JP2980248B2 - Optical fiber coupler - Google Patents
Optical fiber couplerInfo
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Description
本発明は、光ファイバ増幅器としての使用に適した光
ファイバカップラに関するものである。The present invention relates to an optical fiber coupler suitable for use as an optical fiber amplifier.
通信用の光ファイバは、近年、伝送特性の向上が著し
く、長距離伝送を可能としてきた。今後、さらに伝送距
離を長くするためには、インラインで光増幅をしたり、
ファイバどうしの接続を良くしたりする技術の向上が必
要であるといわれている。 光増幅の一つとして、希土類元素をドープしたコアを
もつ光ファイバを用いたファイバレーザを応用する方法
がある。この光ファイバに伝送光とポンプ光を入射させ
ると相互作用をし、伝送光を増幅することができる。 一方、光ファイバを光学的に連結するカップラとして
光ファイバ型カップラ、導波路型カップラなどがある。
なかでも光ファイバ型カップラは、光ファイバとの接続
性にすぐれている。光ファイバ型カップラは、例えば特
開昭57−186730号公報、特開昭59−195615号公報に開示
されている。2. Description of the Related Art In recent years, communication optical fibers have been significantly improved in transmission characteristics, and have been capable of long-distance transmission. In the future, in order to further extend the transmission distance, in-line optical amplification or
It is said that it is necessary to improve the technology for improving the connection between fibers. As one of the optical amplification methods, there is a method of applying a fiber laser using an optical fiber having a core doped with a rare earth element. When the transmission light and the pump light enter the optical fiber, they interact with each other and can amplify the transmission light. On the other hand, as couplers for optically connecting optical fibers, there are an optical fiber type coupler and a waveguide type coupler.
Among them, the optical fiber coupler has excellent connectivity with the optical fiber. Optical fiber type couplers are disclosed in, for example, JP-A-57-186730 and JP-A-59-195615.
前記のようなファイバレーザの光増幅器に光ファイバ
型カップラで伝送光と多モードのポンプ光を導入すれ
ば、インラインで効率がよい光増幅系ができることを予
想できる。しかし、単一モードの光と多モードの光を結
合させることができる効率のよいカップラが存在しなか
った。そのため、効率がよいインラインの光増幅系は、
実用化されていない。 本発明は上記の課題を解決するためなされたもので、
ファイバレーザに単一モードの光と多モードの光を結合
し、入射させることができる効率のよい光ファイバカッ
プラを提供するものである。If the transmission light and the multi-mode pump light are introduced into the optical amplifier of the fiber laser by the optical fiber coupler as described above, an efficient optical amplification system can be expected in-line. However, there has been no efficient coupler capable of combining single-mode light and multi-mode light. Therefore, an efficient in-line optical amplification system
Not practical. The present invention has been made to solve the above problems,
An object of the present invention is to provide an efficient optical fiber coupler capable of coupling single-mode light and multi-mode light to a fiber laser and allowing the light to enter.
前記課題を解決するための本発明は、複数本の光ファ
イバを捻り合わせて融着した光ファイバカップラにおい
て、複数本のうちの一部の光ファイバが単一モードの光
ファイバ、残りの光ファイバが多モードの光ファイバで
あり、多モードの光ファイバのコアは単一モードの光フ
ァイバのクラッドより低屈折率であることを特徴として
いる。The present invention for solving the above problems is an optical fiber coupler obtained by twisting and fusing a plurality of optical fibers, wherein some of the plurality of optical fibers are single mode optical fibers and the remaining optical fibers Is a multimode optical fiber, wherein the core of the multimode optical fiber has a lower refractive index than the cladding of the single mode optical fiber.
上記の光ファイバカップラで、複数本の光ファイバの
うちコアの屈折率が低い光ファイバに多モード光を入射
させ、それ以外の光ファイバには単一モード光を入射さ
せると、多モード光は捻り合わせた融着部分から単一モ
ード光が入射している光ファイバに進入し、単一モード
光と多モード光を結合させることができる。したがっ
て、この光ファイバカップラをファイバレーザに連結す
れば、単一モードを伝送光とし、多モード光をポンプ光
とするインラインの光増幅系が完成する。ポンプ光が多
モード光であるから、結合によるエネルギ損失が非常に
少ない光増幅系になる。In the above optical fiber coupler, when multimode light is made incident on an optical fiber having a low refractive index of a core among a plurality of optical fibers and single mode light is made incident on other optical fibers, the multimode light becomes The single-mode light enters the optical fiber on which the single-mode light is incident from the twisted fused portion, and the single-mode light and the multi-mode light can be coupled. Therefore, if this optical fiber coupler is connected to a fiber laser, an in-line optical amplification system using a single mode as transmission light and using multimode light as pump light is completed. Since the pump light is multi-mode light, an optical amplification system with very little energy loss due to coupling is provided.
以下、本発明の実施例を図面により詳細に説明する。 第１図は本発明を適用する光ファイバカップラの一実
施例を製造工程を示した概略図である。 同図に示すように、先ず単一モードファイバ１と多モ
ードファイバ２を１本ずつ用意する。単一モードファイ
バ１は、石英ガラスにGeO2をドープし、屈折率を石英ガ
ラスより0.3％高くしたコア（径７μｍ）1aを有し、純
石英のクラッド（径125μｍ）1bで被覆してある。多モ
ードファイバ２は石英にフッ素をドープして石英よりも
比屈折率差として0.7％低くしたコア（径125μｍ）2a
に、フッ素系プラスチックのクラッド2bを被覆してあ
る。この多モードファイバ２は、融着しようとする部分
について予めクラッド2bをはがしておく。これらの単一
モードファイバ１と多モードファイバ２を重ね合わせ
て、酸水素炎３で加熱しながら捻り合わせて融着し、一
体化する。多モードファイバ２の不要部分を切り捨て
て、光ファイバカップラ５が完成する。 上記の手順で製造された光ファイバカップラ５を、第
２図に示すような光増幅系に組み込んで増幅度の測定を
行なった。 同図に示す光増幅系は、伝送光用の単一モードファイ
バ11とポンプ光用の多モードファイバ12を光ファイバカ
ップラ５で結合して光増幅用ファイバ６で増幅し、フィ
ルタ７を経て単一モードファイバ10から伝送光を出射す
る系である。光増幅用ファイバ６は、ファイバレーザで
あり、石英にEr2O3を600PPMドープしたコア（径７μ
ｍ）に、純石英のクラッド（径125μｍ）で被覆してあ
り、全長が5mである。フィルタ７はポンプ光のみをカッ
トする目的で使用する。また単一モードファイバ10と単
一モードファイバ11は、前記単一モードファイバ１と同
一の構成、多モードファイバ12は前記多モードファイバ
２と同一の構成である。 この光増幅系で伝送光として波長λ１＝1.54μｍの単
一モード、ポンプ光としてλ２＝1.46μｍの多モードを
用いて、増幅度35dBを得た。 第３図は本発明の光ファイバカップラの別な実施例の
図で、中心に単一モードファイバ１を１本と周囲に多モ
ードファイバ２を６本束ねて捻り合わせ、融着して一体
化してある。多モードファイバ２のコアは、単一モード
ファイバのクラッドより低屈折率になっている。 第４図も同じく本発明の光ファイバカップラの別な実
施例の図で、中心に多モードファイバ２を１本と周囲に
単一モードファイバ１を６本束ねて捻り合わせ、融着し
て一体化してある。多モードファイバ２のコアは、単一
モードファイバ１のクラッドより低屈折率になってい
る。 これらの他、単一モードファイバを複数本と多モード
ファイバを複数本束ねて捻り合わせ、融着して一体化し
たものも実施できる。その場合、複数本の多モードファ
イバのコアを総て単一モードファイバのクラッドより低
屈折率にしても良いし、複数本の多モードファイバのコ
アの一部を単一モードファイバのクラッドより低屈折率
にしても良い。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing a manufacturing process of one embodiment of an optical fiber coupler to which the present invention is applied. As shown in the figure, first, one single mode fiber 1 and one multimode fiber 2 are prepared. The single-mode fiber 1 has a core (diameter 7 μm) 1a in which silica glass is doped with GeO 2 and has a refractive index 0.3% higher than that of silica glass, and is coated with a pure silica cladding (diameter 125 μm) 1b. . The multimode fiber 2 has a core (diameter 125 μm) 2a in which quartz is doped with fluorine and the relative refractive index difference is 0.7% lower than that of quartz.
Is coated with a cladding 2b made of fluoroplastic. In this multimode fiber 2, the cladding 2b is peeled in advance from the portion to be fused. The single-mode fiber 1 and the multi-mode fiber 2 are superposed, twisted and fused while being heated by the oxyhydrogen flame 3 to be integrated. The unnecessary portion of the multimode fiber 2 is cut off, and the optical fiber coupler 5 is completed. The optical fiber coupler 5 manufactured by the above procedure was incorporated into an optical amplification system as shown in FIG. 2 to measure the degree of amplification. In the optical amplification system shown in FIG. 1, a single-mode fiber 11 for transmission light and a multi-mode fiber 12 for pump light are coupled by an optical fiber coupler 5, amplified by an optical amplification fiber 6, and passed through a filter 7. This is a system that emits transmission light from the one-mode fiber 10. The optical amplification fiber 6 is a fiber laser, and a core (diameter 7 μm) of 600 ppm of Er 2 O 3 doped in quartz.
m) is covered with a clad of pure quartz (125 μm in diameter) and has a total length of 5 m. The filter 7 is used for cutting only the pump light. The single mode fiber 10 and the single mode fiber 11 have the same configuration as the single mode fiber 1, and the multimode fiber 12 has the same configuration as the multimode fiber 2. In this optical amplification system, an amplification degree of 35 dB was obtained by using a single mode of wavelength λ 1 = 1.54 μm as transmission light and a multi-mode of λ 2 = 1.46 μm as pump light. FIG. 3 is a diagram of another embodiment of the optical fiber coupler of the present invention, in which one single mode fiber 1 is bundled at the center and six multimode fibers 2 are bundled around and twisted, fused and integrated. It is. The core of the multimode fiber 2 has a lower refractive index than the cladding of the single mode fiber. FIG. 4 is also a view of another embodiment of the optical fiber coupler of the present invention, in which one multi-mode fiber 2 is bundled at the center and six single-mode fibers 1 are bundled around and twisted together, fused and integrated. It has been turned. The core of the multimode fiber 2 has a lower refractive index than the cladding of the single mode fiber 1. In addition to the above, a plurality of single mode fibers and a plurality of multimode fibers may be bundled, twisted, and fused to be integrated. In this case, the cores of the multiple multimode fibers may all have a lower refractive index than the cladding of the single mode fiber, or some of the cores of the multiple multimode fibers may have a lower refractive index than the cladding of the single mode fiber. The refractive index may be used.
以上詳細に説明したように、本発明を適用した光ファ
イバカップラをファイバレーザに連結すれば、単一モー
ドを伝送光とし、多モード光をポンプ光とするインライ
ンの光増幅系が完成する。特にポンプ光として多モード
光を使用できるから、結合によるエネルギ損失が非常に
少なく、効率のよい光ファイバカップラを提供できる。As described in detail above, if an optical fiber coupler to which the present invention is applied is connected to a fiber laser, an in-line optical amplification system using single mode as transmission light and multimode light as pump light is completed. In particular, since multimode light can be used as the pump light, an energy loss due to coupling is very small, and an efficient optical fiber coupler can be provided.
第１図は本発明を適用する光ファイバカップラの一実施
例を製造工程示した該略図、第２図は光ファイバカップ
ラを組み込んだ光増幅系の実施例の該略図、第３図およ
び第４図は本発明の光ファイバカップラの別な実施例の
図である。 １、10、11……単一モードファイバ 1a……コア、1b……クラッド ２、12……多モードファイバ 2a……コア、2b……クラッド ３……酸水素炎、５……光ファイバカップラ ６……光増幅用ファイバ、７……フィルタFIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of an optical fiber coupler to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a schematic view of an embodiment of an optical amplification system incorporating the optical fiber coupler, and FIGS. The figure is a diagram of another embodiment of the optical fiber coupler of the present invention. 1, 10, 11: single mode fiber 1a: core, 1b: clad 2, 12: multimode fiber 2a: core, 2b: clad 3: oxyhydrogen flame, 5: optical fiber coupler 6: Optical amplification fiber, 7: Filter
Claims (1)
た光ファイバカップラにおいて、複数本のうちの一部の
光ファイバが単一モードの光ファイバ、残りの光ファイ
バが多モードの光ファイバであり、多モードの光ファイ
バのコアは単一モードの光ファイバのクラッドより低屈
折率であることを特徴とする光ファイバカップラ。An optical fiber coupler in which a plurality of optical fibers are twisted and fused, a part of the plurality of optical fibers is a single mode optical fiber, and the remaining optical fibers are a multimode optical fiber. An optical fiber coupler, wherein the core of the multimode optical fiber has a lower refractive index than the cladding of the single mode optical fiber.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2837790A JP2980248B2 (en) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | Optical fiber coupler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2837790A JP2980248B2 (en) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | Optical fiber coupler |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03233411A JPH03233411A (en) | 1991-10-17 |
| JP2980248B2 true JP2980248B2 (en) | 1999-11-22 |
Family
ID=12246952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2837790A Expired - Fee Related JP2980248B2 (en) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | Optical fiber coupler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2980248B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7693367B2 (en) | 2007-11-19 | 2010-04-06 | Fujikura Ltd. | Multi-mode optical coupler |
| US8934167B2 (en) | 2009-05-25 | 2015-01-13 | Fujikura Ltd. | Optical fiber coupler and optical fiber amplifier |
-
1990
- 1990-02-09 JP JP2837790A patent/JP2980248B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7693367B2 (en) | 2007-11-19 | 2010-04-06 | Fujikura Ltd. | Multi-mode optical coupler |
| US8934167B2 (en) | 2009-05-25 | 2015-01-13 | Fujikura Ltd. | Optical fiber coupler and optical fiber amplifier |
| US9425579B2 (en) | 2009-05-25 | 2016-08-23 | Fujikura Ltd. | Optical fiber coupler and optical fiber amplifier |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03233411A (en) | 1991-10-17 |
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