JP2888440B2 - 光デバイス - Google Patents
光デバイスInfo
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- JP2888440B2 JP2888440B2 JP1255617A JP25561789A JP2888440B2 JP 2888440 B2 JP2888440 B2 JP 2888440B2 JP 1255617 A JP1255617 A JP 1255617A JP 25561789 A JP25561789 A JP 25561789A JP 2888440 B2 JP2888440 B2 JP 2888440B2
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Description
この発明は、光ファイバ式の光デバイスに関し、とく
に線路監視等の屋外での劣悪な環境で使用されるのに適
した光デバイスに関する。
に線路監視等の屋外での劣悪な環境で使用されるのに適
した光デバイスに関する。
光ファイバ式の光デバイスは、光ファイバの両端面の
間に光フィルタなどの光機能部材を挟んで、これら端面
同士を突き合わせて構成される。この光ファイバ式の光
デバイスでは、一般に、低損失、高信頼性、小型、安価
等が要求される。 ところで、低損失とするためには、光機能部材を挿入
する光ファイバ端面間の間隔は、シングルモード光ファ
イバの場合、30μｍ以下に制限される。光機能部材とし
て多層膜光フィルタを考えると、波長1.3μｍの光を透
過させ、波長1.55μｍの光を反射させる光フィルタの場
合、50dB以上のアイソレーションをとるとすると、層数
42層として、８〜９μｍの厚さとなる。そのため、上記
の間隔内に挿入するために基板を含めた厚さが20μｍ程
度になるように基板の部分を研磨する必要があり、工程
が多くかかって安価に製造できない。 そこで、光ファイバの端面に光機能部材としての膜体
を直接形成することも考えられないではない。また、レ
ンズ等を用いて光ビームの直径（モードフィールド径）
を拡大し、光ファイバ端面間の間隔を大きくとるように
工夫することも考えられている。
間に光フィルタなどの光機能部材を挟んで、これら端面
同士を突き合わせて構成される。この光ファイバ式の光
デバイスでは、一般に、低損失、高信頼性、小型、安価
等が要求される。 ところで、低損失とするためには、光機能部材を挿入
する光ファイバ端面間の間隔は、シングルモード光ファ
イバの場合、30μｍ以下に制限される。光機能部材とし
て多層膜光フィルタを考えると、波長1.3μｍの光を透
過させ、波長1.55μｍの光を反射させる光フィルタの場
合、50dB以上のアイソレーションをとるとすると、層数
42層として、８〜９μｍの厚さとなる。そのため、上記
の間隔内に挿入するために基板を含めた厚さが20μｍ程
度になるように基板の部分を研磨する必要があり、工程
が多くかかって安価に製造できない。 そこで、光ファイバの端面に光機能部材としての膜体
を直接形成することも考えられないではない。また、レ
ンズ等を用いて光ビームの直径（モードフィールド径）
を拡大し、光ファイバ端面間の間隔を大きくとるように
工夫することも考えられている。
しかしながら、光ファイバの端面に直接膜体を形成す
ることは、光ファイバが非常に細いものであるため困難
である。また、レンズ等を用いてモードフィールド径を
拡大する場合、レンズ等の精密固定が必要であり、安価
に製造することはやはり困難となる。 この発明は、容易且つ安価に製造することができ、損
失が低く、高信頼性且つ小型な光デバイスを提供するこ
とを目的とする。
ることは、光ファイバが非常に細いものであるため困難
である。また、レンズ等を用いてモードフィールド径を
拡大する場合、レンズ等の精密固定が必要であり、安価
に製造することはやはり困難となる。 この発明は、容易且つ安価に製造することができ、損
失が低く、高信頼性且つ小型な光デバイスを提供するこ
とを目的とする。
上記目的を達成するため、この発明による光デバイス
においては、２つの光ファイバと、各々の細い部分の端
部が、上記２つの光ファイバの端部にそれぞれ融着接続
される２つのテーパ状光ファイバと、少なくとも一方の
テーパ状光ファイバの太い側の端面に直接形成された光
機能部材としての膜体と、該２つのテーパ状光ファイバ
の太い部分の端面同士が膜体を挟んで突き合わされた状
態で、少なくともこれら膜体及び２つのテーパ状光ファ
イバが収納される筒状部材と、該筒状部材両端側におい
て上記膜体及び２つのテーパ状光ファイバが納められる
空間を封止するよう取り付けられる封止部材とが備えら
れている。
においては、２つの光ファイバと、各々の細い部分の端
部が、上記２つの光ファイバの端部にそれぞれ融着接続
される２つのテーパ状光ファイバと、少なくとも一方の
テーパ状光ファイバの太い側の端面に直接形成された光
機能部材としての膜体と、該２つのテーパ状光ファイバ
の太い部分の端面同士が膜体を挟んで突き合わされた状
態で、少なくともこれら膜体及び２つのテーパ状光ファ
イバが収納される筒状部材と、該筒状部材両端側におい
て上記膜体及び２つのテーパ状光ファイバが納められる
空間を封止するよう取り付けられる封止部材とが備えら
れている。
テーパ状光ファイバはその外径がテーパ状に徐々に太
くなっているものである。 このように光ファイバの直径が大きくなり端面の面積
が大きくなっているので、その大きな面積の端面に光フ
ィルタ等の光機能部材としての膜体を直接形成すること
が容易になる。つまり、その端面を基板面として、蒸着
やスパッタ、あるいはイオンプレーティング等を行うこ
とにより、その端面に光フィルタ等の膜体を直接形成す
ることが容易になる。そして光ファイバ端面に光機能部
材としての膜体を直接形成することにより、別個に基板
等の上に光機能部材を作る場合に比較して基板の厚さ分
だけ薄くでき、光ファイバの端面同士の間を狭くし、損
失を少なくすることにも寄与できる。 このようなテーパ状光ファイバの細い部分の端面が光
ファイバの先端に接続されているため、そのテーパ状光
ファイバの直径が太くなっている部分でコアの径も太く
なり、モードフィールド径を大きくとることができる。
このようにモードフィールド径が大きくなると、それら
の端面の間の間隔を大きくしても大きな損失が発生しな
い。そこで、その間隔の許容範囲を大きくすることがで
きるため、損失が大きくならないように組み立てること
が容易になる。 また、筒状部材の両端側には封止部材が取り付けられ
ていて、筒状部材内部の空間を封止している。この筒状
部材の内部の空間には膜体およびこれを挾む２つのテー
パ状光ファイバが納められている。そのため、この空間
を気密に封止することができることによって、光フィル
タ等の湿度により光学的特性が変化し易い光機能部材と
しての膜体を有効に保護することができ、信頼性が高ま
る。
くなっているものである。 このように光ファイバの直径が大きくなり端面の面積
が大きくなっているので、その大きな面積の端面に光フ
ィルタ等の光機能部材としての膜体を直接形成すること
が容易になる。つまり、その端面を基板面として、蒸着
やスパッタ、あるいはイオンプレーティング等を行うこ
とにより、その端面に光フィルタ等の膜体を直接形成す
ることが容易になる。そして光ファイバ端面に光機能部
材としての膜体を直接形成することにより、別個に基板
等の上に光機能部材を作る場合に比較して基板の厚さ分
だけ薄くでき、光ファイバの端面同士の間を狭くし、損
失を少なくすることにも寄与できる。 このようなテーパ状光ファイバの細い部分の端面が光
ファイバの先端に接続されているため、そのテーパ状光
ファイバの直径が太くなっている部分でコアの径も太く
なり、モードフィールド径を大きくとることができる。
このようにモードフィールド径が大きくなると、それら
の端面の間の間隔を大きくしても大きな損失が発生しな
い。そこで、その間隔の許容範囲を大きくすることがで
きるため、損失が大きくならないように組み立てること
が容易になる。 また、筒状部材の両端側には封止部材が取り付けられ
ていて、筒状部材内部の空間を封止している。この筒状
部材の内部の空間には膜体およびこれを挾む２つのテー
パ状光ファイバが納められている。そのため、この空間
を気密に封止することができることによって、光フィル
タ等の湿度により光学的特性が変化し易い光機能部材と
しての膜体を有効に保護することができ、信頼性が高ま
る。
つぎにこの発明の一実施例について図面を参照しなが
ら説明する。第１図に示す実施例において、光ファイバ
心線（あるいは光ファイバコード）１、１の端部付近の
被覆が剥離されて光ファイバ２、２がむきだしにされて
おり、それら光ファイバ２、２の端部に、テーパ状光フ
ァイバ３、３の細い側の端部がそれぞれ融着接続されて
いる。そしてこれらテーパ状光ファイバ３、３の一方
（この実施例では下側）の太い側の端面に蒸着膜４が形
成されている（第２図も参照）。この蒸着膜４は多層膜
（SiO2‐TiO2多層膜等）光フィルタ等の光フィルタや反
射金属膜（金蒸着膜等）減衰器、偏光子膜（ラミポー
ル;Al-SiO2交互蒸着膜等）などの光機能部材となるもの
で、他にスパッタあるいはイオンプレーティングなどに
よっても形成することができる。ここで、光ファイバ
２、２は外径125μｍ、コア径10μｍ（または８μｍ）
の通常のシングルモード光ファイバを用いることがで
き、光ファイバ心線１、１はこれにナイロンまたは塩化
ビニルなどの被覆を施した通常のものである。また、テ
ーパ状光ファイバ３、３は、第２図に示すように太い光
ファイバの一端を引き延ばしてテーパ状に徐々に細くし
コア31、31の部分がもとの直径の1/3〜1/10となるよう
にしたものである。そして、テーパ状光ファイバ３、３
の太い側の端面同士（一方の側には蒸着膜４が形成され
ている）を突き合わせた状態で、この部分の付近全体
（光ファイバ心線１の被覆の部分も含む）が、コバー
ル、インコネル、SUS等の低膨張金属製の円筒部材５の
中に納められ、封着ガラス６、６で封着される。この封
着ガラス６、６は通常の金属との封着に用いるコバール
ガラス等を用いることができる。この実施例では、封着
ガラス６、６がちょうど光ファイバ２とテーパ状光ファ
イバ３との融着接続部を覆うように取り付けられてい
る。 具体的には、たとえば光ファイバ心線１として、外径
125μｍ、コア径10μｍ、比屈折率差0.28％の通常のシ
ングルモードの光ファイバ２をナイロンで被覆したもの
を用い、また、この光ファイバ２と同じ母材からテーパ
状光ファイバ３を作製している。すなわち、母材から外
径1000μｍ（精度±３μｍ）、コア径80μｍ、比屈折率
差0.28％の太い光ファイバをつくり、その一端を引き延
ばして外径が125μｍになるようにして、テーパ状光フ
ァイバ３を作製した。ここで外径が1000μｍから125μ
ｍにまで細くするのに長さ3mmを要した。外径1000μｍ
の部分の長さを3mmだけ残して切断したものを２つ用意
し、その一方の太い側の端面に、SiO2‐TiO2膜を42層蒸
着し、誘電体多層膜フィルタとして機能する蒸着膜４を
形成した。この蒸着膜４を有するテーパ状光ファイバ３
及び蒸着膜が形成されていないテーパ状光ファイバ３の
それぞれの細い側の端部を光ファイバ２、２の端部に融
着接続した。第２図のようにこれら蒸着膜４をもつテー
パ状光ファイバ３ともたないテーパ状光ファイバ３との
太い側の端面を、蒸着膜４を挾むようにして対面させ、
接着剤で固定した。そしてこの付近をコバール製の円筒
部材５内に挿入した。この円筒部材５は長さ30mm、外径
5mmとし、内径は1mmで−０、＋0.005mmの精度に仕上げ
てある。円筒部材５の内部において、光ファイバ２の部
分をコバールガラス６により封着し、ナイロン被覆の部
分を通常のエポキシ系樹脂の接着剤で固定している。 このような光デバイスでは、テーパ状光ファイバ３、
３を用いており、その太い側ではコア径が大きくなって
いるので、モードフィールド径を大きくとることができ
る。そのため、太い側の端面の間を離しても、大きな損
失が発生することがないので、組み立てが容易になる。
すなわち、端面間の距離が短くなるように注意して組み
立てる必要がなくなるので、組み立て作業が容易にな
る。ちなみに上記のように具体的に作製した必要デバイ
スでは損失が0.3dBであった。 他方、テーパ状光ファイバ３、３を用いて端面の面積
を大きくしているため、取扱が容易になり、その一方の
端面上に蒸着膜４等の、光フィルタ等として機能する部
品となる膜体を容易に形成することができ、この点でも
製造が容易になり、安価に製造することができる。ま
た、蒸着膜４をテーパ状光ファイバ３の端面に直接形成
しているので、基板の分だけ厚さを薄くでき、その結果
端面間の距離も小さくできるので、この点でも損失を少
なくできる。 また、封着ガラス６、６で円筒部材５の両端側を封着
しているため、それら封着ガラス６、６で挟まれた金属
製円筒部材５のなかの空間は気密に封止されることにな
る。そのため光フィルタ等の湿度により光学的特性が変
化し易い蒸着膜４等を気密に封止できるので、信頼性が
高まる。 さらに、テーパ状光ファイバ３、３のもととなる太い
光ファイバを母材から線引きするときの径制御を精密に
行ってその太い部分での外径の精度を高め、且つ円筒部
材５の内径を精密に加工することにより、がたのない状
態での組立を簡単に行うことができる。
ら説明する。第１図に示す実施例において、光ファイバ
心線（あるいは光ファイバコード）１、１の端部付近の
被覆が剥離されて光ファイバ２、２がむきだしにされて
おり、それら光ファイバ２、２の端部に、テーパ状光フ
ァイバ３、３の細い側の端部がそれぞれ融着接続されて
いる。そしてこれらテーパ状光ファイバ３、３の一方
（この実施例では下側）の太い側の端面に蒸着膜４が形
成されている（第２図も参照）。この蒸着膜４は多層膜
（SiO2‐TiO2多層膜等）光フィルタ等の光フィルタや反
射金属膜（金蒸着膜等）減衰器、偏光子膜（ラミポー
ル;Al-SiO2交互蒸着膜等）などの光機能部材となるもの
で、他にスパッタあるいはイオンプレーティングなどに
よっても形成することができる。ここで、光ファイバ
２、２は外径125μｍ、コア径10μｍ（または８μｍ）
の通常のシングルモード光ファイバを用いることがで
き、光ファイバ心線１、１はこれにナイロンまたは塩化
ビニルなどの被覆を施した通常のものである。また、テ
ーパ状光ファイバ３、３は、第２図に示すように太い光
ファイバの一端を引き延ばしてテーパ状に徐々に細くし
コア31、31の部分がもとの直径の1/3〜1/10となるよう
にしたものである。そして、テーパ状光ファイバ３、３
の太い側の端面同士（一方の側には蒸着膜４が形成され
ている）を突き合わせた状態で、この部分の付近全体
（光ファイバ心線１の被覆の部分も含む）が、コバー
ル、インコネル、SUS等の低膨張金属製の円筒部材５の
中に納められ、封着ガラス６、６で封着される。この封
着ガラス６、６は通常の金属との封着に用いるコバール
ガラス等を用いることができる。この実施例では、封着
ガラス６、６がちょうど光ファイバ２とテーパ状光ファ
イバ３との融着接続部を覆うように取り付けられてい
る。 具体的には、たとえば光ファイバ心線１として、外径
125μｍ、コア径10μｍ、比屈折率差0.28％の通常のシ
ングルモードの光ファイバ２をナイロンで被覆したもの
を用い、また、この光ファイバ２と同じ母材からテーパ
状光ファイバ３を作製している。すなわち、母材から外
径1000μｍ（精度±３μｍ）、コア径80μｍ、比屈折率
差0.28％の太い光ファイバをつくり、その一端を引き延
ばして外径が125μｍになるようにして、テーパ状光フ
ァイバ３を作製した。ここで外径が1000μｍから125μ
ｍにまで細くするのに長さ3mmを要した。外径1000μｍ
の部分の長さを3mmだけ残して切断したものを２つ用意
し、その一方の太い側の端面に、SiO2‐TiO2膜を42層蒸
着し、誘電体多層膜フィルタとして機能する蒸着膜４を
形成した。この蒸着膜４を有するテーパ状光ファイバ３
及び蒸着膜が形成されていないテーパ状光ファイバ３の
それぞれの細い側の端部を光ファイバ２、２の端部に融
着接続した。第２図のようにこれら蒸着膜４をもつテー
パ状光ファイバ３ともたないテーパ状光ファイバ３との
太い側の端面を、蒸着膜４を挾むようにして対面させ、
接着剤で固定した。そしてこの付近をコバール製の円筒
部材５内に挿入した。この円筒部材５は長さ30mm、外径
5mmとし、内径は1mmで−０、＋0.005mmの精度に仕上げ
てある。円筒部材５の内部において、光ファイバ２の部
分をコバールガラス６により封着し、ナイロン被覆の部
分を通常のエポキシ系樹脂の接着剤で固定している。 このような光デバイスでは、テーパ状光ファイバ３、
３を用いており、その太い側ではコア径が大きくなって
いるので、モードフィールド径を大きくとることができ
る。そのため、太い側の端面の間を離しても、大きな損
失が発生することがないので、組み立てが容易になる。
すなわち、端面間の距離が短くなるように注意して組み
立てる必要がなくなるので、組み立て作業が容易にな
る。ちなみに上記のように具体的に作製した必要デバイ
スでは損失が0.3dBであった。 他方、テーパ状光ファイバ３、３を用いて端面の面積
を大きくしているため、取扱が容易になり、その一方の
端面上に蒸着膜４等の、光フィルタ等として機能する部
品となる膜体を容易に形成することができ、この点でも
製造が容易になり、安価に製造することができる。ま
た、蒸着膜４をテーパ状光ファイバ３の端面に直接形成
しているので、基板の分だけ厚さを薄くでき、その結果
端面間の距離も小さくできるので、この点でも損失を少
なくできる。 また、封着ガラス６、６で円筒部材５の両端側を封着
しているため、それら封着ガラス６、６で挟まれた金属
製円筒部材５のなかの空間は気密に封止されることにな
る。そのため光フィルタ等の湿度により光学的特性が変
化し易い蒸着膜４等を気密に封止できるので、信頼性が
高まる。 さらに、テーパ状光ファイバ３、３のもととなる太い
光ファイバを母材から線引きするときの径制御を精密に
行ってその太い部分での外径の精度を高め、且つ円筒部
材５の内径を精密に加工することにより、がたのない状
態での組立を簡単に行うことができる。
この発明によれば、筒状部材の両端を封止部材で封
止しているので、その内部の膜体を保護することができ
て屋外等の劣悪な環境でもなんら心配なく使用すること
ができる、膜体は光ファイバの端面に直接径されてお
り、その端面はテーパ状に拡径された部分の大面積端面
であるから、この直接成膜は容易であり、安価に製造で
きる、膜体を光ファイバの端面に直接形成したことか
ら、別部材の膜体を用いる場合の基板が不要となるた
め、突き合わせる光ファイバ端面間距離を小さくでき、
損失を小さくできるとともに小型にできる、光ファイ
バは拡径端面同士が突き合わされるので接続損失が小さ
い、という効果が得られる。まとめて言うと、小型、低
損失、高信頼性の光デバイスを容易、安価に製造するこ
とができる。
止しているので、その内部の膜体を保護することができ
て屋外等の劣悪な環境でもなんら心配なく使用すること
ができる、膜体は光ファイバの端面に直接径されてお
り、その端面はテーパ状に拡径された部分の大面積端面
であるから、この直接成膜は容易であり、安価に製造で
きる、膜体を光ファイバの端面に直接形成したことか
ら、別部材の膜体を用いる場合の基板が不要となるた
め、突き合わせる光ファイバ端面間距離を小さくでき、
損失を小さくできるとともに小型にできる、光ファイ
バは拡径端面同士が突き合わされるので接続損失が小さ
い、という効果が得られる。まとめて言うと、小型、低
損失、高信頼性の光デバイスを容易、安価に製造するこ
とができる。
第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図は上
記実施例のテーパ状光ファイバの突合せ部分のみを分解
して示す側面図である。 １……光ファイバ心線、２……光ファイバ、３……テー
パ状光ファイバ、４……蒸着膜、５……円筒部材、６…
…封着ガラス、31……コア。
記実施例のテーパ状光ファイバの突合せ部分のみを分解
して示す側面図である。 １……光ファイバ心線、２……光ファイバ、３……テー
パ状光ファイバ、４……蒸着膜、５……円筒部材、６…
…封着ガラス、31……コア。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−85729（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−56810（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−86306（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−9845（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 6/00,6/26
Claims (1)
- 【請求項１】２つの光ファイバと、各々の細い部分の端
部が、上記２つの光ファイバの端部にそれぞれ融着接続
される２つのテーパ状光ファイバと、少なくとも一方の
テーパ状光ファイバの太い側の端面に直接形成された光
機能部材としての膜体と、該２つのテーパ状光ファイバ
の太い部分の端面同士が膜体を挟んで突き合わされた状
態で、少なくともこれら膜体及び２つのテーパ状光ファ
イバが収納される筒状部材と、該筒状部材両端側におい
て上記膜体及び２つのテーパ状光ファイバが納められる
空間を封止するよう取り付けられる封止部材とからなる
ことを特徴とする光デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1255617A JP2888440B2 (ja) | 1989-09-30 | 1989-09-30 | 光デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1255617A JP2888440B2 (ja) | 1989-09-30 | 1989-09-30 | 光デバイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03118504A JPH03118504A (ja) | 1991-05-21 |
| JP2888440B2 true JP2888440B2 (ja) | 1999-05-10 |
Family
ID=17281235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1255617A Expired - Fee Related JP2888440B2 (ja) | 1989-09-30 | 1989-09-30 | 光デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2888440B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3318406B2 (ja) * | 1993-10-13 | 2002-08-26 | 京セラ株式会社 | 光導波路、光導波路と光ファイバの接続装置 |
| JP3497298B2 (ja) * | 1995-10-23 | 2004-02-16 | 株式会社フジクラ | 光ファイバフィルタ |
| JP3530951B2 (ja) * | 1996-03-29 | 2004-05-24 | 株式会社日立コミュニケーションテクノロジー | 光ファイバ、光増幅器および光伝送システム |
| JP2001228353A (ja) * | 2000-02-17 | 2001-08-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光ファイバの接続構造及び光ファイバ通信システム |
| US11731717B2 (en) | 2020-02-26 | 2023-08-22 | Caterpillar Inc. | Spacer tool |
-
1989
- 1989-09-30 JP JP1255617A patent/JP2888440B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03118504A (ja) | 1991-05-21 |
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