JP2517550B2 - 受動繊維光学素子 - Google Patents

受動繊維光学素子

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    • G02B6/3863—Details of mounting fibres in ferrules; Assembly methods; Manufacture fabricated by using polishing techniques

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、それぞれがコアガラスの心線と、該コアガ
ラスよりも屈折率の低いクラッドガラスのクラッドと、
外側コーティングとを有する少なくとも２本の光ファイ
バを含んでなる受動繊維光学素子に関し、該光学素子
は、各ファイバの一部分を外側コーティングの除去によ
って該ファイバの一端から所定長さに亘って露出させ、
ファイバの該露出部分をエッチング処理に付して各ファ
イバのエッチングされた部分の一部を円錐形状となし、
その後、ファイバがそれらの長さの一部分に沿って互い
に接触するよう並列した状態で上記エッチングした箇所
をファイバのコアガラスよりも屈折率の低いガラス管中
に配置し、熱を加えることによってガラス管をファイバ
に融着せしめ且つファイバをそれらの露出部分で互いに
融着し、該融着ファイバ束に研摩端面を付与することに
よって製造される。
繊維光学素子の製造法は、例えば米国特許第4291940
号および欧州特許出願第0123396号から公知である。こ
の公知方法は更に詳しくは、熱加工法、所謂融着双円錐
テーパー技法による結合器の製造法に関し、該方法にお
いては、２本のファイバを撚り合わせ、次いで加熱し、
対称的双円錐形状を具えた結合器が得られるような方法
で引き伸ばす。この方法においては、ファイバの損傷お
よびファイバコアの変形の危険性が可成り高い。この方
法は所定の素子の製造法として好適であるに過ぎず、容
易に再現し得ず、また量産用としては適当ではない。更
に、ファイバの１本から光結合器の片側に入る信号は他
のファイバの中に均一に分布せずに、主として元のファ
イバ中に集中したままとなる。
序文に述べた方法は、英国特許出願第1427539号から
公知である。この方法においては、ファイバを撚らずに
ファイバを挿入したガラス管を共に引き伸ばして、ファ
イバ間の間隙が消滅したテーパー帯域を与える。上記の
帯域におけるテーパー部の存在は、端面の直径が、それ
を該帯域の長さに沿った適宜な距離に位置させることに
よって選択されなければならないことを意味する。処理
すべきファイバの心径が50μｍ以下であることを考慮す
れば、端面の正確な直径を小さい交差内に選択すること
は困難であろう。テーパー角度は数個のパラメータによ
って決まり、ファイバ束毎に変化する。
本発明は、融通性に富み、異なった型式の素子を経済
的な方式で且つ要求する精度を以って大量生産し得る受
動繊維光学素子を提供することを目的とする。
本発明によれば、この目的は主として、それぞれコア
ガラスの心線と、該コアガラスよりも屈折率の低いクラ
ッドガラスのクラッドと、外側コーティングとを有する
少なくとも２本の光ファイバと、それら光ファイバの一
端において各コアガラスが並列状態で一体的に融着して
形成されたファイバヘッドを含んでなる受動繊維光学素
子において、上記ファイバヘッドは、回転対称に配置さ
れた互いに等しい扇形横断面形状の少なくとも２個のコ
アセグメントを含む円形横断面の融着コアと、上記コア
ガラスよりも屈折率の低いクラッドガラスよりなる共通
の被覆と、該ファイバヘッドの長軸に垂直な仕上げ端面
とを有してなり、上記融着コアの円形横断面は上記仕上
げ端面からファイバヘッドの所定長さに亙って前記光フ
ァイバのコアの心線径と実質的に等しい直径を有するこ
とを特徴とする受動繊維光学素子によって達成される。
本発明の光学素子は、以下のようにして製造すること
ができる。
イ） 前記エッチング処理によって、各ファイバの円錐
形状を与えると共に該円錐部分の細い端に連接する円柱
状端部を与え、 ロ） 前記管が一端を封止した毛細管であり、該管と、
その中に挿入したファイバの少なくとも円柱状端部とを
熱によって軟化するとともに、管を減圧してその管壁を
ファイバに向かって潰し、一方、表面張力の作用の下に
円形横断面を保ちつつ、ファイバの前記端部を扇形横断
面にそれぞれセグメント変形せしめてファイバ間の間隙
を消滅させ、ファイバのこれらのセグメントを一纏めに
して円形横断面を与え、管と共に円形横断面の固体ロッ
ドを形成し、前記管をファイバの前記端部に熱によって
融着し、 ハ） 前記ロッドの封止端を取り除いてロッド上にファ
イバの前記端部の端が露出する端面を形成し、ファイバ
の前記端部のエッチングを、前記変形後の前記端部の円
形横断面の直径が単一ファイバの心線直径と実質的に同
等となるようになし、 ニ） 前記端面を最終的に研摩および仕上げ処理に付
し、終局的に融着ファイバヘッドを取得する。
本発明により、異種の素子、例えば、２方向または多
方向分岐器、方向性結合器、伝送および反射式スター結
合器、多重コネクターなど、を要求されるミクロン単位
の精度を以って大量生産方式で且つ比較的安価な方法で
製造することができる。ファイバヘッド自体で繊維光学
素子を構成することができまたは、単一ファイバ若しく
は他の同一あるいは類似のファイバヘッドと結合して受
動光ファイバ素子を形成することもできる。その方法の
要素は公知であり制御可能であって、且つ該方法は検査
や検証を行ない易いから、この方法はまた再現性があ
り、自動化に適している。各ファイバの端部は円柱状で
あり、従ってロッドも少なくとも或る長さに亘って円柱
状であり、またそれは所定の直径を有するから、端面に
ついては特別な直径を選択する必要は全くない。端面
は、大きい公差内で、ロッドの円柱部分に沿って位置し
てよい。
ファイバの円柱状端部とエッチングされていないクラ
ッドとの間に位置する円錐状部分のために、融着工程の
際、ファイバ心線の強力にして突然の屈曲は防止され、
融着したファイバヘッド内で融着した円柱状ファイバ端
の、エッチングされていないファイバ部分へ向って漸増
する横断面が得られる。
ファイバを内部に挿入した毛細管は引き伸ばされない
ので、毛細管の壁厚は減少せず、従って端面において融
着ファイバ端は毛細管の壁によって形成された可成り大
きい環状帯域で囲繞され、大きい接合面を提供する。加
熱している間に、毛細管は流動化し、表面張力によって
円形横断面を維持しつつ、真空吸引力と大気圧との作用
下に収縮し、ファイバの端部は収縮した管の中で回転対
称形に変形する。この方法で得られる制御された再現性
は自働生産に必須である。ファイバを損傷する可能性の
ある外力はファイバに対し一切作用しない。本発明にお
いては、ステップインデックス形とグレーデッドインデ
ックス形両方のファイバを、また単一モードおよび多モ
ードファイバをも使用することができる。毛細管は仕上
がった製品においてクラッドとして作用するから、この
管はファイバのコアガラスよりも屈折率の低いガラス、
好ましくはクラッドガラスのそれと同等の屈折率を有す
るガラスで作るべきである。毛細管のガラスは好ましく
はコアガラスよりも若干高い軟化温度を有する。互いに
融着するファイバのコアガラスの好適な軟化温度と好適
な屈折率とを与える石英ガラスの毛細管を使用すること
が好ましい。ファイバの外側コーティングは一般に、例
えば紫外線硬化アクリレートのような合成物質からな
る。融着ファイバ端は、単繊維コアの横断面に実質的に
等しい円形横断面を有するから、例えば分岐器は、ファ
イバヘッドの直径に実質的に等しい内径を有する毛細管
中で、結合すべき単一ファイバを接着することにより簡
単に組立てられる。既知の測定装置においては、ファイ
バヘッドと個々のファイバとは、最大全信号伝送量と出
力口に亘るパワーの均一な分布との間に最良の調和を得
るように、互いに調整し、引続いて結合帯域において、
正しい屈折率の接着剤、例えば紫外線硬化接着剤を加え
る。ファイバ内の該分布を確認し、また場合によって
は、修正した後に、接着剤を硬化させる。終局的に、そ
の組立物を適宜な石英管中に、例えばエポキシ樹脂によ
って封入する。
結合器を組立てるには、ファイバヘッドと融着ファイ
バとの径が同じであるから、前記方法によって取得され
且つ必要なファイバ数を有する２つの融着ファイバヘッ
ドを、それらの端を互いに向かい合わせて結合すること
で足りる。ファイバの円柱状端部のクラッドが完全にエ
ッチングで失なわれているならば、ステップインデック
スファイバを使用したときは、回転対称と完全ミキシン
グを持った無損失結合器が形成され、グレーデッドイン
デックスファイバを用いたときは、回転対称と限られた
量の結合しかできない低損失結合器が得られるが、融着
ファイバの１本からの入力信号は主としてそのファイバ
中に集中したままとなる。
ファイバのクラッドが全部はエッチングで失なわれて
いないならば、ファイバヘッド内でミキシングは全く或
いは実質的に全く生じない。ミキシングが全く起こらな
いならば、結合の度合いは２つのファイバヘッドの相対
的回転により完全に調節することができる。クラッドは
全てがエッチング除去されてはいないので、クラッドガ
ラスの薄いフィルムがファイバヘッド中の成分ファイバ
のコア間に残留する。その結果、コア材料の屈折率はそ
の直接周囲の屈折率よりも大きいままとなり、そのため
低損失が保証される。ファイバヘッド中ではミキシング
は全く或いは実質的に起こらないので、ステップインデ
ックスファイバを用い（且つ出力ファイバヘッドに対向
して位置する入力ファイバヘッドを含んでなる）方向性
結合器における結合比は、ファイバヘッドの一つをその
円柱軸の周りに回転させることによって調節可能であ
る。
クラッドがすっかりエッチング除去されていないグレ
ーデッドインデックスファイバの場合には、結合度はフ
ァイバヘッドの長さによって変化する。そのようなファ
イバを有し（且つ互いに対向して位置する２個のヘッド
を含んでなる）結合器の場合は、結合度はファイバヘッ
ドの１個をその円柱軸の周りに回転させることにより調
節することもできる。しかしながら、グレーデッドイン
デックスファイバ中の不均一な信号分布のために、１個
のヘッドを他のヘッドに対して回転させると、或る回転
位置においては損失が増大する。
クラッドがすっかりは取り除かれていないならば、単
に回転角を大きくすることによって同じ結合比に達する
ことができる。損失は、中心線が一致しないという事実
のために増大する。結合比1:1では、その損失は二方向
分岐器の損失の自乗に等しい。
２個、３個または４個の入力および出力口からなり、
本発明による結合器は、新しい種類の製品を形成する。
ステップインデックスファイバを有するそのような結合
器は無損失であって、グレーデッドインデックスファイ
バを有するものより更に広く使用し得るから、グレーデ
ッドインデックスファイバに代えてステップインデック
スファイバをネットワーク、特に多くの受動繊維光学素
子を必要とする他方のネットワークに使用することによ
って得られる利点は明かである。複数（Ｍ本）の光ファ
イバを有するファイバヘッドを複数（Ｎ本）の光ファイ
バを有するファイバヘッドに連結すると、特殊な性質を
もった素子を生じ、それは繊維光学ネットワークに有用
であり得る。
スター結合器は、前述せる素子系列の延長であり、グ
レーデッドインデックスファイバまたはステップインデ
ックスファイバで構成することができる。ステップイン
デックスファイバを有するスター結合器においては完全
なミキシングが行なわれるから、入力パワーはすべての
ファイバ心線に亘って等しく分布し、従って個々のファ
イバを識別することができない。そのようなスター結合
器においては、例えば２つの多重融着ファイバヘッド
は、それらの端面で、互いに直接結合する。グレーデッ
ドインデックスファイバで構成したスター結合器におい
ては、入力パワーの全ファイバに亘る等しい分布は起こ
らないから、２つのファイバヘッドはミキシングロッド
またはグレーデッドインデックスロッドのような光分配
素子によって互いに結合しなければならない。
本発明によるファイバヘッドは、レーザーパワーを伝
送するのに理想的可能性を提供する。本発明によるファ
イバヘッドを一端に有し且つ多数のステップインデック
スファイバを有し、クラッドがエッチングで全く除かれ
ていて、その自由端が仕上げられて個々のファイバヘッ
ドを形成するファイバ束の使用により、単一レーザーパ
ワーを一度に数個の点で溶接または鑞接するために用い
ることができる。ファイバヘッドにおいて、入力レーザ
ーパワーは、あらゆるファイバが同じ力を出力端子で伝
送するような方法で結合することによって分配される。
更にまた、出力ファイハヘッドの形状は、製作品の形状
に適合させることができる。
本発明の上記実施例においては、互いに融着するファ
イバは狭い公差で且つ規則的な形態の、露出してエッチ
ッグされていないクラッドを以って毛細管中に嵌着して
いるものと仮定している。この仮定は、最大５本までの
ファイバに限られる。６本以上のファイバまたは多数の
ファイバを加工したとすれば、管の中心部に、ファイバ
よりも大きい空間が残るから、ファイバを毛細管中に緻
密に充填することが不可能である。それにも拘らず、そ
れを実施可能とするために、少なくとも６本の光ファイ
バを有する素子からなる本発明の好適な態様は、ファイ
バを毛細管の内周にわたって規則正しく分布させて、毛
細管内の中心に配置した円柱状支持部材によってその位
置に支持し、ファイバをそれらの露出したクラッドで毛
細管の内面に熱的予備処理によって接着し、しかる後支
持部材を除去して管とエッチングしたファイバ端部との
融着を行なうことを特徴とする。毛細管とファイバ端部
との融着時に、中心部の空間はファイバで満たされ、フ
ァイバは扇形横断面にそれぞれ変形して毛細管の内周の
まわりに回転対称形をなして均一に配置される。
生成物が回転対称をもったファイバコアセグメントの
分布を示すことは本発明の本質的特徴である。このこと
は、各セグメントが同じ性質を以って反対の端に迄放射
状に延びていることを意味するので、入力ファイバが如
何に励起されようともまた出力ファイバが如何に測定さ
れようとも、モード効果に全く差異がない。ファイバ全
部に対してエネルギーが均等に分布されるのみならず、
また全ファイバに対してモードスペクトルも同じであ
る。このことはネットワークにおいて下流迄繊維光学素
子を用いることに対する利点である。
本発明のファイバヘッドは、繊維光学素子として、或
いはファイバ束の入力および／または出力端子としての
作用すらもなし得る。既述の実施例において、ファイバ
ヘッドは、異なった複合繊維光学素子の完全な系列に対
する基本的素子として役立つ標準的繊維光学素子を構成
する。
本発明を図面を参照して次の実施例により更に詳細に
説明する。
第1a図に示す光ファイバ１は直径d1のガラスコア３、
直径d2のガラスクラッド５及び直径Ｄの外側保護コーテ
ィング７から成る。クラッド５はコアガラスの屈折率よ
りも低い屈折率を有するガラスで製造される。コーティ
ング７は通常、例えば紫外線硬化性アクリレートのよう
な合成物質から成る。一般に使用される光ファイバの直
径Ｄは250μｍで、クラッド５の直径d2は125μｍ、コア
３の直径d1は50μｍである。ファイバを製造するに当
り、まずコーティング７を各ファイバの一端から数cmの
長さに亘り取り除くが、このことはファイバのかかる部
分をジクロルメタンに浸漬することにより、または火炎
で燃焼することにより実施される。次いで、このように
して露出したファイバの部分を、原径d2のエッチングさ
れていない露出クラッドに隣接する円錐状のエッチング
された中間部11に、更に約1cmの長さにわたる円柱状の
エッチングされた端部９が隣接するような方法でエッチ
ング処理する。製造すべき繊維光学素子の所望の特性に
応じて、クラッド５が円柱状のエッチングされた端部９
で部分的にしか除去されないか又はかかる部分で完全に
除去、すなわちコア３がその原径d1を保持する程度にク
ラッドとコアとの間の界面まで除去するようにエッチン
グ処理を行うことは可能である。
応用面に関し、例えば高々４本のファイバを有する
か、またはグレーデッドインデックスファイバを用いる
分岐器の製造に対しては、コアの一部がエッチングで除
去されて円柱状のエッチングされた端部９の直径d3がコ
ア３の原径d1より小さくなるまでエッチング処理を続行
する。かかる状態を第1b図に示す。エッチング処理を例
えば50％濃度のHF溶液中にファイバを浸漬することによ
り実施する。円錐状のエッチングされた部分11はエッチ
ングの間、ファイバを上下に動かすことにより得られ
る；該運動のストロークは円錐状部11の長さを決定し、
その長さはミリメートルからセンチメートルのオーダー
である。円柱状のエッチングされた端部９の直径d3は、
次いで必要数のファイバの端部を一緒に融着する際、そ
れら全部が単一ファイバのコア３と実質的に等しい形状
および大きさの断面を有するように決定される。
第2a,2b及び2c図は本発明光学素子を製造する方法の
一例を実施するのに必要な毛細管21の製法における連続
工程を示す。毛細管21は石英ガラスのプリフォームから
長管を線引きし、次いでかかる管を毛細管21に細分割す
ることにより得られ、各毛細管の長さはファイバの露出
部分の長さとほぼ同じ長さの約３〜6cmである。該管21
のガラスの屈折率はファイバのコアガラスの屈折率より
低い。
各管21における毛細導管23の直径d4は所要数のファイ
バの露出部分が約10μｍの少量のクリアランスをもって
嵌挿するように選定される。必要な形状精度を考慮し且
つ管21及び最終製品の十分な機械的強度を得るために、
１〜2mmの比較的厚い壁厚を選定する。通常の製品に対
しては、導管23の直径d4は260〜400μｍで、管21の直径
d5は2.5〜6mmである。第2a図に示す管21はその一端に漏
斗形を形成する。漏斗形25はファイバ端の毛細管への挿
入を容易にし、ファイバの外側コーティングを毛細管に
接着する接着面を提供する。
エッチングすることでコアの直径が原径より小さくな
ったファイバを収容するため、さらにファイバ端を最適
に位置させるため、第2b図に示す如く毛細導管23の漏斗
形25から離れた一端に細径部27を設ける。細径部は表面
張力の作用下に加熱し収縮することにより又は延伸する
ことにより得られる。該細径部27はファイバの円柱状の
エッチングされた端部９が嵌合するような直径d6を有す
る。次いで管21を細径部27がある一端で封止する。第2c
図には完成した毛細管21を示す。しかしながら、毛細管
21を細径化し封止する方法は後の段階で行なってもよ
い。
さて、４個の出力口を有する分岐管を製造する方法の
一例を説明する。第3a〜3i図は連続工程を模式的に示す
図である。第3a図はエッチング浴31における４本のファ
イバ１のエッチングを模式的に示す図である。かかる目
的に対し、ファイバ１をホールダー33に固定し、これを
上下動させることができる。第3b図は上記円柱状のエッ
チングされた端部９、円錐状のエッチングされた部分1
1、クラッド５及び外側コーティング７を有する、エッ
チング処理後のファイバ１を示す。この方法で製造した
４本のファイバの露出部分を次いで毛細管21に挿入し、
ファイバは該管中に狭い公差で嵌合する。かかる状態を
第3c図に示すが、これは既に封止されている毛細管の一
部のみを示す。第3d図に示す如くファイバ１の露出部は
毛細管21中に一括して入れられ、コーティング７は漏斗
形25のところで終端する。次いで、毛細管21を減圧室37
に連結し圧力が10-1ｍバールより低くなるまで減圧す
る。かかる工程は第3e図に概要を示してある。次いで毛
細管を第3f図に示す如く炉39上に配置することにより脱
気する。該炉はグラファイトスリーブ41から成り該スリ
ーブはN2を充満して流し、高周波コイル43により加熱さ
れる。次いで毛細管21を、既に1600〜1800℃の溶融温度
になっている炉39に導入する。炉内の温度によって溶融
に要する時間は１〜10分である。設定温度及び加熱時間
で、毛細管21は減圧及び大気圧の作用下に収縮し、一方
円形横断面を表面張力によって保持しつつ、ファイバの
端部９は第3g及び3h図に示されるような回転対称配置の
扇形横断面形状に変形し、毛細管21はファイバの端部９
と融着し、一緒に固体ロッド45を形成する。管21を炉か
ら取り出しファイバをその外側コーティングで漏斗形25
に接着する。次いで、ロッド45の封止端を、削って裂開
することにより除去するのが好ましく、得られたファイ
バヘッド47の破断端面を研摩することにより仕上げて端
面46を形成する。第3h図は端面46を有する仕上げたファ
イバヘッド47を示す。既に上述した如く、ファイバの溶
融端部９の横断面及び直径は単一ファイバコアの横断面
及び直径と形状・寸法が実質的に同一である。従って、
第3i図に分岐器52の組立品を模式的に示す如く、ファイ
バヘッド47を上記方法により単一ファイバ１を含むファ
イバヘッド48に接着剤連結49によって直接結合・固定す
ることが可能で、上記単一ファイバの自由端は、ファイ
バヘッド47と同じ内径を有する毛細管51に挿入固定され
る。次いでファイバヘッド47及び48を石英エンベロープ
53に挿入、その中で接着剤ビーズ54により固定する。
第4a,4b及び4c図は６本又はそれ以上のファイバの融
着の間の状態図を示す。毛細管21内に隙間をつくること
なく６本または多数のファイバを緻密に充填して配置す
ることは不可能である。第4a図は８本のファイバを用い
る例で、充填はゆるいため隙間をつくるので、対称横断
面形をもった融着は得られない。第4b図に示す如く、か
かる問題は、毛細管21の中心に例えばタングステン線の
ような臨時の支持部材55を配置し、該管の内周にわたっ
てファイバが互いに接触するように分布させることによ
り解決する。熱的予備処理によりファイバを管21の内面
へ接着する。次いで支持部材55を融着が行なわれた後除
去し、ファイバヘッド内のファイバの融着端部９の各々
が回転対称配置の扇形横断面を有するようなファイバヘ
ッド57を得る。
最小長さに減じたファイバヘッドを製造するため、毛
細管をCO2レーザーで加熱するのが好ましい。このため
に封止した毛細管を回転し、毛細管上に放射状に指向し
た集束レーザービームを管の軸方向に沿って移動する。
該管の集中局部加熱のため、融着ファイバ端とファイバ
の外側コーティング間の距離、すなわち露出ファイバ部
分の長さを著しく減ずることができる。同様の改善が小
さいバーナーまたはトーチを用いることにより得られ、
その小さい点状火炎でも毛細管の集中局部加熱を可能に
する。
上記実施例においてロッド45の封止端を削って裂開す
ることにより除去し、得られたファイバヘッド47はその
破断端面を研摩することにより仕上げる。裂開した後お
よび破断面をわずかに研摩した後に融着ファイバ端を小
さいH2Oバーナで火炎研摩し、一方では光伝送帯域での
極めて平滑な研摩面、他方では結合帯域で良好な接着特
性を有する比較的粗い面の端面を得る。
上記方法はグレーデッドインデックスファイバおよび
ステップインデックスファイバの加工に適している。上
記実施例は多モードファイバの加工について詳述した。
しかしながら、この方法は多モードファイバの加工に限
定されるのみでなく、得られる高度の再現性と精度のた
めに単一モードファイバの加工にも適することが経験に
よって確かめられている。
【図面の簡単な説明】
第1a図は、原料光ファイバの著しく拡大した長軸方向断
面図、 第1b図は、エッチング処理後の光ファイバの同様な拡大
断面図、 第2a,2bおよび2c図は、毛細管の相次ぐ加工段階におけ
るそれぞれ長軸方向断面拡大図、 第3a乃至3i図は、本発明による分岐器の製造における相
次ぐ加工を示す説明図、また、 第4a,4bおよび4c図は、本発明の他の実施例を示すファ
イバヘッドのそれぞれ横断面図である。 １……光ファイバ ３……コア（心線） ５……クラッド ７……外側コーティング ９……円柱状端部 11……円錐状中間部 21……毛細管 23……毛細導管 25……漏斗形 27……細径部 37……減圧室 39……炉 41……グラファイトスリーブ 43……高周波コイル 45……固体ロッド 46……端面 47……ファイバヘッド 49……接着剤連結 55……支持部材 57……ファイバヘッド
フロントページの続き (72)発明者 コルネルス・フベルトウス・マリア・フ アン・ボンメル オランダ国5621 ベーアー アインドー フエン フルーネヴアウツウエツハ１ (56)参考文献 特開 昭55−134803（ＪＰ，Ａ)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】それぞれコアガラスの心線と、該コアガラ
    スよりも屈折率の低いクラッドガラスのクラッドと、外
    側コーティングとを有する少なくとも２本の光ファイバ
    と、それら光フアイバの一端において各コアガラスが並
    列状態で一体的に融着して形成されたファイバヘッドを
    含んでなる受動繊維光学素子において、上記ファイバヘ
    ッドは、回転対称に配置された互いに等しい扇形横断面
    形状の少なくとも２個のコアセグメントを含む円形横断
    面の融着コアと、上記コアガラスよりも屈折率の低いク
    ラッドガラスよりなる共通の被覆と、該ファイバヘッド
    の長軸に垂直な仕上げ端面とを有してなり、上記融着コ
    アの円形横断面は上記仕上げ端面からファイバヘッドの
    所定長さに亙って前記光ファイバのコアの心線径と実質
    的に等しい直径を有することを特徴とする受動繊維光学
    素子。
  2. 【請求項２】複数（Ｍ）本の光ファイバのコアガラスが
    融着して形成された融着ファイバヘッドを含んでなり、
    前記ファイバヘッドはその端面が単一ファイバに結合さ
    れて光分岐器を構成する特許請求の範囲第１項記載の受
    動繊維光学素子。
  3. 【請求項３】１個は複数（Ｍ）本のステップインデック
    スファイバのコアガラスが融着して形成され、他の１個
    は複数（Ｎ）本のステップインデックスファイバのコア
    ガラスが融着して形成された、２個の融着ファイバヘッ
    ドを含んでなり、前記ファイバヘッドはそれらの端面で
    互いに連結されて光結合器を構成する特許請求の範囲第
    １項記載の受動繊維光学素子。
  4. 【請求項４】１個は複数（Ｍ）本のクレーデッドインデ
    ックスファイバのコアガラスが融着して形成され、他の
    １個は複数（Ｎ）本のグレーデッドインデックスファイ
    バのコアガラスが融着して形成された２個の融着ファイ
    バヘッドを含んでなり、前記ファイバヘッドはそれらの
    端面を以ってミキシング素子の対向する面に連結されて
    光結合器を構成する特許請求の範囲第１項記載の受動繊
    維光学素子。
  5. 【請求項５】光ファイバが多モード型である前記特許請
    求の範囲第１項乃至第４項の何れか１項に記載の受動繊
    維光学素子。
  6. 【請求項６】光ファイバが単一モード型である前記特許
    請求の範囲第１項乃至第４項の何れか１項に記載の受動
    繊維光学素子。
  7. 【請求項７】繊維光学ネットワークに含まれる前記特許
    請求の範囲第１項乃至第６項の何れか１項に記載の受動
    繊維光学素子。
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