JP3285166B2 - 光ファイバ機能部品およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ機能部品お
よびその製造方法に関し、詳しくは、光通信用として光
ファイバ導波路に機能光学素子、例えば光アイソレータ
等を介装するにあたり、平行ビーム変換系の形成が可能
な光ファイバ機能部品およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ通信や光ディスクの入出力等
の主要な光源である半導体レーザでは、それに結合され
る光ファイバの端面や、光ファイバ同士の接続点、ある
いは結合レンズ、光コネクタ等の光学系からの反射戻り
光を受けると発振が不安定になり、雑音の増加や出力変
動等、動作特性が大幅に劣化することが知られている。
そこで、この反射光による半導体レーザの動作不安定性
を解消し、安定な光通信用光源を実現するために、これ
までに各種の光アイソレータが開発されてきた。

【０００３】ところでこれまでに偏光子，検光子として
ロション・プリズムを用い、ＹＩＧ（イットリウム鉄ガ
ーネット）単結晶やＢｉ置換ガーネット等によるファラ
デー回転子、このファラデー回転子を順方向に磁化する
ためのＳｍＣｏなどの孔あき永久磁石を用いて構成され
た光アイソレータが一般に広く知られているが、このよ
うな構成の光アイソレータはある偏光面しか有効でな
く、光アイソレータの偏光方向に合致しない光が入射し
た場合には通過光が大幅に損失するという欠点がある。
これに対して、例えば、光アイソレータを光ファイバ間
に挿入して使用する場合には、光ファイバ中を伝搬する
光ビームは一般に偏光面が一定でないので、偏光依存性
のない光アイソレータが望まれてきた。

【０００４】そこで、偏光方向に依存せずに全ての偏光
面に対して順方向の損失をほとんど零とする構成とし
て、ロション・プリズムの代わりに方解石のような平板
状複屈折結晶あるいは人工異方性媒質による常光，異常
光の分離／合成を利用した偏光無依存型の各種の光アイ
ソレータが提案されている。

【０００５】図１２に示すものは、特公昭５８−２８５
６１号公報に開示されている例で、ここで、１０１およ
び１０２は光導波路となる光ファイバ、１０３はレン
ズ、１０４および１０５はルチル結晶による平板状複屈
折結晶板、１０６は磁気光学部材であるファラデー回転
子、１０７は旋光性あるいは異方性を有する結晶体、例
えば水晶で形成された旋光板である。光ファイバ１０１
側から、レンズ１０３、平板状複屈折率結晶板１０４、
ファラデー回転子１０６、旋光板１０７が光軸を揃えた
状態で順次配置されている。ここで、光ファイバ１０２
からの光がファラデー回転子１０６および旋光板１０７
によってそれぞれ時計方向に４５°だけ偏光方向が変化
され、また、２枚の複屈折結晶板１０２および１０３は
同じ厚さで光学軸が平行になるよう光軸から所定の角度
傾けられた状態に保たれている。

【０００６】このように構成された光アイソレータは、
光ファイバ１０１から出射された光は光ファイバ１０２
に入射するが、光ファイバ１０２の光は光ファイバ１０
１へは入射しないように機能する。

【０００７】また、図１３に示すものは特公昭６１−５
８８０９号公報に開示されているものである。本例の光
アイソレータは複屈折結晶板１１１および１１２が共に
楔形に形成されて、その傾斜面同士がファラデー回転子
１１４を間にして対向しあうように構成されており、こ
の光アイソレータの両側にレンズ１１５および１１６を
介して光ファイバ１１７および１１８がそれぞれ結合さ
れている。本例の場合も、上述した例とほぼ同様に機能
する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、一対の光
ファイバ間に光アイソレータまたは光フィルタなどの機
能部品を挿入する場合、一方の光ファイバからの出射光
を平行光線に変換して上記機能部品に入射させる必要が
ある。そのために凸レンズを用いると、レンズの径が光
ファイバの径に比してかなり大きく、従って、例えば光
アイソレータの場合にしてもその全体の大きさが大型化
する傾向がある。また、一方の光ファイバの出光端部か
らレンズまで、およびレンズから他方の光ファイバの受
光端部までの距離をレンズ通過後の光路の状態や光強度
をモニタしながら最適の状態とするように設定する必要
があり、ファイバコリメータの組立自体に手間がかか
る。

【０００９】そこでこのような欠点を除くために光ファ
イバ型のコリメータが提案されている。

【００１０】図１４は光ファイバ１２１および１２２の
それぞれの先端に球レンズ１２３および１２４を結合し
て、光ファイバ１２１（または１２２）の出射光を平行
ビームに変換するものである。

【００１１】しかし、上述した図１４の構成では、光フ
ァイバとレンズとをμｍオーダの精度で位置調整および
固定する必要があり、さらに各構成部品の屈折率差に起
因する反射光を抑制するためにレンズなどに無反射コー
ティングを用いなければならないなど、生産性の面か
ら、また生産コストの面からみて問題があった。

【００１２】本発明の目的は、かかる従来に鑑み、例え
ば光ファイバコリメータ等として機能する部分の組立が
容易で、しかもコンパクトに形成され、かつ、信頼性の
高いものとすることができる光ファイバ機能部品および
その製造方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の、本発明に係る光機能部品は、対向する光ファイバ間
の光ビーム処理のために設けられる光ファイバ機能部品
において、前記光ビーム処理にかかわるシングルモード
型光ファイバの対向する面の各々に、該シングルモード
型光ファイバの外径より大きく該外径の２倍以下の外径
を有するグレーデッドインデックス型光ファイバによる
所定長さの集束型ロッドレンズを同心に融着接続してな
ることを特徴とするものである。

【００１４】

【００１５】さらに、本発明に係る他の光機能部品は、
シングルモード型光ファイバの端面に、該シングルモー
ド型光ファイバの外径より大きく該外径の２倍以下の外
径を有するグレーデットインデックス型光ファイバによ
る所定長さの集束型ロッドレンズを同心に融着接続した
状態で深さの異なるＶ溝上に設置したＶ溝部品同士を、
前記集束型ロッドレンズ同士を所定の長さをおいて相対
向させて配置してなることを特徴とする。

【００１６】さらにまた、本発明に係る光機能部品の製
造方法は、光ビーム処理にかかわるシングルモード型光
ファイバの端面に、該シングルモード型光ファイバの外
径より大きく該外径の２倍以下の径を有するグレーデッ
ドインデックス型光ファイバを同心に融着接続し、該グ
レーデッドインデックス型光ファイバを所定長さに仕上
げ代を含めて切断した上、前記同心に融着接続した双方
の光ファイバをフェルールによって固定保持し、前記グ
レーデッドインデックス型光ファイバの前記フェルール
によって保持される切断面を光学研磨して所定の寸法に
仕上げることを特徴とするものである。

【００１７】

【作用】本発明の光機能部品は、光ビーム処理にかかわ
るシングルモード型光ファイバの端面にその光ファイバ
の外径以上その外径の２倍以下のグレーデッドインデッ
クス型光ファイバを接続した後、光ビームの径が最大と
なるような所定長さに切断仕上げたもので、このような
光ファイバ機能部品を用いて低コストで例えば小型化さ
れたファイバコリメータなどを構成することができる。
特に、所定長がグレーデッドインデックス型光ファイバ
による集束型ロッドレンズの長さ（シングルモード型光
ファイバからの出射光を平行ビームとする長さ）の２倍
にコリメート長（コリメート用の空間の長さ）を加えた
長さのグレーデッドインデックス型光ファイバ両端部に
融着によりシングルモード光ファイバを中心軸を合わせ
て固定した後、前記グレーデッドインデックス型光ファ
イバの中間部を切断除去してコリメート用の空間とする
ことにより、簡単かつ小型化された構成の光ファイバコ
リメータを得ることができる。

【００１８】本発明は、グレーデッドインデックス型光
ファイバ（ＧＩファイバ）が径方向の屈折率の分布によ
ってレンズとして機能することに着目し、これをシング
ルモードファイバ（ＳＭファイバ）とを結合させてコリ
メータとして構成したものである。

【００１９】本発明では、ＧＩファイバとして気相軸付
け（ＶＡＤ）法で作成されたものを用いるのが好まし
い。この理由は、ＶＡＤ法によれば、ＧＩファイバの径
方向の屈折率分布をなめらかに変化させ得ること、他の
製法（ＭＣＶＤ法，ＯＶＤ法，ＰＣＶＤ法）のように中
実化工程を用いないため、母材中心部での屈折率の凹み
が生じないことから光の損失の少ないレンズとすること
ができるためである。ＧＩファイバの中心と最外周部の
比屈折率差が０．２％以上であればレンズとして動作す
る。また、ＧＩファイバの屈折率分布は１．７乗から
２．５乗型の関数で示されるのが好ましい。

【００２０】本発明では、ＧＩファイバの外径をＳＭフ
ァイバの外径より大きくするとよい。このようにするこ
とによってＳＭファイバからの出射光をより多く入射さ
せることができ、またはより大径の平行ビームを得るこ
とができるとともに、ＳＭファイバに結合された後のＧ
Ｉファイバの切断に際し、ＧＩファイバ長を規定するた
めの基点を容易に確認することができる。さらに、ＧＩ
ファイバを切断した後、その端面を放電加工または研磨
加工することによって、切断による端面部の欠損などを
除去し、損失を低減することができる。好ましくは、Ｇ
Ｉファイバの外径は、ＳＭファイバの外径の２倍程度ま
でとする。

【００２１】また、本発明では、Ｖ溝状に設置されたＧ
ＩファイバとＶ溝状に設置されたＳＭファイバとを、両
者のファイバの中心軸を合わせて接合するようにするの
が好ましい。さらに、かかるＧＩファイバとＳＭファイ
バとを接合したものを相対向合させて光機能部品とする
場合、両Ｖ溝をガイドピンを介して位置合わせするのが
好ましい。

【００２２】

【実施例】以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳
細にかつ具体的に説明する。なお、本発明の技術的骨子
は、上述したようにそのファイバコリメータ機構に、従
来のレンズに代えて、光ファイバの外径と余り大きさに
大きい差がない径のロッドレンズを光ファイバと一体に
構成することにある。

【００２３】（実施例１）まず、図１に従って、本発明
の基本的構成について述べることとする。図１の（Ａ）
において、１は光ファイバ、１−１はそのコア部、１−
２はコア部１−１の周囲部を形成するクラッド部、２Ａ
は本発明にかかり、光ファイバ１に接続される集束型の
ロッドレンズである。なおここで、１はシングルモード
型の光ファイバであり、光ファイバ１ではコア部１−１
とクラッド部１−２とでの屈折率ｎが（Ｂ）に示すよう
にステップ状に分布される。なお縦軸のΔｎはコア部と
クラッド部との間の屈折率の分布を示すもの、Δは比屈
折率差、ｎは屈折率である。さらにここで、ロッドレン
ズ２Ａはグレーデッドインデックス型のファイバにより
形成され、後述するようにしてシングルモード型の光フ
ァイバ１に接続されるもので、その屈折率は（Ｃ）に示
すような分布になる。

【００２４】次に、このようにＳＭファイバ１にＧＩフ
ァイバからなるロッドレンズ２Ａを接続させてファイバ
コリメータを構成する手順を図２を参照しながら説明す
る。本例に用いたＳＭファイバ１はコア部の直径が約１
０μｍ、クラッド部の外径が１２５μｍであり、ＧＩフ
ァイバ２の方はコア部の直径が１２５μｍ以上２５０μ
ｍ以下、また、クラッド部の外径は２５０μｍ以下に押
えてある。

【００２５】そこで、このような、ＳＭ光ファイバ１と
ＧＩファイバ２とをまず、図２の（Ａ）に示すように軸
心合せした後、これを融着接続する。なお、かかる融着
接続にあたっては、双方の径の間に２倍以上の開きがな
いために、通常のかかる融着に用いられるアーク放電等
を適用することができ、容易で、しかも信頼性の高い融
着状態が得られる。

【００２６】（Ｂ）はその融着状態を示す。このように
融着がなされたならば、次にカッタ３により、ロッドレ
ンズ形成のためのＧＩファイバ２をコリメータとして好
適な寸法が得られるよう幾分の余裕（仕上げ代）をもっ
て切断し、（Ｃ）の形状とした上、（Ｄ）のようにフェ
ルール４によって保持し、ロッドレンズ２Ａとして所定
の寸法が得られるようにその切断面を研磨仕上する。な
お、後述するようなアイソレータとして使用するような
場合にはその研磨面に空中反射を防止するためのコーテ
ィングを施す。

【００２７】ここで、ＧＩファイバ２の方のコア外径を
１２５μｍ以上とした理由は、なるべく外径の大きい方
がロッドレンズとして機能するＧＩファイバ２を通過し
て出光される光ビームの径をそれだけ大きくすることが
できるということであり、また、余り外径を大きくし過
ぎて２５０μｍ以上にすると接続される相手方のＳＭフ
ァイバ１との融着が難しくなるので、双方の点を配慮し
たことによる。さらにまた、ＧＩファイバ２の比屈折率
差Δとしては０．２％以上であることが望ましい。０．
２％未満である場合には、ロッドレンズ内の光ビーム径
が大きくなりロッドレンズ外周部での屈折率分布の空間
的乱れの影響により光ビームの散乱異常が生じ易くなる
ためである。なお（Ｄ）において、５はＳＭファイバ１
およびロッドレンズ２Ａをフェルール４に固定するため
の接着剤を注入する注入口である。

【００２８】本実施例では、ＳＭファイバ１とＧＩファ
イバ２とをフェルール４に固定したが、Ｖ溝上に固定し
ても良い。また、それぞれのファイバを保持するＶ溝上
でＳＭファイバ１とＧＩファイバ２とを位置合わせ固定
するようにしても良い。さらに、ＳＭファイバ１および
ＧＩファイバ２それぞれを別のＶ溝に固定した後、両者
を位置合わせ固定するようにしても良い。

【００２９】（実施例２）実施例１においてＳＭファイ
バ１の端部にＧＩファイバ２で形成したロッドレンズ２
Ａを接続してなる部材のレンズ側端部面に図３に示すよ
うに反射防止用のコーティング６を施した上、これらの
面を互いに対向配置してファイバコリメータとして構成
することができる。なおここでは光の伝達が概念的に示
されている。そこで、出光側のＳＭファイバ１でそのコ
ア部１−１を伝って導かれた光はロッドレンズ２Ａで矢
印に示すように外側ほど屈折率が連続的に小さくなるこ
とでその方向が曲げられ、反射防止された端部面では平
行光となって出光する。かくして、ここでは不図示の介
装された機能的光学素子を経て、前記のレンズ端部面対
向位置に位置決めされたロッドレンズ２Ａの端部面に平
行光の形で受光され、このロッドレンズ２Ａに接続され
たＳＭファイバ１に矢印で示すようにして伝送される。

【００３０】（実施例３）図４は上述したような本発明
によるＩＯＦＣを適用した光アイソレータの構成例を示
す。本例のＩＯＦＣ、すなわち、ファイバコリメータで
は図２に示したような寸法のコア部およびクラッド部を
有するＳＭファイバ１に外径が１２５μｍ、比屈折率差
Δが１％、長さが０．７７ｍｍに仕上げられたロッドレ
ンズ２Ａを接続したものを２つ用意し、図４に示すよう
な寸法を保ってルチル結晶の平行平板７、λ／２板８お
よびファラデー回転子９を上記２つの部材間に介装し
た。なお、ロッドレンズ２Ａの端部面および各光学部品
の両面にはそれぞれ１．５５μｍ波長光用の対空気反射
防止コートを施した。

【００３１】このように構成した光アイソレータにおけ
る光学的作用については周知であり、その説明を省略す
るが、その特性を評価した結果、順方向の損失は０．６
０ｄＢ，アイソレーション４０ｄＢと良好であった。ま
た、光アイソレータの大きさとしても外径が６ｍｍ，長
さが２０ｍｍといった小型のものにすることができた。

【００３２】なお、上述した実施例では好適例として光
アイソレータの構成例について説明したが、本発明の適
用はこれに限られるものではなく、広く平行ビーム変換
系として種々な光ファイバ通信機器等に適用できること
はいうまでもない。

【００３３】（実施例４）図５に本発明による光ファイ
バコリメータの構成例を示す。この構成はＳＭファイバ
１１および１２にＶＡＤ法によって作製されたＧＩファ
イバレンズをそれぞれ実質的に同心的に融着し、ＧＩフ
ァイバレンズ１３と１４を対向させてコリメータとした
ものである。ＧＩファイバレンズ１３（１４）の長さは
ＳＭファイバ１１（１２）からの出射光を平行ビームと
する長さである。図６（Ａ）にＶＡＤ法によって作製し
たＧＩファイバの比屈折率差の径方向の分布を、図６
（Ｂ）にＭＣＶＤ（ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｃｈｅｍｉｃａ
ｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によって作
製したＧＩファイバの比屈折率差の分布を示す。ＭＣＶ
Ｄ法によって作製したＧＩファイバはコア中心部で比屈
折率差が低下するのに対し、ＶＡＤ法によるＧＩファイ
バは屈折率が半径のほぼ２乗の関数で示される分布を有
するので、レンズとして有効に機能する。屈折率分布は
半径の１．７乗から２．５乗の関数で示される分布であ
ることが望ましい。この分布であれば、コリメートビー
ム光を構成するのに比較的容易となるためである。分布
が緩やかすぎると、発散ぎみになり易く、急峻すぎると
収束ぎみになり易くなってしまう。

【００３４】（実施例５）外径１２５μｍ，コア径８μ
ｍ，コアとクラッドの比屈折率差０．３５％のＳＭファ
イバと、外径１３０μｍ，中心と最外周部の比屈折率差
０．５％，屈折率分布が２乗分布のＶＡＤ法によるＧＩ
ファイバとを、それらの中心を一致させ、放電加熱によ
って融着した。その後ＧＩファイバを長さが０．９ｍｍ
±１０μｍになるように切断し、その端面を放電加熱に
よって清浄化してＧＩファイバレンズとした。このよう
にして得られた１対のＧＩファイバレンズ付ＳＭファイ
バを対向させて図５に示した構成の光ファイバコリメー
タとした。ＧＩファイバレンズを２．５ｍｍの間隔で対
向させた時（間隙媒質は空気）の損失は０．２ｄＢであ
った。

【００３５】（実施例６）図７に本実施例の上面図を示
す。シリコン基体１５および１６には、ＧＩファイバお
よびＳＭファイバを挿入した時にそれらの中心軸が一致
するような形状のＶ溝１５ａおよび１６ａが形成されて
いる。さらにこれらＶ溝１５ａおよび１６ａの両側に
は、それぞれガイドピン１９および２０のための溝１５
ｂおよび１６ｂが設けられており、これら溝１５ｂおよ
び１６ｂにガイドピン１９および２０を挿入してシリコ
ン基体１５と１６を組合せると各基体１５および１６の
Ｖ溝１５ａおよび１６ａに固定されたファイバが中心軸
に一致して対向するようになっている。

【００３６】実施例５と同一のＧＩファイバをシリコン
基体１５および１６の上述したＶ溝１５ａおよび１６ａ
の内側に固定し、これを精密切断機を用いて１．０ｍｍ
の厚さに切断した。切断したＧＩファイバの両端を研磨
加工し、厚さ０．９ｍｍ±３μｍのＧＩファイバレンズ
１３および１４とした。次いで、シリコン基体１５およ
び１６のＶ溝１５ａおよび１６ａの外側にＳＭファイバ
１１および１２を、その中心がＧＩファイバレンズの中
心と一致するように、固定した。さらに、シリコン基体
１５，１６のＶ溝１５ａおよび１６ａの両側に形成され
ているガイドピン用溝１５ｂおよび１６ｂを利用し、シ
リコン基体１５および１６を厚さ２．５ｍｍのスペーサ
１７および１８を介して、各ファイバの中心軸が一致す
るようにガイドピン１９および２０を用いて固定した。
なお、スペーサ１７および１８にはそれぞれ、ガイドピ
ン１９および２０が貫通する孔１９ａおよび２０ａが形
成されている。このようにして作製された光ファイバコ
リメータの対向損失は０．１ｄＢであった。

【００３７】本実施例では、同一のシリコン基体にＳＭ
ファイバおよびＧＩファイバそれぞれのＶ溝を形成した
が、ＳＭファイバ用のＶ溝とＧＩファイバ用のＶ溝とを
別の基体に形成しておき、基体同士をファイバ固定前ま
たは固定後に位置合わせ接続するようにしても良い。

【００３８】(実施例７) 図８に本発明の第７の実施例を示す。まず図８（Ａ）に
示すように、実施例５と同一の構成で長さが４．３ｍｍ
のＧＩファイバ２１の両端にＳＭファイバ１１および１
２を、中心軸をＧＩファイバと一致させて融着接続し
た。ついで図８（Ｂ）に示すように、接続されたファイ
バをシリコン基体２２に切削加工によって形成したＶ溝
２２ａに挿入し、固定部材２３および接着剤２４によっ
て固定した。このとき、固定後の切断箇所を確認できる
ように固定部材２３の長さをＧＩファイバ２１の長さと
等しくした。次いで、固定したＧＩファイバ２１の中間
部２．５ｍｍを固定部材２３と共に切削加工によって除
去して、コリメート用の空間部２４を形成した。この空
間部２４の長さは、一般的に言えば、ＧＩファイバ２１
の長さは、ＧＩファイバによる集束型ロッドレンズの長
さの２倍にコリメート長を加えた長さであり、この空間
部２４の長さがコリメート長となる。このようにして図
８（Ｃ）に示すように、ＧＩファイバレンズ１３および
１４がＳＭファイバ１１および１２に融着接続された光
ファイバコリメータを作製した。得られた光ファイバコ
リメータの対向損失は０．２ｄＢであった。

【００３９】（実施例８）実施例５および実施例７にお
いては、ＧＩファイバレンズとＳＭファイバとを融着接
続した。しかし、ＧＩファイバレンズとＳＭファイバと
の接続は必ずしも融着接続に限られず、光コネクタを用
いて接続してもよい。

【００４０】図９は、ＳＭファイバが嵌合する孔を有す
るＳＭファイバ固定部２５ＡおよびＧＩファイバが嵌合
するＧＩファイバ固定部２５Ｂからなる光コネクタ２５
によってＳＭファイバ１１とＧＩファイバレンズ１３と
を接続する。同様にＳＭファイバ固定部２６ＡおよびＧ
Ｉファイバ固定部２６Ｂからなる光コネクタ２６によっ
てＳＭファイバ１２とＧＩファイバレンズ１３とを接続
する。そして、ＧＩファイバレンズ１３および１４を同
一中心軸上に対向させて光コリメータとしたもので、こ
の構成は図５の光ファイバコリメータの構成に対応す
る。

【００４１】図１０は、一対のＳＭファイバ固定部２７
Ａと，これらの内側ににそれぞれ連続的に設けられた一
対のＧＩファイバ固定部２７Ｂと、これらＧＩファイバ
固定部を所定間隔（コリメート長）をおいて固定する連
結部２７Ｃとからなる光コネクタ２７を用いてＳＭファ
イバ１１とＧＩファイバレンズ１３およびＳＭファイバ
１２とＧＩファイバレンズ１４を接続して光ファイバコ
リメータを構成したものである。この構成は図８の構成
に対応する。なお、連結部２７Ｃは、ＧＩファイバレン
ズ１３および１４同士の光学的結合を阻害しないもので
あればその形状は特に限定されるものではないことは言
うまでもない。

【００４２】（実施例９）図１１に本発明による多芯型
光ファイバコリメータの上面図を示す。この実施例は第
６の実施例を多芯構成にしたものである。すなわち、シ
リコン基体２８には複数のＶ溝２８ａが設けられてお
り、ＳＭファイバ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび１１Ｄ
とＧＩファイバレンズ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃおよび１
３ＤとがそれぞれＶ溝２８ａ上で同軸に接続されてい
る。また、シリコン基体２９にも複数のＶ溝２９ａが設
けられており、ＳＭファイバ１２Ａ〜１２Ｄ，ＧＩファ
イバレンズ１４Ａ〜１４Ｄが同様に同軸で接続されてい
る。そして、シリコン基体２８および２９のＶ溝２８ａ
および２９ａのそれぞれの両側にはガイドピン用孔２８
ｂおよび２９ｂが形成されており、各ファイバレンズは
スペーサ１７，１８およびガイドピン１９，２０によっ
て所定の間隔をおいて同心的に対向されている。

【００４３】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、光ビーム処理にかかわるＳＭファイバの対向する面
の各々に、ＧＩファイバによる所定長さの集束型ロッド
レンズを同心に接続して構成したので、簡単かつ小型化
された構成で、しかも信頼性が高く、優れた光ファイバ
機能部品として活用することができ、特に光ファイバ増
幅器内に用いられる光アイソレータに本発明の技術を効
果的に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による基本的構成例（Ａ）をそのシング
ルモード型光ファイバ内の屈折率分布（Ｂ）およびロッ
ドレンズ内の屈折率分布（Ｃ）と共に示す説明図であ
る。

【図２】本発明による光ファイバコリメータの製造の手
順を（Ａ）〜（Ｄ）の順に従って示す説明図である。

【図３】本発明の適用例による光の伝搬経路を模式的に
示す説明図である。

【図４】本発明を適用した光アイソレータの一例を示す
構成図である。

【図５】本発明の実施例を示す断面図である。

【図６】光ファイバの径方向の比屈折率差の分布を示す
図である。

【図７】本発明の実施例の上面図である。

【図８】本発明の実施例の断面図である。

【図９】本発明の実施例の断面図である。

【図１０】本発明の実施例の断面図である。

【図１１】本発明の実施例の上面図である。

【図１２】従来の光アイソレータの構成例をその光の伝
搬経路と共に示す斜視図である。

【図１３】光アイソレータの他の従来例の構成をその光
の伝搬経路と共に示す断面図である。

【図１４】従来の光ファイバコリメータの構成を示す図
である。

【符号の説明】

１ 光ファイバ（シングルモード型） １−１ コア部 １−２ クラッド部 ２ 光ファイバ（グレーデッドインデックス型） ２Ａ ロッドレンズ ４ フェルール ６ コーティング ７ 平行平板（ルチル結晶） ８ λ／２板 ９ ファラデー回転子 １１，１２ 単一モード光ファイバ １３，１４ グレーデッドインデックス型光ファイバレ
ンズ １５，１６，２８，２９ シリコン基体 １７，１８ スペーサ １９，２０ ガイドピン ２１ グレーデッドインデックス型光ファイバ ２３ 固定部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金森 弘雄 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 (56)参考文献 特開 昭54−158241（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−110403（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−25805（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−130304（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−21803（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−93905（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−110808（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−161308（ＪＰ，Ｕ) 特表 昭62−501732（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/32 G02B 6/36 G02B 6/10

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向する光ファイバ間の光ビーム処理の
   ために設けられる光ファイバ機能部品において、 前記光ビーム処理にかかわるシングルモード型光ファイ
   バの対向する面の各々に、該シングルモード型光ファイ
   バの外径より大きく該外径の２倍以下の外径を有するグ
   レーデッドインデックス型光ファイバによる所定長さの
   集束型ロッドレンズを同心に融着接続してなることを特
   徴とする光ファイバ機能部品。
2. 【請求項２】 前記シングルモード型光ファイバおよび
   前記グレーデッドインデックス型光ファイバは、中心軸
   が一致するように、深さの異なるＶ溝上に設置されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ機能部
   品。
3. 【請求項３】 前記グレーデッドインデックス型光ファ
   イバは比屈折率差が０．２％以上であることを特徴とす
   る請求項１または２に記載の光ファイバ機能部品。
4. 【請求項４】 前記グレーデッドインデックス型光ファ
   イバの屈折率分布が１．７乗から２．５乗型の関数で示
   されることを特徴とする請求項１，２または３に記載の
   光ファイバ機能部品。
5. 【請求項５】 シングルモード型光ファイバの端面に、
   該シングルモード型光ファイバの外径より大きく該外径
   の２倍以下の外径を有するグレーデットインデックス型
   光ファイバによる所定長さの集束型ロッドレンズを同心
   に融着接続した状態で深さの異なるＶ溝上に設置したＶ
   溝部品同士を、前記集束型ロッドレンズ同士を所定の長
   さをおいて相対向させて配置してなることを特徴とする
   光ファイバ機能部品。
6. 【請求項６】 前記Ｖ溝部品同士が前記所定の長さのス
   ペーサを介してかつガイドピンで位置合わせした状態で
   固定されていることを特徴とする請求項５に記載の光フ
   ァイバ機能部品。
7. 【請求項７】 光ビーム処理にかかわるシングルモード
   型光ファイバの端面に、該シングルモード型光ファイバ
   の外径より大きく該外径の２倍以下の径を有するグレー
   デッドインデックス型光ファイバを同心に融着接続し、
   該グレーデッドインデックス型光ファイバを所定長さに
   仕上げ代を含めて切断した上、前記同心に融着接続した
   双方の光ファイバをフェルールによって固定保持し、前
   記グレーデッドインデックス型光ファイバの前記フェル
   ールによって保持される切断面を光学研磨して所定の寸
   法に仕上げることを特徴とする光ファイバ機能部品の製
   造方法。