JP2558800B2 - 光ファイバおよび光合分波装置ならびに光ファイバの製造方法 - Google Patents
光ファイバおよび光合分波装置ならびに光ファイバの製造方法Info
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- JP2558800B2 JP2558800B2 JP63074608A JP7460888A JP2558800B2 JP 2558800 B2 JP2558800 B2 JP 2558800B2 JP 63074608 A JP63074608 A JP 63074608A JP 7460888 A JP7460888 A JP 7460888A JP 2558800 B2 JP2558800 B2 JP 2558800B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光通信において、光線路からの光伝送モニ
ター機能、線路途中からの光入力機能などを実現するた
めの光合分波装置および合波・分波に使用する光ファイ
バに関するものである。
ター機能、線路途中からの光入力機能などを実現するた
めの光合分波装置および合波・分波に使用する光ファイ
バに関するものである。
［従来の技術］ 光分岐・分波装置として、ある波長の光は透過させ、
別のある波長の光は反射する誘電体多層膜が設計試作さ
れている（例えば昭和54年度電子通信学会総合全国大会
分冊8 p260 岡本他“誘電体多層膜を用いた光分波
器”）。この誘電体多層膜は高屈折率物質および低屈折
率物質の膜厚をかえながら20層程度蒸着し作成されてい
る。例えば屈折率の高い厚さ1.08μｍの板（Ａ）および
屈折率の低い厚さ0.5μｍの板（Ｂ）を交互に17層（ABA
BABABABABABABA）重ねると第８図に示すような透過係数
を有する誘電体多層膜を得ることができる（石黒浩三
他：「光学薄膜」 第２版付録，共立出版1986年）。こ
の構造の誘電体多層膜に光を45゜の角度で入射させると
波長1.3μｍの光を反射し、波長1.55μｍの光を透過さ
せることができる。
別のある波長の光は反射する誘電体多層膜が設計試作さ
れている（例えば昭和54年度電子通信学会総合全国大会
分冊8 p260 岡本他“誘電体多層膜を用いた光分波
器”）。この誘電体多層膜は高屈折率物質および低屈折
率物質の膜厚をかえながら20層程度蒸着し作成されてい
る。例えば屈折率の高い厚さ1.08μｍの板（Ａ）および
屈折率の低い厚さ0.5μｍの板（Ｂ）を交互に17層（ABA
BABABABABABABA）重ねると第８図に示すような透過係数
を有する誘電体多層膜を得ることができる（石黒浩三
他：「光学薄膜」 第２版付録，共立出版1986年）。こ
の構造の誘電体多層膜に光を45゜の角度で入射させると
波長1.3μｍの光を反射し、波長1.55μｍの光を透過さ
せることができる。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の誘電体多層膜は蒸着によって作成され
ているので、膜厚の調節が非常に難しく、かつ均一な多
層膜を多量に生産することが難しいという問題があっ
た。
ているので、膜厚の調節が非常に難しく、かつ均一な多
層膜を多量に生産することが難しいという問題があっ
た。
本発明はこのような従来の欠点を解決し、膜厚の調整
が容易で、かつ生産の容易な合分波装置および合分波装
置に使用し得る光ファイバを提供することを目的とす
る。
が容易で、かつ生産の容易な合分波装置および合分波装
置に使用し得る光ファイバを提供することを目的とす
る。
［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、本発明の光ファイバは
屈折率が互いに異なる２種の誘電体層が交互に複数回積
層された積層体を、積層方向と直角方向に延伸してなる
構造体を有することを特徴とする。
屈折率が互いに異なる２種の誘電体層が交互に複数回積
層された積層体を、積層方向と直角方向に延伸してなる
構造体を有することを特徴とする。
ここで光ファイバは上述した構造体の少なくとも延伸
方向周囲が、２種の誘電体層のうち低屈折率の誘電体の
屈折率より高くない屈折率を有する材料で覆われ、かつ
延伸方向と直角方向の断面が円形状であってもよい。
方向周囲が、２種の誘電体層のうち低屈折率の誘電体の
屈折率より高くない屈折率を有する材料で覆われ、かつ
延伸方向と直角方向の断面が円形状であってもよい。
本発明合分波装置は上述した光ファイバの側面に、２
以上の異なる波長を含む光を入射して分波し、または該
光ファイバの側面に少なくとも２方向からそれぞれ波長
の異なる光を入射して合波することを特徴とする。
以上の異なる波長を含む光を入射して分波し、または該
光ファイバの側面に少なくとも２方向からそれぞれ波長
の異なる光を入射して合波することを特徴とする。
本発明の光ファイバの製造方法は屈折率が互いに異な
る２種の誘電体層を交互に複数回積層する工程、該積層
されたされた積層体を積層方向と直角方向に延伸する工
程を有することを特徴とする。
る２種の誘電体層を交互に複数回積層する工程、該積層
されたされた積層体を積層方向と直角方向に延伸する工
程を有することを特徴とする。
本発明の構成を、一具体例を示す第１図によって説明
する。
する。
第１図（Ａ）は低屈折率の層１と高屈折率の層２とが
交互に複数回積層された誘電体多層構造体３を、第１図
（Ｂ）は構造体３の周囲をクラッド４で囲んだ断面円形
の光ファイバ５を示す。クラッド４の屈折率は低屈折率
層１の屈折率以下とする。
交互に複数回積層された誘電体多層構造体３を、第１図
（Ｂ）は構造体３の周囲をクラッド４で囲んだ断面円形
の光ファイバ５を示す。クラッド４の屈折率は低屈折率
層１の屈折率以下とする。
本発明の光ファイバは、通常の通信用光ファイバと同
様の方法で作成できる。すなわち完成時の誘電体多層構
造の設計寸法と相似の形状の母材を作成し、線引きする
ことによって作成することができる。第２図は母材の形
状の一例を示し、同図（Ａ）は屈折率の異なる誘電体材
料６および７を所定の厚さに加工して重ね合せた誘電体
多層構造母材８を、図（Ｂ）は母材８をガラスパイプ９
に挿入し、母材８とパイプ９の空隙にパイプ９と同質の
ガラス棒10を挿入充填して空隙を埋めた構造の光ファイ
バ母材11を示す。
様の方法で作成できる。すなわち完成時の誘電体多層構
造の設計寸法と相似の形状の母材を作成し、線引きする
ことによって作成することができる。第２図は母材の形
状の一例を示し、同図（Ａ）は屈折率の異なる誘電体材
料６および７を所定の厚さに加工して重ね合せた誘電体
多層構造母材８を、図（Ｂ）は母材８をガラスパイプ９
に挿入し、母材８とパイプ９の空隙にパイプ９と同質の
ガラス棒10を挿入充填して空隙を埋めた構造の光ファイ
バ母材11を示す。
［作 用］ 本発明の光ファイバは、大型の母材段階で誘電体多層
構造を組み立てたのち、線引きすることで所定の誘電体
多層構造を得ることができる。また線引きにより作成さ
れるので、長手方向に均一な誘電体多層構造を一度に多
量に製造することができ、蒸着に比べ容易に多量の誘電
体多層構造を製造することができる。
構造を組み立てたのち、線引きすることで所定の誘電体
多層構造を得ることができる。また線引きにより作成さ
れるので、長手方向に均一な誘電体多層構造を一度に多
量に製造することができ、蒸着に比べ容易に多量の誘電
体多層構造を製造することができる。
次に本発明の光ファイバの動作を、円柱状の光ファイ
バを例とし、第３図を参照して説明する。
バを例とし、第３図を参照して説明する。
第３図において、12は本発明による光ファイバ,12Aは
誘電体多層構造体である。図（Ａ）に示すように、第１
の光ファイバ13から波長λ１および波長λ２の光が光フ
ァイバ12の側面に入射されると、ある波長λ１の光はそ
のまま透過し、光ファイバ14に入射され、他の波長λ２
の光は構造体12Aにより反射され光ファイバ15に入射さ
れる。これが分波である。12A,13Aおよび14Aは各光ファ
イバ12,13および14のコアを示す。逆に、光ファイバ14
および15から波長の異なる光を入射すると、光ファイバ
13に２つの波長の光が入射される。これが合波である。
このとき、光ファイバ12の形状が円柱状であると、図
（Ｂ）に示すようにレンズ効果が働き、より有効に光の
分波・合波を実現する。但し、光ファイバ12のクラッド
12Bの屈折率n1と、その外の屈折率n2の関係はn1＞n2で
ある。
誘電体多層構造体である。図（Ａ）に示すように、第１
の光ファイバ13から波長λ１および波長λ２の光が光フ
ァイバ12の側面に入射されると、ある波長λ１の光はそ
のまま透過し、光ファイバ14に入射され、他の波長λ２
の光は構造体12Aにより反射され光ファイバ15に入射さ
れる。これが分波である。12A,13Aおよび14Aは各光ファ
イバ12,13および14のコアを示す。逆に、光ファイバ14
および15から波長の異なる光を入射すると、光ファイバ
13に２つの波長の光が入射される。これが合波である。
このとき、光ファイバ12の形状が円柱状であると、図
（Ｂ）に示すようにレンズ効果が働き、より有効に光の
分波・合波を実現する。但し、光ファイバ12のクラッド
12Bの屈折率n1と、その外の屈折率n2の関係はn1＞n2で
ある。
［実施例］ 以下に図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第４図に示すように、内径Ｄが36mmの石英パイプ21内
に厚さ0.32mmのTiO2ガラス板（屈折率2.3）８枚と厚さ
0.16mmの石英ガラス板（屈折率1.46）７枚を交互に重ね
た積層構造体22を挿入し、その両側を断面が半円状の石
英棒23および24で挟んで光ファイバ母材25とした。積層
構造体22の幅は石英パイプ21の内径よりやや小さくして
ある。
に厚さ0.32mmのTiO2ガラス板（屈折率2.3）８枚と厚さ
0.16mmの石英ガラス板（屈折率1.46）７枚を交互に重ね
た積層構造体22を挿入し、その両側を断面が半円状の石
英棒23および24で挟んで光ファイバ母材25とした。積層
構造体22の幅は石英パイプ21の内径よりやや小さくして
ある。
母材25の表面のみを加熱溶融させ一体化したのち、線
引きして第５図に示すような、外径ｄが125μｍの光フ
ァイバ26を作成した。26Aは誘電体多層構造体である。
線引き時にはファイバの破断を防ぐためシリコーン樹脂
を0.2mm外径まで被覆した。
引きして第５図に示すような、外径ｄが125μｍの光フ
ァイバ26を作成した。26Aは誘電体多層構造体である。
線引き時にはファイバの破断を防ぐためシリコーン樹脂
を0.2mm外径まで被覆した。
第６図は誘電体多層構造体26Aの拡大断面図であり、2
7はTiO2層、28はSiO2層である。TiO2層27の厚さは１μ
m,SiO2層28の厚さは0.5μｍである。
7はTiO2層、28はSiO2層である。TiO2層27の厚さは１μ
m,SiO2層28の厚さは0.5μｍである。
第７図に、本発明の光ファイバを用いた光合分波器の
例を示す。
例を示す。
シリコン樹脂被覆を除いた本発明の光ファイバ26の側
面に、それぞれ端面を軸方向と直角に切断した３本の単
一モード光ファイバ31,32および33を接触させた。光フ
ァイバ26中の誘電体多層構造体26Aの面と、各単一モー
ド光ファイバの光軸との角度が45゜となるように、それ
ぞれを配設した。31A,32Aおよび33Aはそれぞれ各単一モ
ード光ファイバ31,32および33のコアを示す。LEDなどの
光源34から第１の単一モード光ファイバ31に波長1.55μ
ｍおよび1.3μｍの光を入射し、単一モード光ファイバ3
2および33を透過する光のパワーを光パワーメータ35お
よび36によって測定した。光ファイバ26を挿入しない状
態（単一モード光ファイバ31と32との端面間隙は0.13m
m）の単一モード光ファイバ32の受光パワーをPo,光ファ
イバ26を挿入した時の各単一モード光ファイバ32および
33の受光パワーをそれぞれP1およびP2として、光ファイ
バ26の挿入による損失P1−P0およびP2−P0を求めた。光
ファイバ32においてはP1−P0の値は波長1.3μｍの光で
−30dBであり、波長1.55μｍの光では−1.4dBであっ
た。一方、入射ファイバと直交する位置の単一モード光
ファイバ33においては、P2−P0の値は波長1.3μｍの光
で−0.7dB,波長1.55μｍの光での損失は−43dBであっ
た。このように本発明による光ファイバ26が分波機能を
有していることが確かめられた。
面に、それぞれ端面を軸方向と直角に切断した３本の単
一モード光ファイバ31,32および33を接触させた。光フ
ァイバ26中の誘電体多層構造体26Aの面と、各単一モー
ド光ファイバの光軸との角度が45゜となるように、それ
ぞれを配設した。31A,32Aおよび33Aはそれぞれ各単一モ
ード光ファイバ31,32および33のコアを示す。LEDなどの
光源34から第１の単一モード光ファイバ31に波長1.55μ
ｍおよび1.3μｍの光を入射し、単一モード光ファイバ3
2および33を透過する光のパワーを光パワーメータ35お
よび36によって測定した。光ファイバ26を挿入しない状
態（単一モード光ファイバ31と32との端面間隙は0.13m
m）の単一モード光ファイバ32の受光パワーをPo,光ファ
イバ26を挿入した時の各単一モード光ファイバ32および
33の受光パワーをそれぞれP1およびP2として、光ファイ
バ26の挿入による損失P1−P0およびP2−P0を求めた。光
ファイバ32においてはP1−P0の値は波長1.3μｍの光で
−30dBであり、波長1.55μｍの光では−1.4dBであっ
た。一方、入射ファイバと直交する位置の単一モード光
ファイバ33においては、P2−P0の値は波長1.3μｍの光
で−0.7dB,波長1.55μｍの光での損失は−43dBであっ
た。このように本発明による光ファイバ26が分波機能を
有していることが確かめられた。
合波は分波と全く逆の作用であって、単一モード光フ
ァイバ32および33に異なる波長の光を入射して単一モー
ド光ファイバ31に合波することができる。
ァイバ32および33に異なる波長の光を入射して単一モー
ド光ファイバ31に合波することができる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のファイバは、側面から
光がある角度で入射されると、入射される光の波長によ
り透過率が異なるため、分波・合波を行う装置の構成部
品として有効であり、かつ従来の蒸着によって作る方法
に比べ容易でかつ一度に多量に製造することが可能であ
り、分波・合波装置の低価格化に貢献することができ
る。
光がある角度で入射されると、入射される光の波長によ
り透過率が異なるため、分波・合波を行う装置の構成部
品として有効であり、かつ従来の蒸着によって作る方法
に比べ容易でかつ一度に多量に製造することが可能であ
り、分波・合波装置の低価格化に貢献することができ
る。
第１図は本発明の光ファイバの構成例を示す斜視図、 第２図は本発明の光ファイバ作成用母材の一例を示す斜
視図、 第３図は本発明光ファイバの動作を説明する図、 第４図は光ファイバ母材の斜視図、 第５図は本発明光ファイバの断面図、 第６図は本発明誘電体多層構造体の拡大断面図、 第７図は本発明による光合分波器の模式図、 第８図は従来の誘電体多層膜の透過率を示す特性図であ
る。 １……低屈折率層、 ２……高屈折率層、 ３……誘電体多層構造体、 ４……クラッド、 ５……本発明光ファイバ、 ６……低屈折率誘電体、 ７……高屈折率誘電体、 ８……誘電体多層構造体母材、 ９……ガラスパイプ、 10……ガラス棒、 11……光ファイバ母材、 12……光ファイバ、 12A……誘電体多層構造体、 13,14,15……単一モード光ファイバ、 21……石英パイプ、 22……積層構造体、 23,24……石英棒、 25……光ファイバ母材、 26……光ファイバ、 26A……誘電体多層構造体、 27……TiO2層、 28……SiO2層、 31,32,33……単一モード光ファイバ、 34……光源、 35,36……光パワーメータ。
視図、 第３図は本発明光ファイバの動作を説明する図、 第４図は光ファイバ母材の斜視図、 第５図は本発明光ファイバの断面図、 第６図は本発明誘電体多層構造体の拡大断面図、 第７図は本発明による光合分波器の模式図、 第８図は従来の誘電体多層膜の透過率を示す特性図であ
る。 １……低屈折率層、 ２……高屈折率層、 ３……誘電体多層構造体、 ４……クラッド、 ５……本発明光ファイバ、 ６……低屈折率誘電体、 ７……高屈折率誘電体、 ８……誘電体多層構造体母材、 ９……ガラスパイプ、 10……ガラス棒、 11……光ファイバ母材、 12……光ファイバ、 12A……誘電体多層構造体、 13,14,15……単一モード光ファイバ、 21……石英パイプ、 22……積層構造体、 23,24……石英棒、 25……光ファイバ母材、 26……光ファイバ、 26A……誘電体多層構造体、 27……TiO2層、 28……SiO2層、 31,32,33……単一モード光ファイバ、 34……光源、 35,36……光パワーメータ。
Claims (4)
- 【請求項１】屈折率が互いに異なる２種の誘電体層が交
互に複数回積層された積層体を、積層方向と直角方向に
延伸してなる構造体を有することを特徴とする光ファイ
バ。 - 【請求項２】請求項１記載の構造体の少なくとも延伸方
向周囲が、前記２種の誘電体層のうちの低屈折率の誘電
体の屈折率より高くない屈折率を有する材料で覆われ、
かつ延伸方向と直角方向の断面が円形状であることを特
徴とする光ファイバ。 - 【請求項３】請求項１または２に記載の光ファイバの側
面に、２以上の異なる波長を含む光を入射して分波し、
または該光ファイバの側面に少なくとも２方向からそれ
ぞれ波長の異なる光を入射して合波することを特徴とす
る光合分波装置。 - 【請求項４】屈折率が互いに異なる２種の誘電体層を交
互に複数回積層する工程、該積層された積層体を積層方
向と直角方向に延伸する工程を有することを特徴とする
光ファイバの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63074608A JP2558800B2 (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | 光ファイバおよび光合分波装置ならびに光ファイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63074608A JP2558800B2 (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | 光ファイバおよび光合分波装置ならびに光ファイバの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01248108A JPH01248108A (ja) | 1989-10-03 |
| JP2558800B2 true JP2558800B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=13552058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63074608A Expired - Fee Related JP2558800B2 (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | 光ファイバおよび光合分波装置ならびに光ファイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2558800B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0215372A3 (de) * | 1985-09-17 | 1989-01-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Kanten-Interferenzfilter für die optische Nachrichtenübertragung im Wellenlängenmultiplex |
-
1988
- 1988-03-30 JP JP63074608A patent/JP2558800B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01248108A (ja) | 1989-10-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |