JP2635720B2 - Optical fiber coupler - Google Patents

Optical fiber coupler

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JP2635720B2
JP2635720B2 JP63262004A JP26200488A JP2635720B2 JP 2635720 B2 JP2635720 B2 JP 2635720B2 JP 63262004 A JP63262004 A JP 63262004A JP 26200488 A JP26200488 A JP 26200488A JP 2635720 B2 JP2635720 B2 JP 2635720B2
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fiber
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    • G02B6/2835—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals formed or shaped by thermal treatment, e.g. couplers

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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、一本の光ファイバに入射した光信号を他
の光ファイバのポートに分岐したり、２本以上の光ファ
イバに入射した光信号を結合させる際に使用される光フ
ァイバカプラに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Industrial application field" The present invention relates to a method for splitting an optical signal incident on one optical fiber to a port of another optical fiber, or an optical signal incident on two or more optical fibers. The present invention relates to an optical fiber coupler used when coupling signals.

「従来の技術」 従来、光信号を結合または分岐する際などに使用され
る光ファイバカプラの１例として、融着延伸型と称され
るタイプのものが知られている。第８図および第９図
は、従来の融着延伸型の光ファイバカプラを説明するた
めの図であって、この光ファイバカプラ１は、第８図に
示すように、２本の光ファイバ２の一部を加熱融着し、
更に第９図に示すように延伸することによって融着延伸
部３を形成して作成される。2. Description of the Related Art Conventionally, as an example of an optical fiber coupler used for coupling or splitting an optical signal, a type called a fusion-splicing type is known. FIGS. 8 and 9 are views for explaining a conventional fusion-stretched type optical fiber coupler. As shown in FIG. Part of is heated and fused,
Further, as shown in FIG. 9, it is formed by forming a fused and stretched portion 3 by stretching.

この融着延伸部３では、第10図および第11図に示すよ
うに、各々のファイバ径が細められ、同時にコア４径も
細くなる。これにより、２つの光ファイバのコア４内を
伝搬する光はコア４径が細くなるにつれて、クラッド５
内に大きく光電力をしみださせるようになる。また延伸
が進むにつれて、各々のコア４間の距離も小さくなるの
で、それぞれのコア４を伝搬するモード間の結合は非常
に大きくなり、一本の光ファイバに入射した光信号を他
の光ファイバのポートに分岐したり、２本の光ファイバ
２に入射した光信号を結合させるようになっている。As shown in FIGS. 10 and 11, the diameter of each fiber is reduced and the diameter of the core 4 is reduced at the same time as shown in FIGS. As a result, the light propagating in the core 4 of the two optical fibers becomes smaller as the diameter of the core 4 becomes smaller.
The optical power begins to seep into the inside. Also, as the stretching progresses, the distance between the respective cores 4 becomes smaller, so that the coupling between the modes propagating through the respective cores 4 becomes very large, and the optical signal incident on one optical fiber is converted into another optical fiber. The optical signals branched into two ports or coupled into two optical fibers 2 are coupled.

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、従来の光ファイバカプラには、次のよ
うな問題があった。"Problems to be Solved by the Invention" However, the conventional optical fiber coupler has the following problems.

通常の石英ガラス系単一モードファイバをカプラの材
料として使用すると、もともとの光の綴じ込めが良好な
ので、融着延伸すべき長さが長くなってしまう。また、
長く延伸することにより、延伸部の外径はかなり細くな
ってしまう。例えば、外径125μｍの光ファイバ２本を
添設して、融着、延伸したところ、最終的な外径が20μ
ｍ程度になることがある。その結果、わずかな曲がりが
この延伸部に加わると、中に閉じ込められていた光が外
部に放射されてしまうため、大きな曲がり損失が発生し
易い。When a normal silica glass-based single mode fiber is used as a material for the coupler, the original light binding is good, so that the length to be melt-stretched becomes long. Also,
By extending the length, the outer diameter of the stretched portion becomes considerably thin. For example, when two optical fibers each having an outer diameter of 125 μm are attached, fused and drawn, the final outer diameter becomes 20 μm.
m. As a result, if a slight bend is applied to the stretched portion, the light trapped therein is radiated to the outside, so that a large bend loss is likely to occur.

延伸の程度を低く抑えて目的の結合度を得るのは、当
初の添設、融着部の長さがかなり長くなり、延伸後の形
状も同様に長くする必要が出てくる。その結果、光ファ
イバカプラを含めた光部品が大型化し、光部品の小型化
というニーズに対応できない。なお、上記結合度は、第
９図に示す光ファイバカプラ１のP1ないしP4の各ポート
のうち例えばP1から光を入射し、P3およびP4の各ポート
からの出射光の比率を次の（１）式により求めたもので
ある。In order to obtain a desired degree of bonding while keeping the degree of stretching low, the length of the initially added and fused portions becomes considerably long, and the shape after stretching also needs to be similarly long. As a result, the size of optical components including the optical fiber coupler increases, and it is not possible to meet the needs for downsizing the optical components. Incidentally, the coupling degree of the ninth to no P 1 of the optical fiber coupler 1 shown in FIG incident light from example P 1 of each port P 4, the ratio of the light emitted from the respective ports of P 3 and P 4 Is obtained by the following equation (1).

結合度＝−10log10 P4/（P3＋P4） ……（１） 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、製造が
容易であり、低損失でかつ小型化が可能な光ファイバカ
プラを提供することを目的としている。Coupling degree = −10 log 10 P 4 / (P 3 + P 4 ) (1) The present invention has been made in view of the above circumstances, and is light that can be easily manufactured, has low loss, and can be reduced in size. It is intended to provide a fiber coupler.

「課題を解決するための手段」 上記目的達成の手段として、請求項１に記載した発明
では、２本以上の単一モード光ファイバの一部を融着延
伸して融着延伸部を形成してなる光ファイバカプラにお
いて、少なくとも１本の光ファイバを、コア径の減少に
対してモードフィールド径が単調に増大するパラメータ
範囲の単一モードファイバで構成したものである。"Means for Solving the Problems" As means for achieving the object, in the invention described in claim 1, a fusion-stretched portion is formed by fusion-stretching a part of two or more single-mode optical fibers. In the optical fiber coupler, at least one optical fiber is formed of a single mode fiber having a parameter range in which a mode field diameter monotonously increases with a decrease in a core diameter.

また、請求項２に記載した発明では、上記単一モード
ファイバとして、波長分散が零である波長が1.4μｍ以
上の分散シフト型単一モードファイバを用いて構成した
ものである。In the invention described in claim 2, the single-mode fiber is constituted by using a dispersion-shifting single-mode fiber having a wavelength of 1.4 μm or more with zero chromatic dispersion.

また、波長分散が零である波長が1.4μｍ以上である
２本の分散シフト型単一モードファイバの一部を融着延
伸して融着延伸部を形成してなるものである。Further, a fusion-stretched portion is formed by fusion-stretching a part of two dispersion-shift type single-mode fibers having a wavelength of 1.4 μm or more where the wavelength dispersion is zero.

「作用」 請求項１に記載した発明では、２本以上の単一モード
光ファイバの一部を融着延伸して融着延伸部を形成して
なる光ファイバカプラにおいて、少なくとも１本の光フ
ァイバを、コア径の減少に対してモードフィールド径が
単調に増大するパラメータ範囲の単一モードファイバで
構成したので、複数本の光ファイバを融着後の延伸量を
それほど大きくしなくとも十分な結合が得られる。[Operation] In the invention described in claim 1, at least one optical fiber is provided in an optical fiber coupler formed by fusing and stretching a part of two or more single mode optical fibers to form a fused and stretched portion. Is composed of a single mode fiber with a parameter range in which the mode field diameter monotonically increases as the core diameter decreases, so that sufficient coupling can be achieved without increasing the amount of stretching after fusion of multiple optical fibers. Is obtained.

また、請求項２に記載した発明では、単一モードファ
イバとして、波長分散が零である波長が1.4μｍ以上の
分散シフト型単一モードファイバを用いたことにより、
光ファイバカプラの融着延伸部を部分、特にリードファ
イバ部分の曲げに対する安定性を維持することができ
る。Further, in the invention described in claim 2, by using a dispersion-shifted single-mode fiber having a wavelength at which chromatic dispersion is zero and a wavelength of 1.4 μm or more as the single-mode fiber,
The fusion-stretched portion of the optical fiber coupler, particularly the stability of the lead fiber portion against bending can be maintained.

また、請求項３に記載した発明では、２本の上記分散
シフト型単一モードファイバを融着延伸して構成したの
で、曲げに対する安定性が極めて良好となる。According to the third aspect of the present invention, since the two dispersion-shifted single-mode fibers are formed by fusion-splicing, the stability against bending becomes extremely good.

「実施例」 第１図は、請求項１に記載した発明の一実施例を示す
図であって、符号11は光ファイバカプラ（以下、カプラ
という）である。Embodiment FIG. 1 is a view showing an embodiment of the invention described in claim 1, and reference numeral 11 denotes an optical fiber coupler (hereinafter, referred to as a coupler).

このカプラ11は、通常の石英系シングルモードファイ
バ12（以下、通常のファイバという）と、コア径の減少
に対してモードフィールド径が単調に増大するパラメー
タ範囲の単一モードファイバ13との２本の単一モード光
ファイバの一部を融着延伸して融着延伸部14を形成して
構成されている。The coupler 11 is composed of a normal silica-based single mode fiber 12 (hereinafter, referred to as a normal fiber) and a single mode fiber 13 having a parameter range in which the mode field diameter monotonically increases as the core diameter decreases. The single mode optical fiber is formed by fusing and stretching to form a fused and stretched portion.

上記単一モードファイバ13としては、石英系単一モー
ドファイバであって、ファイバのモードの広がり（モー
ドフィールド径）がコア径の細りとともに、すなわち延
伸とともに速やかに大きくなっていくことが必要とな
る。The single-mode fiber 13 is a silica-based single-mode fiber, and it is necessary that the mode expansion (mode field diameter) of the fiber increases rapidly as the core diameter decreases, that is, as the fiber elongates. .

第２図は、単一モードファイバ13のコア径とモードフ
ィールド径の関係を説明するための図であって、この図
に示すように、モードフィールド径はコア径の変化に対
して極小値を有している。一方、この図に示すように、
波長1.3μｍでの伝送を目的とする通常の石英系単一モ
ードファイバにおける構造パラメータは、コア径が９〜
10μｍ、比屈折率差が0.28〜0.35％、クラッド径125μ
ｍとなっており、この光ファイバをカプラに使用する
と、延伸前には、そのモードフィールド径が大きくなら
ず、むしろ小さくなる領域（図中符号Ｃ）が存在する。
これはカプラの特性としてはマイナスとなる領域であ
る。更に延伸を行うと、第２図の極小値の左側の領域Ｄ
に入り、その後はコア径の縮小に伴いモードフィールド
径が増大していく。しかし、延伸初期に余分に延伸を行
わなければ十分にモードフィールド径が増大しないとい
うことは、最終的に必要な全延伸量が余分に必要となる
ということであり、望ましくない。したがって、この光
ファイバカプラ11において使用される単一モードファイ
バ13は、延伸前のコア径が第２図に示す領域Ｄに入るよ
うなコア径を有するものが使用される。FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the core diameter of the single mode fiber 13 and the mode field diameter. As shown in this figure, the mode field diameter has a minimum value with respect to a change in the core diameter. Have. On the other hand, as shown in this figure,
Structural parameters in a normal silica-based single mode fiber for transmission at a wavelength of 1.3 μm are as follows:
10μm, relative refractive index difference 0.28 ~ 0.35%, cladding diameter 125μ
When this optical fiber is used for a coupler, there is a region (reference numeral C in the figure) where the mode field diameter does not increase but rather decreases before stretching.
This is a region where the characteristics of the coupler are negative. When stretching is further performed, the region D on the left side of the minimum value in FIG.
After that, the mode field diameter increases as the core diameter decreases. However, the fact that the mode field diameter does not increase sufficiently unless extra stretching is performed at the beginning of stretching means that the total amount of stretching ultimately required is extra, which is not desirable. Therefore, the single mode fiber 13 used in the optical fiber coupler 11 has a core diameter such that the core diameter before drawing falls within a region D shown in FIG.

この例による光ファイバカプラ11は、通常のファイバ
12と、コア径の減少に対してモードフィールド径が単調
に増大するパラメータ範囲の単一モードファイバ13の一
部に融着延伸部14を形成して構成したので、各光ファイ
バを融着した後の延伸量をそれほど大きくしなくとも十
分な結合が得られ、光ファイバカプラの小型化を図るこ
とができる。The optical fiber coupler 11 according to this example is a normal fiber
12 and a part of a single mode fiber 13 having a parameter range in which the mode field diameter monotonically increases as the core diameter decreases. Sufficient coupling can be obtained without increasing the amount of subsequent stretching so much, and the optical fiber coupler can be downsized.

なお、先の例では通常のファイバ12と上記単一モード
光ファイバ13を各々１本づつ用いた構成としたが、各々
のファイバ12,13を複数本用いて構成しても良く、また
単一モード光ファイバ13のみを用いて光ファイバカプラ
を構成しても良い。In the above example, the normal fiber 12 and the single mode optical fiber 13 are used one by one. However, each of the fibers 12 and 13 may be used in a plural number. An optical fiber coupler may be configured using only the mode optical fiber 13.

（製造例１） コア径９μｍ、クラッド外径125μｍ、比屈折率差0.3
％の波長1.3μｍ用石英系ファイバと、コア系５μｍ、
クラッド外径125μｍ、比屈折率差0.3％の石英系単一モ
ードファイバとを添設し、加熱融着し、延伸を行い、第
１図に示すものと同等構成の光ファイバカプラを作成し
た。この光ファイバカプラの融着延伸部は、最小径が45
μｍ、長さ7mmとした。(Production Example 1) Core diameter 9 μm, clad outer diameter 125 μm, relative refractive index difference 0.3
% Silica fiber for 1.3 μm wavelength, 5 μm for core system,
A silica-based single mode fiber having a cladding outer diameter of 125 μm and a relative refractive index difference of 0.3% was added, heated and fused, and stretched to produce an optical fiber coupler having the same configuration as that shown in FIG. The minimum diameter of the fused extension of this optical fiber coupler is 45
μm and length 7 mm.

得られた光ファイバカプラの損失は0.1dBと極めて低
損失であった。The loss of the obtained optical fiber coupler was as low as 0.1 dB.

次に、請求項２に記載した発明の一実施例を説明す
る。Next, an embodiment of the invention described in claim 2 will be described.

第３図は請求項２記載の発明の一実施例を示す図であ
って、符号15は光ファイバカプラである。FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of the second aspect of the present invention, wherein reference numeral 15 denotes an optical fiber coupler.

この光ファイバカプラ15は、通常のファイバ12と、波
長分散が零である波長が1.4μｍ以上の分散シフト型単
一モードファイバ16（以下、分散シフト型ファイバとい
う）の一部を融着延伸して融着延伸部17を形成して構成
されている。This optical fiber coupler 15 is formed by fusing and stretching a normal fiber 12 and a part of a dispersion-shifted single-mode fiber 16 (hereinafter, referred to as a dispersion-shifted fiber) having a wavelength dispersion of zero and a wavelength of 1.4 μm or more. To form a fusion-bonded extension portion 17.

上記分散型ファイバ16は、曲げ損失特性が良好なよう
に、比屈折率差（Δ％）が比較的大きく設定されている
とともに、第２図に示す領域Ｄに入るようなコア径を備
えたものが使用される。The dispersion type fiber 16 has a relatively large relative refractive index difference (Δ%) so as to have a good bending loss characteristic, and has a core diameter which falls within a region D shown in FIG. Things are used.

ところで、一般に、あまり高くない屈折率差を有する
光ファイバは必ずしも曲げ損失特性が良好とは言えな
い。このため、曲げ損失特性を良好化するには、屈折率
が高く、かつコア径とモードフィールド径の変化が第２
図の左側の領域Ｄに入るように設定された光ファイバを
使用する必要がある。このような光ファイバでは、コア
径の変化にあるいは正規化周波数の変化に対して、モー
ドフィールド径の変化が敏感であるので、いわゆる導波
路分散が大きくなる。In general, an optical fiber having a refractive index difference that is not so high cannot always be said to have good bending loss characteristics. Therefore, in order to improve the bending loss characteristics, the refractive index is high and the change in the core diameter and the mode field diameter is the second.
It is necessary to use an optical fiber set so as to enter the area D on the left side of the figure. In such an optical fiber, since the change in the mode field diameter is sensitive to the change in the core diameter or the change in the normalized frequency, the so-called waveguide dispersion increases.

第４図および第５図は波長1.3μｍ用の通常のファイ
バと、比屈折率差が大きくかつコア径を小さくしたファ
イバの波長分散特性の例を説明するための図である。通
常のファイバの波長分散特性は、第４図に示すように、
導波路分散が小さく、この導波路分散と材料分散の和で
求められる波長分散が波長1.3μｍ付近で零となる分散
特性を有している。なお、上記導波路分散とは、波長に
対するファイバの相対的な寸法が異なるためにモードの
伝播状態が変化する効果であり、また材料分散とは、波
長によりファイバ材料の屈折率が異なるため、モードの
伝播速度が変化することによる効果である。一方、第５
図に示すように、比屈折率差が大きくかつコア径を小さ
くしたファイバの波長分散特性は、導波路分散が大きく
なり、これによって波長分散が長波長側にシフトする。
このように導波路分散を故意に大きくしたファイバが分
散シフト型ファイバ16である。この分散シフト型ファイ
バ16においては、波長分散値が零となる波長が1.3μｍ
から長波長側にシフトする。具体的には、零分散波長が
約1.4〜1.6μｍとなるようなファイバがこれに当たる。
この零分散波長が1.4μｍ以下であると、ファイバの曲
げに対する安定性が十分得られず、光ファイバカプラを
構成した際のリードファイバ部分の曲げ損失の増大を招
いてしまう。FIGS. 4 and 5 are diagrams for explaining examples of the chromatic dispersion characteristics of a normal fiber for a wavelength of 1.3 μm and a fiber having a large relative refractive index difference and a small core diameter. As shown in FIG. 4, the chromatic dispersion characteristics of a normal fiber are as follows.
Waveguide dispersion is small, and the chromatic dispersion determined by the sum of the waveguide dispersion and the material dispersion has a dispersion characteristic of becoming zero near a wavelength of 1.3 μm. Note that the waveguide dispersion is an effect that the propagation state of the mode changes due to a difference in the relative size of the fiber with respect to the wavelength, and the material dispersion is a mode in which the refractive index of the fiber material varies depending on the wavelength. This is an effect due to a change in the propagation speed of. On the other hand, the fifth
As shown in the figure, the chromatic dispersion characteristics of a fiber having a large relative refractive index difference and a small core diameter are such that the waveguide dispersion becomes large, which shifts the chromatic dispersion to a longer wavelength side.
The fiber whose waveguide dispersion is intentionally increased in this manner is the dispersion-shifted fiber 16. In this dispersion-shifted fiber 16, the wavelength at which the chromatic dispersion value becomes zero is 1.3 μm.
From to the longer wavelength side. Specifically, a fiber having a zero dispersion wavelength of about 1.4 to 1.6 μm corresponds to this.
If the zero-dispersion wavelength is 1.4 μm or less, sufficient stability against bending of the fiber cannot be obtained, which leads to an increase in bending loss of a lead fiber portion when an optical fiber coupler is formed.

ところで、上記光ファイバカプラ15は、各々のファイ
バ12,16の比屈折率差等により、伝搬定数に差がある２
本のファイバ12,16を融着延伸して融着延伸部17を形成
して構成したことにより、光ファイバカプラ17の結合度
の波長依存性を極力抑制することができる非波長依存型
（WIC型）ファイバカプラ（あるいは広波長域型ファイ
バカプラ）となる。By the way, the optical fiber coupler 15 has a difference in propagation constant due to a relative refractive index difference between the fibers 12 and 16 and the like.
The non-wavelength-dependent type (WIC) can minimize the wavelength dependence of the degree of coupling of the optical fiber coupler 17 by fusing and stretching the fibers 12 and 16 to form the fused and stretched portion 17. Type) fiber coupler (or wide wavelength range type fiber coupler).

また、上記分散シフト型ファイバ16は、通常のファイ
バ12に比べて曲げに対する安定性が優れており、この分
散シフト型ファイバ16を用いた光ファイバカプラ15は、
融着延伸部17を除く部分、特にリードファイバ部分18の
曲げに対する安定性を維持することができる。Further, the dispersion-shifted fiber 16 is superior in stability to bending as compared with the ordinary fiber 12, and the optical fiber coupler 15 using the dispersion-shifted fiber 16 includes:
It is possible to maintain the stability of the portion other than the fusion drawing portion 17, particularly the bending of the lead fiber portion 18, against bending.

（製造例２） コア径９μｍ、クラッド外径125μｍ、比屈折率差0.3
％の波量1.3μｍ用石英系ファイバと、コア径４μｍ、
クラッド外径125μｍ、比屈折率差0.7％、零分散波長1.
55μｍの分散シフト型ファイバとを添設、加熱融着し、
更に延伸を行い、第３図に示すものと同等構成の光ファ
イバカプラを作成した。この光ファイバカプラの融着延
伸部は、最小径が55μｍ、長さ6mmとした。(Production Example 2) Core diameter 9 μm, clad outer diameter 125 μm, relative refractive index difference 0.3
% Fiber volume 1.3μm silica fiber, core diameter 4μm,
Cladding outer diameter 125μm, relative refractive index difference 0.7%, zero dispersion wavelength 1.
55μm dispersion shift type fiber is attached, heat-fused,
Further stretching was performed to produce an optical fiber coupler having the same configuration as that shown in FIG. The fused extension of this optical fiber coupler had a minimum diameter of 55 μm and a length of 6 mm.

得られた光ファイバカプラは、損失が0.05dBと低損失
であった。またリードファイバ部を20mm径で曲げて損失
増を測定した結果、損失増は0.01dBであったのに対し、
従来の通常型光ファイバカプラ（波長1.3μｍ用）を用
いて同様の曲げ試験を行った結果、損失増は0.5dBであ
った。また、得られた光ファイバカプラの波長依存性を
調べた結果、結合度の波長依存性が弱く、広い波長域で
使用可能な非波長依存型ファイバカプラとして十分に使
用可能であることが判明した。The obtained optical fiber coupler had a low loss of 0.05 dB. Also, as a result of measuring the loss increase by bending the lead fiber part with a diameter of 20 mm, the loss increase was 0.01 dB,
A similar bending test was performed using a conventional ordinary optical fiber coupler (for a wavelength of 1.3 μm), and as a result, the increase in loss was 0.5 dB. In addition, as a result of examining the wavelength dependence of the obtained optical fiber coupler, it was found that the wavelength dependence of the coupling degree was weak, and that the optical fiber coupler was sufficiently usable as a non-wavelength-dependent fiber coupler usable in a wide wavelength range. .

次に、請求項３に記載した発明の一実施例を説明す
る。Next, one embodiment of the invention described in claim 3 will be described.

第６図は、請求項３に記載した発明の一実施例を示す
図であって、符号19は光ファイバカプラである。この光
ファイバカプラ19は、第３図に示す光ファイバカプラ15
において使用したものと同様の分散シフト型ファイバ16
を２本用い、各々のファイバの一部を添設し、融着延伸
して融着延伸部20を形成して構成されている。FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of the invention described in claim 3, wherein reference numeral 19 denotes an optical fiber coupler. This optical fiber coupler 19 is an optical fiber coupler 15 shown in FIG.
Dispersion-shifted fiber 16 similar to that used in
Are used, and a part of each fiber is attached to the fiber and fusion-stretched to form a fusion-stretched portion 20.

ところで、先のように構成された光ファイバカプラ19
は、融着延伸部20の延伸率を適宜に調整することによっ
て、特定の複数の波長における結合度を、実質的に０％
としたり、また、別の波長では実質的に100％とするこ
とのできる波長分割型（WDM）ファイバカプラを作成す
ることができる。By the way, the optical fiber coupler 19 configured as described above is used.
By appropriately adjusting the stretching ratio of the fusion stretching portion 20, the degree of coupling at a plurality of specific wavelengths can be reduced to substantially 0%.
Or a wavelength division type (WDM) fiber coupler that can be substantially 100% at other wavelengths.

この例による光ファイバカプラ19では、分散シフト型
ファイバ16を２本用いたことにより、第３図に示す光フ
ァイバカプラ15よりも曲げに対する安定性を維持する効
果を更に高めることができる。In the optical fiber coupler 19 according to this example, the use of the two dispersion-shifted fibers 16 can further enhance the effect of maintaining stability against bending as compared with the optical fiber coupler 15 shown in FIG.

（製造例３） 零分散波長が1.55μｍに存在する２本の分散シフト型
ファイバの一部を添設し、融着延伸して第６図に示すも
のと同等構成の光ファイバカプラを作成した。融着延伸
部の長さは約10mm、延伸された部分の最小径は約55μｍ
であった。(Manufacturing Example 3) A part of two dispersion-shifted fibers having a zero dispersion wavelength of 1.55 μm was additionally provided, and then fused and drawn to produce an optical fiber coupler having the same configuration as that shown in FIG. . The length of the fusion-stretched part is about 10 mm, and the minimum diameter of the stretched part is about 55 μm
Met.

得られた光ファイバカプラの結合度波長特性を測定し
た結果、第７図に示すような結合度波長特性を示し、分
割波長型ファイバカプラとして十分使用可能であった。
すなわち、第６図に示すP1のポートに入射した1.3μｍ
と1.55μｍの２つの波長の光を、P3およびP4のに分離結
合することができた。As a result of measuring the coupling degree wavelength characteristic of the obtained optical fiber coupler, it showed the coupling degree wavelength characteristic as shown in FIG. 7 and was sufficiently usable as a split wavelength type fiber coupler.
That, 1.3 .mu.m incident on the port P 1 shown in FIG. 6
And 1.55 μm light of two wavelengths could be separately coupled to P 3 and P 4 .

「発明の効果」 本発明は、上述のように構成したことにより、次のよ
うな効果を奏する。“Effects of the Invention” The present invention has the following effects by being configured as described above.

請求項１に記載した発明では、少なくとも１本の単一
モード光ファイバに、コア径の減少に対してモードフィ
ールド径が単調に増大するパラメータ範囲の単一モード
ファイバを用いて構成したので、各光ファイバを融着後
の延伸量をそれほど大きくしなくとも十分な結合が得ら
れ、光ファイバカプラの小型化を図ることができる。According to the first aspect of the present invention, at least one single-mode optical fiber is configured using a single-mode fiber having a parameter range in which the mode field diameter monotonously increases with a decrease in the core diameter. Sufficient coupling can be obtained without increasing the amount of stretching after fusion of the optical fiber, and the size of the optical fiber coupler can be reduced.

また請求項２に記載した発明は、分散シフト型ファイ
バを用いたことにより、光ファイバカプラの融着延伸部
を除く部分、特にリードファイバ部分の曲げに対する安
定性を維持することができる。According to the second aspect of the present invention, by using the dispersion-shifted fiber, it is possible to maintain the stability of the portion of the optical fiber coupler except for the fusion-stretched portion, particularly, the bending of the lead fiber portion.

また請求項３に記載した発明は、分散シフト型ファイ
バを２本用いた構成としたことにより、光ファイバカプ
ラの曲げに対する安定性を維持する効果を高めることが
できるとともに、各光ファイバの融着後の延伸量を低く
抑えて光ファイバカプラの大幅に小型化することができ
る。According to the third aspect of the present invention, by using two dispersion-shifted fibers, the effect of maintaining stability against bending of the optical fiber coupler can be enhanced, and fusion of each optical fiber can be performed. It is possible to greatly reduce the size of the optical fiber coupler by reducing the amount of subsequent stretching.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は請求項１記載の発明の一実施例を示す光ファイ
バカプラの側面図、第２図は単一モードファイバのコア
径とモードフィールド径の関係を示すグラフ、第３図は
請求項２記載の発明の一実施例を示す光ファイバカプラ
の側面図、第４図および第５図は各ファイバの波長と分
散との関係を説明するためのグラフ、第６図は請求項３
記載の発明の一実施例を示す光ファイバカプラの側面
図、第７図は第６図に示す光ファイバカプラの結合度波
長特性の一例を示すグラフ、第８図および第９図は従来
の光ファイバカプラの製造工程を説明するための図であ
って、第８図は２本のファイバを融着させた状態を示す
側面図、第９図は延伸状態を示す側面図、第10図は第８
図のＡ−Ａ線におけるパワー分布を示す図、第11図は第
９図のＢ−Ｂ線におけるパワー分布を示す図である。 11,15,19……光ファイバカプラ 12……通常のファイバ 13……単一モードファイバ 14,17,20……融着延伸部 16……分散シフト型単一モードファイバFIG. 1 is a side view of an optical fiber coupler showing one embodiment of the invention described in claim 1, FIG. 2 is a graph showing a relationship between a core diameter and a mode field diameter of a single mode fiber, and FIG. 4 and 5 are graphs for explaining the relationship between the wavelength and dispersion of each fiber, and FIG. 6 is claim 3.
FIG. 7 is a side view of an optical fiber coupler showing one embodiment of the invention described, FIG. 7 is a graph showing an example of a coupling degree wavelength characteristic of the optical fiber coupler shown in FIG. 6, and FIGS. FIG. 8 is a view for explaining a manufacturing process of the fiber coupler, FIG. 8 is a side view showing a state in which two fibers are fused, FIG. 9 is a side view showing an extended state, and FIG. 8
FIG. 11 is a diagram showing a power distribution along the line AA in FIG. 11, and FIG. 11 is a diagram showing a power distribution along the line BB in FIG. 11,15,19 …… Optical fiber coupler 12 …… Normal fiber 13 …… Single-mode fiber 14,17,20 …… Spliced and drawn part 16 …… Dispersion shift type single-mode fiber

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 文生 千葉県佐倉市六崎1440番地 藤倉電線株 式会社佐倉工場内 (56)参考文献 特開 昭60−154215（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−262806（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−50805（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−108311（ＪＰ，Ａ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Fumio Suzuki 1440 Mutsuzaki, Sakura-shi, Chiba Pref. 262806 (JP, A) JP-A-63-50805 (JP, A) JP-A-63-108311 (JP, A)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】２本以上の単一モード光ファイバの一部を
融着延伸して融着部を形成してなる光ファイバカプラに
おいて、少なくとも１本の光ファイバを、コア径の減少
に対して単調にモードフィールド径が増大していくよう
なパラメータ範囲にある単一モードファイバで構成した
ことを特徴とする光ファイバカプラ。1. An optical fiber coupler comprising a fused portion formed by fusing and extending a part of two or more single-mode optical fibers, wherein at least one optical fiber is connected to a core having a reduced diameter. An optical fiber coupler comprising a single mode fiber having a parameter range such that a mode field diameter monotonically increases. 【請求項２】上記単一モードファイバとして、波長分散
が零である波長が1.4μｍ以上の分散シフト型単一モー
ドファイバを用いたことを特徴とする請求項１記載の光
ファイバカプラ。2. The optical fiber coupler according to claim 1, wherein the single-mode fiber is a dispersion-shifted single-mode fiber having a wavelength of zero or more and a wavelength of 1.4 μm or more. 【請求項３】波長分散が零である波長が1.4μｍ以上の
２本の分散シフト型単一モードファイバの一部を融着延
伸して融着部を形成してなることを特徴とする請求項１
記載の光ファイバカプラ。3. A fused portion formed by fusing and stretching a part of two dispersion-shifted single mode fibers having a wavelength dispersion of zero and a wavelength of 1.4 μm or more. Item 1
An optical fiber coupler as described in the above.
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