JP4801072B2 - 広帯域光ファイバタップ - Google Patents
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Description
発明の背景
この発明は、光ファイバからの光エネルギを結合するための構成要素に関し、特に、比較的幅広い波長範囲にわたって光エネルギを効率的に結合する光ファイバタップに関する。
光ファイバネットワークのますます高まる複雑性は、光ファイバを通って流れる光エネルギを測定可能な装置に対する需要を生み出してきた。そのような装置は、ネットワークを監視および制御するために有用であり、管を通る水の流れを監視するために使用される水流計に多くの点で類似している。
有利には、この発明は、波長の影響を比較的受けず、そのため比較的幅広い波長範囲にわたる動作を可能にする光タップを提供する。
図面を参照すると、図1は、光ファイバ102と、第1のマイクロベンド104と、第2のマイクロベンド122と、反射面106とを含む光ファイバタップ100を示している。反射面106とマイクロベンド104および122とは、以下に説明するような単一のCO2レーザからの放射を用いて形成される。以下、マイクロベンドとは、ファイバの直径と同程度の曲率半径を有する、ファイバの曲がった区分を意味する。一方、マクロベンドとは、ファイバの直径に比べて比較的大きい曲率半径を有するベンドを意味する。好ましい実施例では、マイクロベンド104および122は、アニールされたマイクロベンドである。つまり、それらはその軟化温度より高温でファイバを局所的に加熱することによってファイバに形成される。マイクロベンド104および122はこのため、ファイバにおける永続的で応力のない構造である。
に該当する。
加熱され、永続的なマイクロベンド104(図1参照)がファイバに形成される。焦点サイズ、パワーレベル、暴露時間といった、レーザ202によって作り出されるレーザビームパラメータを調節することにより、形成されるマイクロベンドは、パワーメータ226を用いた伝達パワーの変化によって判断されるように、光パワーの予め定められた一部をファイバ102のコアからクラッディングへと散乱させるよう作製され得る。好ましくは、焦点サイズは、ファイバ上の影響される領域の範囲を最小限に抑えて、誘発されるマイクロベンドの半径をできるだけ小さく保つために、ファイバの直径と同程度に調節されるべきである。こうして、さもなければタップにおける偏光依存性につながり得る多経路の影響が回避される。たとえば、400ミクロンの焦点サイズを用いると、10.6ミクロンの波長で動作するCO2レーザからの3.5ワットのパワーレベルは、半径0.5インチのベンドに保持されたコーニングSMF−28単一モードファイバにおいて、1秒の暴露で0.5dBの損失を誘発する。形成中にマイクロベンド104によって誘発される損失を活発に監視することにより、曲がりの量は、図1の角度θ1を直接測定する必要なく制御可能である。
って多数の地点でタップが形成される完全自動化製造プロセスに容易に適合可能である。単一のファイバスパンに多数のタップを製造することにより、結果として生じる製造コストは、各タップについてファイバを終端させる必要を回避することによって大幅に削減可能である。
ードに留まる。第2のベンド122の後のこれらの部分の各々における光エネルギの量は、マイクロベンド104および122の結合強度によって、およびマイクロベンド122でのLP01モードおよびLP11モードの相対位相によって決まる。当該技術分野で公知であるように、LP01モードとLP11モードとは異なる位相速度を有するため、マイクロベンド104と122との間隔が、マイクロベンド122でのモードの相対位相を決める。
してファイバ内を長い距離伝搬することが可能である。
全タップについて、ノッチの深さは34ミクロン、第1のマイクロベンドと反射面106との距離dは1.8mmであった。
のタップを用いた高NAファイバではタップ効率が10倍以上増加したことがわかる。同時に、先行技術に比べ、スペクトル平坦性が大幅に向上している。
Claims (1)
- 幅広い波長範囲にわたって光ファイバから光エネルギを効率的に取出すための広帯域光ファイバタップであって、
コアおよびクラッディングを含む光ファイバと、
ファイバに形成され、光エネルギを前記光ファイバの導波モードから第1の非導波モードに伝達する第1の構造と、
ファイバに形成され、光伝搬の方向において前記第1の構造から下流に予め規定された距離Δだけ離れて位置している、光エネルギを前記光ファイバの前記第1の非導波モードから前記導波モードへと戻し、および第2の非導波モードへと伝達する第2の構造とを含み、前記第2の非導波モードは第1の非導波モードよりも高次のモードであり、前記タップはさらに、
前記光ファイバのクラッディングに形成され、光伝搬の方向において前記第1の構造から下流に予め規定された距離dだけ離れて位置していて、前記クラッディングを伝搬する光エネルギを反射して前記ファイバの側面から取出すための反射面を含み、
前記距離dは前記距離Δより大きく、
前記反射面は光伝搬の方向において前記第2の構造からさらに下流に位置し、
前記距離Δは前記導波モードおよび前記第1の非導波モードについてのモード間ビート長の2分の1にほぼ等しいことを特徴とする、光ファイバタップ。
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