JP3102202B2 - Method for manufacturing fusion-type optical fiber coupler and method for manufacturing optical fiber gyro - Google Patents
Method for manufacturing fusion-type optical fiber coupler and method for manufacturing optical fiber gyroInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は融着型光ファイバカプラ
の製造方法及びその方法を適用した光ファイバジャイロ
の製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a fusion spliced optical fiber coupler and a method for manufacturing an optical fiber gyro using the method.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、融着型光ファイバカプラの製造方
法として、図14に示すように、一本の光ファイバ52
にループ53を形成し、ループ53を形成した光ファイ
バ52の一端から光源51の光を入射して、他端から出
射する光出力を光検出器54でモニタしながら、融着部
となるべき部分56をバーナ55による加熱で溶融・延
伸させ、融着後にループ53を切断するようにしたもの
が提案されている(例えば特開平3−160405号公
報)。モニタの仕方は、光検出器54の光出力と光ファ
イバ融着部の延伸量との関係を表す図15において、モ
ニタ光出力POが最小値を示す点M1が、カプラ分岐比
が50%となる点なので、その点を目標として加熱・延
伸を停止させるというものである。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of manufacturing a fusion-type optical fiber coupler, as shown in FIG.
A loop 53 should be formed, and light from the light source 51 should be incident on one end of the optical fiber 52 on which the loop 53 had been formed, and the optical output emitted from the other end should be monitored by the photodetector 54 to form a fused portion. There has been proposed a configuration in which the portion 56 is melted and stretched by heating using a burner 55, and the loop 53 is cut after fusion (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-160405). In FIG. 15, which shows the relationship between the optical output of the photodetector 54 and the extension amount of the optical fiber fusion splice, the point M1 at which the monitor optical output PO has the minimum value indicates that the coupler branching ratio is 50%. Since this is a point, heating and stretching are stopped with that point as the target.
【0003】この製造方法によれば、ループを形成せず
に光出力を2箇所でモニタしていたものに比して、モニ
タが1箇所で済むので、モニタ用光検出器54を接続す
るための光ファイバの先端処理作業が半分で済み、光検
出器特性のばらつきに起因する特性ばらつきが出にくく
なるといった利点がある。According to this manufacturing method, only one monitor is required as compared with the case where the optical output is monitored at two places without forming a loop, so that the monitor photodetector 54 is connected. There is an advantage that the optical fiber tip processing operation is only half as much and the characteristic variation due to the variation in the photodetector characteristics is less likely to occur.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の製造方法によれば、確かにモニタが1箇所で済むた
め、接続作業時間や特性ばらつきが出にくくなるといっ
た利点があるものの、1箇所であるとはいえ、光検出器
と接続させるための光ファイバの先端処理作業を必要と
し、そのため次のような解決すべき問題が残存してい
た。However, according to the above-mentioned conventional manufacturing method, there is an advantage that the connection work time and the characteristic variation hardly occur because the monitor is required only at one place. Nevertheless, it requires an end treatment of the optical fiber to be connected to the photodetector, and the following problems to be solved remain.
【0005】(1)光接続であるため、工数が依然とし
て多く、作業性が悪い。(1) Since optical connection is used, the number of steps is still large and workability is poor.
【0006】光ファイバの端部に光検出器を接続するた
めには、光ファイバ端部の被覆を除去してから、光ファ
イバ端面を垂直に切断し、その上で光ファイバをFCコ
ネクタにセットし、しかる後に光検出器にセットすると
いう、煩雑な作業を強いられるため、作業性が悪い。In order to connect the photodetector to the end of the optical fiber, the coating on the end of the optical fiber is removed, the end face of the optical fiber is cut vertically, and the optical fiber is set on the FC connector. However, since a complicated operation of setting the photodetector on the photodetector is required, the workability is poor.
【0007】(2)手作業が多く、特性にばらつきが出
やすい。(2) There are many manual operations and characteristics tend to vary.
【0008】光検出器を接続する(1)の作業には手作
業が多く、そのため作業者に起因する分岐特性のばらつ
きが生じるのが避けられない。[0008] The work (1) of connecting the photodetector involves a lot of manual work, and therefore, it is inevitable that variations in the branching characteristics due to the operator occur.
【0009】(3)安全面への配慮が必要である。(3) Consideration on safety is required.
【0010】光ファイバの被覆除去作業に、刃物や有機
溶剤を用いるため、安全性の点で配慮を必要とする。[0010] Since a blade or an organic solvent is used for the operation of removing the coating of the optical fiber, consideration must be given to safety.
【0011】(4)シングルカプラ型光ファイバジャイ
ロに適用した場合、ばらつきのない均質なものが得られ
ない。(4) When applied to a single coupler type optical fiber gyro, a uniform optical fiber having no variation cannot be obtained.
【0012】1個の融着型光ファイバカプラ、センシン
グコイル、および光変調器からなる光学系を備えたシン
グルカプラ型光ファイバジャイロは、簡易な構成であり
ながら精度もあることから注目されているが、このシン
グルカプラ型光ファイバジャイロの光学系を従来の製造
法を用いて製造した場合は、既述した理由から特性のば
らつきが生じ製品間で均質のものが得られなかった。さ
らに、このため信頼性を欠いていた。A single-coupler-type optical fiber gyro having an optical system including one fusion-type optical fiber coupler, a sensing coil, and an optical modulator has attracted attention because of its simple structure and high accuracy. However, when the optical system of the single coupler type optical fiber gyro was manufactured using a conventional manufacturing method, the characteristics were varied due to the reasons described above, and a uniform product could not be obtained between products. In addition, it lacked reliability.
【0013】本発明の目的は、前記した従来技術の欠点
を解消し、作業工数を大幅に削減することが可能な融着
型光ファイバカプラの製造方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、分岐特性の均質な光ファイバカ
プラをもつ光ファイバジャイロの製造方法を提供するこ
とにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a fusion-type optical fiber coupler which can solve the above-mentioned drawbacks of the prior art and can greatly reduce the number of working steps.
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical fiber gyro having an optical fiber coupler having a uniform branching characteristic.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】第1の発明に係る融着型
光ファイバカプラの製造方法は、ループを形成した光フ
ァイバのループ端を平行に密着保持し、その密着保持し
た融着部となるべき部分を融着・延伸する融着型光ファ
イバカプラの製造方法において、少なくとも半導体レー
ザとその出力光をモニタする光検出器とがモジュール化
された光源を備え、光源からの出力光を上記光ファイバ
の一端から入射して光源に戻る戻り光強度の影響を受け
る上記光源の出力光を光検出器の出力でモニタし、光フ
ァイバの延伸量に応じて変化するモニタ値の所定の点で
融着・延伸を停止制御するようにしたものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a fusion spliced optical fiber coupler, comprising: holding a loop end of an optical fiber having a loop in parallel and closely; A method of manufacturing a fusion type optical fiber coupler for fusing and extending a portion to be formed, comprising a light source in which at least a semiconductor laser and a photodetector for monitoring the output light thereof are modularized, and the output light from the light source is used as described above. The output light of the light source, which is affected by the intensity of the return light that enters from one end of the optical fiber and returns to the light source, is monitored by the output of the photodetector, and at a predetermined point of the monitor value that changes according to the amount of stretching of the optical fiber. The fusion / stretching is stopped and controlled.
【0015】第2の発明に係る融着型光ファイバカプラ
の製造方法は、上記製造方法において、光源と、その出
力光が入射される光ファイバの融着部となるべき部分と
の間に2入力2出力の光カプラを介挿し、光カプラの2
出力のうち上記ループに至らない一方の出力に、これよ
り出射される光をモニタして、そのモニタ出力に応じて
光源出力を制御するようにしたものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a fusion type optical fiber coupler according to the above manufacturing method, wherein the light source and the portion to be the fusion portion of the optical fiber into which the output light is incident. An optical coupler with two inputs and two outputs is inserted.
The light emitted from one of the outputs that does not reach the above-mentioned output is monitored, and the light source output is controlled in accordance with the monitor output.
【0016】第3の発明に係る光ファイバジャイロの製
造方法は、センシングコイルと、その一端に光ファイバ
型位相変調器を構成すべく振動子に巻回する光ファイバ
とを同一の光ファイバで連続形成し、この連続形成した
光ファイバを上記ループとみなし、このループ端の融着
部となるべき部分に請求項1に記載の融着型光ファイバ
カプラ製造方法により融着型光ファイバカプラを製造す
ることを特徴とする。第4の発明に係る光ファイバジャ
イロの製造方法は、電流駆動により発光し発光波長が駆
動電流により変化する特性を有する発光器及び戻り光を
検知する受光器を有する光源と、偏光子を介して伝搬す
る前記光源からの光を分岐する光カプラと、当該光カプ
ラからの各分岐光を左右両回り光として伝搬させるセン
シングコイルと、当該センシングコイルを伝搬する左右
両回り光の間に周期的な位相差を加える位相変調器とを
備え、伝搬後の左右両回り光を干渉させて干渉出力を取
り出す光ファイバジャイロの製造方法において、前記光
源から延びる光ファイバに、当該光源側である基端側か
ら順次、偏光子、センシングコイル、位相変調器を構成
し、前記センシングコイルの基端側と前記位相変調器の
先端側とを密着させて融着部とし、請求項1に記載の融
着型光ファイバカプラ製造方法により融着型光ファイバ
カプラを製造することを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an optical fiber gyro, wherein a sensing coil and an optical fiber wound around a vibrator at one end thereof to form an optical fiber type phase modulator are continuously connected by the same optical fiber. The formed optical fiber is regarded as the loop, and a fusion type optical fiber coupler is manufactured by the fusion type optical fiber coupler manufacturing method according to claim 1 at a portion to be a fusion portion at the end of the loop. It is characterized by doing. The method for manufacturing an optical fiber gyro according to the fourth invention is characterized in that a light source having a light emitting device having a characteristic of emitting light by current driving and having a characteristic that an emission wavelength is changed by a driving current, and a light source having a light receiving device for detecting return light, and a polarizer are provided. An optical coupler that splits the light from the light source that propagates, a sensing coil that propagates each split light from the optical coupler as left and right bidirectional light, and a periodic between the left and right bidirectional light that propagates through the sensing coil. A phase modulator that adds a phase difference, and a method for manufacturing an optical fiber gyro that takes out interference output by interfering both left-right and right-handed light after propagation, wherein an optical fiber extending from the light source has a base end side that is the light source side. Sequentially, a polarizer, a sensing coil, and a phase modulator are configured, and a base end side of the sensing coil and a front end side of the phase modulator are brought into close contact with each other to form a fused portion. Characterized in that to produce a fused optical fiber coupler by fusing optical fiber coupler manufacturing method according to 1.
【0017】第5の発明に係る光ファイバジャイロの製
造方法は、融着型光ファイバカプラの製造時に使用する
光として、ジャイロとして使用する際の光源の波長と異
なる波長の光を用いることを特徴とする。The method of manufacturing an optical fiber gyro according to the fifth invention is characterized in that light having a wavelength different from the wavelength of a light source used as a gyro is used as light used in manufacturing a fused optical fiber coupler. And
【0018】[0018]
【作用】融着部となるべき部分を融着・延伸する際、モ
ジュール化された光源の出力光を光検出器の出力で直接
モニタすると、延伸量に応じて増加するそのモニタ値
は、光ファイバの一端から光を入射し他端から出射する
光出力を間接的にモニタしたときの、延伸量に対する光
出力に対応している。このため、直接モニタ値の所定の
点で融着・延伸を停止制御することによっても、所定の
分岐比の光カプラを製造できる。例えば、モニタ値が最
大の点で融着・延伸を停止すると、分岐比が50%の融
着型光ファイバカプラが製造できる。光源の出力を直接
モニタするには、光ファイバの他端から出射する光出力
を光学的に接続してモニタする場合と異なり、モジュー
ル化された光源の光検出器出力にモニタ電流測定装置を
単に電機的に接続するだけでよい。したがって、融着型
カプラ製造時の工数削減は勿論のこと、分岐比の特性の
ばらつきをが減少し、安全面への配慮も確保される。When the output light of the modularized light source is directly monitored by the output of the photodetector when fusing and extending a portion to be a fused portion, the monitor value that increases in accordance with the amount of stretching becomes light. This corresponds to the light output with respect to the amount of stretching when light is input from one end of the fiber and light output from the other end is indirectly monitored. Therefore, an optical coupler having a predetermined branching ratio can be manufactured by directly controlling the stop of the fusion / stretching at a predetermined point of the monitored value. For example, when fusion / stretching is stopped at the point where the monitored value is the maximum, a fusion type optical fiber coupler having a branching ratio of 50% can be manufactured. In order to monitor the output of the light source directly, unlike the case where the optical output emitted from the other end of the optical fiber is optically connected and monitored, a monitor current measuring device is simply added to the photodetector output of the modular light source. It only needs to be electrically connected. Therefore, not only the man-hour during the production of the fused coupler is reduced, but also the variation in the characteristics of the branching ratio is reduced, and the safety is taken into consideration.
【0019】光源の出力が入射される光ファイバに光カ
プラを介挿し、その一方の出力に、これより出射される
光をモニタして、そのモニタ出力に応じて光源出力を制
御すると、光源への戻り光の増加による光源出力の変化
の影響が軽減されるため、融着・延伸を停止する所定の
点が安定し、分岐比特性のばらつきを大幅に減少させる
ことができる。An optical coupler is inserted into an optical fiber into which the output of the light source is incident, and the light emitted from the optical fiber is monitored at one output, and the output of the light source is controlled according to the monitor output. Since the influence of the change in the light source output due to the increase of the return light is reduced, the predetermined point at which the fusion / stretching is stopped is stabilized, and the variation in the branching ratio characteristics can be greatly reduced.
【0020】また、センシングコイルと、光ファイバ型
位相変調器とを連続形成した光ファイバをループとみな
して、このループ端に上述した融着型光ファイバカプラ
製造方法により製造した融着型光ファイバカプラを一体
的に備えるようにすると、特性ばらつきの少ないシング
ルカプラ型光ファイバジャイロが極めて簡単に得られ
る。Further, an optical fiber in which a sensing coil and an optical fiber type phase modulator are continuously formed is regarded as a loop, and a fusion type optical fiber manufactured by the above-described fusion type optical fiber coupler manufacturing method is formed at the loop end. When the coupler is integrally provided, a single-coupler-type optical fiber gyro having little characteristic variation can be obtained very easily.
【0021】偏光子、センシングコイル及び位相変調器
を1本のファイバで構成し、その後に光ファイバカプラ
を製造するので、光ファイバの接続点がなくなり、組立
工数の減少を図ることができる。Since the polarizer, the sensing coil and the phase modulator are composed of one fiber and the optical fiber coupler is manufactured thereafter, there are no connection points for optical fibers, and the number of assembly steps can be reduced.
【0022】また、光源の波長を変えると、モニタ値は
ずれる。これを利用し、波長を変えることで、モニタ値
の変化のうち、特定しづらい部分をずらしてモニタ値を
正確に特定する。Further, when the wavelength of the light source is changed, the monitored value is deviated. By utilizing this, by changing the wavelength, it is possible to accurately specify the monitor value by shifting the hard-to-specify portion in the change in the monitor value.
【0023】[0023]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図1に本発明の融着型光ファイバカプラの製造方法
を実施するためのカプラ製造装置例の全体図を示す。相
対向させた光ファイバ保持ステージ14、17によって
平行に密着保持された2本の光ファイバ12、13は、
一本の連続した光ファイバ10を折り返して構成したも
のであり、折返し部にループ20を形成してある。一方
の光ファイバ12の端部を入力端としこれに光源11が
接続され、さらに光源11から引き出されているモニタ
用PD(光検出器)の出力であるメタルリード線21
に、モニタ電流を検出するモニタ電流測定装置19を接
続し、他方の折り返した光ファイバ13の端部は開放端
としてある。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an overall view of an example of a coupler manufacturing apparatus for carrying out the method for manufacturing a fusion type optical fiber coupler of the present invention. The two optical fibers 12, 13 closely held in parallel by the opposing optical fiber holding stages 14, 17 are:
One continuous optical fiber 10 is folded back, and a loop 20 is formed at the folded portion. A light source 11 is connected to an end of one optical fiber 12 as an input end, and a metal lead wire 21 which is an output of a monitoring PD (photodetector) drawn from the light source 11.
Is connected to a monitor current measuring device 19 for detecting a monitor current, and the other end of the folded optical fiber 13 is an open end.
【0024】一方の光ファイバ12の端部に接続される
光源11は、図2に示すように、半導体レーザ22及び
その出力光をモニタするモニタ用PD23と、半導体レ
ーザ22に結合する光ファイバ等とが一体となってモジ
ュール化されたものである。従って、まず、光源11か
ら取り出された光ファイバ10をそのまま折り返してル
ープ状とすることで、光源11と光ファイバ10との接
続を改めて行なう必要はない。次に、内蔵されているモ
ニタ用PD23の光電変換出力はメタルリード線21と
して光源11より取り出されているので、既述したモニ
タ電流測定装置19は電気的に接続すればよく、光接続
する必要はない。As shown in FIG. 2, the light source 11 connected to one end of the optical fiber 12 includes a semiconductor laser 22, a monitoring PD 23 for monitoring the output light thereof, an optical fiber coupled to the semiconductor laser 22, and the like. Are integrated and modularized. Therefore, first, the optical fiber 10 taken out from the light source 11 is folded back as it is to form a loop, so that there is no need to reconnect the light source 11 and the optical fiber 10. Next, since the photoelectric conversion output of the built-in monitor PD 23 is extracted from the light source 11 as the metal lead wire 21, the monitor current measuring device 19 described above may be electrically connected, and optical connection is required. There is no.
【0025】さて、平行に密着保持された上記2本の光
ファイバ12、13の融着部となるべき部分6をバーナ
16を用いて加熱しながら、保持ステージ14、17の
固定された移動ステージ15、18を互に離反する方向
(図中左右の矢印方向)へ移動させることによって、光
ファイバ融着部となるべき部分6を融着延伸させる。そ
の間、光ファイバ12の入射端から光を入射する光源1
1の光出力を、PD23に接続したモニタ電流測定装置
19を用いてモニタする。Now, while using the burner 16 to heat the portion 6 to be a fusion portion of the two optical fibers 12 and 13 held in parallel in close contact, the moving stage on which the holding stages 14 and 17 are fixed. By moving the parts 15 and 18 away from each other (in the directions of the right and left arrows in the figure), the part 6 to be the optical fiber fusion part is fusion-stretched. In the meantime, the light source 1 that receives light from the input end of the optical fiber 12
1 is monitored using the monitor current measuring device 19 connected to the PD 23.
【0026】モニタ結果からは次のような3つのグラフ
が得られる。すなわち、図3は光源11のモニタ用PD
電流値IMと融着部から光源11に戻る光強度PBの関
係の一例を表すグラフ、図4は光源に戻る光強度PBと
光ファイバ融着部の延伸量の関係の一例を表すグラフ、
図5は光源11のモニタ用PD電流値IMと光ファイバ
融着部の延伸量の関係の一例を表すグラフである。The following three graphs are obtained from the monitoring results. That is, FIG. 3 shows a monitoring PD of the light source 11.
FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship between the current value IM and the light intensity PB returning to the light source 11 from the fusion spliced portion; FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship between the light intensity PB returning to the light source and the stretching amount of the optical fiber fusion portion;
FIG. 5 is a graph showing an example of the relationship between the monitoring PD current value IM of the light source 11 and the amount of extension of the optical fiber fusion joint.
【0027】光源11から光ファイバ12に入射しルー
プ20を通って融着部から光源11に戻る光強度PB
と、融着部から光ファイバ13を通って出力される光強
度PAの和は、融着カプラ通過時の過剰損失がない限り
一定である。The light intensity PB which enters the optical fiber 12 from the light source 11 and returns to the light source 11 from the fusion portion through the loop 20
And the sum of the light intensities PA output from the fusion portion through the optical fiber 13 are constant unless there is excessive loss when passing through the fusion coupler.
【0028】PB+PA=一定 即ち、従来の図15におけるP0min(カプラ分岐比
50%)の点M1が図4におけるPBmaxの点M2に
相当する。よって、図5におけるIMmaxの点M3が
カプラ分岐比50%の点に相当する。このことにより、
モニタ電流測定装置19を用いてモニタ電流IM値を監
視し、たとえば、IMmaxの点M3で延伸が停止する
ように制御すると分岐比50%カプラが製造できる。PB + PA = constant That is, the point M1 of P0min (coupler branch ratio 50%) in FIG. 15 corresponds to the point M2 of PBmax in FIG. Therefore, the point M3 of IMmax in FIG. 5 corresponds to the point of the coupler branching ratio of 50%. This allows
If the monitor current IM value is monitored using the monitor current measuring device 19 and, for example, control is performed so that the extension is stopped at the point M3 of IMmax, a 50% branch ratio coupler can be manufactured.
【0029】このようにして、光源に組み込んであるモ
ニタ用PDで検出される電流を利用して、融着・延伸の
制御を行うようにしたため、融着・延伸制御用モニタの
ために従来行なわれていた光ファイバ先端処理作業を、
PDの出力であるメタルリード線をモニタ電流測定装置
に接続するという単純な作業に代えることができる。そ
の結果、工数が大幅に削減でき、作業者による特性のば
らつきもなくなる。また、刃物・有機溶剤の使用頻度が
低下し、ファイバ被覆除去作業に伴う危険が低減する。As described above, the fusion / extension control is performed by using the current detected by the monitor PD incorporated in the light source. Optical fiber tip processing work
It is possible to replace the simple operation of connecting the metal lead wire, which is the output of the PD, to the monitor current measuring device. As a result, the number of man-hours can be significantly reduced, and variations in characteristics among operators can be eliminated. In addition, the frequency of use of the knife and the organic solvent is reduced, and the danger associated with the fiber coating removal operation is reduced.
【0030】図6に、本発明の融着型光ファイバカプラ
の製造方法の他の実施例を示す。図1の実施例と異なる
点は、光源11と融着部となるべき部分6の間に2入力
・2出力の光カプラ41を介挿して、2出力のうちのル
ープ20に至らない一方の端部が開放された光ファイバ
13を通って出る出力光を、自動出力制御回路(APC
回路)42でモニタして、そのモニタ出力に応じて光源
11の出力を制御するようにした点である。なお、AP
C回路42は光源11から引き出された半導体レーザの
メタルリード線25(図2参照)に接続され、APC回
路出力によって半導体レーザ出力は安定に制御される。
このようにする理由は、光ファイバ12に入射した光源
11への戻り光の増加による光源出力の変化の影響を軽
減するためである。これにより、融着・延伸制御の目標
となる点M3が安定し、制御を一層精度あるものとする
ことができる。FIG. 6 shows another embodiment of the method of manufacturing the fusion type optical fiber coupler of the present invention. The difference from the embodiment of FIG. 1 is that a two-input / two-output optical coupler 41 is interposed between the light source 11 and the part 6 to be a fusion part, and one of the two outputs which does not reach the loop 20 is used. The output light exiting through the optical fiber 13 having an open end is output to an automatic output control circuit (APC).
Circuit 42) and controls the output of the light source 11 according to the monitor output. Note that AP
The C circuit 42 is connected to the metal lead 25 (see FIG. 2) of the semiconductor laser drawn from the light source 11, and the output of the semiconductor laser is stably controlled by the output of the APC circuit.
The reason for this is to reduce the influence of the change in the light source output due to the increase in the return light to the light source 11 incident on the optical fiber 12. Thereby, the point M3 which is the target of the fusion / stretching control is stabilized, and the control can be made more accurate.
【0031】図7に、光ファイバの折返し部にループ2
0(図1参照)に代えて、偏波面保存光ファイバを多数
巻回したセンシングコイル33と、その一端に光ファイ
バを振動子に巻回した光ファイバ型位相変調器34とを
連続形成した融着型光ファイバカプラ34を備えたシン
グルカプラ型光ファイバジャイロの模式図を示す。この
ように予め一本の偏波面保存光ファイバで、センシング
コイル33及び位相変調器34とを連続形成した後、上
述した製造方法により融着型光ファイバカプラ32を製
造すると、シングルカプラ型光ファイバジャイロの製造
工数が削減でき、所望の分岐特性をもたせることができ
る。FIG. 7 shows a loop 2 at the folded portion of the optical fiber.
0 (see FIG. 1), a sensing coil 33 in which a large number of polarization-maintaining optical fibers are wound, and an optical fiber type phase modulator 34 in which an optical fiber is wound around a vibrator at one end thereof are continuously formed. FIG. 2 is a schematic diagram of a single coupler type optical fiber gyro provided with a wearable optical fiber coupler 34. After the sensing coil 33 and the phase modulator 34 are continuously formed in advance by using one polarization-maintaining optical fiber in advance in this way, the fusion-type optical fiber coupler 32 is manufactured by the above-described manufacturing method. The number of man-hours for manufacturing the gyro can be reduced, and desired branch characteristics can be provided.
【0032】図8、図9及び図10に光ファイバジャイ
ロの製造方法の変形例を示す。FIGS. 8, 9 and 10 show a modification of the method for manufacturing an optical fiber gyro.
【0033】光源モジュール61に接続された光ファイ
バ60に、偏光子62、センシングコイル64及び位相
変調器65を順次構成する。光ファイバ60のうち、セ
ンシングコイル64の一端側(光源モジュール61側)
である一端側ファイバ部60Aと、センシングコイル6
4の他端側である他端側ファイバ部60Bを合せて加熱
・融着・延伸させ、上述の製造方法により光カプラ66
を形成する。なお、光ファイバ60としては、偏波面保
存光ファイバを用いる。光源モジュール61内の発光素
子としては、コンパクトディスク用LD、スーパールミ
ネッセントダイオード(SLD)等を用いる。A polarizer 62, a sensing coil 64, and a phase modulator 65 are sequentially formed on an optical fiber 60 connected to a light source module 61. One end of the sensing coil 64 of the optical fiber 60 (light source module 61 side)
And the sensing coil 6
4, the other end side fiber portion 60B, which is the other end side, is heated, fused and stretched, and the optical coupler 66 is manufactured by the above-described manufacturing method.
To form Note that a polarization-maintaining optical fiber is used as the optical fiber 60. As a light emitting element in the light source module 61, a compact disk LD, a super luminescent diode (SLD), or the like is used.
【0034】このとき、延伸量と光出力との関係を図1
1のグラフに示す。このグラフから分かるように、最初
大きかった光出力は、延伸量が大きくなっていくに従っ
て次第に減少して0になり、再び大きくなっていく。こ
の光出力が0になる点が光カプラ66の分岐比が50%
になる点であり、この点で融着延伸を停止する。ところ
が、これは理想状態であり、実際の光カプラ66の製造
においてはある程度の幅を生じてします。即ち、図12
に示すように、光カプラ66の分岐比が50%になる点
は、0には成らず、ある程度の幅を持ってなだらかに変
化する。このため、分岐比50%の点を特定することが
難しい。At this time, the relationship between the amount of stretching and the light output is shown in FIG.
1 is shown in the graph. As can be seen from this graph, the light output that was initially large gradually decreases to 0 as the amount of stretching increases, and increases again. The point where the optical output becomes 0 is where the branching ratio of the optical coupler 66 is 50%.
The fusion stretching is stopped at this point. However, this is an ideal state, and there is a certain width in the production of the actual optical coupler 66. That is, FIG.
As shown in the figure, the point where the branching ratio of the optical coupler 66 becomes 50% does not reach 0, but changes gradually with a certain width. For this reason, it is difficult to specify a point with a branching ratio of 50%.
【0035】一方、光カプラ66の分岐比は、波長特性
を持っているため、光源モジュール61の波長を変える
と、図13のグラフに示すように出力特性は本来の特性
曲線に対して波長を変えた特性曲線70A、70Bが左
右にずれる。このため、ずれた出力特性曲線70A、7
0Bにおいて、分岐比50%の点における光出力値を予
め測定しておけば、分岐比50%の点70Cを特定する
のが容易になり、延伸停止のタイミングを容易に特定す
ることができる。On the other hand, since the branching ratio of the optical coupler 66 has a wavelength characteristic, when the wavelength of the light source module 61 is changed, the output characteristic changes from the original characteristic curve as shown in the graph of FIG. The changed characteristic curves 70A and 70B are shifted left and right. Therefore, the shifted output characteristic curves 70A, 7A
If the light output value at the point where the branching ratio is 50% is measured in advance at 0B, it is easy to specify the point 70C where the branching ratio is 50%, and it is possible to easily specify the timing of stopping the stretching.
【0036】これにより、融着延伸量の調整を容易に、
かつ正確に行なうことが可能になり、光カプラの特性及
び製造作業効率が大幅に向上する。This makes it easy to adjust the amount of fusion stretching.
In addition, it is possible to perform the operation accurately, and the characteristics of the optical coupler and the efficiency of the manufacturing operation are greatly improved.
【0037】また、光カプラの製造において光ファイバ
接続点を設ける必要がないので、組立工数が減少し、生
産性のを大幅に向上させることができる。さらに、低価
格化及び装置の小型化を図ることができる。Further, since it is not necessary to provide an optical fiber connection point in the production of the optical coupler, the number of assembling steps is reduced, and the productivity can be greatly improved. Further, the cost and the size of the device can be reduced.
【0038】なお、光ファイバジャイロの製造方法にお
いては、位相変調方式のジャイロについて説明したが、
セロダイン方式等の他の方式のジャイロでも前記同様の
作用、効果を奏することができる。単一カプラ方式に変
えて2カプラ方式を用いてもよい。また、光ファイバ型
偏光子を用いると光ファイバ接続点が1ヵ所できるが、
可能な場合は偏光子を省くことによって接続点を全く無
くすこともできる。In the manufacturing method of the optical fiber gyro, the gyro of the phase modulation method has been described.
The same operation and effect as described above can be obtained with a gyro of another system such as the serrodyne system. Instead of the single coupler system, a two coupler system may be used. In addition, if an optical fiber type polarizer is used, one optical fiber connection point can be formed.
If possible, the connection point can be eliminated altogether by omitting the polarizer.
【0039】また、上記実施例では、2分岐のシングル
カプラ方式について説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、3分岐以上のカプラにも適用でき
る。Further, in the above embodiment, the two-branch single coupler system has been described, but the present invention is not limited to this, and can be applied to a coupler having three or more branches.
【0040】[0040]
(1)請求項1に記載の融着型光カプラの製造方法によ
れば、モジュール化された光源に組込まれたモニタ用光
検出器の出力を利用し、融着・延伸を制御するようにし
たので、従来のように光ファイバの開放端でモニタする
場合に比べ、光ファイバ先端処理工程やモニタ光検出装
置の接続作業などが単純化されるため、作業工数が大幅
に削減できるとともに、作業者に起因する分岐特性のば
らつきがなくなり、また、ファイバ端の被覆除去作業で
の刃物や有機溶剤の使用頻度が低下して安全面で有利と
なる。(1) According to the manufacturing method of the fusion type optical coupler according to the first aspect, the fusion / extension is controlled by using the output of the monitoring photodetector incorporated in the modularized light source. As compared with the conventional case where monitoring is performed at the open end of the optical fiber, the process of processing the optical fiber tip and connecting the monitor photodetector are simplified. This eliminates variations in branching characteristics caused by the operator, and reduces the frequency of use of blades and organic solvents in the work of removing the coating on the fiber end, which is advantageous in terms of safety.
【0041】(2)請求項2に記載の融着型光ファイバ
カプラの製造方法によれば、光源への戻り光の増加によ
る光源出力の変化の影響が軽減されるため、分岐比特性
のばらつきを大幅に減少させることができる。(2) According to the method of manufacturing a fusion spliced optical fiber coupler according to the second aspect, the influence of the change in the output of the light source due to the increase in the return light to the light source is reduced, so that the variation in the branching ratio characteristic is achieved. Can be greatly reduced.
【0042】(3)請求項3に記載の光ファイバジャイ
ロの製造方法によれば、分岐特性のばらつきのないシン
グルカプラ型の光ファイバジャイロが簡単に得られる。(3) According to the method for manufacturing an optical fiber gyro according to the third aspect, a single coupler type optical fiber gyro having no variation in branch characteristics can be easily obtained.
【0043】(4)請求項4に記載の光ファイバジャイ
ロの製造方法によれば、光ファイバの接続点がなくな
り、組立工数の減少を図ることができる。(4) According to the method for manufacturing an optical fiber gyro according to the fourth aspect, there are no connection points for optical fibers, and the number of assembly steps can be reduced.
【0044】(5)請求項5に記載の光ファイバジャイ
ロの製造方法によれば、延伸停止のタイミングを容易に
かつ正確に特定することができる。(5) According to the method of manufacturing an optical fiber gyro according to the fifth aspect, the timing of stopping the drawing can be easily and accurately specified.
【図1】本発明による融着型光ファイバカプラの製造方
法を実施するための融着型光ファイバカプラの製造装置
の概略図。FIG. 1 is a schematic view of an apparatus for manufacturing a fusion-type optical fiber coupler for implementing a method for manufacturing a fusion-type optical fiber coupler according to the present invention.
【図2】本実施例によるモジュール化された光源の概略
構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a modularized light source according to the present embodiment.
【図3】本実施例による光源モニタ用の光検出器に流れ
るモニタ電流と光源に戻ってくる戻り光強度との関係を
示す特性図。FIG. 3 is a characteristic diagram showing a relationship between a monitor current flowing through a light detector for monitoring a light source according to the present embodiment and a return light intensity returning to the light source.
【図4】本実施例による光ファイバを通って光源に戻っ
てくる戻り光強度と光ファイバ融着部の延伸量との関係
を示す特性図。FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the intensity of returning light returning to the light source through the optical fiber and the amount of extension of the optical fiber fusion zone according to the embodiment.
【図5】本実施例による光源モニタ用の光検出器に流れ
る電流と光ファイバ融着部の延伸量との関係を示す特性
図。FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between a current flowing through a light detector for monitoring a light source according to the present embodiment and an extension amount of an optical fiber fusion spliced portion.
【図6】他の実施例による融着型光ファイバカプラの製
造方法を実施するための融着型光ファイバカプラの製造
装置の概略図。FIG. 6 is a schematic view of an apparatus for manufacturing a fusion-type optical fiber coupler for performing a method for manufacturing a fusion-type optical fiber coupler according to another embodiment.
【図7】図1の製造方法を適用して得られたシングルカ
プラ型光ファイバジャイロの光学系を示す概略構成図。FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an optical system of a single coupler type optical fiber gyro obtained by applying the manufacturing method of FIG. 1;
【図8】光ファイバジャイロの製造方法の変形例に係る
光ファイバジャイロを示す概略構成図。FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an optical fiber gyro according to a modification of the method for manufacturing an optical fiber gyro.
【図9】図8の光ファイバジャイロの製造過程を示す模
式図。FIG. 9 is a schematic diagram showing a manufacturing process of the optical fiber gyro of FIG.
【図10】図9の光ファイバジャイロにおいて光カプラ
の製造状態を示す模式図。FIG. 10 is a schematic diagram showing a manufacturing state of an optical coupler in the optical fiber gyro of FIG. 9;
【図11】延伸量と光出力との理想状態における関係を
示すグラフ。FIG. 11 is a graph showing a relationship between an amount of stretching and a light output in an ideal state.
【図12】延伸量と光出力との現実状態における関係を
示すグラフ。FIG. 12 is a graph showing a relationship between a stretching amount and a light output in a real state.
【図13】本来の特性曲線及びこれに対して波長を変え
て左右にずれた特性曲線を示すグラフ。FIG. 13 is a graph showing an original characteristic curve and a characteristic curve shifted to the left and right by changing the wavelength with respect to the original characteristic curve.
【図14】従来例による融着型光ファイバカプラ製造方
法を実施するための融着型光ファイバカプラの製造装置
の概略図。FIG. 14 is a schematic view of an apparatus for manufacturing a fusion-type optical fiber coupler for carrying out a method for manufacturing a fusion-type optical fiber coupler according to a conventional example.
【図15】従来例による光出力と光ファイバの延伸量と
の関係を示す特性図。FIG. 15 is a characteristic diagram showing a relationship between an optical output and an amount of stretching of an optical fiber according to a conventional example.
10 光ファイバ 11 光源 12,13 光ファイバ 14,17 光ファイバ保持ステージ 15,18 移動ステージ 16 バーナ 19 モニタ電流測定装置 42 自動出力制御回路(APC回路) Reference Signs List 10 optical fiber 11 light source 12, 13 optical fiber 14, 17 optical fiber holding stage 15, 18 moving stage 16 burner 19 monitor current measuring device 42 automatic output control circuit (APC circuit)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−160405(JP,A) 特開 平6−129859(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 6/28 - 6/293 G01C 9/72 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-3-160405 (JP, A) JP-A-6-129859 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 6/28-6/293 G01C 9/72
Claims (5)
平行に密着保持し、その密着保持した融着部となるべき
部分を融着・延伸する融着型光ファイバカプラの製造方
法において、少なくとも半導体レーザとその出力光をモ
ニタする光検出器とがモジュール化された光源を備え、
光源からの出力光を上記光ファイバの一端から入射して
光源に戻る戻り光強度の影響を受ける上記光源の出力光
を上記光検出器の出力でモニタし、融着部となるべき部
分の延伸量に応じて変化するモニタ値の所定の点で融着
・延伸を停止制御することを特徴とする融着型光ファイ
バカプラの製造方法。1. A method of manufacturing a fusion-type optical fiber coupler, comprising: holding a loop end of an optical fiber having a loop in parallel and holding it in parallel; A semiconductor laser and a photodetector that monitors output light thereof include a modularized light source,
The output light from the light source enters from one end of the optical fiber and returns to the light source. The output light of the light source, which is affected by the intensity of the returned light, is monitored by the output of the photodetector, and a portion to be a fusion portion is extended. A method for manufacturing a fusion-type optical fiber coupler, comprising: stopping and controlling fusion / stretching at a predetermined point of a monitor value that changes according to an amount.
バの融着部となるべき部分との間に2入力2出力の光カ
プラを介挿し、上記光カプラの2出力のうち上記ループ
に至らない一方の出力に、これより出射される光をモニ
タして、そのモニタ出力に応じて光源出力を制御するよ
うにしたことを特徴とする請求項1に記載の融着型光フ
ァイバカプラの製造方法。2. A two-input two-output optical coupler is interposed between a light source and a portion to be a fusion portion of an optical fiber into which the output light is incident. 2. The fusion type optical fiber coupler according to claim 1, wherein the light emitted from one of the outputs that does not reach the output is monitored, and the output of the light source is controlled in accordance with the monitor output. Manufacturing method.
バ型位相変調器を構成すべく振動子に巻回する光ファイ
バとを同一の光ファイバで連続形成し、この連続形成し
た光ファイバを上記ループとみなし、このループ端の融
着部となるべき部分に請求項1に記載の融着型光ファイ
バカプラ製造方法により融着型光ファイバカプラを製造
することを特徴とする光ファイバジャイロの製造方法。3. An optical fiber in which a sensing coil and an optical fiber wound around a vibrator at one end thereof to form an optical fiber type phase modulator are continuously formed by the same optical fiber. A method for manufacturing an optical fiber gyro, comprising manufacturing a fusion type optical fiber coupler by a method for manufacturing a fusion type optical fiber coupler according to claim 1 at a portion to be a fusion portion at a loop end. .
により変化する特性を有する発光器及び戻り光を検知す
る受光器を有する光源と、偏光子を介して伝搬する前記
光源からの光を分岐する光カプラと、当該光カプラから
の各分岐光を左右両回り光として伝搬させるセンシング
コイルと、当該センシングコイルを伝搬する左右両回り
光の間に周期的な位相差を加える位相変調器とを備え、
伝搬後の左右両回り光を干渉させて干渉出力を取り出す
光ファイバジャイロの製造方法において、前記光源から
延びる光ファイバに、当該光源側である基端側から順
次、偏光子、センシングコイル、位相変調器を構成し、
前記センシングコイルの基端側と前記位相変調器の先端
側とを密着させて融着部とし、請求項1に記載の融着型
光ファイバカプラ製造方法により融着型光ファイバカプ
ラを製造することを特徴とする光ファイバジャイロの製
造方法。4. A light source having a light emitting device which emits light by current driving and has a characteristic that an emission wavelength is changed by a driving current, and a light source having a light receiving device for detecting return light, and splits light from the light source propagating through a polarizer. An optical coupler, a sensing coil that propagates each branch light from the optical coupler as right and left circling light, and a phase modulator that adds a periodic phase difference between the left and right circulating light propagating through the sensing coil. Prepared,
In a method for manufacturing an optical fiber gyro that takes out interference output by interfering both left and right light beams after propagation, an optical fiber extending from the light source is sequentially provided with a polarizer, a sensing coil, a phase modulation Configure the vessel,
A fusion-bonded optical fiber coupler is manufactured by the fusion-bonded optical fiber coupler manufacturing method according to claim 1, wherein a base end side of the sensing coil and a distal end side of the phase modulator are brought into close contact with each other to form a fusion-bonded portion. The manufacturing method of the optical fiber gyro characterized by the above-mentioned.
造方法において、融着型光ファイバカプラの製造時に使
用する光として、ジャイロとして使用する際の光源の波
長と異なる波長の光を用いることを特徴とする光ファイ
バジャイロの製造方法。5. The method for manufacturing an optical fiber gyro according to claim 4, wherein light having a wavelength different from the wavelength of a light source used as a gyro is used as light used when manufacturing a fusion type optical fiber coupler. The manufacturing method of the optical fiber gyro characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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JPH06258548A JPH06258548A (en) | 1994-09-16 |
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- 1993-05-10 JP JP10713293A patent/JP3102202B2/en not_active Expired - Fee Related
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