JP2003315600A - 光ファイバの接続構造、光学部品及び光ファイバの接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 さまざまなタイプのＤＣＦとＳＭＦとを低い
接続損失で接続することができる光ファイバの接続構造
を提供する。 【解決手段】 本発明に係る光ファイバの接続構造１０
は、分散補償光ファイバ１と単一モード光ファイバ３と
の間に中間光ファイバ２を介在させて、分散補償光ファ
イバ１と単一モード光ファイバ３とを光接続させる接続
構造１０であって、中間光ファイバ２は、分散補償光フ
ァイバ１のモードフィールド径とほぼ等しいモードフィ
ールド径を有し、中間光ファイバ２の一端と分散補償光
ファイバ１とは機械的に接続され、中間光ファイバ２の
他の一端と単一モード光ファイバ３とは融着によって接
続され、当該接続部における中間光ファイバ２と単一モ
ード光ファイバ３のモードフィールド径が加熱処理によ
ってほぼ等しくされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、分散補償光ファイ
バと単一モード光ファイバとを光接続させる接続構造及
び接続方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】既存の光伝送路を用いて、１．５５μｍ
波長域を用いた高速通信などが実用化されている。既存
の光伝送路としては、使用波長帯域として１．３μｍを
考慮したものがほとんどで、これを利用して１．５５μ
ｍ波長域の信号を伝送すると、波長分散を補償する必要
が生じる。そこで、光伝送路の途中に負の分散特性を有
する光ファイバを介在させて、波長分散を補償させるこ
とがなされている。

【０００３】このような場合、特性の異なる光ファイバ
同士を接続する必要が生じるが、特性の異なる光ファイ
バを単に接続しただけでは、接続損失が増加してしまう
ため、様々な工夫がなされている。このような工夫がな
されている光ファイバの接続方法として、特許文献１に
記載のものなどが知られている。特許文献１には、分散
補償光ファイバ（以下、「ＤＣＦ」という）と単一モー
ド光ファイバ（以下、「ＳＭＦ」という）との間に、Ｄ
ＣＦのモードフィールド径（以下、「ＭＦＤ」という）
とほぼ等しいＭＦＤを有する中間光ファイバを介在さ
せ、ＤＣＦと中間光ファイバ、及び、中間光ファイバと
ＳＭＦ、を融着によってそれぞれ接続している。そし
て、中間光ファイバとＳＭＦとの接続部において、中間
光ファイバのＭＦＤを拡大し、中間光ファイバのＭＦＤ
とＳＭＦのＭＦＤとがほぼ等しくされている。このよう
な光ファイバの接続構造によって、ＤＣＦとＳＭＦとを
直接接続した場合に比べて接続損失を低減させることが
できる。

【０００４】

【特許文献１】特開平８−１９００３０号公報

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た光ファイバの接続構造には、３重クラッド型などのＤ
ＣＦとＳＭＦとを接続する場合に、接続損失を十分に低
減できないという問題があった。すなわち、複雑な屈折
率プロファイルを有するＤＣＦの場合には、ＭＦＤがほ
ぼ等しい光ファイバと融着接続する場合にも、接続損失
が大きいものとなる。特に、長波長側における接続損失
が著しく大きくなるため、ＷＤＭ用途では問題となる。

【０００６】そこで、本発明は上記課題を解決し、さま
ざまなタイプのＤＣＦとＳＭＦとを低い接続損失で接続
することができる光ファイバの接続構造及び接続方法を
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
の接続構造は、分散補償光ファイバと単一モード光ファ
イバとの間に中間光ファイバを介在させて、分散補償光
ファイバと単一モード光ファイバとを光接続させる接続
構造であって、中間光ファイバは、分散補償光ファイバ
のモードフィールド径とほぼ等しいモードフィールド径
を有し、中間光ファイバの一端と分散補償光ファイバと
は機械的に接続され、中間光ファイバの他の一端と単一
モード光ファイバとは融着によって接続され、当該接続
部における中間光ファイバと単一モード光ファイバのモ
ードフィールド径が加熱処理によってほぼ等しくされて
いる、ことを特徴とする。

【０００８】本発明の発明者らは、複雑な屈折率プロフ
ァイルを有するＤＣＦと中間光ファイバとを融着接続さ
せる場合に接続損失を十分に低下させることができない
のは、ＤＣＦの複雑な屈折率プロファイルが融着時の放
電によって崩れるためであることを発見した。この知見
に基づいて、ＤＣＦとＳＭＦとを中間光ファイバを介し
て接続する接続構造において、ＤＣＦと中間光ファイバ
を融着によってではなく機械的に接続する接続構造を発
明した。これにより、ＤＣＦと中間光ファイバとの間の
接続損失を低下させ、ひいてはＤＣＦとＳＭＦとの接続
損失を低下させることができる。また、ＤＣＦと中間光
ファイバとの接続部を加熱しないので、長波長側の接続
損失を抑制することができ、接続された光ファイバの波
長依存性を改善することができる。

【０００９】上記光ファイバ接続構造は、分散補償光フ
ァイバが接続される側の中間光ファイバ端部に取り付け
られると共に中間光ファイバの端部を支持する第１の端
部支持部材と、中間光ファイバが接続される側の分散補
償光ファイバ端部に取り付けられると共に分散補償光フ
ァイバの端部を支持する第２の端部支持部材と、をさら
に備え、第１の端部支持部材と第２の端部支持部材と
は、接着剤によって接着されていることを特徴としても
良い。

【００１０】このように機械的に接続される中間光ファ
イバと分散補償光ファイバの接続端部に端部支持部材を
取り付ける構成により、端部において光ファイバが垂れ
てしまうのを防止し、中間光ファイバと分散補償光ファ
イバの調心を行いやすくし、接続損失の小さい構造を実
現することができる。また、中間光ファイバと分散補償
光ファイバのそれぞれに端部支持部材が取り付けられて
いるので、異なる端部支持部材を用いることができ、中
間光ファイバと分散補償光ファイバのファイバ径が異な
る場合に対応することができる。

【００１１】上記光ファイバ接続構造は、第１の端部支
持部材及び第２の端部支持部材は、互いに対向するそれ
ぞれの端面が、中間光ファイバ及び分散補償光ファイバ
のコアに対して斜面とされていることを特徴としても良
い。

【００１２】このように第１の端部支持部材及び第２の
端部支持部材の接続端面がコアに対して斜面とされてい
ることにより、端部支持部材の端面による光の反射を低
減させ、接続損失の小さい接続構造を実現することがで
きる。

【００１３】上記光ファイバの接続構造において、分散
補償光ファイバは、光軸中心を含み第１の屈折率を有す
るコア領域と、コア領域を取り囲み第１の屈折率より小
さい第２の屈折率を有する第１クラッド領域と、第１ク
ラッド領域を取り囲み第２の屈折率より大きい第３の屈
折率を有する第２クラッド領域と、を有することが好ま
しく、さらに、第２クラッド領域を取り囲み第３の屈折
率より小さい第４の屈折率を有する第３クラッド領域を
有することが好ましい。

【００１４】このような複雑な屈折率プロファイルを有
するＤＣＦとＳＭＦとを接続する場合にも、本発明の接
続構造によって接続損失を低減させることができる。

【００１５】上記光ファイバの接続構造において、中間
光ファイバは、マッチド型分散補償光ファイバであるこ
とを特徴としても良い。

【００１６】マッチド型分散補償光ファイバは、ＴＥＣ
処理によってＳＭＦとの接続損失を低減させることが可
能であり、また、ＭＦＤが小さいため非加熱でＤＣＦと
の低損失接続が可能であるので、ＤＣＦとＳＭＦとの中
間光ファイバとして用いるのが好適である。

【００１７】本発明に係る光学部品は、上記の光ファイ
バ接続構造を有すると共に、分散補償光ファイバ及び単
一モード光ファイバの少なくとも一方がコイル状に巻き
回された光ファイバコイルと、光ファイバコイルを収納
する第１収納ケースと、第１収納ケース内に充填され、
コイル状の光ファイバコイルの形状を保持するためのク
ッション性の充填材と、第１収納ケースを収納する第２
収納ケースと、を備え、光ファイバコイルにおいて、中
間光ファイバと分散補償光ファイバの接続部は、及び、
中間光ファイバと単一モード光ファイバの接続部の少な
くとも一方は、第１収納ケース内に配設されて充填材に
保持されている、ことを特徴とする。

【００１８】本発明に係る光学部品では、光ファイバコ
イルを第１収納ケースに収納して、クッション性の充填
材で分散補償光ファイバ及び単一モード光ファイバの少
なくとも一方のコイルの形状を保持しているので、光フ
ァイバに及ぼされる側圧は緩和される。そして、充填材
がクッション性であるため、光ファイバに余計な側圧が
付加されることがなく、長期的に付加される振動により
光ファイバのコイルの形状が変化するのを抑制すること
ができる。また、本発明に係る光学部品においては、中
間光ファイバと分散補償光ファイバとの接続部、及び、
中間光ファイバと単一モード光ファイバの接続部の少な
くとも一方は充填材が充填された第１収納ケース内に配
設されて充填材に保持されているので、外部から振動や
衝撃等が加わった場合でもその接続部の振動が抑制され
る。このため、専用な固定治具を必要とすることなく、
伝送損失変動の増加が抑制されることになり、光学部品
の低コスト化、小型化、製造工数の低減等が可能とな
る。なお、接続部は、全体が充填材で覆われているのが
好適である。このように構成した場合、接続部の振動を
より一層効果的に抑制することができる。

【００１９】本発明に係る光ファイバの接続方法は、分
散補償光ファイバと単一モード光ファイバとの間に、分
散補償光ファイバのモードフィールド径とほぼ等しいモ
ードフィールド径を有する中間光ファイバを介在させ
て、分散補償光ファイバと単一モード光ファイバとを光
接続させる接続方法であって、中間光ファイバの一端と
分散補償光ファイバとを機械的に接続する第１の接続工
程と、中間光ファイバの他の一端と単一モード光ファイ
バとを融着によって接続する第２の接続工程と、第２の
接続工程によって接続された中間光ファイバと単一モー
ド光ファイバの接続部を加熱処理し、中間光ファイバの
モードフィールド径と単一モード光ファイバのモードフ
ィールド径とをほぼ等しくする加熱工程と、を有するこ
とを特徴とする。

【００２０】本発明の発明者らは、複雑な屈折率プロフ
ァイルを有するＤＣＦと中間光ファイバとを融着接続さ
せる場合に接続損失を十分に低下させることができない
のは、ＤＣＦの複雑な屈折率プロファイルが融着時の放
電によって崩れるためであることを発見した。この知見
に基づいて、ＤＣＦとＳＭＦとを中間光ファイバを介し
て接続する接続方法において、ＤＣＦと中間光ファイバ
を融着によってではなく機械的に接続する接続方法を発
明した。これにより、ＤＣＦと中間光ファイバとの間の
接続損失を低下させ、ひいてはＤＣＦとＳＭＦとの接続
損失を低下させることができる。また、ＤＣＦと中間光
ファイバとの接続部を加熱しないので、長波長側の接続
損失を抑制することができ、接続された光ファイバの波
長依存性を改善することができる。

【００２１】上記光ファイバの接続方法において、第１
の接続工程は、分散補償光ファイバと中間光ファイバと
をＶ溝によって位置合わせを行い、屈折率整合剤を介し
て分散補償光ファイバの端面と中間光ファイバの端面と
を突合せて固定することが好ましい。

【００２２】上記光ファイバの接続方法において、第１
の接続工程は、分散補償光ファイバと中間光ファイバと
をキャピラリによって位置合わせを行い、屈折率整合剤
を介して分散補償光ファイバの端面と中間光ファイバの
端面とを突合せて固定することが好ましい。

【００２３】上記光ファイバの接続方法において、第１
の接続工程は、分散補償光ファイバと中間光ファイバと
にコネクタ付けを施し、分散補償光ファイバと中間光フ
ァイバとをコネクタ接続することが好ましい。

【００２４】上記光ファイバの接続方法において、第１
の接続工程は、分散補償光ファイバと中間光ファイバと
を低融点ガラスキャピラリによって位置合わせを行い、
低融点ガラスキャピラリを溶融させることによって固定
することが好ましい。

【００２５】上記光ファイバの接続方法において、第１
の接続工程は、中間光ファイバの端部を支持するための
第１の端部支持部材を、中間光ファイバの端部に取り付
ける第１の端部支持部材取付工程と、分散補償光ファイ
バの端部を支持するための第２の端部支持部材を、分散
補償光ファイバの端部に取り付ける第２の端部支持部材
取付工程と、第１の端部支持部材と第２の端部支持部材
とのそれぞれの端面を対向させ、中間光ファイバと分散
補償光ファイバとの接続損失をモニタし、接続損失が所
定の値以下となるように第１の端部支持部材と第２の端
部支持部材とを位置決めする位置決め工程と、位置決め
工程によって位置決めされた第１の端部支持部材と第２
の端部支持部材とを接着する接着工程と、を有すること
を特徴としても良い。

【００２６】このように第１の端部支持部材取付工程
と、第２の端部支持部材取付工程とにおいて、機械的に
接続される中間光ファイバ及び分散補償光ファイバの接
続端部に端部支持部材を取り付ける構成により、接続端
部において光ファイバが垂れてしまうのを防止できる。
そして、位置決め工程において第１の端部支持部材と第
２端部支持部材との位置を光ファイバの接続損失をモニ
タしながら位置決めすることにより、中間光ファイバと
分散補償光ファイバとの調心を容易かつ精度良く行うこ
とができる。また、中間光ファイバと分散補償光ファイ
バのそれぞれの端部に端部支持部材を取り付けてその後
に位置決めを行うので、それぞれの光ファイバに対して
異なる端部支持部材を用いることができ、中間光ファイ
バと分散補償光ファイバのファイバ径が異なる場合に
も、位置決め工程において接続損失が小さくなるように
位置決めすることができる。

【００２７】上記光ファイバの接続方法において、第１
の端部支持部材及び第２の端部支持部材の互いに対向す
るそれぞれの端面が中間光ファイバ及び分散補償光ファ
イバのコアに対して斜面となるように、第１の端部支持
部材及び第２の端部支持部材を研磨する端面研磨工程を
さらに有し、端面研磨工程によって研磨された端面を対
向させて第１の端部支持部材と第２の端部支持部材とを
位置決めすることを特徴としても良い。

【００２８】端面研磨工程において、第１の端部支持部
材及び第２の端部支持部材の接続端面がコアに対して斜
面となるようにそれぞれの端面を研磨することにより、
端部支持部材の端面による光の反射を低減させ、接続損
失の小さい構造を実現することができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明に係る光
ファイバの接続構造及び接続方法の好適な実施形態につ
いて詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一
要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

【００３０】図１（ａ）〜図１（ｃ）は、第１実施形態
に係る接続方法によってＤＣＦ１とＳＭＦ３とを中間光
ファイバ２を介して接続する各工程を示す図である。す
なわち、図１（ａ）は接続前、図１（ｂ）は接続後、図
１（ｃ）は接続後中間光ファイバ２の加熱処理がなされ
た状態をそれぞれ示す図であり、図１（ｃ）は第１実施
形態に係る接続構造１０を示す。

【００３１】図１（ａ）及び図１（ｂ）に示されるよう
に、ＤＣＦ１とＳＭＦ３とを中間光ファイバ２を介して
接続する。ここで用いられる中間光ファイバ２は、ＭＦ
ＤがＤＣＦ１のＭＦＤとほぼ等しい光ファイバであり、
好ましくはマッチド型ＤＣＦである。本実施形態におい
て用いられるそれぞれの光ファイバの屈折率プロファイ
ルを図２に示す。図２に見られるように、ＤＣＦ１は、
コアより屈折率が小さい第１のクラッド層と第１のクラ
ッド層より屈折率の大きい第２のクラッド層を有してお
り、ＭＦＤは４．１μｍである。中間光ファイバ２のＭ
ＦＤは４．３μｍであり、ＤＣＦ１のＭＦＤとほぼ等し
い。ＳＭＦ３のＭＦＤは１０μｍであり、中間光ファイ
バ２のＭＦＤより大きい。図２に示される屈折率プロフ
ァイルは、本発明に係る光ファイバの接続構造１０によ
って接続される光ファイバの一例であり、図２に示され
る以外の屈折率プロファイルを有する光ファイバを接続
することも可能である。

【００３２】中間光ファイバ２とＳＭＦ３とは融着によ
って接続され、ＤＣＦ１と中間光ファイバ２とは機械的
に接続される。中間光ファイバ２とＤＣＦ１との間に
は、屈折率整合剤４が介在される。中間光ファイバ２と
ＤＣＦ１との機械的接続の構造としてはさまざまな構造
が考えられる。以下、図３〜図６に機械的接続構造１０
の例を示すが、機械的接続の構造はこれらの構造に限定
されるものではない。

【００３３】図３（ａ）に示されるように、Ｖ溝を有す
る位置合わせ部材２１を用いてＤＣＦ１と中間光ファイ
バ２の位置決めを行い、図３（ｂ）に示されるように、
ＤＣＦ１と中間光ファイバ２を押さえ部材２２によって
位置合わせ部材２１に押さえつけて固定することができ
る。また、図４（ａ）に示されるように、キャピラリ２
３を用いてＤＣＦ１と中間光ファイバ２の位置決めを行
い、図４（ｂ）に示されるように、接着剤２５によって
固定することができる。また、図５に示されるように、
ＤＣＦ１と中間光ファイバ２とにコネクタ２７を付け、
コネクタ２７をアダプタ２８に挿入して位置決めして接
続することもできる。また、図６（ａ）に示されるよう
に、低融点のガラスからなるキャピラリ３０を用いてＤ
ＣＦ１と中間光ファイバ２とを位置決めし、図６（ｂ）
に示されるように、光ファイバの融点より低い温度でキ
ャピラリ３０を溶融して固定することができる。

【００３４】次に、中間光ファイバ２とＳＭＦ３との接
続部において、加熱処理を行うことによって、中間光フ
ァイバ２のＭＦＤを拡大して、ＳＭＦ３のＭＦＤとほぼ
等しくなるようにする。これによって第１実施形態に係
る光ファイバの接続構造１０が完成する（図１（ｃ）参
照）。

【００３５】第１実施形態に係る光ファイバの接続構造
１０は、ＤＣＦ１と中間光ファイバ２とを機械的に接続
しているので、ＤＣＦ１の屈折率プロファイルが崩れる
ことがなく、ＤＣＦ１と中間光ファイバ２との接続損失
を低減させることができ、これにより、ＤＣＦ１とＳＭ
Ｆ３との接続損失を低減させることができる。

【００３６】ここで、第１実施形態に係る光ファイバの
接続構造１０における接続損失を計算した値を図７
（ａ）〜図７（ｃ）に示す。図７（ａ）はＤＣＦ１と中
間光ファイバ２の接続部における接続損失を示す図、図
７（ｂ）は第１実施形態に係る接続構造１０の接続損失
を示す図、図７（ｃ）は第１実施形態に係る接続構造１
０における１５５０ｎｍの波長の接続損失を示す図であ
る。図７（ａ）〜図７（ｃ）では、ＤＣＦ１と中間光フ
ァイバ２とを融着接続した場合をＡ、ＤＣＦ１と中間光
ファイバ２とを融着接続した後にＴＥＣ処理した場合を
Ｂで示すそれぞれの実験結果を、本実施形態に係る接続
構造における接続損失の計算値Ｃと比較して示してい
る。図７（ａ）に示されるように、本実施形態に係る接
続構造１０によれば、ＤＣＦ１と中間光ファイバ２との
接続における接続損失を、１４５０ｎｍ〜１６００ｎｍ
のすべての波長帯において０．４ｄＢ以下に低減させる
ことができる。ＤＣＦ１と中間光ファイバ２との接続損
失を低減させた結果、ＤＣＦ１とＳＭＦ３とのトータル
の接続損失は、図７（ｂ）に示されるように、１４５０
ｎｍ〜１６００ｎｍのすべての波長帯において０．５ｄ
Ｂ以下に低減させることができる。図７（ｃ）に見られ
るように、第１実施形態に係る光ファイバの接続構造１
０は、現在広く用いられる１５５０ｎｍの波長帯におい
て、従来の接続構造１０より接続損失を低減することが
できる。

【００３７】次に、本発明の第２実施形態に係る光ファ
イバ接続方法について説明する。第２実施形態に係る光
ファイバ接続方法は、第１実施形態に係る光ファイバ接
続方法と基本的には同じであるが、ＤＣＦ１と中間光フ
ァイバ２との接続方法が第１実施形態に係る接続方法と
は異なる。

【００３８】第２実施形態に係る接続方法においては、
ＤＣＦ１と中間光ファイバ２との接続は、次のような手
順によって行われる。まず、中間光ファイバ２のＤＣＦ
１を接続する側の端部に第１の端部支持部材３１を取り
付ける。この端部支持部材３１としては、光ファイバを
載置するＶ溝が形成された図８（ａ）に示されるような
Ｖ溝基板が用いられる。このＶ溝基板に、図８（ｂ）に
示されるように中間光ファイバ２を載置することで、中
間光ファイバ２の端部が垂れないように支持する。な
お、中間光ファイバ２を載置する際には、中間光ファイ
バ２の端部がＶ溝基板から大きくはみ出さないようにす
る。中間光ファイバ２が垂れ下がらない程度であれば、
Ｖ溝基板より突出してもよい。また、ここでは、端部支
持部材３１としてＶ溝基板を用いているが、端部支持部
材３１はＶ溝基板に限られず、光ファイバを固定できる
部材であれば、例えばフェルールなどを用いることとし
ても良い。次に、ＤＣＦ１についても同様に、中間光フ
ァイバ２と接続される側の端部に第２の端部支持部材３
１を取り付ける。ここでも、図８（ａ）に示されるよう
なＶ溝基板が用いられる。

【００３９】次に、第１の端部支持部材３１及び第２の
端部支持部材３１の接続側端面を研磨し、図９に示され
るように、端面が光ファイバ１、２のコアに対して斜面
となるように加工する。なお、図９は、図８（ａ）に示
されるＶ溝基板をＶ溝が形成された面から見た図であ
る。接続側の端面がコアの延びる方向に対して垂直（す
なわち、端面の法線とコアの延びる方向が平行）だと、
その端面によって光が反射する可能性があるが、このよ
うに接続端面を斜面とすることによって反射を低減させ
る効果がある。

【００４０】続いて、第１の端部支持部材３１と第２の
端部支持部材３１とが対向するように配置し、第１の端
部支持部材３１と第２の端部支持部材３１の位置決めを
行う。具体的には、図１０に示されるように、片方の光
ファイバに光源３２を接続し、他方の光ファイバにパワ
ーメータ３３を取り付ける。図では、中間光ファイバ２
に光源３２が取り付けられ、ＤＣＦ１にパワーメータ３
３が取り付けられているが、逆に中間光ファイバ２にパ
ワーメータ３３を取り付け、ＤＣＦ１に光源３２を取り
付けても良い。そして、光源３２から光を発せられ、光
ファイバを伝搬した光の強度をパワーメータ３３で計測
することにより接続損失を求める。この接続損失が所定
の値より小さくなるように第１の端部支持部材３１、又
は第２の端部支持部材３１の位置を調整して、位置を決
める。

【００４１】接続損失が所定の値より小さくなった時点
で、第１の端部支持部材３１と第２の端部支持部材３１
とを接着する。すなわち、位置決めが完了したら、第１
の端部支持部材３１と第２の端部支持部材３１との間
に、ＵＶ硬化型で屈折率が光ファイバの屈折率に近い接
着剤を塗布し、紫外光を照射して第１の端部支持部材３
１と第２の端部支持部材３１とを接着する。接着剤とし
ては、ＵＶ硬化型以外の接着剤を用いることもできる
が、位置決めされた状態で素早く接着するために、ＵＶ
硬化型の接着剤は好ましい。なお、さらに短時間で接着
させるため、紫外光が接着剤に効率良く照射されるよう
に、第１の端部支持部材３１及び第２の端部支持部材３
１は紫外光が透過しやすいガラス製とすることが好まし
い。

【００４２】以上の工程により、ＤＣＦ１と中間光ファ
イバ２とが機械的に接続される。そして、残りの工程
は、第１実施形態に係る接続方法と同様にして、中間光
ファイバ２とＳＭＦ３とを融着接続し、その後、中間光
ファイバ２とＳＭＦ３との接続部において、加熱処理を
行うことによって、中間光ファイバ２のＭＦＤを拡大し
て、ＳＭＦ３のＭＦＤとほぼ等しくなるようにする。こ
れによって第２実施形態に係る光ファイバの接続構造１
０が完成する。

【００４３】第２実施形態に係る光ファイバの接続方法
では、ＤＣＦ１と中間光ファイバ２のそれぞれの接続側
端部に端部支持部材３１を取り付け、光ファイバが垂れ
るのを防止しているので、光ファイバを効率良く位置決
めすることができる。また、ＤＣＦ１と中間光ファイバ
２のそれぞれに端部支持部材３１を取り付け、その後で
位置決めを行うので、ＤＣＦ１と中間光ファイバ２のフ
ァイバ径が異なる場合にも対応することができる。

【００４４】また、第２実施形態に係る光ファイバ接続
構造は、機械的に接続されたＤＣＦ１と中間光ファイバ
２との端部に端部支持部材３１が取り付けられているの
で、容易に接続損失の小さい構造を実現することができ
ると共に、接続部分の強度を高めることができる。

【００４５】ここで、第２実施形態に係る光ファイバの
接続方法によって光ファイバを接続した実験結果につい
て説明する。

【００４６】まず、ここで用いる光ファイバについて図
１１（ａ）及び図１１（ｂ）を参照しながら説明する。
図１１（ａ）に示されるように、ＳＭＦ３は、屈折率プ
ロファイルがマッチド型、ガラス径が１２５μｍ、ＭＦ
Ｄが１０．６μｍ、中間光ファイバ２は、屈折率プロフ
ァイルがマッチド型、ガラス径が１０５μｍ、ＭＦＤが
４．４μｍ、ＤＣＦ１は、屈折率プロファイルが３重ク
ラッド型、ガラス径が１２５μｍ、ＭＦＤが４．８μｍ
のものを用いる。図１１（ｂ）は、それぞれの光ファイ
バのニアフィールドパターンを示す図であり、ＭＦＤ測
定結果に基づいて算出した。

【００４７】これらの光ファイバを用いて、１）ＳＭＦ
３とＤＣＦ１、２）中間光ファイバ２とＤＣＦ１、の２
パターンの接続を行った。接続に際しては、端部支持部
材３１として、ガラス製のＶ溝単心アレイを使用し、接
続端面はコアを法線とする平面に対して８度傾いた傾斜
面となるように研磨した。端部支持部材３１どうしを接
着する接着剤には、光ファイバを屈折率がほぼ等しいＵ
Ｖ硬化型の接着剤を使用した。そして、接続される光フ
ァイバを調心した後に接着剤を塗布し、紫外光を照射し
た接続部分を固定した。このような条件で接続された接
続構造において、波長１．５５μｍにおける接続損失を
測定してみると、図１２に示すような結果が得られた。
なお、図１２には、図１１（ｂ）に示すニアフィールド
パターンに基づいて計算された計算値も併せて記載して
いる。図１２に示された結果より、ファイバの屈折率プ
ロファイルは異なるが、ＭＦＤのほぼ等しい中間光ファ
イバ２とＤＣＦ１とを接続した構造において、接続損失
が０．２８ｄＢという低損失の接続を実現することがで
きた。従って、ＳＭＦ３とＤＣＦ１との間に中間光ファ
イバ２を介在させ、ＳＭＦ３と中間光ファイバ２を加熱
接続（接続損失０．１〜０．２ｄＢ）することにより、
屈折率プロファイルが複雑でＭＦＤが大きく異なるＳＭ
Ｆ３とＤＣＦ１とを低損失（０．４〜０．５ｄＢ）で接
続することができる。

【００４８】最後に、本発明の実施形態に係る光部品に
ついて説明する。

【００４９】図１３及び図１４に示されるように、実施
形態の光学部品Ｐ１では、ドーナツ型の第１収納ケース
４１内に光ファイバコイル４０が収納されている。第１
収納ケース４１は、内側壁部分４１ａと外側壁部分４１
ｂと底面部分４１ｃとを有している。内側壁部分４１ａ
と外側壁部分４１ｂとは円周形状を呈している。第１収
納ケース４１は、第２収納ケース４２内に配設されてい
る。第２収納ケース４２は、矩形の底面を有している。
この第２収納ケース４２は蓋（図示せず）が取り付けら
れて、密封される。第１収納ケース４１は、第２収納ケ
ース４２に固定してもよく、また、固定しなくてもよ
い。

【００５０】光ファイバコイル４０は、ＤＣＦ１とＳＭ
Ｆ３とが中間光ファイバ２を介して接続された上記の接
続構造１０を有する光ファイバ４０がコイル状に巻き回
されることにより構成され、その巻き歪みが実質的に解
放されたコイル束状態とされている。第２収納ケース４
２には、光コネクタ４３が取り付けられて設けられてい
る。ＤＣＦ１及びＳＭＦ３は、第１収納ケース４１内か
ら第１収納ケース４１外に導き出され、第１収納ケース
４１の外周に沿って這わした後に光コネクタ４３まで延
びて配線されている。

【００５１】第１収納ケース４１内には、光ファイバ４
０を包み込むように光ファイバ４０の外周面に直接に接
する状態でクッション性の充填材４４が充填されてい
る。ここで、充填材４４は、コイル束状態の光ファイバ
４０の間にも入り込んでいることが好ましい。第２収納
ケース４２と第１収納ケース４１とで画成される空間Ｓ
には、充填材４４が存在していない。

【００５２】ＤＣＦ１とＳＭＦ３との接続構造１０は、
第１収納ケース４１内において外側壁部分４１ｂに近接
して配設されており、充填材４４に保持されている。本
実施形態においては、接続構造１０の全体が充填材４４
に覆われている。なお、接続構造１０は、少なくとも一
部が充填材４４に覆われた状態で配設されていてもよ
い。

【００５３】ここで、巻き歪みが実質的に解消された状
態とは、巻き取りに伴う波長１．５０μｍ以上の波長帯
における伝送損失増加を０．１ｄＢ／ｋｍ以上低減させ
た状態を指すものとする。実施形態に係る光ファイバ４
０は、中心胴体としてのボビンに巻回された後に、ボビ
ンから外されてコイル束状態（光ファイバコイル４０）
にされたものである。ボビンから取り外して巻きほぐし
た状態の光ファイバ４０の伝送損失増加はほとんど解消
され、巻き歪みが解消されれば、それに伴う伝送損失も
解消されるからである。

【００５４】本実施形態に係る光学部品Ｐ１によれば、
衝撃などの影響を受けやすい接続構造１０を、充填材４
４が充填された第１収納ケース４１内に配置すること
で、クッション性の充填材４４によって保持させる。こ
れにより、接続構造１０における伝送損失変動の増加を
抑制することができる。

【００５５】以上、本発明に係る光ファイバの接続構造
１０について、実施形態を用いて詳細に説明したが、本
発明は上記実施形態に限定されるものではない。

【００５６】上記実施形態においては、２重のクラッド
層を有するＤＣＦ１を用いているが、ＤＣＦ１はさらに
複雑な構造を有するものでもよく、例えば、上述したＤ
ＣＦ１において、第２のクラッド層を取り囲む、第２の
クラッド層より屈折率の小さい第３のクラッド層を有す
るＤＣＦを用いることもできる。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、ＤＣＦと中間光ファイ
バとを機械的に接続することにより、ＤＣＦと中間光フ
ァイバとの間の接続損失を低下させ、ＤＣＦとＳＭＦと
の接続損失を低下させることができる。特に、長波長側
の接続損失を抑制することができ、接続された光ファイ
バの波長依存性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｃ）は、実施形態に係る光ファイバ
の接続構造の接続工程を示す図である。

【図２】実施形態に係る接続構造に用いられる光ファイ
バの屈折率プロファイルを示す図である。

【図３】ＤＣＦと中間光ファイバとの機械的接続構造の
例を示す図である。

【図４】ＤＣＦと中間光ファイバとの機械的接続構造の
例を示す図である。

【図５】ＤＣＦと中間光ファイバとの機械的接続構造の
例を示す図である。

【図６】ＤＣＦと中間光ファイバとの機械的接続構造の
例を示す図である。

【図７】実施形態に係る接続構造の接続損失を示す図で
ある。

【図８】（ａ）はＶ溝基板を示す斜視図、（ｂ）はＶ溝
基板に光ファイバを載置した状態を示す斜視図である。

【図９】Ｖ溝基板の接続端面について説明する図であ
る。

【図１０】光ファイバの調心方法について説明する図で
ある。

【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、実験に用いた光ファイ
バの特性を示す図である。

【図１２】光ファイバの接続損失の結果を示す図であ
る。

【図１３】実施形態に係る光学部品（蓋を外した状態）
を示す図である。

【図１４】実施形態に係る光学部品での要部概略断面図
である。

【符号の説明】

１…分散補償光ファイバ、２…中間光ファイバ、３…単
一モード光ファイバ、１０…接続構造、３１…第１及び
第２の端部支持部材（Ｖ溝基板）、４１…第１収納ケー
ス、４２…第２収納ケース、４３…光コネクタ、４４…
充填材、Ｐ１…光学部品。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 MA02 MA11 NA01 QA00 2H050 AB03Z AC13 AC38 AD01 AD16

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分散補償光ファイバと単一モード光ファ
   イバとの間に中間光ファイバを介在させて、前記分散補
   償光ファイバと前記単一モード光ファイバとを光接続さ
   せる接続構造であって、 前記中間光ファイバは、前記分散補償光ファイバのモー
   ドフィールド径とほぼ等しいモードフィールド径を有
   し、 前記中間光ファイバの一端と前記分散補償光ファイバと
   は機械的に接続され、 前記中間光ファイバの他の一端と前記単一モード光ファ
   イバとは融着によって接続され、当該接続部における前
   記中間光ファイバと前記単一モード光ファイバのモード
   フィールド径が加熱処理によってほぼ等しくされてい
   る、 ことを特徴とする光ファイバの接続構造。
2. 【請求項２】 前記分散補償光ファイバが接続される側
   の前記中間光ファイバ端部に取り付けられると共に前記
   中間光ファイバの端部を支持する第１の端部支持部材
   と、 前記中間光ファイバが接続される側の前記分散補償光フ
   ァイバ端部に取り付けられると共に前記分散補償光ファ
   イバの端部を支持する第２の端部支持部材と、 をさらに備え、 前記第１の端部支持部材と前記第２の端部支持部材と
   は、接着剤によって接着されていることを特徴とする請
   求項１に記載の光ファイバ接続構造。
3. 【請求項３】 前記第１の端部支持部材及び前記第２の
   端部支持部材は、互いに対向するそれぞれの端面が、前
   記中間光ファイバ及び前記分散補償光ファイバのコアに
   対して斜面とされていることを特徴とする請求項２に記
   載の光ファイバ接続構造。
4. 【請求項４】 前記分散補償光ファイバは、光軸中心を
   含み第１の屈折率を有するコア領域と、 前記コア領域を取り囲み前記第１の屈折率より小さい第
   ２の屈折率を有する第１クラッド領域と、 前記第１クラッド領域を取り囲み前記第２の屈折率より
   大きい第３の屈折率を有する第２クラッド領域と、 を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項
   に記載の光ファイバの接続構造。
5. 【請求項５】 前記分散補償光ファイバは、前記第２ク
   ラッド領域を取り囲み前記第３の屈折率より小さい第４
   の屈折率を有する第３クラッド領域をさらに有すること
   を特徴とする請求項４に記載の光ファイバの接続構造。
6. 【請求項６】 前記中間光ファイバは、マッチド型分散
   補償光ファイバであることを特徴とする請求項１〜５の
   いずれか１項に記載の光ファイバの接続構造。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項に記載の接
   続構造を有すると共に、前記分散補償光ファイバ及び前
   記単一モード光ファイバの少なくとも一方がコイル状に
   巻き回された光ファイバコイルと、 前記光ファイバコイルを収納する第１収納ケースと、 前記第１収納ケース内に充填され、前記コイル状の光フ
   ァイバコイルの形状を保持するためのクッション性の充
   填材と、 前記第１収納ケースを収納する第２収納ケースと、 を備え、 前記光ファイバコイルにおいて、前記中間光ファイバと
   前記分散補償光ファイバの接続部、及び前記中間光ファ
   イバと前記単一モード光ファイバの接続部の少なくとも
   一方は、第１収納ケース内に配設されて前記充填材に保
   持されている、 ことを特徴とする光学部品。
8. 【請求項８】 分散補償光ファイバと単一モード光ファ
   イバとの間に、前記分散補償光ファイバのモードフィー
   ルド径とほぼ等しいモードフィールド径を有する中間光
   ファイバを介在させて、前記分散補償光ファイバと前記
   単一モード光ファイバとを光接続させる接続方法であっ
   て、 前記中間光ファイバの一端と前記分散補償光ファイバと
   を機械的に接続する第１の接続工程と、 前記中間光ファイバの他の一端と前記単一モード光ファ
   イバとを融着によって接続する第２の接続工程と、 前記第２の接続工程によって接続された前記中間光ファ
   イバと前記単一モード光ファイバの接続部を加熱処理
   し、前記中間光ファイバのモードフィールド径と前記単
   一モード光ファイバのモードフィールド径とをほぼ等し
   くする加熱工程と、 を有することを特徴とする光ファイバの接続方法。
9. 【請求項９】 前記第１の接続工程は、前記分散補償光
   ファイバと前記中間光ファイバとをＶ溝によって位置合
   わせを行い、屈折率整合剤を介して前記分散補償光ファ
   イバの端面と前記中間光ファイバの端面とを突合せて固
   定することを特徴とする請求項８に記載の光ファイバの
   接続方法。
10. 【請求項１０】 前記第１の接続工程は、前記分散補償
    光ファイバと前記中間光ファイバとをキャピラリによっ
    て位置合わせを行い、屈折率整合剤を介して前記分散補
    償光ファイバの端面と前記中間光ファイバの端面とを突
    合せて固定することを特徴とする請求項８に記載の光フ
    ァイバの接続方法。
11. 【請求項１１】 前記第１の接続工程は、前記分散補償
    光ファイバと前記中間光ファイバとにコネクタ付けを施
    し、前記分散補償光ファイバと前記中間光ファイバとを
    コネクタ接続することを特徴とする請求項８に記載の光
    ファイバの接続方法。
12. 【請求項１２】 前記第１の接続工程は、前記分散補償
    光ファイバと前記中間光ファイバとを低融点ガラスキャ
    ピラリによって位置合わせを行い、前記低融点ガラスキ
    ャピラリを溶融させることによって固定することを特徴
    とする請求項８に記載の光ファイバの接続方法。
13. 【請求項１３】 前記第１の接続工程は、 前記中間光ファイバの端部を支持するための第１の端部
    支持部材を、前記中間光ファイバの端部に取り付ける第
    １の端部支持部材取付工程と、 前記分散補償光ファイバの端部を支持するための第２の
    端部支持部材を、前記分散補償光ファイバの端部に取り
    付ける第２の端部支持部材取付工程と、 前記第１の端部支持部材と前記第２の端部支持部材との
    それぞれの端面を対向させ、前記中間光ファイバと前記
    分散補償光ファイバとの接続損失をモニタし、前記接続
    損失が所定の値以下となるように前記第１の端部支持部
    材と前記第２の端部支持部材とを位置決めする位置決め
    工程と、 前記位置決め工程によって位置決めされた前記第１の端
    部支持部材と前記第２の端部支持部材とを接着する接着
    工程と、 を有することを特徴とする請求項８に記載の光ファイバ
    の接続方法。
14. 【請求項１４】 前記第１の端部支持部材及び前記第２
    の端部支持部材の互いに対向するそれぞれの端面が前記
    中間光ファイバ及び前記分散補償光ファイバのコアに対
    して斜面となるように、前記第１の端部支持部材及び前
    記第２の端部支持部材を研磨する端面研磨工程をさらに
    有し、 前記端面研磨工程によって研磨された端面を対向させて
    前記第１の端部支持部材と前記第２の端部支持部材とを
    位置決めすることを特徴とする請求項１３に記載の光フ
    ァイバの接続方法。