JP2007226119A - モードフィールド変換器 - Google Patents

Abstract

【課題】接続ファイバが破断し難いモードフィールド変換器を提供する。
【解決手段】本発明に係るモードフィールド変換器Ｘ１は、第１モードフィールド径を有する第１光ファイバ１２と、第１モードフィールド径とは異なる第２モードフィールド径を有する第２光ファイバ１１とを融着接続してなる接続ファイバ１０と、接続ファイバ１０における融着接続部１０ａの第１光ファイバ１２側を挿入するための貫通孔２０ａを有する第１保持部材２０と、接続ファイバ１０における融着接続部１０ａの第２光ファイバ１１側を挿入するための第１貫通孔４０ａ、第１保持部材２０を挿入するための第２貫通孔４０ｂ、および、融着接続部１０ａが位置し第１貫通孔４０ａと第２貫通孔４０ｂとを連通するための連通部４０ｃを有する第２保持部材４０と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、異なるモードフィールド径を有する光ファイバ同士を接続してなる接続ファイバを有するモードフィールド変換器に関する。

一般的に、１５５０ｎｍ通信波長帯の光増幅器として広く用いられているエルビウムドープファイバや、光ファイバの波長分散特性を変化させた分散シフト光ファイバは、通常のシングルモード光ファイバよりもモードフィールド径が小さい。具体的には、通常のシングルモード光ファイバのモードフィールド径が９〜１０μｍであるのに対して、エルビウムドープファイバのモードフィールド径は４〜５μｍ、分散シフト光ファイバのモードフィールド径は７〜８μｍである。このような異なるモードフィールド径を有する光ファイバの端面同士を当接させて接続を行うと、非常に大きな光の接続損失が発生してしまう。

そこで、このような光の接続損失を低減させるための技術が開発され、例えば特許文献１に開示されている。

図５は、光の接続損失の低減技術を採用したモードフィールド変換器を表す概略断面図であり、（ａ）は第１従来例、（ｂ）は第２従来例である。

第１従来例のモードフィールド変換器８０は、図５（ａ）に示すように、光ファイバ８１，８２と、被覆部材８３と、フェルール８４と、光コネクタ部材８５とを備えており、光ファイバ８１の一端部と光ファイバ８２の一端部とが加熱された状態で軸方向に押し付けあうように加圧することによって融着接続されている。光ファイバ８１は、添加物質（例えばゲルマニウム（Ｇｅ））を含む円柱状のコア８１ａ、および、添加物質（例えばフッ素（Ｆ））を含み、コア８１ａの外周面を取り囲むように形成されるクラッド８１ｂからなる。光ファイバ８２は、添加物質（例えばＧｅ）を含み、コア８１ａより小さいコア径を有する円柱状のコア８２ａ、および、添加物質（例えばＦ）を含み、コア８２ａの外周面を取り囲むように形成されるクラッド８２ｂからなる。被覆部材８３は、光ファイバ８２を保護するための部材であり、光ファバイ８２における光ファイバ８１と対向する側の端部を除いて、クラッド８２ｂの外面を取り囲むように形成される。被覆部材８３は樹脂により構成されている。フェルール８４は、光ファイバ８１を挿入するための貫通孔８４ａを有する。光コネクタ部材８５は、図示しない他の光コネクタ部材と接続する際に寄与する部位である。

第２従来例のモードフィールド変換器９０は、図５（ｂ）に示すように、光ファイバ９１，９２を備えており、光ファイバ９１の一端部と光ファイバ９２の一端部とが加熱された状態で軸方向に押し付けあうように加圧することによって融着接続した後、該軸方向に引き離すように力を作用させてなる。光ファイバ９１は、添加物質（例えばＧｅ）を含む円柱状のコア９１ａ、および、添加物質（例えばＦ）を含み、コア９１ａの外周面を取り囲むように形成されるクラッド９１ｂからなる。光ファイバ９２は、添加物質（例えばＧｅ）を含み、コア９１ａより小さいコア径を有する円柱状のコア９２ａ、および、添加物質（例えばＦ）を含み、コア９２ａの外周面を取り囲むように形成されるクラッド９２ｂからなる。
特開２００５−２０８１１３号公報

しかしながら、モードフィールド変換器８０では、図５（ａ）によく表れているように、融着接続時の加圧により光ファイバ８１および光ファイバ８２が互いに押し潰され、融着接続部の境界部における接続ファイバの外径がその周囲の部位に比べて径方向に広がってしまう。つまり、モードフィールド変換器８０では、接続ファイバの融着接続部をフェルール８４により保持させて、該融着接続部を保護しようにも、この径方向に広がる部位が存在するために、フェルール８４により適切に保持させることが困難である。また、接続ファイバにおける光ファイバ８１側はフェルール８４により保持されているものの、光ファイバ８２側は被覆部材により覆われているだけ（実質的に保持されていない）であり、自由に可動する状態にある。したがって、モードフィールド変換器８０では、融着接続部近傍に応力が作用し易いため、接続ファイバが破断し易い状態にある。

モードフィールド変換器９０では、光ファイバ９１と光ファイバ９２とを融着接続した後、その余熱を利用して各光ファイバ９１，９２の軸方向に引き離すように力を作用させることにより、融着接続部の境界部におけるコア径および接続ファイバの外径がその周囲の部位に比べて径方向に広がってしまうのを抑制することができるものの、外境界部の周囲の部位におけるコア径および接続ファイバの外径が逆に径方向に縮んでしまう（小さくなってしまう）。したがって、モードフィールド変換器９０では、融着接続部を図示しないフェルールにより保持させて、該融着接続部を保護することができるものの、接続ファイバの融着接続部に縮径部分が生じてしまう。したがって、モードフィールド変換器９０では、接続ファイバ自体の融着接続部における機械的強度が低下してしまうため、接続ファイバが破断し易い状態にある。

本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、接続ファイバが破断し難いモードフィールド変換器を提供することを、目的とする。

本発明の第１の側面に係るモードフィールド変換器は、第１モードフィールド径を有する第１光ファイバと、第１モードフィールド径とは異なる第２モードフィールド径を有する第２光ファイバとを融着接続してなる接続ファイバと、接続ファイバにおける融着接続部の第１光ファイバ側を挿入するための貫通孔を有する第１保持部材と、接続ファイバにおける融着接続部の第２光ファイバ側を挿入するための第１貫通孔、第１保持部材を挿入するための第２貫通孔、および、融着接続部が位置し第１貫通孔と第２貫通孔とを連通するための連通部を有する第２保持部材と、を備えることを特徴としている。

本発明の第２の側面に係るモードフィールド変換器は、第１光ファイバと第２光ファイバとを融着接続してなる接続ファイバと、接続ファイバにおける融着接続部の第１光ファイバ側を挿入するための貫通孔を有する第１保持部材と、接続ファイバにおける融着接続部の第２光ファイバ側を挿入するための第１貫通孔、第１保持部材を挿入するための第２貫通孔、および、第１貫通孔と第２貫通孔との間に、接続ファイバの軸心に直交する断面における空間領域が該第１貫通孔よりも大きい、融着接続部の収容空間が形成されている第２保持部材と、を備えることを特徴としている。

本発明の第１および第２の側面に係るモードフィールド変換器において第１保持部材は、その貫通孔の軸心に対して垂直な断面において、該貫通孔を規定する部位が該部位全体の５０％以下となるように構成される複数の部材からなるのが好ましい。

本発明の第１および第２の側面に係るモードフィールド変換器において連通部には接着剤が充填されているのが好ましい。

本発明の第１の側面に係るモードフィールド変換器は、接続ファイバにおける融着接続部の第２光ファイバ側を挿入するための第１貫通孔、第１保持部材を挿入するための第２貫通孔、および、融着接続部が位置し第１貫通孔と第２貫通孔とを連通するための連通部を有する第２保持部材を備えている。つまり、本モードフィールド変換器の第２保持部材は、接続ファイバにおける融着接続部の第２光ファイバ側を第１貫通孔において保持することができるとともに、接続ファイバにおける第１光ファイバ側を保持している第１保持部材を第２貫通孔において保持することができる。また、本モードフィールド変換器では、その融着接続部を連通部内に収容することができる。したがって、本モードフィールド変換器では、接続ファイバの融着接続部近傍に対して応力が作用し難いため、接続ファイバを破断し難くすることができる。

本発明の第２の側面に係るモードフィールド変換器は、接続ファイバにおける融着接続部の第２光ファイバ側を挿入するための第１貫通孔、第１保持部材を挿入するための第２貫通孔、および、第１貫通孔と第２貫通孔との間に、接続ファイバの軸心に直交する断面における空間領域が該第１貫通孔よりも大きい、融着接続部の収容空間が形成されている第２保持部材を備えている。つまり、本モードフィールド変換器の第２保持部材は、接続ファイバにおける融着接続部の第２光ファイバ側を第１貫通孔において保持することができるとともに、接続ファイバにおける第１光ファイバ側を保持している第１保持部材を第２貫通孔において保持することができる。また、本モードフィールド変換器では、その融着接続部を収容空間内に収容することができる。したがって、本モードフィールド変換器では、接続ファイバの融着接続部近傍に対して応力が作用し難いため、接続ファイバを破断し難くすることができる。

本発明の第１および第２の側面に係るモードフィールド変換器において、第１保持部材を、その貫通孔の軸心に対して垂直な断面において、該貫通孔を規定する部位が該部位全体の５０％以下となるように構成される複数の部材から構成すると、第１保持部材が例えば熱により膨張収縮したとしても、各構成部材間で吸収させることができるため、その膨張収縮に起因する応力が接続ファイバに作用し難くなる。したがって、本構成のモードフィールド変換器では、特に外部環境の温度変化などによる熱的変化に起因して生じる応力が接続ファイバに作用し難いため、接続ファイバをより破断し難くすることができる。

本発明の第１および第２の側面に係るモードフィールド変換器において、連通部に樹脂を充填すると、連通部に位置している融着接続部を樹脂により固定することができるため、特にモードフィールド変換器に作用する衝撃などに起因して融着接続部に振動が発生するのを抑制することができる。したがって、本構成のモードフィールド変換器では、接続ファイバをより破断し難くすることができるのである。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るモードフィールド変換器Ｘ１の概略構成を表す図であり、（ａ）はその要部拡大断面図であり、（ｂ）は図１（ａ）に示すＩｂ−Ｉｂ線に沿った断面図である。モードフィールド変換器Ｘ１は、接続ファイバ１０と、第１保持部材２０と、被覆部材３０と、第２保持部材４０と、接着剤５０とを備えている。

接続ファイバ１０は、光ファイバ１１および光ファイバ１２を含み、光ファイバ１１の一端と光ファイバ１２の一端とを融着接続してなる部材である。

光ファイバ１１は、その光軸方向に延びるコア（図示せず）およびクラッド（図示せず）を有しており、コアとクラッドとの境界において光を全反射させることにより、コアに沿って光を伝播することができるように構成されている。このようにして伝搬する光は、コアを中心とした同心円状のパワー分布となり、そのパワーの最大値の１／ｅ^２の大きさとなる径をモードフィールド径と呼ぶ。モードフィールド径は、伝搬する光の波長にもよるが、コアの径や、コアとクラッドとの屈折率差によって決定する。

光ファイバ１１のコアは、光ファイバ１１において主として光が伝搬する部位であり、略円柱状に構成されている。光ファイバ１１のコアの構成材料としては、後述するクラッド１１ｂの構成材料よりも屈折率の大きい材料（例えば、ゲルマニウムやリンなど）が採用される。なお、コアには、コア径を変化させたり、より適切な融着接続を行うべく、屈折率制御用添加材（例えばゲルマニウム）を添加してもよい。また、本実施形態における光ファイバ１１のコア径は、後述する光ファイバ１２のコア径より大きく、例えば７〜１０μｍに設定されているが、後述する光ファイバ１２のコア径より小さく、例えば３〜７μｍに設定してもよい。

光ファイバ１１のクラッドは、コアとの境界においてコアを伝搬する光を全反射させるための部位であり、コアの外周面を取り囲むように形成されている。クラッドの構成材料としては、コアの構成材料よりも屈折率の小さい材料（例えば、フッ素やホウ素など）が採用される。なお、クラッドには、コアのコア径を変化させたり、より適切な融着接続を行うべく、屈折率制御用添加材（例えばフッ素）を添加してもよい。また、光ファイバ１１のクラッドは、後述する第２保持部材４０の貫通孔４０ａに対してより精度よく固定するために、クラッドの全体にわたって、外径を一様に構成するのが好ましい。

光ファイバ１２は、その光軸方向に延びるコアおよびクラッドを有しており、コアとクラッドとの境界において光を全反射させることにより、コアに沿って光を伝播することができるように構成されている。

光ファイバ１２のコアは、光ファイバ１２において主として光が伝搬する部位であり、略円柱状に構成されている。光ファイバ１２のコアの構成材料としては、光ファイバ１１のコアと同様のものが挙げられる。また、本実施形態における光ファイバ１２のコア径は、光ファイバ１１のコア径より小さく、例えば３〜７μｍに設定されているが、光ファイバ１１のコア径より大きく、例えば７〜１０μｍに設定してもよい。

光ファイバ１２のクラッドは、コアとの境界においてコアを伝搬する光を全反射させるための部位であり、コアの外周面を取り囲むように形成されている。光ファイバ１２のクラッドの構成材料としては、光ファイバ１１のクラッドと同様のものが挙げられる。なお、光ファイバ１２のクラッドは、後述する第１保持部材２０の貫通孔２０ａに対してより精度よく固定するために、クラッドの全体にわたって、外径を一様に構成するのが好ましい。

接続ファイバ１０の融着接続部１０ａは、光ファイバ１１の一端と光ファイバ１２の一端とを加熱しつつ、押し付けあうことにより形成されており、融着接続部１０ａにおけるモードフィールド径が光ファイバ１１側から光ファイバ１２側にかけて小さくなるように構成されている。また、図１によく表れているように、本実施形態において接続ファイバ１０の融着接続部１０ａは、光ファイバ１１と光ファイバ１２との接続境界部での外径が光ファイバ１１，１２の各外径より大きくなるように形成されているが、このような形状には限られない。但し、本発明の特徴が際立つのは、接続ファイバ１０の融着接続部１０ａでの外径が光ファイバ１１，１２の各外径より大きくなる場合においてである。

第１保持部材２０は、光ファイバ１２を挿入するための貫通孔２０ａを有し、例えば略円筒状に形成されている。第１保持部材２０の構成材料としては、酸化ジルコニウム（ジルコニア）、酸化アルミニウム（アルミナ）、ムライト、窒化ケイ素、炭化ケイ素および窒化アルミニウムなどの単体もしくはこれらを主成分として含むセラミックスや、結晶化ガラスなどのガラスセラミックスや、燐青銅、ベリリウム銅、黄銅、ステンレスなどの金属や、エポキシおよび液晶ポリマなどのプラスチックなどが挙げられ、中でも耐摩耗性や弾性変形性に優れたジルコニア系セラミックス（ジルコニアを主成分とするセラミックス）が好適である。

被覆部材３０は、光ファイバ１２において第１保持部材２０により保持されていない領域を保護するための部材であり、本実施形態では光ファイバ１２のクラッドの外周面を取り囲むように形成されている。被覆部材３０の構成材料としては、ナイロン11やポリエテルエラストマーなどが挙げられる。なお、被覆部材３０は、図１において、第１保持部材２０の貫通孔２０ａに入り込むようには描かれていないが、被覆部材３０の一部が貫通孔２０ａに入り込むように構成してもよい。

第２保持部材４０は、貫通孔４０ａ，４０ｂおよび連通部４０ｃを有し、例えばフランジ部分を有する略円筒状に形成されている。貫通孔４０ａは、接続ファイバ１０における融着接続部１０ａの光ファイバ１２側を挿入するための部位であり、その孔径は光ファイバ１２の外径と略同程度あるいは若干大きく設定されている。貫通孔４０ｂは、主として第１保持部材２０を挿入するための部位であり、その孔径は、第１保持部材２０の外径と略同程度あるいは若干大きく設定されている。連通孔４０ｃは、接続ファイバ１０における融着接続部１０ａが位置し、貫通孔４０ａと貫通孔４０ｂとを連通するための部位である。第２保持部材４０の構成材料としては、第１保持部材２０の構成材料と同様のものが挙げられる。

接着剤５０は、第２保持部材４０とその貫通孔４０ａ，４０ｂおよび連通部４０ｃに挿入される各部材との間に介在している。接着剤５０としては、エポキシ樹脂やＵＶ接着剤や嫌気性接着剤などが挙げられる。

本実施形態に係るモードフィールド変換器Ｘ１は、接続ファイバ１０における融着接続部１０ａの光ファイバ１２側を挿入するための貫通孔４０ａ、第１保持部材２０を挿入するための貫通孔４０ｂ、および、融着接続部１０ａが位置し貫通孔４０ａと貫通孔４０ｂとを連通するための連通孔４０ｃを有する第２保持部材４０を備えている。つまり、モードフィールド変換器Ｘ１の第２保持部材４０は、接続ファイバ１０における融着接続部１０ａの光ファイバ１２側を貫通孔４０ａにおいて保持することができるとともに、接続ファイバ１０における光ファイバ１１側を保持している第１保持部材２０を貫通孔４０ｂにおいて保持することができる。また、モードフィールド変換器Ｘ１では、その融着接続部１０ａを連通穴４０ｃ内に収容することができる。したがって、モードフィールド変換器Ｘ１では、接続ファイバ１０の融着接続部１０ａ近傍に対して応力が作用し難いため、接続ファイバ１０を破断し難くすることができる。

また、モードフィールド変換器Ｘ１において、連通孔４０ｃに樹脂を充填すると、連通孔４０ｃに位置している融着接続部１０ａを樹脂により固定することができるため、特にモードフィールド変換器Ｘ１に作用する衝撃などに起因して融着接続部１０ａに振動が発生するのを抑制することができる。したがって、モードフィールド変換器Ｘ１では、接続ファイバ１０をより破断し難くすることができる。

図２は、本発明の第２の実施形態に係るモードフィールド変換器Ｘ２の概略構成を表す要部拡大断面図である。モードフィールド変換器Ｘ２は、第２保持部材４０に代えて、別体構成の第２保持部材４０’を採用した点において、モードフィールド変換器Ｘ１と異なる。モードフィールド変換器Ｘ２の他の構成については、モードフィールド変換器Ｘ１に関して上述したのと同様である。

第２保持部材４０’は、本体部４１およびフェルール４２を含んでなり、全体として例えばフランジ部分を有する略円筒状に形成されている。

本体部４１は、貫通孔４１ａおよび貫通孔４１ｂを有する。貫通孔４１ａは、主として第１保持部材２０を挿入するための部位であり、その孔径は、第１保持部材２０の外径と略同程度あるいは若干大きく設定されている。貫通孔４１ｂは、フェルール４２の一端部を挿入するための部位であり、その孔径は、フェルール４２の外径と略同程度あるいは若干大きく設定されている。本体部４１の構成材料としては、第１保持部材２０の構成材料と同様のものが挙げられる。

フェルール４２は、貫通孔４２ａおよび貫通孔４２ｂを有する。貫通孔４２ａは、接続ファイバ１０における融着接続部１０ａの光ファイバ１２側を挿入するための部位であり、その孔径は光ファイバ１２の外径と略同程度あるいは若干大きく設定されている。貫通孔４２ｂは、本体部４１の貫通孔４１ａとフェルール４２の貫通孔４２ａとを連結するための部位であり、接続ファイバ１０における融着接続部１０ａが位置している。フェルール４２の構成材料としては、第１保持部材２０の構成材料と同様のものが挙げられる。

本実施形態に係るモードフィールド変換器Ｘ２においても、モードフィールド変換器Ｘ１と同様の効果を奏する。

図３は、本発明の第３の実施形態に係るモードフィールド変換器Ｘ３の概略構成を表す要部拡大断面図である。モードフィールド変換器Ｘ３は、第２保持部材４０に代えて、別体構成の第２保持部材４０”を採用した点において、モードフィールド変換器Ｘ１と異なる。モードフィールド変換器Ｘ３の他の構成については、モードフィールド変換器Ｘ１に関して上述したのと同様である。

第２保持部材４０”は、本体部４３およびキャピラリ４４を含んでなり、全体として例えばフランジ部分を有する略円筒状に形成されている。

本体部４３は、貫通孔４３ａ，４３ｂおよび連通孔４３ｃを有する。貫通孔４３ａは、主として第１保持部材２０を挿入するための部位であり、その孔径は、第１保持部材２０の外径と略同程度あるいは若干大きく設定されている。貫通孔４３ｂは、キャピラリ４４の一端部を挿入するための部位であり、その孔径は、フェルール４２の外径と略同程度あるいは若干大きく設定されている。連通孔４３ｃは、接続ファイバ１０における融着接続部１０ａが位置し、貫通孔４３ａと貫通孔４３ｂとを連通するための部位である。本体部４３の構成材料としては、第１保持部材２０の構成材料と同様のものが挙げられる。

キャピラリ４４は、貫通孔４４ａを有する。貫通孔４４ａは、接続ファイバ１０における融着接続部１０ａの光ファイバ１２側を挿入するための部位であり、その孔径は光ファイバ１２の外径と略同程度あるいは若干大きく設定されている。キャピラリ４４の構成材料としては、第１保持部材２０の構成材料と同様のものが挙げられる。

本実施形態に係るモードフィールド変換器Ｘ３においても、モードフィールド変換器Ｘ１と同様の効果を奏する。

以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の思想から逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

図４は、図１（ｂ）に示すモードフィールド変換器Ｘ１の変形例の概略構成を表す断面図であり、（ａ）は第１変形例、（ｂ）は第２変形例、（ｃ）は第３変形例である。

第１変形例において第１保持部材２０は、その貫通孔２０ａの軸心Ｐに対して垂直な断面（図４の紙面）において、貫通孔２０ａを規定する部位（第１保持部材２０の内周）が該部位全体（内周全体）の５０％となるように構成される２つの部材からなる。第２変形例において第１保持部材２０は、その貫通孔２０ａの軸心Ｐに対して垂直な断面（図４の紙面）において、貫通孔２０ａを規定する部位（第１保持部材２０の内周）が該部位全体（内周全体）の約３３％となるように構成される３つの部材からなる。第３変形例において第１保持部材２０は、その貫通孔２０ａの軸心Ｐに対して垂直な断面（図４の紙面）において、貫通孔２０ａを規定する部位（第１保持部材２０の内周）が該部位全体（内周全体）の２５％となるように構成される４つの部材からなる。以上のような各構成によると、第１保持部材２０が例えば熱により膨張収縮したとしても、各構成部材間で吸収させることができるため、その膨張収縮に起因する応力が接続ファイバ１０に作用し難くなる。したがって、本構成のモードフィールド変換器では、特に外部環境の温度変化などによる熱的変化に起因して生じる応力が接続ファイバ１０に作用し難いため、接続ファイバ１０をより破断し難くすることができる。また、本構成のモードフィールド変換器では、接続ファイバ１０における光ファイバ１１の部位を第１保持部材２０の貫通孔２０ａ内に該貫通孔２０ａの一端部から挿入しなくとも容易に収容することができるため、組立容易性を高めることができる。

次に、本発明の実施例および比較例について説明する。

［実施例］
＜接続ファイバの作製＞第１シングルモード光ファイバ（外径：１２５μｍ、モードフィールド径：４．２μｍ）と、第２シングルモード光ファイバ（外径：１２５μｍ、モードフィールド径：１０．４μｍ）とをバーナ式熱源により加熱した状態で各ファイバの一端同士を押し付けあうことによって融着接続してなる接続ファイバを５個作製した。なお、融着接続部における外径は１２７μｍとした。

＜試験用モードフィールド変換器の作製＞作製した接続ファイバをジルコニアセラミックスからなるフェルール（内径：１２６μｍ、外径：２．５ｍｍ、長さ：１０．５ｍｍ）の貫通孔に第１シングルモード光ファイバ側を挿入保持させるとともに、上記第２変形例に示すように、３つの部材の組み合わせで形成される第１保持部材の貫通孔内に第２シングルモード光ファイバ側を挿入させたうえで、図２に示すように第２保持部材の本体部にフェルールおよび第１保持部材を保持させエポキシ樹脂を用いて接着固定することにより、試験用モードフィールド変換器を５個作製した。

＜接続損失測定試験＞作製した試験用モードフィールド変換器の一端にパッチコード（型番：ＦＳＣ−２ＰＳ−ＰＣ−２Ｍ−ＳＭＣ １０／１２５−Ｓ（全長：２ｍ）、株式会社フジクラ製）を介して光源（型番：ＭＵ９５２５０１Ａ（出力波長：１５５０ｎｍ）、アンリツ株式会社製）を接続し、その他端にパッチコード（型番：型番：ＦＳＣ−２ＰＳ−ＰＣ−２Ｍ−ＳＭＣ １０／１２５−Ｓ（全長：２ｍ）、株式会社フジクラ製）を介して光パワーメータ（型番：ＭＬ９００１Ａ、アンリツ株式会社製）接続した状態で光の接続損失を測定した。また、接続損失測定後、熱衝撃試験機（型番：ＴＳＡ−７１Ｓ、タバイ株式会社製）にて、−４０℃で３０分、常温で５分、８０℃で３０分、常温で５分の合計７０分を１サイクルとして、１００サイクル経過するまで試験用モードフィールド変換器を温度サイクル試験器内に放置した後、再度上記と同様の方法により試験用モードフィールド変換器の光の接続損失を測定した。以上の測定結果をそれぞれ表１に示した。

［比較例］
＜接続ファイバの作製＞第１シングルモード光ファイバ（外径：１２５μｍ、モードフィールド径：４．２μｍ）と、第２シングルモード光ファイバ（外径：１２５μｍ、モードフィールド径：１０．４μｍ）とをバーナ式熱源により加熱した状態で各ファイバの一端同士を押し付けあうことによって融着接続してなる接続ファイバを５個作製した。なお、融着接続部における外径は１２７μｍとした。

＜試験用モードフィールド変換器の作製＞作製した接続ファイバをジルコニアセラミックスからなるフェルール（内径：１２６μｍ、外径：２．５ｍｍ、長さ：１０．５ｍｍ）の貫通孔に第１シングルモード光ファイバ側を挿入保持させて、第１の従来例と同様にして試験用モードフィールド変換器を５個作製した。

＜接続損失測定試験＞実施例と同様にして各接続損失を測定し、その測定結果をそれぞれ表１に示した。

＜評価＞表１に示されるように、比較例としての試験用モードフィールド変換器では、サンプル番号２，４，５の３つにおいて接続損失の変動が０．５ｄＢを超える（最大１．２６ｄＢ）結果となったのに対して、実施例としての試験用モードフィールド変換器では、いずれも接続損失の変動が０．０５ｄＢ（測定誤差範囲）以下であった。また、比較例としての試験用モードフィールド変換器におけるサンプル番号２，４，５の接続ファイバの状態を４００倍の顕微鏡で観察すると破断面が確認された。

以上により、本実施例の試験用モードフィールド変換器は、熱衝撃試験による温度変化環境に対して、接続ファイバが破断し難く、接続損失の不当な増大もないことが確認された。

本発明の第１の実施形態に係るモードフィールド変換器の概略構成を表す図であり、（ａ）はその要部拡大断面図、（ｂ）は図１（ａ）のＩＢ−ＩＢ線に沿った断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るモードフィールド変換器の概略構成を表す要部拡大断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るモードフィールド変換器の概略構成を表す要部拡大断面図である。 図１（ｂ）に示すモードフィールド変換器の変形例の概略構成を表す断面図であり、（ａ）は第１変形例、（ｂ）は第２変形例、（ｃ）は第３変形例である。 従来のモードフィールド変換器の概略構成を表す断面図であり、（ａ）は第１従来例、（ｂ）は第２従来例である。

符号の説明

Ｘ１〜Ｘ３ モードフィールド変換器
１０ 接続ファイバ
１０ａ 融着接続部
１１ 光ファイバ
１２ 光ファイバ
２０ 第１保持部材
２０ａ 貫通孔
３０ 被覆部材
４０ 第２保持部材
４０ａ 貫通孔
４０ｂ 貫通孔
４０ｃ 連通孔（連通部）
５０ 接着剤

Claims (4)

1. 第１モードフィールド径を有する第１光ファイバと、前記第１モードフィールド径とは異なる第２モードフィールド径を有する第２光ファイバとを融着接続してなる接続ファイバと、
   前記接続ファイバにおける融着接続部の第１光ファイバ側を挿入するための貫通孔を有する第１保持部材と、
   前記接続ファイバにおける融着接続部の第２光ファイバ側を挿入するための第１貫通孔、前記第１保持部材を挿入するための第２貫通孔、および、前記融着接続部が位置し前記第１貫通孔と前記第２貫通孔とを連通するための連通部を有する第２保持部材と、を備えることを特徴とする、モードフィールド変換器。
2. 第１光ファイバと第２光ファイバとを融着接続してなる接続ファイバと、
   前記接続ファイバにおける融着接続部の第１光ファイバ側を挿入するための貫通孔を有する第１保持部材と、
   前記接続ファイバにおける融着接続部の第２光ファイバ側を挿入するための第１貫通孔、前記第１保持部材を挿入するための第２貫通孔、および、前記第１貫通孔と前記第２貫通孔との間に、前記接続ファイバの軸心に直交する断面における空間領域が該第１貫通孔よりも大きい、前記融着接続部の収容空間が形成されている第２保持部材と、を備えることを特徴とする、モードフィールド変換器。
3. 前記第１保持部材は、その貫通孔の軸心に対して垂直な断面において、該貫通孔を規定する部位が該部位全体の５０％以下となるように構成される複数の部材からなる、請求項１または２に記載のモードフィールド変換器。
4. 前記連通部には接着剤が充填されている、請求項１から３のいずれか一つに記載のモードフィールド変換器。

Images