JP2677640B2 - 光ファイバカプラの製法 - Google Patents
光ファイバカプラの製法Info
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- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/2804—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
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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、広い波長範囲において使用可能な広帯域
の光ファイバカプラを製造する方法に関する。
の光ファイバカプラを製造する方法に関する。
いわゆる広帯域型光ファイバカプラを製造する方法に
は、コア径、屈折率分布、カットオフ波長などの特性の
異なる２本の光ファイバを用意し、これらを添接し、融
着、延伸する方法や同一の２本の光ファイバのうち一方
を予め加熱、延伸して細径化したのち、これを他方の光
ファイバに添接し、融着、延伸する方法が知られてい
る。
は、コア径、屈折率分布、カットオフ波長などの特性の
異なる２本の光ファイバを用意し、これらを添接し、融
着、延伸する方法や同一の２本の光ファイバのうち一方
を予め加熱、延伸して細径化したのち、これを他方の光
ファイバに添接し、融着、延伸する方法が知られてい
る。
しかしながら、特性の異なる２本の光ファイバを添接
し、融着、延伸するものでは、それぞれ光ファイバの特
性が光ファイバ母材が異なると微妙に異なり、これによ
って得られるカプラの結合度波長特性の再現性が低下す
る不都合がある。すなわち、それぞれの光ファイバとし
て同一の特性を有するものを用いても出発材料の光ファ
イバ母材が異なれば、特性に微かの差異があり、カプラ
の結合度の再現性が低下することになる。
し、融着、延伸するものでは、それぞれ光ファイバの特
性が光ファイバ母材が異なると微妙に異なり、これによ
って得られるカプラの結合度波長特性の再現性が低下す
る不都合がある。すなわち、それぞれの光ファイバとし
て同一の特性を有するものを用いても出発材料の光ファ
イバ母材が異なれば、特性に微かの差異があり、カプラ
の結合度の再現性が低下することになる。
これに対して、一方の光ファイバを予め加熱、延伸し
て細径化したのち、他方の光ファイバに添接し、融着、
延伸するものでは、融着、延伸時において細径の光ファ
イバが大きく変形して融着部の両端付近で曲がりが生
じ、この曲がりに起因して放射損失が生じ、挿入損失が
大きくなる問題がある。
て細径化したのち、他方の光ファイバに添接し、融着、
延伸するものでは、融着、延伸時において細径の光ファ
イバが大きく変形して融着部の両端付近で曲がりが生
じ、この曲がりに起因して放射損失が生じ、挿入損失が
大きくなる問題がある。
よって、この発明の目的は低挿入損失でかつ再現性の
高い広帯域型光ファイバカプラの製法を提供することに
ある。
高い広帯域型光ファイバカプラの製法を提供することに
ある。
この発明では、１本の光ファイバ母材を二分して２本
の母材とし、これらの母材から互にコア径が異なる２種
の光ファイバを作り、この２種の光ファイバを添接し、
融着、延伸してカプラとすることにより、上記課題を解
決するようにした。
の母材とし、これらの母材から互にコア径が異なる２種
の光ファイバを作り、この２種の光ファイバを添接し、
融着、延伸してカプラとすることにより、上記課題を解
決するようにした。
以下、この発明を詳しく説明する。
初めに、請求項２に記載の製法について説明する。
まず、１本の光ファイバ母材を用意する。この光ファ
イバ母材は、その長手方向のすべての位置において、十
分に均質で、その径も均一なものが用いられる。この光
ファイバ母材をその長手方向に切断して、２本の切断母
材とする。以下、２本の切断母材のうち、一方を切断母
材Ａと呼び、他方を切断母材Ｂと呼ぶ。
イバ母材は、その長手方向のすべての位置において、十
分に均質で、その径も均一なものが用いられる。この光
ファイバ母材をその長手方向に切断して、２本の切断母
材とする。以下、２本の切断母材のうち、一方を切断母
材Ａと呼び、他方を切断母材Ｂと呼ぶ。
ついで、切断母材Ａの外周面にガラスを堆積してその
外径を太くする。このガラスの堆積はいわゆる外付け法
よって行うことができる。すなわち、切断母材Ａをガラ
ス旋盤に回転可能に取り付ける。ガラス生成用のバーナ
にSiCl4,H2,O2などの原料ガスを供給して燃焼させ、こ
のバーナを切断母材Ａの軸方向に平行に往復移動（トラ
バース）させて、SiO2などのガラス微粉末（ガラススー
ト）を切断母材Ａの外周面に均一に堆積させる。つい
で、このガラス微粉末を堆積した切断母材Ａを加熱炉で
加熱し、ガラス微粉末を透明ガラス化すれば、太径とな
った切断母材Ａが得られる。この際、堆積するガラスの
屈折率は初めの光ファイバ母材のクラッド部分の屈折率
と同一とされ、ファイバ母材の屈折率分布に変化が生じ
ないようにされる。また、切断母材Ａの径の増大率は、
初めの光ファイバ母材の径の1.03倍〜２倍程度とされ
る。この増大率が1.03倍未満では、実質的にカットオフ
波長の異なった光ファイバが得られず、２倍を越えると
得られる光ファイバの特性の差が大きくなりすぎ、カプ
ラとしたときの結合度等が低下しすぎることになる。
外径を太くする。このガラスの堆積はいわゆる外付け法
よって行うことができる。すなわち、切断母材Ａをガラ
ス旋盤に回転可能に取り付ける。ガラス生成用のバーナ
にSiCl4,H2,O2などの原料ガスを供給して燃焼させ、こ
のバーナを切断母材Ａの軸方向に平行に往復移動（トラ
バース）させて、SiO2などのガラス微粉末（ガラススー
ト）を切断母材Ａの外周面に均一に堆積させる。つい
で、このガラス微粉末を堆積した切断母材Ａを加熱炉で
加熱し、ガラス微粉末を透明ガラス化すれば、太径とな
った切断母材Ａが得られる。この際、堆積するガラスの
屈折率は初めの光ファイバ母材のクラッド部分の屈折率
と同一とされ、ファイバ母材の屈折率分布に変化が生じ
ないようにされる。また、切断母材Ａの径の増大率は、
初めの光ファイバ母材の径の1.03倍〜２倍程度とされ
る。この増大率が1.03倍未満では、実質的にカットオフ
波長の異なった光ファイバが得られず、２倍を越えると
得られる光ファイバの特性の差が大きくなりすぎ、カプ
ラとしたときの結合度等が低下しすぎることになる。
ついで、太径化された切断母材Ａと切断母材Ｂのそれ
ぞれを線引（溶融紡糸）し、光ファイバとする。この
際、太径化された切断母材Ａから得られる光ファイバＡ
と切断母材Ｂから得られる光ファイバＢとの外径を同一
とすることが必要となる。例えば、外径を国際標準径で
ある125μｍとする場合には、いずれの光ファイバA,Bも
外径が125±0.5μｍの範囲に収まるように、線引き条件
を定める。このようにして得られた光ファイバＡは、そ
のコア径が光ファイバＢに比較して小さくなっているだ
けであり、したがってカットオフ波長が異なるだけで他
の特性、例えば屈折率分布、比屈折率差などは両者同一
となっている。ついで、光ファイバＡおよび光ファイバ
Ｂを所定の長さに切断し、これらを常法にしたがって添
接し、融着、延伸して、広帯域型の光ファイバカプラと
する。
ぞれを線引（溶融紡糸）し、光ファイバとする。この
際、太径化された切断母材Ａから得られる光ファイバＡ
と切断母材Ｂから得られる光ファイバＢとの外径を同一
とすることが必要となる。例えば、外径を国際標準径で
ある125μｍとする場合には、いずれの光ファイバA,Bも
外径が125±0.5μｍの範囲に収まるように、線引き条件
を定める。このようにして得られた光ファイバＡは、そ
のコア径が光ファイバＢに比較して小さくなっているだ
けであり、したがってカットオフ波長が異なるだけで他
の特性、例えば屈折率分布、比屈折率差などは両者同一
となっている。ついで、光ファイバＡおよび光ファイバ
Ｂを所定の長さに切断し、これらを常法にしたがって添
接し、融着、延伸して、広帯域型の光ファイバカプラと
する。
このような光ファイバカプラの製造方法にあっては、
同一の光ファイバ母材を出発材料としていることから、
光ファイバＡと光ファイバＢとの差異はそのコア径すな
わち、カットオフ波長のみとなり、他の特性および外径
はまったく同一のものとなる。このため、この光ファイ
バＡと光ファイバＢとから得られる広帯域型光ファイバ
カプラは、結合度の波長特性などの特性が均一であっ
て、特性の再現性が極めて良くなるとともに、両光ファ
イバA,Bの外径が等しいので、融着、延伸の時に一方の
みが湾曲することがなく、これによる放射損失が生じ
ず、挿入損失が低く、融着、延伸作業も容易となる。
同一の光ファイバ母材を出発材料としていることから、
光ファイバＡと光ファイバＢとの差異はそのコア径すな
わち、カットオフ波長のみとなり、他の特性および外径
はまったく同一のものとなる。このため、この光ファイ
バＡと光ファイバＢとから得られる広帯域型光ファイバ
カプラは、結合度の波長特性などの特性が均一であっ
て、特性の再現性が極めて良くなるとともに、両光ファ
イバA,Bの外径が等しいので、融着、延伸の時に一方の
みが湾曲することがなく、これによる放射損失が生じ
ず、挿入損失が低く、融着、延伸作業も容易となる。
請求項３に記載の製法は、前述の請求項２に記載の製
法において、切断母材Ａの外周面を機械的または化学的
手法により研磨またはエッチングして、切断母材Ａの外
径を小さくするものである。この際、切断母材Ａの外周
面の研磨またはエッチングは、当然そのクラッド部分に
限られる。ついで、この小径とされた切断母材Ａと切断
母材Ｂとをそれぞれ線引きし、等しい外径を有する光フ
ァイバＡおよび光ファイバＢを得る。このようにして得
られた光ファイバＡは先の例とは逆にそのコア径が光フ
ァイバＢに比較して大きくなっているだけであり、他の
特性は同一となっている。つぎに、これらの光ファイバ
Ａおよび光ファイバＢを用いて同様に光ファイバカプラ
を作成する。
法において、切断母材Ａの外周面を機械的または化学的
手法により研磨またはエッチングして、切断母材Ａの外
径を小さくするものである。この際、切断母材Ａの外周
面の研磨またはエッチングは、当然そのクラッド部分に
限られる。ついで、この小径とされた切断母材Ａと切断
母材Ｂとをそれぞれ線引きし、等しい外径を有する光フ
ァイバＡおよび光ファイバＢを得る。このようにして得
られた光ファイバＡは先の例とは逆にそのコア径が光フ
ァイバＢに比較して大きくなっているだけであり、他の
特性は同一となっている。つぎに、これらの光ファイバ
Ａおよび光ファイバＢを用いて同様に光ファイバカプラ
を作成する。
次に、請求項４に記載の製法を説明する。この製法で
は、同様に１本の均質な光ファイバ母材をその長手方向
に二分割して切断母材Ａと切断母材Ｂを得る。ついで、
一方の母材を延伸してその外径を細くする。この時の延
伸の度合は元の外径の0.97〜0.5程度となるように調節
される。ついで、ついで、この延伸され細径とされた切
断母材Ａの外周面にガラスを堆積してその外径を太く
し、最初の母材の太さと等しくする。これにより、切断
母材Ａのコア部分の径が切断母材Ｂのコア部分の径より
も小さくなる。
は、同様に１本の均質な光ファイバ母材をその長手方向
に二分割して切断母材Ａと切断母材Ｂを得る。ついで、
一方の母材を延伸してその外径を細くする。この時の延
伸の度合は元の外径の0.97〜0.5程度となるように調節
される。ついで、ついで、この延伸され細径とされた切
断母材Ａの外周面にガラスを堆積してその外径を太く
し、最初の母材の太さと等しくする。これにより、切断
母材Ａのコア部分の径が切断母材Ｂのコア部分の径より
も小さくなる。
ついで、切断母材Ａおよび切断母材Ｂをそれぞれ線引
（溶融紡糸）し、等しい外径を有する光ファイバＡおよ
び光ファイバＢを作成する。かくして得られた光ファイ
バＡは、そのコア径が光ファイバＢに比較して小さくな
り、それぞれのカットオフ波長が異なるものとなる。
（溶融紡糸）し、等しい外径を有する光ファイバＡおよ
び光ファイバＢを作成する。かくして得られた光ファイ
バＡは、そのコア径が光ファイバＢに比較して小さくな
り、それぞれのカットオフ波長が異なるものとなる。
次に、これらの光ファイバＡおよび光ファイバＢを用
いて、同様にカプラを作成する。
いて、同様にカプラを作成する。
以上のいずれの製造法においても、一方の切断母材Ａ
から得られる光ファイバＡのカットオフ波長が種々異な
る。すなわち、コア径が異なる光ファイバＡを作成して
おけば、光ファイバのカットオフ波長によってカプラの
結合度が異なるので、目的とする結合度を有するカプラ
を容易に製造することができる。
から得られる光ファイバＡのカットオフ波長が種々異な
る。すなわち、コア径が異なる光ファイバＡを作成して
おけば、光ファイバのカットオフ波長によってカプラの
結合度が異なるので、目的とする結合度を有するカプラ
を容易に製造することができる。
ステップインデックス型の屈折率分布を有する長さ40
0mm、太さ25mmの光ファイバ母材を用意した。これを長
手方向に二等分し、長さ200mmの切断母材A,Bを２本得
た。この切断母材の一方Ａに外付け法でクラッド部分と
同一の屈折率を有するガラスを堆積し、その径を25mmか
ら28.75mm（1.15倍）とした。ついで、これらの切断母
材A,Bをそれぞれ線引きし、外径125μｍ±0.5μｍの光
ファイバA,Bとした。この２種の光ファイバA,Bの諸元を
第１表に示す。
0mm、太さ25mmの光ファイバ母材を用意した。これを長
手方向に二等分し、長さ200mmの切断母材A,Bを２本得
た。この切断母材の一方Ａに外付け法でクラッド部分と
同一の屈折率を有するガラスを堆積し、その径を25mmか
ら28.75mm（1.15倍）とした。ついで、これらの切断母
材A,Bをそれぞれ線引きし、外径125μｍ±0.5μｍの光
ファイバA,Bとした。この２種の光ファイバA,Bの諸元を
第１表に示す。
これらの光ファイバA,Bを一本づつ取り、添接し、融
着、延伸して第１図に示すような光ファイバカプラ１を
得た。このカプラ１の結合特性を第２図に示す。第２図
に示した結合特性は、第１図に示す光ファイバカプラ１
のポート１からポート４への結合度の波長依存性を示す
もので、1.2〜1.6μｍの波長範囲で15〜30％の結合度が
得られることがわかる。
着、延伸して第１図に示すような光ファイバカプラ１を
得た。このカプラ１の結合特性を第２図に示す。第２図
に示した結合特性は、第１図に示す光ファイバカプラ１
のポート１からポート４への結合度の波長依存性を示す
もので、1.2〜1.6μｍの波長範囲で15〜30％の結合度が
得られることがわかる。
また、光ファイバA,Bから同様の光ファイバカプラを1
00個製造し、これらのカプラについての挿入損失のバラ
ツキおよび波長1.3μｍにおける結合度のバラツキを求
めたところ、第３図および第４図に示した結果が得ら
れ、高い再現性が得られることが認められた。
00個製造し、これらのカプラについての挿入損失のバラ
ツキおよび波長1.3μｍにおける結合度のバラツキを求
めたところ、第３図および第４図に示した結果が得ら
れ、高い再現性が得られることが認められた。
以上説明したように、この発明の光ファイバカプラの
製法は、１本の光ファイバ母材を二分して２本の母材と
し、これらの母材から互にコア径の異なる２種の光ファ
イバを作り、この２種の光ファイバを添接し、融着、延
伸してカプラとするものであるので、得られる光ファイ
バカプラは広帯域で、個々の特性の揃った再現性のよい
ものとなり、かつ挿入損失の低いものとなる。
製法は、１本の光ファイバ母材を二分して２本の母材と
し、これらの母材から互にコア径の異なる２種の光ファ
イバを作り、この２種の光ファイバを添接し、融着、延
伸してカプラとするものであるので、得られる光ファイ
バカプラは広帯域で、個々の特性の揃った再現性のよい
ものとなり、かつ挿入損失の低いものとなる。
第１図はこの発明の製法で得られた光ファイバカプラの
例を示す斜視図、第２図は同じく得られた光ファイバカ
プラの結合度の波長依存性を示すグラフ、第３図および
第４図はこの発明で得られた光ファイバカプラの挿入損
失および結合度の再現性をそれぞれ示すヒストグラムで
ある。 １……光ファイバカプラ
例を示す斜視図、第２図は同じく得られた光ファイバカ
プラの結合度の波長依存性を示すグラフ、第３図および
第４図はこの発明で得られた光ファイバカプラの挿入損
失および結合度の再現性をそれぞれ示すヒストグラムで
ある。 １……光ファイバカプラ
Claims (4)
- 【請求項１】１本の光ファイバ母材を二分して２本の母
材とし、これらの母材から互にコア径が異なる２種の光
ファイバを作り、この２種の光ファイバを添接し、融
着、延伸してカプラとすることを特徴とする光ファイバ
カプラの製法。 - 【請求項２】１本の光ファイバ母材を二分して２本の母
材とし、一方の母材の外径を大きくしたのち、他方の母
材ともども線引きして同一の外径を有する２種の光ファ
イバを作ることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ
カプラの製法。 - 【請求項３】１本の光ファイバ母材を二分して２本の母
材とし、一方の母材の外径を小さくしたのち、他方の母
材ともども線引きして同一の外径を有する２種の光ファ
イバを作ることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ
カプラの製法。 - 【請求項４】１本の光ファイバ母材を二分して２本の母
材とし、一方の母材の外径を延伸したのち、その外周に
ガラスを堆積したのち、他方の母材ともども線引きして
同一の外径を有する２種の光ファイバを作ることを特徴
とする請求項１記載の光ファイバカプラの製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31072588A JP2677640B2 (ja) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | 光ファイバカプラの製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31072588A JP2677640B2 (ja) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | 光ファイバカプラの製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02156210A JPH02156210A (ja) | 1990-06-15 |
| JP2677640B2 true JP2677640B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=18008725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31072588A Expired - Lifetime JP2677640B2 (ja) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | 光ファイバカプラの製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2677640B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5179603A (en) * | 1991-03-18 | 1993-01-12 | Corning Incorporated | Optical fiber amplifier and coupler |
-
1988
- 1988-12-08 JP JP31072588A patent/JP2677640B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02156210A (ja) | 1990-06-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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