JP2011022540A - Multi-core connection structure of optical fiber and method of manufacturing the same - Google Patents

Multi-core connection structure of optical fiber and method of manufacturing the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-core connection structure of an optical fiber which is obtained by a simple process and prevents leakage of light from the side face of a connection part. <P>SOLUTION: The multi-core connection structure 100 of the optical fiber is configured in such a manner that the end parts of a plurality of optical fibers 111 are bundled by a pipe member 120 and integrally fused to form a connecting part 130, each of the optical fibers 111 including a core 111a having a relatively high refractive index and a clad having a relatively low refractive index and coating the core. The pipe member 120 has a layer having a refractive index lower than that of the core 111a of the plurality of optical fibers 111. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は光ファイバの多芯結合構造及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an optical fiber multi-core coupling structure and a method for manufacturing the same.

複数の光源からの光を集めて出射する光デバイスとして、複数の光ファイバの一端部を溶融一体化して結合部を構成した光コンバイナが知られている。   As an optical device that collects and emits light from a plurality of light sources, an optical combiner in which one end portions of a plurality of optical fibers are fused and integrated to form a coupling portion is known.

例えば、特許文献1には、多孔キャピラリの各孔に光ファイバを挿入して溶融一体化することにより結合部を構成した光コンバイナが開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses an optical combiner in which a coupling portion is configured by inserting an optical fiber into each hole of a porous capillary and melting and integrating the holes.

特開2007−165822号公報JP 2007-165822 A

ところで、光コンバイナにおいて、結合部を形成加工する際、光ファイバのコア及びクラッドの構造の崩れ、それによってクラッドが薄肉化した部分が生じると、コアからの光の漏れが生じ易くなり、かかる漏れ光が結合部の側面から出射することにより光ファイバ心線の被覆層や周辺の接着剤が熱により損傷を受けるという問題がある。   By the way, in the optical combiner, when the coupling portion is formed and processed, if the structure of the core and the cladding of the optical fiber collapses, and thus a thinned portion of the cladding is generated, the leakage of light from the core is likely to occur. There is a problem that the coating layer of the optical fiber core wire and the surrounding adhesive are damaged by heat when the light is emitted from the side surface of the coupling portion.

これに対して、厚肉のクラッドを有する光ファイバを用いることが考えられるが、その場合、結合部の端面に露出するコアの占有面積が小さくなってしまうというデメリットが生じる。   On the other hand, it is conceivable to use an optical fiber having a thick cladding, but in this case, there is a demerit that the occupied area of the core exposed on the end face of the coupling portion is reduced.

また、上記特許文献1に開示された光コンバイナの場合には、多孔キャピラリの各孔に光ファイバを挿入した状態でそれらを溶融一体化させるので、光ファイバのコア及びクラッドの構造の崩れが少なく、そのためコアからの光の漏れも生じにくい。しかしながら、石英に穿孔して多孔キャピラリを形成加工するのは非常に困難である。   Further, in the case of the optical combiner disclosed in Patent Document 1, since the optical fibers are melted and integrated in a state where the optical fibers are inserted into the holes of the perforated capillary, the structure of the core and the clad of the optical fiber is less distorted. Therefore, light leakage from the core hardly occurs. However, it is very difficult to form a porous capillary by drilling in quartz.

本発明の課題は、結合部の側面からの光の漏れを抑制することができ、しかも簡単な加工で得ることができる光ファイバの多芯結合構造を提供することである。   An object of the present invention is to provide an optical fiber multi-core coupling structure that can suppress light leakage from the side surface of the coupling portion and can be obtained by simple processing.

本発明は、各々、相対的に高屈折率であるコアとそれを被覆する相対的に低屈折率であるクラッドとを有する複数の光ファイバの一端部がパイプ材によって束ねられ、それらが溶融一体化して結合部が構成された光ファイバの多芯結合構造であって、
上記パイプ材は、上記複数の光ファイバのコアよりも屈折率が低い層を有する。
In the present invention, one end portions of a plurality of optical fibers each having a core having a relatively high refractive index and a clad having a relatively low refractive index covering the core are bundled by a pipe material, and these are fused together. An optical fiber multi-core coupling structure in which a coupling portion is configured,
The pipe material has a layer having a refractive index lower than that of the cores of the plurality of optical fibers.

本発明は、各々、相対的に高屈折率であるコアとそれを被覆する相対的に低屈折率であるクラッドとを有する複数の光ファイバの一端部をパイプ材によって束ね、それらを溶融一体化させて結合部を形成する光ファイバの多芯結合構造の製造方法であって、
上記パイプ材は、上記複数の光ファイバのコアよりも屈折率が低い層を有する。
In the present invention, one end portions of a plurality of optical fibers each having a core having a relatively high refractive index and a clad having a relatively low refractive index covering the core are bundled by a pipe material, and they are fused and integrated. A method of manufacturing a multi-core coupling structure of optical fibers that forms a coupling portion,
The pipe material has a layer having a refractive index lower than that of the cores of the plurality of optical fibers.

本発明によれば、光ファイバのコアよりも屈折率が低い層を有するパイプ材を用い、それによって複数の光ファイバの一端部を束ね、それらを溶融一体化して結合部を形成するといった簡単な加工により製造することができ、また、パイプ材が光ファイバのコアよりも屈折率が低い層を有し、それによる光の閉じ込め作用により結合部の側面からの光の漏れを抑制することができる。   According to the present invention, a pipe material having a layer having a refractive index lower than that of the core of the optical fiber is used, whereby one end portions of a plurality of optical fibers are bundled and melted and integrated to form a coupling portion. It can be manufactured by processing, and the pipe material has a layer having a refractive index lower than that of the core of the optical fiber, so that light leakage from the side surface of the coupling portion can be suppressed by the light confinement action. .

実施形態の光コンバイナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the optical combiner of embodiment. 光ファイバ心線を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an optical fiber core wire. 結合部の端面の正面図である。It is a front view of the end surface of a joint part. (a)〜(d)はパイプ材の横断面図である。(A)-(d) is a cross-sectional view of a pipe material. (a)〜(d)は図4(a)〜(d)にそれぞれ対応するモード結合部の端面の正面図である。(A)-(d) is a front view of the end surface of the mode coupling | bond part corresponding to Fig.4 (a)-(d), respectively. 光コンバイナの製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of an optical combiner.

以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments will be described in detail based on the drawings.

図1は、本実施形態に係る光ファイバの多芯結合構造を有する光コンバイナ100を示す。本実施形態の光コンバイナ100は、例えば、複数のレーザー発振器等からのレーザー光を集めて出射するために用いられる光デバイスである。   FIG. 1 shows an optical combiner 100 having an optical fiber multi-core coupling structure according to this embodiment. The optical combiner 100 of this embodiment is an optical device used for collecting and emitting laser light from, for example, a plurality of laser oscillators.

本実施形態の光コンバイナ100は複数の光ファイバ心線110を備えている。光ファイバ心線110の本数は例えば3〜37本である(図1では7本)。   The optical combiner 100 of this embodiment includes a plurality of optical fiber cores 110. The number of optical fiber cores 110 is, for example, 3 to 37 (seven in FIG. 1).

図2は光ファイバ心線110を示す。   FIG. 2 shows an optical fiber core wire 110.

複数の光ファイバ心線110は、同一の光ファイバ心線110で構成されていてもよく、また、異なる光ファイバ心線110が混在して構成されていてもよい。複数の光ファイバ心線110のそれぞれは、光ファイバ111が被覆層112で被覆された構成を有する。光ファイバ心線110は、例えば、心線長が500〜5000mm、及び心線径が250〜600μmである。   The plurality of optical fiber cores 110 may be configured by the same optical fiber core 110, or may be configured by mixing different optical fiber cores 110. Each of the plurality of optical fiber cores 110 has a configuration in which an optical fiber 111 is covered with a coating layer 112. The optical fiber core wire 110 has, for example, a core wire length of 500 to 5000 mm and a core wire diameter of 250 to 600 μm.

光ファイバ111は、ファイバ中心に設けられたコア111aとそれを被覆するように同心状に設けられたクラッド111bとを有する。クラッド111bにはコア111aを囲うように、各々、コア111aに沿って延びる複数の細孔が形成されていてもよい。光ファイバ111のファイバ径は例えば125〜450μmである。   The optical fiber 111 includes a core 111a provided at the center of the fiber and a clad 111b provided concentrically so as to cover the core 111a. A plurality of pores each extending along the core 111a may be formed in the clad 111b so as to surround the core 111a. The fiber diameter of the optical fiber 111 is, for example, 125 to 450 μm.

コア111aは、石英で形成されていてもよく、また、アクリル樹脂等の樹脂で形成されていてもよい。石英製のコア111aは、屈折率を高めるゲルマニウム(Ge)等のドーパントがドープされていてもよいが、ドーパントがドープされていないノンドープ石英であることが好ましい。コア111aの軟化温度は例えば1600〜1700℃である。コア111aは、相対的に高屈折率であって、例えば波長0.975μmの光に対して約1.447である。コア径は例えば100〜400μmである。   The core 111a may be made of quartz, or may be made of a resin such as an acrylic resin. The quartz core 111a may be doped with a dopant such as germanium (Ge) that increases the refractive index, but is preferably non-doped quartz that is not doped with a dopant. The softening temperature of the core 111a is 1600-1700 degreeC, for example. The core 111a has a relatively high refractive index, for example, about 1.447 for light with a wavelength of 0.975 μm. The core diameter is, for example, 100 to 400 μm.

クラッド111bは、石英で形成されていてもよく、また、アクリル系の紫外線硬化型樹脂等の樹脂で形成されていてもよい。石英製のクラッド111bは、ドーパントがドープされていないノンドープ石英であってもよく、また、屈折率を低めるフッ素(F)やホウ素(B)等のドーパントがドープされていてもよい。クラッド111bの軟化温度は例えば1400〜1600℃である。クラッド111bは、相対的に低屈折率であって、コア111aより屈折率が低く、例えば波長0.975μmの光に対して約1.404である。クラッド111bの厚さは例えば50〜200μmである。   The clad 111b may be formed of quartz, or may be formed of a resin such as an acrylic ultraviolet curable resin. The quartz clad 111b may be non-doped quartz that is not doped with a dopant, or may be doped with a dopant such as fluorine (F) or boron (B) that lowers the refractive index. The softening temperature of the clad 111b is, for example, 1400 to 1600 ° C. The clad 111b has a relatively low refractive index and a refractive index lower than that of the core 111a. For example, the clad 111b has a refractive index of about 1.404 with respect to light having a wavelength of 0.975 μm. The thickness of the clad 111b is, for example, 50 to 200 μm.

被覆層112は例えば光硬化型樹脂で形成されており、その厚さは例えば50〜200μmである。   The covering layer 112 is made of, for example, a photocurable resin and has a thickness of, for example, 50 to 200 μm.

本実施形態の光コンバイナ100は、図3に示すように、複数の光ファイバ心線110の一端部において、各々、被覆層112が剥がされた複数の光ファイバ111がパイプ材120によって束ねられ、それらが溶融一体化して形成された結合部130が構成されている。なお、複数の光ファイバ111は基本的にはマルチモードファイバであるが、結合部130で中央に配置される光ファイバ111は、マルチモードファイバであってもよく、また、シングルモードファイバであってもよい。   As shown in FIG. 3, in the optical combiner 100 of the present embodiment, a plurality of optical fibers 111 from which the coating layers 112 are peeled off are bundled by pipe members 120 at one end portions of the plurality of optical fiber core wires 110. A joint 130 is formed by melting and integrating them. The plurality of optical fibers 111 are basically multimode fibers. However, the optical fiber 111 disposed in the center of the coupling unit 130 may be a multimode fiber or a single mode fiber. Also good.

パイプ材120は、石英で形成されていてもよく、また、アクリル樹脂等の樹脂で形成されていてもよいが、光ファイバ111と同一の材質で形成されていることが好ましい。パイプ材120は、例えば、長さが10〜50mm、外径が450〜1800mm、及び内径が400〜1400mmである。   The pipe material 120 may be made of quartz or may be made of a resin such as acrylic resin, but is preferably made of the same material as the optical fiber 111. For example, the pipe member 120 has a length of 10 to 50 mm, an outer diameter of 450 to 1800 mm, and an inner diameter of 400 to 1400 mm.

パイプ材120は、複数の光ファイバ111のコア111aよりも屈折率が低い層を有する。具体的には、例えばコア111aを形成する材料がドーパントがドープされていない純粋石英の場合、パイプ材120は、図4(a)に示すように、フッ素(F)やホウ素(B)等の屈折率を低くするドーパントがドープされた石英で形成されたドープ低屈折率層121のみで構成されていてもよく、また、図4(b)、(c)、及び(d)にそれぞれ示すように、かかるドーパントがドープされた石英で形成された内層、中間層、又は外層のドープ低屈折率層121とそれ以外のノンドープ高屈折率層122とを有して構成されていてもよい。ドープ低屈折率層121の軟化温度は例えば1400〜1600℃であり、ノンドープ高屈折率層122の軟化温度は例えば1600〜1700℃である。ドープ低屈折率層121の屈折率は例えば波長0.975μmの光に対して約1.404であり、ノンドープ高屈折率層122の屈折率は例えば波長0.975μmの光に対して約1.447である。結合部130は、複数の光ファイバ111がパイプ材120内で最密状に束ねられて溶融一体化していることが好ましいが、パイプ材120内でファイバ間に間隔を有して束ねられて溶融一体化したものであってもよい。結合部130は、均一な太さに形成されていてもよく、また、被接続先の形状に対応するように端部に向かって先細り状に形成されていてもよい。結合部130は、例えば、長さが5〜30mm、及び外径が400〜1400μmである。   The pipe material 120 includes a layer having a refractive index lower than that of the cores 111 a of the plurality of optical fibers 111. Specifically, for example, when the material forming the core 111a is pure quartz not doped with a dopant, the pipe member 120 is made of fluorine (F), boron (B), or the like as shown in FIG. 4 (b), (c), and (d), respectively, may be configured by only the doped low-refractive index layer 121 formed of quartz doped with a dopant that lowers the refractive index. In addition, an inner layer, an intermediate layer, or an outer layer of the doped low refractive index layer 121 formed of quartz doped with such a dopant and the other non-doped high refractive index layer 122 may be used. The softening temperature of the doped low refractive index layer 121 is, for example, 1400 to 1600 ° C., and the softening temperature of the non-doped high refractive index layer 122 is, for example, 1600 to 1700 ° C. The refractive index of the doped low refractive index layer 121 is, for example, about 1.404 for light having a wavelength of 0.975 μm, and the refractive index of the non-doped high refractive index layer 122 is, for example, about 1.75 for light having a wavelength of 0.975 μm. 447. In the coupling unit 130, it is preferable that a plurality of optical fibers 111 are bundled in the pipe material 120 in a close-packed manner and fused and integrated. However, in the pipe material 120, the fibers are bundled with a gap between the fibers and melted. It may be integrated. The coupling portion 130 may be formed to have a uniform thickness, or may be tapered toward the end portion so as to correspond to the shape of the connection destination. For example, the coupling part 130 has a length of 5 to 30 mm and an outer diameter of 400 to 1400 μm.

図4(a)に示すドープ低屈折率層121のみで構成されたパイプ材120の場合には、結合部130は、図5(a)に示すように、複数の光ファイバ111のクラッド111b同士が結合したクラッド結合部131内に相互に間隔をおいて複数のコア111aが配設され、そして、それらを被覆するようにパイプ材120による低屈折率層132が設けられた構成となる。低屈折率層132の厚さは例えば25〜200μmである。   In the case of the pipe member 120 composed only of the doped low-refractive index layer 121 shown in FIG. 4A, the coupling portion 130 includes the clads 111b of the plurality of optical fibers 111, as shown in FIG. A plurality of cores 111a are arranged in the clad coupling part 131 where the two are coupled to each other at intervals, and a low refractive index layer 132 made of the pipe material 120 is provided so as to cover them. The thickness of the low refractive index layer 132 is, for example, 25 to 200 μm.

図4(b)に示す内層がドープ低屈折率層121で且つその外側の外層がノンドープ高屈折率層122に構成されたパイプ材120の場合には、結合部130は、図5(b)に示すように、複数の光ファイバ111のクラッド111b同士が結合したクラッド結合部131内に相互に間隔をおいて複数のコア111aが配設され、そして、それらを被覆するようにパイプ材120の内周側部分である内層による低屈折率層132が設けられ、さらにそれを被覆するようにパイプ材120の外周側部分である外層によるサポート層133が設けられた構成となる。低屈折率層132の厚さは例えば5〜100μmである。   In the case of the pipe member 120 in which the inner layer shown in FIG. 4B is a doped low-refractive index layer 121 and the outer layer outside thereof is a non-doped high-refractive index layer 122, the coupling portion 130 is formed as shown in FIG. As shown in FIG. 2, a plurality of cores 111a are disposed at intervals in a clad coupling portion 131 in which clads 111b of a plurality of optical fibers 111 are coupled to each other, and the pipe material 120 is covered so as to cover them. The low refractive index layer 132 is provided by the inner layer that is the inner peripheral side portion, and the support layer 133 is provided by the outer layer that is the outer peripheral side portion of the pipe material 120 so as to cover it. The thickness of the low refractive index layer 132 is, for example, 5 to 100 μm.

図4(c)に示す中間層がドープ低屈折率層121で且つその内側の内層及び外側の外層がノンドープ高屈折率層122に構成されたパイプ材120の場合には、結合部130は、図5(c)に示すように、複数の光ファイバ111のクラッド111b同士が結合したクラッド結合部131内に相互に間隔をおいて複数のコア111aが配設され、そして、それらを被覆するようにパイプ材120の内周側部分である内層によるノンドープ中間層134が設けられ、また、それを被覆するようにパイプ材120の中間層による低屈折率層132が設けられ、さらにそれを被覆するようにパイプ材120の外周側部分である外層によるサポート層133が設けられた構成となる。低屈折率層132の厚さは例えば5〜100μmである。   In the case of the pipe member 120 in which the intermediate layer shown in FIG. 4C is the doped low-refractive index layer 121 and the inner layer and the outer layer outside thereof are configured as the non-doped high-refractive index layer 122, As shown in FIG. 5 (c), a plurality of cores 111a are disposed at intervals in a clad coupling part 131 in which clads 111b of a plurality of optical fibers 111 are coupled to each other so as to cover them. Is provided with a non-doped intermediate layer 134 by an inner layer which is an inner peripheral side portion of the pipe material 120, and a low refractive index layer 132 by an intermediate layer of the pipe material 120 is provided so as to cover it. In this way, the support layer 133 is provided by the outer layer which is the outer peripheral side portion of the pipe material 120. The thickness of the low refractive index layer 132 is, for example, 5 to 100 μm.

図4(d)に示す内層がノンドープ部分122で且つその外側の外層がドープ部分121に構成されたパイプ材120の場合には、結合部130は、図5(d)に示すように、複数の光ファイバ111のクラッド111b同士が結合したクラッド結合部131内に相互に間隔をおいて複数のコア111aが配設され、そして、それらを被覆するようにパイプ材120の内周側部分である内層によるノンドープ中間層134が設けられ、さらにそれを被覆するようにパイプ材120の外周側部分である外層による低屈折率層132が設けられた構成となる。低屈折率層132の厚さは例えば5〜100μmである。   In the case of the pipe member 120 in which the inner layer shown in FIG. 4 (d) is the non-doped portion 122 and the outer layer outside thereof is the doped portion 121, a plurality of coupling portions 130 are formed as shown in FIG. 5 (d). A plurality of cores 111a are disposed in the clad coupling portion 131 where the clads 111b of the optical fiber 111 are coupled to each other, and are the inner peripheral side portions of the pipe member 120 so as to cover them. A non-doped intermediate layer 134 is provided as an inner layer, and a low refractive index layer 132 is provided as an outer layer which is an outer peripheral side portion of the pipe material 120 so as to cover it. The thickness of the low refractive index layer 132 is, for example, 5 to 100 μm.

以上の本実施形態の光コンバイナ100の構成において、パイプ材120自体又はその内周側部分である内層の軟化温度は複数の光ファイバ111のクラッド111bの軟化温度以下であることが好ましい。かかる構成によれば、溶融加工時に、クラッド111bよりも早く溶融したパイプ材120又はその内周側部分である内層が光ファイバ111間の空隙に流れ込み、それによって光ファイバ111のコア111a及びクラッド111bの構造の崩れを抑制することができる。従って、光ファイバ111間での光の移行を抑制することができ、例えばレンズ系に出射するときの出射パターンにムラが生じるのを抑制することができる。   In the configuration of the optical combiner 100 of the present embodiment described above, the softening temperature of the pipe material 120 itself or the inner layer that is the inner peripheral side portion thereof is preferably equal to or lower than the softening temperature of the clad 111b of the plurality of optical fibers 111. According to such a configuration, the pipe material 120 melted earlier than the clad 111b or the inner layer, which is the inner peripheral portion thereof, flows into the gap between the optical fibers 111 during the melt processing, thereby the core 111a and the clad 111b of the optical fiber 111. The collapse of the structure can be suppressed. Therefore, the movement of light between the optical fibers 111 can be suppressed, and for example, the occurrence of unevenness in the emission pattern when emitted to the lens system can be suppressed.

パイプ材120自体又はその内周側部分である内層は、複数の光ファイバ111のクラッド111bと屈折率が同一であることが好ましく、また、複数の光ファイバ111のクラッド111bと同一の材料で形成されていてもよい。   The pipe material 120 itself or the inner layer which is the inner peripheral side portion thereof preferably has the same refractive index as the clad 111b of the plurality of optical fibers 111, and is formed of the same material as the clad 111b of the plurality of optical fibers 111. May be.

また、パイプ材120自体又はその外周側部分である外層は、パイプ材120のその他の部分並びに複数の光ファイバ111のコア111a及びクラッド111bよりも軟化温度が高いことが好ましい。かかる構成によれば、溶融加工時に、パイプ材120又はその外周側部分である外層が最も溶融しにくく、それによってパイプ材120の外形を保形した状態で結合部130を形成することができる。   Moreover, it is preferable that the pipe material 120 itself or the outer layer that is the outer peripheral side portion thereof has a softening temperature higher than the other portions of the pipe material 120 and the cores 111 a and the clads 111 b of the plurality of optical fibers 111. According to such a configuration, the pipe member 120 or the outer layer which is the outer peripheral side portion thereof is most difficult to melt at the time of melting processing, whereby the joint portion 130 can be formed in a state in which the outer shape of the pipe member 120 is retained.

以上の本実施形態の光コンバイナ100は、複数の光ファイバ111に光源或いはファイバレーザ等から光を入射し、それを伝搬して結合部130から出射する用途で用いることができるが、結合部130に光源から光を入射し、それを伝搬して複数の光ファイバ111から分配して出射する用途でも用いることができる。   The optical combiner 100 of the present embodiment described above can be used for a purpose in which light is incident on a plurality of optical fibers 111 from a light source or a fiber laser, and is propagated and emitted from the coupling unit 130. It can also be used in applications where light is incident on the light source, propagated, distributed from the plurality of optical fibers 111, and emitted.

本実施形態の光コンバイナ100は、複数の光ファイバ心線110の一端部において被覆層112を剥がし、図6に示すように、複数の光ファイバ111の一端部をパイプ材120によって束ね、それらを加熱して溶融一体化させて結合部130を形成し、そして、その部分を劈開して端面を形成すると共にその端面を研磨することにより製造することができる。このとき、パイプ材120内には空隙が形成されないようにすることが好ましく、そのために、光ファイバ111を最密充填状に設けることが好ましく、ファイバ間の隙間にクラッド111bと同一材質の充填材を設けてもよい。また、パイプ材120内を減圧することが好ましく、その圧力は例えば0.01〜0.1MPaである。加熱手段としては、例えばトーチや炭酸ガスレーザー等が挙げられる。加熱温度は、光ファイバ111及びパイプ材120の材質等にもよるが、例えば1400〜1800℃である。パイプ材120自体又はその外周側部分である外層の軟化温度がパイプ材120のその他の部分並びに複数の光ファイバ111のコア111a及びクラッド111bの軟化温度よりも高い場合には、パイプ材120の外形を保形した状態で結合部130を形成する観点から、加熱温度を前者と後者の中間の温度とすることが好ましい。   The optical combiner 100 of the present embodiment peels the coating layer 112 at one end of the plurality of optical fiber cores 110, and bundles one end of the plurality of optical fibers 111 with a pipe member 120 as shown in FIG. It can be manufactured by heating and fusing to form the joint 130, and cleaving the part to form an end face and polishing the end face. At this time, it is preferable not to form a gap in the pipe material 120. For this reason, it is preferable to provide the optical fiber 111 in a close-packed configuration, and a filler made of the same material as that of the clad 111b in the gap between the fibers. May be provided. Moreover, it is preferable to depressurize the inside of the pipe material 120, and the pressure is 0.01-0.1 MPa, for example. Examples of the heating means include a torch and a carbon dioxide laser. The heating temperature is, for example, 1400 to 1800 ° C. although it depends on the material of the optical fiber 111 and the pipe material 120. When the softening temperature of the pipe material 120 itself or the outer layer that is the outer peripheral side portion thereof is higher than the softening temperatures of the other portions of the pipe material 120 and the cores 111a and clads 111b of the plurality of optical fibers 111, the outer shape of the pipe material 120 From the viewpoint of forming the coupling portion 130 in a state where the shape is maintained, the heating temperature is preferably set to a temperature intermediate between the former and the latter.

以上の構成の本実施形態の光コンバイナ100によれば、光ファイバ111のコア111aよりも屈折率が低い層を有するパイプ材120を用い、それによって複数の光ファイバ111の一端部を束ね、それらを溶融一体化して結合部130を形成するといった簡単な加工により製造することができ、また、パイプ材120が光ファイバ111のコア111aよりも屈折率が低い層を有し、それによる光の閉じ込め作用により結合部130の側面からの光の漏れを抑制することができる。   According to the optical combiner 100 of the present embodiment having the above configuration, the pipe material 120 having a layer having a refractive index lower than that of the core 111a of the optical fiber 111 is used, thereby bundling one end portions of the plurality of optical fibers 111. And the pipe member 120 has a layer having a refractive index lower than that of the core 111a of the optical fiber 111, thereby confining light. By the action, leakage of light from the side surface of the coupling portion 130 can be suppressed.

なお、本実施形態では、一端部に結合部を有する耐光コンバイナ100を例としたが、特にこれに限定されるものではなく、両端部に結合部を有する耐熱バンドル等であってもよい。   In the present embodiment, the light-proof combiner 100 having the coupling portion at one end is taken as an example, but the present invention is not particularly limited thereto, and may be a heat-resistant bundle having the coupling portion at both ends.

また、本実施形態では結合部130を出射端としたが、特にこれに限定されるものではなく、結合部130を出射端に他の光ファイバ心線が接続された構成であってもよく、また、純粋石英等の単一材からなるロッド材を接続すれば光結合デバイスを構成することもできる。   In the present embodiment, the coupling portion 130 is the exit end. However, the present invention is not particularly limited to this, and the coupling portion 130 may have a configuration in which another optical fiber core wire is connected to the exit end. Further, an optical coupling device can be configured by connecting a rod material made of a single material such as pure quartz.

本発明は光ファイバの多芯結合構造及びその製造方法について有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for an optical fiber multi-core coupling structure and a manufacturing method thereof.

100 光コンバイナ(光ファイバの多芯結合構造)
110 光ファイバ心線
111 光ファイバ
111a コア
111b クラッド
112 被覆層
120 パイプ材
121 ドープ低屈折率層
122 ノンドープ高屈折率層
130 結合部
131 クラッド結合部
132 低屈折率層
133 サポート層
134 ノンドープ中間層
100 Optical combiner (optical fiber multi-core coupling structure)
110 Optical fiber core wire 111 Optical fiber 111a Core 111b Clad 112 Coating layer 120 Pipe material 121 Doped low refractive index layer
122 non-doped high refractive index layer 130 coupling portion 131 clad coupling portion 132 low refractive index layer 133 support layer 134 non-doped intermediate layer

Claims (5)

各々、相対的に高屈折率であるコアとそれを被覆する相対的に低屈折率であるクラッドとを有する複数の光ファイバの一端部がパイプ材によって束ねられ、それらが溶融一体化して結合部が構成された光ファイバの多芯結合構造であって、
上記パイプ材は、上記複数の光ファイバのコアよりも屈折率が低い層を有する光ファイバの多芯結合構造。
One end portions of a plurality of optical fibers each having a core having a relatively high refractive index and a clad having a relatively low refractive index covering the core are bundled by a pipe material, and they are fused and integrated to form a coupling portion. Is a multi-core coupling structure of optical fibers,
The pipe material is a multi-core coupling structure of optical fibers having a layer whose refractive index is lower than that of the cores of the plurality of optical fibers.
請求項1に記載された光ファイバの多芯結合構造において、
上記パイプ材の少なくとも内周側部分の軟化温度が上記複数の光ファイバのクラッドの軟化温度以下である光ファイバの多芯結合構造。
In the multi-fiber coupling structure of an optical fiber according to claim 1,
An optical fiber multi-core coupling structure in which a softening temperature of at least an inner peripheral side portion of the pipe material is equal to or lower than a softening temperature of a clad of the plurality of optical fibers.
請求項1又は2のいずれかに記載された光ファイバの多芯結合構造において、
上記パイプ材の少なくとも外周側部分は、該パイプ材のその他の部分並びに上記複数の光ファイバのコア及びクラッドよりも軟化温度が高い光ファイバの多芯結合構造。
In the multi-core coupling structure of an optical fiber according to any one of claims 1 and 2,
An optical fiber multi-core coupling structure in which at least an outer peripheral side portion of the pipe material has a softening temperature higher than other portions of the pipe material and the cores and clads of the plurality of optical fibers.
各々、相対的に高屈折率であるコアとそれを被覆する相対的に低屈折率であるクラッドとを有する複数の光ファイバの一端部をパイプ材によって束ね、それらを溶融一体化させて結合部を形成する光ファイバの多芯結合構造の製造方法であって、
上記パイプ材は、上記複数の光ファイバのコアよりも屈折率が低い層を有する光ファイバの多芯結合構造の製造方法。
One end portions of a plurality of optical fibers each having a core having a relatively high refractive index and a clad having a relatively low refractive index covering the core are bundled by a pipe material, and they are fused and integrated to form a coupling portion. A manufacturing method of a multi-core coupling structure of optical fibers forming
The said pipe material is a manufacturing method of the multi-core coupling structure of the optical fiber which has a layer whose refractive index is lower than the core of said some optical fiber.
請求項4に記載された光ファイバの多芯結合構造の製造方法において、
上記光ファイバの一端部をパイプ材によって束ねた部分を溶融させる際に、パイプ材内を減圧する光ファイバの多芯結合構造の製造方法。
In the manufacturing method of the multi-fiber coupling structure of the optical fiber according to claim 4,
A method of manufacturing an optical fiber multi-core coupling structure in which the inside of a pipe material is depressurized when a portion where one end of the optical fiber is bundled with a pipe material is melted.
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