JP2003329876A - 偏波保持光ファイバカプラおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温高湿の環境下で使用されたときの中心波
長の変動が抑制された偏波保持光ファイバカプラを提供
する。 【解決手段】 偏波保持光ファイバカプラ１は、第１の
偏波保持光ファイバ１０と第２の偏波保持光ファイバ２
０とが並列配置されて溶融延伸されてなる。溶融延伸に
より形成された光結合部３０において、偏波保持光ファ
イバ１０，２０それぞれの中心軸を結ぶ方向についての
幅Ｄの最小値が８０μｍ以上であり、アスペクト比η
（＝Ｄ／ｄ）の最小値が１．８５以下である。光結合部
３０で最小幅Ｄ_minとなる位置において長手方向に垂直
な断面の形状が全周に亘って外側に凸であるのが好適で
あり、また、断面の形状が楕円形であるのが好適であ
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、第１の偏波保持光
ファイバと第２の偏波保持光ファイバとが並列配置され
て溶融延伸されてなる偏波保持光ファイバカプラ、およ
び、このような偏波保持光ファイバカプラを製造する方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】偏波保持光ファイバは、その光軸に垂直
な断面を見たときに、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、このクラッ
ド領域内にコア領域を挟んで設けられた１対の応力付与
領域と、を備えるものである。そして、このような偏波
保持光ファイバでは、光軸に垂直であって１対の応力付
与領域を互いに結ぶ第１方位と、光軸および第１方位の
双方に垂直な第２方位とで、互いに異なる応力がコア領
域に作用する。偏波保持光ファイバは、このような応力
の非軸対称性に因り、互いに直交する第１方位および第
２方位それぞれの偏波成分の伝搬光の伝搬定数が異な
り、偏波状態を保持したまま光を伝搬させることができ
る。

【０００３】また、偏波保持光ファイバカプラは、この
ような偏波保持光ファイバを使用して作成されたもので
ある（例えば特開平６−５９１５４号公報を参照）。す
なわち、偏波保持光ファイバカプラは、第１の偏波保持
光ファイバと第２の偏波保持光ファイバとが並列配置さ
れて溶融延伸されてなる。その溶融延伸した箇所におい
て、光結合部が構成されており、第１および第２の偏波
保持光ファイバそれぞれの第１方位が互いに平行とされ
ている。このような偏波保持光ファイバカプラは、偏波
状態を保持したまま光を光結合部において合流または分
岐することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示されたような偏波保持光ファイバカプラが高温
高湿の環境下で使用されると中心波長が変動することを
本願発明者は見出した。この原因は必ずしも明確ではな
いが、高湿の環境下で使用されると偏波保持光ファイバ
カプラの表面近傍に水分が拡散し、この水分が拡散して
屈折率が変化した部分に伝搬光のエネルギ分布の裾が及
んで、これにより中心波長が変動するからであると考え
られる。

【０００５】本発明は、上記の原因に関する考察に基づ
いてなされたものであり、高温高湿の環境下で使用され
たときの中心波長の変動が抑制された偏波保持光ファイ
バカプラ、および、このような偏波保持光ファイバカプ
ラを製造する方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る偏波保持光
ファイバカプラは、第１の偏波保持光ファイバと第２の
偏波保持光ファイバとが並列配置されて溶融延伸されて
なる偏波保持光ファイバカプラであって、溶融延伸によ
り形成された光結合部において、第１および第２の偏波
保持光ファイバそれぞれの中心軸を結ぶ方向についての
最小幅が８０μｍ以上であり、最小アスペクト比が１．
８５以下であることを特徴とする。本発明に係る偏波保
持光ファイバカプラは、光結合部で最小幅となる位置に
おいて第１および第２の偏波保持光ファイバそれぞれの
長手方向に垂直な断面の形状が全周に亘って外側に凸で
あるのが好適であり、また、断面の形状が楕円形である
のが好適である。

【０００７】この偏波保持光ファイバカプラは、最小幅
および最小アスペクト比それぞれが上記範囲であること
により、表面部分における伝搬光のエネルギ割合が極め
て小さくなり、高温高湿の環境下で使用されたときに表
面近傍に水分が拡散して屈折率が変化したとしても、中
心波長の変動が抑制されたものとなる。特に、光結合部
で最小幅となる位置における断面の形状が上記のような
ものであることにより、中心波長の変動が更に抑制され
たものとなる。

【０００８】本発明に係る偏波保持光ファイバカプラ
は、光結合部においてアスペクト比が１．９以下である
長手方向の範囲の長さが１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下であ
るのが好適である。また、光結合部において、最小幅が
８０μｍ以上１００μｍ以下であり、アスペクト比が
１．７以上１．９以下である長手方向の範囲の長さが１
０ｍｍ以上１５ｍｍ以下であるのが好適である。この場
合には、偏波保持光ファイバカプラは、挿入損失の波長
依存性が小さく帯域幅が広い。

【０００９】本発明に係る偏波保持光ファイバカプラに
用いられる第１および第２の偏波保持光ファイバそれぞ
れは、光軸中心を含むコア領域と、このコア領域を取り
囲むクラッド領域と、コア領域を挟んでクラッド領域内
に設けられた１対の応力付与領域とを有し、１対の応力
付与領域それぞれのコア最近端と光軸中心との間の距離
が１５μｍ以上であり、１対の応力付与領域に起因する
複屈折が２．５×１０ ^-4以上３．５×１０^-4以下である
のが好適である。この偏波保持光ファイバを用いること
で、上述したような偏波保持光ファイバカプラを製造す
ることができる。

【００１０】本発明に係る偏波保持光ファイバカプラ製
造方法は、第１の偏波保持光ファイバと第２の偏波保持
光ファイバとが並列配置されて溶融延伸されてなる偏波
保持光ファイバカプラを製造する方法であって、並列配
置された第１および第２の偏波保持光ファイバを加熱し
て溶融延伸する為の加熱源を、第１および第２の偏波保
持光ファイバそれぞれの長手方向の長さ４ｍｍ〜１６ｍ
ｍの一定範囲に亘って走査することにより、光結合部を
形成して偏波保持光ファイバカプラを製造することを特
徴とする。また、長手方向の長さが２０ｍｍ以下である
セラミック製ヒータを加熱源として用い、長手方向の長
さ６ｍｍ〜１６ｍｍの一定範囲に亘って加熱源を走査す
るのが好適である。この製造方法によれば、上述したよ
うな偏波保持光ファイバカプラを容易に製造することが
できる。

【００１１】

【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。

【００１２】図１は、本実施形態に係る偏波保持光ファ
イバカプラ１の斜視図である。図２は、本実施形態に係
る偏波保持光ファイバカプラ１において用いられる偏波
保持光ファイバ１０の断面図である。偏波保持光ファイ
バ２０は偏波保持光ファイバ１０と同様の構成である。
偏波保持光ファイバカプラ１は、図１に示されるよう
に、第１の偏波保持光ファイバ１０と第２の偏波保持光
ファイバ２０とは、第１方位が互いに平行となるように
並列配置されて溶融延伸されてなるものである。

【００１３】第１の偏波保持光ファイバ１０は、石英ガ
ラスを主成分とする光ファイバであって、図２に示され
るように、光軸に垂直な断面を見たときに、高屈折率の
コア領域１１と、このコア領域１１を取り囲む低屈折率
のクラッド領域１２と、このクラッド領域１２内にコア
領域１１を挟んで設けられた１対の応力付与領域１３，
１４と、を備える。同様に、第２の偏波保持光ファイバ
２０は、光軸に垂直な断面を見たときに、高屈折率のコ
ア領域２１と、このコア領域２１を取り囲む低屈折率の
クラッド領域２２と、このクラッド領域２２内にコア領
域２１を挟んで設けられた１対の応力付与領域２３，２
４と、を備える。

【００１４】例えば、コア領域１１，２１は、ＧｅＯ₂
が添加された石英ガラスからなる。クラッド領域１２，
２２は純石英ガラスからなる。また、応力付与領域１
３，１４，２３，２４それぞれは、Ｂ₂Ｏ₃が添加された
石英ガラスからなる。そして、このような偏波保持光フ
ァイバ１０，２０では、光ファイバ母材を加熱線引きす
ることで製造される際の残留応力に因り、光軸に垂直で
あって１対の応力付与領域を互いに結ぶ第１方位と、光
軸および第１方位の双方に垂直な第２方位とで、互いに
異なる応力がコア領域１１，２１に作用する。偏波保持
光ファイバ１０，２０は、このような応力の非軸対称性
に因り、互いに直交する第１方位および第２方位それぞ
れの偏波成分の伝搬光の伝搬定数が異なり、偏波状態を
保持したまま光を伝搬させることができる。

【００１５】好適には、１対の応力付与領域１３，１４
それぞれのコア最近端と光軸中心との間の距離が１５μ
ｍ以上であり、１対の応力付与領域１３，１４に起因す
る複屈折が２．５×１０^-4以上３．５×１０^-4以下であ
る。同様に、好適には、１対の応力付与領域２３，２４
それぞれのコア最近端と光軸中心との間の距離が１５μ
ｍ以上であり、１対の応力付与領域２３，２４に起因す
る複屈折が２．５×１０^-4以上３．５×１０^-4以下であ
る。これは、応力付与領域のコア最近端と光軸中心との
間の距離が１５μｍ未満であると、光結合部３０におけ
る伝搬光のエネルギ分布の裾が応力付与領域まで及び、
応力付与領域における屈折率不整に因る放射損失が大き
くなるからである。

【００１６】また、図１に示されるように、偏波保持光
ファイバカプラ１は、溶融延伸した箇所において、第１
の偏波保持光ファイバ１０および第２の偏波保持光ファ
イバ２０それぞれの側面が融着していて光結合部３０が
構成されており、また、第１の偏波保持光ファイバ１０
および第２の偏波保持光ファイバ２０それぞれの第１方
位が互いに平行とされている。光結合部３０では、偏波
保持光ファイバ１０，２０のコア領域１１，２１の外径
が溶融延伸前と比較して小さくなっている。また、光結
合部３０とこれ以外の箇所との間のテーパ部では、コア
領域１１，２１の外径が長手方向に沿って変化してい
る。

【００１７】そして、このような偏波保持光ファイバカ
プラ１は、偏波状態を保持したまま光を光結合部３０に
おいて合流または分岐することができる。例えば、偏波
保持光ファイバカプラ１は、第１の偏波保持光ファイバ
１０のポートＰ₁₁に第１方位の偏波成分を有する光を入
射して、結合部３０において偏波状態を保持したまま該
光を分岐し、入射光の５０％強度の光を第１の偏波保持
光ファイバ１０のポートＰ₁₂より出力するとともに、入
射光の５０％強度の光を第２の偏波保持光ファイバ２０
のポートＰ₂₂より出力する。また、偏波保持光ファイバ
カプラ１は、第１の偏波保持光ファイバ１０のポートＰ
₁₂に第１方位の偏波成分を有する光を入射するととも
に、第２の偏波保持光ファイバ２０のポートＰ₂₂に第２
方位の偏波成分を有する光を入射して、これらの光を光
結合部３０において偏波状態を保持したまま合流し、そ
の合流した光を第１の偏波保持光ファイバ１０のポート
Ｐ₁₁より出力する。以上では第1方位の偏波成分の光に
ついて説明したが、第２方位の偏波成分の光についても
同様である。

【００１８】さらに、このような偏波保持光ファイバカ
プラ１は、直交する偏波成分の光を光都合部３０におい
て合流または分岐する機能を有することもできる。例え
ば、偏波保持光ファイバカプラ１は、第１の偏波保持光
ファイバ１０のポートＰ₁₁に使用波長λの光を入射し
て、光結合部３０において偏波状態を保持したまま該光
を分岐し、第１方位の偏波成分の光（fast軸光）を第１
の偏波保持光ファイバ１０のポートＰ₁₂より出力し、第
２方位の偏波成分の光（slow軸光）を第２の偏波保持光
ファイバ２０のポートＰ₂₂より出力する。また、偏波保
持光ファイバカプラ１は、第１の偏波保持光ファイバ１
０のポートＰ₁₂に使用波長λで第１方位に偏波成分を有
する光を入射するとともに、第２の偏波保持光ファイバ
２０のポートＰ₂₂に使用波長λで第２方位の偏波成分を
有する光を入射して、これらの光を光結合部３０におい
て合流し、その合流した光を第１の偏波保持光ファイバ
１０のポートＰ₁₁より出力する。

【００１９】上記の分岐の場合について更に説明する
と、例えば、ポートＰ₁₁からポートＰ ₁₂への第１方位の
偏波成分の使用波長λの光の透過率が９７％であり、ポ
ートＰ ₁₁からポートＰ₂₂への第１方位の偏波成分の使用
波長λの光の透過率が３％である。また、ポートＰ₁₁か
らポートＰ₁₂への第２方位の偏波成分の使用波長λの光
の透過率が２％であり、ポートＰ₁₁からポートＰ₂₂への
第２方位の偏波成分の使用波長λの光の透過率が９８％
である。

【００２０】図３は、本実施形態に係る偏波保持光ファ
イバカプラ１の光結合部３０における断面図である。こ
の図に示されるように、偏波保持光ファイバ１０，２０
それぞれの中心軸を結ぶ方向についての幅をＤとし、こ
の方向に垂直な方向についての幅をｄとする。このと
き、アスペクト比ηは両者の比（Ｄ／ｄ）で定義され
る。偏波保持光ファイバカプラ１は、光結合部３０にお
いて、幅Ｄの最小値Ｄ_minが８０μｍ以上であり、アス
ペクト比の最小値η_minが１．８５以下である。このよ
うな条件を満たす偏波保持光ファイバカプラ１は、表面
部分における伝搬光のエネルギ割合が極めて小さくな
り、高温高湿の環境下で使用されたときに表面近傍に水
分が拡散して屈折率が変化したとしても、中心波長の変
動が抑制されたものとなる。

【００２１】図４は、本実施形態に係る偏波保持光ファ
イバカプラ１の長手方向の各位置における幅ｄを示す図
である。この図に示されるように、偏波保持光ファイバ
１０，２０それぞれの本来の外径は１２５μｍである
が、光結合部３０では幅ｄが小さくなっている。そし
て、偏波保持光ファイバカプラ１は、光結合部３０にお
いてアスペクト比ηが１．９以下である長手方向の範囲
の長さＬが１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下であるのが好適で
ある。また、光結合部３０において、最小幅Ｄ_minが８
０μｍ以上１００μｍ以下であり、アスペクト比ηが
１．７以上１．９以下である長手方向の範囲の長さが１
０ｍｍ以上１５ｍｍ以下であるのが好適である。

【００２２】図５は、本実施形態に係る偏波保持光ファ
イバカプラ１の光結合部３０におけるより好ましい断面
形状を示す図である。この図に示されるように、偏波保
持光ファイバカプラ１は、光結合部３０で最小幅Ｄ_min
となる位置において、偏波保持光ファイバ１０，２０そ
れぞれの長手方向に垂直な断面の形状が全周に亘って外
側に凸であるのが好適である。すなわち、断面の周上の
任意位置での接線が周と交わることがない。言い換えれ
ば、断面の周上の任意の２点を結ぶ線分は必ず断面内に
ある。また、より好適には断面形状が楕円形である。偏
波保持光ファイバカプラは、このような断面形状である
ことにより、表面部分における伝搬光のエネルギ割合が
更に小さくなり、高温高湿の環境下で使用されたときに
表面近傍に水分が拡散して屈折率が変化したとしても、
中心波長の変動が更に抑制されたものとなる。

【００２３】次に、本実施形態に係る偏波保持光ファイ
バカプラ１の具体的な実施例について説明する。図６お
よび図７それぞれは、試作した偏波保持光ファイバそれ
ぞれの諸元を纏めた図表である。図６には、試作した５
つの偏波保持光ファイバそれぞれについて、光結合部で
の最小幅Ｄ_min、最小アスペクト比η_min、アスペクト比
ηが１．９以下である長手方向の範囲の長さＬ、およ
び、帯域幅が示されている。また、図７には、試作した
５つの偏波保持光ファイバそれぞれについて、偏波保持
光ファイバの複屈折率、カプラ分岐比および帯域幅が示
されている。なお、ここでは、帯域幅は、図８に示され
るように、挿入損失と最小挿入損失との差が０．３ｄＢ
以下である波長帯域の幅Δλで定義される。また、挿入
損失は、放射に因る損失（過剰損失）とクロストークに
因る損失とを加えたものである。実際に使用される光源
の出力波長のばらつきを考慮すると、挿入損失の波長依
存性が小さく、帯域幅が２０ｎｍ以上であることが望ま
しい。融着率が大きく最小アスペクト比η_minが１．６
以下であって、アスペクト比ηが１．９以下である長手
方向の範囲の長さＬが１０ｍｍ未満であるときには、帯
域幅が２０ｎｍ未満と小さい。偏波保持光ファイバの複
屈折率が大きいと帯域幅が狭くなり、複屈折率が３．５
×１０^-4超であれば帯域幅が２０ｎｍ未満となる。一
方、偏波保持光ファイバの複屈折率が小さいとカプラ分
岐比が悪くなり、複屈折率が２．５×１０ ^-4未満であれ
ば分岐比クロストークが４％超となる。

【００２４】図９は、偏波保持光ファイバの中心波長の
変動を説明する図である。この図に示されるように、一
般に、高温高湿の条件下で使用された偏波保持光ファイ
バの挿入損失特性は、当初の挿入損失特性に対して短波
長側にシフトしたものとなる。すなわち、高温高湿の条
件下で使用されることにより、偏波保持光ファイバの損
失特性の中心波長（挿入損失が最小である波長）は短波
長側にシフトする。

【００２５】図１０は、偏波保持光ファイバの中心波長
の経時変化を示す図である。この図には、実施例の偏波
保持光ファイバ（Ｄ_min≧８０μｍ、アスペクト比η_min
≦１．８５）、および、実施例の偏波保持光ファイバ
（アスペクト比η_min≧１．９０）、それぞれについて
中心波長の経時変化が示されている。ここでは、各偏波
保持光ファイバは温度が８５℃で湿度が８５％の環境下
で使用された。この図に示されるように、比較例のもの
と比較して、実施例の偏波保持光ファイバの中心波長の
経時変化は緩やかである。

【００２６】ところで、実使用では、温度８５℃で湿度
８５％の環境下で２０００時間経過後において、挿入損
失の変化量が０．２ｄＢ以下であることが望まれる。こ
れを中心波長シフト量に換算すれば、温度８５℃で湿度
８５％の環境下で２０００時間経過後において、中心波
長シフト量が２０ｎｍ未満であることが望まれる。ま
た、温度８５℃で湿度８５％の環境下で５００時間経過
後においては、中心波長シフト量が５ｎｍ未満であるこ
とが望まれる。図１０に示されるように、実施例の偏波
保持光ファイバは、この条件を満足している。

【００２７】図１１は、偏波保持光ファイバの中心波長
シフト量とアスペクト比η_minとの関係を示す図であ
る。ここでの中心波長シフト量は、温度８５℃で湿度８
５％の環境下で５００時間経過後のものである。この図
には、最小幅Ｄ_minが７０ｍｍ，８０ｍｍおよび８５ｍ
ｍそれぞれである場合について、中心波長シフト量とア
スペクト比η_minとの関係が示されている。この図に示
されるように、最小幅Ｄ_{m in}が８０μｍ以上であって最
小アスペクト比η_minが１．８５以下であれば、温度８
５℃で湿度８５％の環境下で５００時間経過後において
は、中心波長シフト量が５ｎｍ未満となる。

【００２８】次に、本実施形態に係る偏波保持光ファイ
バカプラ製造方法について説明する。図１２は、本実施
形態に係る偏波保持光ファイバカプラ製造方法の説明図
である。偏波保持光ファイバカプラの製造に際しては、
初めに、偏波保持光ファイバ１０，２０それぞれの長手
方法の一部領域において被覆が除去され、１対の応力付
与領域を結ぶ線が互いに平行になるように偏波保持光フ
ァイバ１０，２０が並列配置されて、同図（ａ）〜
（ｃ）それぞれに示されるように偏波保持光ファイバ１
０，２０の被覆除去部が加熱され溶融延伸される。な
お、同図（ａ）〜（ｃ）それぞれに示されるように、偏
波保持光ファイバ１０，２０それぞれの両端に被覆１５
ａ，１５ｂ，２５ａ，２５ｂが残っている。

【００２９】同図（ａ）に示される溶融延伸工程では、
偏波保持光ファイバ１０，２０の被覆除去部を加熱する
過熱源としてバーナ９１が用いられる。このバーナ９１
が長手方向に走査されることで、偏波保持光ファイバ１
０，２０の長手方向に沿って一定長さの範囲で光結合部
が形成される。

【００３０】同図（ｂ）に示される溶融延伸工程では、
偏波保持光ファイバ１０，２０の被覆除去部を加熱する
過熱源として１対のヒータ９２ａ，９２ｂが用いられ
る。１対のヒータ９２ａ，９２ｂは、偏波保持光ファイ
バ１０，２０を挟んで配置され、各々の長手方向の長さ
が短尺である。この１対のヒータ９２ａ，９２ｂが長手
方向に走査されることで、偏波保持光ファイバ１０，２
０の長手方向に沿って一定長さの範囲で光結合部が形成
される。

【００３１】同図（ｃ）に示される溶融延伸工程では、
偏波保持光ファイバ１０，２０の被覆除去部を加熱する
過熱源としてＣＯ₂レーザ光源９３およびミラー９４が
用いられる。ミラー９４は、ＣＯ₂レーザ光源９３から
出力されたレーザ光を反射して、その反射したレーザ光
を偏波保持光ファイバ１０，２０の被覆除去部へ照射さ
せる。また、このミラー９４は、偏波保持光ファイバ１
０，２０の被覆除去部へのレーザ光照射の位置を走査す
ることができる。この走査により、偏波保持光ファイバ
１０，２０の長手方向に沿って一定長さの範囲で光結合
部が形成される。

【００３２】特に、加熱源は、偏波保持光ファイバ１
０，２０それぞれの長手方向の長さ４ｍｍ〜１６ｍｍの
一定範囲に亘って走査されるのが好適である。また、加
熱源は、長手方向の長さが２０ｍｍ以下であるセラミッ
ク製ヒータであるのが好適であり、この場合に、長手方
向の長さ６ｍｍ〜１６ｍｍの一定範囲に亘って走査され
るのが好適である。このようにすることにより、アスペ
クト比ηが１．９以下である長手方向の範囲の長さＬが
１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下（好適には１０ｍｍ以上１５
ｍｍ以下）である光結合部を容易に形成することができ
る。また、偏波保持光ファイバカプラの全長を短くする
ことができる点でも好適である。最小アスペクト比を
１．８５以下にするためには、偏波保持光ファイバ１
０，２０それぞれを実質的に１５００℃以上に加熱する
ことができる加熱源を用いることが必要である。

【００３３】この製造方法の具体的な一例は以下のよう
なものである。用意した偏波保持光ファイバは、１対の
応力付与領域それぞれのコア最近端と光軸中心との間の
距離が１６μｍであり、複屈折率が２．８×１０^-4であ
った。長手方向の長さが１５ｍｍであるセラミック製ヒ
ータを加熱源として用い、このヒータを８．４ｍｍの範
囲に亘って走査した。融着温度および延伸温度それぞれ
は１５００℃〜１６００℃となるように設定した。製造
された偏波保持光ファイバカプラは、光結合部における
最小幅Ｄ_minが８６μｍであり、最小アスペクト比η_min
が１．７８であり、アスペクト比ηが１．９以下である
長手方向の範囲の長さＬが１５ｍｍであった。偏波保持
光ファイバカプラの全長は６４ｍｍであった。

【００３４】この偏波保持光ファイバカプラの諸特性は
以下のとおりであった。ポートＰ₁₁からポートＰ₁₂への
第１方位の偏光成分の光（fast軸光）の透過特性は、最
小挿入損失が０．２５ｄＢであり、中心波長が９７９ｎ
ｍであり、帯域幅が３１ｎｍであった。ポートＰ₁₁から
ポートＰ₂₂への第２方位の偏光成分の光（slow軸光）の
透過特性は、最小挿入損失が０．２０ｄＢであり、波長
９８０ｎｍ付近において波長依存性が小さく略平坦であ
った。また、温度８５℃で湿度８５％の環境下で５００
時間経過後において中心波長は９７６ｎｍであり、中心
波長シフト量が３ｎｍであった。

【００３５】

【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
係る偏波保持光ファイバカプラは、溶融延伸により形成
された光結合部において、第１および第２の偏波保持光
ファイバそれぞれの中心軸を結ぶ方向についての最小幅
が８０μｍ以上であり、最小アスペクト比が１．８５以
下であるので、高温高湿の環境下で使用されたときの中
心波長の変動が抑制されたものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る偏波保持光ファイバカプラ１
の斜視図である。

【図２】本実施形態に係る偏波保持光ファイバカプラ１
において用いられる偏波保持光ファイバの断面図であ
る。

【図３】本実施形態に係る偏波保持光ファイバカプラ１
の光結合部３０における断面図である。

【図４】本実施形態に係る偏波保持光ファイバカプラ１
の長手方向の各位置における幅ｄを示す図である。

【図５】本実施形態に係る偏波保持光ファイバカプラ１
の光結合部３０におけるより好ましい断面形状を示す図
である。

【図６】試作した偏波保持光ファイバそれぞれの諸元を
纏めた図表である。

【図７】試作した偏波保持光ファイバそれぞれの諸元を
纏めた図表である。

【図８】偏波保持光ファイバにおける帯域幅を説明する
図である。

【図９】偏波保持光ファイバの中心波長の変動を説明す
る図である。

【図１０】偏波保持光ファイバの中心波長の経時変化を
示す図である。

【図１１】偏波保持光ファイバの中心波長シフト量とア
スペクト比η_minとの関係を示す図である。

【図１２】本実施形態に係る偏波保持光ファイバカプラ
製造方法の説明図である。

【符号の説明】

１…偏波保持光ファイバカプラ、１０…偏波保持光ファ
イバ、１１…コア領域、１２…クラッド領域、１３，１
４…応力付与領域、１５ａ，１５ｂ…被覆、２０…偏波
保持光ファイバ、２１…コア領域、２２…クラッド領
域、２３，２４…応力付与領域、２５ａ，２５ｂ…被
覆、３０…光結合部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 大輔 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 木谷 昌幸 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 土屋 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 中山 実 埼玉県行田市埼玉4125 トヨクニ電線株式 会社埼玉工場内 (72)発明者 島崎 善昭 埼玉県行田市埼玉4125 トヨクニ電線株式 会社埼玉工場内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の偏波保持光ファイバと第２の偏波
   保持光ファイバとが並列配置されて溶融延伸されてなる
   偏波保持光ファイバカプラであって、 溶融延伸により形成された光結合部において、前記第１
   および前記第２の偏波保持光ファイバそれぞれの中心軸
   を結ぶ方向についての最小幅が８０μｍ以上であり、最
   小アスペクト比が１．８５以下である、ことを特徴とす
   る偏波保持光ファイバカプラ。
2. 【請求項２】 前記光結合部で前記最小幅となる位置に
   おいて前記第１および前記第２の偏波保持光ファイバそ
   れぞれの長手方向に垂直な断面の形状が全周に亘って外
   側に凸であることを特徴とする請求項１記載の偏波保持
   光ファイバカプラ。
3. 【請求項３】 前記断面の形状が楕円形であることを特
   徴とする請求項２記載の偏波保持光ファイバカプラ。
4. 【請求項４】 前記光結合部においてアスペクト比が
   １．９以下である長手方向の範囲の長さが１０ｍｍ以上
   ２０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の偏
   波保持光ファイバカプラ。
5. 【請求項５】 前記光結合部において、前記最小幅が８
   ０μｍ以上１００μｍ以下であり、アスペクト比が１．
   ７以上１．９以下である長手方向の範囲の長さが１０ｍ
   ｍ以上１５ｍｍ以下である、ことを特徴とする請求項１
   記載の偏波保持光ファイバカプラ。
6. 【請求項６】 前記第１および前記第２の偏波保持光フ
   ァイバそれぞれは、光軸中心を含むコア領域と、このコ
   ア領域を取り囲むクラッド領域と、前記コア領域を挟ん
   で前記クラッド領域内に設けられた１対の応力付与領域
   とを有し、 前記１対の応力付与領域それぞれのコア最近端と前記光
   軸中心との間の距離が１５μｍ以上であり、 前記１対の応力付与領域に起因する複屈折が２．５×１
   ０^-4以上３．５×１０ ^-4以下である、 ことを特徴とする請求項１記載の偏波保持光ファイバカ
   プラ。
7. 【請求項７】 第１の偏波保持光ファイバと第２の偏波
   保持光ファイバとが並列配置されて溶融延伸されてなる
   偏波保持光ファイバカプラを製造する方法であって、 並列配置された前記第１および前記第２の偏波保持光フ
   ァイバを加熱して溶融延伸する為の加熱源を、前記第１
   および前記第２の偏波保持光ファイバそれぞれの長手方
   向の長さ４ｍｍ〜１６ｍｍの一定範囲に亘って走査する
   ことにより、光結合部を形成して前記偏波保持光ファイ
   バカプラを製造する、 ことを特徴とする偏波保持光ファイバカプラ製造方法。
8. 【請求項８】 前記長手方向の長さが２０ｍｍ以下であ
   るセラミック製ヒータを前記加熱源として用い、前記長
   手方向の長さ６ｍｍ〜１６ｍｍの一定範囲に亘って前記
   加熱源を走査する、ことを特徴とする請求項７記載の偏
   波保持光ファイバカプラ製造方法。