. Similarly, the first invention of the present invention is an optical fiber coupler in which a plurality of optical fibers are twisted and fused together, in which some of the plurality of optical fibers are single mode optical fibers,
The remaining optical fiber is a multimode optical fiber, and the core of the multimode optical fiber is characterized by a lower refractive index than the cladding of the single mode optical fiber.
上記の光ファイバカップラで、複数本の光ファイバのう
ちコアの屈折率が低い光ファイバに多モード光を入射さ
せ、それ以外の光ファイバには単一モード光を入射させ
ると、多モード光は捻り合わせた融着部分から単一モー
ド光が入射している光ファイバに進入し、単一モード光
と多モード光を結合させることができる。したがって、
この光ファイバカップラをファイバレーザに連結すれば
、単一モードを伝送光とし、多モード光をポンプ光とす
るインラインの光増幅系が完成する。ポンプ光が多モー
ド光であるから、結合によるエネルギ損失が非常に少な
い光増幅系になる。In the above optical fiber coupler, if multimode light is input to the optical fiber whose core has a low refractive index among multiple optical fibers, and single mode light is input to the other optical fibers, the multimode light will be The single mode light enters the optical fiber from the twisted fused portion, and the single mode light and the multimode light can be combined. therefore,
By connecting this optical fiber coupler to a fiber laser, an in-line optical amplification system is completed that uses single mode light as transmission light and multimode light as pump light. Since the pump light is multimode light, the optical amplification system has very little energy loss due to coupling.
以下、本発明の実施例を図面により詳細に説明する。
第１図は本発明を適用する光ファイバカップラの一実施
例を製造工程を示した該略図である。
同図に示すように、先ず単一モードファイバｌと多モー
ドファイバ２を１本ずつ用意する。
単一モードファイバｌは、石英ガラスにＧｅＯ□をドー
プし、屈折率を石英ガラスより ０．３％高くしたコア
（径７μｍ）ｌａを有し、純石英のクラッド（径 １２
５ｕ＋ｉ） ｌ ｂで被覆しである。多モードファイ
バ２は石英にフッ素をドープして石英よりも比屈折率差
として０．７％低くしたコア（径１２５μｍ）２ａに、
フッ素系プラスチックのクラッド２ｂを被覆しである。
この多モードファイバ２は、融着しようとする部分につ
いて予めクラッド２ｂをはがしておく。これらの単一モ
ードファイバ１と多モードファイバ２を重ね合わせて、
酸水素炎３で加熱しながら捻り合わせて融着し、一体化
する。
多モードファイバ２の不要部分を切り捨てて、光ファイ
バカップラ５が完成する。
上記の手順で製造された光ファイバカップラ５を、第２
図に示すような光増幅系に組み込んで増幅度の測定を行
なった。
同図に示す光増幅系は、伝送光用の単一モードファイバ
Ｌ１とポンプ光用の多モードファイバ１２を光ファイバ
カップラ５で結合して光増幅用ファイバ６で増幅し、フ
ィルタ７を経て単一モードファイバ１０かも伝送光を出
射する系である。
光増幅用ファイバ６は、ファイバレーザであり、石英に
ＥｒｚＯａを６００ＰＰＭドープしたコア（径７１１Ｉ
１１）に、純石英のクラッド（径１２５μｌ１１）で被
覆してあり、全長が５ｍである。フィルタ７はポンプ光
のみをカットする目的で使用する。また単一モードファ
イバ１０と単一モードファイバ１１は、前記単一モード
ファイバｌと同一の構成、多モードファイバ１２は前記
多モードファイバ２と同一の構成である。
この光増幅系で伝送光として波長光、・１．５４ｕｍの
単一モード、ポンプ光としてＬ 、＝１．４６μｍの多
モードを用いて、増幅度３５ｄＢを得た。
第３図は本発明の光ファイバカップラの別な実施例の図
で、中心に単一モードファイバｌを１本と周囲に多モー
ドファイバ２を６本束ねて捻り合わせ、融着して一体化
しである。多モードファイバ２のコアは、単一モードフ
ァイバｌのクラッドより低屈折率になっている。
第４図も同じく本発明の光ファイバカップラの別な実施
例の図で、中心に多モードファイバ２を１本と周囲に単
一モードファイバｌを６本束ねて捻り合わせ、融着して
一体化しである。多モードファイバ２のコアは、単一モ
ードファイバ１のクラッドより低屈折率になっている。
これらの他、単一モードファイバを複数本と多モードフ
ァイバを複数本束ねて捻り合わせ、融着して一体化した
ものも実流できる。その場合、複数本の多モードファイ
バのコアを総て単一モードファイバのクラッドより低屈
折率にしても良いし、複数本の多モードファイバのコア
の一部を単一モードファイバのクラッドより低屈折率に
しても良い。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the manufacturing process of an embodiment of an optical fiber coupler to which the present invention is applied. As shown in the figure, first, one single mode fiber 1 and one multimode fiber 2 are prepared. The single mode fiber l has a core (diameter 7 μm) la made by doping quartz glass with GeO□ and has a refractive index 0.3% higher than that of silica glass, and a pure silica cladding (diameter 12 μm).
5u+i) coated with lb. The multimode fiber 2 has a core (diameter 125 μm) 2a that is made by doping quartz with fluorine and has a relative refractive index difference of 0.7% lower than that of quartz.
It is covered with a fluorine-based plastic cladding 2b. The cladding 2b of this multimode fiber 2 is peeled off in advance at the portion to be fused. By overlapping these single mode fiber 1 and multimode fiber 2,
While heating with oxyhydrogen flame 3, twist and fuse to integrate. The unnecessary portion of the multimode fiber 2 is cut off to complete the optical fiber coupler 5. The optical fiber coupler 5 manufactured by the above procedure is
The amplification degree was measured by incorporating it into an optical amplification system as shown in the figure. In the optical amplification system shown in the figure, a single mode fiber L1 for transmission light and a multimode fiber 12 for pump light are coupled by an optical fiber coupler 5, amplified by an optical amplification fiber 6, passed through a filter 7, and then The one-mode fiber 10 is also a system for emitting transmission light. The optical amplification fiber 6 is a fiber laser, and has a core (diameter 711I) of quartz doped with 600 PPM of ErzOa.
11) is covered with a pure quartz cladding (diameter 125 μl11), and the total length is 5 m. Filter 7 is used for the purpose of cutting only pump light. Further, the single mode fiber 10 and the single mode fiber 11 have the same configuration as the single mode fiber 1, and the multimode fiber 12 has the same configuration as the multimode fiber 2. In this optical amplification system, an amplification of 35 dB was obtained using a single mode wavelength light of 1.54 μm as the transmission light and a multimode wavelength L 2 =1.46 μm as the pump light. Figure 3 is a diagram of another embodiment of the optical fiber coupler of the present invention, in which one single mode fiber 1 is in the center and six multimode fibers 2 are bundled around the periphery, twisted, fused, and integrated. It is. The core of the multimode fiber 2 has a lower refractive index than the cladding of the single mode fiber 1. FIG. 4 is also a diagram of another embodiment of the optical fiber coupler of the present invention, in which one multimode fiber 2 is placed in the center and six single mode fibers L are bundled around the periphery, twisted, fused, and integrated. It has become a reality. The core of the multimode fiber 2 has a lower refractive index than the cladding of the single mode fiber 1. In addition to these, it is also possible to put into practical use a bundle of a plurality of single mode fibers and a plurality of multimode fibers, twisted together, fused, and integrated. In that case, the cores of multiple multimode fibers may all have a refractive index lower than the cladding of a single mode fiber, or some of the cores of multiple multimode fibers may have a refractive index lower than that of the cladding of a single mode fiber. It may also be a refractive index.
以上詳細に説明したように、本発明を適用した光ファイ
バカップラをファイバレーザに連結すれば、単一モード
を伝送光とし、多モード光をポンプ光とするインライン
の光増幅系が完成する。特にポンプ光として多モード光
を使用できるから、結合によるエネルギ損失が非常に少
なく、効率のよい光ファイバカップラを提供できる。As described above in detail, by connecting an optical fiber coupler to which the present invention is applied to a fiber laser, an in-line optical amplification system that uses single mode light as transmission light and multimode light as pump light is completed. In particular, since multimode light can be used as pump light, energy loss due to coupling is extremely small, and an efficient optical fiber coupler can be provided.
第１図は本発明を適用する光ファイバカップラの一実施
例を製造工程示した該略図、第２図は光ファイバカップ
ラを組み込んだ光増幅系の実施例の該略図、第３図およ
び第４図は本発明の光ファイバカップラの別な実施例の
図である。
ｌ、１０．１１・・・単一モードファイバｌａ・・・コ
ア ｌｂ・・・クラッド２．１２・・・多モー
ドファイバFIG. 1 is a schematic diagram showing the manufacturing process of an embodiment of an optical fiber coupler to which the present invention is applied, FIG. 2 is a schematic diagram of an embodiment of an optical amplification system incorporating the optical fiber coupler, and FIGS. The figure is a diagram of another embodiment of the optical fiber coupler of the present invention. l, 10.11... Single mode fiber la... Core lb... Clad 2.12... Multimode fiber
Claims (1)
イバカップラにおいて、複数本のうちの一部の光ファイ
バのコアは他の光ファイバのクラッドより低屈折率であ
ることを特徴とする光ファイバカップラ。 ２、複数本の光ファイバを捻り合わせて融着した光ファ
イバカップラにおいて、複数本のうちの一部の光ファイ
バが単一モードの光ファイバ、残りの光ファイバが多モ
ードの光ファイバであり、多モードの光ファイバのコア
は単一モードの光ファイバのクラッドより低屈折率であ
ることを特徴とする光ファイバカップラ。[Claims] 1. In an optical fiber coupler in which a plurality of optical fibers are twisted and fused together, the cores of some of the plurality of optical fibers have a lower refractive index than the cladding of other optical fibers. An optical fiber coupler characterized by: 2. In an optical fiber coupler in which multiple optical fibers are twisted and fused together, some of the optical fibers are single mode optical fibers, and the remaining optical fibers are multimode optical fibers, An optical fiber coupler characterized in that a core of a multimode optical fiber has a lower refractive index than a cladding of a single mode optical fiber.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2837790A JP2980248B2 (en) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | Optical fiber coupler |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03233411A true JPH03233411A (en) | 1991-10-17 |
| JP2980248B2 JP2980248B2 (en) | 1999-11-22 |
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Family Applications (1)
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2980248B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7693367B2 (en) | 2007-11-19 | 2010-04-06 | Fujikura Ltd. | Multi-mode optical coupler |
| US8934167B2 (en) | 2009-05-25 | 2015-01-13 | Fujikura Ltd. | Optical fiber coupler and optical fiber amplifier |
-
1990
- 1990-02-09 JP JP2837790A patent/JP2980248B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7693367B2 (en) | 2007-11-19 | 2010-04-06 | Fujikura Ltd. | Multi-mode optical coupler |
| US8934167B2 (en) | 2009-05-25 | 2015-01-13 | Fujikura Ltd. | Optical fiber coupler and optical fiber amplifier |
| US9425579B2 (en) | 2009-05-25 | 2016-08-23 | Fujikura Ltd. | Optical fiber coupler and optical fiber amplifier |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2980248B2 (en) | 1999-11-22 |
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