JP2945517B2 - 光ファイバカプラの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数本の光ファイバを
加熱して融着・延伸してカプラを形成する、いわゆる融
着延伸法による光ファイバカプラの製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバカプラは、複数本の光ファイ
バ間で光を分岐・結合するデバイスであり、複数本の光
ファイバの一部を加熱して融着・延伸する、いわゆる融
着延伸法によって製造される。

【０００３】この融着延伸法は、一般的には、被覆の一
部を除去してガラス部を露出させた短尺の光ファイバの
複数本を用意し、ガラス部を互いに密着させ、バーナ等
の加熱源により加熱し、融着させた後、延伸させてカプ
ラ部を形成する。所望の分岐比の光ファイバカプラを得
るためには、融着・延伸工程において、分岐比をモニタ
しながら製造することが必要である。

【０００４】分岐比をモニタする方法としては、透過モ
ニタ法が知られている。図２は、透過モニタ法の概略の
説明図であり、図中、１ｂは光源、２ａ，２ｂはボビン
巻き光ファイバ、３は製造中の光ファイバカプラ、６
ａ，６ｂは光検出器、７は分岐比計算用コンピュータ
ー、８ａ，８ｂは光ファイバ接続用Ｖ溝である。

【０００５】光源１ｂとしては、使用波長のレーザ光を
発生するＬＤが用いられる。ボビン巻き光ファイバ２
ａ，２ｂよりカプラを製造するために供給された光ファ
イバの一部の被覆が除去された部分によって、融着・延
伸工程にある製造中の光ファイバカプラ３が形成され
る。両光ファイバの先端部は、光ファイバ接続用Ｖ溝８
ａ，８ｂにおいて、光検出器６ａ，６ｂに接続された光
ファイバに接続されている。光源１ｂよりのレーザ光
は、ボビン巻き光ファイバ２ａに導かれ、製造中の光フ
ァイバカプラ３を通過して、光検出器６ａ，６ｂに入射
される。光検出器６ａ，６ｂへの入射光は、製造中の光
ファイバカプラ３の分岐状態に依存するから、光検出器
６ａ，６ｂの検出値を分岐比計算用コンピューター７で
演算することによって、分岐比を測定することができ
る。したがって、所望の分岐比となった時点で延伸を停
止することにより所望の分岐比の光ファイバカプラを得
ることができる。

【０００６】この透過モニタ法においては、光源側ある
いは光検出器側の光ファイバ端のうち、少なくとも一方
は、１つの光ファイバカプラを製造するごとに、光ファ
イバを接続し直す必要がある。図２でいえば、１つの光
ファイバカプラが製造されるごとに、光ファイバカプラ
３が取り外され、新たな光ファイバカプラ３を、光ファ
イバ接続用Ｖ溝８ａ，８ｂにおいて、光検出器６ａ，６
ｂ側の光ファイバと接続する必要がある。この接続の作
業は、時間がかかるばかりでなく、接続再現性が悪く、
測定誤差の増大を招く可能性があった。

【０００７】これに対して、反射モニタ法をすでに提案
した。本発明の先行技術であるこの方法は、光ファイバ
カプラ製造に使用する光ファイバの片端より光を入射
し、光ファイバの他端で反射された光を入射側にある光
検出器で検出し、この検出値を基に分岐比を求める方法
である。図３は、反射モニタ法の概略の説明図であり、
図中、１ｂは光源、２ａ，２ｂはボビン巻き光ファイ
バ、３は製造中の光ファイバカプラ、４は測定用光ファ
イバカプラ、５ａ，５ｂは反射防止用屈折率整合油、６
ａ，６ｂは光検出器、７は分岐比計算用コンピューター
である。

【０００８】光源１ｂは、図２と同様に、使用波長のレ
ーザ光を発生するＬＤが用いられる。ボビン巻き光ファ
イバ２ａ，２ｂよりカプラを製造するために供給された
光ファイバの一部の被覆が除去された部分によって、融
着・延伸工程にある製造中の光ファイバカプラ３が形成
される。両光ファイバの先端部の一方は反射端として、
また、他方は、反射防止用屈折率整合油５ｂに浸漬され
て無反射端とされている。光源１ｂよりのレーザ光は、
測定用光ファイバカプラ４を介してボビン巻き光ファイ
バ２ａに導かれ、製造中の光ファイバカプラ３を通過し
て、両光ファイバの先端部に伝達される。反射端側に伝
達された光パワーは、その一部が反射されて、逆方向に
進行する。反射された光パワーは、製造中の光ファイバ
カプラ３を通過して、ボビン巻き光ファイバ２ａ側は、
測定用光ファイバカプラ４を介して光検出器６ａに、ま
た、ボビン巻き光ファイバ２ｂ側は、光検出器６ｂに入
射される。光検出器６ａ，６ｂへの入射光は、図２と同
様に、製造中の光ファイバカプラ３の分岐状態に依存す
るから、光検出器６ａ，６ｂの検出値を分岐比計算用コ
ンピューター７で演算することによって、分岐比を測定
することができる。

【０００９】なお、図３で説明した反射モニタ法の構成
は一例であり、反射モニタ法がこれに限られるものでは
ない。図３と同様な部分に同様な符号を付して他の構成
例を図４，図５に示す。

【００１０】図４は、ボビン巻き光ファイバ２ｂ側にも
測定用光ファイバカプラを挿入したものであり、光検出
器６ａ，６ｂの経路に、同一特性の測定用光ファイバカ
プラ４ａ，４ｂが挿入されることにより、同一利得で反
射パワーの測定ができる。

【００１１】図５は、光スイッチ９ａ，９ｂ，９ｃを付
加したものである。光スイッチ９ａを切り替えることに
よって、光源１ｂからのレーザ光をボビン巻き光ファイ
バ２ａ，２ｂ側のいずれかに選択的に導入でき、また、
光スイッチ９ｂ，９ｃを切り替えることにより、反射さ
れた光パワーと製造中の光ファイバカプラ３への入射光
パワーを切り替えて測定することができる。

【００１２】なお、光ファイバ先端部の一方に設けた反
射防止用屈折率整合油５ｂは、必ずしも必要とするもの
ではなく、省略してもよい。また、製造中の光ファイバ
カプラは、２本の光ファイバを用いた場合を説明した
が、３本以上でもよいことは勿論である。

【００１３】このような反射モニタ法は、光ファイバカ
プラ一端側からのみ、光源と光検出器を接続できる利点
を有するとともに、ボビン巻きした光ファイバを用いる
ことによって、製造ごとのファイバ接続作業を行なわな
くても済むようにすることが可能である。

【００１４】しかしながら、反射モニタ法においては、
複数の光ファイバ端からの反射光がある場合には、光フ
ァイバカプラによって結合されるため、反射光同士が干
渉を起こし、反射光パワーが変動してしまうことがあ
る。また、カプラ製造に使用するボビン巻き光ファイバ
からのレーリー散乱光同士、および、レーリー散乱光と
反射光とが干渉してしまい、受光パワーが変動してしま
うことがある。そして、この受光パワーの変動が、反射
モニタ法においては、測定誤差の原因となる可能性があ
った。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
点を解決するためになされたもので、光ファイバカプラ
製造ごとの光ファイバ接続作業が不要にできるという反
射モニタ法の特徴を生かしつつ、反射光同士、レーリー
散乱光同士、および、反射光とレーリー散乱光相互の干
渉による測定誤差を解消することができる光ファイバカ
プラの製造方法を実現することを目的とするものであ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数本の光フ
ァイバを加熱して融着・延伸し、光ファイバカプラを形
成する際に、光ファイバの一方の端側より光を入射さ
せ、カプラ形成部を通過し、光ファイバの他方の端側で
反射された光を前記一方の端側で検出し、検出値に基づ
いて延伸を制御するようにした光ファイバカプラの製造
方法において、前記一方の端側より入射させる光とし
て、低コヒーレント光を用いることを特徴とするもので
ある。

【００１７】

【作用】分岐比の計算を正確に行なうためには、図３〜
図５における光検出器６ａ，６ｂで受光されるボビン巻
き光ファイバ２ａないし２ｂの遠端からのフレネル反射
光を正確に測定する必要がある。しかしながら、光源と
して高コヒーレンシーなものを使用すると、ボビン巻き
光ファイバ２ａ，２ｂの両方からフレネル反射がある場
合には、反射光同士が製造中の光ファイバカプラ５で結
合されると、干渉を引き起こしてしまう。また、ボビン
巻き光ファイバからのレーリー散乱光同士、および、レ
ーリー散乱光とフレネル反射光も干渉を起こしてしま
い、これらの干渉により光検出器６ａ，６ｂでの受光パ
ワーが変動し、これが測定誤差の原因となっていた。

【００１８】本発明においては、光源として低コヒーレ
ンシーなものを使用し、フレネル反射光、レーリー散乱
光の干渉を防止している。このため干渉による光検出器
６ａ，６ｂでの受光パワーの変動は発生しない。

【００１９】

【実施例】図１は、本発明の光ファイバカプラの製造方
法の一実施例を説明するための光測定系の概略構成図で
ある。図中、図３と同様な部分には同じ符号を付して説
明を省略する。１ａは低コヒーレンシーなＳＬＤ光源で
ある。分岐比の測定原理については図３で説明したとお
りである。この実施例では、光源として低コヒーレンシ
ーなＳＬＤを使用した。したがって、干渉の影響を受け
ることなく、受光パワーの変動がないため、正確な測定
ができる。なお、図１では、低コヒーレント光を得るた
め、光源としてＳＬＤを使用したが、これに限られるも
のではなく、他の手段による低コヒーレント光を利用す
ることができる。

【００２０】本発明の効果を確認するため、図３に示し
た従来の反射光モニタ測定系と、図１に示した本発明に
よる反射光モニタ測定系において、光検出器６ａ，６ｂ
による受光パワーの安定度の比較を行なった。なお、図
１の本発明による反射光モニタ測定系における光源とし
ては、波長０．８５μｍのＳＬＤ光源を用い、図３の従
来の反射光モニタ測定系における光源としては、波長
０．８５μｍのＬＤ光源を使用した。

【００２１】製造中の光ファイバカプラ３として、２つ
の測定に用いた被測定用の光ファイバカプラは、０．８
５μｍ帯用シングルモードカプラ、ボビン巻き光ファイ
バ２ａ，２ｂは、いずれも０．８５μｍ帯用シングルモ
ード光ファイバであり、ファイバ長はそれぞれ５ｋｍで
あった。それぞれの反射光モニタ測定系において、分岐
比５０％の光ファイバカプラを製造し、ボビン巻き光フ
ァイバ２ａと被測定用光ファイバカプラ３の間に振動を
与えた状態で、光検出器６ａ，６ｂの受光パワーを測定
した。測定結果を図６にまとめたが、明らかに本発明に
よって、光検出器６ａ，６ｂの受光パワーの安定性が向
上していることが確認された。

【００２２】図６に示した光検出器６ａ，６ｂの測定結
果を用いて分岐比の変動を求めると、従来の反射モニタ
法では、分岐比が４６％から５３％と大きくばらついて
いるのに対し、本発明による反射モニタ法では、受光パ
ワーが安定したため、分岐比のばらつきがなくなってい
ることが確認された。

【００２３】なお、図１で説明した実施例は、先行技術
である図３で説明した反射光モニタ測定系に本発明を適
用したものであるが、図４、図５で説明した反射光モニ
タ測定系は勿論、他の反射光モニタ測定系についても、
同様に本発明が適用できることは明らかである。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による光ファイバカプラの製造方法を用いることによっ
て、反射モニタ法の利点を生かしつつ、反射モニタ法の
測定誤差原因であるフレネル反射光、レーリー散乱光の
干渉の影響を解消することが可能となり、光ファイバカ
プラの製造効率を向上させつつ、分岐比の測定確度を上
げることが可能であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバカプラの製造方法の一実施
例を説明するための光測定系の概略構成図である。

【図２】従来の透過モニタ法の概略を示す説明図であ
る。

【図３】本発明の先行技術の反射モニタ法の一例の概略
を示す説明図である。

【図４】本発明の先行技術の反射モニタ法の他の一例の
概略を示す説明図である。

【図５】本発明の先行技術の反射モニタ法の別の一例の
概略を示す説明図である。

【図６】本発明と先行技術を比較するための測定結果の
説明図である。

【符号の説明】 １ａ 光源 ２ａ，２ｂ ボビン巻き光ファイバ ３ 製造中の光ファイバカプラ ４ 測定用光ファイバカプラ ５ａ，５ｂ 反射防止用屈折率整合油 ６ａ，６ｂ 光検出器 ７ 分岐比計算用コンピューター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅沼 寛 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友 電気工業株式会社 横浜製作所内 (72)発明者 滝本 弘明 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友 電気工業株式会社 横浜製作所内 (72)発明者 横田 弘 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友 電気工業株式会社 横浜製作所内 (72)発明者 有本 和彦 東京都大田区大森西七丁目６番31号 住 電オプコム株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−328505（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−136008（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02B 6/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本の光ファイバを加熱して融着・延
   伸し、光ファイバカプラを形成する際に、光ファイバの
   一方の端側より光を入射させ、カプラ形成部を通過し、
   光ファイバの他方の端側で反射された光を前記一方の端
   側で検出し、検出値に基づいて延伸を制御するようにし
   た光ファイバカプラの製造方法において、前記一方の端
   側より入射させる光として、低コヒーレント光を用いる
   ことを特徴とする光ファイバカプラの製造方法。