JP2003329908A - テープ状光ファイバ心線および光ファイバアレイユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光部品等の小型化に十分に対処できるテープ
状光ファイバ心線および光ファイバアレイユニットを提
供する。 【解決手段】 テープ状光ファイバ心線１は、複数本の
シングルモード光ファイバ２を並列に配置し、その状態
で紫外線硬化樹脂製の一括被覆３を施して形成されたも
のである。各シングルモード光ファイバ２は、コア及び
クラッドからなるガラス部４と、このガラス部４の周囲
に設けられた紫外線硬化樹脂製のファイバ被覆５とから
なっている。各光ファイバ２のファイバ被覆５の外径
は、２３５〜２６５μｍである。各光ファイバ２のガラ
ス部４の外径つまりクラッド径は１２３μｍ未満であ
る。また、ガラス部４におけるコアとクラッドとの屈折
率差は、１％よりも大きく且つ５％以下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数本のシングル
モード光ファイバを並列に配置して一体化したテープ状
光ファイバ心線および光ファイバアレイユニットに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】テープ状光ファイバ心線の一例を図５に
示す。同図において、テープ状光ファイバ心線５０は、
複数本のシングルモード光ファイバ５１を並列に配置
し、紫外線硬化樹脂製の一括被覆５２で一体化されてい
る。各光ファイバ５１は、コア及びクラッドからなるガ
ラス部５３と、このガラス部５３の周囲に設けられた紫
外線硬化樹脂製のファイバ被覆５４とからなっている。
このような光ファイバ５１としては、ファイバ被覆５４
の外径（被覆外径）が標準２５０μｍ、ガラス部５３の
外径（クラッド径）が１２３〜１２７μｍ、波長１．５
５μｍでのモードフィールド径が標準１０．４μｍ、コ
アとクラッドとの屈折率差が０．３〜１．０％のものが
一般に使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、伝送容量の増大
化に伴って、光波長多重（ＷＤＭ）システムに使用され
る信号波長の多重化が進み、信号の分波数・合波数が増
大してきている。このように信号の分波数・合波数が増
えると、光部品の一つである分／合波器の寸法が大きく
なってしまう。このため、代表的な分／合波器であるＡ
ＷＧ（Arrayed Waveguide Grating）では、導波路の屈
折率差を大きくすることにより、小型化を実現してい
る。このようなＡＷＧの導波路には、複数本の光ファイ
バが接続されるが、上記のような通常のシングルモード
光ファイバでは、ＡＷＧの小型化の要求に対応しきれて
いないのが現実である。

【０００４】本発明の目的は、光部品等の小型化に十分
に対処できるテープ状光ファイバ心線および光ファイバ
アレイユニットを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数本のシン
グルモード光ファイバを並列に配置し、その状態で一括
被覆を施して形成したテープ状光ファイバ心線におい
て、シングルモード光ファイバの被覆外径が２３５〜２
６５μｍであり、シングルモード光ファイバのクラッド
径が１２３μｍ未満であることを特徴とするものであ
る。

【０００６】例えば分／合波器の一つであるＡＷＧの導
波路にシングルモード光ファイバを接続する場合には、
複数本のシングルモード光ファイバのガラス部（クラッ
ド）が実装された光ファイバアレイを使用することがあ
る。このとき、シングルモード光ファイバのクラッド径
を１２３μｍ未満と細くすることにより、光ファイバア
レイにおける光ファイバ配列方向の寸法を小さくするこ
とができる。従って、例えば導波路の屈折率差を大きく
して、ＡＷＧの小型化を図る場合に、十分に対処するこ
とができる。

【０００７】好ましくは、シングルモード光ファイバの
屈折率差が１％よりも大きく且つ５％以下である。これ
により、ＡＷＧの導波路の屈折率差を大きくした場合
に、シングルモード光ファイバの屈折率差を導波路の屈
折率差に合わせることが可能となる。この場合には、導
波路にシングルモード光ファイバを接続したときに、導
波路と光ファイバとの接続損失が低減する。

【０００８】また、本発明は、複数本のシングルモード
光ファイバを並列に配置し、その状態で一括被覆を施し
て形成したテープ状光ファイバ心線において、シングル
モード光ファイバの被覆外径が２３５〜２６５μｍであ
り、シングルモード光ファイバの屈折率差が１％よりも
大きく且つ５％以下であることを特徴とするものであ
る。

【０００９】例えば分／合波器の一つであるＡＷＧで
は、導波路の屈折率差を大きくすることによって小型化
を図ることがある。このとき、シングルモード光ファイ
バの屈折率差を１％よりも大きく且つ５％以下とするこ
とにより、シングルモード光ファイバの屈折率差を導波
路の屈折率差に合わせることが可能となる。この場合に
は、導波路にシングルモード光ファイバを接続したとき
に、導波路と光ファイバとの接続損失が低減する。従っ
て、ＡＷＧの小型化に十分に対処することができる。

【００１０】また、伝送機器内の配線として光ファイバ
を使用することがあるが、この場合には、伝送機器の小
型化の観点から光ファイバの曲げ径を小さくする必要性
がある。このとき、シングルモード光ファイバの屈折率
差を１％よりも大きく且つ５％以下と大きくすることに
より、光ファイバの曲げ径を小さくしたときに、光が漏
れにくくなる。従って、光ファイバの損失増加を起こす
ことなく、伝送機器を小型にすることが可能となる。

【００１１】本発明の光ファイバアレイユニットは、上
述した複数枚のテープ状光ファイバ心線を積層状態に配
置し、その状態で各シングルモード光ファイバのクラッ
ドを露出させて光ファイバアレイに並列に実装したこと
を特徴とするものである。

【００１２】シングルモード光ファイバのクラッド径を
１２３μｍ未満としたテープ状光ファイバ心線を使用し
て、光ファイバアレイユニットを形成した場合には、上
述したように、例えば分／合波器の一つであるＡＷＧに
光ファイバアレイを結合する際に、光ファイバアレイに
おける光ファイバ配列方向の寸法を小さくすることがで
きる。また、シングルモード光ファイバの屈折率差を１
％よりも大きく且つ５％以下としたテープ状光ファイバ
心線を使用して、光ファイバアレイユニットを形成した
場合には、上述したように、例えばＡＷＧの導波路の屈
折率差を大きくした際に、シングルモード光ファイバの
屈折率差を導波路の屈折率差に合わせることが可能とな
る。以上により、ＡＷＧの小型化に十分に対処すること
ができる。

【００１３】好ましくは、シングルモード光ファイバの
クラッド径をＤｃ、シングルモード光ファイバの配列ピ
ッチをＰｆ、テープ状光ファイバ心線の積層数をｎとし
たときに、Ｄｃ＝Ｐｆ／ｎとなるように、各シングルモ
ード光ファイバのクラッドを光ファイバアレイに実装し
た構成とする。これにより、テープ状光ファイバ心線の
積層数にかかわらず、シングルモード光ファイバのクラ
ッドを光ファイバアレイにほとんど隙間なく並べること
ができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るテープ状光フ
ァイバ心線および光ファイバアレイユニットの好適な実
施形態について図面を参照して説明する。

【００１５】図１は、本発明に係るテープ状光ファイバ
心線の一実施形態を示す正面図である。同図において、
本実施形態のテープ状光ファイバ心線１は、複数本のシ
ングルモード光ファイバ２を並列に配置し、その状態で
紫外線硬化樹脂製の一括被覆３を施して形成されたもの
である。各シングルモード光ファイバ２は、コア及びク
ラッドからなるガラス部４と、このガラス部４の周囲に
設けられた紫外線硬化樹脂製のファイバ被覆５とからな
っている。

【００１６】このようなテープ状光ファイバ心線１にお
いて、光ファイバ２の配列ピッチＰは２３５〜２６５μ
ｍ（標準２５０μｍ）である。この配列ピッチＰは、図
５に示す従来一般のテープ状光ファイバ心線５０と同様
である。

【００１７】また、シングルモード光ファイバ２におい
て、ファイバ被覆５の外径（直径）つまり被覆外径は、
小型化及び強度確保のために、２３５〜２６５μｍ（標
準２５０μｍ）となっている。この寸法は、図５に示す
従来一般の光ファイバ５１と同様であるため、従来のフ
ァイバ／テープ心線製造設備によって製作可能である。
ガラス部４の外径つまりクラッド径（直径）は１２３μ
ｍ未満であり、図５に示す従来一般の光ファイバ５１よ
りも細径である。モードフィールド（コア）径は、波長
１．５５μｍにおいて２．０μｍ以上かつ１０．４μｍ
未満である。ガラス部４におけるコアとクラッドとの屈
折率差（以下、光ファイバ２の屈折率差という）は、１
％よりも大きく且つ５％以下であり、図５に示す従来一
般の光ファイバ５１よりも大きくなっている。

【００１８】図２は、上記のテープ状光ファイバ心線１
を使用して形成された光ファイバアレイユニットを示す
斜視図である。同図において、光ファイバアレイユニッ
ト６は、積層状態に配置された複数枚のテープ状光ファ
イバ心線１と、各テープ状光ファイバ心線１の光ファイ
バ２を一括して保持する光ファイバアレイ７とからなっ
ている。

【００１９】各テープ状光ファイバ心線１は、一括被覆
３が除去されて各光ファイバ２が剥き出され、更に光フ
ァイバ２のファイバ被覆５が除去されてガラス部４の先
端部分が露出している。

【００２０】光ファイバアレイ７の上面には複数のファ
イバ整列溝７ａが形成され、各ファイバ整列溝７ａに、
各光ファイバ２のガラス部（クラッド）４が集約され実
装されている。ファイバ整列溝７ａは、実装されたガラ
ス部４がほとんど隙間無く並ぶように形成されている。
また、そのためには、下記式に従ってクラッド径の範囲
を規定した光ファイバ２が使用される。

【００２１】Ｄｃ＝Ｐｆ／ｎここで、Ｄｃは光ファイバ
２のクラッド径であり、Ｐｆはテープ状光ファイバ心線
１における光ファイバ２の配列ピッチ（２５０±１５μ
ｍ）であり、ｎはテープ状光ファイバ心線１の積層数で
ある。

【００２２】図３は、上記式で規定されるテープ状光フ
ァイバ心線１の積層数と光ファイバ２のクラッド径の範
囲との関係を示したものである。同図から分かるよう
に、３枚のテープ状光ファイバ心線１を積層した場合に
は、光ファイバ２のクラッド径の範囲は７８．３〜８
８．３μｍとなる。

【００２３】図４は、上記の光ファイバアレイユニット
６と接続される分波器の一例としてＡＷＧ（Arrayed Wa
veguide Grating）を示す構成図である。同図におい
て、ＡＷＧ８は、石英ガラス等で形成された基板９を有
している。この基板９には、光ファイバ１０と接続され
た入力用導波路１１と、光ファイバアレイユニット６の
各光ファイバ２と接続された複数本の出力用導波路１２
と、入力用導波路１１と接続されたスラブ導波路１３
と、出力用導波路１２と接続されたスラブ導波路１４
と、スラブ導波路１３，１４に接続されたアレイ導波路
１５とが設けられている。アレイ導波路１５を形成する
各コアには光路長差が設けられ、スラブ導波路１４で光
の干渉が起こるようになっている。これにより、光ファ
イバ１０より入力された波長の異なる複数の光信号が、
各波長毎に分波されて光ファイバアレイユニット６の光
ファイバ２に出力される。なお、光ファイバ１０として
は、光ファイバ２と同様のものを使用する。

【００２４】ところで、そのような構成のＡＷＧは、信
号の分波数が増えるに従って寸法が大きくなってしまう
ため、アレイ導波路の曲げ径を小さくする必要がある。
しかし、この場合には、アレイ導波路から光が漏れやす
くなり、光の損失増加が起きる。このため、一般的に
は、導波路を形成するコアとその周りの部分との屈折率
差（以下、導波路の屈折率差という）を大きくすること
により、アレイ導波路の曲げ径を小さくした場合であっ
ても、アレイ導波路から容易に光が漏れないようにして
いる。これにより、光損失を低減しつつ、ＡＷＧの小型
化を図ることが可能となる。

【００２５】そこで、図４に示すＡＷＧ８においては、
入力用導波路１１、出力用導波路１２及びアレイ導波路
１５の屈折率差を通常よりも大きくする。具体的には、
１％よりも大きく且つ５％以下という範囲のいずれかの
値とする。また、これに合わせ、導波路１１，１２との
接続される光ファイバ２，１０の屈折率差を導波路１
１，１２，１５の屈折率差と同じにする。これにより、
導波路１１，１２，１５の屈折率差を大きくしても、光
ファイバ２，１０と導波路１１，１２との接続損失が低
減される。

【００２６】また、出力用導波路１２と接続される各光
ファイバ２のクラッド径は、上述したように１２３μｍ
未満と細径であり、しかも各光ファイバ２のガラス部４
が光ファイバアレイ７のファイバ整列溝７ａに密に実装
されているので、光ファイバアレイ７におけるファイバ
配列方向の寸法を小さくすることができる。このため、
ＡＷＧ８の小型化のために、出力用導波路１２を形成す
る各コアの配列ピッチを小さくした場合であっても、各
光ファイバ２のガラス部４を出力用導波路１２に確実に
接続することが可能となる。

【００２７】このように本実施形態にあっては、テープ
状光ファイバ心線１の各シングルモード光ファイバ２の
クラッド径を１２３μｍ未満とすると共に、各シングル
モード光ファイバ２の屈折率差を１％よりも大きく且つ
５％以下としたので、ＡＷＧ８の小型化に十分に対処す
ることができる。

【００２８】なお、上記実施形態は、テープ状光ファイ
バ心線を分／合波器の一つであるＡＷＧに結合したもの
であるが、他の光部品にも使用可能である。例えば、シ
ングルモード光ファイバが内部に配線される光伝送機器
においては、小型化の要求から、配線用光ファイバの曲
げ径（収納）径を小さくする必要性がある。この場合に
は、上記のような屈折率差の大きい光ファイバを使用す
ることで、配線用光ファイバの曲げ径を小さくした時の
損失増加を抑えることができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、シングルモード光ファ
イバのクラッド径を１２３μｍ未満としたので、複数本
のシングルモード光ファイバが保持された光ファイバア
レイを光部品に結合する場合に、光部品の小型化に十分
に対処できる。

【００３０】また、本発明によれば、シングルモード光
ファイバの屈折率差を１％よりも大きく且つ５％以下と
したので、シングルモード光ファイバを光機器内に配線
する場合に、光機器の小型化に十分に対処できる。ま
た、シングルモード光ファイバを光部品の導波路と接続
する場合には、光部品の小型化に十分に対処できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るテープ状光ファイバ心線の一実施
形態を示す正面図である。

【図２】図１に示すテープ状光ファイバ心線を使用して
形成された光ファイバアレイユニットを示す斜視図であ
る。

【図３】図２に示す光ファイバアレイユニットにおい
て、テープ状光ファイバ心線の積層数と光ファイバのク
ラッド径の範囲との関係を示す図である。

【図４】図２に示す光ファイバアレイユニットと接続さ
れるＡＷＧを示す構成図である。

【図５】従来一般のテープ状光ファイバ心線を示す正面
図である。

【符号の説明】

１…テープ状光ファイバ心線、２…シングルモード光フ
ァイバ、３…一括被覆、４…ガラス部（クラッド）、６
…光ファイバアレイユニット、７…光ファイバアレイ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H001 BB15 DD23 KK17 KK22 PP01 2H036 JA02 LA03 2H047 KA03 KA12 LA18 QA04 TA01 TA31

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本のシングルモード光ファイバを並
   列に配置し、その状態で一括被覆を施して形成したテー
   プ状光ファイバ心線において、 前記シングルモード光ファイバの被覆外径が２３５〜２
   ６５μｍであり、前記シングルモード光ファイバのクラ
   ッド径が１２３μｍ未満であることを特徴とするテープ
   状光ファイバ心線。
2. 【請求項２】 前記シングルモード光ファイバの屈折率
   差が１％よりも大きく且つ５％以下であることを特徴と
   する請求項１記載のテープ状光ファイバ心線。
3. 【請求項３】 複数本のシングルモード光ファイバを並
   列に配置し、その状態で一括被覆を施して形成したテー
   プ状光ファイバ心線において、 前記シングルモード光ファイバの被覆外径が２３５〜２
   ６５μｍであり、前記シングルモード光ファイバの屈折
   率差が１％よりも大きく且つ５％以下であることを特徴
   とするテープ状光ファイバ心線。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項記載の複数
   枚のテープ状光ファイバ心線を積層状態に配置し、その
   状態で前記各シングルモード光ファイバのクラッドを露
   出させて光ファイバアレイに並列に実装したことを特徴
   とする光ファイバアレイユニット。
5. 【請求項５】 前記シングルモード光ファイバのクラッ
   ド径をＤｃ、前記シングルモード光ファイバの配列ピッ
   チをＰｆ、前記テープ状光ファイバ心線の積層数をｎと
   したときに、 Ｄｃ＝Ｐｆ／ｎ となるように、前記各シングルモード光ファイバのクラ
   ッドを前記光ファイバアレイに実装したことを特徴とす
   る請求項４記載の光ファイバアレイユニット。