JP2000275451A - Optical multiplexer - Google Patents

Optical multiplexer

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JP2000275451A
JP2000275451A JP11077768A JP7776899A JP2000275451A JP 2000275451 A JP2000275451 A JP 2000275451A JP 11077768 A JP11077768 A JP 11077768A JP 7776899 A JP7776899 A JP 7776899A JP 2000275451 A JP2000275451 A JP 2000275451A
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JP
Japan
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refractive index
fiber
layer
transmission line
core layer
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JP11077768A
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Japanese (ja)
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Hidenori Mimura
榮紀 三村
Yukio Noda
行雄 野田
Tetsuya Nakai
哲哉 中井
Toshio Tani
俊男 谷
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KDDI Corp
Original Assignee
KDD Corp
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Publication date
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow light impinging on a refractive index gradient layer to efficiently shift into a core so as to multiplex certain wavelengths by providing a refractive index gradient clad layer. SOLUTION: A double clad fiber 10 includes a core layer 16 with the highest refractive index, a refractive-index gradient clad layer 18 located outside the core layer 16 and having a refractive index which is lower than the refractive index of the core layer 16 and decreases toward the outside, and an outer clad layer 20 located outside the refractive index gradient clad layer 18 and having a refractive index which is even lower than the lowest refractive index of the refractive index gradient clad layer 18. A multi-mode fiber 12 comprises a core layer 22 with a refractive index lower than the lowest refractive index of the refractive index gradient clad layer 18 and a clad layer 24 with the same refractive index as the outer clad layer 20. The outer clad layer 20 of the double clad fiber 10 and the clad layer 24 of the multi-mode fiber 12 are partially removed and the double clad fiber 10 and the multi-mode fiber 12 are bonded together in a bonding portion 14 at their respective side faces in such a manner that the refractive index gradient clad layer 18 makes direct contact with the core layer 22 over a predetermined range of length.

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、光合波器に関し、
異なる2つの入力ポートから入射した光をまとめて1つ
の出口ポートから出射する光合波器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical multiplexer,
The present invention relates to an optical multiplexer that collects light incident from two different input ports and emits the light from one exit port.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の光合波器には、波長選択性のあ
る誘電体多層膜を用いた誘電体多層膜型合波器と、2本
のガラスファイバを融着した分布結合型合波器がある。
2. Description of the Related Art An optical multiplexer of this type includes a dielectric multilayer type multiplexer using a dielectric multilayer film having wavelength selectivity, and a distributed coupling type multiplexer obtained by fusing two glass fibers. There is a vessel.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来の光合波器には、
共通して、次のような欠点がある。すなわち、第1に、
設計上決まった波長どうしの光しか合波できない。第2
に、同一波長又は近接した波長どうしは合波できない。
第3に、複数個の合波器を使用しても、同一波長の複数
の光を合波できない。第4に、出力側にシングルモード
ファイバが接続している場合、入力ポート側にマルチモ
ードファイバを接続できない。
SUMMARY OF THE INVENTION Conventional optical multiplexers include:
In common, there are the following disadvantages. That is, first,
Only light having a wavelength determined by design can be combined. Second
In addition, the same wavelength or adjacent wavelengths cannot be combined.
Third, even if a plurality of multiplexers are used, a plurality of lights having the same wavelength cannot be multiplexed. Fourth, when a single mode fiber is connected to the output side, a multimode fiber cannot be connected to the input port side.

【0004】分布結合型合波器では更に、合波特性が正
弦状になっているので、合波できる波長帯域幅が狭い。
[0004] Further, in the distributed coupling type multiplexer, since the multiplexing characteristics are sinusoidal, the wavelength bandwidth that can be multiplexed is narrow.

【0005】本発明は、このような問題点を解決した光
合波器を提示することを目的とする。
An object of the present invention is to provide an optical multiplexer that solves such a problem.

【0006】すなわち、本発明は、任意の波長の光を合
波できる光合波器を提示することを目的とする。
That is, an object of the present invention is to provide an optical multiplexer capable of multiplexing light of any wavelength.

【0007】本発明はまた、同一波長及び近接した波長
を含む任意の波長の光を合波できる光合波器を提示する
ことを目的とする。
Another object of the present invention is to provide an optical multiplexer capable of multiplexing light having any wavelength including the same wavelength and a wavelength close to each other.

【0008】本発明はまた、出力ポート側がシングルモ
ードファイバである場合に、入力ポート側にマルチモー
ドファイバを使用可能な光合波器を提示することを目的
とする。
Another object of the present invention is to provide an optical multiplexer that can use a multi-mode fiber on the input port side when the output port side is a single mode fiber.

【0009】本発明はまた、波長帯域幅が広い光合波器
を提示することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide an optical multiplexer having a wide wavelength bandwidth.

【0010】本発明は更に、波長帯域幅に制限がない光
合波器を提示することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide an optical multiplexer having no limitation on the wavelength bandwidth.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明に係る光合波器
は、第1の光伝送路及び第2の光伝送路を具備する。第
1の光伝送路は、コア層並びに、コア層の外側に、コア
層の屈折率よりも低い屈折率の内側クラッド層及び内側
クラッド層の屈折率よりも低い屈折率の外側クラッド層
を具備する。第2の光伝送路は、第1の光伝送路の内側
クラッド層の屈折率よりも低い屈折率のコア層、及び、
コア層の屈折率よりも低い屈折率のクラッド層を具備す
る。そして、第1の光伝送路の内側クラッド層と第2の
光伝送路のコア層が所定長さ、互いに接するように、第
1の光伝送路及び第2の光伝送路をそれらの側部で接着
した。
An optical multiplexer according to the present invention comprises a first optical transmission line and a second optical transmission line. The first optical transmission line includes a core layer, and an outer cladding layer having a lower refractive index than the core layer and an outer cladding layer having a lower refractive index than the inner cladding layer. I do. A second optical transmission line, a core layer having a lower refractive index than the refractive index of the inner cladding layer of the first optical transmission line, and
A cladding layer having a refractive index lower than that of the core layer; Then, the first optical transmission line and the second optical transmission line are placed on their side portions such that the inner cladding layer of the first optical transmission line and the core layer of the second optical transmission line are in contact with each other for a predetermined length. Glued.

【0012】このような構成により、単純に、屈折率に
より、第2の光伝送路の光が接着部分で第2の光伝送路
に移行するので、任意の波長を合波できる。複数の合波
器を用意することで、複数の同一波長の合波も可能にな
る。
According to such a configuration, light of the second optical transmission line is transferred to the second optical transmission line at the bonding portion simply by the refractive index, so that an arbitrary wavelength can be multiplexed. By preparing a plurality of multiplexers, it becomes possible to multiplex a plurality of wavelengths having the same wavelength.

【0013】第1の光伝送路の内側クラッド層が、コア
層に近いほど屈折率が高く、コア層から離れるほど屈折
率が低くなる傾斜屈折率分布とすることで、第2の光伝
送路からの光を早期に第1の光伝送路のコア層に移行さ
せることができる。これは、出力側の光伝送路の長さを
短くできることを意味する。
The second optical transmission line has a gradient refractive index distribution in which the refractive index increases as the inner cladding layer of the first optical transmission line is closer to the core layer and decreases as the distance from the core layer increases. Light can be transferred to the core layer of the first optical transmission line at an early stage. This means that the length of the optical transmission line on the output side can be reduced.

【0014】屈折率傾斜分布を具備する内側クラッド層
を具備する第3の光伝送路を、第1の光伝送路の出力側
に配置することで、屈折率傾斜分布の内側クラッド層の
製造要件が緩和される。従って、製造しやすくなる。
By arranging the third optical transmission line having the inner cladding layer having the gradient index distribution on the output side of the first optical transmission line, the manufacturing requirements for the inner cladding layer having the gradient index distribution can be improved. Is alleviated. Therefore, it becomes easy to manufacture.

【0015】第1、第2及び第3の光伝送路はファイバ
構造で実現できる。これにより、光ファイバ伝送システ
ムに組み込みやすくなる。
The first, second and third optical transmission lines can be realized by a fiber structure. This facilitates incorporation into an optical fiber transmission system.

【0016】[0016]

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0017】図1は、本発明の一実施例の概略構成の縦
断面図、図2は、図1のA−A線から見た断面図をそれ
ぞれ示す。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a schematic configuration of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【0018】10は、屈折率傾斜クラッドを有するダブ
ルクラッドファイバ、12はマルチモードファイバであ
り、これらは、その側面の、破線で囲む部分14で接着
されている。
Numeral 10 denotes a double clad fiber having a gradient refractive index cladding, and numeral 12 denotes a multimode fiber, which are adhered at a portion 14 of the side surface surrounded by a broken line.

【0019】ダブルクラッドファイバ10は、屈折率の
最も高いコア層16と、コア層16の外側にあって、コ
ア層16の屈折率より低く、且つ外側に向かって次第に
屈折率が低下していく屈折率傾斜クラッド層18と、屈
折率傾斜クラッド層18の外側にあって、屈折率傾斜ク
ラッド層18の最低屈折率より更に低い屈折率の外側ク
ラッド層20を具備する。クラッド層は、3層以上であ
っても良い。屈折率傾斜クラッド層18を具備すること
により、屈折率傾斜層に入射した光を効率よくコア層1
6に移行させることができる。
The double-clad fiber 10 has a core layer 16 having the highest refractive index and a refractive index outside the core layer 16 that is lower than the refractive index of the core layer 16 and gradually decreases toward the outside. It has a gradient refractive index cladding layer 18 and an outer cladding layer 20 outside the gradient refractive index cladding layer 18 and having a lower refractive index than the minimum refractive index of the gradient refractive index cladding layer 18. The number of the cladding layers may be three or more. The provision of the gradient refractive index cladding layer 18 allows the light incident on the gradient refractive index layer to be efficiently transmitted to the core layer 1.
6 can be transferred.

【0020】他方、マルチモードファイバ12は、ダブ
ルクラッドファイバ10の屈折率傾斜クラッド層18の
最低屈折率より低い屈折率のコア層22と、コア層22
より低い屈折率のクラッド層24からなる。図2に例示
したように、マルチモードファイバ12のコア層22の
半径は、ダブルクラッドファイバ10の屈折率傾斜クラ
ッド層18の外径と同程度に大きくてもよい。
On the other hand, the multimode fiber 12 includes a core layer 22 having a refractive index lower than the minimum refractive index of the gradient refractive index cladding layer 18 of the double clad fiber 10, and a core layer 22.
The cladding layer 24 has a lower refractive index. As illustrated in FIG. 2, the radius of the core layer 22 of the multimode fiber 12 may be as large as the outer diameter of the gradient-index clad layer 18 of the double-clad fiber 10.

【0021】図3は、図2のB−B線から見た屈折率分
布を示す。横軸は、ダブルクラッドファイバ10の中心
を原点としたx方向の距離又は位置を示し、縦軸は屈折
率を示す。ダブルクラッドファイバ10のコア層16の
屈折率をn1、屈折率傾斜クラッド層18の最大屈折率
をn2、最低屈折率をn3、マルチモードファイバ12
のコア層22の屈折率をn4、ダブルクラッドファイバ
10の外側クラッド層20及びマルチモードファイバ1
2のクラッド層24の屈折率をn5とすると、n1>n
2>n3>n4>n5の関係にある。
FIG. 3 shows the refractive index distribution as viewed from the line BB in FIG. The horizontal axis indicates the distance or position in the x direction with the center of the double clad fiber 10 as the origin, and the vertical axis indicates the refractive index. The refractive index of the core layer 16 of the double clad fiber 10 is n1, the maximum refractive index of the gradient refractive index cladding layer 18 is n2, the minimum refractive index is n3, and the multimode fiber 12
The refractive index of the core layer 22 is n4, the outer cladding layer 20 of the double clad fiber 10 and the multimode fiber 1
Assuming that the refractive index of the second cladding layer 24 is n5, n1> n
2>n3>n4> n5.

【0022】接着部14では、ダブルクラッドファイバ
10の外側クラッド層20及びマルチモードファイバ1
2のクラッド層24を部分的に除去する。そして、ダブ
ルクラッドファイバ10の屈折率傾斜クラッド層18が
マルチモードファイバ12のコア層22と所定長さ範囲
で直接、接するように、ダブルクラッドファイバ10及
びマルチモードファイバ12をこれらの側面で接着す
る。例えば、融着器を使用する。クラッド層20,24
の材質をプラスチック樹脂にしておけば、一部の除去は
容易であり、製造しやすくなる。
At the bonding portion 14, the outer cladding layer 20 of the double clad fiber 10 and the multimode fiber 1
The second cladding layer 24 is partially removed. Then, the double clad fiber 10 and the multimode fiber 12 are adhered on their side surfaces such that the refractive index gradient clad layer 18 of the double clad fiber 10 directly contacts the core layer 22 of the multimode fiber 12 within a predetermined length range. . For example, a fuser is used. Cladding layers 20, 24
If the material is made of a plastic resin, it is easy to remove a part of the material and it is easy to manufacture.

【0023】ダブルクラッドファイバ10は、そのコア
層16の半径、及び、コア層16と屈折率傾斜クラッド
層18との屈折率差などを調節することで、容易にシン
グルモードファイバ化することができる。以下の説明で
は、ダブルクラッドファイバ10がシングルモードファ
イバであるとして説明する。
The double clad fiber 10 can be easily made into a single mode fiber by adjusting the radius of the core layer 16 and the refractive index difference between the core layer 16 and the refractive index gradient cladding layer 18. . In the following description, it is assumed that the double clad fiber 10 is a single mode fiber.

【0024】ダブルクラッドファイバ10の一端面10
aと、マルチモードファイバ12の同じ側の端面12a
を入力ポートとし、ダブルクラッドファイバ10の他端
面10bを出力ポートとする。
One end face 10 of the double clad fiber 10
a and the end face 12a on the same side of the multimode fiber 12.
Is an input port, and the other end face 10b of the double clad fiber 10 is an output port.

【0025】明らかに、マルチモードファイバ12の端
面12aには、マルチモードファイバ又はシングルモー
ドファイバのどちらのファイバからでも、光を入射でき
る。端面12aからマルチモードファイバ12に入射し
た光は、接着部14において、ダブルクラッドファイバ
10の屈折率傾斜クラッド層18に移行し、更にはダブ
ルクラッドファイバ10のコア層16に移行する。一
旦、コア層16に移行した光は、以後、コア層16を端
面10bに向けて伝搬する。
Obviously, light can enter the end face 12a of the multimode fiber 12 from either a multimode fiber or a single mode fiber. The light that has entered the multimode fiber 12 from the end surface 12a moves to the gradient-index cladding layer 18 of the double clad fiber 10 at the bonding portion 14, and further moves to the core layer 16 of the double clad fiber 10. The light once transferred to the core layer 16 propagates from the core layer 16 toward the end face 10b.

【0026】他方、ダブルクラッドファイバ10の端面
10aには、ダブルクラッドファイバ10と同様なコア
層を具備するファイバ、例えば、シングルモードファイ
バを接続して、ダブルクラッドファイバ10に光を効率
的に入射できる。端面10aからダブルクラッドファイ
バ10に入射した光は、コア層16を端面10bに向か
って伝搬する。接着部14でも、マルチモードファイバ
12のコア層22の屈折率n4が屈折率傾斜クラッド層
18の最低屈折率n3よりも低いので、コア層16の光
がマルチモードファイバ12のコア層22に導出される
ことは無い。
On the other hand, a fiber having a core layer similar to the double clad fiber 10, for example, a single mode fiber is connected to the end face 10a of the double clad fiber 10, and light is efficiently incident on the double clad fiber 10. it can. Light incident on the double clad fiber 10 from the end face 10a propagates through the core layer 16 toward the end face 10b. Also at the bonding portion 14, since the refractive index n4 of the core layer 22 of the multimode fiber 12 is lower than the minimum refractive index n3 of the gradient refractive index cladding layer 18, the light of the core layer 16 is guided to the core layer 22 of the multimode fiber 12. It will not be done.

【0027】このようにして、ダブルクラッドファイバ
10の端面10aに入射した光と、マルチモードファイ
バ12の端面12aに入射した光は、接着部14で合波
され、ダブルクラッドファイバ10の別の端面10bか
ら出力される。
In this manner, the light incident on the end face 10a of the double clad fiber 10 and the light incident on the end face 12a of the multimode fiber 12 are multiplexed by the bonding portion 14, and the other end face of the double clad fiber 10 Output from 10b.

【0028】本実施例では、光はより屈折率の高い方へ
導かれるという基本原理にのみ基づくので、基本的に波
長とは無関係である。従って、いかなる波長の組み合わ
せであっても、帯域の制限なく合波できる。
In this embodiment, since the light is based only on the basic principle that the light is guided to a higher refractive index, it is basically independent of the wavelength. Therefore, any combination of wavelengths can be combined without limitation of the band.

【0029】ダブルクラッドファイバ10の内側クラッ
ド層18は、屈折率が半径方向に直線的に減少している
が、内側クラッド層18の屈折率分布は、このような例
に限定されない。例えば、半径に対してn乗(但し、n
は1より大きい。)で変化する屈折率分布であっても良
い。
The refractive index of the inner cladding layer 18 of the double clad fiber 10 decreases linearly in the radial direction, but the refractive index distribution of the inner cladding layer 18 is not limited to such an example. For example, the radius raised to the nth power (however, n
Is greater than one. ) May be changed.

【0030】図4は、本発明の第2実施例の概略構成の
縦断面図を示し、図5は図4のC−C線から見た断面図
を示す。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a sectional view taken along line CC of FIG.

【0031】この実施例では、2段階の2つのクラッド
層を有するダブルクラッドファイバ30とマルチモード
ファイバ32をその側面の部分34で接着する。
In this embodiment, a double clad fiber 30 having two stages of two clad layers and a multimode fiber 32 are bonded at a side portion 34 thereof.

【0032】ダブルクラッドファイバ30は、屈折率の
最も高いコア層36と、コア層36の外側にあって、コ
ア層36の屈折率より低い内側クラッド層38と、内側
クラッド層38の外側にあって内側クラッド層38の屈
折率より更に低い屈折率の外側クラッド層40を具備す
る。クラッド層は、3層以上であっても良い。
The double-clad fiber 30 has a core layer 36 having the highest refractive index, an inner cladding layer 38 outside the core layer 36 and having a lower refractive index than the core layer 36, and an outer cladding layer 38 outside the inner cladding layer 38. And an outer cladding layer 40 having a lower refractive index than that of the inner cladding layer 38. The number of the cladding layers may be three or more.

【0033】他方、マルチモードファイバ32は、第1
実施例のマルチモードファイバ12と同様な構成からな
る。すなわち、ファイバ32は、ダブルクラッドファイ
バ30の内側クラッド層38の屈折率より低い屈折率の
コア層42と、コア層42より低い屈折率のクラッド層
44からなる。図5に例示したように、マルチモードフ
ァイバ32のコア層42の半径は、ダブルクラッドファ
イバ30の内側クラッド層38の外径と同程度に大きく
てもよい。
On the other hand, the multimode fiber 32
It has the same configuration as the multimode fiber 12 of the embodiment. That is, the fiber 32 includes the core layer 42 having a refractive index lower than the refractive index of the inner cladding layer 38 of the double clad fiber 30 and the cladding layer 44 having a lower refractive index than the core layer 42. As illustrated in FIG. 5, the radius of the core layer 42 of the multimode fiber 32 may be as large as the outer diameter of the inner cladding layer 38 of the double clad fiber 30.

【0034】図6は、図5のD−D線から見た屈折率分
布を示す。横軸は、ダブルクラッドファイバ30の中心
を原点としたx方向の距離又は位置を示し、縦軸は屈折
率を示す。ダブルクラッドファイバ30のコア層36の
屈折率をn1、内側クラッド層38の屈折率をn2、マ
ルチモードファイバ32のコア層42の屈折率をn4、
ダブルクラッドファイバ30の外側クラッド層40及び
マルチモードファイバ32のクラッド層44の屈折率を
n5とすると、n1>n2>n4>n5の関係にある。
FIG. 6 shows the refractive index distribution as viewed from the line DD in FIG. The horizontal axis indicates the distance or position in the x direction with the center of the double clad fiber 30 as the origin, and the vertical axis indicates the refractive index. The refractive index of the core layer 36 of the double clad fiber 30 is n1, the refractive index of the inner clad layer 38 is n2, the refractive index of the core layer 42 of the multimode fiber 32 is n4,
Assuming that the refractive index of the outer cladding layer 40 of the double clad fiber 30 and the refractive index of the cladding layer 44 of the multimode fiber 32 is n5, the relationship is n1>n2>n4> n5.

【0035】第1実施例の場合と同様に、接着部34で
は、ダブルクラッドファイバ30の外側クラッド層40
及びマルチモードファイバ32のクラッド層44を部分
的に除去する。そして、ダブルクラッドファイバ30の
内側クラッド層38がマルチモードファイバ32のコア
層42と、所定長さ範囲で直接、接するように、ダブル
クラッドファイバ30及びマルチモードファイバ32を
これらの側面で接着する。例えば、融着器を使用する。
クラッド層40,44の材質をプラスチック樹脂にして
おけば、一部の除去は容易であり、製造しやすくなる。
As in the first embodiment, the outer cladding layer 40 of the double clad fiber 30 is
And, the cladding layer 44 of the multimode fiber 32 is partially removed. Then, the double clad fiber 30 and the multimode fiber 32 are bonded on their side surfaces such that the inner clad layer 38 of the double clad fiber 30 is in direct contact with the core layer 42 of the multimode fiber 32 within a predetermined length range. For example, a fuser is used.
If the material of the cladding layers 40 and 44 is made of a plastic resin, it is easy to remove a part of the cladding layers 40 and 44, and it becomes easy to manufacture.

【0036】ダブルクラッドファイバ30は、そのコア
層36の半径及びコア層36と内側クラッド層38との
屈折率差などを調節することで、容易にシングルモード
ファイバ化することができる。以下の説明では、ダブル
クラッドファイバ30がシングルモードファイバである
として説明する。
The double-clad fiber 30 can be easily made into a single-mode fiber by adjusting the radius of the core layer 36 and the refractive index difference between the core layer 36 and the inner clad layer 38. In the following description, it is assumed that the double clad fiber 30 is a single mode fiber.

【0037】ダブルクラッドファイバ30の一端面30
aと、マルチモードファイバ32の同じ側の端面32a
を入力ポートとする。ダブルクラッドファイバ30の他
端面30bには、屈折率傾斜クラッド層を有するダブル
クラッドファイバ50が接続する。ダブルクラッドファ
イバ50の反対側の端面50bが出力ポートになる。
One end face 30 of the double clad fiber 30
a and the end face 32a on the same side of the multimode fiber 32
Is an input port. The other end surface 30b of the double clad fiber 30 is connected to a double clad fiber 50 having a gradient refractive index clad layer. The end face 50b on the opposite side of the double clad fiber 50 becomes an output port.

【0038】ダブルクラッドファイバ50は、ダブルク
ラッドファイバ10と基本的に同じ構成からなり、屈折
率の最も高いコア層52と、コア層52の外側にあっ
て、コア層52の屈折率より低く、且つ外側に向かって
次第に屈折率が低下していく屈折率傾斜クラッド層54
と、屈折率傾斜クラッド層54の外側にあって、屈折率
傾斜クラッド層54の最低屈折率より更に低い屈折率の
外側クラッド層56を具備する。コア層52の屈折率及
び半径、並びに、屈折利率傾斜クラッド層54の最大屈
折率、最低屈折率、及び半径方向の屈折率変化は、ダブ
ルクラッドファイバS30からダブルクラッドファイバ
50への光結合効率が最も高くなるように設定される。
The double-clad fiber 50 has basically the same configuration as the double-clad fiber 10, and has a core layer 52 having the highest refractive index and a core layer 52 outside the core layer 52 and having a lower refractive index than the core layer 52. And a refractive index gradient cladding layer 54 whose refractive index gradually decreases outward.
And an outer clad layer 56 having a lower refractive index than the minimum refractive index of the gradient refractive index cladding layer 54, outside the gradient refractive index cladding layer 54. The refractive index and radius of the core layer 52 and the maximum refractive index, the minimum refractive index, and the change in the radial refractive index of the refractive index gradient clad layer 54 change the optical coupling efficiency from the double clad fiber S30 to the double clad fiber 50. Set to be highest.

【0039】ダブルクラッドファイバ50は例えば、コ
ア層52の屈折率をn1、屈折率傾斜クラッド層54の
最大屈折率をn2、最低屈折率をn3、外側クラッド層
56の屈折率をn5とする。n3は、n2より小さく、
n5より大きければよい。
In the double clad fiber 50, for example, the refractive index of the core layer 52 is n1, the maximum refractive index of the gradient refractive index cladding layer 54 is n2, the minimum refractive index is n3, and the refractive index of the outer cladding layer 56 is n5. n3 is smaller than n2,
What is necessary is just to be larger than n5.

【0040】この実施例では、ダブルクラッドファイバ
50の屈折率傾斜クラッド層54の最低屈折率を、マル
チモードファイバ32のコア層42の屈折率とは無関係
に決定できるので、ダブルクラッドファイバ50の製造
が容易になる。
In this embodiment, the minimum refractive index of the gradient cladding layer 54 of the double clad fiber 50 can be determined independently of the refractive index of the core layer 42 of the multimode fiber 32. Becomes easier.

【0041】この実施例でも、明らかに、マルチモード
ファイバ32の端面32aには、マルチモードファイバ
又はシングルモードファイバのどちらのファイバからで
も、光を入射できる。端面32aからマルチモードファ
イバ32に入射した光は、接着部34において、ダブル
クラッドファイバ30の内側クラッド層38に移行し、
第1実施例の場合よりは緩やかにコア層36に移行す
る。長手方向に伝搬してダブルクラッドファイバ50に
到達すると、ダブルクラッドファイバ30のコア層36
の光はダブルクラッドファイバ50のコア層52に結合
し、ダブルクラッドファイバ30の内側クラッド層38
の光はダブルクラッドファイバ50の屈折率傾斜クラッ
ド層54に結合する。しかし、クラッド層54の屈折率
傾斜により、クラッド層54の光は、急速にコア層52
に移行する。換言すると、半径方向のパワー・フィルー
ド・パターンが、半径方向に拡がった状態から、より中
心付近に集束したものとなる。
In this embodiment, obviously, light can be incident on the end face 32a of the multimode fiber 32 from either a multimode fiber or a single mode fiber. The light incident on the multimode fiber 32 from the end face 32a is transferred to the inner cladding layer 38 of the double clad fiber 30 at the bonding portion 34,
The transition to the core layer 36 is more gradual than in the first embodiment. When the light propagates in the longitudinal direction and reaches the double clad fiber 50, the core layer 36 of the double clad fiber 30
Is coupled into the core layer 52 of the double-clad fiber 50 and the inner clad layer 38 of the double-clad fiber 30.
Is coupled to the gradient-index cladding layer 54 of the double-cladding fiber 50. However, due to the refractive index gradient of the cladding layer 54, the light of the cladding layer 54 is rapidly transmitted to the core layer 52.
Move to In other words, the power field pattern in the radial direction becomes more focused near the center from the state expanded in the radial direction.

【0042】他方、ダブルクラッドファイバ30の端面
30aには、ダブルクラッドファイバ30と同様なコア
層を具備するファイバ、例えば、シングルモードファイ
バを接続しして、ダブルクラッドファイバ30に光を効
率的に入射できる。端面30aからダブルクラッドファ
イバ30に入射した光は、コア層36を伝搬する。接着
部34では、マルチモードファイバ32のコア層42の
屈折率n4が内側クラッド層38の屈折率n2よりも低
いので、コア層36の光がマルチモードファイバ32の
コア層32に導出されることは無い。コア層36を伝搬
した光は、ダブルクラッドファイバ50のコア層52に
入射し、最終的に端面50bから出射される。
On the other hand, a fiber having a core layer similar to the double clad fiber 30, for example, a single mode fiber is connected to the end face 30a of the double clad fiber 30 so that light can be efficiently transmitted to the double clad fiber 30. Can be incident. Light incident on the double clad fiber 30 from the end face 30a propagates through the core layer 36. Since the refractive index n4 of the core layer 42 of the multimode fiber 32 is lower than the refractive index n2 of the inner cladding layer 38 at the bonding portion 34, the light of the core layer 36 is guided to the core layer 32 of the multimode fiber 32. There is no. The light that has propagated through the core layer 36 enters the core layer 52 of the double clad fiber 50, and is finally emitted from the end face 50b.

【0043】このようにして、ダブルクラッドファイバ
30の端面30aに入射した光と、マルチモードファイ
バ12の端面32aに入射した光は、接着部34で合波
され、ダブルクラッドファイバ50の端面50bから外
部に出力される。
As described above, the light incident on the end face 30a of the double clad fiber 30 and the light incident on the end face 32a of the multimode fiber 12 are multiplexed by the bonding portion 34, and from the end face 50b of the double clad fiber 50. Output to the outside.

【0044】本実施例でも、光はより屈折率の高い方へ
導かれるという基本原理にのみ基づくので、基本的に波
長とは無関係である。従って、如何なる波長の組み合わ
せであっても、帯域の制限なく合波できる。
Also in this embodiment, since the light is based only on the basic principle of being guided to a higher refractive index, it is basically independent of the wavelength. Therefore, any combination of wavelengths can be combined without limitation of the band.

【0045】ダブルクラッドファイバ50の内側クラッ
ド層54は、屈折率が半径方向に直線的に減少している
が、内側クラッド層54の屈折率分布は、このような例
に限定されない。例えば、半径に対してn(>1)乗で
変化する屈折率分布であっても良い。
The refractive index of the inner cladding layer 54 of the double clad fiber 50 decreases linearly in the radial direction, but the refractive index distribution of the inner cladding layer 54 is not limited to such an example. For example, the refractive index distribution may be changed to the power of n (> 1) with respect to the radius.

【0046】本発明による光合波器は、ファイバ光増幅
器及びファイバレーザ等で必要とされるハイパワー光励
起をはじめ、光通信、光エレクトロニクス及び医用分野
等幅広い産業分野で利用されうる。
The optical multiplexer according to the present invention can be used in a wide range of industrial fields such as optical communication, optical electronics, and medical fields, including high-power optical pumping required for fiber optical amplifiers and fiber lasers.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、任意の波長の光を合波でき、波長
帯域への制限が無い。出力ポート側をシングルモードフ
ァイバにする場合でも、入力ポート側にマルチモードフ
ァイバを使用できる。簡単な構造で実現できるので、安
価に製造できる。
As can be easily understood from the above description, according to the present invention, light of any wavelength can be multiplexed, and there is no restriction on the wavelength band. Even when a single mode fiber is used on the output port side, a multimode fiber can be used on the input port side. Since it can be realized with a simple structure, it can be manufactured at low cost.

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

【図1】 本発明の第1実施例の概略構成の縦断面図で
ある。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a schematic configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1のA−A線から見た断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG.

【図3】 図2のB−B線から見た断面の屈折率分布で
ある。
FIG. 3 is a refractive index distribution of a section viewed from line BB in FIG. 2;

【図4】 本発明の第2実施例の概略構成の縦断面図で
ある。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a schematic configuration of a second embodiment of the present invention.

【図5】 図4のC−C線から見た断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line CC of FIG. 4;

【図6】 図5のD−D線から見た断面の屈折率分布で
ある。
FIG. 6 is a refractive index distribution of a cross section taken along line DD in FIG. 5;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:ダブルクラッドファイバ 10a:入力端面 10b:出力端面端 12:マルチモードファイバ 12a:入力端面 14:接着部分 16:コア層 18:屈折率傾斜クラッド層 20:外側クラッド層 22:コア層 24:クラッド層 30:ダブルクラッドファイバ 30a:入力端面 30b:端面 32:マルチモードファイバ 32a;入力端面 34:接着部分 36:コア層 38:内側クラッド層 40:外側クラッド層 42:コア層 44:クラッド層 50:ダブルクラッドファイバ 50b:出力端面 52:コア層 54:屈折率傾斜クラッド層 56:外側クラッド層 10: Double clad fiber 10a: Input end face 10b: Output end face end 12: Multimode fiber 12a: Input end face 14: Adhesive part 16: Core layer 18: Refractive index gradient cladding layer 20: Outer cladding layer 22: Core layer 24: Cladding Layer 30: Double clad fiber 30a: Input end face 30b: End face 32: Multimode fiber 32a; Input end face 34: Adhesive part 36: Core layer 38: Inner clad layer 40: Outer clad layer 42: Core layer 44: Cladded layer 50: Double clad fiber 50b: output end face 52: core layer 54: refractive index gradient clad layer 56: outer clad layer

フロントページの続き (72)発明者 中井 哲哉 埼玉県上福岡市大原二丁目1番15号株式会 社ケイディディ研究所内 (72)発明者 谷 俊男 埼玉県上福岡市大原二丁目1番15号株式会 社ケイディディ研究所内 Fターム(参考) 2H050 AB03X AB42Y AC05 AC09 AC36 Continued on the front page (72) Inventor Tetsuya Nakai 2-1-1-15 Ohara, Kamifukuoka-shi, Saitama In-house Cadidi Research Institute (72) Inventor Toshio Tani 2-1-1-15 Ohara, Kamifukuoka-shi, Saitama F-term (reference) 2K050 AB03X AB42Y AC05 AC09 AC36

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コア層並びに、コア層の外側に、当該コ
ア層の屈折率よりも低い屈折率の内側クラッド層及び当
該内側クラッド層の屈折率よりも低い屈折率の外側クラ
ッド層を具備する第1の光伝送路と、 当該第1の光伝送路の当該内側クラッド層の屈折率より
も低い屈折率のコア層、及び、当該コア層の屈折率より
も低い屈折率のクラッド層を具備する第2の光伝送路と
からなり、当該第1の光伝送路の当該内側クラッド層と
当該第2の光伝送路の当該コア層が所定長さ、互いに接
するように、当該第1の光伝送路及び当該第2の光伝送
路をそれらの側部で接着したことを特長とする光合波
器。
1. A core layer having an inner cladding layer having a lower refractive index than the core layer and an outer cladding layer having a lower refractive index than the inner cladding layer. A first optical transmission line, a core layer having a lower refractive index than the inner cladding layer of the first optical transmission line, and a cladding layer having a lower refractive index than the core layer. The first optical transmission line is formed such that the inner cladding layer of the first optical transmission line and the core layer of the second optical transmission line are in contact with each other for a predetermined length. An optical multiplexer, wherein the transmission line and the second optical transmission line are bonded at their side portions.
【請求項2】 当該第1の光伝送路の当該内側クラッド
層が、当該第1の光伝送路の当該コア層に近いほど屈折
率が高く、当該コア層から離れるほど屈折率が低い屈折
率分布を具備する請求項1に記載の光合波器。
2. The refractive index increases as the inner cladding layer of the first optical transmission line is closer to the core layer of the first optical transmission line, and the refractive index decreases as the distance from the core layer increases. The optical multiplexer according to claim 1, comprising a distribution.
【請求項3】 更に、コア層並びに、コア層の外側に、
最大屈折率が当該コア層の屈折率よりも低く、当該コア
層から離れる程に屈折率が小さくなる内側クラッド層及
び当該内側クラッド層の最低屈折率よりも低い屈折率の
外側クラッド層を具備する第3の光伝送路を有し、 当該第3の光伝送路が、当該第1の光伝送路の合波光出
力側で、当該第1の光伝送路に接続されている請求項1
に記載の光合波器。
3. The method according to claim 1, further comprising:
It has an inner cladding layer whose maximum refractive index is lower than the refractive index of the core layer and the refractive index decreases as the distance from the core layer increases, and an outer cladding layer having a refractive index lower than the minimum refractive index of the inner cladding layer. 2. The device according to claim 1, further comprising a third optical transmission line, wherein the third optical transmission line is connected to the first optical transmission line on a multiplexed light output side of the first optical transmission line. 3.
3. The optical multiplexer according to 1.
【請求項4】 当該第1の光伝送路がファイバからなる
請求項1乃至3の何れか1項に記載の光合波器。
4. The optical multiplexer according to claim 1, wherein said first optical transmission line is made of a fiber.
【請求項5】 当該第1の光伝送路がシングルモードフ
ァイバからなる請求項4に記載の光合波器。
5. The optical multiplexer according to claim 4, wherein said first optical transmission line is made of a single mode fiber.
【請求項6】 当該第2の光伝送路がファイバからなる
請求項1乃至3の何れか1項に記載の光合波器。
6. The optical multiplexer according to claim 1, wherein said second optical transmission line is made of a fiber.
【請求項7】 当該第2の光伝送路がマルチモードファ
イバからなる請求項6に記載の光合波器。
7. The optical multiplexer according to claim 6, wherein said second optical transmission line is made of a multimode fiber.
【請求項8】 当該第3の光伝送路がファイバからなる
請求項3に記載の光合波器。
8. The optical multiplexer according to claim 3, wherein said third optical transmission line is made of a fiber.
【請求項9】 当該第3の光伝送路がシングルモードフ
ァイバからなる請求項8に記載の光合波器。
9. The optical multiplexer according to claim 8, wherein said third optical transmission line is made of a single mode fiber.
【請求項10】 当該第1の光伝送路の外側クラッド層
及び当該第2の光伝送路のクラッドがプラスチック樹脂
からなる請求項1乃至9の何れか1項に記載の光合波
器。
10. The optical multiplexer according to claim 1, wherein the outer cladding layer of the first optical transmission line and the cladding of the second optical transmission line are made of a plastic resin.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090024191A1 (en) * 2006-03-03 2009-01-22 University Of Washington Multi-cladding optical fiber scanner
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