JP2000180638A - 光ファイバ、光ファイバの製造方法、および光伝送装置 - Google Patents

光ファイバ、光ファイバの製造方法、および光伝送装置

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JP2000180638A
JP2000180638A JP10375005A JP37500598A JP2000180638A JP 2000180638 A JP2000180638 A JP 2000180638A JP 10375005 A JP10375005 A JP 10375005A JP 37500598 A JP37500598 A JP 37500598A JP 2000180638 A JP2000180638 A JP 2000180638A
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optical fiber
cross
core
optical
sectional shape
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Takaaki Numai
貴陽 沼居
Atsushi Nitta
淳 新田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】レンズなどの光学部品がなくても光ファイバと
光検出器との間の光結合効率の高い光ファイバ通信を可
能とする等の為に用いられる光ファイバ、この光ファイ
バの製造方法、およびこの光ファイバを用いた光伝送装
置である。 【解決手段】光ファイバ41は、比較的屈折率の大きい
コア51と比較的屈折率の小さいクラッド52から成
り、光の伝搬方向に対して垂直なコア断面形状が場所4
1a、41bによって異なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システムな
どにおける光ファイバ(例えば、プラスチック光ファイ
バ)、光ファイバの製造方法、およびこれを用いた光伝
送装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光ファイバ通信は、すでに長距離幹線系
で実用化され、今後、中継局からオフィスや家庭まで光
ファイバを敷設する計画が進んでいる。情報量の増加に
伴って、さらにオフィス内や家庭内でも光ファイバ伝送
を実現することを目指して研究が進められている。特に
最近では、プラスチック光ファイバ(本明細書におい
て、プラスチック光ファイバという用語は、石英系光フ
ァイバに対して、ポリマー、合成樹脂などの様な熱や圧
力等で塑性変形可能で光学的に透明な光学材料で出来て
いる光ファイバの意味で用いている)の低損失化が進
み、その接続の容易性、安全性、取り扱い易さ、コスト
の観点からプラスチック光ファイバは期待を集めてい
る。この公知文献としては、例えば、特開平5−173
025号公報がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光ファイバはどの位置でもコア径が均一であった。特性
の改善が進んでいるプラスチック光ファイバでもこの事
情は同じである。特に、プラスチック光ファイバでは、
コア径を200μmから1mm程度まで大きくできるの
で、接続が容易となるが、受光器の受光径のサイズ(こ
れは応答特性を維持する為に余り大きくできない)とフ
ァイバコア径のサイズが一致しない場合があり、光ファ
イバから光検出器に効率良く光を結合するためには、レ
ンズなどの光学部品が必要であった。
【0004】本発明の目的は、レンズなどの光学部品が
なくても光ファイバと光検出器との間の光結合効率の高
い光ファイバ通信を可能とする等の為に用いられる光フ
ァイバ、この光ファイバの製造方法、およびこの光ファ
イバを用いた光伝送装置を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するため、本発明の光ファイバは、比較的屈折率の大
きいコアと比較的屈折率の小さいクラッドから成り、光
の伝搬方向に対して垂直なコア断面形状が場所によって
異なることを特徴とする。この構成において、所望の径
の位置で切断することにより、発光素子のビームサイ
ズ、あるいは受光器の受光径と光ファイバのコア径との
関係を適切に調整すること等が可能となる。この結果、
レンズなどの光学部品を用いないで発光素子と光ファイ
バ、あるいは受光器と光ファイバとの間で効率良く光を
結合すること等が可能となる。
【0006】より具体的には、目的に合わせて、例え
ば、以下の様な形態を採り得る。所定のコア断面形状部
の中で、少なくとも1箇所において、異なるコア断面形
状を有する部分がある様にしたり、比較的断面積の小さ
いコア断面形状部と比較的断面積の大きいコア断面形状
部がコア断面形状遷移部を挟んで繋がっている様にした
り、次第にコア断面積が小さくなっていく端部を有する
様にしたり、次第にコア断面積が小さくなっていきクラ
ッドを欠く端部を有する様にしたり、少なくとも1箇所
において、矩形状コア断面形状を有する部分(これは比
較的断面積の小さい部分であったり大きい部分であった
りする)がある様にしたりできる。
【0007】この矩形状コア断面形状部分は、典型的に
は、別個の支持部材により支持される光ファイバ支持部
として用いられる。これにより、光ファイバの保持が安
定し、より実装が容易になる。
【0008】また、2つの光ファイバ部分が凸状の接続
部と凹状の接続部で接続されて成る様にもできる。この
構成において、送信側の融着ないし接合端面と受信側の
融着ないし接合端面が雌雄の関係にある様にできる。こ
れにより、光ファイバの接続時に送信部と受信部とを取
り違える恐れがなくなる。
【0009】また、光ファイバの端部の中に波長選択フ
ィルタを挿入することもできる。この光ファイバを用い
ることにより、波長多重通信が可能となるだけでなく光
ファイバと光検出器との間の光の結合効率も高くでき
る。
【0010】また、上記目的を達成するため、本発明の
光ファイバの第1の製造方法は、光ファイバを選択的に
加熱しながら伸張して光ファイバのコア断面形状を選択
的に部分的に小さくすることを特徴とする。これによれ
ば、選択的に加熱しながら伸張した部分のみが細くなる
ので、所望の位置のみを細くした光ファイバを作製でき
る。
【0011】また、上記目的を達成するため、本発明の
光ファイバの第2の製造方法は、光ファイバを加熱しな
がら伸張するに際して、選択的に伸張速度を変えること
でこれに応じて光ファイバのコア断面形状を部分的に変
えることを特徴とする。これによれば、選択的に伸張速
度が大きい部分のみが細くなるので、所望の位置のみを
伸張速度に応じて細くした光ファイバを作製できる。
【0012】また、上記目的を達成するため、本発明の
光ファイバの第3の製造方法は、光ファイバを加熱しな
がら伸張するに際して、選択的に型の中を通すことで該
型の形状に応じて光ファイバのコア断面形状を部分的に
変えることを特徴とする。これによれば、選択的に型の
中を通した部分のみが型の形通りになるので、所望の位
置に所望の形状の光ファイバを作製できる。
【0013】また、上記目的を達成するため、本発明の
光ファイバの第4の製造方法は、光ファイバを部分的に
所望の型の中に挿入し、型を加熱することで該型の形状
に応じて光ファイバのコア断面形状を部分的に変えるこ
とを特徴とする。これによれば、所望の型の中に挿入し
加熱した部分のみが型通りの構造になるので、所望の位
置に所望の形状の光ファイバを作製できる。
【0014】また、上記目的を達成するため、本発明の
光伝送装置は、上記の光ファイバを用いたことを特徴と
する。この構成において、レンズなどの光学部品を用い
ないで発光素子と光ファイバ、あるいは受光器と光ファ
イバとの間で光の結合効率の高い等の特徴を持つ光伝送
装置を実現することができる。
【0015】より具体的には、以下の様にもできる。比
較的断面積の小さいコア断面形状部と比較的断面積の大
きいコア断面形状部がコア断面形状遷移部を挟んで繋が
っている光ファイバを用い、断面積の小さいコア断面形
状部の端部に光検出器が設けられ、断面積の大きいコア
断面形状部の端部に信号光源が設けられている。この構
成において、受光器の受光径と光ファイバのコア径との
関係を適切に調整することが可能となり、レンズなどの
光学部品を用いることなく受光器と光ファイバとの間で
効率良く光を結合できる。さらに、伝送部のコア径は、
送信側の発光素子のサイズに合わせて大きくすることが
でき、レンズなどの光学部品を用いることなく送信側で
の光の結合効率も大きくできる。
【0016】また、比較的断面積の小さいコア断面形状
部と比較的断面積の大きいコア断面形状部がコア断面形
状遷移部を挟んで繋がっている光ファイバを用い、断面
積の小さいコア断面形状部の端部に信号光源が設けら
れ、断面積の大きいコア断面形状部の端部に光検出器が
設けられている。この構成において、光検出器がアレイ
などの様に複数の素子から構成されている場合でも、光
ファイバから光検出器への光の結合効率を大きくでき
る。したがって、消費電力の小さい、あるいは伝送距離
の大きい通信が可能となる。
【0017】また、光ファイバの端部に光検出器が設け
られ、光ファイバの端面と光検出器の間に波長選択フィ
ルタないし波長可変フィルタが挿入されている。これに
よれば、波長多重通信が可能となる。
【0018】また、光ファイバの端部に光検出器が設け
られ、光ファイバの端部の中に波長選択フィルタないし
波長可変フィルタが挿入されている。この構成におい
て、波長多重通信が可能となるだけでなく光ファイバと
光検出器との間の光の結合効率も高くできる。
【0019】また、光ファイバの一方の端部に光検出器
がモールドされて設けられ、光ファイバの他方の端部に
半導体レーザがモールドされて設けられている。この構
成において、半導体レーザと光ファイバおよび光検出器
と光ファイバの結合部の機械的強度が増し、信頼性の高
い実装形態となる。
【0020】上記において、光ファイバがプラスチック
光ファイバであれば、加熱等により色々な形に成形し易
く、接続が容易で、取り扱い易く、また断面の比較的大
きなものも作製できるので、種々の目的を達成するのに
都合が良い。
【0021】
【発明の実施の形態】(第1の実施例)図1は本発明の
第1の実施例の特徴を最も良く表す図面であり、同図に
おいて、41はコア径が場所によって異なる光ファイバ
(本実施例では比較的大きい部分41aと比較的小さい
部分41bの2種類の箇所があるが、これに限るもので
はない)、51は屈折率の大きいコア、52は屈折率の
小さいクラッドである。
【0022】この構成において、光ファイバ41を所望
の径の位置で切断することにより(プラスチック光ファ
イバの場合、カッターで簡単に切れる)、ファイバ端部
に設けられる発光素子(半導体レーザ等)のビームサイ
ズあるいは受光器(pinフォトダイオード等)の受光
径と光ファイバ41のコア径との関係を適切に調整する
ことが可能となる。この結果、レンズなどの光学部品を
用いないで発光素子と光ファイバ、あるいは受光器と光
ファイバとの間で効率良く光を結合することができる。
光ファイバ41の断面形状(円形、矩形等)は、用途に
応じて適当に決めればよい。
【0023】(第2の実施例)図2(a)は本発明の第
2の実施例の特徴を最も良く表す図面であり、42は受
信部(図2(a)の右側の端部)のコア径が伝送部(図
2(a)の左側の部分)のコア径よりも小さい光ファイ
バ、151はコア、152はクラッドである。大コア径
部42aと小コア径部42bの間は次第にコア径が変化
する遷移部42cになっている。これにより、伝搬光が
大コア径部42aから小コア径部42bへ余り損失する
ことなく伝搬できる。光ファイバ42の断面形状(円
形、矩形等)は、用途に応じて適当に決めればよい。
【0024】これによって、光ファイバ42の右側の端
面に取り付けられる受光器の受光径と光ファイバ42の
コア径との関係を適切に調整することが可能となり(す
なわち、ほぼ同じサイズにして効率良く伝搬光を受光器
の受光面に導ける)、レンズなどの光学部品を用いるこ
となく受光器と光ファイバ42との間で効率良く光を結
合できる。さらに、図2(a)の左側の部分の伝送部の
コア径は、光ファイバ42の左側の端面に取り付けられ
る送信側の発光素子のサイズに合わせて大きくすること
ができ(すなわち、光ファイバ42の左側の端面のサイ
ズを発光素子の出射部のサイズに対して充分大きくし
て、両者の位置関係に余り精度を要求されずに効率良く
出射光を光ファイバ42内に導ける)、レンズなどの光
学部品を用いることなく送信側での光の結合効率も大き
くできる。
【0025】図2(a)の例の小コア径部42bでは、
クラッド152は最終端面までそのまま残されている
が、図2(b)に示す様に、端部をカッターなどで適当
な角度でクラッド152’を含んで切除して小コア径部
42b’を形成してもよい。余り大きな角度で削ると伝
搬光がコア151’を突き抜けて端面に設けられる検出
器に導かれなくなってしまうが、適当に設定すれば有効
に伝搬光が端面に導かれる。これは、図2(a)の例の
端面における伝搬光の検出器への集中より有効に行なわ
れる(図2(b)の破線で示す光の進路を参照)。
【0026】(第3の実施例)図3は本発明の第3の実
施例の特徴を最も良く説明する図面であり、同図におい
て、43は受信部(図3の右側の端部)のコア径が伝送
部(図3の左側の部分)のコア径よりも大きい光ファイ
バ、251はコア、252はクラッドである。小コア径
部43aと大コア径部43bの間は次第にコア径が変化
する遷移部43cになっている。光ファイバ43の断面
形状(円形、矩形等)は、用途に応じて適当に決めれば
よい。
【0027】これによって、光ファイバ43の右側の端
面に取り付けられる光検出器がアレイなどの様に複数の
素子から構成されている場合でも、光ファイバ43の右
側の端面のサイズとアレイ光検出器の全受光面のサイズ
を同程度にでき、光ファイバ43から光検出器の各素子
への光の結合効率を大きくできる。他方、光ファイバ4
3の左側の小コア径部43aの端面のサイズも端面発光
半導体レーザや面発光半導体レーザの出射部のサイズ
(前者で0.1×2μm程度、後者で10μm径程度)
に対して充分大きくできるので、レンズなどの光学部品
を用いることなく送信側での光の結合効率も大きくでき
る。したがって、消費電力の小さい、あるいは伝送距離
の大きい通信が可能となる。
【0028】(第4の実施例)図4(a)は本発明の第
4の実施例の特徴を最も良く説明する図面であり、同図
において、44は第1の実施例の光ファイバと同様な光
ファイバであって、光の伝搬方向に対して垂直な断面の
うち少なくとも一部44aの断面が矩形(図4(b)参
照)である光ファイバ、351はコア、352はクラッ
ドである。矩形断面部44aは小コア断面部になってい
るが、これは支持部用のものであるので、大コア断面部
と小コア断面部の差は、伝送損失を大きくしない為に余
り大きくない方が良い。
【0029】これによって、光ファイバ44を何らかの
手段(例えば、ボード基板から伸びた保持部材)で保持
する時に断面矩形の部分44aを使って確実に保持でき
て、その保持が安定し、より実装が容易になる。なお、
この例では断面が矩形である部分44aは、コア351
のサイズが細い部分であるが、コアのサイズが大きい箇
所が矩形断面であってもよい。また、光ファイバ44の
全ての部分が矩形であってもよい。ここでは、第1の実
施例の光ファイバを取り上げたが、コア径遷移部を持つ
第2の実施例や第3の実施例において光ファイバの断面
が矩形であってもよい。
【0030】(第5の実施例)図5は本発明の第5の実
施例の特徴を最も良く説明する図面であり、同図におい
て、45は第1の実施例の光ファイバと同様な光ファイ
バであって、光ファイバの接続部が、送信側(図5の左
側)と光検出器側(図5の右側)でそれぞれ凸部45a
と凹部45bになっているもの、451はコア、452
はクラッドである。
【0031】これにより、光ファイバ45の接続時に送
信部と受信部とを取り違える恐れがなくなる。もちろ
ん、送信部と受信部のどちらを凸にするかは問題ではな
く、予め、どちらか一方に決めておけばよい。ここで
は、第1の実施例の光ファイバを取り上げたが、さらに
第2の実施例や第3の実施例の光ファイバにおいて、光
ファイバの接続部が送信側と光検出器側で、それぞれ凸
部と凹部の如く、互いに異なって識別できる形状であっ
てもよい。
【0032】(第6の実施例)図6は本発明の第6の実
施例の特徴を最も良く説明する図面であり、41は第1
の実施例の光ファイバ、61は光ファイバ41の部分を
衝撃的でなく均一に加熱できるバーナー、71は線引き
器である。
【0033】この光ファイバ製造法の構成において、バ
ーナー61で光ファイバ41の部分を選択的に加熱しな
がら、線引き器71で光ファイバ41を伸長させる。こ
れによって、光ファイバ41のうち加熱しながら伸張し
た部分41bのみが細くなるので、所望の位置のみを細
くした光ファイバ41を作製することができる。伸長し
ない所ではバーナー61を光ファイバ41から遠ざけ
る。プラスチック光ファイバの場合、加熱は100℃程
度でよく、バーナーの代わりに上記と同様な加熱ができ
るヒーターなどを用いて加熱してもよい。
【0034】なお、この例では、第1の実施例の光ファ
イバ41を作製したが、同じ方法で第2の実施例や第3
の実施例の光ファイバ42、43を作ることもできる。
【0035】(第7の実施例)図7(a)は本発明の第
7の実施例の特徴を最も良く説明する図面であり、41
は第1の実施例の光ファイバ、161は光ファイバ41
を常に衝撃的でなく均一的に加熱する為のバーナー、1
71は伸長の力を適当に変えて図7(b)の如く変化す
る伸長速度で光ファイバ41を引く線引き器である。第
6の実施例では、線引き器71の伸長速度は常に同程度
でバーナー61で光ファイバ41の部分を選択的に加熱
するのに対して、第7の実施例では、バーナー161で
光ファイバ41を常に加熱しながら線引き器171によ
る伸長速度は変化させている。
【0036】この光ファイバ製造法の構成において、光
ファイバ41を加熱しながら、光ファイバ41の位置に
よって線引き器171の伸張速度を変える。これによっ
て、選択的に伸長速度が大きい光ファイバ41の部分
(Bの部分)のみが細くなるので、所望の位置のみを細
くした光ファイバ41を作製することができる。
【0037】第6の実施例と同様に、プラスチック光フ
ァイバの場合、加熱は100℃程度でよく、バーナーの
代わりにヒーターなどを用いて加熱してもよい。また、
この例では、第1実施例の光ファイバ41を作製した
が、同じ方法でコア径遷移部を持つ第2の実施例や第3
の実施例の光ファイバ42、43を作ることができる。
コア径遷移部は、伸長速度を連続的に変化させて形成す
る。
【0038】(第8の実施例)図8は本発明の第8の実
施例の特徴を最も良く説明する図面であり、81は金
型、261は光ファイバ41を加熱する為のバーナー、
271は線引き器である。
【0039】この光ファイバ製造法の構成において、光
ファイバ41をバーナー261で加熱しながら同程度の
力で線引き器271で伸張するに際して、選択的に金型
81の中を通す。これによって、選択的に型81の中を
通した光ファイバ41の部分のみが型81の形通りにな
るので、所望の位置に所望の形状を有する光ファイバ4
1を作製することができる。そのままにしたい光ファイ
バ41の部分は、金型81を遠避けるか分解して光ファ
イバ41から離す。
【0040】第6、第7の実施例と同様に、プラスチッ
ク光ファイバの場合、加熱は100℃程度でよく、バー
ナーの代わりにヒーターなどを用いて加熱してもよい。
また、この例では、第1実施例の光ファイバ41を作製
したが、同じ方法で第2の実施例や第3の実施例や第4
の実施例の光ファイバ42、43、44を作ることがで
きる。また、所望の形状を得るための型81も必ずしも
金属製である必要はなく、ガラス、陶器、木材、樹脂な
ど加熱時に変形せずしかも光ファイバと反応しない材料
であれば何であってもよい。
【0041】(第9の実施例)図9は本発明の第9の実
施例の特徴を最も良く説明する図面であり、181は金
型、361は金型181を加熱する為のバーナーであ
る。
【0042】この光ファイバ製造法の構成において、光
ファイバ41の変形したい部分を所望の型181の中に
挿入し、型181全体をバーナー361で加熱する。こ
れによって、所望の位置に所望の形状を有する光ファイ
バ41を作製することができる。
【0043】第6、第7、第8の実施例と同様に、プラ
スチック光ファイバの場合、加熱は100℃程度でよ
く、バーナーの代わりにヒーターなどを用いて加熱して
もよい。また、この例では、第1実施例の光ファイバ4
1を作製したが、同じ方法で第2の実施例や第3の実施
例や第4の実施例や第5の実施例の光ファイバ42、4
3、44、45を作ることができる(第5の実施例の様
に端部を成形する場合は、光ファイバ端部を所望の形状
の穴を持つ型に挿入する)。更に、所望の形状を得るた
めの型181も、第8の実施例と同様に、必ずしも金属
製である必要はない。
【0044】(第10の実施例)図10は本発明の第1
0の実施例の特徴を最も良く表す図面であり、同図にお
いて、11は送信部の光源であるところの半導体レー
ザ、110は半導体レーザ11からの出射光、13は受
信部の光検出器、42は第2の実施例の光ファイバであ
る。
【0045】この構成において、信号光源である半導体
レーザ11に電流を注入すると、半導体レーザ11から
レーザ光110が放出される。レーザ光110は光ファ
イバ42に入射し、光検出器13は光ファイバ42を伝
搬してきた前記レーザ光110を検出し、電気信号を出
力する。ここで、光ファイバ42の送信部側の部分42
aのコア径は半導体レーザ11の出射部より充分(この
例では桁違いに)大きく1mm程度であり、レンズなど
の光学部品なしでレーザ光110を受光できる。一方、
受光部側の部分42bのコア径は50μm程度であり、
光検出器13の受光径とサイズがほぼ等しい様に設定さ
れている。
【0046】これによって、レーザ光110の光ファイ
バ42への結合が容易となる。また、光ファイバ42と
光検出器13との結合損が小さくなり、一定の受光量以
上が要求される場合、送信部、受信部ともに消費電力が
低減される(すなわち、送信部は、途中での損失が小さ
いので、受信部で要求される強度より若干大きい強度の
光を送ればよいので消費電力が少なくて済み、受信部
は、比較的大きい強度の光を受けられるので消費電力が
少なくて済む)。また、送信部の光強度が一定の場合、
途中での損失が小さいので、信号の伝送距離を大きくす
ることができる。なお、光ファイバを接続する場合、送
信側と光検出器側の光ファイバを取り違えない様に、第
5実施例の如く光ファイバの接続部(不図示)が送信側
と光検出器側でそれぞれ凸部と凹部である様にしてもよ
い。
【0047】(第11の実施例)図11は本発明の第1
1の実施例の特徴を最も良く表す図面であり、同図にお
いて、111は送信部の光源であるところの波長の異な
る複数の半導体レーザ(ここでは、ヘテロダイン伝送を
する為に各々信号光源レーザとこの光と干渉する光を出
射するレーザ光源から成る1組以上の半導体レーザ)、
1110は半導体レーザ111からの複数の波長の出射
光、13は光検出器、42は第2の実施例の光ファイバ
である。
【0048】この構成において、信号光源である半導体
レーザ111に電流を注入すると、半導体レーザ111
から波長の異なる複数のレーザ光1110が放出され
る。前記レーザ光1110は光ファイバ42に入射し、
光検出器13は光ファイバ42を伝搬してきた組を成す
レーザ光1110からビート信号を検出し、電気信号を
出力する。ここで、光ファイバ42の送信部側の部分4
2aのコア径は1mm程度であり、レンズなどの光学部
品なしでレーザ光1110を一括して受光できる。一
方、受光部側の部分42bのコア径は50μm程度であ
り、光検出器13の受光径とサイズがほぼ等しい様に設
定されている。
【0049】これによって、送信部で光合流器が不要と
なり、従来、光合流器で生じていた合流損をなくすこと
ができる。また、第10の実施例と同様に、光ファイバ
42と光検出器13との結合損が小さくなり、一定の受
光量以上が要求される場合、送信部、受信部ともに消費
電力が低減される。また、送信部の光強度が一定の場
合、信号の伝送距離を大きくすることができる。本実施
例でも、光ファイバの接続部が送信側と光検出器側でそ
れぞれ凸部と凹部であってもよい。
【0050】(第12の実施例)図12は本発明の第1
2の実施例の特徴の特徴を最も良く表す図面であり、同
図において、111は送信部の光源であるところの波長
の異なる複数の半導体レーザ(第11実施例の説明参
照)、1110は半導体レーザ111からの複数の出射
光、113は複数の波長選択性を持つ素子から構成され
るアレイ光検出器(例えば、各光検出器はDBR波長選
択器を備える)、43は第3の実施例の光ファイバであ
る。
【0051】この構成において、信号光源である半導体
レーザ111に電流を注入すると、半導体レーザ111
から波長の異なる複数のレーザ光1110が放出され
る。前記レーザ光1110は光ファイバ43に入射し、
光検出器131を構成する各素子は光ファイバ43を伝
搬してきた前記レーザ光1110から特定の波長の光信
号を検出し、電気信号を出力する。ここで、光ファイバ
43の伝送部側の部分43aのコア径は1mmであり、
レンズなどの光学部品なしでレーザ光1110を一括し
て受光できる。一方、受光部側の部分43bのコア径は
更に大きく2mmであり、アレイ光検出器113とサイ
ズが等しい。
【0052】これによって、第11の実施例と同様に、
送信部で光合流器が不要となり、従来、光合流器で生じ
ていた合流損をなくすことができる。また、光ファイバ
43とアレイ光検出器113との結合損が小さくなり、
一定の受光量以上が要求される場合、送信部、受信部と
もに消費電力が低減される。また、送信部の光強度が一
定の場合、信号の伝送距離を大きくすることができる。
本実施例でも、光ファイバの接続部が送信側と光検出器
側でそれぞれ凸部と凹部であってもよい。
【0053】(第13の実施例)図13は第13の実施
例の特徴を最も良く表す図面であり、同図において、3
1は光ファイバ42と光検出器13との間に挿入された
波長可変フィルタ(例えば、電圧印加或は電流注入可能
な液晶、半導体、光学結晶等のデバイス)である。
【0054】この構成において、信号光源である半導体
レーザ111に電流を注入すると、半導体レーザ111
から、複数の異なった波長を含むレーザ光1110が放
出される。前記レーザ光1110は光ファイバ42に入
射し、波長可変光フィルタ31で所望の波長の光を選択
することで、光検出器13は、光ファイバを伝搬してき
た前記レーザ光1110のうちで特定の波長の信号のみ
を検出し、電気信号を出力する。ここで、光ファイバ4
2の送信部側の部分42aのコア径は1mmであり、レ
ンズなどの光学部品なしでレーザ光1110を一括して
受光できる程大きい一方、受光部側の部分42bのコア
径は50μmであり、光検出器13の受光径とサイズが
ほぼ等しい。これによって、光強度の変調のままで受け
る直接検波方式でも波長多重通信が可能となると共に、
第12実施例等と同様な効果が得られる。本実施例で
も、光ファイバの接続部が送信側と光検出器側でそれぞ
れ凸部と凹部であってもよい。
【0055】(第14の実施例)図14は第14の実施
例の特徴を最も良く表す図面であり、同図において、2
13は波長選択性のないアレイ光検出器、32はアレイ
光検出器213の各素子に対応して設けられたアレイ状
の波長選択光フィルタ32である。これによって、波長
選択性のないアレイ光検出器213でも、波長多重通信
が可能となる。他は第13実施例と同じである。
【0056】(第15の実施例)図15は第15の実施
例の特徴を最も良く表す図面であり、131は光ファイ
バ42の中に挿入された波長可変フィルタである。波長
可変フィルタ131は融着等で光ファイバ42(特にプ
ラスチック光ファイバの場合)の中に挿入・固定すれば
よい。
【0057】これによって、光ファイバ42の端面と光
検出器13を近付けられるので、レーザ光1110の光
検出器13への結合効率が、第13の実施例よりもさら
に向上し、より消費電力の小さい、あるいは伝送距離の
大きい波長多重通信が可能となる。本実施例でも、光フ
ァイバの接続部が送信側と光検出器側でそれぞれ凸部と
凹部であってもよい。
【0058】(第16の実施例)図16は第16の実施
例の特徴を最も良く表す図面であり、231は光ファイ
バ42の中に挿入されたアレイ状の波長選択光フィル
タ、313はアレイ状光検出器である。本実施例でも、
アレイ状の波長選択光フィルタ231は融着等で光ファ
イバ42の中に挿入・固定すればよい。
【0059】これによって、レーザ光1110の光検出
器313への結合効率が、第14の実施例よりもさらに
向上し、より消費電力の小さい、あるいは伝送距離の大
きい波長多重通信が可能となる。本実施例でも、光ファ
イバの接続部が送信側と光検出器側でそれぞれ凸部と凹
部であってもよい。
【0060】(第17の実施例)図17(a)は第17
の実施例の特徴を最も良く表す図面であり、第10の実
施例において光ファイバ42の断面形状を矩形にしたも
のである(図17(b)参照)。これにより、光ファイ
バ42の保持が安定し、より実装が容易になる。また、
光ファイバ42の端面と光検出器13の受光面形状をよ
り容易に一致させられて、光ファイバ42と光検出器1
3との結合損が更に小さくできる。
【0061】なお、ここでは第10の実施例の光ファイ
バの断面形状を矩形としたが、第11の実施例から第1
6の実施例の光ファイバの断面形状を矩形としてもよ
い。本実施例でも、光ファイバの接続部が送信側と光検
出器側でそれぞれ凸部と凹部であってもよい。
【0062】(第18の実施例)図18は第18の実施
例の特徴を最も良く表す図面であり、第17の実施例に
おいて、半導体レーザ11と光ファイバ42および光検
出器13と光ファイバ42を密着させた後、100℃以
上の高温状態で圧着し、モールドにしたものである。こ
れにより、半導体レーザ11と光ファイバ42および光
検出器13と光ファイバ42の結合部の機械的強度が増
し、信頼性の高い実装形態となる。
【0063】なお、ここでは第10の実施例の光ファイ
バの断面形状を矩形としたが、第11の実施例から第1
7の実施例の光ファイバの断面形状を矩形として、半導
体レーザと光ファイバおよび光検出器と光ファイバを密
着させた後、100℃以上の高温状態で圧着し、モール
ドにしてもよい。本実施例でも、光ファイバの接続部が
送信側と光検出器側でそれぞれ凸部と凹部であってもよ
い。
【0064】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、様
々な用途のあるコア断面形状が場所によって異なる光フ
ァイバが実現できる。また、こうした光ファイバを容易
に製造できる製造法を実現できる。更に、こうした光フ
ァイバを用いて比較的簡単な構成で性能的にも優れた光
伝送装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る光ファイバを説明
する光軸に沿った断面図である。
【図2】本発明の第2の実施例に係る光ファイバを説明
する光軸に沿った断面図である。
【図3】本発明の第3の実施例に係る光ファイバを説明
する光軸に沿った断面図である。
【図4】本発明の第4の実施例に係る光ファイバを説明
する光軸に沿った断面図と光軸に垂直な面での断面図で
ある。
【図5】本発明の第5の実施例に係る光ファイバを説明
する光軸に沿った断面図である。
【図6】本発明の第6の実施例に係る光ファイバの製造
方法を説明する図である。
【図7】本発明の第7の実施例に係る光ファイバの製造
方法を説明する図である。
【図8】本発明の第8の実施例に係る光ファイバの製造
方法を説明する図である。
【図9】本発明の第9の実施例に係る光ファイバの製造
方法を説明する図である。
【図10】本発明の第10の実施例に係る光伝送装置を
説明する図である。
【図11】本発明の第11の実施例に係る光伝送装置を
説明する図である。
【図12】本発明の第12の実施例に係る光伝送装置を
説明する図である。
【図13】本発明の第13の実施例に係る光伝送装置を
説明する図である。
【図14】本発明の第14の実施例に係る光伝送装置を
説明する図である。
【図15】本発明の第15の実施例に係る光伝送装置を
説明する図である。
【図16】本発明の第16の実施例に係る光伝送装置を
説明する図である。
【図17】本発明の第17の実施例に係る光伝送装置を
説明する図である。
【図18】本発明の第18の実施例に係る光伝送装置を
説明する図である。
【符号の説明】
11、111 半導体レーザ(アレイ半導体レーザ) 13、113、213、313 光検出器(アレイ光
検出器) 31、131 波長可変光フィルタ 32、231 波長選択光フィルタ 41、42、43、44、45 光ファイバ 41a、42a、43a、44a、45a 大コア径
部 41b、42b、42b’、43b 小コア径部 45a 凸接続部 45b 凹接続部 41c、42c、43c コア径遷移部 51、151、151’、251、351、451
コア 52、152、152’、252、352、452
クラッド 61、161、261、361 バーナー 71、171、271 線引き器 81、181 金型 110、1110 レーザ光(複数のレーザ光)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04B 10/12 Fターム(参考) 2H037 AA01 BA02 BA05 BA11 BA14 CA06 CA07 2H050 AC03 AC83 AC87 AC90 5K002 AA01 AA03 BA02 BA05 BA13 BA31 CA05 CA07 DA02 FA01

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】比較的屈折率の大きいコアと比較的屈折率
    の小さいクラッドから成り、光の伝搬方向に対して垂直
    なコア断面形状が場所によって異なることを特徴とする
    光ファイバ。
  2. 【請求項2】所定のコア断面形状部の中で、少なくとも
    1箇所において、異なるコア断面形状を有する部分があ
    ることを特徴とする請求項1記載の光ファイバ。
  3. 【請求項3】比較的断面積の小さいコア断面形状部と比
    較的断面積の大きいコア断面形状部がコア断面形状遷移
    部を挟んで繋がっていることを特徴とする請求項1また
    は2記載の光ファイバ。
  4. 【請求項4】次第にコア断面積が小さくなっていく端部
    を有することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記
    載の光ファイバ。
  5. 【請求項5】次第にコア断面積が小さくなっていきクラ
    ッドを欠く端部を有することを特徴とする請求項4記載
    の光ファイバ。
  6. 【請求項6】少なくとも1箇所において、矩形状コア断
    面形状を有する部分があることを特徴とする請求項1乃
    至5の何れかに記載の光ファイバ。
  7. 【請求項7】矩形状コア断面形状部分は比較的断面積の
    小さい部分であることを特徴とする請求項6記載の光フ
    ァイバ。
  8. 【請求項8】矩形状コア断面形状部分は、別個の支持部
    材により支持される光ファイバ支持部であることを特徴
    とする請求項6または7記載の光ファイバ。
  9. 【請求項9】2つの部分が凸状の接続部と凹状の接続部
    で接続されて成ることを特徴とする請求項1乃至8の何
    れかに記載の光ファイバ。
  10. 【請求項10】前記凸状と凹状の接続部は融着されるこ
    とを特徴とする請求項9記載の光ファイバ。
  11. 【請求項11】前記凸状と凹状の接続部は着脱可能に接
    続されることを特徴とする請求項9記載の光ファイバ。
  12. 【請求項12】光ファイバの端部の中に波長選択フィル
    タを挿入したことを特徴とする請求項1乃至11の何れ
    かに記載の光ファイバ。
  13. 【請求項13】プラスチックから成ることを特徴とする
    請求項1乃至12の何れかに記載の光ファイバ。
  14. 【請求項14】光ファイバを選択的に加熱しながら伸張
    して光ファイバのコア断面形状を選択的に部分的に小さ
    くすることを特徴とする光ファイバの製造方法。
  15. 【請求項15】光ファイバを加熱しながら伸張するに際
    して、選択的に伸張速度を変えることでこれに応じて光
    ファイバのコア断面形状を部分的に変えることを特徴と
    する光ファイバの製造方法。
  16. 【請求項16】光ファイバを加熱しながら伸張するに際
    して、選択的に型の中を通すことで該型の形状に応じて
    光ファイバのコア断面形状を部分的に変えることを特徴
    とする光ファイバの製造方法。
  17. 【請求項17】光ファイバを部分的に所望の型の中に挿
    入し、型を加熱することで該型の形状に応じて光ファイ
    バのコア断面形状を部分的に変えるを特徴とする光ファ
    イバの製造方法。
  18. 【請求項18】光ファイバはプラスチック光ファイバで
    あることを特徴とする請求項14乃至17の何れかに記
    載の光ファイバの製造方法。
  19. 【請求項19】請求項1乃至13の何れかに記載の光フ
    ァイバを用いたことを特徴とする光伝送装置。
  20. 【請求項20】比較的断面積の小さいコア断面形状部と
    比較的断面積の大きいコア断面形状部がコア断面形状遷
    移部を挟んで繋がっている光ファイバを用い、断面積の
    小さいコア断面形状部の端部に光検出器が設けられ、断
    面積の大きいコア断面形状部の端部に信号光源が設けら
    れていることを特徴とする光伝送装置。
  21. 【請求項21】比較的断面積の小さいコア断面形状部と
    比較的断面積の大きいコア断面形状部がコア断面形状遷
    移部を挟んで繋がっている光ファイバを用い、断面積の
    小さいコア断面形状部の端部に信号光源が設けられ、断
    面積の大きいコア断面形状部の端部に光検出器が設けら
    れていることを特徴とする光伝送装置。
  22. 【請求項22】光ファイバの端部に光検出器が設けら
    れ、光ファイバの端面と光検出器の間に波長選択フィル
    タが挿入されていることを特徴とする請求項19乃至2
    1の何れかに記載の光伝送装置。
  23. 【請求項23】光ファイバの端部に光検出器が設けら
    れ、光ファイバの端部の中に波長選択フィルタが挿入さ
    れていることを特徴とする請求項19乃至21の何れか
    に記載の光伝送装置。
  24. 【請求項24】前記波長選択フィルタは波長可変フィル
    タであることを特徴とする請求項22または23記載の
    光伝送装置。
  25. 【請求項25】光ファイバの一方の端部に光検出器がモ
    ールドされて設けられ、光ファイバの他方の端部に半導
    体レーザがモールドされて設けられていることを特徴と
    する請求項19乃至24の何れかに記載の光伝送装置。
  26. 【請求項26】光ファイバはプラスチック光ファイバで
    あることを特徴とする請求項19乃至25の何れかに記
    載の光伝送装置。
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