JP2948334B2 - 低反射光ファイバ接続からなる装置の形成方法 - Google Patents
低反射光ファイバ接続からなる装置の形成方法Info
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Description
に低反射光ファイバ接続部またはジョイントを有する装
置、およびこのような接続部を形成する方法に関する。
レーザ放射源を含む。このようなレーザの多くのものの
動作は、レーザに反射放射が入射した場合に悪影響を受
ける。これは、幾つかの現在の、または提案された高ビ
ット速ファイバ伝送系で用いられる単一モード単一周波
数レーザのような高性能レーザでは特に重要な問題であ
る。例えば、双方向ファイバ通信リンクや多重チャネル
アナログファイバ通信系においては反射が制御されなけ
ればならないのが普通である。従って、反射の制御は重
要な問題になる。これは、例えば、R. RaoらのElectron
ics Letters, Vol.22(14)・PP731−732
(1986)に示されている。
ザに達しないようにする公知の方法は、図1に概略図示
したように、ファイバの研磨端面がファイバ軸線に対し
て傾斜するように端面を研磨する工程からなる。上記 R
aoの引用文献には、ファイバ端面の傾斜角と反射パワー
との関係が示してある。例えば傾斜角が3°の場合反射
パワーはおよそ−35dB、5°の場合反射パワーはおよ
そ−45dBである。
2との間のファイバジョイント10の関連部分を示した
図である。レーザ源からの放射13はジョイントに向け
て伝搬し、放射エネルギーの大部分は、矢印14により
示されるように、ジョイントから更に伝搬して行く。フ
ァイバの端面は、与えられた端面がファイバ軸線に対し
て傾斜角φ、好適には
遭遇した場合のように、放射の一部15は第1ファイバ
端面で反射され、また放射の一部16は端面を通して伝
送され、第2ファイバ端面に入射し、その一部17は反
射され、更に一部14は第2ファイバでガイドされる。
φを適切に選択した場合は図示のように、放射15はフ
ァイバ11によりガイドされず、ファイバから出射す
る。更に、傾斜角が適切に選択されると、放射17はフ
ァイバ11のコアに入射することはない。
斜ファイバ端面を用いることのできるファイバジョイン
トは、ファイバ−ファイバ間のジョイントだけではな
い。図2は半導体レーザ21を含むジョイント20を示
し、放射23は活性領域22から放射されると共に球面
レンズ24によりファイバ26の傾斜端面に集光され
る。入射放射25の一部27は端面で反射され、また一
部28は図示しないある利用手段に向けてジョイント2
0からガイドされるように伝搬して行く。端面の傾斜角
が適切に選択されると、反射放射27は活性領域に集光
されず、従ってシステム動作に干渉することはない。
の傾斜端面からなるファイバジョイントの上記実施例は
単に例示として与えられたものである。当業者には理解
されることであるが、図1および図2には全ての反射お
よび/または屈折光線が図示されているわけではない。
を越えて延在するように適切に傾斜された研磨面を有す
る取付具にファイバを導入するステップと、場合によっ
てはファイバを破断するステップと、更に通常は従来の
研磨手順により、研磨面を越えて延在するファイバの部
分を除去するステップとからなる方法により形成され
る。
形成する従来の方法は、反射を防止するのに有効ではあ
るが、欠点もある。即ち、コストがかなり上がったり、
副表面を損傷したり、ファイバが破断したり、汚染が生
じるなどの問題点がある。
それらの問題点を解消した傾斜端面を形成する方法を提
供することを目的とする。
バ端面は新規な裂開法により形成できることが見出され
た。このように形成された傾斜端面がファイバジョイン
トの一部をなすときは、ファイバによりガイドされる反
射放射は入射放射の極くわずかの部分に限られ、例えば
約−35dB以下であり、好適には−45dB以下に保たれ
る。本発明による裂開法は安価に実施することができ、
通常は、重要な副表面損傷や偶然的なファイバの破断、
またはファイバの汚染をもたらすことはない。本発明は
請求の範囲により規定される。
射光ファイバジョイントを含む装置(例えば通信システ
ム)を形成する方法を提供し、この方法は、ある長さの
光ファイバを準備するステップと、傾斜ファイバ端面と
なるように光ファイバの第1端部を成形するステップ
と、光ファイバジョイントに光ファイバの第1端部を組
み込むステップと、装置の形成を完了するステップ(例
えば、ある長さの光ファイバ、ファイバジョイントから
なるファイバ伝送路の1端部にレーザを結合するステッ
プおよび/または受光器をファイバ伝送路の他端部に結
合するステップなどを含む)とで構成される。
は、光ファイバのある一部分の1端部がその一部分の他
端部に対して所定の捩れ角θだけ捩られるようにファイ
バの第1端部またはその近傍で光ファイバにトルクを加
えるステップと更に光ファイバの該一部分に沿う1点で
光ファイバを裂開するステップとで構成される。捩れ角
は得られた傾斜端面が適当な大きさの公称傾斜角φ、例
えば3°<φ<20°、好適には
引張力を受けるようにファイバに引張力を加えるのが普
通である。
称傾斜角とファイバの捩れ角の間には、他の変数(例え
ば、ファイバの厚さやファイバに加えられる引張力など
のパラメータ)がほぼ一定のときは、予測できる関係が
存在する。図4に概略図示したように、本発明により形
成された端面は通常は平面ではなく、わずかに湾曲し、
通常はほぼ螺旋状に形成されている。図には軸線41と
傾斜し、わずかに湾曲した端面42を有する光ファイバ
40が示してある。公称傾斜角φはファイバ軸線と、端
面の2つの端点、即ち点45と46の間の仮想ライン4
3との間の角度の補角として定められる。図には更にフ
ァイバコア44が示してあり、その直径は通常はファイ
バ径よりもはるかに小さい。例えば、広く使用されてい
る単一モードファイバは約8μmのコア径を有し、約1
25μmのファイバ径を有している。
ての場合に、従来の研磨傾斜端面を有するファイバに代
って使用することができ、それによりコストはかなり下
がりまたその他の利点が得られる。従って、図1および
図2は、図示のように傾斜ファイバ端面が研磨された端
面でなく裂開されたものである場合の本発明によるファ
イバジョイントを概略図示したものとなる。
端面のコア部分に関わる傾斜角である。しかしながら、
この「コア領域」の傾斜角の決定は比較的困難である。
いずれにしても、ここで問題の比較的小さな公称傾斜角
に対しては、公称傾斜角(これは直ちに測定できる)と
コア領域の傾斜角との差は小さいものになる。
したものである。この装置例は従来の裂開手段30とフ
ァイバ31の端部に捩れを与える手段36から構成され
る。ファイバは第1保持手段32にクランプされ、ファ
イバの端部はコレット37に保持され、このコレット3
7は支承手段38に回転自在に保持される。図示しない
手段によりコレット37をファイバ軸線周りに角度θだ
け回転させた後、第2保持手段34を用いて、ファイバ
を適切にクランプすると共に第1および第2保持手段3
2,34の間のファイバの一部分に適切な引張力(通常
は50〜300gmの範囲で、125μmファイバ内に4
200〜25000gm/mm2の範囲の引張応力をもたら
す。)を選択的に加えるようにする。任意の支持手段3
5が用いられ、裂開具33がファイバに当接されたとき
のファイバの横方向運動をほぼ防止する。任意ではある
が、裂開具は公知の方法で超音波的に駆動され、および
/または加熱され、また支持手段35は半剛性接触材、
例えばシリコーンゴムからなる。この材料にはその他
の、剛性がより小さなものおよびより大きなものを用い
てもよい。ここで問題の比較的小さな捩れ角は、裂開点
では(X2θ)/X1として与えられ、但し、X1および
X2は保持手段32、コレット37、および裂開具33
の間の図示した距離である。
はファイバと裂開装置の所定の組合せに対して容易に決
定することができる。例えば、市販のファイバスプライ
スセット(York FK−11型)を適切に変形した
裂開装置を用い、印加引張力を約200gmとすると、従
来の125μm単一モードシリカ・ベース光ファイバに
対して図5の曲線が得られた。この装置はX2:X1を約
0.1とし、X1を10cmとした場合の、図3に概略図
示したものとほぼ同じである。従って、θ=90°は裂
開位置で約9°の捩れに対応し、これは典型的な例では
保持手段32から約1〜2cmである。X2:X1=0.1
の場合(ここに使用される)、所定の捩れ角θはファイ
バの単位長あたりの捩れとしてθ/10(度/cm)を与
え、図5で「規格化」捩れ角として示したものがこのパ
ラメータである。
である。図には特に、光信号を双方向に同時に搬送する
単一ファイバ長距離リンク67を含む双方向通信システ
ムの1端末が示してある。本発明のファイバジョイント
60は分割器66のアーム64をレーザ61に結合する
ように作用し、任意ではあるが集光手段62を含む。光
ファイバ64の端部は裂開された傾斜端面からなる。端
末はまた利用手段、例えば受光器63を含み、これは従
来のファイバジョイント70により分割器66の他方の
アーム65に結合され、その分割器66は本発明のジョ
イント80により通信システムの長距離ファイバ67に
結合される。図示した端末とほぼ同様の端末が長距離フ
ァイバ67のリモート端部に接続される。低反射ジョイ
ント60の存在のためレーザ61の出力放射のいずれも
レーザへの逆反射が防止され、それに対しジョイント8
0はレーザ61からの放射が受光器63に逆反射されな
いように作用する。
である。
である。
きる装置例の概略図である。
ある。
斜角との関係の観測値を示す図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 a)ある長さの光ファイバを準備するス
テップと、 b)傾斜ファイバ端面が得られるように光ファイバの第
1端部を成形するステップと、 c)前記光ファイバの第1端部を光ファイバジョイント
部に組み込むステップと、 d)装置の形成を完了するステップとからなる低反射光
ファイバジョイントを含む装置の形成方法において、前
記ステップb)は、 光ファイバのある一部分の端部が該一部分の他方の端部
に対して所定の捩れ角θだけ捩れるように第1端部また
はその近傍で光ファイバにトルクを印加するステップ
と、光ファイバをその該一部分に沿う点で分離せしめる
ステップとで構成され、前記捩れ角θの値は、得られた
傾斜端面が3〜20°の範囲の公称傾斜角を有するよう
な角に選定することを特徴とする方法。 - 【請求項2】 前記分離ステップの間に裂開手段に対し
て光ファイバを押しつけるように構成された支持手段を
設けることを更に含む請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 前記裂開手段は超音波駆動され、および
/または加熱された裂開用ナイフからなる請求項2記載
の方法。 - 【請求項4】 光ファイバの該一部分が軸方向引張応力
下にあり、この引張応力が約4200gm/mm2以上であ
るように光ファイバに対して軸方向引張応力を印加する
ステップからなり、その際、光ファイバの該一部分は5
〜15度/cmの範囲の規格化された捩れ角を有する請求
項1記載の方法。 - 【請求項5】 前記装置は半導体レーザを含み、更に前
記光ファイバジョイント部は前記半導体レーザと前記あ
る長さの光ファイバとの間の光信号透過接続部を含む請
求項1記載の方法。 - 【請求項6】 前記装置は半導体レーザを含み、更に前
記光ファイバジョイント部は前記ある長さの光ファイバ
と他の長さの光ファイバとの間の光信号透過接続部を含
む請求項1記載の方法。 - 【請求項7】 前記所定の捩れ角θの値は、反射された
光電力が端面に入射する光電力の高々−40dBとなるよ
うに選定することを特徴とする請求項1記載の方法。
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JP2010237331A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバ切断機 |
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