JP2850510B2 - ビーム拡大ファイバ - Google Patents
ビーム拡大ファイバInfo
- Publication number
- JP2850510B2 JP2850510B2 JP2225131A JP22513190A JP2850510B2 JP 2850510 B2 JP2850510 B2 JP 2850510B2 JP 2225131 A JP2225131 A JP 2225131A JP 22513190 A JP22513190 A JP 22513190A JP 2850510 B2 JP2850510 B2 JP 2850510B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- clad
- core
- diameter
- beam expanding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、モードフィールド径が拡大されたビーム拡
大ファイバに関し、曲げによる損失が小さくなるように
工夫したものである。
大ファイバに関し、曲げによる損失が小さくなるように
工夫したものである。
＜従来の技術＞ ビーム拡大ファイバはモードフィールド径が拡大され
たファイバであり、このファイバ二本を対向させて結合
した場合、結合損失が小さくなる。また、ビーム拡大フ
ァイバは、このようにそのままファイバコネクタとして
用いる他、二本のファイバの間に偏光子等の光学素子を
挾んで使うものである。
たファイバであり、このファイバ二本を対向させて結合
した場合、結合損失が小さくなる。また、ビーム拡大フ
ァイバは、このようにそのままファイバコネクタとして
用いる他、二本のファイバの間に偏光子等の光学素子を
挾んで使うものである。
そして、例えば、白石和男ほか、「ビーム拡大ファイ
バを用いた光ファイバ埋め込み型アイソレータ」電子情
報通信学会、OQE89−135には、シングルモード光ファイ
バの一端を熱処理してドーパントを拡散させてモードフ
ィルド径を拡大し、このファイバを二本用いて、対向す
るファイバ間の結合損失を小さくする方法が開示されて
いる。ここでは、10μｍ程度のモードフィールド径が20
μｍ程度まで拡大されている。
バを用いた光ファイバ埋め込み型アイソレータ」電子情
報通信学会、OQE89−135には、シングルモード光ファイ
バの一端を熱処理してドーパントを拡散させてモードフ
ィルド径を拡大し、このファイバを二本用いて、対向す
るファイバ間の結合損失を小さくする方法が開示されて
いる。ここでは、10μｍ程度のモードフィールド径が20
μｍ程度まで拡大されている。
また、モードフィールド径が拡大したビーム拡大ファ
イバを作製する方法としては、上述した方法の他、光フ
ァイバカップラを製造するときのようにファイバを延伸
する方法も知られている。
イバを作製する方法としては、上述した方法の他、光フ
ァイバカップラを製造するときのようにファイバを延伸
する方法も知られている。
＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、前述したような従来のビーム拡大ファ
イバでは、モードフィールド径が大きくなると共に、曲
げに弱くなるという問題がある。すなわち、ファイバが
少しでも曲がるとファイバを伝わる光がファイバ外へ漏
れてしまうという問題である。この種のファイバは、シ
リコンチップや樹脂に埋め込んで使用することが多いの
で、光ファイバ外へ漏れることは非常に大きいロスに直
結し、致命的である。
イバでは、モードフィールド径が大きくなると共に、曲
げに弱くなるという問題がある。すなわち、ファイバが
少しでも曲がるとファイバを伝わる光がファイバ外へ漏
れてしまうという問題である。この種のファイバは、シ
リコンチップや樹脂に埋め込んで使用することが多いの
で、光ファイバ外へ漏れることは非常に大きいロスに直
結し、致命的である。
本発明はこのような事情に鑑み、曲げによる損失が小
さいビーム拡大ファイバを提供することを目的とする。
さいビーム拡大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＞ 前記目的を達成する本発明に係るビーム拡大ファイバ
は、コアと、このコアの外周に設けられて該当コアより
も低屈折率で且つ当該コアの径よりも５倍程度以上の径
を有する第一クラッドと、この第一クラッドの外周に設
けられて当該第一クラッドよりも比屈折率差で0.3％程
度以上低い屈折率を有する第二クラッドとからなるシン
グルモードファイバからなり且つその一端部において熱
処理によりドーパントが拡散されていることを特徴と
し、 また、コアと、このコアの外周に設けられて該当コア
よりも低屈折率で且つ当該コアの径よりも５倍程度以上
の径を有する第一クラッドと、この第一クラッドの外周
に設けられて当該第一クラッドよりも比屈折率差で0.3
％程度以上低い屈折率を有する第二クラッドとからなる
シングルモードファイバからなり且つその一端部が延伸
されていることを特徴とする。
は、コアと、このコアの外周に設けられて該当コアより
も低屈折率で且つ当該コアの径よりも５倍程度以上の径
を有する第一クラッドと、この第一クラッドの外周に設
けられて当該第一クラッドよりも比屈折率差で0.3％程
度以上低い屈折率を有する第二クラッドとからなるシン
グルモードファイバからなり且つその一端部において熱
処理によりドーパントが拡散されていることを特徴と
し、 また、コアと、このコアの外周に設けられて該当コア
よりも低屈折率で且つ当該コアの径よりも５倍程度以上
の径を有する第一クラッドと、この第一クラッドの外周
に設けられて当該第一クラッドよりも比屈折率差で0.3
％程度以上低い屈折率を有する第二クラッドとからなる
シングルモードファイバからなり且つその一端部が延伸
されていることを特徴とする。
＜作用＞ 前記構成のビーム拡大ファイバではモードフィールド
径が拡大されている部分で曲がっても、第一クラッドと
第二クラッドとの屈折率差により光がファイバ外に出る
のが防止される。したがって、かかるファイバはシリン
コンチップや樹脂に埋め込んで使うことができる。
径が拡大されている部分で曲がっても、第一クラッドと
第二クラッドとの屈折率差により光がファイバ外に出る
のが防止される。したがって、かかるファイバはシリン
コンチップや樹脂に埋め込んで使うことができる。
また、第一クラッド径がコア径の５倍程度以上あるの
で、モードフィールド径が拡大されていない部分では通
常のファイバと同じ伝送特性を有する。
で、モードフィールド径が拡大されていない部分では通
常のファイバと同じ伝送特性を有する。
＜実 施 例＞ 以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
（実施例１） 第１図（ａ）には一実施例に係るビーム拡大ファイバ
を、第１図（ｂ）にはその屈折率分布を示す。
を、第１図（ｂ）にはその屈折率分布を示す。
両図に示すように、このビーム拡大ファイバ10は径８
μｍのコア11と、径40μｍの第一クラッド12と、径125
μｍの第二クラッドとからなるシングルモードファイバ
である。ここで、コア11は6wt％の二酸化ゲルマニウム
がドープされた石英ガラス、第一クラッドは1wt％のフ
ッ素（Ｆ）がドープされた石英ガラス、第二クラッドは
無添加の石英ガラスからなり、コア11と第一クラッド12
との間の比屈折率差0.3％、第一クラッド12と第二クラ
ッド13との間の比屈折率差が0.3％となっている。そし
て、ビーム拡大ファイバ10の一端から2cmの部分は、125
0℃で30時間熱処理されることによりドーパントが拡散
されている。これにより、加熱前に９μｍであったモー
ドフィールド径が、20μｍに拡大されている。
μｍのコア11と、径40μｍの第一クラッド12と、径125
μｍの第二クラッドとからなるシングルモードファイバ
である。ここで、コア11は6wt％の二酸化ゲルマニウム
がドープされた石英ガラス、第一クラッドは1wt％のフ
ッ素（Ｆ）がドープされた石英ガラス、第二クラッドは
無添加の石英ガラスからなり、コア11と第一クラッド12
との間の比屈折率差0.3％、第一クラッド12と第二クラ
ッド13との間の比屈折率差が0.3％となっている。そし
て、ビーム拡大ファイバ10の一端から2cmの部分は、125
0℃で30時間熱処理されることによりドーパントが拡散
されている。これにより、加熱前に９μｍであったモー
ドフィールド径が、20μｍに拡大されている。
このようなビーム拡大ファイバ10を２本用意し、その
端面同士を対向されてファイバ間距離と結合損失との関
係を調べたこところ、第２図に示す結果となった。ま
た、このときのファイバ間の軸ずれと結合損失との関係
を第３図に示す。
端面同士を対向されてファイバ間距離と結合損失との関
係を調べたこところ、第２図に示す結果となった。ま
た、このときのファイバ間の軸ずれと結合損失との関係
を第３図に示す。
また、比較のため、コア径８μｍ、クラッド径125μ
ｍ（ファイバ径125μｍ）、コアとクラッドとの間の比
屈折率差が0.3％のシングルモードファイバの一端から2
cmの部分を1250℃で30時間熱処理してドーパントを拡散
させた（比較例）。この場合も、加熱前に９μｍであっ
たモードフィールド径が20μｍになった。このファイバ
を２本対向させてファイバ間の距離と結合損失との関係
を調べたところ、第２図のようになった。また、ファイ
バ間の軸ずれと結合損失との関係は第３図に示すように
なった。
ｍ（ファイバ径125μｍ）、コアとクラッドとの間の比
屈折率差が0.3％のシングルモードファイバの一端から2
cmの部分を1250℃で30時間熱処理してドーパントを拡散
させた（比較例）。この場合も、加熱前に９μｍであっ
たモードフィールド径が20μｍになった。このファイバ
を２本対向させてファイバ間の距離と結合損失との関係
を調べたところ、第２図のようになった。また、ファイ
バ間の軸ずれと結合損失との関係は第３図に示すように
なった。
第２図及び第３図の結果より、実施例に係るビーム拡
大ファイバは比較例に係る従来のビーム拡大ファイバと
同様な機能を有することがわかった。
大ファイバは比較例に係る従来のビーム拡大ファイバと
同様な機能を有することがわかった。
（実施例２） 次に、上述した実施例１のビーム拡大ファイバ10の端
部の代りに中間部2cmを1250℃で30時間熱処理してビー
ム拡大ファイバ10Aとした。このビーム拡大ファイバ10A
の中間部を第４図の示すように直径5cmの棒14に巻き付
け、さらに樹脂15を塗って固定した。そして、このとき
のビーム拡大部分の損失をOTDR（後方散乱光測定器）で
測定したところ、第５図（ａ）に示すように損失は0.1d
Bしかなかった。
部の代りに中間部2cmを1250℃で30時間熱処理してビー
ム拡大ファイバ10Aとした。このビーム拡大ファイバ10A
の中間部を第４図の示すように直径5cmの棒14に巻き付
け、さらに樹脂15を塗って固定した。そして、このとき
のビーム拡大部分の損失をOTDR（後方散乱光測定器）で
測定したところ、第５図（ａ）に示すように損失は0.1d
Bしかなかった。
また、比較のため、上述した比較例で用いたシングル
モードファイバの端部の代りに中間部2cmを1250℃で30
時間熱処理してビーム拡大ファイバとし、これについて
も上述したように棒に巻きつけてその状態での損失を測
定したところ、第５図（ｂ）に示すように20dB以上の損
失があった。
モードファイバの端部の代りに中間部2cmを1250℃で30
時間熱処理してビーム拡大ファイバとし、これについて
も上述したように棒に巻きつけてその状態での損失を測
定したところ、第５図（ｂ）に示すように20dB以上の損
失があった。
以上の結果により、本発明に係るビーム拡大ファイバ
は曲げに非常に強くなっていることがわかった。
は曲げに非常に強くなっていることがわかった。
なお、第５図の横軸は光パルスの伝搬時間であり、実
際には光ファイバの距離に対応する。縦軸は受光器で検
出された反射光パワーをデシベル（dB）で表示したもの
である。
際には光ファイバの距離に対応する。縦軸は受光器で検
出された反射光パワーをデシベル（dB）で表示したもの
である。
（実施例３） 上述した実施例１の加熱処理前のファイバと同様に８
μｍのコアと40μｍの第二クラッドとからなり、コアと
第一クラッドとの間に比屈折率差が0.3％のファイバに
おいて、第一クラッドと第二クラッドとの間の比屈折率
差を0.1,0.2,0.4,0.5％とし、各々について中間部2cmを
1250℃で30時間加熱してビーム拡大ファイバとした。こ
れらの各ファイバの中間部を実施例２と同様に直径5cm
の棒に巻き付けて樹脂で固定し、OTDRでビーム拡大部分
の損失を測定した。このときのビーム拡大部分の損失と
第一クラッドと第二クラッドとの間の比屈折率差との関
係を第６図に示す。なお、第６図には実施例２の結果も
示す。
μｍのコアと40μｍの第二クラッドとからなり、コアと
第一クラッドとの間に比屈折率差が0.3％のファイバに
おいて、第一クラッドと第二クラッドとの間の比屈折率
差を0.1,0.2,0.4,0.5％とし、各々について中間部2cmを
1250℃で30時間加熱してビーム拡大ファイバとした。こ
れらの各ファイバの中間部を実施例２と同様に直径5cm
の棒に巻き付けて樹脂で固定し、OTDRでビーム拡大部分
の損失を測定した。このときのビーム拡大部分の損失と
第一クラッドと第二クラッドとの間の比屈折率差との関
係を第６図に示す。なお、第６図には実施例２の結果も
示す。
第６図に示す結果より、本発明においては、第一クラ
ッドと第二クラッドとの間の比屈折率差は0.3％以上必
要なことがわかった。
ッドと第二クラッドとの間の比屈折率差は0.3％以上必
要なことがわかった。
（実施例４） 実施例１の熱処理前のファイバにおいて第一クラッド
径を30,35,45,50μｍとしたシングルモードファイバを
用意し、その中間部2cmを1250℃で30時間加熱してビー
ム拡大ファイバとした。
径を30,35,45,50μｍとしたシングルモードファイバを
用意し、その中間部2cmを1250℃で30時間加熱してビー
ム拡大ファイバとした。
これらのビーム拡大ファイバ及び実施例１のビーム拡
大ファイバについてカットオフ波長を測定したところ第
７図に示す結果が得られた。この結果より、第一クラッ
ド径が35μｍ以下のものはカットオフ波長が長波長にず
れるので、ファイバの設計を変える必要があり、実用上
問題が多いことがわかった。
大ファイバについてカットオフ波長を測定したところ第
７図に示す結果が得られた。この結果より、第一クラッ
ド径が35μｍ以下のものはカットオフ波長が長波長にず
れるので、ファイバの設計を変える必要があり、実用上
問題が多いことがわかった。
（実施例５） 実施例１の加熱処理前のコアと第一クラッドと第二ク
ラッドとからなるシングルモードファイバの中間部2cm
を第８図に示すようにバイコニカルに延伸してビーム拡
大ファイバ16とした。このビーム拡大ファイバ16の最も
細い部分は外径80μｍであり、このときのモードフィー
ルド径は15μｍとなっていた。
ラッドとからなるシングルモードファイバの中間部2cm
を第８図に示すようにバイコニカルに延伸してビーム拡
大ファイバ16とした。このビーム拡大ファイバ16の最も
細い部分は外径80μｍであり、このときのモードフィー
ルド径は15μｍとなっていた。
次に、第９図に示すように、シリコンチップ17に幅13
0μｍのＶ溝18内に上記ビーム拡大ファイバ16を載置
し、樹脂19で固定した後、その中間部にファイバ軸に直
交する方向に亘つて幅300μｍの溝20を形成した。この
溝20の両端におけるファイバ端面間の結合損失を測定し
たところ、0.2dBと十分に小さかった。また、この溝20
に、偏光子、波長フィルタ、ビームスプリッタ、ファラ
デーローテータなどを埋め込むことにより、光ファイバ
と一体化した光学素子を簡単に得ることができる。
0μｍのＶ溝18内に上記ビーム拡大ファイバ16を載置
し、樹脂19で固定した後、その中間部にファイバ軸に直
交する方向に亘つて幅300μｍの溝20を形成した。この
溝20の両端におけるファイバ端面間の結合損失を測定し
たところ、0.2dBと十分に小さかった。また、この溝20
に、偏光子、波長フィルタ、ビームスプリッタ、ファラ
デーローテータなどを埋め込むことにより、光ファイバ
と一体化した光学素子を簡単に得ることができる。
＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明に係るビーム拡大ファイ
バは、コアの外側にコア径よりも５倍程度以上の径を有
する第一クラッドと、この第一クラッドよりも比屈折率
差で0.3％程度以上低い屈折率を有する第二クラッドと
を有しているので、曲げられた場合にも損失が小さいも
のである。
バは、コアの外側にコア径よりも５倍程度以上の径を有
する第一クラッドと、この第一クラッドよりも比屈折率
差で0.3％程度以上低い屈折率を有する第二クラッドと
を有しているので、曲げられた場合にも損失が小さいも
のである。
第１図（ａ），（ｂ）は一実施例に係るビーム拡大ファ
イバの説明図、第２図はファイバ間距離と結合損失との
関係を示すグラフ、第３図はファイバ間の軸ずれと結合
損失との関係を示すグラフ、第４図及び第５図（ａ），
（ｂ）は曲げ試験を示す説明図、第６図は第一クラッド
と第二クラッドとの比屈折率差と曲げ損失との関係を示
すグラフ、第７図は第一クラッド径とカットオフ波長と
の関係を示すグラフ、第８図及び第９図は他の実施例に
係るビーム拡大ファイバを示す説明図である。 図面中、 10,10Aはビーム拡大ファイバ、 11はコア、 12は第一クラッド、 13は第二クラッド、 14は棒、 15は樹脂、 16はビーム拡大ファイバ、 17はシリコンチップ、 18はＶ溝、 19は樹脂、 20は溝である。
イバの説明図、第２図はファイバ間距離と結合損失との
関係を示すグラフ、第３図はファイバ間の軸ずれと結合
損失との関係を示すグラフ、第４図及び第５図（ａ），
（ｂ）は曲げ試験を示す説明図、第６図は第一クラッド
と第二クラッドとの比屈折率差と曲げ損失との関係を示
すグラフ、第７図は第一クラッド径とカットオフ波長と
の関係を示すグラフ、第８図及び第９図は他の実施例に
係るビーム拡大ファイバを示す説明図である。 図面中、 10,10Aはビーム拡大ファイバ、 11はコア、 12は第一クラッド、 13は第二クラッド、 14は棒、 15は樹脂、 16はビーム拡大ファイバ、 17はシリコンチップ、 18はＶ溝、 19は樹脂、 20は溝である。
Claims (2)
- 【請求項１】コアと、このコアの外周に設けられて該当
コアよりも低屈折率で且つ当該コアの径よりも５倍程度
以上の径を有する第一クラッドと、この第一クラッドの
外周に設けられて当該第一クラッドよりも比屈折率差で
0.3％程度以上低い屈折率を有する第二クラッドとから
なるシングルモードファイバからなり且つその一端部に
おいて熱処理によりドーパントが拡散されていることを
特徴とするビーム拡大ファイバ。 - 【請求項２】コアと、このコアの外周に設けられて該当
コアよりも低屈折率で且つ当該コアの径よりも５倍程度
以上の径を有する第一クラッドと、この第一クラッドの
外周に設けられて当該第一クラッドよりも比屈折率差で
0.3％程度以上低い屈折率を有する第二クラッドとから
なるシングルモードファイバからなり且つその一端部が
延伸されていることを特徴とするビーム拡大ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2225131A JP2850510B2 (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | ビーム拡大ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2225131A JP2850510B2 (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | ビーム拡大ファイバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04107510A JPH04107510A (ja) | 1992-04-09 |
| JP2850510B2 true JP2850510B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=16824448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2225131A Expired - Fee Related JP2850510B2 (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | ビーム拡大ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2850510B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6771865B2 (en) | 2002-03-20 | 2004-08-03 | Corning Incorporated | Low bend loss optical fiber and components made therefrom |
-
1990
- 1990-08-29 JP JP2225131A patent/JP2850510B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04107510A (ja) | 1992-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6321006B2 (en) | Optical fiber having an expanded mode field diameter and method of expanding the mode field diameter of an optical fiber | |
| CA1320372C (en) | Non-adiabatically-tapered connector | |
| CA1311381C (en) | Connector employing mode field modification | |
| CA2079119C (en) | Mode field conversion fiber component and method for manufacturing the same | |
| EP1486804B1 (en) | Polarization preserving optical fiber | |
| JPH0752249B2 (ja) | 方向性カプラ | |
| JP2001235637A (ja) | 光ファイバの無反射終端 | |
| US5217517A (en) | Method of manufacturing a fused fiber coupler | |
| JP2019095783A (ja) | 光ファイバのコア径変換体及び異種光ファイバ接続体 | |
| JP2850510B2 (ja) | ビーム拡大ファイバ | |
| Dyott et al. | Polarization holding directional couplers using D fiber | |
| JP2946437B2 (ja) | 光固定減衰器 | |
| JP3355575B2 (ja) | 単一モード光ファイバ及び単一モード光ファイバのコア拡大方法 | |
| JPS5937503A (ja) | モ−ドスクランブラ | |
| JP2828276B2 (ja) | 偏波保持形光ファイバカプラの製造方法 | |
| Handerek et al. | Fused D-fibre couplers | |
| JPH04107511A (ja) | 偏波保持光ファイバカプラの製造方法 | |
| Veng et al. | Investigation and optimisation of fusion splicing abilities between erbium-doped optical fibres and standard singlemode fibres | |
| JPH0467106A (ja) | 光ファイバパラメータ変換接続素子およびその製造方法 | |
| JP2805533B2 (ja) | ファイバ融着型光分岐結合器 | |
| JP2585272Y2 (ja) | ファイバー型光アイソレータ | |
| JP2848832B2 (ja) | 広帯域形光ファイバカプラ | |
| GB2256723A (en) | Annealed fibre optic fusion splices between single mode and erbium-doped fibres | |
| JPH0882718A (ja) | 楕円コア光ファイバのコアの真円化方法および該方法を用いた光ファイバの製造方法 | |
| JPH04219706A (ja) | 異種光ファイバの融着接続構造および融着接続方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |