JP4234069B2 - 光ファイバの接続構造、光ファイバ型光部品及び分散補償ファイバモジュール - Google Patents
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Description
本発明は、それぞれ異なるモードフィールド径（以下、ＭＦＤと記す。）を有する光ファイバを低損失で融着接続する方法に関し、この接続方法は、例えば特殊光ファイバや光部品と通常の伝送用光ファイバとの接続、分散補償ファイバと分散補償ファイバモジュールの口出しに用いる１．３μｍ帯零分散シングルモード光ファイバ、又は１．５５μｍ帯非零分散シングルモード光ファイバとの接続等に用いられる。さらに詳しくは、本発明は、これらの光ファイバ又は光部品の間に、ＭＦＤの小さな光ファイバ、光部品、分散補償ファイバと同等のＭＦＤを有するホーリーファイバを用いることで、ＭＦＤの小さな光ファイバや分散補償ファイバとＭＦＤの大きな口出し用ファイバとを低損失で接続するための技術に関する。
光ファイバ伝送システムを大容量化するために、波長多重伝送、及び高速伝送の検討が進められている。高速化には、残留分散の補償技術が重要である。
既に広範囲に敷設されている１．３μｍ帯零分散シングルモード光ファイバ（Ｓ−ＳＭＦ；Standard Single-Mode Fiber）は、１．５５μｍ帯で約＋１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの波長分散を持つため、高速伝送では伝送距離が制限されてしまう。各種非零（ノンゼロ）分散シフト光ファイバ（ＮＺ−ＤＳＦ；Non-Zero Dispersion Shifted Fiber）も、Ｓ−ＳＭＦよりも波長分散は小さく抑えられているが、高速伝送では同様に伝送距離が制限されてしまう。そのため、伝送速度の高速化、長距離化のためには分散補償デバイスが必須である。
これまで、各種伝送用光ファイバそれぞれについて分散スロープと分散を同時に補償可能な分散補償ファイバモジュールが開発され実用化されている。
これらの分散補償ファイバは、モジュール化して伝送路の端局に挿入されるのが一般的である。そのため、分散補償ファイバの両端には、伝送路と同じＳ−ＳＭＦ（又は、ＮＺ−ＤＳＦ）が低損失で融着接続され、伝送路に挿入するときには、同種ファイバを接続（コネクタ、又は融着接続）すればよい構成になっている。
既に広範囲に敷設されている１．３μｍ帯零分散シングルモード光ファイバ（Ｓ−ＳＭＦ；Standard Single-Mode Fiber）は、１．５５μｍ帯で約＋１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの波長分散を持つため、高速伝送では伝送距離が制限されてしまう。各種非零（ノンゼロ）分散シフト光ファイバ（ＮＺ−ＤＳＦ；Non-Zero Dispersion Shifted Fiber）も、Ｓ−ＳＭＦよりも波長分散は小さく抑えられているが、高速伝送では同様に伝送距離が制限されてしまう。そのため、伝送速度の高速化、長距離化のためには分散補償デバイスが必須である。
これまで、各種伝送用光ファイバそれぞれについて分散スロープと分散を同時に補償可能な分散補償ファイバモジュールが開発され実用化されている。
これらの分散補償ファイバは、モジュール化して伝送路の端局に挿入されるのが一般的である。そのため、分散補償ファイバの両端には、伝送路と同じＳ−ＳＭＦ（又は、ＮＺ−ＤＳＦ）が低損失で融着接続され、伝送路に挿入するときには、同種ファイバを接続（コネクタ、又は融着接続）すればよい構成になっている。
分散補償ファイバは、単位長さあたりに補償可能な波長分散を大きくするために、コア／クラッドの比屈折率差を高くし、コア径を細くしている。一例を挙げれば、分散補償ファイバのコア／クラッドの比屈折率差は１〜２％であり、Ｓ−ＳＭＦの３倍以上である。また、中心部分のコア径も、Ｓ−ＳＭＦの半分以下であるために、ＭＦＤは５μｍ程度であり、Ｓ−ＳＭＦの半分程度の値である。
そのため、従来は分散補償ファイバとＳ−ＳＭＦを融着接続して接続部を加熱することで、分散補償ファイバのＭＦＤの拡大を行い接続損失を下げる方法や、分散補償ファイバとＳ−ＳＭＦの間に、コアが拡散しやすいような構造を有する中間光ファイバを介在させる方法が取られてきた（例えば、特許文献１参照。）。
そのため、従来は分散補償ファイバとＳ−ＳＭＦを融着接続して接続部を加熱することで、分散補償ファイバのＭＦＤの拡大を行い接続損失を下げる方法や、分散補償ファイバとＳ−ＳＭＦの間に、コアが拡散しやすいような構造を有する中間光ファイバを介在させる方法が取られてきた（例えば、特許文献１参照。）。
一方、近年、ホーリーファイバと称される新しいファイバが開発されている。このホーリーファイバは、空孔を有する光ファイバの総称であり、フォトニック結晶ファイバ（ＰＣＦ；Photonic Crystal Fiber）あるいはMicro structured fiberなどとも呼ばれる。このホーリーファイバは従来のコア／クラッド構造では実現不可能な特性が実現可能となり、様々な種類の機能性ファイバや将来の伝送用ファイバとして期待されている（例えば、非特許文献１参照。）。
このホーリーファイバは、例えば、通常の１．３μｍ帯零分散シングルモード光ファイバ用母材のクラッド部に適当な空孔を設けることで作製され、所定のＭＦＤを維持しながら曲げ損失を低減することができるものである。
フォトニック結晶ファイバとＭＦＤが相対的に大きい被接続ファイバを接続する際に、双方の光ファイバに対して中間的なＭＦＤを有するバッファ光ファイバを挿入して接続する方法が、特許文献２，特許文献３に開示されている。
特開平８−１９００３０号公報
Takemi Hasegawa, et al"Novel hole-assisted lightguide fiber exhibiting large anomalous dispersion and low below 1dB/km", Optical Fiber Communication (OFC) 2001, PD5 (2001)
特開２００２−２４３９７１号公報
特開２００２−２４３９７２号公報
フォトニック結晶ファイバとＭＦＤが相対的に大きい被接続ファイバを接続する際に、双方の光ファイバに対して中間的なＭＦＤを有するバッファ光ファイバを挿入して接続する方法が、特許文献２，特許文献３に開示されている。
従来の光ファイバを加熱してＭＦＤを拡大する方法は、加熱することによって損失が発生してしまう光ファイバに対しては適用が困難であった。
また、中間ファイバを用いた場合、中間ファイバとＳ−ＳＭＦのＭＦＤ差は５μｍ程度あるため、ＭＦＤの拡大を行ったとしても、フィールド分布のミスマッチなどから、接続損失の低減にも限界があり、中間ファイバの両端の損失合計で０．２〜０．３ｄＢ程度が限界であった。
また、中間ファイバを用いた場合、中間ファイバとＳ−ＳＭＦのＭＦＤ差は５μｍ程度あるため、ＭＦＤの拡大を行ったとしても、フィールド分布のミスマッチなどから、接続損失の低減にも限界があり、中間ファイバの両端の損失合計で０．２〜０．３ｄＢ程度が限界であった。
本発明は前記事情に鑑みてなされ、ＭＦＤの異なる光ファイバ同士の接続や分散補償ファイバと口出し用伝送ファイバとの接続において低損失で接続可能な接続構造の提供を目的とする。
前記目的を達成するため、本発明は、それぞれ異なるモードフィールド径を持つ第１及び第２の光ファイバの接続構造において、これらの第１及び第２の光ファイバの間に、クラッド部より高い屈折率のコア部を持ち、少なくともクラッド部に３個以上の空孔を有するホーリーファイバを挿入し、このホーリーファイバの一端面を、前記第１及び第２の光ファイバのうちモードフィールド径の小さい第１の光ファイバの一端面に空孔を保持した状態で接続し、ホーリーファイバの他端部に、ホーリーファイバの空孔径を漸次縮小させた空孔漸減部を設け、このホーリーファイバの他端面をモードフィールド径の大きい第２の光ファイバの一端面に接続してなり、前記第１の光ファイバが分散補償ファイバであり、第２の光ファイバが１．３μｍ帯零分散シングルモード光ファイバであり、前記ホーリーファイバの空孔部以外のクラッド部に対するコア部の比屈折率差が０．３％〜０．４％であり、前記ホーリーファイバの一端面のモードフィールド径と前記分散補償ファイバのモードフィールド径との差が±１．０μｍ以内であり、空孔漸減部を設けたホーリーファイバの他端面のモードフィールド径と前記１．３μｍ帯零分散シングルモード光ファイバのモードフィールド径との差が±０．５μｍ以内であることを特徴とする光ファイバの接続構造を提供する。
また本発明は、それぞれ異なるモードフィールド径を持つ第１及び第２の光ファイバの接続構造において、これらの第１及び第２の光ファイバの間に、クラッド部より高い屈折率のコア部を持ち、少なくともクラッド部に３個以上の空孔を有するホーリーファイバを挿入し、このホーリーファイバの一端面を、前記第１及び第２の光ファイバのうちモードフィールド径の小さい第１の光ファイバの一端面に空孔を保持した状態で接続し、ホーリーファイバの他端部に、ホーリーファイバの空孔径を漸次縮小させた空孔漸減部を設け、このホーリーファイバの他端面をモードフィールド径の大きい第２の光ファイバの一端面に接続してなり、前記第１の光ファイバが分散補償ファイバであり、第２の光ファイバが１．５５μｍ帯非零分散シングルモード光ファイバであり、前記ホーリーファイバの空孔部以外のクラッド部に対するコア部の比屈折率差が０．３％〜０．５％であり、前記ホーリーファイバの一端面のモードフィールド径と前記分散補償ファイバのモードフィールド径との差が±１．０μｍ以内であり、空孔漸減部を設けたホーリーファイバの他端面のモードフィールド径と前記１．５５μｍ帯非零分散シングルモード光ファイバのモードフィールド径との差が±０．５μｍ以内であることを特徴とする光ファイバの接続構造を提供する。
また本発明は、それぞれ異なるモードフィールド径を持つ第１及び第２の光ファイバの接続構造において、これらの第１及び第２の光ファイバの間に、クラッド部より高い屈折率のコア部を持ち、少なくともクラッド部に３個以上の空孔を有するホーリーファイバを挿入し、このホーリーファイバの一端面を、前記第１及び第２の光ファイバのうちモードフィールド径の小さい第１の光ファイバの一端面に空孔を保持した状態で接続し、ホーリーファイバの他端部に、ホーリーファイバの空孔径を漸次縮小させた空孔漸減部を設け、このホーリーファイバの他端面をモードフィールド径の大きい第２の光ファイバの一端面に接続してなり、前記第１の光ファイバが分散補償ファイバであり、第２の光ファイバが１．５５μｍ帯非零分散シングルモード光ファイバであり、前記ホーリーファイバの空孔部以外のクラッド部に対するコア部の比屈折率差が０．３％〜０．５％であり、前記ホーリーファイバの一端面のモードフィールド径と前記分散補償ファイバのモードフィールド径との差が±１．０μｍ以内であり、空孔漸減部を設けたホーリーファイバの他端面のモードフィールド径と前記１．５５μｍ帯非零分散シングルモード光ファイバのモードフィールド径との差が±０．５μｍ以内であることを特徴とする光ファイバの接続構造を提供する。
また本発明は、前述した本発明に係る光ファイバの接続構造を有することを特徴とする光ファイバ型光部品を提供する。
また本発明は、前述した本発明に係る光ファイバの接続構造を有することを特徴とする分散補償ファイバモジュールを提供する。
また本発明は、前述した本発明に係る光ファイバの接続構造を有することを特徴とする分散補償ファイバモジュールを提供する。
本発明によれば、大きく異なるＭＦＤを有する光ファイバや光部品を接続する場合に、容易に低損失な接続構造を得ることが可能となった。
例えば、ＭＦＤの小さな分散補償ファイバとＭＦＤの大きな口出し用の伝送用ファイバを接続する構造において、分散補償ファイバと口出し用の伝送用ファイバの間に、クラッド部より高い屈折率のコア部を持ち、少なくともクラッド部に３個以上の空孔を有するホーリーファイバを挿入し、このホーリーファイバの一端面を空孔を保持した状態で分散補償ファイバに接続し、このホーリーファイバの他端部に空孔径を漸次縮小させた空孔漸減部を設け、この他端面のＭＦＤを拡張して伝送用ファイバのＭＦＤと同等な値を持つようにし、この他端面を伝送用ファイバの一端面に接続することで、低損失な接続構造を得ることが可能となった。その結果、口出しファイバの融着接続損失を含めた分散補償ファイバモジュールの損失を低くすることができる。
例えば、ＭＦＤの小さな分散補償ファイバとＭＦＤの大きな口出し用の伝送用ファイバを接続する構造において、分散補償ファイバと口出し用の伝送用ファイバの間に、クラッド部より高い屈折率のコア部を持ち、少なくともクラッド部に３個以上の空孔を有するホーリーファイバを挿入し、このホーリーファイバの一端面を空孔を保持した状態で分散補償ファイバに接続し、このホーリーファイバの他端部に空孔径を漸次縮小させた空孔漸減部を設け、この他端面のＭＦＤを拡張して伝送用ファイバのＭＦＤと同等な値を持つようにし、この他端面を伝送用ファイバの一端面に接続することで、低損失な接続構造を得ることが可能となった。その結果、口出しファイバの融着接続損失を含めた分散補償ファイバモジュールの損失を低くすることができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明による光ファイバの接続構造の一実施形態を示す要部側面図であり、図中符号１は第１の光ファイバ、２は第２の光ファイバ、３はホーリーファイバ、４は第１の光ファイバ１のコア部、５はホーリーファイバ３のコア部、６は第２の光ファイバ２のコア部、７は空孔、８は空孔漸減部、９はホーリーファイバ３の一端面、１０はホーリーファイバ３の他端面、１１は第１の融着接続部、１２は第２の融着接続部である。
図１は本発明による光ファイバの接続構造の一実施形態を示す要部側面図であり、図中符号１は第１の光ファイバ、２は第２の光ファイバ、３はホーリーファイバ、４は第１の光ファイバ１のコア部、５はホーリーファイバ３のコア部、６は第２の光ファイバ２のコア部、７は空孔、８は空孔漸減部、９はホーリーファイバ３の一端面、１０はホーリーファイバ３の他端面、１１は第１の融着接続部、１２は第２の融着接続部である。
本実施形態の接続構造は、それぞれ異なるＭＦＤを持つ第１の光ファイバ１及び第２の光ファイバ２間に、クラッド部より高い屈折率のコア部５を持ち、少なくともクラッド部に３個以上の空孔７を有するホーリーファイバ３を挿入し、このホーリーファイバ３の一端面９を、ＭＦＤの小さい第１の光ファイバ１の一端面に融着接続して第１の融着接続部１１とし、ホーリーファイバ３の他端部に、ホーリーファイバ３の空孔径を漸次縮小させた空孔漸減部８を設け、このホーリーファイバ３の他端面１０をＭＦＤの大きい第２の光ファイバ２の一端面に融着接続して第２の融着接続部１２を形成した構成になっている。
前記第１の光ファイバ１としては、特に限定されないが、例えば、分散補償ファイバモジュールの作製用途においては、分散補償ファイバが挙げられる。分散補償ファイバは、単位長さあたりに補償可能な波長分散を大きくするために、通常の伝送用ファイバと比べてコア／クラッドの比屈折率差が高く、コア径を細くしており、そのＭＦＤは一般の伝送用光ファイバのＭＦＤと比べて小さくなっている。
前記第２の光ファイバ２は、前記第１の光ファイバ１のＭＦＤよりも大きいＭＦＤを持つ光ファイバの中から適宜選択して使用することができる。例えば、第１の光ファイバ１として前記分散補償ファイバを用いる場合、第２の光ファイバ２としては、Ｓ−ＳＭＦや、ＮＺ−ＤＳＦなどが用いられる。
前記ホーリーファイバ３としては、クラッド部より高い屈折率のコア部５を持ち、少なくともクラッド部に３個以上の空孔７を有するものを適宜選択して用いることができ、特に、空孔７が残っている一端面９のＭＦＤが第１の光ファイバ１のＭＦＤに近い値であり、また空孔漸減部８により空孔７を潰した他端面１０のＭＦＤが第２の光ファイバ２のＭＦＤに近い値となるようなホーリーファイバ３が好ましい。
前記ホーリーファイバ３の他端部には、ホーリーファイバ３の空孔径を漸次縮小させた空孔漸減部８が設けられている。この空孔漸減部８は、該他端部を放電加熱又はバーナー加熱する際に該他端部を適宜移動させながら加熱し、空孔７を長手方向に沿って漸次縮小させ、他端面１０近傍で空孔７がなくなるようにして形成することができる。このように形成された空孔漸減部８は、他端面１０に向けてＭＦＤが徐々に拡大し、他端面１０では第２の光ファイバ２のＭＦＤと同程度のＭＦＤとすることができる。
本実施形態の接続構造は、それぞれＭＦＤの異なる第１の光ファイバ１と第２の光ファイバ２の間に、クラッド部より高い屈折率のコア部５を持ち、少なくともクラッド部に３個以上の空孔７を有するホーリーファイバ３を挿入し、このホーリーファイバ３の一端面９をＭＦＤが小さい第１の光ファイバ１に空孔を保持した状態で接続し、このホーリーファイバ３の他端部に空孔漸減部８を設け、この他端面１０のＭＦＤを拡張し、ＭＦＤの大きな第２の光ファイバ２と同等なＭＦＤを持つようにし、その他端面１０を第２の光ファイバ２の一端面に接続することで、低損失な接続構造を得ることができる。
本実施形態の接続構造において、第１の光ファイバ１として分散補償ファイバを用い、第２の光ファイバ２としてＳ−ＳＭＦを用い、ホーリーファイバ３を介して両者を接続する場合、ホーリーファイバ３の一端面９のＭＦＤと分散補償ファイバ（第１の光ファイバ１）のＭＦＤとの差が±１．０μｍ以内であり、また空孔漸減部８を設けた他端面１０のＭＦＤとＳ−ＳＭＦ（第２の光ファイバ２）のＭＦＤとの差が±０．５μｍ以内であることが好ましい。また、ホーリーファイバ３の空孔部以外のクラッド部に対するコア部の比屈折率差は０．３％〜０．４％であることが好ましい。
この接続構造を用いることにより、第１の光ファイバ１としての分散補償ファイバとホーリーファイバ３とを融着接続して形成される第１の融着接続部１１は、０．１ｄＢ以下の低い接続損失とすることができ、またホーリーファイバ３の他端面１０と第２の光ファイバ２としてのＳ−ＳＭＦとを融着接続して形成される第２の融着接続部１２は、０．０５ｄＢ程度の低い接続損失とすることができるので、トータルで０．１５ｄＢ以下という低損失な接続構造を得ることができる。
この接続構造に用いるホーリーファイバ３は、Ｓ−ＳＭＦ製造用母材と同質の母材に所定個数及び所定位置に孔を穿設し、それを線引きして製造されるホーリーファイバ３を用いることが好ましい。このように製造されるホーリーファイバ３は、空孔７が残っている一端面９のＭＦＤは第１の光ファイバ１のＭＦＤに近い値とすることができ、また空孔漸減部８により空孔７を潰した他端面１０のＭＦＤはＳ−ＳＭＦのＭＦＤに近い値とすることができる。
また、本実施形態の接続構造において、第１の光ファイバ１として分散補償ファイバを用い、第２の光ファイバ２としてＮＺ−ＤＳＦを用い、ホーリーファイバ３を介して両者を接続する場合、ホーリーファイバ３の一端面９のＭＦＤと分散補償ファイバ（第１の光ファイバ１）のＭＦＤとの差が±１．０μｍ以内であり、また空孔漸減部８を設けた他端面１０のＭＦＤとＮＺ−ＤＳＦ（第２の光ファイバ２）のＭＦＤとの差が±０．５μｍ以内であることが好ましい。また、ホーリーファイバ３の空孔部以外のクラッド部に対するコア部の比屈折率差は０．３％〜０．５％であることが好ましい。
この接続構造を用いることにより、第１の光ファイバ１としての分散補償ファイバとホーリーファイバ３とを融着接続して形成される第１の融着接続部１１は、０．１ｄＢ以下の低い接続損失とすることができ、またホーリーファイバ３の他端面１０と第２の光ファイバ２としてのＮＺ−ＤＳＦとを融着接続して形成される第２の融着接続部１２は、０．０５ｄＢ程度の低い接続損失とすることができるので、トータルで０．１５ｄＢ以下という低損失な接続構造を得ることができる。
この接続構造に用いるホーリーファイバ３は、ＮＺ−ＤＳＦ製造用母材と同様の母材に所定個数及び所定位置に孔を穿設し、それを線引きして製造されるホーリーファイバ３を用いることが好ましい。このように製造されるホーリーファイバ３は、空孔７が残っている一端面９のＭＦＤは第１の光ファイバ１のＭＦＤに近い値とすることができ、また空孔漸減部８により空孔７を潰した他端面１０のＭＦＤはＮＺ−ＤＳＦのＭＦＤに近い値とすることができる。
また本発明は、前述した本発明に係る光ファイバの接続構造を有することを特徴とする光ファイバ型光部品を提供する。
ＭＦＤが通常の伝送用光ファイバのＭＦＤと大きく異なる例としては、高非線形ファイバなどがあるが、本発明は分散補償ファイバと伝送用光ファイバとの接続、高非線形ファイバと伝送用光ファイバとの接続にのみ限定されるものではない。ＭＦＤ差が非常に大きい組み合わせの場合、本発明の接続構造は有効である。
ＭＦＤが通常の伝送用光ファイバのＭＦＤと大きく異なる例としては、高非線形ファイバなどがあるが、本発明は分散補償ファイバと伝送用光ファイバとの接続、高非線形ファイバと伝送用光ファイバとの接続にのみ限定されるものではない。ＭＦＤ差が非常に大きい組み合わせの場合、本発明の接続構造は有効である。
また本発明は、前述した本発明に係る光ファイバの接続構造を有することを特徴とする分散補償ファイバモジュールを提供する。この分散補償ファイバモジュールは、伝送用光ファイバの分散補償を実施するための必要長さの分散補償ファイバをボビンなどに巻回し、該分散補償ファイバの両端に口出し用のＳ−ＳＭＦ又はＮＺ−ＤＳＦを接続する際に、前述した本発明に係る光ファイバの接続構造を用いて分散補償ファイバとＳ−ＳＭＦ又はＮＺ−ＤＳＦをホーリーファイバを介して接続した構成になっている。
本発明の分散補償ファイバモジュールは、前述した本発明に係る光ファイバの接続構造を備えたものなので、従来品に比べて低損失で分散補償を行うことができる。
本発明の分散補償ファイバモジュールは、前述した本発明に係る光ファイバの接続構造を備えたものなので、従来品に比べて低損失で分散補償を行うことができる。
［実施例１］
本実施例では、図２に示すように、クラッド部２２よりも高屈折率のコア２１の周囲に６個の空孔２３を有するホーリーファイバ２０を用いた。このホーリーファイバ２０は、Ｓ−ＳＭＦ製造用母材の所定位置に孔を穿設し、その母材を通常の伝送用光ファイバの線引き方法と同様の方法で作製した。
このコア部２１は、Ｓ−ＳＭＦと同等のΔ＝０．３４％のコア−クラッド比屈折率差を有している。空孔２３がない場合は、Ｓ−ＳＭＦと同等のＭＦＤ、カットオフ波長などの光学特性を有している。このホーリーファイバ２０の空孔径、空孔間隔、コア直径、光学特性を表１に示す。
本実施例では、図２に示すように、クラッド部２２よりも高屈折率のコア２１の周囲に６個の空孔２３を有するホーリーファイバ２０を用いた。このホーリーファイバ２０は、Ｓ−ＳＭＦ製造用母材の所定位置に孔を穿設し、その母材を通常の伝送用光ファイバの線引き方法と同様の方法で作製した。
このコア部２１は、Ｓ−ＳＭＦと同等のΔ＝０．３４％のコア−クラッド比屈折率差を有している。空孔２３がない場合は、Ｓ−ＳＭＦと同等のＭＦＤ、カットオフ波長などの光学特性を有している。このホーリーファイバ２０の空孔径、空孔間隔、コア直径、光学特性を表１に示す。
表１に示すＮｏ．１のホーリーファイバをＳ−ＳＭＦ用分散補償ファイバとＳ−ＳＭＦとの接続時に用いた。このホーリーファイバ２０は、空孔２３のない状態では大きなＭＦＤを有するものの、空孔２３の存在する状態ではＭＦＤが小さくなるように、コア部２１に近接して６個の空孔２３を形成している。
Ｓ−ＳＭＦ用分散補償ファイバの特性を表２に示す。また、この分散補償ファイバを用いた分散補償ファイバモジュールの口出しに用いるＳ−ＳＭＦの特性を表３に示す。
Ｓ−ＳＭＦ用分散補償ファイバの特性を表２に示す。また、この分散補償ファイバを用いた分散補償ファイバモジュールの口出しに用いるＳ−ＳＭＦの特性を表３に示す。
まず、表２に示すような特性を有する分散補償ファイバと、表１に示すような特性を有するホーリーファイバとを市販の融着接続機を用いて融着接続し、図３に示すような第１の融着接続部２７を形成した。この第１の融着接続部２７は、分散補償ファイバ２４の一端面とホーリーファイバ２０の一端面２６を、ホーリーファイバ２０のＭＦＤを変化させないように空孔２３を保持したまま接続されている。ホーリーファイバ２０のコア２１は分散補償ファイバ２４のコア２５よりも直径が大きいが、ホーリーファイバ２０のコア２１近傍にある空孔２３によってホーリーファイバ２０のＭＦＤは６．２μｍと、分散補償ファイバのＭＦＤ（５．４μｍ）に近い値になっている。この第１の融着接続部２７の接続損失は０．０８ｄＢであった。
次に、融着接続機でホーリーファイバ２０の他端部を加熱し、該他端部の空孔２３を長手方向に潰しながら、他端面３１では空孔２３を完全に潰した空孔漸減部２８を形成した。空孔２３を完全に潰したホーリーファイバ２０の他端面３１のＭＦＤは、波長１．５５μｍにおいて１０μｍであった。
次に、図４に示すように、空孔漸減部２８を形成したホーリーファイバ２０の他端面３１にＳ−ＳＭＦ２９を融着接続して第２の融着接続部３２を形成した。この第２の融着接続部３２は、空孔漸減部２８を形成し、空孔２３を完全に潰したホーリーファイバ２０の他端面３１と、Ｓ−ＳＭＦ２９の一端面とが融着接続され、この第２の融着接続部３２においてはホーリーファイバ２０のコア部２１とＳ−ＳＭＦ２９のコア部３０の直径が等しく、またそれぞれのＭＦＤが等しくなっている。
次に、図４に示すように、空孔漸減部２８を形成したホーリーファイバ２０の他端面３１にＳ−ＳＭＦ２９を融着接続して第２の融着接続部３２を形成した。この第２の融着接続部３２は、空孔漸減部２８を形成し、空孔２３を完全に潰したホーリーファイバ２０の他端面３１と、Ｓ−ＳＭＦ２９の一端面とが融着接続され、この第２の融着接続部３２においてはホーリーファイバ２０のコア部２１とＳ−ＳＭＦ２９のコア部３０の直径が等しく、またそれぞれのＭＦＤが等しくなっている。
このように、ホーリーファイバ２０を介在させて分散補償ファイバ２４とＳ−ＳＭＦ２９を接続した場合、第１の融着接続部２７と第２の融着接続部３２の接続損失は合計で０．１０ｄＢとなり、従来の接続損失に比べて半分程度の低損失な接続構造が得られた。
［実施例２］
本実施例では、分散補償ファイバ２４として、表４に示したＳ−ＳＭＦ用分散補償ファイバを用いた以外は、実施例１と同様とした。本実施例で用いた分散補償ファイバ２４の特性を表４に示す。
本実施例では、分散補償ファイバ２４として、表４に示したＳ−ＳＭＦ用分散補償ファイバを用いた以外は、実施例１と同様とした。本実施例で用いた分散補償ファイバ２４の特性を表４に示す。
この表４の特性を有する分散補償ファイバ２４と表１の特性を有するホーリーファイバ２０を市販の融着接続機を用いて融着接続し、図３に示すような第１の融着接続部２７を形成した。この第１の融着接続部２７は、分散補償ファイバ２４の一端面とホーリーファイバ２０の一端面２６を、ホーリーファイバ２０のＭＦＤを変化させないように空孔２３を保持したまま接続されている。ホーリーファイバ２０のコア２１は分散補償ファイバ２４のコア２５よりも直径が大きいが、ホーリーファイバ２０のコア２１近傍にある空孔２３によってホーリーファイバ２０のＭＦＤは６．２μｍと、分散補償ファイバのＭＦＤ（５．６μｍ）に近い値になっている。この第１の融着接続部２７の接続損失は０．０４ｄＢであった。
次に、融着接続機でホーリーファイバ２０の他端部を加熱し、該他端部の空孔２３を長手方向に潰しながら、他端面３１では空孔２３を完全に潰した空孔漸減部２８を形成した。空孔２３を完全に潰したホーリーファイバ２０の他端面３１のＭＦＤは、波長１．５５μｍにおいて１０μｍであった。
次に、図４に示すように、空孔漸減部２８を形成したホーリーファイバ２０の他端面３１にＳ−ＳＭＦ２９を融着接続して第２の融着接続部３２を形成した。この第２の融着接続部３２は、空孔漸減部２８を形成し、空孔２３を完全に潰したホーリーファイバ２０の他端面３１と、Ｓ−ＳＭＦ２９の一端面とが融着接続され、この第２の融着接続部３２においてはホーリーファイバ２０のコア部２１とＳ−ＳＭＦ２９のコア部３０の直径が等しく、またそれぞれのＭＦＤが等しくなっている。
次に、図４に示すように、空孔漸減部２８を形成したホーリーファイバ２０の他端面３１にＳ−ＳＭＦ２９を融着接続して第２の融着接続部３２を形成した。この第２の融着接続部３２は、空孔漸減部２８を形成し、空孔２３を完全に潰したホーリーファイバ２０の他端面３１と、Ｓ−ＳＭＦ２９の一端面とが融着接続され、この第２の融着接続部３２においてはホーリーファイバ２０のコア部２１とＳ−ＳＭＦ２９のコア部３０の直径が等しく、またそれぞれのＭＦＤが等しくなっている。
このように、ホーリーファイバ２０を介在させて分散補償ファイバ２４とＳ−ＳＭＦ２９を接続した場合、第１の融着接続部２７と第２の融着接続部３２の接続損失は合計で０．０６ｄＢとなり、従来の接続損失に比べて低損失な接続構造が得られた。
［実施例３］
実施例１と同様にして、図２に示すような構造を持ったホーリーファイバを作製した。コア部は、Ｓ−ＳＭＦよりも僅かにコア−クラッド比屈折率差が高いΔ＝０．４０％を有している。空孔がない場合は、ＮＺ−ＤＳＦと同等のＭＦＤを有する母材を用いた。製造したホーリーファイバの空孔径、空孔間隔、コア直径、光学特性を表５に示す。
実施例１と同様にして、図２に示すような構造を持ったホーリーファイバを作製した。コア部は、Ｓ−ＳＭＦよりも僅かにコア−クラッド比屈折率差が高いΔ＝０．４０％を有している。空孔がない場合は、ＮＺ−ＤＳＦと同等のＭＦＤを有する母材を用いた。製造したホーリーファイバの空孔径、空孔間隔、コア直径、光学特性を表５に示す。
表５に示すＮｏ．２のホーリーファイバを用い、ＮＺ−ＤＳＦ用分散補償ファイバとＮＺ−ＤＳＦとの接続を実施した。
ＮＺ−ＤＳＦ用分散補償ファイバの特性を表６に示す。また、この分散補償ファイバを用いた分散補償ファイバモジュールの口出しに用いるＮＺ−ＤＳＦの特性を表７に示す。
ＮＺ−ＤＳＦ用分散補償ファイバの特性を表６に示す。また、この分散補償ファイバを用いた分散補償ファイバモジュールの口出しに用いるＮＺ−ＤＳＦの特性を表７に示す。
まず、表６に示すような特性を有する分散補償ファイバと、表５に示すような特性を有するホーリーファイバを接続した。このとき、図３に示すように、ホーリーファイバのＭＦＤを変化させないように空孔を保持したままの条件で接続した。この第１の融着接続部の接続損失は０．１４ｄＢであった。
次に、図４に示すように、融着接続機を用いてホーリーファイバの他端部の空孔を長手方向に沿って漸次潰しながら、他端面では空孔を完全に潰して空孔漸減部を形成した。このときの他端面のＭＦＤは波長１．５５μｍにおいて９．６μｍであった。
次に、このホーリーファイバの他端面と、表７に示す特性を有するＮＺ−ＤＳＦの一端面を接続して第２の融着接続部を形成した。
このように、ホーリーファイバを介在させて分散補償ファイバとＮＺ−ＤＳＦを接続した場合、第１の融着接続部と第２の融着接続部の接続損失は合計で０．１５ｄＢとなり、従来の接続損失に比べて半分程度の低損失な接続構造が得られた。
次に、図４に示すように、融着接続機を用いてホーリーファイバの他端部の空孔を長手方向に沿って漸次潰しながら、他端面では空孔を完全に潰して空孔漸減部を形成した。このときの他端面のＭＦＤは波長１．５５μｍにおいて９．６μｍであった。
次に、このホーリーファイバの他端面と、表７に示す特性を有するＮＺ−ＤＳＦの一端面を接続して第２の融着接続部を形成した。
このように、ホーリーファイバを介在させて分散補償ファイバとＮＺ−ＤＳＦを接続した場合、第１の融着接続部と第２の融着接続部の接続損失は合計で０．１５ｄＢとなり、従来の接続損失に比べて半分程度の低損失な接続構造が得られた。
１…第１の光ファイバ、２…第２の光ファイバ、３…ホーリーファイバ、４，５，６…コア部、７…空孔、８…空孔漸減部、９…一端面、１０…他端面、１１…第１の融着接続部、１２…第２の融着接続部、２０…ホーリーファイバ、２１…コア部、２２…クラッド部、２３…空孔、２４…分散補償ファイバ、２５…コア部、２６…一端面、２７…第１の融着接続部、２８…空孔漸減部、２９…Ｓ−ＳＭＦ、３０…コア部、３１…他端面、３２…第２の融着接続部。
Claims (4)
- それぞれ異なるモードフィールド径を持つ第１及び第２の光ファイバの接続構造において、これらの第１及び第２の光ファイバの間に、クラッド部より高い屈折率のコア部を持ち、少なくともクラッド部に３個以上の空孔を有するホーリーファイバを挿入し、このホーリーファイバの一端面を、前記第１及び第２の光ファイバのうちモードフィールド径の小さい第１の光ファイバの一端面に空孔を保持した状態で接続し、ホーリーファイバの他端部に、ホーリーファイバの空孔径を漸次縮小させた空孔漸減部を設け、このホーリーファイバの他端面をモードフィールド径の大きい第２の光ファイバの一端面に接続してなり、前記第１の光ファイバが分散補償ファイバであり、第２の光ファイバが１．３μｍ帯零分散シングルモード光ファイバであり、前記ホーリーファイバの空孔部以外のクラッド部に対するコア部の比屈折率差が０．３％〜０．４％であり、前記ホーリーファイバの一端面のモードフィールド径と前記分散補償ファイバのモードフィールド径との差が±１．０μｍ以内であり、空孔漸減部を設けたホーリーファイバの他端面のモードフィールド径と前記１．３μｍ帯零分散シングルモード光ファイバのモードフィールド径との差が±０．５μｍ以内であることを特徴とする光ファイバの接続構造。
- それぞれ異なるモードフィールド径を持つ第１及び第２の光ファイバの接続構造において、これらの第１及び第２の光ファイバの間に、クラッド部より高い屈折率のコア部を持ち、少なくともクラッド部に３個以上の空孔を有するホーリーファイバを挿入し、このホーリーファイバの一端面を、前記第１及び第２の光ファイバのうちモードフィールド径の小さい第１の光ファイバの一端面に空孔を保持した状態で接続し、ホーリーファイバの他端部に、ホーリーファイバの空孔径を漸次縮小させた空孔漸減部を設け、このホーリーファイバの他端面をモードフィールド径の大きい第２の光ファイバの一端面に接続してなり、前記第１の光ファイバが分散補償ファイバであり、第２の光ファイバが１．５５μｍ帯非零分散シングルモード光ファイバであり、前記ホーリーファイバの空孔部以外のクラッド部に対するコア部の比屈折率差が０．３％〜０．５％であり、前記ホーリーファイバの一端面のモードフィールド径と前記分散補償ファイバのモードフィールド径との差が±１．０μｍ以内であり、空孔漸減部を設けたホーリーファイバの他端面のモードフィールド径と前記１．５５μｍ帯非零分散シングルモード光ファイバのモードフィールド径との差が±０．５μｍ以内であることを特徴とする光ファイバの接続構造。
- 請求項１又は２に記載の光ファイバの接続構造を有することを特徴とする光ファイバ型光部品。
- 請求項１又は２に記載の光ファイバの接続構造を有することを特徴とする分散補償ファイバモジュール。
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