JP2004212869A - 光部品、光部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、不要ポートの終端部が小さく、省スペース化が可能な光部品や、不要ポートの終端部の小型化が可能な光部品の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の光部品１は、光ファイバ２の少なくとも１つの端部にコアレスファイバ４が接続され、コアレスファイバ４と融着延伸部３とが同一の筐体７に収容され、コアレスファイバ４と光ファイバ２との接続点５と、融着延伸部３の端部との距離が０〜３０ｍｍである構成とする。コアレスファイバ４が光ファイバ２のクラッドと同一の材料からなり、またコアレスファイバ４と光ファイバ２との接続点５の周辺が樹脂６により被覆されていることが好ましい。
本発明の光部品１の製造方法は、光ファイバ２の少なくとも１つの端部にコアレスファイバ４を接続した後に、光ファイバ２を溶融延伸して融着延伸部３を形成する構成とする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の光入出力ポートを有する光部品に関し、特に光入出力ポートのうち不要ポートにコアレスファイバが接続され、無反射終端部とされた光部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信システムにおいて、光の分岐、結合を行うために、複数の光ファイバが溶融延伸されて形成された融着延伸部を有する光部品が用いられている。このような光部品としては、溶融延伸型光ファイバカプラなどが挙げられる。一般に複数の光ファイバが溶融延伸されて光学的に結合され、Ｍ個の入力ポートとＮ個の出力ポートが設けられた光部品は、Ｍ×Ｎ型光ファイバカプラと呼ばれている。
【０００３】
この光ファイバカプラの入出力ポートのうち、必要数のポートに他の光部品や光導波路などを接続して使用される。
他の光部品や光導波路などを接続せず不要となったポートの終端においては、信号光が反射して戻り光となり、光通信システムに悪影響を及ぼすため、不要ポートの終端には無反射処理が施される。この不要ポートの終端に要求される反射減衰量は、光ファイバカプラの用途や接続する光部品などにより異なるが、一般に４０〜６０ｄＢである。
また不要ポートの終端には、数Ｗの強度の光が入射する場合もあり、優れた耐光性も要求される。
【０００４】
前記した不要ポートの終端の無反射処理として、光導波路となるコアをもたないコアレスファイバを不要ポートの光ファイバの終端に溶融接続する方法が提案されている。（特許文献１参照。）
図４は、不要ポート８１の終端部８１ａにコアレスファイバ４が溶融接続された２×２型光ファイバカプラ８０を示す。不要ポート８１側の光ファイバ素線２の端面と、コアレスファイバ４との中心軸を一致させて溶融接続する際、この光ファイバ素線２とコアレスファイバ４とを固定するために、光ファイバ素線２と不要ポート８１は、溶融接続する端面から少なくとも３０〜１００ｍｍ程度の長さが必要となる。
【０００５】
このため、不要ポート８１では、融着延伸部３から少なくとも３０〜１００ｍｍ離れた位置にコアレスファイバ４を溶融接続しなければならない。これにより、この不要ポート８１の終端部８１ａも含めた光ファイバカプラ８０は大きなものとなり、この光ファイバカプラ８０を用いた装置の小型化の妨げとなる。
【０００６】
また、不要ポートの終端部の無反射処理として、不要ポート側の光ファイバ素線の端部を斜めに切断し、切断面を樹脂で被覆する方法も提案されている。（特許文献２，３参照。）
図５は、不要ポート９１側の光ファイバ素線２の端部を斜めに切断し、切断面９２を透明樹脂９３と不透明樹脂９４で被覆した２×２型光ファイバカプラ９０を示す。この光ファイバカプラ９０は、不要ポート９１側の光ファイバ素線２の端部を融着延伸部３近傍で切断することにより比較的小さくすることができる。
しかし、不要ポート９１では、光ファイバ素線２の切断面９２を透明樹脂９３で被覆し、更にこの透明樹脂９３を不透明樹脂９４で被覆する必要があり、不要ポート９１の終端部９１ａは３〜１０ｍｍ程度の大きさとなってしまう。
このため、この不要ポート９１側の光ファイバ素線２の端面を斜めに切断する場合についても、不要ポート９１の終端部９１ａも含めた光ファイバカプラ９０は大きなものとなり、この光ファイバカプラ９０を用いた装置の小型化の妨げとなる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−２２５３２５号公報
【特許文献２】
特開平８−１６６５１７号公報
【特許文献３】
特開平９−３１８８３７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の目的は、上記した事情に鑑みなされたものであり、不要ポートの終端部が小さく、省スペース化が可能な光部品や、不要ポートの終端部の小型化が可能な光部品の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、複数の光ファイバが溶融延伸されて形成された融着延伸部を有する光部品であって、
前記複数の光ファイバの少なくとも１つの端部にコアレスファイバが接続され、該コアレスファイバと前記融着延伸部とが同一の筐体に収容され、
前記コアレスファイバと光ファイバとの接続点と、前記融着延伸部の端部との距離が０〜３０ｍｍであることを特徴とする光部品である。
【００１０】
請求項２にかかる発明は、前記コアレスファイバが、前記光ファイバのクラッドと同一の材料からなることを特徴とする請求項１に記載の光部品である。
【００１１】
請求項３にかかる発明は、前記コアレスファイバと光ファイバとの接続点の周辺が樹脂により被覆されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光部品である。
【００１２】
請求項４にかかる発明は、複数の光ファイバの少なくとも１つの端部にコアレスファイバを接続した後に、前記複数の光ファイバを溶融延伸して融着延伸部を形成することを特徴とする光部品の製造方法である。
【００１３】
請求項５にかかる発明は、前記コアレスファイバと光ファイバとの接続点と、前記融着延伸部の端部との距離を０〜３０ｍｍとすることを特徴とする請求項４に記載の光部品の製造方法である。
【００１４】
請求項６にかかる発明は、前記コアレスファイバと前記融着延伸部とを同一の筐体に収容することを特徴とする請求項４又は５に記載の光部品の製造方法である。
【００１５】
請求項７にかかる発明は、前記コアレスファイバが、前記光ファイバのクラッドと同一の材料からなることを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の光部品の製造方法である。
【００１６】
請求項８にかかる発明は、前記コアレスファイバと光ファイバとの接続点の周辺を樹脂により被覆することを特徴とする請求項３乃至７のいずれかに記載の光部品の製造方法である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は、本実施形態の光部品１を示す概略模式図である。この光部品１は、２×２型光ファイバカプラであり、２本の光ファイバ素線２，２が溶融延伸されて形成された融着延伸部３を有する。
この２本の光ファイバ素線２，２の４つの端部がポート２１，２２，２３，２４となる。このうち、ポート２１が不要ポートであり、残りの３つのポート２２，２３，２４が入出力部として使用できるようになっている。
【００１８】
不要ポート２１の終端部２１ａは、不要ポート２１側の光ファイバ素線２の端部とコアレスファイバ４とが溶融接続されて構成されている。光ファイバ素線２とコアレスファイバ４との融着接続点５と、前記した融着延伸部３の端部との距離は０〜３０ｍｍである。
ここで、コアレスファイバ４とは、コアが無く、屈折率分布がほぼ平坦な光ファイバである。本実施形態では、光ファイバ素線２のクラッドと同一の材料からなるものである。
このコアレスファイバ４の長さは少なくとも数ｍｍであり、これにより不要ポート２１の終端部２１ａに要求される反射減衰量を達成できる。
【００１９】
また、融着接続点５周辺は、樹脂６により被覆されている。この融着接続点５周辺を被覆する樹脂６としては、紫外線硬化型樹脂などの光ファイバ素線２の被覆層２５として使用されるものなどが用いられる。
前記した不要ポート２１のコアレスファイバ４と融着延伸部３は、同一の矩形状の筐体７内に収容され、光ファイバ素線２，２とコアレスファイバ４のそれぞれの被覆層２５，４１と筐体７とが接着剤で接着、固定されている。
【００２０】
本実施形態の光部品１は、不要ポート２１以外の３つのポート２２，２３，２４に、他の光部品や光導波路を接続することによって、１入力２出力の光分岐を行ったり、２入力１出力の光合波を行うことができる。
【００２１】
次に本実施形態の光部品１の製造方法について説明する。
図２は、光ファイバ素線２とコアレスファイバ４とを溶融接続する工程を示す。光ファイバ素線２の端面２ａ近傍と、コアレスファイバ４の端面４ａ近傍の被覆層２５，４１を除去し、各々の光ファイバ裸線２６，４２を露出させる。次に、位置の調整が可能なＶ溝が設けられた光ファイバ融着装置（図示省略）を用意し、このＶ溝に、図２（ａ）に示されたように光ファイバ素線２とコアレスファイバ４とを各々の端面２ａ，４ａが対向するように配置する。
なお、光ファイバ素線２とコアレスファイバ４は公知の方法で製造され、融着接続する端面２ａ，４ａから少なくとも３０〜１００ｍｍ程度の長さがあるものが使用される。
【００２２】
Ｖ溝の位置を調整して光ファイバ素線２とコアレスファイバ４の各々の中心軸を一致させ、この中心軸が一致した状態で、図２（ｂ）に示されたように各々の端面２ａ，４ａを接触させて各々の端面２ａ，４ａ周辺を加熱し、溶融接続する。
そして、図２（ｃ）に示されたように、融着接続点５の周辺のうち被覆層２５，４１が除去された部分に紫外線硬化樹脂６を被覆する。通常、融着接続点５周辺の２０〜６０ｍｍ程度がこの樹脂６によって被覆される。
【００２３】
図３は、光ファイバ素線２，２を溶融延伸して融着延伸部３を形成し、光部品１とする工程を示す。図３（ａ）に示されたように、前記した方法にてコアレスファイバ４が融着接続された光ファイバ素線２と、コアレスファイバ４が融着接続されていない光ファイバ素線２とを用意する。
【００２４】
次に、図３（ｂ）に示されたように、光ファイバ素線２，２のうち、融着延伸部３を形成する部分の被覆層２５，２５を除去し、光ファイバ裸線２６，２６を露出させた後、並列に並べる。
このとき、光ファイバ素線２とコアレスファイバ４との融着接続点５が露出しない程度に、この融着接続点５周辺に設けられた樹脂６の一部を除去しても構わない。また、融着接続点５が融着延伸部３の形成と影響しない範囲で、融着接続点５が露出するまで樹脂６の一部、又は全部を除去しても構わない。
【００２５】
そして、前記２本の露出された光ファイバ裸線２６，２６の少なくとも一部同士を接触させ、その接触部を酸水素炎や放電アークなどを用いて互いに溶融すると共に延伸して、図３（ｃ）に示されたように融着延伸部３を形成し、光ファイバ素線２，２を光学的に結合させる。
この融着延伸部３は、その端部と、光ファイバ素線２とコアレスファイバ４の融着接続点５との距離が０〜３０ｍｍとなる位置に形成する。
【００２６】
次に、コアレスファイバ４の一部を切断し、終端部２１ａに要求される反射減衰量を達成でき、かつコアレスファイバ４が筐体７に収容できる長さとする。通常、コアレスファイバ４の長さは少なくとも数ｍｍである。
そして、図３（ｄ）に示されたように、前記した融着延伸部３と、その周辺の露出した光ファイバ裸線２６，２６全体と、コアレスファイバ４とを同一筐体７内に収容し、光ファイバ素線２，２のそれぞれの被覆層２５，２５と筐体７とを接着剤で固定する。以上のようにして、図１に示された本実施形態の光部品１の２×２型光ファイバカプラが製造され、融着接続された２本の光ファイバ素線２，２の４つの端部が、ポート２１，２２，２３，２４となる。
【００２７】
本実施形態では、不要ポート２１となる光ファイバ素線２の端部に予めコアレスファイバ４を融着接続した後に、このコアレスファイバ４が融着接続された光ファイバ素線２と、他の光ファイバ素線２を溶融延伸して融着延伸部３を形成する。
光ファイバ素線２とコアレスファイバ４を融着接続するとき、Ｖ溝などに光ファイバ素線２とコアレスファイバ４を設置して固定する必要があり、溶融接続する端面から少なくとも３０〜１００ｍｍ程度の長さが必要となる。本実施形態では前記したように光ファイバ素線２とコアレスファイバ４を融着接続する際、融着延伸部３が存在しないため、光ファイバ素線２を全長に渡ってＶ溝などに設置し、固定できる。従って、光ファイバ素線２を固定するためには、全長が少なくとも３０〜１００ｍｍ程度であればよい。
このため、従来の融着延伸部３を有する光ファイバ素線２にコアレスファイバ４を溶融接続する場合のように、溶融接続の際、光ファイバ素線２を固定するために、溶融接続する端面と融着延伸部３との距離を少なくとも３０〜１００ｍｍ程度の長さを必要とすることが無く、光部品１の小型化が可能である。
【００２８】
また、光ファイバ素線２とコアレスファイバ４を融着接続した後に、このコアレスファイバ４が融着接続された光ファイバ素線２と、他の光ファイバ素線２を溶融延伸することによって、光ファイバ素線２とコアレスファイバ４の融着接続点５の近傍に溶融延伸部３を形成することができる。
従って、融着接続点５と溶融延伸部３の端部との距離を短くすることができ、これにより、不要ポート２１の終端部２１ａとなるコアレスファイバ４周辺を省スペース化が達成でき、小型の光部品１が製造できる。
【００２９】
この融着接続点５と溶融延伸部３の端部との距離は、好ましくは０〜３０ｍｍであり、更に好ましくは、５〜１５ｍｍである。
これにより、不要ポート２１の終端部２１ａとなるコアレスファイバ４周辺の省スペース化が可能であり、小型の光部品１が製造できる。本実施形態の光部品１を用いることによって、光の分岐、合波を行う装置の小型化が可能となる。
【００３０】
融着接続点５と溶融延伸部３の端部との距離が３０ｍｍよりも長いとき、不要ポート２１の終端部２１ａとなるコアレスファイバ４周辺が大きくなってしまい、光部品１の小型化が達成できないため、好ましくない。
融着接続点５と溶融延伸部３の端部との距離が０ｍｍよりも短いとき、すなわち、溶融延伸部３を形成することになる光ファイバ内に溶融延伸部３が存在する場合、光ファイバ素線２を溶融延伸する際、融着延伸部３における光結合状態が融着接続点５及びコアレスファイバ４の影響を受けて、通常の光ファイバ２本で光部品を構成した場合と異なってしまうため、好ましくない。
【００３１】
また、前述したように、不要ポート２１の終端部２１ａとなるコアレスファイバ４周辺の省スペース化が可能であるため、コアレスファイバ４と融着延伸部３を同一の筐体７に収容することができる。
コアレスファイバ４と融着延伸部３を同一の筐体７に収容された光部品１は、光部品を光の分岐、合波を行う装置内に収納、固定する際、図４に示された従来例のように終端部２１ａを収容するためのスペースを新たに設ける必要が無く、この光部品１を用いた装置の更なる小型化が可能となる。
【００３２】
コアレスファイバ４と光ファイバ素線２との融着接続点５の周辺を樹脂６により被覆することによって、このコアレスファイバ４が融着接続された光ファイバ素線２の取り扱いが容易となり、作業性が改善できる。
またコアレスファイバ４と光ファイバ素線２との融着接続点５の周辺が樹脂６により被覆された光部品１は、この樹脂６によって融着接続点５が保護されていることにより、良好な機械特性が実現できる。
【００３３】
更に、本実施形態の光部品１は、不要ポート２１にコアレスファイバ４を融着接続しており、４０〜６０ｄＢを超える高い反射減衰量が実現できる。
また、コアレスファイバ４は、光ファイバ素線２のクラッドと同一の材料からなるため、優れた耐光性を有する不要ポート２１が実現でき、安定した光学特性を有する光部品１が実現できる。
【００３４】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、請求項１乃至３に係る発明によれば、コアレスファイバと光ファイバとの接続点と、融着延伸部の端部との距離が０〜３０ｍｍであるため、不要ポートの終端部となるコアレスファイバ周辺の省スペース化が可能であり、小型の光部品が製造できる。このため、この光部品を用いることによって、光の分岐、合波を行う装置の小型化が可能となる。
また、コアレスファイバと融着延伸部が同一の筐体に収容されているため、光部品を光の分岐、合波を行う装置内に収納、固定する際、終端部を収容するためのスペースを新たに設ける必要が無く、この装置の更なる小型化が可能となる。更に、不要ポートにコアレスファイバを融着接続しており、４０〜６０ｄＢを超える高い反射減衰量が実現できる。
【００３５】
これに加えて、請求項２に係る発明によれば、光ファイバのクラッドと同一の材料からなるコアレスファイバを用いることによって、優れた耐光性を有する不要ポートが実現でき、安定した光学特性を有する光部品が実現できる。
【００３６】
更に、請求項３に係る発明によれば、コアレスファイバと光ファイバ素線との融着接続点の周辺が樹脂により被覆されたことによって、融着接続点が樹脂によって保護され、優れた機械特性が実現できる。
【００３７】
請求項４乃至８に係る発明によれば、光ファイバ素線の端部にコアレスファイバを融着接続した後に、このコアレスファイバが融着接続された光ファイバ素線と、他の光ファイバ素線を溶融延伸して融着延伸部を形成することによって、融着接続する際に融着延伸部が存在せず、光ファイバ素線を全長に渡ってＶ溝などに設置して固定できる。このため、溶融接続の際、光ファイバ素線を固定するためには、全長が少なくとも３０〜１００ｍｍ程度であればよく、光部品の小型化が可能である。
更に、光ファイバ素線とコアレスファイバの融着接続点の近傍に溶融延伸部を形成することができ、融着接続点と溶融延伸部の端部との距離を短くすることができる。これにより、不要ポートの終端部となるコアレスファイバ周辺の省スペース化が達成でき、小型の光部品が製造できる。
また、不要ポートにコアレスファイバを融着接続することによって、４０〜６０ｄＢを超える高い反射減衰量を有する光部品が製造できる。
【００３８】
これに加えて請求項６に係る発明によれば、コアレスファイバと融着延伸部を同一の筐体に収容することによって、光の分岐、合波を行う装置内に収納、固定する際、終端部を収容するためのスペースを新たに設ける必要が無く、装置の更なる小型化が可能な光部品を製造できる。
【００３９】
更に、請求項７に係る発明によれば、光ファイバのクラッドと同一の材料からなるコアレスファイバを用いることによって、優れた耐光性を有する不要ポートが実現でき、安定した光学特性を有する光部品が製造できる。
【００４０】
また、請求項８に係る発明によれば、コアレスファイバと光ファイバ素線との融着接続点の周辺を樹脂により被覆することによって、このコアレスファイバが融着接続された光ファイバ素線の取り扱いが容易となり、作業性が改善できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の光部品を示す概略図である。
【図２】光ファイバ素線とコアレスファイバとを溶融接続する工程を示す概略図である。
【図３】光ファイバ素線を溶融延伸して融着延伸部を形成し光部品とする工程を示す概略図である。
【図４】従来の光部品の一例を示す概略図である。
【図５】従来の光部品の他の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
１‥‥光部品、２‥‥光ファイバ、３‥‥融着延伸部、４‥‥コアレスファイバ、５‥‥コアレスファイバと光ファイバとの接続点、６‥‥樹脂、７‥‥筐体、

Claims (8)

1. 複数の光ファイバが溶融延伸されて形成された融着延伸部を有する光部品であって、
   前記複数の光ファイバの少なくとも１つの端部にコアレスファイバが接続され、該コアレスファイバと前記融着延伸部とが同一の筐体に収容され、
   前記コアレスファイバと光ファイバとの接続点と、前記融着延伸部の端部との距離が０〜３０ｍｍであることを特徴とする光部品。
2. 前記コアレスファイバが、前記光ファイバのクラッドと同一の材料からなることを特徴とする請求項１に記載の光部品。
3. 前記コアレスファイバと光ファイバとの接続点の周辺が樹脂により被覆されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光部品。
4. 複数の光ファイバの少なくとも１つの端部にコアレスファイバを接続した後に、前記複数の光ファイバを溶融延伸して融着延伸部を形成することを特徴とする光部品の製造方法。
5. 前記コアレスファイバと光ファイバとの接続点と、前記融着延伸部の端部との距離を０〜３０ｍｍとすることを特徴とする請求項４に記載の光部品の製造方法。
6. 前記コアレスファイバと前記融着延伸部とを同一の筐体に収容することを特徴とする請求項４又は５に記載の光部品の製造方法。
7. 前記コアレスファイバが、前記光ファイバのクラッドと同一の材料からなることを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の光部品の製造方法。
8. 前記コアレスファイバと光ファイバとの接続点の周辺を樹脂により被覆することを特徴とする請求項３乃至７のいずれかに記載の光部品の製造方法。

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