CN1259582C - 保偏光纤耦合器及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种制造容易且降低了过剩损失的保偏光纤耦合器及其制作方法。本发明提供的保偏光纤耦合器(30)，其中，形成熔融延伸部(24)的保偏光纤(20)中至少一根的纤芯(21)的纤芯径/包层(22)的包层径、或应力附加部(23、23)之间的距离/包层(22)的包层径，大于保偏光纤(20)的未形成熔融延伸部(24)的部分的纤芯(21)的纤芯径/包层(22)的包层径、或应力附加部(23、23)之间的距离/包层(22)的包层径，并且，在熔融延伸部(24)中，应力附加部(23、23)被包围在包层(22)内。采用2个应力附加部(23、23)的邻近外周间的距离在20μm以上的保偏光纤。

Description

保偏光纤耦合器及其制作方法
技术领域
本发明涉及保偏光纤耦合器，特别是涉及降低了熔融延伸部在熔融和延伸工艺中所产生的损失的保偏光纤耦合器。
背景技术
作为保偏光纤所提出的种类多样，比较有代表性的是熊猫光纤(Polarization maintaining and Absorption reducing fiber)。
图18是熊猫光纤之一种的剖面图。图中，该熊猫光纤10包括在中心设置的纤芯11、在该纤芯11周围设置成与该纤芯11同心圆状且比该纤芯11折射率还要低的包层12、在该包层12里以纤芯11为中心对称配置且其折射率比该包层12还要低的断面为圆形的2个应力付加部13、13。此外，此种熊猫光纤10的外径约为125μm。
该熊猫光纤10未经过细径化处理，2个应力附加部13、13的邻近外周间的距离在20μm以下。
应力附加部13的热膨胀系数大于包层12。因此，在对光纤基材熔融拉线所得到的熊猫光纤10进行冷却的过程中，该熊猫光纤10的断面中会因应力附加部13而出现变形现象。
这种变形对于纤芯11会引发各向异性变形。其结果若假设构成光的2个正交的偏振为x偏振(慢偏振)、y偏振(快偏振)，那么x偏振的传播常数会和y偏振的传播常数不同，当然，这些偏振的电磁场的分布也会不同。其结果可得到x偏振、y偏振在被保存的状态下传播的特性。
使用这种熊猫光纤10等的保偏光纤制作而成的光耦合器为保偏光纤耦合器。特别是，熔融延伸型的保偏光纤耦合器不仅可以与外部光纤进行低损失连接，而且在制造性、可靠性、高光能量耐性等方面也较出色。像这样的保偏光纤耦合器是作为光纤传感器或相干光通信用的有效的光学器件。
图19是示出了使用通常的熊猫光纤而制作成的保偏光纤耦合器之一例的斜视图。
该保偏光纤耦合器15是，把2根熊猫光纤10、10根据需要去除在其表面设置的由塑料等构成的被覆层的一部分后，按各慢偏振轴平行的方式，使其整合排列，使这些熊猫光纤10、10的中段的包层12、12相接触、加热和熔融的同时，通过向其长度方向延伸形成熔融延伸部(光耦合部)14，然后根据需要把熔融延伸部14装进保护该部分用的保护壳(图略)里的耦合器(可参照专利文献1)。在此，慢偏振轴是指在各熊猫光纤10上穿过应力附加部13、13中心的直线。
像这样的保偏光纤耦合器的种类，可分为对特定波长光的进行分波的耦合器、对不同波长光进行合分波的耦合器(例如：保偏WDM(Wave length Division Multiplexing/波分复用)耦合器等)，或对2个正交的偏振成分进行合分波(例如：偏振光合束器、偏振光束分离器等)的耦合器。
[专利文献1]
日本专利特开2002-323637号公报
像这样通过对保偏光纤的熔融延伸制作出的保偏光纤耦合器，其制作过程中易出现熔融延伸部的过剩损失(在熔融延伸部发生的损失)。这种易出现过剩损失的问题不仅在采用了熊猫光纤的保偏光纤耦合器里发生，在采用了蝴蝶结(Bow-Tie型)光纤等其他保偏光纤的保偏光纤耦合器里也同样会发生。
作为减少这种过剩损失的办法，如专利文献1所述，有一边监测光纤耦合器的光耦合度和过剩损失，一边调整生产条件使过剩损失降到最小，来制作保偏光纤耦合器的方法等。
不过，在保偏光纤的熔融延伸过程中，一旦过剩损失增大，保偏光纤耦合器的过剩损失的波长依存性将会变大，要把这样的保偏光纤耦合器适用于使用波长频带广泛的用途就困难了。另外，为了得到期望的耦合特性，而调整生产条件而使过剩损失降到最小，该调整操作成为提高生产力的障碍。
本发明鉴于所述事项而成，其课题在于提供制作容易且过剩损失低的保偏光纤耦合器及其制作方法。
发明内容
本发明为解决所述课题，提供一种保偏光纤耦合器，其并列配置多根具有2个应力附加部的保偏光纤，该2个保偏光纤在包围着纤芯的包层内相对于纤芯对称配置，该多根保偏光纤的长度方向的一部分经熔融延伸而形成熔融延伸部，其中：形成所述熔融延伸部的所述保偏光纤中至少一根的(纤芯径)/(包层径)、或(应力附加部之间的距离)/(包层径)，要比所述保偏光纤的未形成所述熔融延伸部的部分的(纤芯径)/(包层径)、或(应力附加部之间的距离)/(包层径)大，且在所述熔融延伸部中，所述应力附加部被包围在所述包层里。
所述结构的保偏光纤耦合器，优选采用所述2个应力附加部的邻近外周间的距离为20μm以上的保偏光纤。
所述保偏光纤耦合器也可以用作偏振光合束器或偏振光束分离器。
所述保偏光纤耦合器也可以用作保偏波分复用耦合器。
所述结构的保偏光纤耦合器，优选所述保偏光纤为熊猫光纤。
所述结构的保偏光纤耦合器，优选所述保偏光纤为蝴蝶结光纤(Bow-Tie光纤)。
本发明提供一种保偏光纤耦合器的制作方法，该保偏光纤耦合器并列配置多根具有2个应力附加部的保偏光纤，该2个应力附加部在包围着纤芯的包层相对于纤芯对称配置，该多根保偏光纤的长度方向的一部分经熔融延伸而形成熔融延伸部，其中：对所述保偏光纤中至少一根光纤的长度方向的一部分的包层外周部，在不露出所述应力附加部的情况下进行去除，并对该保偏光纤进行细径化，熔融延伸该细径化了的部分而形成所述熔融延伸部。
所述保偏光纤耦合器制作方法，优选采用所述2个应力附加部的邻近外周间的距离为20μm以上的保偏光纤。
所述保偏光纤耦合器的制作方法，优选所述保偏光纤的细径化部分的长度为40mm以下。
附图说明
图1是表示连接熊猫光纤的2个应力附加部的轴(慢轴)方向的折射率分布示意图。
图2是表示本发明保偏光纤耦合器之一例的斜视图。
图3是表示保偏光纤耦合器的平均插入损失与应力附加部间隔之间的关系图。
图4是表示保偏光纤耦合器的平均断裂强度与熊猫光纤细径化长度之间的关系图。
图5是表示构成保偏光纤耦合器的熊猫光纤之一例的剖面模式图。
图6是表示保偏光纤耦合器的光耦合度或过剩损失与熊猫光纤延伸长度之间的关系图。
图7是表示保偏光纤耦合器的光耦合度或过剩损失与熊猫光纤延伸长度之间的关系图。
图8中，(a)是表示波长1550nm的分叉比为50％的保偏光纤耦合器的光学特性的曲线图；
(b)是这种保偏光纤耦合器的模式图。
图9是表示构成保偏光纤耦合器的熊猫光纤之一例的剖面模式图。
图10是表示保偏光纤耦合器的光耦合度或过剩损失与熊猫光纤延伸长度之间的关系图。
图11中，(a)是表示波长1550nm的分叉比为50％的保偏光纤耦合器的光学特性的曲线图；
(b)是表示这种保偏光纤耦合器的模式图。
图12是表示保偏光纤耦合器的光耦合度或过剩损失与熊猫光纤延伸长度之间的关系图。
图13是表示偏振光合束器的光学特性示意图。
图14是表示偏振光合束器的光学特性示意图。
图15是表示保偏光纤的细径化处理时间(蚀刻时间)与光纤外径之间的关系示意图。
图16是表示保偏光纤耦合器断裂强度的分布图。
图17是表示光纤的外径(2根熊猫光纤的纤芯之间的距离)与规格化延伸长度之间的关系示意图。
图18是表示未经细径化处理的应力附加部间隔在20μm以下的熊猫光纤之一例的剖面图。
图19是表示采用普通熊猫光纤制作的保偏光纤耦合器的斜视图。
符号说明
20…保偏光纤、21…纤芯、22…包层、23…应力附加部、24…熔融延伸部、30…保偏光纤耦合器。
具体实施方式
在对本发明进行说明前，先就保偏光纤耦合器的过剩损失变大的原因做简单说明。
图1是表示连接熊猫光纤的2个应力附加部的轴(慢轴)方向的折射率分布示意图。
未经熔融延伸的熊猫光纤，如图1所示，入射光的基模是在纤芯内传播。
使用2根该种熊猫光纤经将其加热、熔融延伸而制成保偏光纤耦合器。由于熔融延伸部的熊猫光纤被细径化，所以纤芯径也被细径化，且光域径也变小，因此被封闭在纤芯里的光渐渐地透出到包层。如果这些渐跃出的光能完全地耦合到熊猫光纤的其它部位，则过剩损失就不会增加。
但是，熊猫光纤的应力附加部妨碍光的耦合，而使电场分布发生异向性，因此出现过剩损失。此处所言“应力附加部妨碍光的耦合”是指，因为应力附加部是折射率比包层低的区域，所以光无法进入该部分，而伴有某种异向性后光耦合。
所说的这样的保偏光纤耦合器的过剩损失容易变大是因为在包层内存在低折射率区域的应力附加部。
如所述那样，延伸过程中过剩损失变大并不仅限于熊猫光纤，在蝴蝶结光纤等其他保偏光纤也是同样。
以下就本发明做详细说明。
图2为本发明保偏光纤耦合器之一例的斜视图。
该例的保偏光纤耦合器30是，把2根熊猫光纤20、20根据需要去除在其表面设置的由塑料等构成的被覆层后，按各慢偏振轴平行的方式，使其整合排列，使这些熊猫光纤20、20的中段的包层22、22相接触、加热和熔融的同时，通过向其长度方向延伸形成熔融延伸部(光耦合部)24，然后根据需要把熔融延伸部24装进保护用的保护壳(图略)等里的耦合器。在此，慢偏振轴是指各熊猫光纤20的穿过应力附加部23、23中心的直线。
关于本发明的保偏光纤耦合器30，熊猫光纤20的一部分被细径化，在该细径化部分形成有熔融延伸部24。
具有该细径化部分的熊猫光纤20是，在连接2个应力附加部23、23中心的轴上，以使2个应力附加部23、23外面的包层22厚度变薄的方式，细径化了其长度方向的一部分的熊猫光纤。
因为在该细径化了的部分形成熔融延伸部，所以优选地，构成熔融延伸部24的熊猫光纤20、20中至少一根的(纤芯21的纤芯径)/(包层22的包层径)、或(2个应力附加部23、23之间的距离)/(包层22的包层径)，大于未构成熊猫光纤20、20的熔融延伸部24的部分的(纤芯21的纤芯径)/(包层22的包层径)、或(2个应力附加部23、23之间的距离)/(包层22的包层径)。
作为细径化熊猫光纤20的长度方向的一部分的方法，可采用利用氟酸蚀刻去除包层22的方法、研磨包层22的方法等。此时，优选地，被细径化部分的包层22包围着应力附加部23、23，且应力附加部23、23不露出。
如果通过蚀刻或研磨等进行细径化了的熊猫光纤20的应力附加部23、23露出到包层22的表面的话，会造成熊猫光纤20保偏能力显著降低、熊猫光纤20所具有的偏振串扰值变差。
再有，由于熊猫光纤20的机械强度也将变差，所以优选在应力附加部23、23外面存留一定程度的薄膜包层22。
另一方面，如果熊猫光纤20的应力附加部23、23外面的包层22足够厚，虽然可足以确保机械可靠性，但是当熊猫光纤20经熔融延伸形成熔融延伸部后，2根熊猫光纤20的纤芯22之间的距离变大，相应地，由于熊猫光纤20的应力附加部23易妨碍光的耦合，从而产生过剩损失。
再者，熊猫光纤20，在连接2个应力附加部23、23的中心的轴上，优选2个应力附加部23、23的外面的包层22的厚度在10μm以下。
在连接2个应力附加部23、23的中心的轴上，如果2个应力附加部23、23的外面的包层22的厚度超过10μm，则虽可足以确保熊猫光纤20的机械强度，但是当熊猫光纤20经熔融延伸形成熔融延伸部后，容易产生过剩损失。
更进一步，关于熊猫光纤20，连接2个应力附加部23、23的中心的轴上的2个应力附加部23、23的邻近外周间的距离优选在20μm以上，更优选在22μm以上。
2个应力附加部23、23的邻近外周间的距离不满20μm时，用蚀刻法等细径化熊猫光纤20而所需的时间变长。另外，如果2个应力附加部23、23的邻近外周间的距离为20μm以上时，即使细径化前的熊猫光纤20中，也因所述2个应力附加部23、23的外面的包层22的厚度薄，所以细径化熊猫光纤20所需的时间短也可，有利于大幅缩短作业时间。
在此，备好应力附加部间隔(2个应力附加部的邻近的外周间的距离)不同的3种规格的熊猫光纤各2根，制作1550nm带域可利用的1％熊猫光纤耦合器，检测此时的平均插入损失，其结果如图3所示。此时，应力附加部的外面的包层厚度被统一成5μm。从图3可知，应力附加部间隔超过20μm时，平均插入损失可控制在约0.2dB。此外，再加大应力附加部间隔至约22μm以上时，插入损失可控制在约0.15dB。
并且，熊猫光纤20，优选细径化其外径的长度在40mm以下，5mm～30mm的范围较为实用。一旦细径化熊猫光纤20的长度超过40mm，熊猫光纤20的机械强度会显著降低。
在此，图4表示改变细径化长度而制作光纤耦合器时的平均断裂强度。此时，熊猫光纤的外径细径化到90μm。可知细径化熊猫光纤的长度一旦超过40mm，耦合器的平均断裂强度明显降低。此外，当细径化熊猫光纤的长度超过40mm时，不仅制作保偏光纤耦合器时的作业性变差，而且保偏光纤耦合器的尺寸也将变大。
再者，此例的保偏光纤耦合器30，当按照调控熊猫光纤20的慢轴方向的偏振和/或快轴方向的偏振的耦合度，而使一个偏振耦合度为0％、另一个偏振耦合度为100％的方式，对延伸条件进行最优化并延伸时，也可以制造作为偏振光合束器或偏振光束分离器而工作的保偏光纤耦合器。像这样，当设定一个偏振耦合度为0％、另一个偏振耦合度为100％时，从入射端口1入射慢偏振，从另一个入射端口2入射快偏振时，从一个出射端口将慢偏振和快偏振合波并输出，即可用作偏振光合束器。另外，当从一个入射端口同时入射慢偏振和快偏振，或射入圆偏振光时，从各个出射端口被分成慢偏振和快偏振而输出，即可用作偏振光束分离器。
更进一步，保偏光纤耦合器30，如果调控熊猫光纤20的慢轴方向的偏振和/或快轴方向的偏振的耦合度，而使被用在信号光的慢轴方向的偏振的耦合度为100％、被用在激励光的波长的慢轴方向的偏振和/或快轴向的耦合度为0％的方式，则也可以制造作为保偏波分复用耦合器WDM工作的保偏光纤耦合器。比如，如果把1550nm的快偏振100％地与另外光纤相耦合，且把980nm的激励光耦合度控制在0％，则可实现保偏WDM耦合器。
还有，关于此例的保偏光纤耦合器30，作为保偏光纤，示出了采用熊猫光纤20的例子，而本发明的保偏光纤耦合器并不仅限于此，作为保偏光纤，也可采用蝴蝶结光纤(Bow-Tie光纤)。而且，采用蝴蝶结光纤(Bow-Tie光纤)也能制作出具有与采用熊猫光纤制作时同等构造的保偏光纤耦合器。
再者，关于此例的保偏光纤耦合器30，示出了为使用2根熊猫光纤20的例子，而本发明的保偏光纤耦合器并不仅限于此。本发明的保偏光纤耦合器也可以是通过熔融延伸3根以上保偏光纤的长度方向的一部分而成的熔融延伸部形成的保偏光纤耦合器。
像这样，本发明的保偏光纤耦合器，通过对保偏光纤的包层的一部分利用蚀刻、研磨工艺进行细径化，且在保偏光纤的细径化部分形成熔融延伸部，从而成为在保偏光纤的延伸过程中不增加过剩损失，且具有优良光学特性的耦合器。而且，形成熔融延伸部的保偏光纤即使被细径化，本发明的保偏光纤耦合器的偏振串扰也可得到毫不逊色于传统的保偏光纤耦合器的值。
以下，通过实施例对本发明做进一步具体说明，不过本发明不仅限于以下实施例。
(实施例1)
对外径约为125μm的熊猫光纤利用氟酸蚀刻工艺等进行细径化处理，得到如图5(a)所示的熊猫光纤20。熊猫光纤20，外径约为95μm，2个应力附加部23、23的外径约为36μm，连接2个应力附加部23、23中心的轴上的应力附加部23、23的邻近外周间的距离约为19μm，连接2个应力附加部23、23中心的轴上的应力附加部23、23的外面的包层22的厚度约为2μm。
使用2根此熊猫光纤20，根据需要，除去在其表面设置的由塑料等构成的被覆层的一部分后，以每一个各偏振轴线(慢轴、快轴)平行的方式，使其整合排列，使这些熊猫光纤20、20的被细径化部分的包层22、22相接触，加热和熔融的同时，通过向其长度方向延伸而形成熔融延伸部，得到波长1550nm的分叉比为50％的保偏光纤耦合器。
该保偏光纤耦合器的慢轴方向的光的耦合度或过剩损失、与熊猫光纤20的延伸长度之间的关系如图6所示。
从图6的结果可确认，直到慢轴方向的偏振耦合到50％为止，过剩损失基本不增加。
该实施例1，例举了个波长1550nm的分叉比为50％的保偏光纤耦合器的一个例子，不过在和实施例1同样构成的保偏光耦合器中，所有耦合度的保偏光纤耦合器都表现出同样的倾向。还有，1550nm以外的波长范围里的保偏光纤耦合器也表现出同样倾向。
(比较例1)
备好如图5(b)所示的未经细径化处理的熊猫光纤10。熊猫光纤10，外径为125μm、2个应力附加部13、13的外径约为36μm、连接2个应力附加部13、13中心的轴上的应力附加部13、13的邻近外周间的距离约为19μm、连接2个应力附加部13、13中心的轴上的应力附加部13、13的外面的包层12厚度约为17μm。
使用2根此熊猫光纤10，根据需要，除去在其表面设置的由塑料等构成的被覆层的一部分后，以每一个各偏振轴线(慢轴、快轴)平行的方式，使其整合排列，使这些熊猫光纤10、10的被除去了部分被覆层的部分的包层12、12相接触，加热和熔融的同时，通过向其长度方向延伸而形成熔融延伸部，得到波长1550nm的分叉比为50％的保偏光纤耦合器。
该保偏光纤耦合器的慢轴方向的光的耦合度或过剩损失、与熊猫光纤10的延伸长度之间的关系如图7所示。
从图7的结果可确认，如果连接2个应力附加部13、13中心的轴上的应力附加部13、13的外面的包层12的厚度厚的话，随着熊猫光纤10的延伸，过剩损失会渐渐增大。像这样，使用了未经细径化处理的熊猫光纤10时，没能控制过剩损失的增加。
这样制作而成的波长1550nm的分叉比为50％的保偏光纤耦合器的光学特性如图8(a)所示。图8(b)为在此例中制作的保偏光纤耦合器的模式图。
(实施例2)
对外径约为125μm的熊猫光纤利用经氟酸蚀刻等工艺等进行细径化处理，得到如图9(a)所示的熊猫光纤20。熊猫光纤20，外径约为105μm，2个应力附加部23、23的外径约为36μm，连接2个应力附加部23、23中心的轴上的应力附加部23、23的邻近外周间的距离约为30μm，连接2个应力附加部23、23中心的轴上的应力附加部23、23的外面的包层22的厚度约为2μm。
使用2根此熊猫光纤20，根据需要，除去在其表面设置的塑料类覆膜的一部分后，以每一个各偏振轴(慢轴、快轴)平行的方式，使其整合排列，使这些熊猫光纤20、20的被细径化处理的部分的包层22、22相接触，加热和熔融的同时，通过向其长度方向延伸而形成熔融延伸部，得到波长1550nm的分叉比为50％的保偏光纤耦合器。
该保偏光纤耦合器的慢轴方向的光的耦合度或过剩损失、与熊猫光纤20的延伸长度之间的关系如图10所示。
从图10的结果可确认，直到慢轴方向的偏振耦合到50％为止，过剩损失基本没有增加。
在该实施例2中，例举了波长1550nm的分叉比为50％的保偏光纤耦合器的一个例子，不过在和实施例2同样构成的保偏光耦合器中，所有耦合度的保偏光纤耦合器都表现出同样的倾向。还有，1550nm以外的波长范围的保偏光纤耦合器也表现出同样倾向。
这样制作而成的波长1550μm的分叉比为50％的保偏光纤耦合器的光学特性如图11(a)所示。图11(b)为在此例中制作的保偏光纤耦合器的模式图。
与表示比较例1的保偏光纤耦合器的光学特性的示意图8(a)相比较，也可确认低损失的事实。
(比较例2)
备好如图9(b)所示的未经细径化处理的熊猫光纤10。熊猫光纤10，外径为125μm、2个应力附加部13、13的外径约为36μm、连接2个应力附加部13、13中心的轴上的应力附加部13、13的邻近外周间的距离约为30μm、连接2个应力附加部13、13中心的轴上的应力附加部13、13的外面的包层12的厚度约为10μm。
使用2根此熊猫光纤10，根据需要，除去在其表面设置的塑料类覆膜的一部分后，以每一个各偏振轴(慢轴、快轴)平行的方式使其整合排列，使这些熊猫光纤10、10的被除去了一部分被覆层的包层12、12相接触，加热和熔融的同时，通过向其长度方向延伸而形成熔融延伸部，得到波长1550nm的分叉比为50％的保偏光纤耦合器。
该保偏光纤耦合器的慢轴方向的光的耦合度或过剩损失、与熊猫光纤10的延伸长度之间的关系如图12所示。
从图12的结果可确认，如果连接2个应力附加部13、13中心的轴上，2个应力附加部13、13的外面的包层厚度厚的话，随着熊猫光纤10的延伸，过剩损失多少有所增加。
(实施例3)
对外径约为125μm的熊猫光纤利用经氟酸蚀刻等工艺等进行细径化处理，得到如图9(a)所示的熊猫光纤20。熊猫光纤20，外径约为105μm，2个应力附加部23、23的外径约为36μm，连接2个应力附加部23、23中心的轴上的应力附加部23、23的邻近外周间的距离约为30μm，连接2个应力附加部23、23中心的轴上的应力附加部23、23的外面的包层22的厚度约为2μm。
使用2根此熊猫光纤20，根据需要，除去在其表面设置的由塑料等构成的被覆层的一部分后，以每一个各偏振轴(慢轴、快轴)平行的方式使其整合排列，使这些熊猫光纤20、20被细径化部分的包层22、22相接触，加热和熔融的同时，通过向其长度方向延伸而形成熔融延伸部，得到波长1480nm的偏振光合束器。
此时，监测慢偏振和快偏振两偏振，以使一个偏振100％耦合，另一个偏振0％结合的方式，对延伸条件进行了最优化。
像这样制作的偏振光合束器的光学特性如图13所示。
从图13的结果可确认，慢偏振、快偏振都为低损失。
(比较例3)
备好如图9(b)所示的未经细径化处理的熊猫光纤10。熊猫光纤10，外径为125μm、2个应力附加部13、13的外径约为36μm、连接2个应力附加部13、13中心的轴上的应力附加部13、13的邻近外周间的距离约为19μm、连接2个应力附加部13、13中心的轴上的应力附加部13、13的外面的包层12的厚度约为17μm。
使用2根此熊猫光纤10，根据需要，除去在其表面设置的由塑料等构成的被覆层的一部分后，以每一个各偏振轴(慢轴、快轴)平行的方式使其整合排列，使这些熊猫光纤10、10的被除去部分被覆层的包层12、12相接触，加热和熔融的同时，通过向其长度方向延伸而形成熔融延伸部，得到波长1480nm的偏振光合束器。
此时，监测慢偏振和快偏振两偏振，以使一个偏振100％耦合，另一个偏振0％耦合的方式，对延伸条件进行了最优化。
像这样制作而成的偏振光合束器的光学特性如图14所示。
从图14的结果可知，与实施例3相比较，可知不仅损失大，慢偏振的插入损失的波长依存性及快偏振的插入损失的波长依存性的差异大，其适用范围受到限制。
下面，细径化处理时间(蚀刻时间)与光纤外径之间的关系如图15所示。
从图15可确认，实施例2的应力附加部23、23的邻近外周间的距离约为30μm的熊猫光纤20与实施例1的应力附加部23、23的邻近外周间的距离约为20μm的熊猫光纤20相比，使应力附加部23、23露出到包层22的表面所需时间变为约一半。
如果使用实施例2这样构造的熊猫光纤20，则因使其应力附加部23、23的外面的包层变薄而所需的细径化时间短也可，可以大幅度缩短作业时间。再有，实施例2的熊猫光纤20，由于被细径化处理部分的熊猫光纤20的外径为10μm以上，所以便于使用操作。另外，如果熊猫光纤20的一部分急剧变细，则由于该变细部分容易弯曲，如不谨慎操作，则熊猫光纤20容易被折断。在此，最好不进行过度的细径化处理。
下面对采用应力附加部露出到包层表面的熊猫光纤制作成的保偏光纤耦合器、与采用在连接2个应力附加部中心的轴上保留2μm的应力附加部的外面的包层并实施了细径化处理的熊猫光纤制作成的保偏光纤耦合器的拉伸强度进行比较。这里的延伸条件为与实施例2所示的波长1550nm的分叉比为50％的保偏光纤耦合器相同的延伸条件。
图16表示各保偏光纤耦合器的断裂强度分布。
从图16可知，应力附加部露出到包层表面的保偏光纤耦合器的断裂强度为，与应力附加部未露出在包层表面的保偏光纤耦合器相比，为一半以下。故优选在应力附加部的外面保留一定程度的薄膜包层。
其次，图17表示光纤的外径(2根熊猫光纤的纤芯之间的距离)与规格化延伸长度之间的关系。
从图17可知，如果对熊猫光纤实施了细径化处理后，加热和熔融，规格化延伸长度比不对熊猫光纤实施细径化处理的光纤短。由此，对熊猫光纤实施细径化处理制作而成的保偏光纤有望实现小型化。
发明的效果
如以上说明，本发明的保偏光纤耦合器，通过对保偏光纤包层的一部分利用蚀刻、研磨工艺等进行细径化，且在保偏光纤的被细径化部分形成熔融延伸部，从而成为在保偏光纤的制造过程中不增加过剩损失，且具有优良光学特性的耦合器。像这样如果在保偏光纤的延伸过程中不增加过剩损失的话，则由于不需要像以往的保偏光纤耦合器那样在延伸过程中，调整耦合度的变动周期和过剩损失的变动周期的工序，因此可提高制造成品率。
再有，本发明的保偏光纤耦合器因为过剩损失的波长依存性降低，所以成为也适用于使用波长带域宽广的耦合器。
再者，本发明的保偏光纤耦合器，由于基本制作方法与以往的保偏光纤耦合器一样，所以生产性优越，且具有很高的可靠性。

Claims (11)

1.一种保偏光纤耦合器，其并列配置多根具有2个应力附加部的保偏光纤，该2个应力附加部在包围着纤芯的包层内相对于纤芯对称配置，该多根保偏光纤的长度方向的一部分经熔融延伸而形成熔融延伸部，其特征在于：
形成所述熔融延伸部的所述保偏光纤中至少一根的
纤芯径÷包层径、或
应力附加部之间的距离÷包层径，
要比所述保偏光纤的未形成所述熔融延伸部的部分的
纤芯径÷包层径、或
应力附加部之间的距离÷包层径
大，且在所述熔融延伸部中，所述应力附加部被包围在所述包层内。
2.如权利要求1所述的保偏光纤耦合器，其特征在于，采用所述2个应力附加部的邻近外周间的距离为20μm以上的保偏光纤。
3.如权利要求1所述的保偏光纤耦合器，其特征在于，所述保偏光纤耦合器为偏振光合束器或偏振光束分离器。
4.如权利要求2所述的保偏光纤耦合器，其特征在于，所述保偏光纤耦合器为偏振光合束器或偏振光束分离器。
5.如权利要求1所述的保偏光纤耦合器，其特征在于，所述保偏光纤耦合器为保偏波分复用耦合器。
6.如权利要求2所述的保偏光纤耦合器，其特征在于，所述保偏光纤耦合器为保偏波分复用耦合器。
7.如权利要求1-6任意一项所述的保偏光纤耦合器，其特征在于，所述保偏光纤为熊猫光纤。
8.如权利要求1-6任意一项所述的保偏光纤耦合器，其特征在于，所述保偏光纤为蝴蝶结光纤。
9.一种保偏光纤耦合器的制作方法，该保偏光纤耦合器并列配置多根具有2个应力附加部的保偏光纤，该2个应力附加部在包围着纤芯的包层内相对于纤芯而对称配置，该多根保偏光纤的长度方向的一部分经熔融延伸而形成熔融延伸部，该保偏光纤耦合器的制作方法的特征在于：
关于上述保偏光纤耦合器，对所述保偏光纤中至少一根光纤的长度方向的一部分的包层外周部，在不露出所述应力附加部的情况下进行去除，并对该保偏光纤进行细径化，熔融延伸该细径化了的部分而形成所述熔融延伸部。
10.如权利要求9所述的保偏光纤耦合器的制作方法，其特征在于，采用所述2个应力附加部的邻近外周间的距离为20μm以上的保偏光纤。
11.如权利要求9或者10所述的保偏光纤耦合器的制作方法，其特征在于，使所述保偏光纤的细径化部分的长度在40mm以下。
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