JP2000206361A - Optical fiber type multi-branch coupler, and manufacture thereof - Google Patents

Optical fiber type multi-branch coupler, and manufacture thereof

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JP2000206361A
JP2000206361A JP616699A JP616699A JP2000206361A JP 2000206361 A JP2000206361 A JP 2000206361A JP 616699 A JP616699 A JP 616699A JP 616699 A JP616699 A JP 616699A JP 2000206361 A JP2000206361 A JP 2000206361A
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JP
Japan
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fiber
optical
optical fiber
fibers
coupler
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JP616699A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaki Ejima
正毅 江島
Masaaki Shirota
政明 城田
Tsuneo Mori
常雄 森
Atsushi Abe
淳 阿部
Shinji Makikawa
新二 牧川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture at a high yield a coupler with an excellent characteristic for multi-branching signal light in a lump. SOLUTION: An optical fiber bundle of which N numbers (n>5) of outer circumferential fibers are arranged with substantially equal intervals is formed in a periphery of a center fiber having a clad and a core, and a cross-section of the optical fiber bundle has gaps between the optical fibers and is arranged in a slightly shifted condition shifted slightly from closest packing constitution, (a) a diameter D of the center fiber is larger than a Do specified by do/Do=sin(π/N)/(1-sin(π/N)), and is within a range of 1.7×10-3<(D-Do)/Do<2.0×10-2, or (b) a diameter (d) of the outer circumferential fiber is smaller than the (do) specified by the expression hereinbefore, and is within a range of 1.7×10-3<(do-d)/do<2.0×10-2, the optical fiber bundle is pressed by clamps at least two portions in its longitudinal direction to be fixed, a portion between the clamps is heated to fuse the respective optical fibers, and the fixing clamps are separated each other concurrently to form an optical coupling part of a biconical tapered form in a fused part.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信に用いられ
る光ファイバ型多分岐カプラー及びその製造方法に関す
る。
The present invention relates to an optical fiber type multi-branch coupler used for optical communication and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバを用いた光通信の発展に伴
い、数多くの光部品に対して高い機能が求められ、なか
でも、1本の光ファイバに伝送されてきた光信号を、複
数の光ファイバに分岐する多分岐カプラーは光通信にと
って必須の部品であり、低い挿入損失、一様な分配比
率、小型でコンパクト、高い信頼性等々の性能が要求さ
れ、この方向に沿って精力的に開発が進められている。
2. Description of the Related Art With the development of optical communication using optical fibers, high functions are required for a large number of optical components. Among them, an optical signal transmitted through one optical fiber is converted into a plurality of optical components. Multi-branch couplers that split into fibers are indispensable components for optical communications, and require low insertion loss, uniform distribution ratio, small size, compact size, high reliability, etc., and are vigorously developed along this direction. Is being promoted.

【0003】1本の光ファイバの信号を複数本の光ファ
イバに一様に分配するもっとも容易な方法は、2つに等
分配する3dBカプラーを用い、2分岐を4分岐に、4
分岐を8分岐に、さらに8分岐を16分岐にとこれを多
段にカスケード状に接続し、分配する方法である。この
方法は、例えば、特開昭63-205616 号公報に詳しく開示
されている。しかしこの方法では、分配器全体が長くな
り、収納ケースに納めても光ファイバの曲げ径に限度が
あり、収納ケースは約100 mm×80mmと大きくなり、
コンパクトに納められないという欠点がある。
[0003] The easiest method for uniformly distributing a signal from one optical fiber to a plurality of optical fibers is to use a 3 dB coupler that equally distributes the signal into two, using two branches to four branches.
In this method, the branch is divided into eight branches, and the eight branches are further divided into 16 branches. This method is disclosed in detail in, for example, JP-A-63-205616. However, in this method, the entire distributor becomes long, and even if it is housed in a storage case, the bending diameter of the optical fiber is limited, and the storage case becomes as large as about 100 mm x 80 mm.
There is a disadvantage that it cannot be stored compactly.

【0004】このようなカスケード接続に替えて、一カ
所で複数の光ファイバに一括して分配できれば、コンパ
クトな分配器が得られ、この製造工程も単純化される。
このようなコンパクト性を追求して、光信号を一括して
多分岐できる分配器の開発が進められている。この一つ
の方法として、特開昭62-27707号公報は、複数本の光フ
ァイバを断面構成が軸対称にかつ最密充填となるように
各光ファイバを配置して束ね、この光ファイバ束を加熱
・融着・延伸して、分配器を形成する旨記載している。
If instead of such a cascade connection, distribution can be made to a plurality of optical fibers at one place, a compact distributor can be obtained and the manufacturing process can be simplified.
In pursuit of such compactness, development of a distributor capable of collectively branching an optical signal into multiple branches has been advanced. As one of the methods, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-27707 discloses a method in which a plurality of optical fibers are arranged and bundled so that the cross-sectional configuration is axisymmetric and the closest packing is provided. It states that a distributor is formed by heating, fusing and stretching.

【0005】最密充填は、光ファイバが配置された状態
で定義されるものであり、最密充填では、すべての隣り
合う光ファイバが互いに接触している。すなわち、直径
の光ファイバを中心ファイバとし、直径dの光
ファイバN本を外周ファイバとして中心ファイバの周り
に配置したとき、直径Dと直径dとは次式の関
係にある。なお、光ファイバが加熱・軟化により、隣り
合う光ファイバと融着状態にある場合には最密充填とは
云わない。 d/D=sin(π/N) /(1−sin(π/N) ) (4)
[0005] The closest packing is performed when the optical fibers are arranged.
In close packing, all neighbors are
Mating optical fibers are in contact with each other. That is, the diameter
D0 And the diameter d0Light of
Around the center fiber with N fibers as outer fibers
When placed at0And diameter d0Is the function of
In charge. In addition, the optical fiber may be
What is close packing when fused with a matching optical fiber?
I don't say. d0/ D0= Sin (π / N) / (1-sin (π / N)) (4)

【0006】米国特許第4,682,849 号公報には、この方
法をさらに延長して、中心にガラス管またはガラスロッ
ドを置き、その周りに複数の光ファイバを配置したもの
を加熱・融着・延伸して、複数の光ファイバと中心のガ
ラス管またはガラスロッドを一体化し、さらにこれを別
の円筒状ガラス管に挿入して外部から加熱し、ガラス管
の場合はこれをコラプスさせ、該円筒状ガラス管ごと融
着・延伸して、分配器を作製する方法が開示されてい
る。この円筒状ガラス管に挿入する前の外周ファイバの
配置は、前記特開昭62-27707号公報が主張している最密
充填構成とは異なり、外周ファイバは、すべて中心のガ
ラス管またはガラスロッドに接触しているが、隣り合う
外周ファイバ間に隙間があっても(前記米国特許公報の
図3B参照)、あるいは隣り合う外周ファイバはすべて
互いに接触しているが、外周ファイバの幾つかは中心の
ガラス管またはガラスロッドとの間に隙間(ここでは、
この隙間を逆隙間と定義する。前記米国特許公報の図3
A参照)があっても良いと説明している。その理由は加
熱・融着・延伸の工程で外周ファイバが柔らかくなっ
て、隙間または逆隙間を埋めてしまうためとしている。
In US Pat. No. 4,682,849, this method is further extended, in which a glass tube or a glass rod is placed at the center and a plurality of optical fibers are placed around the glass tube or glass rod, and the fiber is heated, fused and drawn. A plurality of optical fibers and a central glass tube or glass rod are integrated, and this is inserted into another cylindrical glass tube and heated from the outside. In the case of a glass tube, this is collapsed, and the cylindrical glass tube is collapsed. A method for producing a distributor by fusing and stretching the same is disclosed. The arrangement of the outer peripheral fibers before being inserted into the cylindrical glass tube is different from the close-packed structure claimed in the above-mentioned JP-A-62-27707. However, even if there is a gap between adjacent outer fibers (see FIG. 3B in the aforementioned US Patent Publication), or all the adjacent outer fibers are in contact with each other, some of the outer fibers are in the center. The gap between the glass tube or glass rod (here,
This gap is defined as a reverse gap. FIG. 3 of the US patent publication
A)). The reason is that the outer fiber becomes soft during the steps of heating, fusing, and stretching, thereby filling the gap or the reverse gap.

【0007】特開昭62-27707号公報における最密充填の
構成は、米国特許第5,408,554 号公報において別の観点
から細かく規定しており、そこでは、中心ファイバの周
りに複数本の外周ファイバを中心ファイバに沿って直線
状に配置して光ファイバ束を形成し、このとき外周ファ
イバは、すべて中心ファイバに接触し、さらに外周ファ
イバ間に隙間を有する非最密充填の構成にあるが、この
光ファイバ束をねじって最密充填の構成とし、その後
に、加熱・融着・延伸を行ない、中心ファイバの一端を
入力ポートとし、他端において光信号が多分岐される多
分岐カプラーの製造方法を記載している。
[0007] The close-packing configuration in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-27707 is finely defined from another point of view in US Patent No. 5,408,554, in which a plurality of outer fibers are provided around a central fiber. An optical fiber bundle is formed linearly along the central fiber to form an optical fiber bundle.At this time, all of the peripheral fibers are in contact with the central fiber and are in a non-close-packed configuration having a gap between the peripheral fibers. A method of manufacturing a multi-branch coupler in which the optical fiber bundle is twisted to form a close-packed structure, and then heated, fused, and drawn, and one end of the center fiber is used as an input port, and the other end is multi-branched. Is described.

【0008】ここで、非最密充填の構成がねじりによっ
て最密充填の構成となる理由は、中心ファイバの長手方
向に直角な断面において、外周ファイバの断面は、直線
状配置では真円であるが、光ファイバ束をねじった場
合、ごく微小な量ではあるが若干扁平な楕円となる。こ
のためねじって最密充填とするには、ねじる前の直線状
配置状態が非最密充填の構成となっていなければならな
い。
Here, the reason why the non-close-packed structure is a close-packed structure by torsion is that, in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the central fiber, the cross section of the outer peripheral fiber is a perfect circle in a linear arrangement. However, when the optical fiber bundle is twisted, the ellipse becomes a slightly flat ellipse although the amount is very small. For this reason, in order to obtain a close-packing by twisting, the linear arrangement state before twisting must be a non-close-packing configuration.

【0009】ねじることによって外周ファイバの長手方
向に直角な断面は、光ファイバ束の長手方向に対して直
角ではなく若干斜めになるため、ごく微小な量ではある
が若干扁平な楕円となる。このときの楕円の長軸方向へ
の直径の増加量Δdは次式から容易に得られる。 △d=(1/2)・(Nd/p) ・d (5) ここでpは光ファイバ束のねじりのピッチ長、d
外周ファイバの直径である。従って、光ファイバ束をね
じって最密充填とするには、外周ファイバ断面の直径を
+Δdとして計算により求められる。米国特許第
5,408,554 号公報に記載されたこの方法は、最密充填の
構成が光信号の良好な等分配を実現するための好ましい
方法であることを開示している。
The section perpendicular to the longitudinal direction of the outer peripheral fiber is slightly oblique rather than perpendicular to the longitudinal direction of the optical fiber bundle due to twisting, so that the cross section becomes a slightly flat ellipse with a very small amount. At this time, the increase amount Δd of the diameter in the major axis direction of the ellipse can be easily obtained from the following equation. Δd = (1/2) · (Nd 0 / p) 2 · d 0 (5) where p is the pitch length of the twist of the optical fiber bundle, and d 0 is the diameter of the outer peripheral fiber. Therefore, in order to twist the optical fiber bundle to achieve the closest packing, the diameter of the cross section of the outer peripheral fiber is obtained by calculation as d 0 + Δd. U.S. Patent No.
The method described in US Pat. No. 5,408,554 discloses that a close-packed configuration is the preferred method for achieving good equal distribution of optical signals.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、後述す
るように、我々の実験結果では、特開昭62-27707号公報
で指定されるように隙間のない最密充填の構成を採って
も、また、米国特許第5,408,554 号公報で指定されるね
じりを加えた後に最密充填となる構成を採っても、さら
にまた、米国特許第4,682,849 号公報で指定される隙間
または逆隙間を有する最密充填の構成を採っても、何れ
の構成であっても良好な分配特性を実現することはでき
なかった。
However, as will be described later, according to our experimental results, even if a close-packing configuration without a gap as specified in JP-A-62-27707 is adopted, However, even if a configuration is adopted in which the close-packing is performed after applying the twist specified in U.S. Pat.No. 5,408,554, the close-packing having a gap or an inverse gap specified in U.S. Pat. Regardless of the configuration, good distribution characteristics could not be realized with any configuration.

【0011】一括して光信号を多分岐する分配器を作製
する別の方法として、中空ガラス管を準備し、この中に
複数の光ファイバを最密充填構成で挿入して直線状光フ
ァイバ束を形成し、このガラス管を外部から加熱して、
ガラス管ごと中の光ファイバ束を融着・延伸する方法が
ある(電子レター(Electronics Letters),vol.25,No.9,
pp.606〜607,(1989)、応用光学(Applied Optics),vol.3
0,No.6,pp.650 〜659,(1991) 、米国特許第5,175,779
号公報、米国特許第5,373,572 号公報参照)。これらの
公報は、中空ガラス管中に光ファイバ束を挿入すること
で光ファイバの相対的位置関係を厳密に規定し、優れた
分配特性が得られることを詳細な実験データにより実証
している。しかしこの方法は、複数本の光ファイバを所
定の位置に精度よく配置することができれば良好な特性
を有する分配器が得られるが、例えば、直径約125 μm
の細い光ファイバを、しかも複数本、例えば8本を最密
充填構成で内径約1mmの中空管に挿入するのは、かな
り高度な熟練を重ねた器用さを必要とし、この工程での
歩留り低下は避けられない。この他、米国特許第5,175,
782 号公報も一括して光信号を多分岐する方法を開示し
ている。
As another method of manufacturing a distributor for branching an optical signal in a lump, a hollow glass tube is prepared, and a plurality of optical fibers are inserted therein in a close-packed configuration to form a straight optical fiber bundle. Is formed, and the glass tube is heated from the outside,
There is a method of fusing and stretching optical fiber bundles in each glass tube (Electronic Letters, vol. 25, No. 9,
pp.606-607, (1989), Applied Optics, vol.3
0, No. 6, pp. 650-659, (1991), U.S. Pat.
And U.S. Pat. No. 5,373,572). These publications demonstrate, through detailed experimental data, that the relative positional relationship between optical fibers is strictly defined by inserting an optical fiber bundle into a hollow glass tube, and that excellent distribution characteristics can be obtained. However, according to this method, a distributor having good characteristics can be obtained if a plurality of optical fibers can be accurately arranged at predetermined positions.
Inserting a plurality of, for example, eight, optical fibers into a hollow tube having an inner diameter of about 1 mm in a close-packed configuration requires a fairly highly skilled dexterity and a yield in this process. A decline is inevitable. In addition, U.S. Pat.
No. 782 also discloses a method of collectively branching an optical signal.

【0012】さらに別の方法は、複数の光ファイバを束
ねるのではなく、並列に並べ、ある一カ所で隣り合う光
ファイバすべてを加熱・融着・延伸して光結合部を形成
する方法であり、これは第5回光電子会議(Fifth Optoe
lectronics Conference)(OEC'94)15B4-6技術ダイジェス
トで報告されている。しかしこの方法では、光結合部に
おいて、入力光ファイバのコアから隣接するコアへ光信
号を順に少しづつ移行させ、さらにその外側に隣接する
コアへ光を移行させ、これを多段に繰り返して多数の光
ファイバに光結合する機構であるため、各段における光
移行の結合長を正確に制御することは困難である。この
ため、優れた分配特性を有する分配器の分岐数にも当然
限界がある。
Still another method is to form an optical coupling portion by arranging a plurality of optical fibers in parallel, instead of bundling them, and heating, fusing and stretching all adjacent optical fibers at a certain location. This is the 5th Optoelectronic Conference (Fifth Optoe
electronics Conference) (OEC'94) 15B4-6. However, in this method, in the optical coupling section, the optical signal is shifted little by little from the core of the input optical fiber to the adjacent core in order, and the light is shifted to the adjacent core outside the core. Because of the mechanism for optically coupling to the optical fiber, it is difficult to accurately control the coupling length of the light transfer at each stage. For this reason, the number of branches of the distributor having excellent distribution characteristics is naturally limited.

【0013】本発明は、上記問題点に鑑み、良好な特性
を有し、一括して光信号を多分岐するカプラーを高い歩
留りで作製することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to manufacture a coupler having good characteristics and branching an optical signal in a batch at a high yield.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバ型多
分岐カプラーの製造方法は、クラッドとコアを有する中
心ファイバの周りに、外周ファイバが略等間隔にN本
(N>5)配置された光ファイバ束を形成し、該光ファ
イバ束の断面は、光ファイバの間に隙間を有して最密充
填構成から若干外れた配置状態にあり、(イ)中心ファ
イバの直径Dは、最密充填構成での中心ファイバの直径
と外周ファイバの直径dとの関係式 d/D=sin(π/N) /(1−sin(π/N) ) (6) で規定されるDよりも大きく、かつ 1.7 ×10−3<(D−D)/D<2.0 ×10−2 (7) の範囲にある、(ロ)外周ファイバの直径dは(6)式
で規定されるdよりも小さく、かつ 1.7 ×10−3<(d−d)/d<2.0 ×10−2 (8) の範囲にある、上記(イ)、(ロ)の何れかを満たし、
該光ファイバ束を長手方向に少なくとも2カ所をクラン
プで押さえて固定し、クランプ間部分を加熱して各光フ
ァイバを融着し、同時に固定クランプを互いに離間させ
て融着部に双円錐状テーパ形状をなす光結合部を形成す
ることを特徴としている。
According to the method of manufacturing an optical fiber type multi-branch coupler of the present invention, N (N> 5) outer peripheral fibers are arranged at substantially equal intervals around a central fiber having a cladding and a core. An optical fiber bundle is formed, and the cross section of the optical fiber bundle is located slightly out of the close-packed configuration with a gap between the optical fibers, and (a) the diameter D of the central fiber is defined by the equation d between the diameter D 0 and the diameter d 0 of the outer peripheral fibers of the central fiber at packing configuration 0 / D 0 = sin (π / N) / (1-sin (π / N)) (6) (B) The diameter d of the outer peripheral fiber is larger than D 0 and is in the range of 1.7 × 10 −3 <(D−D 0 ) / D 0 <2.0 × 10 −2. Smaller than d 0 defined by the equation and 1.7 × 10 −3 <(d 0 −d) / d 0 <2.0 × 10 −2 (8) Satisfy any of (a) and (b) above,
The optical fiber bundle is clamped and fixed in at least two places in the longitudinal direction with a clamp, and a portion between the clamps is heated to fuse the optical fibers, and at the same time, the fixing clamps are separated from each other to form a biconical taper at the fusion portion. It is characterized in that a light coupling portion having a shape is formed.

【0015】前記光ファイバ束のクランプ間部分の融着
には、光ファイバ束にねじりを施して加熱・融着・延伸
前の光ファイバ束の長手方向に直角な断面形状を、適切
な大きさの隙間を有する非最密充填構成としてから融着
し、光結合部を形成するとよく、この光結合部では、中
心ファイバと外周ファイバとは未融着部分を有さず、す
べての光ファイバは一体的に融着される。
In the fusion of the portion between the clamps of the optical fiber bundle, the optical fiber bundle is twisted so that the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the optical fiber bundle before heating, fusion and stretching is adjusted to an appropriate size. It is preferable to form an optical coupling part by fusing after forming a non-close-packed structure having a gap of, and in this optical coupling part, the central fiber and the outer fiber do not have an unfused part, and all the optical fibers are It is fused together.

【0016】本発明の光ファイバ型多分岐カプラーはこ
のようにして製造され、光ファイバ束の一端から中心フ
ァイバに入射した光信号は、光結合部において外周ファ
イバに結合され、1本の中心ファイバとN本の外周ファ
イバの1+N本に略等分岐することができる。また、中
心ファイバからの光出力を略ゼロとし、N本の外周ファ
イバに略等分岐することもできる。使用する中心ファイ
バと外周ファイバは、コア同士及びクラッド同士の屈折
率を略同一とし、かつ中心ファイバのコア部分及びその
近傍の屈折率分布は外周ファイバのコア部分及びその近
傍の屈折率分布と相似した分布形状とするのが好まし
い。また、中心ファイバと外周ファイバとの伝搬定数、
カットオフ波長、又はモードフィールド径は略同一とさ
れる。中心ファイバと外周ファイバをシングルモード光
ファイバとし、また、クラッド表層部をチタニア(TiO
)でドープした光ファイバを用いることもできる。
The optical fiber type multi-branch coupler of the present invention is manufactured in this manner, and the optical signal incident on the central fiber from one end of the optical fiber bundle is coupled to the outer peripheral fiber at the optical coupling section, and the optical fiber is connected to one central fiber. And approximately equal branches into 1 + N of N outer fibers. Further, the optical output from the central fiber can be made substantially zero, and the optical fiber can be branched into N outer peripheral fibers substantially equally. The center fiber and the outer fiber used have substantially the same refractive index between the core and the cladding, and the refractive index distribution at and near the core portion of the center fiber is similar to the refractive index distribution at and near the core portion of the outer fiber. It is preferable to have a distributed shape. Also, the propagation constant between the center fiber and the outer fiber,
The cutoff wavelength or the mode field diameter is substantially the same. The center fiber and the outer fiber are single mode optical fibers, and the cladding surface layer is titania (TiO 2).
An optical fiber doped in 2 ) can also be used.

【0017】さらに、本発明の光ファイバ型多分岐カプ
ラーは、光入力側の一端において、外周ファイバN本を
切断してその切断面に無反射終端処理を施した後、無反
射終端処理部分をカプラー収納体に納めてカプラーと一
体型としてもよい。また、光出力側の一端において、中
心ファイバを切断してその切断面に無反射終端処理を施
した後、無反射終端処理部分をカプラー収納体に納めて
カプラーと一体型としてもよい。さらに、本発明の光フ
ァイバ型多分岐カプラーは、中心ファイバの光信号入出
力端において、中心ファイバを外周ファイバと同じ光フ
ァイバに融着接合した後、融着接続部をカプラー収納体
に納めて多分岐カプラーと一体型とすることもできる。
Further, in the optical fiber type multi-branch coupler according to the present invention, at one end on the optical input side, N outer fibers are cut, and the cut surface is subjected to non-reflection termination processing. It may be housed in a coupler housing and integrated with the coupler. Also, at one end on the light output side, the center fiber may be cut and subjected to non-reflection termination processing on the cut surface, and then the non-reflection termination processing portion may be housed in a coupler housing to be integrated with the coupler. Further, in the optical fiber type multi-branch coupler of the present invention, at the optical signal input / output end of the central fiber, after the central fiber is fusion-bonded to the same optical fiber as the outer peripheral fiber, the fusion spliced part is housed in the coupler housing. It can also be integrated with a multi-branch coupler.

【0018】[0018]

【発明の実施の態様】中心ファイバの周りに複数の外周
ファイバを配置した分配器の光結合について、図1を用
いて説明する。中心に配置されたシングルモード光ファ
イバの一端から入力される信号は、LP01モード(コア
部に光強度ピークを有する軸対称のモード)で光結合部
に近づき光ファイバのコアが小さくなるにつれ、その光
強度分布はコア部の外側へと漏れ広がり、光結合部で伝
搬可能なLP02モード(コア中心部で凹みを持つリング
状光強度を有するモード)にエバネッセント的に結合
し、さらに軸対称に配置された外周ファイバに結合し
て、それぞれの外周ファイバではLP01モードとして伝
搬される。このような条件下での光強度分布は、SPIE v
ol.2997,p.318 〜325,Feb.12〜14,(1997) に詳細な計算
がなされており、光伝搬時のモード変換による光結合の
理解を容易にするため、この計算結果を図1に加えた。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Optical coupling of a distributor having a plurality of peripheral fibers arranged around a central fiber will be described with reference to FIG. Signal input from one end of the center arranged single-mode optical fiber, as the core of the closer optical fiber to the optical coupling part becomes smaller in the LP 01 mode (mode axisymmetric having a light intensity peak in the core portion), the light intensity distribution spreads leak to the outside of the core portion, evanescent bind to can propagate LP 02 mode at the optical coupling section (mode having a ring-like light intensity with a recess in the core center), further axisymmetric bind to arranged the outer circumferential fiber, in each of the outer peripheral fibers are propagated as LP 01 mode. The light intensity distribution under such conditions is
ol. 2997, pp. 318-325, Feb. 12-14, (1997), detailed calculations have been performed, and in order to facilitate understanding of optical coupling by mode conversion during light propagation, these calculation results are shown in FIG. Added to 1.

【0019】図1のように、光信号を光結合させ均一な
等分配を行うためには、入力光ファイバを中心として外
周ファイバを軸対称に配置する必要がある。すなわち、
図2に示すように、光結合部(105 )において中心ファ
イバのコア(101 )と外周ファイバのコア(102 )との
間の距離c(104 )は、すべての外周ファイバのコアに
対して同じであり、かつ、隣り合う外周ファイバ間の距
離b(103 )もすべて同じとされる(コアは●印で示さ
れている)。仮に、外周ファイバのコアがひとつでも中
心ファイバのコアから離れていると、その外周ファイバ
への光移行量は他の外周ファイバへの移行量よりも小さ
く、その結果、出力ポートで一様な出力が得られず等分
配とならない。
As shown in FIG. 1, in order to optically couple optical signals and perform uniform equal distribution, it is necessary to arrange the outer peripheral fibers axially symmetric with respect to the input optical fiber. That is,
As shown in FIG. 2, the distance c (104) between the core (101) of the central fiber and the core (102) of the outer fiber in the optical coupling section (105) is the same for all the outer fiber cores. And the distances b (103) between adjacent outer peripheral fibers are all the same (the cores are indicated by black circles). If at least one core of the outer fiber is far from the core of the center fiber, the amount of light transferred to the outer fiber is smaller than the amount of transfer to the other outer fibers, and as a result, a uniform output is obtained at the output port. Is not obtained and is not evenly distributed.

【0020】また、光結合は中心ファイバのコアと外周
ファイバのコアとの間だけではなく、隣り合う外周ファ
イバのコア間でも行なわれるため、一様な等分配とする
ためには、隣接する光ファイバ間の距離bもすべて同じ
とすることが必要である。さらに、光結合部では光信号
はコアから漏れ広がり隣接するコアへ移るため、その間
のクラッドは図2のように均一であることが必要で、後
述する図5(E)に示すようなボイド(114 )や図5
(G)に示すような隙間(118 )があると、これらは光
移行にとって障壁となり、良好な光結合が得られない。
In addition, since optical coupling is performed not only between the core of the central fiber and the core of the peripheral fiber, but also between the cores of adjacent peripheral fibers, adjacent optical fibers are required for uniform distribution. The distances b between the fibers must all be the same. Further, in the optical coupling section, since the optical signal leaks from the core and spreads to the adjacent core, it is necessary that the cladding between them is uniform as shown in FIG. 2 and a void (FIG. 5E) described later. 114) and Figure 5
If there are gaps (118) as shown in (G), these will be barriers to light transfer, and good optical coupling cannot be obtained.

【0021】複数の光ファイバを束ねるとき、光ファイ
バを寄せ集めて直線的に配置しただけでは、光ファイバ
束は加熱時に熱変形して散らばり、束にならずカプラー
を形成することは困難である。各光ファイバは外力によ
って固定されているか、あるいは光ファイバ束が加熱さ
れて融着されるときに、外周ファイバがいずれも中心フ
ァイバへ押しつけられていることが必要である。前者の
外力によって固定する最も良い例は、電子レター(Elect
ronics Letters),vol.25,No.9,pp.606〜607,(1989)、応
用光学(Applied Optics),vol.30,No.6,pp.650 〜659,
(1991) 、米国特許第5,175,779 号公報、米国特許第5,3
73,572 号公報、米国特許第5,175,782 号公報に示され
ているように、中空のガラス管の中に光ファイバ束を挿
入する方法である。ただし、この場合、光ファイバ束と
中空ガラス管の内壁との間に隙間ができないようにする
か、あるいはこの隙間を限りなく小さくすることが必要
である。後者の好ましい例として、光ファイバ束にねじ
りを加えて光ファイバ束に張力を印加する方法が挙げら
れる。
When a plurality of optical fibers are bundled, if the optical fibers are simply gathered and arranged linearly, the optical fiber bundle is thermally deformed and scattered when heated, and it is difficult to form a coupler without forming a bundle. . Each optical fiber must be fixed by an external force, or when the optical fiber bundle is heated and fused, all the outer fibers must be pressed against the central fiber. The best example of fixing by the external force is the electronic letter
ronics Letters), vol. 25, No. 9, pp. 606-607, (1989), Applied Optics, vol. 30, No. 6, pp. 650-659,
(1991), U.S. Pat.No. 5,175,779, U.S. Pat.
In this method, an optical fiber bundle is inserted into a hollow glass tube as disclosed in U.S. Pat. No. 5,175,782. However, in this case, it is necessary to make no gap between the optical fiber bundle and the inner wall of the hollow glass tube, or to make this gap as small as possible. As a preferable example of the latter, there is a method of applying a tension to the optical fiber bundle by twisting the optical fiber bundle.

【0022】すなわち、図3(A)に示すように、光フ
ァイバ束にねじりを加えてその両端を引っ張り長手方向
に張力を加えると、外周ファイバ(111 )に対する張力
は中心ファイバ(110 )へ向かう力に変換される。カプ
ラーを作製する工程では必ず延伸を伴うため、延伸によ
って長手方向に張力が常に加えられている。従って、こ
の張力は外周ファイバを中心ファイバに常に押し付ける
ように作用する。このねじる方法は、もっとも簡便で容
易かつ確実に光ファイバ束を形成する方法でもある。
That is, as shown in FIG. 3A, when a twist is applied to the optical fiber bundle and both ends thereof are pulled to apply tension in the longitudinal direction, the tension on the outer peripheral fiber (111) is directed toward the central fiber (110). Converted to force. Since the process of producing a coupler always involves stretching, tension is always applied in the longitudinal direction by stretching. Thus, this tension acts to always press the outer fiber against the center fiber. This twisting method is also the most simple, easy and reliable way to form an optical fiber bundle.

【0023】本発明者等は、図3に示すように複数本の
光ファイバを軸対称に配置して光ファイバ束を作り、こ
れにねじりを加え(図3(A))、両端をクランプ(図
示を省略)で固定し、両クランプに互いに離間する力を
多少加えて光ファイバ束に張力を加え、この光ファイバ
束を外部からトーチ火炎で加熱し、光ファイバ束が柔ら
かくなった後も加熱を継続して光ファイバ束を融着さ
せ、同時に両クランプをさらに離間させて光ファイバ束
を延伸し、図3(B)に示す多分岐カプラーの双円錐状
テーパ部(116 )を形成した(なお、図3は理解を容易
にするため、光ファイバ束の半径方向のみを大きく拡大
してある)。このとき光ファイバ束の左端から中心ファ
イバに光信号を入射させ、右端において中心ファイバと
外周ファイバからの出力光をモニターし、中心ファイバ
と外周ファイバの光信号の強度が同じになるように、加
熱・融着・延伸を行った。図3(C)〜(G)は、矢印
に対応した図3(B)の位置での断面図であり、詳細に
ついては実施例1において後述する。
The present inventors made an optical fiber bundle by arranging a plurality of optical fibers axially symmetrically as shown in FIG. 3, twisted the optical fiber bundle (FIG. 3A), and clamped both ends (FIG. 3A). (Not shown), apply some force to the clamps to separate them from each other, apply tension to the optical fiber bundle, heat this optical fiber bundle with a torch flame from the outside, and heat it even after the optical fiber bundle softens. The optical fiber bundle is fused while the clamps are further separated from each other, and the optical fiber bundle is stretched to form the biconical tapered portion (116) of the multi-branch coupler shown in FIG. Note that FIG. 3 is greatly enlarged only in the radial direction of the optical fiber bundle for easy understanding). At this time, an optical signal is incident on the center fiber from the left end of the optical fiber bundle, and the output light from the center fiber and the outer fiber is monitored at the right end, and heating is performed so that the optical signal intensity of the center fiber and the outer fiber becomes the same. -Fusion and stretching were performed. 3 (C) to 3 (G) are cross-sectional views at the position in FIG. 3 (B) corresponding to the arrow, and details will be described later in the first embodiment.

【0024】本発明者等が行った一連の実験結果によれ
ば、中心ファイバと外周ファイバの直径をある範囲内の
数値に正確に合わせることが必要である。図2に示す理
想的なコア配置を実現し分配器の良好な特性を得るに
は、特開昭62-27707号公報に記載の最密充填構成や米国
特許第5,408,554 号公報に記載の最密充填構成では困難
であり、外周ファイバの間に適切な値の隙間を持たせ、
非最密充填構成の光ファイバ束を用いなければならな
い。
According to the results of a series of experiments conducted by the present inventors, it is necessary to accurately adjust the diameters of the central fiber and the outer peripheral fiber to values within a certain range. In order to realize the ideal core arrangement shown in FIG. 2 and obtain good characteristics of the distributor, the close-packing structure described in JP-A-62-27707 and the close-packing structure described in U.S. Pat. It is difficult with the filling configuration, and there is a gap of an appropriate value between the outer fibers,
An optical fiber bundle in a non-close-packed configuration must be used.

【0025】この理由を図4、図5を用いて以下に説明
する。図4(A)は光ファイバ束の最密充填構成の断面
図、(B)は外周ファイバ間に隙間を有する非最密充填
構成を示す断面図であり、(C)は(B)の断面配置に
おいて、加熱により外周ファイバ断面の形状が扁平に変
形していく変形過程での断面図であり、(D)は(B)
の断面配置において外周ファイバ間の隙間が適切な場合
に、加熱・融着・延伸後に得られる良好な断面図であ
る。図5(A)〜(D)は、加熱・融着・延伸を行なう
前の光ファイバ束の断面を示し、(E)〜(G)は加熱
・融着・延伸を行なった後の光結合部の断面を示してい
る。
The reason for this will be described below with reference to FIGS. 4A is a cross-sectional view of a close-packed configuration of an optical fiber bundle, FIG. 4B is a cross-sectional view of a non-close-packed configuration having a gap between peripheral fibers, and FIG. 4C is a cross-section of FIG. FIG. 3D is a cross-sectional view in a deformation process in which the shape of the cross section of the outer peripheral fiber is flattened by heating in an arrangement, and FIG.
FIG. 4 is a good cross-sectional view obtained after heating, fusion, and stretching when a gap between outer peripheral fibers is appropriate in the cross-sectional arrangement of FIG. 5 (A) to 5 (D) show cross sections of the optical fiber bundle before heating, fusion and stretching, and FIGS. 5 (E) to 5 (G) show optical coupling after heating, fusion and stretching. 2 shows a cross section of a portion.

【0026】光ファイバ束を加熱すると、まず外周ファ
イバが加熱され、次いで、中心ファイバは、外周ファイ
バに囲まれているためトーチ火炎で直接加熱されるので
はなく加熱された外周ファイバからの伝熱によって加熱
される。従って、外周ファイバが中心ファイバよりも先
に柔らかくなり、光ファイバ束に加えられている張力に
よって外周ファイバを光ファイバ束の中心に向かって押
し付ける力が働く。この断面形状は、図4(C)のよう
に扁平(111-b )に変形する(なお、図は理解を容易に
するため、扁平さを誇張してある)。光ファイバ束を加
熱する前の段階で、図4(A)のように、すべての光フ
ァイバが互いに接触した最密充填の構成にあると、加熱
によって扁平に変形したすべての外周ファイバを取り込
む隙間がないため、融着するとそのうちの一つがはじき
出された形となり、外周ファイバのコア間隔は円周方向
に等間隔とならず、図5(E)のようになり、図2のよ
うなコア配置は得られない。従って、光ファイバの配置
は、加熱・融着・延伸前に、例えば、図4(B)や図5
(C)に示すように、外周ファイバの間に適切な隙間
(113 )を有する非最密充填構成とするべきであり、融
着・延伸後の断面は、図5(F)に示すような良好な状
態が得られる。
When the optical fiber bundle is heated, the outer peripheral fiber is heated first, and then the center fiber is not directly heated by the torch flame because it is surrounded by the outer fiber, but the heat is transferred from the heated outer fiber. Heated by Therefore, the outer fiber becomes softer than the center fiber, and a force acts on the outer fiber toward the center of the optical fiber bundle by the tension applied to the optical fiber bundle. The cross-sectional shape is flattened (111-b) as shown in FIG. 4C (the flattening is exaggerated for easy understanding). At the stage before heating the optical fiber bundle, as shown in FIG. 4 (A), if all the optical fibers are in a close-packed configuration in which they are in contact with each other, a gap for taking in all the outer fibers deformed flat by heating is obtained. Therefore, when fusion is performed, one of them is repelled and the core spacing of the outer peripheral fibers is not equal in the circumferential direction, but becomes as shown in FIG. 5 (E), and the core arrangement as shown in FIG. Cannot be obtained. Therefore, the arrangement of the optical fiber may be adjusted before heating, fusion, and stretching, for example, as shown in FIG.
As shown in FIG. 5 (C), the structure should be a non-close-packed structure having an appropriate gap (113) between the outer peripheral fibers, and the cross section after fusion / stretching is as shown in FIG. 5 (F). Good condition is obtained.

【0027】さらに、光ファイバ束が、図5(A)のよ
うに逆隙間(117 )を有する非最密充填構成、図5
(B)のように最密充填状態にある構成、図5(C)の
隙間(113 )が小さすぎるときは、加熱・融着・延伸
後、図5(E)のように、ボイド(114 )を生じる。ま
た、この隙間(113 )が図5(D)のように大きすぎる
場合は、加熱によって断面が扁平になった光ファイバで
も円周方向にすべての隙間を埋めることができず、融着
・延伸後の断面には、図5(G)に示すような大きく割
れた隙間(118 )が現われ、図2のような断面は得られ
ない。従って、加熱・融着・延伸前の光ファイバの配置
は、非最密充填の構成で、しかも適切な大きさの隙間が
必要である。米国特許第5,408,554 号公報ではねじる前
を非最密充填構成とし、ねじった後は最密充填構成であ
ることが記載され、加熱開始の前に最密充填構成となっ
ているため、同様の理由で図5(E)のような断面とな
り、図2のコア配置は得られない。
In addition, the optical fiber bundle is a non-close-packed structure having an inverted gap (117) as shown in FIG.
When the gap (113) in FIG. 5C is too small, the void (114) is heated, fused and stretched as shown in FIG. ). If the gap (113) is too large as shown in FIG. 5 (D), all the gaps cannot be filled in the circumferential direction even with an optical fiber whose cross section is flattened by heating. In the subsequent cross section, a greatly cracked gap (118) appears as shown in FIG. 5 (G), and the cross section as shown in FIG. 2 cannot be obtained. Therefore, the arrangement of the optical fibers before heating, fusion, and stretching requires a non-close-packed configuration and a gap of an appropriate size. In U.S. Pat.No. 5,408,554, it is described that a non-close-packed configuration is used before twisting and a close-packed configuration after twisting. 5 (E), and the core arrangement shown in FIG. 2 cannot be obtained.

【0028】従って、ねじったあとの光ファイバ束の断
面には適切な隙間を有する非最密充填の構成が必要とな
る。このためには、中心ファイバの直径Dを最密充填と
なる直径Dより少し大きくするか、あるいは外周フ
ァイバの直径dを最密充填となる直径dよりも少し
小さくすることが必要である。これら二つの方法は幾何
学的相対関係にあり、両者は等価である。隙間の最適な
大きさは、加熱・融着・延伸の各工程の詳細条件によっ
て異なるが、本発明者等の実験では、中心ファイバの直
径DをDよりも大きくとる後者の場合、後述の実施
例1では、1.7 ×10−3<(D−D)/D<2.
0×10−2を満足するときに良好なユニフォーミティー
が得られた。
Therefore, the cross-section of the twisted optical fiber bundle requires a non-close-packed structure having an appropriate gap. For this purpose, it is necessary to slightly less than the diameter d 0 of the closest packing a diameter d of either slightly larger than the diameter D 0 comprising the diameter D of the central fiber and closest packing, or the outer circumferential fiber . These two methods are geometrically related and they are equivalent. Optimum size of the gap varies depending detailed conditions of each step of heating and fusing and drawing, in the experiments of the present inventors, the diameter D of the central fiber in the latter case taking larger than D 0, below In the first embodiment, 1.7 × 10 −3 <(D−D 0 ) / D 0 <2.
When 0 × 10 −2 was satisfied, good uniformity was obtained.

【0029】1本の中心ファイバとN本の外周ファイバ
の合計1+N本に等分配するには、光ファイバ束の一端
の中心ファイバに光信号を入力し、加熱・融着・延伸の
工程で、光ファイバ束の多端で中心ファイバと1本の外
周ファイバとの出力信号を比較し、両信号が等しくなる
ように加熱・融着・延伸を停止すれば良い。モニター信
号である中心ファイバの出力がゼロまたはもっとも小さ
くなるように加熱・融着・延伸を停止すればN分岐カプ
ラーが得られる。
In order to distribute equally to a total of 1 + N fibers of one central fiber and N outer fibers, an optical signal is input to the central fiber at one end of the optical fiber bundle, and the steps of heating, fusion and drawing are performed. The output signals of the center fiber and one outer fiber at the multiple ends of the optical fiber bundle are compared, and heating, fusion, and stretching may be stopped so that the two signals become equal. By stopping the heating, fusion and drawing so that the output of the central fiber, which is the monitor signal, is zero or the minimum, an N-branch coupler can be obtained.

【0030】隣り合う2本の光ファイバの間での光結合
の効率を高めるには、両光ファイバ中を進行する光信号
の伝搬速度が略等しいことが好ましい。すなわち伝搬定
数βが略同一であれば良好な光結合が得られ、これは本
発明の多分岐カプラーにおいても有効である。同様に、
カットオフ波長あるいはモードフィールド径を両光ファ
イバで略同一とすることも有効である。また、光結合効
率を高めるには隣り合う光ファイバのコア同士とクラッ
ド同士の屈折率をほぼ同じとし、かつコアの半径方向の
屈折率分布が相似的に同じであるように調整した光ファ
イバを用いることが、本発明の多分岐カプラーの作製に
おいても有効である。
In order to increase the efficiency of optical coupling between two adjacent optical fibers, it is preferable that the propagation speeds of optical signals traveling in both optical fibers are substantially equal. That is, if the propagation constant β is substantially the same, good optical coupling is obtained, which is also effective in the multi-branch coupler of the present invention. Similarly,
It is also effective to make the cutoff wavelength or the mode field diameter substantially the same for both optical fibers. In order to increase the optical coupling efficiency, an optical fiber adjusted so that adjacent cores of the optical fibers have substantially the same refractive index between the cores and the claddings and have the same refractive index distribution in the radial direction of the cores. Its use is also effective in producing the multibranched coupler of the present invention.

【0031】光結合部におけるコア間の光信号の移行は
コア径が大きいほど容易である。クラッド径125 μm、
コア径が40〜50μmのマルチモード光ファイバでは容易
であるが、後述の実施例で示すように、コア径が 5〜10
μmのシングルモード光ファイバにおいても、本発明の
製造条件を満足すれば多分岐カプラーの製造は可能であ
る。
The transfer of the optical signal between the cores in the optical coupling section is easier as the core diameter is larger. Cladding diameter 125 μm,
Although it is easy to use a multimode optical fiber having a core diameter of 40 to 50 μm, the core diameter is 5 to 10 μm.
A multi-branch coupler can be manufactured even with a single-mode optical fiber of μm if the manufacturing conditions of the present invention are satisfied.

【0032】このようにして作製した多分岐カプラーで
光信号の分配を行なうとき、入力端において中心ファイ
バだけに信号を供給するため、外周ファイバは切断して
これに無反射終端処理を施しておくことが好ましい。こ
れは光ファイバ切断点における光信号の再反射を極力抑
えるためである。同様に、出力端において中心ファイバ
からの光信号を略ゼロとする多分岐カプラーでは、出力
端で中心ファイバを切断しこれに無反射終端処理を施す
ことが好ましい。
When an optical signal is distributed by the multi-branch coupler manufactured in this manner, the signal is supplied only to the central fiber at the input end. Therefore, the outer peripheral fiber is cut and subjected to an anti-reflection termination process. Is preferred. This is to minimize re-reflection of the optical signal at the optical fiber cutting point. Similarly, in a multi-branch coupler in which the optical signal from the central fiber is substantially zero at the output end, it is preferable to cut the central fiber at the output end and subject it to non-reflection termination processing.

【0033】本発明の多分岐カプラーを光通信機等の種
々の用途に用いる場合、このデバイスの入出力光ファイ
バが同一とされるときがある。このため入出力端におい
て光ファイバの直径が異なる場合、同じ直径を有する他
の光ファイバに融着接続し、融着接続部分も多分岐カプ
ラーの中に組み込んでおくことが好ましい。
When the multi-branch coupler of the present invention is used for various uses such as an optical communication device, the input and output optical fibers of this device may be the same. Therefore, when the diameters of the optical fibers at the input and output ends are different, it is preferable that the optical fibers are fusion-spliced to another optical fiber having the same diameter, and the fusion-spliced portion is also incorporated in the multi-branch coupler.

【0034】本発明の光ファイバ型多分岐カプラーは、
光ファイバの直径を中心ファイバと外周ファイバで異な
った値の径を持たせることで良好な分岐比を持たせるこ
とができる。光ファイバの外径を適切な値に調節するに
は、(1)光ファイバの母材であるプリフォームを製造
する工程に置いてクラッド部の厚さを調整する、(2)
光ファイバのクラッド外径を化学的エッチングによって
調整する、(3)光ファイバを加熱・延伸して調整す
る、あるいは(4)上記(1)、(2)、(3)を組み
合わせて調整する、等の方法を適宜採用すればよい。
The optical fiber type multi-branch coupler of the present invention comprises:
By making the diameter of the optical fiber different between the center fiber and the outer fiber, a good branching ratio can be provided. In order to adjust the outer diameter of the optical fiber to an appropriate value, (1) adjust the thickness of the clad portion in a process of manufacturing a preform as a base material of the optical fiber, (2)
Adjusting the cladding outer diameter of the optical fiber by chemical etching, (3) adjusting the optical fiber by heating and stretching, or (4) adjusting the combination of the above (1), (2) and (3); Etc. may be appropriately adopted.

【0035】本発明の光ファイバ型多分岐カプラーを作
製する最初の工程は、光ファイバが高分子樹脂で被覆さ
れているため、この被覆樹脂を除去する工程であり、こ
の工程では光ファイバの表面に傷が付くことがあり、カ
プラー作製の歩留り低下の原因となることがある。この
対策として、使用する光ファイバのクラッド表層部にチ
タニア(TiO)をドープした光ファイバを用いれば傷
が付きにくく、歩留りを向上させることができる。次に
本発明の実施例を説明する。
The first step of producing the optical fiber type multi-branch coupler of the present invention is a step of removing the coating resin since the optical fiber is coated with a polymer resin. May be damaged, which may cause a decrease in the yield of coupler production. As a countermeasure, if an optical fiber doped with titania (TiO 2 ) is used for the cladding surface layer of the optical fiber to be used, it is hard to be damaged and the yield can be improved. Next, examples of the present invention will be described.

【0036】[0036]

【実施例】(実施例1)8分岐カプラーを例に図3〜図
8を用いて本実施例を説明する。外周ファイバ(111 )
には、クラッド外径124.1 μmの標準のシングルモード
光ファイバを用いた。中心ファイバ(110 )には外周フ
ァイバとクラッドの外径のみが異なる光ファイバを数多
く準備した。中心ファイバと外周ファイバのコア部の直
径は約9μmで、コア部及びその近傍の屈折率分布はほ
ぼ同じである。この中心ファイバ(110 )の周りに、外
周ファイバ(111 )を7本配置して8本の光ファイバか
らなる光ファイバ束を作り、図3(A)のようにねじり
を加えた。光ファイバ束の左端から中心ファイバに波長
1550nmの光信号を入射し、右端で中心ファイバと外周
ファイバからの出力光をモニターしながら加熱・融着・
延伸を行ない、両光信号が同じになるように、加熱・融
着・延伸を停止させ、図3(B)に示す双円錐状テーパ
部(116 )を有する8分岐カプラーを作製した。
(Embodiment 1) This embodiment will be described using an 8-branch coupler as an example with reference to FIGS. Outer fiber (111)
A standard single-mode optical fiber having a cladding outer diameter of 124.1 μm was used. As the center fiber (110), a number of optical fibers were prepared which differed only in the outer diameter of the outer fiber and the cladding. The diameters of the cores of the central fiber and the peripheral fiber are about 9 μm, and the refractive index distributions of the core and the vicinity thereof are almost the same. Seven optical fibers (111) are arranged around the central fiber (110) to form an optical fiber bundle composed of eight optical fibers, and twisted as shown in FIG. 3 (A). Wavelength from left end of optical fiber bundle to center fiber
An optical signal of 1550 nm is incident, and while monitoring the output light from the center fiber and the outer fiber at the right end,
The film was stretched, and the heating, fusing and stretching were stopped so that the two optical signals became the same. Thus, an eight-branch coupler having a biconical tapered portion (116) shown in FIG. 3B was produced.

【0037】この8分岐カプラーの特性を測定し評価し
た後、数カ所で切断してその断面の顕微鏡観察を行なっ
た。光ファイバの直径を最適化して得られた良好な8分
岐カプラーの断面の例を図3(C)、(D)、(E)、
(F)、(G)に示す。各断面図の切断位置は図3
(B)と矢印で対応箇所が示されている。中心ファイバ
のコアと外周ファイバのコアとの間での光結合は左右の
テーパ部の中央の図3(E)の近傍においてのみ行なわ
れる。中心ファイバと外周ファイバが融着されていない
(C)と融着されている(E)との間の(D)では、当
然ながらボイド(114 )が認められる。この(D)での
光結合は微弱または皆無と解釈されるため、カプラー特
性に影響することはないが、光結合部の(E)でこのよ
うなボイドがあれば、光の移行過程で障壁となり良好な
光結合は得られない。
After measuring and evaluating the characteristics of the eight-branch coupler, the coupler was cut at several places, and the section was observed with a microscope. FIGS. 3C, 3D, 3E show examples of cross sections of a good eight-branch coupler obtained by optimizing the diameter of an optical fiber.
(F) and (G). Figure 3 shows the cutting position of each section.
(B) and arrows indicate the corresponding locations. Optical coupling between the core of the central fiber and the core of the outer peripheral fiber is performed only in the vicinity of the center of the left and right tapered portions in the vicinity of FIG. Voids (114) are naturally observed in (D) between the non-fused (C) and fused (E) of the center fiber and the outer fiber. Since the optical coupling in (D) is interpreted as weak or non-existent, there is no effect on the coupler characteristics. However, if such voids are present in (E) of the optical coupling part, a barrier in the light transfer process will occur. And good optical coupling cannot be obtained.

【0038】等分配の性能の評価は、出力光信号のユニ
フォーミティーがもっとも適切なパラメーターであり、
これは複数の出力信号のうち、その最大値と最小値の差
で定義され、通常、dB単位で表される。ユニフォーミ
ティーの値が小さいほど異なる出力ポート間の信号は均
一となる。
In evaluating the performance of equal distribution, the uniformity of the output optical signal is the most appropriate parameter.
This is defined by the difference between the maximum value and the minimum value of a plurality of output signals, and is usually expressed in dB. The smaller the value of the uniformity, the more uniform the signal between different output ports.

【0039】外周ファイバの直径は固定し、中心ファイ
バの直径を変えたときの実施例を図6に示す。図の縦軸
は挿入損失のユニフォーミティーで、横軸は中心ファイ
バDの直径であり、図中に●印でプロットされている。
図6は図5に対応しており、中心ファイバの直径DがD
<161.92μm(図6の123 )では加熱・融着・延伸前の
光ファイバ配置の段階では図5(A)の断面を有し、D
=161.92μm(図6の121 )では図5(B)の最密充填
構成の断面を有し、161.92μm<D<162.7 μm(図6
の124 )では図5(C)の断面を有し、162.7 μm≦D
≦164.2 μm(図6の125 )でも図5(C)の断面を有
し、そして、164.2 <D(図6の126 )では図5(D)
の断面を有している。D<162.7 μm(図6の121 、12
2 、123、124 )のとき、光結合部では図5(E)に示
す断面形状が得られた。162.7 μm≦D≦164.2 μm
(図6の125 )のとき、光結合部では図5(F)に示す
断面形状が得られ、さらに、164.2 μm<D(図6の12
6 )のとき、図5(G)の断面形状が得られた。
FIG. 6 shows an embodiment in which the diameter of the outer fiber is fixed and the diameter of the center fiber is changed. The vertical axis in the figure is the uniformity of the insertion loss, and the horizontal axis is the diameter of the central fiber D, which is plotted with a black circle in the figure.
FIG. 6 corresponds to FIG. 5, where the diameter D of the central fiber is D
<161.92 μm (123 in FIG. 6) has the cross section of FIG. 5A at the stage of optical fiber arrangement before heating, fusion and stretching, and D
= 161.92 μm (121 in FIG. 6) has a cross-section of the close-packed configuration of FIG. 5B, and 161.92 μm <D <162.7 μm (FIG. 6).
124) has the cross section of FIG. 5 (C) and 162.7 μm ≦ D
≤164.2 μm (125 in FIG. 6) has the cross section of FIG. 5C, and 164.2 <D (126 in FIG. 6) shows the cross section of FIG.
Has a cross section of D <162.7 μm (121, 12 in FIG. 6)
2, 123, and 124), the cross-sectional shape shown in FIG. 5E was obtained at the optical coupling portion. 162.7 μm ≦ D ≦ 164.2 μm
In the case of (125 in FIG. 6), the cross-sectional shape shown in FIG. 5 (F) is obtained at the optical coupling portion, and further, 164.2 μm <D (12 in FIG. 6).
At the time of 6), the sectional shape of FIG. 5 (G) was obtained.

【0040】図6から明らかなように、良好な等分配特
性を得るには、中心ファイバの直径はある範囲にあるこ
とが必要で、本実施例の場合は、図中矢印(125 )で示
すように中心ファイバの直径が162.7 μmと164.2 μm
の間においてのみ良好な分配特性が得られた。中心ファ
イバの直径がこの範囲から、小さい方へはずれても、大
きい方へはずれても、ユニフォーミティーの値は大きく
一様性に劣った数値となった。光ファイバ束の断面が最
密充填となるには、外周ファイバの直径が124.1 μmの
とき、中心ファイバの直径は最密充填の上記式(6)か
ら161.92μmとなる(図6の121 )。しかし、この直径
では図6から明らかなように良好なユニフォーミティー
は得られなかった。D<161.92μmの場合、加熱・融着
・延伸前の光ファイバ配置の段階では図5(A)のよう
に逆隙間を有し、この構成では良好な8分岐カプラーは
得られなかった。
As is clear from FIG. 6, the diameter of the central fiber must be within a certain range in order to obtain good equal distribution characteristics. In the case of this embodiment, the diameter is indicated by an arrow (125) in the figure. The center fiber diameter is 162.7 μm and 164.2 μm
Good distribution characteristics were obtained only during the period. Regardless of whether the diameter of the central fiber deviated from this range toward a smaller one or a larger one, the value of the uniformity was large and poor in uniformity. In order for the cross section of the optical fiber bundle to be close-packed, when the diameter of the outer peripheral fiber is 124.1 μm, the diameter of the center fiber is 161.92 μm from the close-packed equation (6) (121 in FIG. 6). However, good uniformity was not obtained at this diameter, as is apparent from FIG. In the case of D <161.92 μm, there was an inverted gap as shown in FIG. 5 (A) at the stage of arranging the optical fibers before heating, fusion and stretching, and a good 8-branch coupler could not be obtained with this configuration.

【0041】また、米国特許第5,408,554 号公報が主張
するねじった後の最密充填では、中心ファイバの直径は
微小量だけ大きくなり、このときの中心ファイバの直径
は162.13μm(図6の122 )であり、この場合も、その
結果は良好な分配特性を得ることができなかった。光結
合部分の断面を観察したところ、D<162.7 μmでは図
5(E)に示すようにボイド(114 )が2個認められ
た。これは明らかに1本の外周ファイバがはじき出され
ているためである。また、中心ファイバの直径がD>16
4.2 μmでは、2本の外周ファイバ間に図5(G)に示
すように大きく割れた隙間(118 )が認められた。これ
は明らかに加熱・融着・延伸前の光ファイバ配置の段階
で隙間が大きすぎたためである。中心ファイバの直径が
162.7 μm≦D≦164.2 μmの範囲にあるときのみ、光
結合部の断面は図5(F)に示すように、理想的な図2
の断面形状を得ることができ、ユニフォーミティーの値
も小さく良好に等分配された8分岐カプラーを作製する
ことができた。
Also, in the close packing after twisting claimed in US Pat. No. 5,408,554, the diameter of the central fiber is increased by a small amount, and the diameter of the central fiber at this time is 162.13 μm (122 in FIG. 6). In this case also, the result was that good distribution characteristics could not be obtained. Observation of the cross section of the optical coupling portion revealed that two voids (114) were observed at D <162.7 μm as shown in FIG. 5 (E). This is apparently because one outer fiber has been flipped out. Also, if the diameter of the central fiber is D> 16
At 4.2 μm, a greatly cracked gap (118) was observed between the two outer fibers as shown in FIG. 5 (G). This is apparently because the gap was too large at the stage of arranging the optical fibers before heating, fusion, and stretching. The diameter of the central fiber is
Only when it is in the range of 162.7 μm ≦ D ≦ 164.2 μm, as shown in FIG.
Was obtained, and the uniformity was small, and an eight-branch coupler with good distribution was obtained.

【0042】図7は、このユニフォーミティーの結果を
中心ファイバの直径(縦軸)と外周ファイバの直径(横
軸)との関係でまとめてプロットしたものであり、良好
な8分岐カプラーが得られるパラメーター領域(132 )
を示している。外周ファイバの直径は124.1 μmに固定
し、中心ファイバの直径のみを変化させた。図中、○印
は良好な分岐特性が得られたデータ点で、x印は良好な
分岐特性が得られなかったデータ点である。図中に特開
昭62-27707号公報の主張する最密充填構成に対応する関
係(式(4)で求められる)を直線130 で示す。米国特
許第5,408,554 号公報が主張するねじった後での最密充
填構成に対応する関係を直線131 で示す。
FIG. 7 is a graph in which the results of the uniformity are plotted collectively in the relationship between the diameter of the central fiber (vertical axis) and the diameter of the outer peripheral fiber (horizontal axis), and a good eight-branch coupler is obtained. Parameter area (132)
Is shown. The diameter of the outer fiber was fixed at 124.1 μm, and only the diameter of the center fiber was changed. In the figure, a circle indicates a data point at which a good branch characteristic was obtained, and a cross indicates a data point at which a good branch characteristic was not obtained. In the figure, a straight line 130 shows the relationship (determined by equation (4)) corresponding to the close-packed configuration claimed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-27707. The relationship corresponding to the tightly packed configuration after twisting claimed by U.S. Pat. No. 5,408,554 is shown by straight line 131.

【0043】中心ファイバの直径が163.5 μmのときの
8個の出力端(出力ポート)での挿入損失を図8に示し
た。挿入損失とは出力信号強度を入力信号強度で除した
値で、通常dB単位で表され、理想的には過剰損失がな
ければ9.03dBであり、これに近い良好な値がこの実験
で得られた。この挿入損失のバラツキの最大値と最小値
の差がユニフォーミティーで、これは1.15dBとこれも
良好な値が得られた。このように良好なユニフォーミテ
ィーが得られる条件は、多くの製造パラメーターに依存
するが、中でもトーチの火炎強度によって、最適な光フ
ァイバの直径は異なっていた。その結果を表1に示す。
ここでトーチの火炎強度は、プロパンと酸素のガス流量
で調節した。
FIG. 8 shows the insertion loss at the eight output ends (output ports) when the diameter of the center fiber is 163.5 μm. The insertion loss is the value obtained by dividing the output signal strength by the input signal strength and is usually expressed in dB. Ideally, it is 9.03 dB without excess loss, and a good value close to this is obtained in this experiment. Was. The difference between the maximum value and the minimum value of the variation of the insertion loss was uniformity, which was 1.15 dB, which was a good value. The conditions for obtaining such a good uniformity depend on many manufacturing parameters, but the optimum optical fiber diameter differs depending on the flame intensity of the torch. Table 1 shows the results.
Here, the flame intensity of the torch was adjusted by the gas flow rates of propane and oxygen.

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】表1から明らかなように、最適な中心ファ
イバの直径Dはトーチの火炎強度によって少し異なって
いた。光ファイバ束がトーチ火炎の熱で加熱されると
き、前述のように中心ファイバよりも外周ファイバが先
に加熱され、その結果、外周ファイバの断面は扁平にな
るが、このときトーチによる加熱が強ければ早く扁平に
なるため、その分だけ中心ファイバの直径が少し大きい
方が適しているからである。従って、最適な中心ファイ
バの直径は、加熱条件等に複雑に依存しているが、本発
明者等による一連の実験では上記式(6)で規定される
直径Dを用いて、中心ファイバの直径Dが1.7 ×10
−3<(D−D)/D<2.0 ×10 −2を満足す
る直径Dにおいて良好な分岐特性が得られた。図6〜8
で説明した結果は、表1でのトーチ火炎の強度が中の場
合である。
As is clear from Table 1, the optimum central file
The diameter D of the iva varies slightly depending on the flame intensity of the torch.
Was. When the optical fiber bundle is heated by the heat of the torch flame
As described above, the outer fiber comes before the center fiber.
As a result, the cross-section of the outer peripheral fiber is flattened.
However, at this time, if the torch is heated strongly,
The diameter of the central fiber is slightly larger
Because it is more suitable. Therefore, the optimal central
The diameter of the bath depends on the heating conditions and other factors.
In a series of experiments by the lighter, etc., the above equation (6) is specified.
Diameter D0The diameter D of the central fiber is 1.7 × 10
-3<(DD0) / D0<2.0 × 10 -2Satisfy
Good branching characteristics were obtained at a diameter D. 6 to 8
The results described in the above are for the case where the intensity of the torch flame in Table 1 is medium.
It is.

【0046】この実施例で用いた外周ファイバの外径は
公称125.0 μmのものであるが、本発明者等が測定した
測定値は124.1 ±0.4 μmであった。なお、本発明が規
定する中心ファイバの直径と外周ファイバの直径は、い
ずれも絶対値ではなく上記(6)〜(8)式にもとづく
相対値を規定するものである。
The outer diameter of the outer peripheral fiber used in this example was nominally 125.0 μm, but the measured value by the present inventors was 124.1 ± 0.4 μm. The diameter of the center fiber and the diameter of the outer fiber defined by the present invention are not absolute values, but are relative values based on the above equations (6) to (8).

【0047】[0047]

【発明の効果】上記構成としたことにより、本発明の光
ファイバ型多分岐カプラーは良好な分岐特性を有し、光
ファイバ束の一端から中心ファイバに入射した光信号
は、光結合部において外周ファイバに結合され、1本の
中心ファイバとN本の外周ファイバの1+N本に略等分
岐される。また、中心ファイバからの光出力を略ゼロと
し、N本の外周ファイバに略等分岐する構成とすること
もできる。さらに、光信号の出力端での挿入損失も理想
的な損失値に近い良好なものであり、ユニフォーミティ
ーも小さいものであった。
According to the above construction, the optical fiber type multi-branch coupler of the present invention has good branching characteristics, and the optical signal incident on the central fiber from one end of the optical fiber bundle is transmitted to the outer periphery at the optical coupling portion. The optical fiber is coupled to the fiber, and is approximately equally branched into 1 + N one central fiber and N outer peripheral fibers. Further, the optical output from the central fiber may be substantially zero, and the optical fiber may be branched into N outer peripheral fibers substantially equally. Furthermore, the insertion loss at the output end of the optical signal was good, close to the ideal loss value, and the uniformity was small.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 多分岐カプラーにおける光結合の様子と伝搬
モードを説明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a state of optical coupling and a propagation mode in a multi-branch coupler.

【図2】 多分岐カプラーの光結合部の断面を示した図
である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a cross section of an optical coupling portion of a multi-branch coupler.

【図3】 (A)はねじりが加えられた光ファイバ束の
斜視図、(B)はこれを加熱・融着・延伸して双円錐テ
ーパ状とした多分岐カプラーの斜視図であり、(C)〜
(G)は矢印に対応した(B)の位置での断面図であ
る。
FIG. 3A is a perspective view of a twisted optical fiber bundle, and FIG. 3B is a perspective view of a multi-branch coupler formed by heating, fusing and stretching the bundle to form a biconical taper; C) ~
(G) is a sectional view at the position (B) corresponding to the arrow.

【図4】 (A)は光ファイバ束の最密充填構成の断面
図、(B)は外周ファイバ間に隙間を有する非最密充填
構成を示す断面図であり、(C)は(B)の断面配置に
おいて、加熱により外周ファイバ断面の形状が扁平に変
形して行く過程での断面図であり、(D)は(B)の断
面配置のように外周ファイバ間の隙間が適切な場合に、
加熱・融着・延伸後に得られる良好な断面図である。
4A is a cross-sectional view of a close-packed configuration of an optical fiber bundle, FIG. 4B is a cross-sectional view of a non-close-packed configuration having a gap between peripheral fibers, and FIG. 4C is a cross-sectional view of FIG. FIG. 4D is a cross-sectional view in a process in which the shape of the cross section of the outer peripheral fiber is flattened by heating in the cross-sectional arrangement of FIG. ,
It is a favorable sectional view obtained after heating, fusion, and extension.

【図5】 (A)〜(D)は加熱・融着・延伸を行なう
前の光ファイバ束の断面図であり、(E)〜(G)は加
熱・融着・延伸後の光結合部の断面図である。
FIGS. 5A to 5D are cross-sectional views of an optical fiber bundle before heating, fusion, and stretching, and FIGS. 5E to 5G are optical coupling portions after heating, fusion, and stretching. FIG.

【図6】 ユニフォーミティーを中心ファイバの直径D
に対してプロットした図である。
FIG. 6 shows the uniformity and the diameter D of the central fiber.
FIG.

【図7】 中心ファイバの直径Dと外周ファイバの直径
dとの関係において、良好なユニフォーミティーが得ら
れた領域(132 )を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a region (132) where good uniformity is obtained in the relationship between the diameter D of the central fiber and the diameter d of the outer peripheral fiber.

【図8】 光信号の挿入損失を、各出力ポートに対して
プロットした図である。
FIG. 8 is a diagram plotting insertion loss of an optical signal with respect to each output port.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 常雄 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 (72)発明者 阿部 淳 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 (72)発明者 牧川 新二 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tsuneo Mori 2-13-1, Isobe, Annaka-shi, Gunma Shin-Etsu Kagaku Kogyo Co., Ltd. Precision Functional Materials Research Laboratory (72) Inventor Jun Abe Isobe, Annaka-shi, Gunma 2-13-1 Shin-Etsu Kagaku Kogyo Co., Ltd. Precision Functional Materials Laboratory (72) Inventor Shinji Makikawa 2-13-1 Isobe Annaka-shi, Gunma Prefecture Shin-Etsu Kagaku Kogyo Co., Ltd.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 クラッドとコアを有する中心ファイバの
周りに、外周ファイバが略等間隔にN本(N>5)配置
された光ファイバ束を形成し、該光ファイバ束の断面
は、光ファイバの間に隙間を有して最密充填構成から若
干外れた配置状態にあり、(イ)中心ファイバの直径D
は、最密充填構成での中心ファイバの直径Dと外周
ファイバの直径dとの関係式 d/D=sin(π/N) /(1−sin(π/N) ) (1) で規定されるDよりも大きく、かつ 1.7 ×10−3<(D−D)/D<2.0 ×10−2 (2) の範囲にある、(ロ)外周ファイバの直径dは(1)式
で規定されるdよりも小さく、かつ 1.7 ×10−3<(d−d)/d<2.0 ×10−2 (3) の範囲にある、 上記(イ)、(ロ)の何れかを満たし、該光ファイバ束
を長手方向に少なくとも2カ所をクランプで押さえて固
定し、クランプ間部分を加熱して各光ファイバを融着
し、同時に固定クランプを互いに離間させて融着部に双
円錐状テーパ形状をなす光結合部を形成することを特徴
とする光ファイバ型多分岐カプラーの製造方法。
1. An optical fiber bundle in which N (N> 5) peripheral fibers are arranged at substantially equal intervals around a central fiber having a clad and a core, and the optical fiber bundle has a cross section of an optical fiber. (A) the diameter D of the central fiber
The relationship between the diameter d 0 of the diameter D 0 and the outer peripheral fibers of the central fiber of close-packed structure d 0 / D 0 = sin ( π / N) / (1-sin (π / N)) (1 (B) The diameter d of the outer peripheral fiber is larger than D 0 defined in the above and is in the range of 1.7 × 10 −3 <(D−D 0 ) / D 0 <2.0 × 10 −2 (2). The above (a) and (b), which are smaller than d 0 defined by the expression (1) and in the range of 1.7 × 10 −3 <(d 0 −d) / d 0 <2.0 × 10 −2 (3) (B) is satisfied, the optical fiber bundle is fixed in at least two places in the longitudinal direction by pressing with clamps, and the portion between the clamps is heated to fuse the optical fibers, and at the same time, the fixing clamps are separated from each other. A method for manufacturing an optical fiber type multi-branch coupler, wherein an optical coupling portion having a biconical tapered shape is formed in a fusion portion.
【請求項2】 光ファイバ束のクランプ間部分を加熱し
て融着するに際し、光ファイバ束にねじりを施してから
融着し、光結合部を形成する請求項1に記載の光ファイ
バ型多分岐カプラーの製造方法。
2. The optical fiber mold according to claim 1, wherein the optical fiber bundle is formed by twisting the optical fiber bundle and then fusing the optical fiber bundle when heating and fusing the portion between the clamps of the optical fiber bundle. A method for producing a branched coupler.
【請求項3】 加熱・融着・延伸前の光ファイバ束の長
手方向に直角な断面形状を、適切な大きさの隙間を有す
る非最密充填構成とする請求項1又は2に記載の光ファ
イバ型多分岐カプラーの製造方法。
3. The light according to claim 1, wherein a cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the optical fiber bundle before heating, fusion, and stretching is a non-close-packed structure having a gap of an appropriate size. A method for producing a fiber type multi-branch coupler.
【請求項4】 双円錐状テーパ形状をなす光結合部にお
いて、中心ファイバと外周ファイバとは未融着部分を有
さず、すべての光ファイバが一体的に融着されている請
求項1乃至3に記載の光ファイバ型多分岐カプラーの製
造方法。
4. The optical coupling section having a biconical tapered shape, wherein the central fiber and the outer peripheral fiber have no unfused portion, and all optical fibers are integrally fused. 4. The method for producing an optical fiber type multi-branch coupler according to 3.
【請求項5】 請求項1乃至4に記載の製造方法により
得られたものであることを特徴とする光ファイバ型多分
岐カプラー。
5. An optical fiber type multi-branch coupler obtained by the manufacturing method according to claim 1. Description:
【請求項6】 光ファイバ束の一端から中心ファイバに
入射した光信号が、光結合部において外周ファイバに結
合され、1本の中心ファイバとN本の外周ファイバの1
+N本に略等分岐される請求項5に記載の光ファイバ型
多分岐カプラー。
6. An optical signal incident on the central fiber from one end of the optical fiber bundle is coupled to the outer peripheral fiber at an optical coupling section, and one of the central fiber and one of the N outer fibers is coupled.
The optical fiber type multi-branch coupler according to claim 5, wherein the optical fiber multi-branch coupler is approximately equally branched into + N branches.
【請求項7】 光ファイバ束の一端から中心ファイバに
入射した光信号が、光結合部において外周ファイバに結
合され、中心ファイバからの光出力を略ゼロとし、N本
の外周ファイバに略等分岐される請求項5に記載の光フ
ァイバ型多分岐カプラー。
7. An optical signal incident on the central fiber from one end of the bundle of optical fibers is coupled to the outer peripheral fiber at an optical coupling section, the optical output from the central fiber is made substantially zero, and the optical fiber is approximately equally branched into N outer peripheral fibers. The optical fiber type multi-branch coupler according to claim 5, wherein
【請求項8】 中心ファイバと外周ファイバとは、コア
同士及びクラッド同士の屈折率が略同一であり、かつ中
心ファイバのコア部分及びその近傍の屈折率分布が外周
ファイバのコア部分及びその近傍の屈折率分布と分布形
状が相似している請求項5乃至7に記載の光ファイバ型
多分岐カプラー。
8. The center fiber and the outer peripheral fiber have substantially the same refractive index between the cores and between the claddings, and the refractive index distribution in the core portion of the central fiber and in the vicinity thereof is close to that in the core portion of the outer peripheral fiber and in the vicinity thereof. 8. The optical fiber type multi-branch coupler according to claim 5, wherein the refractive index distribution is similar to the distribution shape.
【請求項9】 中心ファイバと外周ファイバとの伝搬定
数、カットオフ波長、又はモードフィールド径が略同一
である請求項5乃至8に記載の光ファイバ型多分岐カプ
ラー。
9. The optical fiber type multi-branch coupler according to claim 5, wherein a propagation constant, a cutoff wavelength, and a mode field diameter of the center fiber and the outer fiber are substantially the same.
【請求項10】 中心ファイバと外周ファイバが、シン
グルモード光ファイバである請求項5乃至9に記載の光
ファイバ型多分岐カプラー。
10. The optical fiber type multi-branch coupler according to claim 5, wherein the central fiber and the outer peripheral fiber are single mode optical fibers.
【請求項11】 光ファイバが、チタニア(TiO)で
ドープされたクラッド表層部を有する請求項5乃至10
に記載の多分岐光ファイバカプラー。
11. An optical fiber having a cladding surface layer doped with titania (TiO 2 ).
2. The multi-branch optical fiber coupler according to item 1.
【請求項12】 光入力側の一端において、外周ファイ
バN本を切断してその切断面に無反射終端処理を施した
後、無反射終端処理部分をカプラー収納体に納めてカプ
ラーと一体型にしてなる請求項5乃至11に記載の多分
岐光ファイバカプラー。
12. At one end on the light input side, N outer fibers are cut, and the cut surface is subjected to non-reflection termination processing. Then, the non-reflection termination processing portion is housed in a coupler housing to be integrated with the coupler. The multi-branch optical fiber coupler according to any one of claims 5 to 11, wherein:
【請求項13】 光出力側の一端において、中心ファイ
バを切断してその切断面に無反射終端処理を施した後、
無反射終端処理部分をカプラー収納体に納めてカプラー
と一体型にしてなる請求項5及び請求項7乃至12に記
載の多分岐光ファイバカプラー。
13. After cutting the center fiber at one end on the light output side and subjecting the cut surface to non-reflection termination processing,
13. The multi-branch optical fiber coupler according to claim 5, wherein the non-reflection terminating portion is housed in a coupler housing and integrated with the coupler.
【請求項14】 中心ファイバの光信号入出力端におい
て、中心ファイバを外周ファイバと同じ光ファイバに融
着接合した後、融着接続部をカプラー収納体に納めて多
分岐カプラーと一体型にしてなる請求項5乃至13に記
載の多分岐光ファイバカプラー。
14. At the optical signal input / output end of the central fiber, after the central fiber is fusion-spliced to the same optical fiber as the outer peripheral fiber, the fusion spliced part is housed in a coupler housing and integrated with the multi-branch coupler. The multi-branch optical fiber coupler according to any one of claims 5 to 13.
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