JP2827231B2 - 偏波保持型光ファイバ結合子の製造方法 - Google Patents
偏波保持型光ファイバ結合子の製造方法Info
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- JP2827231B2 JP2827231B2 JP63274404A JP27440488A JP2827231B2 JP 2827231 B2 JP2827231 B2 JP 2827231B2 JP 63274404 A JP63274404 A JP 63274404A JP 27440488 A JP27440488 A JP 27440488A JP 2827231 B2 JP2827231 B2 JP 2827231B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は光通信や光ファイバセンサ等に用いられる偏
波保持型光ファイバ結合子の製造方法に関する。
波保持型光ファイバ結合子の製造方法に関する。
＜従来の技術＞ 直線偏波を主軸に沿って安定に保存する単一モード光
ファイバである直線偏波保持光ファイバの利用に際して
は、ファイバに接続される光回路部品にも直接偏波保持
性が要求される。このうち、特に、ファイバ形光結合子
は重要な光回路部品であり、従来では第２図に示す構造
のものが提案されている。この第２図において、直線偏
波保持光ファイバはコア部4aの周囲のクラッド部4bに応
力付与部５を有し、２本の直線偏波保持光ファイバ1,1a
及び2,2aの応力付与部５で定まるファイバ複屈折主軸6
a,6bが互いに平行に揃うように融着、延伸することによ
り、直線偏波形光結合子が作製される。ファイバ１に入
射した直線偏光８はファイバ複屈折主軸に沿って伝わ
り、融着・延伸部で他方のファイバにも分割され、直線
偏光9,10としてそれぞれファイバ1a,2aから出射され
る。
ファイバである直線偏波保持光ファイバの利用に際して
は、ファイバに接続される光回路部品にも直接偏波保持
性が要求される。このうち、特に、ファイバ形光結合子
は重要な光回路部品であり、従来では第２図に示す構造
のものが提案されている。この第２図において、直線偏
波保持光ファイバはコア部4aの周囲のクラッド部4bに応
力付与部５を有し、２本の直線偏波保持光ファイバ1,1a
及び2,2aの応力付与部５で定まるファイバ複屈折主軸6
a,6bが互いに平行に揃うように融着、延伸することによ
り、直線偏波形光結合子が作製される。ファイバ１に入
射した直線偏光８はファイバ複屈折主軸に沿って伝わ
り、融着・延伸部で他方のファイバにも分割され、直線
偏光9,10としてそれぞれファイバ1a,2aから出射され
る。
しかしながら、このような従来の光ファイバ形結合子
を用いて伝送する場合、挿入損、即ち入射光である直線
偏光８と、出射光である直線偏光9,10との強度比が１〜
2dBと大きいという問題があり、実用化に際してかかる
挿入損の低減が強く要望されている。
を用いて伝送する場合、挿入損、即ち入射光である直線
偏光８と、出射光である直線偏光9,10との強度比が１〜
2dBと大きいという問題があり、実用化に際してかかる
挿入損の低減が強く要望されている。
このように挿入損が大きくなる要因として、融着部で
の光の吸収、散乱放射が考えられるが、この他、クラッ
ド部4bにある応力付与部の屈折率がクラッド部4bの屈折
率と異なって低いことも主要因であるという報告もあ
る。即ち、上述した直線偏波形光結合子の光ファイバ
は、例えば純SiO2からなるクラッド部4b中に、熱膨張係
数を増加させるためにB2O3を添加したSiO2ガラスからな
る応力付与部５を有する構造となっており、複屈折主軸
6a,6b方向の断面内屈折分布は第３図（ａ），（ｂ）に
示すようになっている。つまり、複屈折主軸6aに沿った
断面方向では、応力付与部５が屈折率がクラッド部4aよ
り低くなっている。
の光の吸収、散乱放射が考えられるが、この他、クラッ
ド部4bにある応力付与部の屈折率がクラッド部4bの屈折
率と異なって低いことも主要因であるという報告もあ
る。即ち、上述した直線偏波形光結合子の光ファイバ
は、例えば純SiO2からなるクラッド部4b中に、熱膨張係
数を増加させるためにB2O3を添加したSiO2ガラスからな
る応力付与部５を有する構造となっており、複屈折主軸
6a,6b方向の断面内屈折分布は第３図（ａ），（ｂ）に
示すようになっている。つまり、複屈折主軸6aに沿った
断面方向では、応力付与部５が屈折率がクラッド部4aよ
り低くなっている。
＜発明が解決しようとする課題＞ そこで、応力付与部の屈折率をクラッド部の屈折率と
一致させるために、膨張係数を増加させるためのB2O3と
ともにGeO2を同時に添加することが試みられている。
一致させるために、膨張係数を増加させるためのB2O3と
ともにGeO2を同時に添加することが試みられている。
しかしながら、かかる方法は、応力付与部に気泡が発
生するという問題を有している。即ち、気泡の発生は製
品として致命的な欠陥となるので、かかる方法では安定
した製造が実現できない。
生するという問題を有している。即ち、気泡の発生は製
品として致命的な欠陥となるので、かかる方法では安定
した製造が実現できない。
本発明はこのような事情に鑑み、応力付与部の屈折率
低下をなくして挿入損の低下を図り、且つ安定に偏波保
持型光ファイバ結合子を製造できる偏波保持光ファィバ
結合子の製造方法を提供することを目的とする。
低下をなくして挿入損の低下を図り、且つ安定に偏波保
持型光ファイバ結合子を製造できる偏波保持光ファィバ
結合子の製造方法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＞ 前記目的を達成する本発明にかかる偏波保持型光ファ
イバ結合子の製造方法は、クラッド部の一部にB2O3を添
加した応力付与部を有する偏波保持光ファイバ用母材を
線引きし、複数の光ファイバの中央部が相互に融着され
且つ延伸されてなる偏波保持型光ファイバ結合子を製造
する方法において、上記クラッド部はフッ素が添加され
てB2O3を添加した応力付与部とほぼ等しい屈折率を有す
ることを特徴とする。
イバ結合子の製造方法は、クラッド部の一部にB2O3を添
加した応力付与部を有する偏波保持光ファイバ用母材を
線引きし、複数の光ファイバの中央部が相互に融着され
且つ延伸されてなる偏波保持型光ファイバ結合子を製造
する方法において、上記クラッド部はフッ素が添加され
てB2O3を添加した応力付与部とほぼ等しい屈折率を有す
ることを特徴とする。
本発明では、偏波保持型光ファイバ結合子を製造する
に際し、クラッド部のSiO2ガラスにフッ素を添加するこ
とにより当該クラッド部とB2O3を添加した応力付与部と
の屈折率をほぼ等しくしているが、フッ素を添加したク
ラッド部の熱膨張係数はSiO2ガラスのそれと比較して増
加しないので、該クラッド部と応力付与部との熱膨張係
数の差を減少させることがない。
に際し、クラッド部のSiO2ガラスにフッ素を添加するこ
とにより当該クラッド部とB2O3を添加した応力付与部と
の屈折率をほぼ等しくしているが、フッ素を添加したク
ラッド部の熱膨張係数はSiO2ガラスのそれと比較して増
加しないので、該クラッド部と応力付与部との熱膨張係
数の差を減少させることがない。
本発明方法に用いる光ファイバ用母材は例えば次の方
法により製造される。
法により製造される。
まず、例えば公知技術である加水分解法によって得ら
れるSiO2スートの多孔質母材をフッ素含有化合物中で加
熱透明化することにより、クラッド部にフッ素が添加さ
れた母材を得る。又は、プラズマ中にSiO2の出発原料で
あるSiハロゲン化物とフッ素含有化合物とを導入し、直
接透明ガラス化することにより母材を得る。
れるSiO2スートの多孔質母材をフッ素含有化合物中で加
熱透明化することにより、クラッド部にフッ素が添加さ
れた母材を得る。又は、プラズマ中にSiO2の出発原料で
あるSiハロゲン化物とフッ素含有化合物とを導入し、直
接透明ガラス化することにより母材を得る。
そしてこのような公知技術を用いて製造されたＦ添加
クラッド部を有するシングルモードファイバ用母材のコ
アの径方向両側に、超音波開孔材を用いて軸方向に沿っ
て孔を形成した後、この孔に応力付与部となるB2O3を添
加したガラス部材を挿入し、本発明に用いる偏波保持光
ファイバ用母材とする。
クラッド部を有するシングルモードファイバ用母材のコ
アの径方向両側に、超音波開孔材を用いて軸方向に沿っ
て孔を形成した後、この孔に応力付与部となるB2O3を添
加したガラス部材を挿入し、本発明に用いる偏波保持光
ファイバ用母材とする。
本発明でかかる偏波保持光ファイバ用母材を用いて偏
波保持型光ファイバ結合子とするには、例えば当該光フ
ァイバ用母材を線引きして得たファイバを複数本、その
複屈折主軸方向を揃えた状態で合せてその中央部同士を
加熱融着し、さらに延伸すればよい。
波保持型光ファイバ結合子とするには、例えば当該光フ
ァイバ用母材を線引きして得たファイバを複数本、その
複屈折主軸方向を揃えた状態で合せてその中央部同士を
加熱融着し、さらに延伸すればよい。
又、複屈折主軸方向の揃えを容易に且つ高精度に行う
ためには、複数の上記偏波保持光ファイバ用母材をその
複屈折率主軸方向を揃えて融着し次いで線引きしてファ
イバ化し、その後得られたファイバを適当に切断して分
割し、その分割されたファイバの長さ方向中央部を加熱
延伸すると共にの分割されたファイバの両端部を長さ方
向に沿って複数本のファイバに分離することにより製造
すればよい。
ためには、複数の上記偏波保持光ファイバ用母材をその
複屈折率主軸方向を揃えて融着し次いで線引きしてファ
イバ化し、その後得られたファイバを適当に切断して分
割し、その分割されたファイバの長さ方向中央部を加熱
延伸すると共にの分割されたファイバの両端部を長さ方
向に沿って複数本のファイバに分離することにより製造
すればよい。
このように本発明方法により偏波保持型光ファイバ結
合子を製造した場合、応力付与部にB2O3とともにGeO2を
添加する従来方法のように、気泡発生のおそれがない。
即ち、応力付与部にB2O3とともに屈折率調整用としてGe
O2を添加する場合には、応力付与材を作製する段階、フ
ァイバ線引時あるいは光ファイバ結合子とするための加
熱融着、延伸の際に気泡が発生することが多く、高歩留
りを維持することは困難であったが、本発明方法では高
歩留りを維持することができる。
合子を製造した場合、応力付与部にB2O3とともにGeO2を
添加する従来方法のように、気泡発生のおそれがない。
即ち、応力付与部にB2O3とともに屈折率調整用としてGe
O2を添加する場合には、応力付与材を作製する段階、フ
ァイバ線引時あるいは光ファイバ結合子とするための加
熱融着、延伸の際に気泡が発生することが多く、高歩留
りを維持することは困難であったが、本発明方法では高
歩留りを維持することができる。
本発明方法による偏波保持型光ファイバ結合子の第２
図における主軸6a,6bに沿った断面内屈折率分布を第１
図（ａ），（ｂ）に示す。両図に示すように、Ｆ添加ク
ラッド部14bと応力付与部15との屈折率はほぼ同一とな
りコア14aの屈折率だけが高くなっている。
図における主軸6a,6bに沿った断面内屈折率分布を第１
図（ａ），（ｂ）に示す。両図に示すように、Ｆ添加ク
ラッド部14bと応力付与部15との屈折率はほぼ同一とな
りコア14aの屈折率だけが高くなっている。
なお、クラッド部にフッ素を添加することにより、該
クラッド部14bとコア14aとの屈折率差Δｎが増加するこ
とになるが、コア部14aに添加される屈折率調整用元
素、例えばGeの添加量を減ずることにより、Δｎを所望
の値にすることができる。また、クラッド部に添加する
フッ素添加量が多い場合には、コア部14aとして純SiO2
ガラス、さらには所望のΔｎ値が得られるようにクラッ
ド部14aとは異なった添加量のフッ素添加SiO2ガラスを
用いることも可能である。
クラッド部14bとコア14aとの屈折率差Δｎが増加するこ
とになるが、コア部14aに添加される屈折率調整用元
素、例えばGeの添加量を減ずることにより、Δｎを所望
の値にすることができる。また、クラッド部に添加する
フッ素添加量が多い場合には、コア部14aとして純SiO2
ガラス、さらには所望のΔｎ値が得られるようにクラッ
ド部14aとは異なった添加量のフッ素添加SiO2ガラスを
用いることも可能である。
＜実施例＞ 実施例１ VAD法により、中心にGeO2を添加したコアスート、そ
の外側にSiO2スートからなるクラッド層を有する多孔質
母材を得た。これを４％のCl2ガスを含むヘリウムガス
雰囲気中で1050℃に加熱し、脱水した後、雰囲気ガスを
40％のSiF4を含むヘリウムガスに置換し、1200℃に加熱
してフッ素添加した。さらに、加熱温度を1450℃に上げ
て透明ガラス化し、フッ素添加クラッド部を有するプリ
フォームロッドを得た。このプリフォームロッドをH2／
O2炎を用いて25mmφに延伸し、さらにVAD法で作製され
た外径50mmφのフッ素添加SiO2ガラスパイプ（Δ−＝0.
58％）に挿入し、加熱一体化してシングモード光ファイ
バ用母材とした。この母材のクラッド部の屈折率差は、
SiO2ガラスのそれに対してΔｎ−＝0.58％低下してい
た。また、クラッド部とコア部との屈折率差Δｎは0.71
％であった。
の外側にSiO2スートからなるクラッド層を有する多孔質
母材を得た。これを４％のCl2ガスを含むヘリウムガス
雰囲気中で1050℃に加熱し、脱水した後、雰囲気ガスを
40％のSiF4を含むヘリウムガスに置換し、1200℃に加熱
してフッ素添加した。さらに、加熱温度を1450℃に上げ
て透明ガラス化し、フッ素添加クラッド部を有するプリ
フォームロッドを得た。このプリフォームロッドをH2／
O2炎を用いて25mmφに延伸し、さらにVAD法で作製され
た外径50mmφのフッ素添加SiO2ガラスパイプ（Δ−＝0.
58％）に挿入し、加熱一体化してシングモード光ファイ
バ用母材とした。この母材のクラッド部の屈折率差は、
SiO2ガラスのそれに対してΔｎ−＝0.58％低下してい
た。また、クラッド部とコア部との屈折率差Δｎは0.71
％であった。
この光ファイバ用母材（外径19mmφ、長さ250mm）の
コア部の径方向両側に超音波開孔材を用いて5mmφの孔
を形成した。次いでこの孔の内側を機械研磨、気相エッ
チングにより平滑にした。その後、気相内付法により作
製した外径7.5mmφのB2O3添加SiO2ガラスロッド（SiO2
ガラスとの屈折率差Δ−＝0.60％）孔内に挿入した。
コア部の径方向両側に超音波開孔材を用いて5mmφの孔
を形成した。次いでこの孔の内側を機械研磨、気相エッ
チングにより平滑にした。その後、気相内付法により作
製した外径7.5mmφのB2O3添加SiO2ガラスロッド（SiO2
ガラスとの屈折率差Δ−＝0.60％）孔内に挿入した。
このように複合化した光ファイバ母材を線引機を用い
て1910℃に加熱して一体化しながら外径125μｍφの偏
波保持型光ファイバを得た。
て1910℃に加熱して一体化しながら外径125μｍφの偏
波保持型光ファイバを得た。
この光ファイバを200mm長に切断分割し、２本のファ
イバの複屈折率主軸が互いに揃うようにH2／O2マイクロ
バーナを用いて融着・延伸し、偏波保持型光ファイバ結
合子を作製した。
イバの複屈折率主軸が互いに揃うようにH2／O2マイクロ
バーナを用いて融着・延伸し、偏波保持型光ファイバ結
合子を作製した。
この結合子を10個作製したところ、挿入損が平均0.14
dB、クロストーク平均が−29.7dBと良好な特性が再現よ
く得られた。このように、作製プロセス上、気泡発生は
皆無であった。
dB、クロストーク平均が−29.7dBと良好な特性が再現よ
く得られた。このように、作製プロセス上、気泡発生は
皆無であった。
実施例２ VAD法により作製した純SiO2ガラスロッドを延伸して
外径2mmφのロッドとした後、このロッドをフッ素添加
したSiO2ガラスパイプ（Δｎ−＝0.59％）に挿入して加
熱一体化してプリフォームロッドを得た。このプリフォ
ームロッドを実施例１と同様な方法で偏波保持型光ファ
イバとした後、200mm長に切断分割し、同様に光ファイ
バ結合子を得た。
外径2mmφのロッドとした後、このロッドをフッ素添加
したSiO2ガラスパイプ（Δｎ−＝0.59％）に挿入して加
熱一体化してプリフォームロッドを得た。このプリフォ
ームロッドを実施例１と同様な方法で偏波保持型光ファ
イバとした後、200mm長に切断分割し、同様に光ファイ
バ結合子を得た。
かかる結合子においても、挿入損は平均0.10dB、クロ
ストーク平均が−28.9dBと、良好な特性が得られた。
ストーク平均が−28.9dBと、良好な特性が得られた。
＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明方法によれば、光ファイ
バ母材の応力付与部にGeO2などの屈折率調整用添加剤を
添加する必要がなくなるため、低挿入損な偏波保持光フ
ァイバ形光結合子を再現性よく高歩留りで経済的に製造
することが可能となる。
バ母材の応力付与部にGeO2などの屈折率調整用添加剤を
添加する必要がなくなるため、低挿入損な偏波保持光フ
ァイバ形光結合子を再現性よく高歩留りで経済的に製造
することが可能となる。
第１図（ａ），（ｂ）は本発明方法により作製した偏波
保持型光ファイバ結合子の屈折率主軸に沿った断面図、
第２図は偏波保持型光ファイバ結合子の例を示す外観
図、第３図（ａ），（ｂ）は従来の偏波保持型光ファイ
バ結合子の屈折率主軸方向の断面図である。 図面中、 14aはコア部、14bはクラッド部、15は応力付与部であ
る。
保持型光ファイバ結合子の屈折率主軸に沿った断面図、
第２図は偏波保持型光ファイバ結合子の例を示す外観
図、第３図（ａ），（ｂ）は従来の偏波保持型光ファイ
バ結合子の屈折率主軸方向の断面図である。 図面中、 14aはコア部、14bはクラッド部、15は応力付与部であ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】クラッド部の一部にB2O3を添加した応力付
与部を有する偏波保持光ファイバ用母材を線引きし、複
数の光ファイバの中央部が相互に融着され且つ延伸され
てなる偏波保持型光ファイバ結合子を製造する方法にお
いて、上記クラッド部はフッ素が添加されてB2O3を添加
した応力付与部とほぼ等しい屈折率を有することを特徴
とする偏波保持型光ファイバ結合子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63274404A JP2827231B2 (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 偏波保持型光ファイバ結合子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63274404A JP2827231B2 (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 偏波保持型光ファイバ結合子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02123306A JPH02123306A (ja) | 1990-05-10 |
| JP2827231B2 true JP2827231B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=17541199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63274404A Expired - Fee Related JP2827231B2 (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 偏波保持型光ファイバ結合子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2827231B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0612364B2 (ja) * | 1983-04-25 | 1994-02-16 | 日本電信電話株式会社 | 偏波保持光フアイバ用応力付与母材 |
| JPS61279810A (ja) * | 1985-06-05 | 1986-12-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 偏波保持光フアイバ |
-
1988
- 1988-11-01 JP JP63274404A patent/JP2827231B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02123306A (ja) | 1990-05-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |