JP2002202429A - 光ファイバ接続方法および光伝送路 - Google Patents
光ファイバ接続方法および光伝送路Info
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- G02B6/02214—Optical fibres with cladding with or without a coating tailored to obtain the desired dispersion, e.g. dispersion shifted, dispersion flattened
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 モードフィールド径が互いに異なる第１の光
ファイバと第２の光ファイバとの間の融着接続点におけ
る接続損失が小さくなる光ファイバ接続方法を提供す
る。 【解決手段】 前加熱工程において、モードフィールド
径が大きい第１の光ファイバ１の端面を含む領域を加熱
して添加物を拡散させて、端面におけるモードフィール
ド径を拡大させる。前加熱工程の後の融着工程におい
て、第１の光ファイバ１と第２の光ファイバ２とを融着
接続する。融着工程の後の後加熱工程において、第１の
光ファイバ１と第２の光ファイバ２との間の融着接続点
３を含む領域を加熱して添加物を拡散させる。
ファイバと第２の光ファイバとの間の融着接続点におけ
る接続損失が小さくなる光ファイバ接続方法を提供す
る。 【解決手段】 前加熱工程において、モードフィールド
径が大きい第１の光ファイバ１の端面を含む領域を加熱
して添加物を拡散させて、端面におけるモードフィール
ド径を拡大させる。前加熱工程の後の融着工程におい
て、第１の光ファイバ１と第２の光ファイバ２とを融着
接続する。融着工程の後の後加熱工程において、第１の
光ファイバ１と第２の光ファイバ２との間の融着接続点
３を含む領域を加熱して添加物を拡散させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、第１の光ファイバ
の端面と第２の光ファイバの端面とを融着接続する光フ
ァイバ接続方法、および、この光ファイバ接続方法によ
り接続された光伝送路に関するものである。
の端面と第２の光ファイバの端面とを融着接続する光フ
ァイバ接続方法、および、この光ファイバ接続方法によ
り接続された光伝送路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光伝送システムは、光伝送路を介して信
号光を伝送することで情報を送受信するものであり、光
伝送路として光ファイバが敷設されて用いられる。ま
た、光伝送路として敷設された光ファイバの波長分散を
補償するために、分散補償光ファイバが用いられる。ま
た、光伝送路の損失を補償するために、希土類元素が光
導波領域に添加された光増幅用ファイバを光増幅媒体と
して用いた光ファイバ増幅器が用いられる。このような
場合を含め、或る光ファイバと他の光ファイバとを接続
する場合がある。この接続に際してはコネクタ接続と融
着接続とがあるが、接続損失が小さい点で後者の方が好
適である。
号光を伝送することで情報を送受信するものであり、光
伝送路として光ファイバが敷設されて用いられる。ま
た、光伝送路として敷設された光ファイバの波長分散を
補償するために、分散補償光ファイバが用いられる。ま
た、光伝送路の損失を補償するために、希土類元素が光
導波領域に添加された光増幅用ファイバを光増幅媒体と
して用いた光ファイバ増幅器が用いられる。このような
場合を含め、或る光ファイバと他の光ファイバとを接続
する場合がある。この接続に際してはコネクタ接続と融
着接続とがあるが、接続損失が小さい点で後者の方が好
適である。
【０００３】第１の光ファイバの端面と第２の光ファイ
バの端面とを融着接続するには、各々の光ファイバの端
面近傍の領域の被覆を除去し、第１の光ファイバの端面
と第２の光ファイバの端面とを互いに突き合わせ、アー
ク放電等により加熱して各々の光ファイバの端面近傍を
軟化させ、両者を融着接続する。融着接続点において第
１および第２の光ファイバそれぞれのモードフィールド
径が互いに等しければ、融着接続点において発生する接
続損失が小さい。しかし、融着接続点において第１およ
び第２の光ファイバそれぞれのモードフィールド径が互
いに異なれば、その差が大きいほど接続損失が大きい。
バの端面とを融着接続するには、各々の光ファイバの端
面近傍の領域の被覆を除去し、第１の光ファイバの端面
と第２の光ファイバの端面とを互いに突き合わせ、アー
ク放電等により加熱して各々の光ファイバの端面近傍を
軟化させ、両者を融着接続する。融着接続点において第
１および第２の光ファイバそれぞれのモードフィールド
径が互いに等しければ、融着接続点において発生する接
続損失が小さい。しかし、融着接続点において第１およ
び第２の光ファイバそれぞれのモードフィールド径が互
いに異なれば、その差が大きいほど接続損失が大きい。
【０００４】そこで、モードフィールド径が互いに異な
る第１および第２の光ファイバを融着接続する場合に接
続損失を低減することを意図した光ファイバ接続方法が
特開平４−１１８６０７号公報や特開平３−１３０７０
５号公報に開示されている。これらの公報に開示された
光ファイバ接続方法では、融着接続前において第１の光
ファイバのモードフィールド径より第２の光ファイバの
モードフィールド径の方が小さいとすると、モードフィ
ールド径が小さい第２の光ファイバの端面を含む領域を
加熱して添加物を拡散させることで第２の光ファイバの
モードフィールド径を拡大させて、その後に第１の光フ
ァイバと第２の光ファイバとを融着接続する。このよう
にして、融着接続点において第１および第２の光ファイ
バそれぞれのモードフィールド径の差を小さくすること
を図り、接続損失を小さくすることを図ったものであ
る。
る第１および第２の光ファイバを融着接続する場合に接
続損失を低減することを意図した光ファイバ接続方法が
特開平４−１１８６０７号公報や特開平３−１３０７０
５号公報に開示されている。これらの公報に開示された
光ファイバ接続方法では、融着接続前において第１の光
ファイバのモードフィールド径より第２の光ファイバの
モードフィールド径の方が小さいとすると、モードフィ
ールド径が小さい第２の光ファイバの端面を含む領域を
加熱して添加物を拡散させることで第２の光ファイバの
モードフィールド径を拡大させて、その後に第１の光フ
ァイバと第２の光ファイバとを融着接続する。このよう
にして、融着接続点において第１および第２の光ファイ
バそれぞれのモードフィールド径の差を小さくすること
を図り、接続損失を小さくすることを図ったものであ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示された従来の光ファイバ接続方法では、融着接
続点における接続損失を小さくすることができないこと
を本願発明者は見出した。
報に開示された従来の光ファイバ接続方法では、融着接
続点における接続損失を小さくすることができないこと
を本願発明者は見出した。
【０００６】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、モードフィールド径が互いに異なる第
１の光ファイバと第２の光ファイバとの間の融着接続点
における接続損失が小さくなる光ファイバ接続方法およ
び光伝送路を提供することを目的とする。
れたものであり、モードフィールド径が互いに異なる第
１の光ファイバと第２の光ファイバとの間の融着接続点
における接続損失が小さくなる光ファイバ接続方法およ
び光伝送路を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光ファイバ
接続方法は、第１のモードフィールド径を有する第１の
光ファイバの端面と、第１のモードフィールド径より小
さい第２のモードフィールド径を有する第２の光ファイ
バの端面とを、融着接続する光ファイバ接続方法であっ
て、第１の光ファイバの端面を含む領域を加熱して添加
物を拡散させる前加熱工程と、前加熱工程の後に第１の
光ファイバと第２の光ファイバとを融着接続する融着工
程とを備えることを特徴とする。本発明に係る光ファイ
バ接続方法は、融着工程の後に第１の光ファイバと第２
の光ファイバとの間の融着接続点を含む領域を加熱して
添加物を拡散させる後加熱工程を更に備えるのが好適で
ある。また、本発明に係る光ファイバ接続方法は、前加
熱工程において、第１の光ファイバの端面を含む領域を
加熱して添加物を拡散させることで、端面でのPeterman
nIの定義に拠るモードフィールド径を１μｍ以上拡大さ
せるのが好適である。
接続方法は、第１のモードフィールド径を有する第１の
光ファイバの端面と、第１のモードフィールド径より小
さい第２のモードフィールド径を有する第２の光ファイ
バの端面とを、融着接続する光ファイバ接続方法であっ
て、第１の光ファイバの端面を含む領域を加熱して添加
物を拡散させる前加熱工程と、前加熱工程の後に第１の
光ファイバと第２の光ファイバとを融着接続する融着工
程とを備えることを特徴とする。本発明に係る光ファイ
バ接続方法は、融着工程の後に第１の光ファイバと第２
の光ファイバとの間の融着接続点を含む領域を加熱して
添加物を拡散させる後加熱工程を更に備えるのが好適で
ある。また、本発明に係る光ファイバ接続方法は、前加
熱工程において、第１の光ファイバの端面を含む領域を
加熱して添加物を拡散させることで、端面でのPeterman
nIの定義に拠るモードフィールド径を１μｍ以上拡大さ
せるのが好適である。
【０００８】本発明に係る光ファイバ接続方法によれ
ば、前加熱工程において、モードフィールド径が大きい
第１の光ファイバの端面を含む領域が加熱されて添加物
が拡散され、第１の光ファイバの端面におけるモードフ
ィールド径が拡大（好適には１μｍ以上拡大）される。
前加熱工程の後の融着工程において、第１の光ファイバ
と第２の光ファイバとが融着接続される。そして、好適
には、融着工程の後の後加熱工程において、第１の光フ
ァイバと第２の光ファイバとの間の融着接続点を含む領
域が加熱されて添加物が拡散される。融着工程（および
後加熱工程）では、第１の光ファイバの端面でのモード
フィールド径は、時間の経過に対して変化が小さく、前
加熱工程で拡大された値の程度である。これに対して、
第２の光ファイバの端面でのモードフィールド径は、当
初は第１の光ファイバの端面でのモードフィールド径よ
り小さいが、急激に拡大していって第１の光ファイバの
端面でのモードフィールド径より大きくなり、やがてピ
ークに達し、その後に縮小していって第１の光ファイバ
の端面でのモードフィールド径に近づく。そして、この
ような第２の光ファイバの端面でのモードフィールド径
の時間変化に応じて、接続損失は、次第に小さくなって
いき、例えば０．２ｄＢ以下まで小さくなり、その後も
小さい値のままである。
ば、前加熱工程において、モードフィールド径が大きい
第１の光ファイバの端面を含む領域が加熱されて添加物
が拡散され、第１の光ファイバの端面におけるモードフ
ィールド径が拡大（好適には１μｍ以上拡大）される。
前加熱工程の後の融着工程において、第１の光ファイバ
と第２の光ファイバとが融着接続される。そして、好適
には、融着工程の後の後加熱工程において、第１の光フ
ァイバと第２の光ファイバとの間の融着接続点を含む領
域が加熱されて添加物が拡散される。融着工程（および
後加熱工程）では、第１の光ファイバの端面でのモード
フィールド径は、時間の経過に対して変化が小さく、前
加熱工程で拡大された値の程度である。これに対して、
第２の光ファイバの端面でのモードフィールド径は、当
初は第１の光ファイバの端面でのモードフィールド径よ
り小さいが、急激に拡大していって第１の光ファイバの
端面でのモードフィールド径より大きくなり、やがてピ
ークに達し、その後に縮小していって第１の光ファイバ
の端面でのモードフィールド径に近づく。そして、この
ような第２の光ファイバの端面でのモードフィールド径
の時間変化に応じて、接続損失は、次第に小さくなって
いき、例えば０．２ｄＢ以下まで小さくなり、その後も
小さい値のままである。
【０００９】本発明に係る光伝送路は、第１のモードフ
ィールド径を有する第１の光ファイバの端面と、第１の
モードフィールド径より小さい第２のモードフィールド
径を有する第２の光ファイバの端面とが、上記の本発明
に係る光ファイバ接続方法により融着接続されてなるこ
とを特徴とする。また、第１および第２の光ファイバそ
れぞれの接続部でのPetermannIの定義に拠るモードフィ
ールド径が定常部より１μｍ以上拡大していることを特
徴とする。この光伝送路は、上記の本発明に係る光ファ
イバ接続方法により融着接続されたものであるから、第
１の光ファイバと第２の光ファイバとの接続点における
接続損失が小さい。
ィールド径を有する第１の光ファイバの端面と、第１の
モードフィールド径より小さい第２のモードフィールド
径を有する第２の光ファイバの端面とが、上記の本発明
に係る光ファイバ接続方法により融着接続されてなるこ
とを特徴とする。また、第１および第２の光ファイバそ
れぞれの接続部でのPetermannIの定義に拠るモードフィ
ールド径が定常部より１μｍ以上拡大していることを特
徴とする。この光伝送路は、上記の本発明に係る光ファ
イバ接続方法により融着接続されたものであるから、第
１の光ファイバと第２の光ファイバとの接続点における
接続損失が小さい。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明にお
いて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略する。
の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明にお
いて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略する。
【００１１】図１は、本実施形態に係る光ファイバ接続
方法の工程を説明する図である。初めに、第１の光ファ
イバ１および第２の光ファイバ２を用意する。使用波長
域（例えば波長１．５５μｍ帯）において、第１の光フ
ァイバ１のモードフィールド径ＭＦＤ１より、第２の光
ファイバ１のモードフィールド径ＭＦＤ２の方が小さ
い。すなわち、ＭＦＤ１＞ＭＦＤ２ である。そして、
これら第１の光ファイバ１および第２の光ファイバ２そ
れぞれについて、融着接続すべき端面近傍の領域の被覆
を除去して、ガラスファイバを露出させる。なお、この
図で各光ファイバの内側に記した線は、長手方向の各位
置におけるモードフィールド径を表している。
方法の工程を説明する図である。初めに、第１の光ファ
イバ１および第２の光ファイバ２を用意する。使用波長
域（例えば波長１．５５μｍ帯）において、第１の光フ
ァイバ１のモードフィールド径ＭＦＤ１より、第２の光
ファイバ１のモードフィールド径ＭＦＤ２の方が小さ
い。すなわち、ＭＦＤ１＞ＭＦＤ２ である。そして、
これら第１の光ファイバ１および第２の光ファイバ２そ
れぞれについて、融着接続すべき端面近傍の領域の被覆
を除去して、ガラスファイバを露出させる。なお、この
図で各光ファイバの内側に記した線は、長手方向の各位
置におけるモードフィールド径を表している。
【００１２】例えば、第１の光ファイバ１は、波長１．
３μｍ付近にゼロ分散波長を有し波長１．５５μｍで波
長分散値が１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度である標準的なシ
ングルモード光ファイバであり、この場合、波長１．５
５μｍでのモードフィールド径ＭＦＤ１が１０μｍ程度
である。このような第１の光ファイバ１は、光軸を含む
高屈折率のコア領域と、このコア領域を取り囲む低屈折
率のクラッド領域とを有する、単純なステップ型の屈折
率プロファイルとして、石英ガラスをベースとしてコア
領域にＧｅ元素を添加することで実現することができ
る。
３μｍ付近にゼロ分散波長を有し波長１．５５μｍで波
長分散値が１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度である標準的なシ
ングルモード光ファイバであり、この場合、波長１．５
５μｍでのモードフィールド径ＭＦＤ１が１０μｍ程度
である。このような第１の光ファイバ１は、光軸を含む
高屈折率のコア領域と、このコア領域を取り囲む低屈折
率のクラッド領域とを有する、単純なステップ型の屈折
率プロファイルとして、石英ガラスをベースとしてコア
領域にＧｅ元素を添加することで実現することができ
る。
【００１３】一方、例えば、第２の光ファイバ２は、波
長１．５５μｍで波長分散値が−２０〜−２５０ｐｓ／
ｎｍ／ｋｍ程度である分散補償光ファイバであり、この
場合、波長１．５５μｍでのモードフィールド径ＭＦＤ
２が数μｍ程度である。このような第２の光ファイバ２
は、第１の光ファイバ１より複雑な屈折率プロファイル
を有しており、石英ガラスをベースとして、屈折率を上
昇させる為のＧｅ元素や屈折率を降下させる為のＦ元素
などが所定の領域に適量添加されて実現することができ
る。
長１．５５μｍで波長分散値が−２０〜−２５０ｐｓ／
ｎｍ／ｋｍ程度である分散補償光ファイバであり、この
場合、波長１．５５μｍでのモードフィールド径ＭＦＤ
２が数μｍ程度である。このような第２の光ファイバ２
は、第１の光ファイバ１より複雑な屈折率プロファイル
を有しており、石英ガラスをベースとして、屈折率を上
昇させる為のＧｅ元素や屈折率を降下させる為のＦ元素
などが所定の領域に適量添加されて実現することができ
る。
【００１４】そして、前加熱工程において、モードフィ
ールド径が大きい第１の光ファイバ１の端面を含む領域
を加熱して添加物（Ｇｅ元素、Ｆ元素、等）を拡散させ
て、端面におけるモードフィールド径を拡大させる。こ
のとき、第１の光ファイバ１の端面でのPetermannIの定
義に拠るモードフィールド径を１μｍ以上拡大させるの
が好適である。このときの加熱源として、バーナによる
火炎、第１の光ファイバ１を挟んで対向して配置された
１対の電極によるアーク放電、ＣＯ2レーザ光源から出
力される高パワーのレーザ光、等が用いられる。また、
このときの加熱温度は、第１の光ファイバ１に添加され
た添加物が拡散するが、第１の光ファイバ１が軟化しな
い温度である。
ールド径が大きい第１の光ファイバ１の端面を含む領域
を加熱して添加物（Ｇｅ元素、Ｆ元素、等）を拡散させ
て、端面におけるモードフィールド径を拡大させる。こ
のとき、第１の光ファイバ１の端面でのPetermannIの定
義に拠るモードフィールド径を１μｍ以上拡大させるの
が好適である。このときの加熱源として、バーナによる
火炎、第１の光ファイバ１を挟んで対向して配置された
１対の電極によるアーク放電、ＣＯ2レーザ光源から出
力される高パワーのレーザ光、等が用いられる。また、
このときの加熱温度は、第１の光ファイバ１に添加され
た添加物が拡散するが、第１の光ファイバ１が軟化しな
い温度である。
【００１５】前加熱工程の後に融着工程を行う。この融
着工程において、第１の光ファイバ１と第２の光ファイ
バ２とを融着接続する。具体的には、第１の光ファイバ
１の端面と第２の光ファイバ２の端面とを互いに突き合
わせて、突き合わせた端面を挟んで対向して配置された
１対の電極によるアーク放電等により、突き合わせた端
面を含む領域を加熱して軟化させ、両者を融着接続す
る。前加熱工程において端面でのモードフィールド径が
拡大された第１の光ファイバは、この融着工程の際に
は、端面でのモードフィールド径の変化が小さい。ま
た、当初のモードフィールド径が小さかった第２の光フ
ァイバ２も、この融着工程の際には、端面でのモードフ
ィールド径の変化が小さい。
着工程において、第１の光ファイバ１と第２の光ファイ
バ２とを融着接続する。具体的には、第１の光ファイバ
１の端面と第２の光ファイバ２の端面とを互いに突き合
わせて、突き合わせた端面を挟んで対向して配置された
１対の電極によるアーク放電等により、突き合わせた端
面を含む領域を加熱して軟化させ、両者を融着接続す
る。前加熱工程において端面でのモードフィールド径が
拡大された第１の光ファイバは、この融着工程の際に
は、端面でのモードフィールド径の変化が小さい。ま
た、当初のモードフィールド径が小さかった第２の光フ
ァイバ２も、この融着工程の際には、端面でのモードフ
ィールド径の変化が小さい。
【００１６】そして、融着工程の後に後加熱工程を行
う。この後加熱工程において、第１の光ファイバ１と第
２の光ファイバ２との間の融着接続点３を含む領域を加
熱して添加物を拡散させる。ここでも、当初のモードフ
ィールド径が小さかった第２の光ファイバ２は、この後
加熱工程の際に、端面でのモードフィールド径が大きく
変化する。これにより、第２の光ファイバ２の端面にお
けるモードフィールド径を調整して、融着接続点３にお
いて第１の光ファイバ１および第２の光ファイバ２それ
ぞれのモードフィールド径の差を小さくする。このとき
の加熱源として、バーナによる火炎、融着接続点３近傍
を挟んで対向して配置された１対の電極によるアーク放
電、ＣＯ2レーザ光源から出力される高パワーのレーザ
光、等が用いられる。また、このときの加熱温度は、各
光ファイバに添加された添加物が拡散するが、各光ファ
イバが軟化しない温度である。このようにして、本実施
形態に係る光伝送路（第１の光ファイバ１と第２の光フ
ァイバ２とが融着接続されたもの）が製造される。
う。この後加熱工程において、第１の光ファイバ１と第
２の光ファイバ２との間の融着接続点３を含む領域を加
熱して添加物を拡散させる。ここでも、当初のモードフ
ィールド径が小さかった第２の光ファイバ２は、この後
加熱工程の際に、端面でのモードフィールド径が大きく
変化する。これにより、第２の光ファイバ２の端面にお
けるモードフィールド径を調整して、融着接続点３にお
いて第１の光ファイバ１および第２の光ファイバ２それ
ぞれのモードフィールド径の差を小さくする。このとき
の加熱源として、バーナによる火炎、融着接続点３近傍
を挟んで対向して配置された１対の電極によるアーク放
電、ＣＯ2レーザ光源から出力される高パワーのレーザ
光、等が用いられる。また、このときの加熱温度は、各
光ファイバに添加された添加物が拡散するが、各光ファ
イバが軟化しない温度である。このようにして、本実施
形態に係る光伝送路（第１の光ファイバ１と第２の光フ
ァイバ２とが融着接続されたもの）が製造される。
【００１７】次に、具体的な実施例について説明する。
ここでは、第１の光ファイバ１として、図２に示す屈折
率プロファイルを有するシングルモード光ファイバを用
意した。この第１の光ファイバ１は、光軸を含む高屈折
率のコア領域と、このコア領域を取り囲む低屈折率のク
ラッド領域とを有する、単純なステップ型の屈折率プロ
ファイルであって、コア領域の外径が８．２μｍであ
り、クラッド領域の外径（ファイバ径）が１２５μｍで
あり、クラッド領域の屈折率を基準としてコア領域の比
屈折率差が０．３４％であった。そして、この第１の光
ファイバ１は、波長１．５５μｍにおいて、波長分散が
１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、分散スロープが０．０５
７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであり、PetermannIの定義に拠る
モードフィールド径が１０．７μｍであり、PetermannI
Iの定義に拠るモードフィールド径が１０．３μｍであ
り、実効断面積が８０μｍ2であった。
ここでは、第１の光ファイバ１として、図２に示す屈折
率プロファイルを有するシングルモード光ファイバを用
意した。この第１の光ファイバ１は、光軸を含む高屈折
率のコア領域と、このコア領域を取り囲む低屈折率のク
ラッド領域とを有する、単純なステップ型の屈折率プロ
ファイルであって、コア領域の外径が８．２μｍであ
り、クラッド領域の外径（ファイバ径）が１２５μｍで
あり、クラッド領域の屈折率を基準としてコア領域の比
屈折率差が０．３４％であった。そして、この第１の光
ファイバ１は、波長１．５５μｍにおいて、波長分散が
１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、分散スロープが０．０５
７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであり、PetermannIの定義に拠る
モードフィールド径が１０．７μｍであり、PetermannI
Iの定義に拠るモードフィールド径が１０．３μｍであ
り、実効断面積が８０μｍ2であった。
【００１８】一方、第２の光ファイバ２として、図３に
示す屈折率プロファイルを有する分散補償光ファイバを
用意した。この第２の光ファイバ２は、光軸を含む第１
コア領域と、この第１コア領域を取り囲む第２コア領域
と、この第２コア領域を取り囲む第３コア領域と、この
第３コア領域を取り囲むクラッド領域とを有する屈折率
プロファイルであって、第１コア領域の外径が４μｍで
あり、第２コア領域の外径が１０μｍであり、第３コア
領域の外径が１７μｍであり、クラッド領域の外径（フ
ァイバ径）が１２５μｍであり、クラッド領域の屈折率
を基準として、第１コア領域の比屈折率差が１．６％で
あり、第２コア領域の比屈折率差が−０．５％であり、
第３コア領域の比屈折率差が０．２％であった。そし
て、この第２の光ファイバ２は、波長１．５５μｍにお
いて、波長分散が−９６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、分散
スロープが−０．７５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであり、Peter
mannIの定義に拠るモードフィールド径が７．７μｍで
あり、PetermannIIの定義に拠るモードフィールド径が
４．９μｍであり、実効断面積が１９μｍ2であった。
示す屈折率プロファイルを有する分散補償光ファイバを
用意した。この第２の光ファイバ２は、光軸を含む第１
コア領域と、この第１コア領域を取り囲む第２コア領域
と、この第２コア領域を取り囲む第３コア領域と、この
第３コア領域を取り囲むクラッド領域とを有する屈折率
プロファイルであって、第１コア領域の外径が４μｍで
あり、第２コア領域の外径が１０μｍであり、第３コア
領域の外径が１７μｍであり、クラッド領域の外径（フ
ァイバ径）が１２５μｍであり、クラッド領域の屈折率
を基準として、第１コア領域の比屈折率差が１．６％で
あり、第２コア領域の比屈折率差が−０．５％であり、
第３コア領域の比屈折率差が０．２％であった。そし
て、この第２の光ファイバ２は、波長１．５５μｍにお
いて、波長分散が−９６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、分散
スロープが−０．７５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであり、Peter
mannIの定義に拠るモードフィールド径が７．７μｍで
あり、PetermannIIの定義に拠るモードフィールド径が
４．９μｍであり、実効断面積が１９μｍ2であった。
【００１９】本実施例では、前加熱工程により、第１の
光ファイバ１の端面において、PetermannIの定義に拠る
モードフィールド径を当初の１０．７μｍから１４．９
μｍまで拡大させ、PetermannIIの定義に拠るモードフ
ィールド径を当初の１０．３μｍから１３．２μｍまで
拡大させ、また、実効断面積を８０μｍ2から１３１μ
ｍ2まで拡大させた。
光ファイバ１の端面において、PetermannIの定義に拠る
モードフィールド径を当初の１０．７μｍから１４．９
μｍまで拡大させ、PetermannIIの定義に拠るモードフ
ィールド径を当初の１０．３μｍから１３．２μｍまで
拡大させ、また、実効断面積を８０μｍ2から１３１μ
ｍ2まで拡大させた。
【００２０】図４は、本実施例の光ファイバ接続方法に
従う場合の第１および第２の光ファイバそれぞれの端面
におけるモードフィールド径ならびに接続損失の変化の
様子を示す図である。図４（ａ）は、後加熱工程におけ
る加熱時間を横軸として、第１の光ファイバ１および第
２の光ファイバ２それぞれの端面におけるPetermannIの
定義に拠るモードフィールド径の変化の様子を示してい
る。図４（ｂ）は、後加熱工程における加熱時間を横軸
として、融着接続点３における接続損失の変化の様子を
示している。
従う場合の第１および第２の光ファイバそれぞれの端面
におけるモードフィールド径ならびに接続損失の変化の
様子を示す図である。図４（ａ）は、後加熱工程におけ
る加熱時間を横軸として、第１の光ファイバ１および第
２の光ファイバ２それぞれの端面におけるPetermannIの
定義に拠るモードフィールド径の変化の様子を示してい
る。図４（ｂ）は、後加熱工程における加熱時間を横軸
として、融着接続点３における接続損失の変化の様子を
示している。
【００２１】図４（ａ）から判るように、第１の光ファ
イバ１の端面でのモードフィールド径は、時間の経過に
対して変化が小さく、前加熱工程で拡大された値の程度
である。これに対して、第２の光ファイバ２の端面での
モードフィールド径は、当初は第１の光ファイバ１の端
面でのモードフィールド径より小さいが、急激に拡大し
ていって第１の光ファイバ１の端面でのモードフィール
ド径より大きくなり、やがてピークに達し、その後に縮
小していって第１の光ファイバ１の端面でのモードフィ
ールド径に近づく。そして、図４（ｂ）から判るよう
に、このような第２の光ファイバ２の端面でのモードフ
ィールド径の時間変化に応じて、接続損失は、当初は
１．７ｄＢ程度であるが、４５０秒経過時点では０．０
８ｄＢ程度まで小さくなり、その後も小さい値のままで
ある。
イバ１の端面でのモードフィールド径は、時間の経過に
対して変化が小さく、前加熱工程で拡大された値の程度
である。これに対して、第２の光ファイバ２の端面での
モードフィールド径は、当初は第１の光ファイバ１の端
面でのモードフィールド径より小さいが、急激に拡大し
ていって第１の光ファイバ１の端面でのモードフィール
ド径より大きくなり、やがてピークに達し、その後に縮
小していって第１の光ファイバ１の端面でのモードフィ
ールド径に近づく。そして、図４（ｂ）から判るよう
に、このような第２の光ファイバ２の端面でのモードフ
ィールド径の時間変化に応じて、接続損失は、当初は
１．７ｄＢ程度であるが、４５０秒経過時点では０．０
８ｄＢ程度まで小さくなり、その後も小さい値のままで
ある。
【００２２】図５は、上記実施例との比較の為に示した
比較例として、前加熱工程を設けない場合の第１および
第２の光ファイバそれぞれの端面におけるモードフィー
ルド径ならびに接続損失の変化の様子を示す図である。
図５（ａ）は、後加熱工程における加熱時間を横軸とし
て、第１の光ファイバおよび第２の光ファイバそれぞれ
の端面におけるPetermannIの定義に拠るモードフィール
ド径の変化の様子を示している。図５（ｂ）は、後加熱
工程における加熱時間を横軸として、融着接続点におけ
る接続損失の変化の様子を示している。
比較例として、前加熱工程を設けない場合の第１および
第２の光ファイバそれぞれの端面におけるモードフィー
ルド径ならびに接続損失の変化の様子を示す図である。
図５（ａ）は、後加熱工程における加熱時間を横軸とし
て、第１の光ファイバおよび第２の光ファイバそれぞれ
の端面におけるPetermannIの定義に拠るモードフィール
ド径の変化の様子を示している。図５（ｂ）は、後加熱
工程における加熱時間を横軸として、融着接続点におけ
る接続損失の変化の様子を示している。
【００２３】図５（ａ）から判るように、第１の光ファ
イバの端面でのモードフィールド径は、時間の経過に対
して変化が小さく、当初の値の程度である。これに対し
て、第２の光ファイバの端面でのモードフィールド径
は、当初は第１の光ファイバの端面でのモードフィール
ド径より小さいが、急激に拡大していって第１の光ファ
イバの端面でのモードフィールド径より大きくなり、や
がてピークに達し、その後に縮小していく。しかし、実
施例とは異なり、比較例では、第２の光ファイバの端面
でのモードフィールド径は、第１の光ファイバの端面で
のモードフィールド径の程度まで達することが無く、両
者の差は４μｍ程度までしかならない。そして、図５
（ｂ）から判るように、このような第２の光ファイバの
端面でのモードフィールド径の時間変化に応じて、接続
損失は、当初は１．３ｄＢ程度であり、４５０秒経過時
点では０．４ｄＢ程度まで低下するものの、更に低下す
ることが無い。また、従来技術の欄で挙げた公報に開示
されているように、モードフィールド径が小さい第２の
光ファイバの端面でのモードフィールド径を拡大した後
に融着接続する場合にも、図５に示したものと同様の傾
向が見られ、やはり、接続損失を小さくすることができ
ない。
イバの端面でのモードフィールド径は、時間の経過に対
して変化が小さく、当初の値の程度である。これに対し
て、第２の光ファイバの端面でのモードフィールド径
は、当初は第１の光ファイバの端面でのモードフィール
ド径より小さいが、急激に拡大していって第１の光ファ
イバの端面でのモードフィールド径より大きくなり、や
がてピークに達し、その後に縮小していく。しかし、実
施例とは異なり、比較例では、第２の光ファイバの端面
でのモードフィールド径は、第１の光ファイバの端面で
のモードフィールド径の程度まで達することが無く、両
者の差は４μｍ程度までしかならない。そして、図５
（ｂ）から判るように、このような第２の光ファイバの
端面でのモードフィールド径の時間変化に応じて、接続
損失は、当初は１．３ｄＢ程度であり、４５０秒経過時
点では０．４ｄＢ程度まで低下するものの、更に低下す
ることが無い。また、従来技術の欄で挙げた公報に開示
されているように、モードフィールド径が小さい第２の
光ファイバの端面でのモードフィールド径を拡大した後
に融着接続する場合にも、図５に示したものと同様の傾
向が見られ、やはり、接続損失を小さくすることができ
ない。
【００２４】以上のように、本実施形態では、融着工程
の前の前加熱工程において、モードフィールド径が大き
い第１の光ファイバ１の端面を含む領域を加熱して添加
物を拡散させて、第１の光ファイバ１の端面におけるモ
ードフィールド径を拡大させることにより、融着加熱工
程の後における融着接続点３における接続損失を０．２
ｄＢ以下まで小さくすることができる。
の前の前加熱工程において、モードフィールド径が大き
い第１の光ファイバ１の端面を含む領域を加熱して添加
物を拡散させて、第１の光ファイバ１の端面におけるモ
ードフィールド径を拡大させることにより、融着加熱工
程の後における融着接続点３における接続損失を０．２
ｄＢ以下まで小さくすることができる。
【００２５】
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
係る光ファイバ接続方法によれば、前加熱工程におい
て、モードフィールド径が大きい第１の光ファイバの端
面を含む領域が加熱されて添加物が拡散され、第１の光
ファイバの端面におけるモードフィールド径が拡大（好
適には１μｍ以上拡大）される。前加熱工程の後の融着
工程において、第１の光ファイバと第２の光ファイバと
が融着接続される。そして、好適には、融着工程の後の
後加熱工程において、第１の光ファイバと第２の光ファ
イバとの間の融着接続点を含む領域が加熱されて添加物
が拡散される。融着工程（および後加熱工程）では、第
１の光ファイバの端面でのモードフィールド径は、時間
の経過に対して変化が小さく、前加熱工程で拡大された
値の程度である。これに対して、第２の光ファイバの端
面でのモードフィールド径は、当初は第１の光ファイバ
の端面でのモードフィールド径より小さいが、急激に拡
大していって第１の光ファイバの端面でのモードフィー
ルド径より大きくなり、やがてピークに達し、その後に
縮小していって第１の光ファイバの端面でのモードフィ
ールド径に近づく。そして、このような第２の光ファイ
バの端面でのモードフィールド径の時間変化に応じて、
接続損失は、次第に小さくなっていき、例えば０．２ｄ
Ｂ以下まで小さくなり、その後も小さい値のままであ
る。
係る光ファイバ接続方法によれば、前加熱工程におい
て、モードフィールド径が大きい第１の光ファイバの端
面を含む領域が加熱されて添加物が拡散され、第１の光
ファイバの端面におけるモードフィールド径が拡大（好
適には１μｍ以上拡大）される。前加熱工程の後の融着
工程において、第１の光ファイバと第２の光ファイバと
が融着接続される。そして、好適には、融着工程の後の
後加熱工程において、第１の光ファイバと第２の光ファ
イバとの間の融着接続点を含む領域が加熱されて添加物
が拡散される。融着工程（および後加熱工程）では、第
１の光ファイバの端面でのモードフィールド径は、時間
の経過に対して変化が小さく、前加熱工程で拡大された
値の程度である。これに対して、第２の光ファイバの端
面でのモードフィールド径は、当初は第１の光ファイバ
の端面でのモードフィールド径より小さいが、急激に拡
大していって第１の光ファイバの端面でのモードフィー
ルド径より大きくなり、やがてピークに達し、その後に
縮小していって第１の光ファイバの端面でのモードフィ
ールド径に近づく。そして、このような第２の光ファイ
バの端面でのモードフィールド径の時間変化に応じて、
接続損失は、次第に小さくなっていき、例えば０．２ｄ
Ｂ以下まで小さくなり、その後も小さい値のままであ
る。
【００２６】また、本発明に係る光伝送路は、第１のモ
ードフィールド径を有する第１の光ファイバの端面と、
第１のモードフィールド径より小さい第２のモードフィ
ールド径を有する第２の光ファイバの端面とが、上記の
本発明に係る光ファイバ接続方法により融着接続されて
なる。また、第１および第２の光ファイバそれぞれの接
続部でのPetermannIの定義に拠るモードフィールド径が
定常部より１μｍ以上拡大している。この光伝送路は、
上記の本発明に係る光ファイバ接続方法により融着接続
されたものであるから、第１の光ファイバと第２の光フ
ァイバとの接続点における接続損失が小さい。
ードフィールド径を有する第１の光ファイバの端面と、
第１のモードフィールド径より小さい第２のモードフィ
ールド径を有する第２の光ファイバの端面とが、上記の
本発明に係る光ファイバ接続方法により融着接続されて
なる。また、第１および第２の光ファイバそれぞれの接
続部でのPetermannIの定義に拠るモードフィールド径が
定常部より１μｍ以上拡大している。この光伝送路は、
上記の本発明に係る光ファイバ接続方法により融着接続
されたものであるから、第１の光ファイバと第２の光フ
ァイバとの接続点における接続損失が小さい。
【図１】本実施形態に係る光ファイバ接続方法の工程を
説明する図である。
説明する図である。
【図２】第１の光ファイバの屈折率プロファイルの１例
を示す図である。
を示す図である。
【図３】第２の光ファイバの屈折率プロファイルの１例
を示す図である。
を示す図である。
【図４】本実施例の光ファイバ接続方法に従う場合の第
１および第２の光ファイバそれぞれの端面におけるモー
ドフィールド径ならびに接続損失の変化の様子を示す図
である。
１および第２の光ファイバそれぞれの端面におけるモー
ドフィールド径ならびに接続損失の変化の様子を示す図
である。
【図５】前加熱工程を設けない場合の第１および第２の
光ファイバそれぞれの端面におけるモードフィールド径
ならびに接続損失の変化の様子を示す図である。
光ファイバそれぞれの端面におけるモードフィールド径
ならびに接続損失の変化の様子を示す図である。
１…第１の光ファイバ、２…第２の光ファイバ、３…融
着接続点。
着接続点。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 啓一郎 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 岩田 典子 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 Ｆターム(参考） 2H036 MA14 MA17
Claims (5)
- 【請求項１】 第１のモードフィールド径を有する第１
の光ファイバの端面と、前記第１のモードフィールド径
より小さい第２のモードフィールド径を有する第２の光
ファイバの端面とを、融着接続する光ファイバ接続方法
であって、 前記第１の光ファイバの端面を含む領域を加熱して添加
物を拡散させる前加熱工程と、 前記前加熱工程の後に前記第１の光ファイバと前記第２
の光ファイバとを融着接続する融着工程とを備えること
を特徴とする光ファイバ接続方法。 - 【請求項２】 前記融着工程の後に前記第１の光ファイ
バと前記第２の光ファイバとの間の融着接続点を含む領
域を加熱して添加物を拡散させる後加熱工程を更に備え
ることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ接続方
法。 - 【請求項３】 前記前加熱工程において、前記第１の光
ファイバの端面を含む領域を加熱して添加物を拡散させ
ることで、端面でのPetermannIの定義に拠るモードフィ
ールド径を１μｍ以上拡大させることを特徴とする請求
項１記載の光ファイバ接続方法。 - 【請求項４】 第１のモードフィールド径を有する第１
の光ファイバの端面と、前記第１のモードフィールド径
より小さい第２のモードフィールド径を有する第２の光
ファイバの端面とが、請求項１記載の光ファイバ接続方
法により融着接続されてなることを特徴とする光伝送
路。 - 【請求項５】 前記第１および前記第２の光ファイバそ
れぞれの接続部でのPetermannIの定義に拠るモードフィ
ールド径が定常部より１μｍ以上拡大していることを特
徴とする請求項４記載の光伝送路。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000401815A JP2002202429A (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 光ファイバ接続方法および光伝送路 |
| AU97208/01A AU9720801A (en) | 2000-12-28 | 2001-12-12 | Optical fiber splicing method and optical transmission line |
| DK01130239T DK1219987T3 (da) | 2000-12-28 | 2001-12-19 | Optisk fibersplejsemetode og optisk transmissionslinie |
| EP01130239A EP1219987B1 (en) | 2000-12-28 | 2001-12-19 | Optical fiber splicing method |
| DE60114554T DE60114554T2 (de) | 2000-12-28 | 2001-12-19 | Spleissverfahren von optischen Fasern |
| US10/026,445 US6729777B2 (en) | 2000-12-28 | 2001-12-27 | Optical fiber splicing method and optical transmission line |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000401815A JP2002202429A (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 光ファイバ接続方法および光伝送路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002202429A true JP2002202429A (ja) | 2002-07-19 |
Family
ID=18866199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000401815A Pending JP2002202429A (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 光ファイバ接続方法および光伝送路 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6729777B2 (ja) |
| EP (1) | EP1219987B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002202429A (ja) |
| AU (1) | AU9720801A (ja) |
| DE (1) | DE60114554T2 (ja) |
| DK (1) | DK1219987T3 (ja) |
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| US10429589B2 (en) * | 2017-02-07 | 2019-10-01 | Corning Incorporated | Optical fiber for silicon photonics |
| US11841535B2 (en) | 2018-07-06 | 2023-12-12 | O'fiberty Technologies Inc. | Method of fusion splicing optical fibers with lasers |
| US11808981B2 (en) | 2018-07-06 | 2023-11-07 | O'fiberty Technologies Inc. | Method of fusion splicing optical fibers with lasers |
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| JPH0467130A (ja) * | 1990-07-09 | 1992-03-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光ファイバ増幅器及びその製造方法 |
| JP2619130B2 (ja) | 1990-09-10 | 1997-06-11 | 日本電信電話株式会社 | シングルモード光ファイバの相互接続方法 |
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-
2000
- 2000-12-28 JP JP2000401815A patent/JP2002202429A/ja active Pending
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2001
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Cited By (2)
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