JP4098195B2

JP4098195B2 - 光ファイバ伝送路

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Publication number: JP4098195B2
Application number: JP2003305686A
Authority: JP
Inventors: 仁藤田; 裕一森下; 和章森田
Original assignee: SWCC Showa Cable Systems Co Ltd
Current assignee: SWCC Showa Cable Systems Co Ltd
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2023-08-29
Also published as: TW200510808A; KR20060123711A; WO2005022217A1; US7333702B2; CA2535898A1; CN1842731A; EP1659428A1; EP1659428A4; US20070031095A1; JP2005077549A

Description

本発明は、高出力の光を光ファイバに伝送した時に生じるファイバヒューズ現象を遮断する光ファイバ伝送路に関する。

近年、ＦＴＴＨ（ＦｉｂｅｒＴｏＴｈｅＨｏｍｅ）の導入が始まり各家庭での高速インターネットの利用が急速に普及してきている。このような状況において通信ネットワークをますます充実させる必要性が高まり、例えば波長分割多重（ＷＤＭ；ＷａｖｅｌｅｎｇｔｈＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式などが用いられるようになってきている。

このＷＤＭ方式は従来に比べてはるかに高い光パワーを必要とする。例示すれば数Ｗオーダーの光パワーを必要とするために光ファイバの端面が焼損したり、光伝送路の中でも光パワー耐性の低い箇所でコアが焼損するという現象が生じることがある。

光伝送路の中において光パワー耐性の低い箇所でコアが焼損すると焼損部が導火線のように光源方向に向かって連鎖的に延焼してゆくファイバヒューズ現象が発生する（例えば、非特許文献１、非特許文献２参照）。

このようなファイバヒューズ現象による延焼は一度発生すると融着接続部やコネクタ接続部を乗り越えて光源まで達するので最終的には送信機や増幅器等の機器類を破損させてしまうという虞がある。

ところで、ファイバヒューズ現象は高温、高いパワー密度、光の吸収が発生要因とされている。例えば融着接続部においては接続部の不整合でありコネクタ接続点においてはしばしば端面の汚れによって光が吸収され、温度が上昇してファイバヒューズ現象が発生しやすくなる。このようにファイバヒューズ現象は光の吸収体を含む部分において発生しやすくなるのでコア中のドーパント、例えばＧｅなどもその発生要因になり得る。

また、光のパワーについては同じパワー値であっても伝搬モードの実効断面積が小さい方がパワー密度が高くなる。実効断面積はモードフィールド径とほぼ等しいので、モードフィールド径が小さいとファイバヒューズ現象が発生しやすくなる。

上記のようなファイバヒューズ現象に対して従来いくつかの対策が施されている。例えばコネクタ端面においてシングルモードファイバのコア径を拡大して事前にファイバヒューズ現象の発生を防止する方法や（例えば、特許文献１参照）、ファイバヒューズ現象が発生した場合にコリメータレンズを用いてその後に生じる延焼を遮断するための装置である（例えば、特許文献２参照）。
２００３電子情報通信学会総合大会Ｃ−３−４４１８４頁 Technical Digest of Optical Amplifiers & their applicationsTopical meeting, Otaru, Japan, 2003(Optical society of America, Washington, D. C.) ＴｕＣ４１９３〜１９５頁特開２００２−２７７６８５号公報特開２００２−３２３６３９号公報

ところで、上記のような従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。

即ち、特許文献１に開示されたファイバヒューズ現象を防止する方法は、シングルモードファイバに熱を加えてコア中のＧｅを拡散させてコア径を拡大するＴＥＣ（ＴｈｅｒｍａｌＥｘｐａｎｔｅｄＣｏｒｅ）技術を用いて行うものであるが、コア径の拡大に限界があり十分な効果を奏するとは言い難かった。また、ＴＥＣ技術を用いるために工程が煩雑となりコストが高くなるという問題もあった。

一方、特許文献２に開示された装置を用いた場合にもコリメータ対による空間伝送部（ファイバ隔絶部）を設けるので装置が大型化し、また、コリメータレンズを用いているためにコストが高くなるという問題があった。

本発明は以上の点に着目してなされたもので、簡易な構成でファイバヒューズ現象を十分遮断し得る光ファイバ伝送路を提供するものである。

本発明は以上の点を解決するため次の構成を採用する。

〈構成１−１〉所定の屈折率を有するコアとその周囲の前記コアよりも屈折率の低いクラッドとからなるシングルモードファイバにより構成される伝送路の途中に、グレーデッドインデックスファイバと、シングルモードファイバと、光スイッチもしくは光アイソレータと、シングルモードファイバと、グレーデッドインデックスファイバとが順に挿入されたものであって、前記挿入されたグレーデッドインデックスファイバはいずれも、光の入射側からモードフィールド径が拡大した後光の出射側に向けてモードフィールド径が減少しており、かつ、その長さは２分の１ピッチで、前記光スイッチもしくは光アイソレータの入出力側に接続されるように挿入されたシングルモードファイバはいずれも、、前記グレーデッドインデックスファイバの拡大したモードフィールド径よりも小さいモードフィールド径を有することを特徴とする、ファイバヒューズ現象を遮断する光ファイバ伝送路。

〈構成１−２〉所定の屈折率を有するコアとその周囲の前記コアよりも屈折率の低いクラッドとからなるシングルモードファイバにより構成される伝送路の途中に、第１のグレーデッドインデックスファイバと、第１のシングルモードファイバと、光スイッチもしくは光アイソレータと、第２のシングルモードファイバと、第２のグレーデッドインデックスファイバとが順に挿入されたものであって、前記第１のグレーデッドインデックスファイバは光の入射側から出射側に向けてモードフィールド径が拡大する、長さが４分の１ピッチのもので、前記第２のグレーデッドインデックスファイバは光の入射側から出射側に向けてモードフィールド径が減少する、長さが４分の１ピッチのもので、前記光スイッチもしくは光アイソレータの入出力側に接続されるように挿入された第１のシングルモードファイバと第２のシングルモードファイバは、いずれも、前記グレーデッドインデックスファイバの拡大したモードフィールド径よりも小さいモードフィールド径を有することを特徴とする、ファイバヒューズ現象を遮断する光ファイバ伝送路。

〈構成２〉前記グレーデッドインデックスファイバは前記光ファイバ伝送路の途中において融着接続されていることを特徴とする構成１記載の光ファイバ伝送路。

このように融着接続した場合には、接続部での反射が生じないので接続損失が少なく、前記グレーデッドインデックスファイバの挿入が効果的に行える。

〈構成３〉前記グレーデッドインデックスファイバは前記光ファイバ伝送路の途中においてコネクタ接続されていることを特徴とする構成１記載の光ファイバ伝送路。

このようにコネクタ接続した場合には、機械的に簡便な接続が行えるので作業効率が極めて高い。

〈構成４〉前記グレーデッドインデックスファイバは前記光ファイバ伝送路の途中においてＶ溝接続されていることを特徴とする構成１記載の光ファイバ伝送路。

このようにＶ溝接続した場合は、外径が異なる光ファイバ同士でも簡便に接続することができる。

〈構成５〉前記挿入されたグレーデッドインデックスファイバは光の入射側からモードフィールド径が拡大した後光の出射側に向けてモードフィールド径が減少していることを特徴とする構成１から構成４までのいずれかの構成に記載の光ファイバ伝送路。

このような構成にすると、ファイバヒューズ現象の遮断がより確実に行うことができる。

〈構成６〉前記光の入射側からモードフィールド径が拡大し、前記光の出射側に向けてモードフィールド径が減少しているグレーデッドインデックスファイバの長さは２分の１ピッチであることを特徴とする構成５記載の光ファイバ伝送路。

このように２分の１ピッチの長さにすると、モードフィールド径の拡大が最も効率よく行える。

〈構成７〉前記光の入射側からモードフィールド径が拡大したグレーデッドインデックスファイバ及び前記光の出射側に向けてモードフィールド径が減少しているグレーデッドインデックスファイバの長さはそれぞれ４分の１ピッチであることを特徴とする構成６記載の光ファイバ伝送路。

このような構成にすると、モードフィールド径が最も拡大した部分でグレーデッドインデックスファイバ同士を接続できかつ長さが２分の１ピッチになる。

〈構成８〉前記グレーデッドインデックスファイバは伝送路の途中に複数本直列に挿入されていることを特徴とする構成１から構成７までのいずれかの構成に記載の光ファイバ伝送路。

このような構成にすると、ファイバヒューズ現象の遮断がさらに確実に行うことができる。

〈構成９〉前記光の入射側からモードフィールド径が拡大したグレーデッドインデックスファイバ及び前記光の出射側に向けてモードフィールド径が減少しているグレーデッドインデックスファイバの間にモードフィールド径が拡大されたシングルモードファイバが挿入されていることを特徴とする構成５から構成８までのいずれかの構成に記載の光ファイバ伝送路。

このようにモードフィールド径が拡大されたシングルモードファイバをグレーデッドインデックスファイバの間に挿入すると安定した拡大されたモードフィールド径が得られる。

〈構成１０〉前記光の入射側からモードフィールド径が拡大したグレーデッドインデックスファイバ及び前記光の出射側に向けてモードフィールド径が減少しているグレーデッドインデックスファイバの間に前記拡大したグレーデッドインデックスファイバのモードフィールド径よりも小さいモードフィールド径を有するシングルモードファイバが挿入されていることを特徴とする構成５から構成８までのいずれかの構成に記載の光ファイバ伝送路。

このような構成にすると、やはりファイバヒューズ現象の遮断がより確実に行うことができる。

〈構成１１〉前記グレーデッドインデックスファイバの拡大したモードフィールド径は１５〜８５μｍの範囲にあることを特徴とする構成５から構成１０までのいずれかの構成に記載の光ファイバ伝送路。

このような構成にすると、ファイバヒューズ現象を遮断するのに十分なモードフィールド径が得られかつモードフィールド径がグレーデッドインデックスファイバのコア径よりも小さくなることがなく接続損失が増大することもない。

〈構成１２〉前記グレーデッドインデックスファイバの拡大したモードフィールド径は１５〜６５μｍの範囲にあることを特徴とする構成１１記載の光ファイバ伝送路。

このような構成にすると、接続損失を安定的に小さくすることができる。

〈構成１３〉前記グレーデッドインデックスファイバのコア径は前記光の入射側から４分の１ピッチの長さにおける拡大したモードフィールド径の１．５倍以上であることを特徴とする構成５から構成１２までのいずれかの構成に記載の光ファイバ伝送路。

このような構成にすると、モードフィールド径がグレーデッドインデックスファイバのコア内に収まらないということがなくなり光の伝搬状態が劣化する虞もない。

〈構成１４〉前記グレーデッドインデックスファイバのコア径は前記光の入射側から４分の１ピッチの長さにおける拡大したモードフィールド径の２倍以上であることを特徴とする構成１３記載の光ファイバ伝送路。

このような構成にすると、光の伝搬状態がより安定化する。

以下、本発明の実施の形態について具体例を用いて説明する。

図１は本発明の光ファイバ伝送路を説明する実施例の断面図である。図１において本発明の光ファイバ伝送路１では、伝送用のシングルモードファイバ（以下、ＳＭＦ）２ａ、２ｂの途中にグレーデッドインデックスファイバ（以下、ＧＩＦ）３が挿入されている。ＧＩＦ３の長さは２分の１ピッチである。ＧＩＦ中を伝送される光のモードフィールド径（以下、ＭＦＤ）は、よく知られているように、最小値−最大値−最小値−最大値と、伝送路に沿って周期的に連続的に変化する。この実施例でピッチとは、この一周期分の長さを指している。

図１に示したとおり、光は、伝送用のシングルモードファイバ（以下、ＳＭＦ）２ａ、ＧＩＦ３ａ、ＧＩＦ３ｂ、伝送用のシングルモードファイバ２ｂという順に、矢印の方向に伝送される。ここで、ＧＩＦ３ａのモードフィールド径は、光の入射側から、徐々に拡大されていき、光の入射端から計って、長さが４分の１ピッチのところで最も大きくなる。ＧＩＦ３ａの長さは、４分の１ピッチに選定されている。ＧＩＦ３ａの出力側にＧＩＦ３ｂを接続する。ＧＩＦ３ｂのモードフィールド径は、光の入射側から、徐々に減少していき、光の入射端から計って、長さが４分の１ピッチのところで最も小さくなる。ＧＩＦ３ａの長さも、４分の１ピッチに選定されている。この出力側に、伝送用のシングルモードファイバ２ｂを接続する。ＧＩＦ３の長さは、長さが４分の１ピッチのＧＩＦ３ａとＧＩＦ３ｂを接続したから、２分の１ピッチとなる。

上記のようにしてＧＩＦ３を構成すると、光の入射側のＳＭＦ２ａと接続されているＧＩＦ３ａの接続部４ａではＭＦＤがほぼ同じであるため接続損失が生じず、次にＭＦＤが徐々に拡大してＧＩＦ３ａとＧＩＦ３ｂとの接続部４ｂでは最も拡大されたＭＦＤとなり、この接続部においてもＭＦＤはほぼ等しくなるので接続損失が生じない。そしてＧＩＦ３ｂのＭＦＤは徐々に減少して光の出射側のＳＭＦ２ｂと接続されるが、この接続部４ｃは伝送用の通常のＳＭＦとほぼ等しいＭＦＤとなっているのでやはり接続損失が生じることがない。なお、図１はＭＦＤの状況を説明しやすいように模式的に表しており、以下も同様とする。

この結果、光ファイバ伝送路の途中にＭＦＤの大きい部分が挿入されるので、たとえファイバヒューズ現象が発生して延焼が始まったとしてもこのＭＦＤの大きい部分で延焼が拡散するのでファイバヒューズ現象を遮断することができる。

図２は本発明の光ファイバ伝送路においてファイバヒューズ現象を遮断する状況を模式的に説明するための図である。なお図１と同一の箇所は同番号とし、以下も同様とする。

図２において、伝送用ＳＭＦ２ａ、２ｂの途中にＧＩＦ３が挿入された光ファイバ伝送路１に光送信機や光増幅器等の光源５から矢印のように光が入射される。この伝送路中で何らかの原因でファイバヒューズ現象６が発生した場合にはこのファイバヒューズ現象が太い矢印で示したように光源５側に向かって延焼する。しかし本発明のＧＩＦ３を伝送路の途中に挿入しておけばそこでファイバヒューズ現象６は遮断され、延焼が光源に達することがなくなり、伝送路の光ファイバや機器類の安全を確保することができる。

ここで、ＧＩＦ３の長さは２分の１ピッチであることが好ましい。この理由は、ＧＩＦは４分の１ピッチの長さで最もＭＦＤが大きくなる。従って、ＧＩＦ３を構成するＧＩＦ３ａの長さとＧＩＦ３ｂの長さをともに４分の１ピッチに設定すれば最も効率よくＭＦＤを拡大でき、ファイバヒューズ現象の遮断に効果がある。

なお、図３に示すようにＧＩＦ３は伝送路の途中に複数本直列に接続して挿入してもよい。このようにして光ファイバ伝送路を構成するとより確実にファイバヒューズ現象を防止することができる。

また、ＧＩＦ３を構成するＧＩＦ３ａあるいはＧＩＦ３ｂの４分の１ピッチの長さにおける最も大きくなるＭＦＤの値は１５μｍ〜８５μｍであることが好ましい。この理由は、１５μｍ未満ではＭＦＤの拡大が十分ではなく、ファイバヒューズ現象を確実に遮断できないためであり、８５μｍを超えた場合にはＭＦＤよりもＧＩＦのコア径が小さくなる場合が出てくることがあり、接続損失が大きくなる虞があるためである。

特に接続損失を安定的に生じにくくするためには上記ＭＦＤの値は１５μｍ〜６５μｍであることがなお好ましい。

なお、ＧＩＦのコア径はＭＦＤの１．５倍以上、好ましくは２倍以上あるとよい。この理由は、ＭＦＤがコア内に収まらない場合には光の伝搬状態が劣化する虞があるためである。図４に示すように通常モードフィールド分布はＭＦＤの２倍程度に広がっているため（本図ではＭＦＤが２０μｍの例を示している）、モードフィールド分布をコア内に収めるためには少なくともＭＦＤの１．５倍以上、好ましくは２倍以上必要であるからである。

次に本発明のさらに他の実施の形態を説明する。図５はＧＩＦ３の間にＭＦＤが拡大されたＳＭＦ７を挿入したものである。このような構成を取るとＭＦＤの拡大が安定してファイバヒューズ現象の遮断がより確実に行えるようになる。

ここで、ＭＦＤが拡大されたＳＭＦとしては、コア径が大きく、比屈折率差の小さいステップインデックスファイバや実効コア径が大きいフォトニック結晶ファイバあるいはホーリーファイバのようなものでもよい。

上記したような図１、図３あるいは図５に示す実施の形態ではＧＩＦは光ファイバ伝送路の間に融着接続されている。ＧＩＦ３の外径は伝送用ＳＭＦ２ａ、２ｂの外径と等しい方が融着接続が効率よく行えるが、特に限定されるわけではない。ＧＩＦと伝送用ＳＭＦとの外径が異なっていたとしても接続損失に悪影響を与えない限り差し支えない。

次に本発明のさらに他の実施の形態を説明する。本実施の形態ではＧＩＦをコネクタ内に収納して光ファイバ伝送路の途中でコネクタ接続した例である。図６は例えばＳＭＦ２ａと融着接続した図１または図５に示すＧＩＦ３ａ、ＭＦＤ拡大ＳＭＦ７をコネクタ８のフェルール９に挿入してアダプタ１０と接続した例を示している。アダプタ１０のもう一方の側にも本実施の形態と同様のコネクタが接続されており、この結果ファイバヒューズ現象を防止できる機能を有したコネクタ同士の接続も容易に実現することができる。

図７は本発明の光ファイバ伝送路をコネクタ同士の接続で構成した場合のコネクタ端面（フェルール端面）のそれぞれのＭＦＤの状況を示した図である。図７（ａ）はＭＦＤ拡大ＳＭＦ同士を接続した例であり、通常のＳＭＦ２ａ、２ｂにそれぞれＧＩＦ３ａ、３ａが接続され、さらにＭＦＤが拡大されたＳＭＦ７ａ、７ｂが接続されてコネクタ８ａ、８のフェルール９ａ、９ｂに挿入され、アダプタ１０に接続されている。

図７（ｂ）はフェルール端面が通常のＭＦＤを有するＳＭＦ同士の接続を示している例である。即ち、通常のＳＭＦ２ａ（２ｂ）にＧＩＦ３ａ、３ｂが接続され、さらに通常のＭＦＤを有するＳＭＦ１１ａ、１１ｂがフェルール９ａ、９ｂに挿入され、アダプタ１０に接続されている。

次に図８はＧＩＦの拡大されたＭＦＤ側の端面にこのＭＦＤよりも小さいＭＦＤを有するＳＭＦを接続した例を示した図である。即ち、通常のＳＭＦ２ａ（２ｂ）にＧＩＦ３ａ、３ａが接続され、さらにこのＧＩＦ３ａにＧＩＦ３ａの端面のＭＦＤよりも小さいＭＦＤを有するＳＭＦ１２ａ、１２ｂがフェルール９ａ、９ｂに挿入され、アダプタ１０に接続されている。

このようにさまざまな形態の接続方法を採用してファイバヒューズ現象を防止できる光ファイバ伝送路を構成することができるが、もちろん上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えばＶ溝によるメカニカル接続や光スイッチあるいは光アイソレータを用いた接続等本発明の目的に適うならば種々の変更が可能である。

図１の実施の形態の構成を有し、ＭＦＤを最大４０μｍに拡大したコア径６０μｍのＧＩＦを挿入した光ファイバ伝送路に波長１５５０ｎｍ、光パワー３Ｗのラマンアンプから光信号を伝送したところファイバヒューズ現象が発生した。この時の伝送用ＳＭＦのＭＦＤは１０μｍであった。そして光源に向かってファイバヒューズ現象による延焼が始まったがこの延焼はＧＩＦにおいて遮断された。

なお、ファイバヒューズ現象が生じていない状態での伝送用ＳＭＦ２ａとＧＩＦ３ａ、ＧＩＦ３ａとＧＩＦ３ｂ、ＧＩＦ３ｂと伝送用ＳＭＦ２ｂの接続損失は合計でも０．１ｄＢ以下であった。

図５の実施の形態の構成を有し、ＭＦＤを最大３０μｍに拡大したコア径４５μｍのＧＩＦとＭＦＤ拡大ＳＭＦを挿入した光ファイバ伝送路に波長１０５０ｎｍ、光パワー２ＷのＹＡＧレーザから光信号を伝送したところファイバヒューズ現象が発生した。この時の伝送用ＳＭＦのＭＦＤは８μｍであった。光源に向かってファイバヒューズ現象による延焼が始まったがこの延焼はＭＦＤ拡大ＳＭＦにおいて遮断された。

なお、本実施例では伝送用ＳＭＦにＮＳＰ（Ｎｏｎ−ＳｔｒｉｐｐａｂｌｅＰｒｉｍａｒｙｃｏａｔｉｎｇ）ＳＭＦを用い、ＧＩＦとの間をＶ溝によりメカニカル接続し、ファイバ端面にはマッチングオイルを塗布した。ファイバヒューズ現象が生じていない状態での伝送用ＳＭＦ２ａとＧＩＦ３ａ、ＧＩＦ３ａとＭＦＤ拡大ＳＭＦ７、ＭＦＤ拡大ＳＭＦ７とＧＩＦ３ａ、ＧＩＦ３ａと伝送用ＳＭＦ２ｂの接続損失は合計でも０．１ｄＢ以下であった。

図７（ａ）の実施の形態の構成を有し、ＭＦＤを最大５０μｍに拡大したコア径１００μｍのＧＩＦとＭＦＤ拡大ＳＭＦからなるファイバヒューズ現象遮断部分をアダプタに代えて光スイッチに接続し、その反対側にも同様にＭＦＤを最大５０μｍに拡大したＧＩＦとＭＦＤ拡大ＳＭＦからなるファイバヒューズ現象遮断部分を接続して光ファイバ伝送路を形成し、波長１５５０ｎｍ、光パワー４Ｗのフェムト秒レーザから光信号を伝送したところファイバヒューズ現象が発生した。この時の伝送用ＳＭＦのＭＦＤは７．５μｍであった。光源に向かってファイバヒューズ現象による延焼が始まったがこの延焼は光スイッチの手前で遮断された。

なお、ファイバヒューズ現象が生じていない状態での伝送用ＳＭＦ２ａとＧＩＦ３ａ、ＧＩＦ３ａとＭＦＤ拡大ＳＭＦ７ａ、ＭＦＤ拡大ＳＭＦ７ａと光スイッチ、光スイッチとＭＦＤ拡大ＳＭＦ７ｂ、ＭＦＤ拡大ＳＭＦ７ｂとＧＩＦ３ａ、ＧＩＦ３ａと伝送用ＳＭＦ２ｂの接続損失は合計でも０．１ｄＢ以下であった。光スイッチは波長１５５０ｎｍで駆動電圧０、１０Ｖで０．５、２５ｄＢのものを用いた。

図７（ａ）の実施の形態の構成を有し、ＭＦＤを最大２０μｍに拡大したコア径４５μｍのＧＩＦとＭＦＤ拡大ＳＭＦからなるファイバヒューズ現象遮断部分同士をアダプタに代えて光アイソレータにより接続して光ファイバ伝送路を形成し、波長１５５０ｎｍ、光パワー１．５ＷのＤＦＢ（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＦｅｅｄＢａｃｋ）レーザから光信号を伝送したところファイバヒューズ現象が発生した。この時の伝送用ＳＭＦのＭＦＤは１０μｍであった。光源に向かってファイバヒューズ現象による延焼が始まったがこの延焼は光アイソレータの手前で遮断された。本実施例では伝送用ＳＭＦにＨＮＡ（ＨｉｇｈＮｕｍｅｒｉｃａｌＡｐｐｅｒｔｕｒｅ）ＳＭＦを用いた。

なお、ファイバヒューズ現象が生じていない状態での伝送用ＳＭＦ２ａとＧＩＦ３ａ、ＧＩＦ３ａとＭＦＤ拡大ＳＭＦ７ａ、ＭＦＤ拡大ＳＭＦ７ａと光アイソレータ、光アイソレータとＭＦＤ拡大ＳＭＦ７ｂ、ＭＦＤ拡大ＳＭＦ７ｂとＧＩＦ３ａ、ＧＩＦ３ａと伝送用ＳＭＦ２ｂの接続損失は合計でも０．１ｄＢ以下であった。光アイソレータは挿入損失１ｄＢ、アイソレーションが４２ｄＢのものを用いた。

図８の実施の形態の構成を有し、ＭＦＤを最大３４μｍに拡大したコア径８６μｍのＧＩＦとＭＦＤが１０μｍのＳＭＦからなるファイバヒューズ現象遮断部分同士を光アイソレータにより接続して光ファイバ伝送路を形成し、波長１５５０ｎｍ、光パワー２Ｗのラマンアンプから光信号を伝送したところファイバヒューズ現象が発生した。この時の伝送用ＳＭＦのＭＦＤは１０μｍであった。光源に向かってファイバヒューズ現象による延焼が始まったがこの延焼は光アイソレータの手前で遮断された。本実施例ではＭＦＤの小さいＳＭＦとして通常の伝送用ＳＭＦを用いた。

なお、ファイバヒューズ現象が生じていない状態での伝送用ＳＭＦ２ａとＧＩＦ３ａ、ＧＩＦ３ａとＳＭＦ１２ａ、ＳＭＦ１２ａと光アイソレータ、光アイソレータとＳＭＦ１２ｂ、ＳＭＦ１２ｂとＧＩＦ３ａ、ＧＩＦ３ａと伝送用ＳＭＦ２ｂの接続損失は合計でも０．１ｄＢ以下であった。光アイソレータは挿入損失１ｄＢ、アイソレーションが４２ｄＢのものを用いた。

本発明の一実施の形態を説明する断面図である。ファイバヒューズ現象を遮断する状況を説明する図である。本発明の他の実施の形態を説明する断面図である。モードフィールド分布を説明する図である。本発明のさらに他の実施の形態を説明する断面図である。本発明のさらに他の実施の形態を説明する断面図である。本発明のさらに他の実施の形態を説明する断面図である。本発明のさらに他の実施の形態を説明する断面図である。

符号の説明

１光ファイバ伝送路
２伝送用ＳＭＦ
３ＧＩＦ
４接続部
５光源
６ファイバヒューズ現象
７ＭＦＤ拡大ＳＭＦ
８コネクタ
９フェルール
１０アダプタ
１１通常のＭＦＤを有するＳＭＦ
１２ＭＦＤの小さいＳＭＦ

Claims

所定の屈折率を有するコアとその周囲の前記コアよりも屈折率の低いクラッドとからなるシングルモードファイバにより構成される伝送路の途中に、第１のグレーデッドインデックスファイバと、第１のシングルモードファイバと、光スイッチもしくは光アイソレータと、第２のシングルモードファイバと、第２のグレーデッドインデックスファイバとが順に挿入されたものであって、
前記第１のグレーデッドインデックスファイバは光の入射側から出射側に向けてモードフィールド径が拡大する、長さが４分の１ピッチのもので、
前記第２のグレーデッドインデックスファイバは光の入射側から出射側に向けてモードフィールド径が減少する、長さが４分の１ピッチのもので、
前記光スイッチもしくは光アイソレータの入出力側に接続されるように挿入された第１のシングルモードファイバと第２のシングルモードファイバは、いずれも、前記グレーデッドインデックスファイバの拡大したモードフィールド径よりも小さいモードフィールド径を有することを特徴とする、ファイバヒューズ現象を遮断する光ファイバ伝送路。