JPH0193707A - Optical fiber coupler - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
概要
光ファイバを加熱・延伸してなる光フアイバカブラに関
し、
挿入損失が小さく製造が容易な光フアイバカプラの提供
を目的とし、
複数のコアを右するマルチコアファイバを部分的に加熱
・延伸して構成する。[Detailed Description of the Invention] Summary Regarding an optical fiber coupler made by heating and stretching an optical fiber, the purpose of the present invention is to provide an optical fiber coupler that has low insertion loss and is easy to manufacture. Constructed by heating and stretching.
庄１」二へ１」Ｌ鎖夏
本発明は、光ファイバを加熱・延伸してなる光フアイバ
カプラに関する。The present invention relates to an optical fiber coupler made by heating and stretching an optical fiber.
光ファイバを伝送路とする光通信の分野においては、伝
送された光信号を複数の装置に分配するために、あるい
は複数チャネルの例えば波長多垂信号光を１本の光ファ
イバに導入するために、光カプラが用いられている。光
カプラは、基本的には、光ファイバに接続するための入
力部及び出力部並びに入力光信号を所定の比率で分岐づ
るための機能部分から構成される。実用的な光カブラに
要求されることは、
（イ） 挿入損失が小さいこと、つまり入力光パワーに
対するトータル出力光パワーの減少率が小さいこと、
（１コ） 取扱が容易で使用環境条ｆ１等に対する信頼
性が高いこと、
などである。In the field of optical communications using optical fiber as a transmission path, it is used to distribute transmitted optical signals to multiple devices, or to introduce multiple channels of multi-wavelength signal light into a single optical fiber. , an optical coupler is used. An optical coupler basically consists of an input section and an output section for connecting to an optical fiber, and a functional section for branching an input optical signal at a predetermined ratio. Practical optical couplers are required to: (a) have low insertion loss, that is, have a small rate of decrease in total output optical power relative to input optical power; (1) be easy to handle and meet usage environmental conditions f1, etc. The reliability of the system is high, and so on.
１１１月１ガ
従来、光カプラとしては、レンズ及びハーフミラ−等の
光学要素を用いて構成される微小光学系型のもの、導波
路型のもの、及び複数（例えば２本）の光ファイバを融
着・延伸してなるファイバｒａ盾型のものが主として用
いられている。特に光伝送路がシングルモード光ファイ
バである場合には、微小光学系型あるいは導波路型であ
ると、光ビームの変換に際して及び光伝送路との接続に
際しての損失が大さいので、このような場合には光伝送
路に直接接続することのできる光フアイバカプラが右利
であるとされている。November 1, 2016 Conventionally, optical couplers include micro-optical type ones constructed using optical elements such as lenses and half mirrors, waveguide type ones, and optical couplers that combine multiple (for example, two) optical fibers. The fiber RA shield type, which is formed by bonding and stretching, is mainly used. Particularly when the optical transmission line is a single-mode optical fiber, if it is a micro-optical type or a waveguide type, there will be a large loss when converting the optical beam and when connecting it to the optical transmission line. In some cases, an optical fiber coupler that can be directly connected to an optical transmission line is considered to be advantageous.
第５図は光ファイバカプラの一般構成を示す図であって
、この光ファイバカプラ４０は、入力部４１．４２と、
出力部４３．４４と、融着・延伸部４５とから構成され
ている。入力部４１又は４２から光パワーがＰｏの光信
号を入射すると、出力部４３．４４からそれぞれ所定の
分岐比で光パワーＰ、Ｐ２の光信号が出力されるもので
ある。FIG. 5 is a diagram showing the general configuration of an optical fiber coupler, and this optical fiber coupler 40 includes input sections 41, 42,
It is composed of output parts 43 and 44 and a fusing/stretching part 45. When an optical signal with optical power Po is input from the input section 41 or 42, optical signals with optical powers P and P2 are outputted from the output sections 43 and 44 at predetermined branching ratios, respectively.
このような構成によれば、シングルモード光ファイバと
直接接続することができるので挿入損失が小さく、また
、構成部材が光ファイバだけなので温度及び湿度等に対
する信頼性が高いということができる。尚、Ｐ ／Ｐ
、Ｐ２／ＰｏまたはＰｌ ：Ｐ２で表わされる分岐比ｔ
よ、Ｆｉ１着・延伸部４５の外径及び長さ並びに融着・
延伸部４５のクラッド部及びその周囲の屈折率に応じて
決定されることが知られている。According to such a configuration, insertion loss is small because it can be directly connected to a single mode optical fiber, and since the only component is an optical fiber, it can be said that reliability against temperature, humidity, etc. is high. Furthermore, P/P
, P2/Po or Pl :branching ratio t expressed as P2
, the outer diameter and length of the Fi1 extension part 45 and the fusion bonding part 45.
It is known that the refractive index is determined depending on the refractive index of the cladding part of the extension part 45 and the surrounding area.
第６図は光ファイバカプンの従来の製造方法の説明図で
ある。それぞれ被覆材５５．５６が部分的に除去された
光ファイバ５１．５２の、融着・延伸部を形成すべき部
分に捩り部５３を形成し、この捩り部５３をバーナー５
４で加熱して融着し、同図中へ方向に延伸することによ
って、融着・延伸部を形成するものである。ここで捩り
部５３を形成しておくのは、光ファイバ５１．５２を密
着させて融着を容易ならしめるためである。FIG. 6 is an explanatory diagram of a conventional manufacturing method of an optical fiber coupler. A twisted portion 53 is formed in the portion of the optical fiber 51 , 52 from which the coating material 55 , 56 has been partially removed, where the fused/stretched portion is to be formed, and this twisted portion 53 is attached to the burner 5 .
A fused/stretched portion is formed by heating and fusing in step 4 and stretching in the direction shown in the figure. The reason why the twisted portion 53 is formed here is to allow the optical fibers 51 and 52 to be brought into close contact with each other to facilitate fusing.
発明が解′しようとする問題点
しかし、従来の光フアイバカプラにあっては、￥Ｊ３２
Ｈに際して融着・延伸部を形成すべき部分に光ファイバ
の捩り部を形成しておく必要があるため、当該捩れ応力
が完成した光フアイバカプラの融着・延伸部に残留し、
挿入損失の増大をきたすことがあるという問題があった
。捩り部を形成することなしに融着・延伸を行なうこと
も不可能ではないが、この場合には融着に際して微細な
光ファイバを互いに密着させる等の困難な作業が要求さ
れる。また、光ファイバの途中部分の被覆材を部分的に
除去するに際して、光ファイバの取扱いが容易でないと
いう問題もあった。Problems to be Solved by the Invention However, with conventional optical fiber couplers,
Since it is necessary to form a twisted part of the optical fiber in the part where the fused/stretched part is to be formed during H, the torsional stress remains in the fused/stretched part of the completed optical fiber coupler.
There is a problem that insertion loss may increase. Although it is not impossible to perform fusion splicing and stretching without forming a twisted portion, in this case, difficult work is required such as bringing fine optical fibers into close contact with each other during fusion splicing. Furthermore, there is a problem in that the optical fiber is not easy to handle when partially removing the coating material from the middle of the optical fiber.
本発明はこのような事情に鑑みて創作されたもので、挿
入損失が小さり！ｌｌ造が容易な光ファイバｊＪブラの
提供を目的としている。The present invention was created in view of these circumstances, and the insertion loss is small! The purpose of this invention is to provide an optical fiber JJ bra that is easy to construct.
問題点を解決するだめの手段
上述した従来技術の問題点は、イの原理構成が第１図に
示されるように、複数の（図では２本の）コア１を有す
るマルチコアファイバ２を部分的に加熱・延伸してなる
光フアイバカブうにより解決される。Means to Solve the Problem The problem with the prior art described above is that, as shown in FIG. This problem can be solved by making an optical fiber cover by heating and stretching it.
作 用
マルチコアファイバは、例えば通常の光ファイバを製造
する際に用いるプリフォームを複数本並設し、これらを
同時に溶融・紡糸することにより得ることができる。こ
のマルチコアファイバは、軸方向に当該複数本のコアを
平行に有しているから、マルチコアファイバを部分的に
加熱・延伸Ｊることによって、延伸部の形状に応じた分
岐比で光カプラ機能を達成することができる。延伸部に
おけるコア間距離が他の部分におけるコア間距離に対し
て概略相似的に減少し、光パワーのカップリングが生じ
るからである。この場合にあえてコア部に捩れを生じさ
せる必要がないので、捩れによる挿入損失の増大を防止
することができる。Function Multi-core fibers can be obtained, for example, by arranging a plurality of preforms used in manufacturing ordinary optical fibers in parallel, and simultaneously melting and spinning them. Since this multi-core fiber has multiple cores parallel to each other in the axial direction, by partially heating and stretching the multi-core fiber, the optical coupler function can be achieved with a branching ratio according to the shape of the stretched part. can be achieved. This is because the distance between the cores in the extending portion decreases in a similar manner to the distance between the cores in other portions, and coupling of optical power occurs. In this case, since there is no need to intentionally twist the core portion, it is possible to prevent an increase in insertion loss due to twisting.
また、光フアイバ同士を密着゛した状態で融着する作業
が不要となるので、！ＩＪ造が容易となる。In addition, there is no need to fuse the optical fibers in close contact with each other. IJ construction becomes easy.
宋−ｍｍ 以下本発明の実施例を図面に基づいて説用する。Song Dynasty-mm Embodiments of the present invention will be explained below based on the drawings.
第２図は本発明の実施に使用することのできるマルチコ
アファイバの製造工程概念図である。コア部１１．１１
を有するプリフォーム１２．１２を加熱炉１３によって
溶融・紡糸してマルチコアファイバ１４を得るものであ
る。場合によってはプリフォーム１２．１２を図示しな
い被覆石英管内に挿入した状態で溶融・紡糸し、プリフ
ォーム同士の一体化を促寸ようにしてもよい。ここでマ
ルチコアファイバ１４の形状は、加熱炉１３の炉内温度
及びファイバの線引き速度等のファクタにより決定され
る。FIG. 2 is a conceptual diagram of the manufacturing process of a multi-core fiber that can be used to implement the present invention. Core part 11.11
A multi-core fiber 14 is obtained by melting and spinning a preform 12.12 having the following properties in a heating furnace 13. In some cases, the preforms 12, 12 may be inserted into a coated quartz tube (not shown) and then melted and spun to facilitate the integration of the preforms. Here, the shape of the multi-core fiber 14 is determined by factors such as the temperature inside the heating furnace 13 and the drawing speed of the fiber.
第３図は上記方法により製造されたマルチコアファイバ
１４の断面図であり、同図（ａ）は炉内温度が低いかあ
るいは線引き速度が速い場合についてのもの、同図（ｂ
）は炉内温度が高いかあるいは線引き速度が遅い場合に
ついてのものである。FIG. 3 is a cross-sectional view of the multi-core fiber 14 manufactured by the above method.
) is for cases where the furnace temperature is high or the drawing speed is slow.
本発明の実施にあたっては、光フアイバ同士が一部にお
いてだけ一体化されたもの（ａ）及び全体的に一体化さ
れたもの（ｂ）とも使用することができる。In carrying out the present invention, it is possible to use both optical fibers in which the optical fibers are only partially integrated (a) and in which they are completely integrated (b).
複数の光ファイバを一体化した構造のマルチコアファイ
バは、実用レベルの損失の範囲内では実際上はとんどコ
ア間のカップリングが生じていない。本発明ではマルチ
コアファイバを部分的に加熱・延伸することによって、
当該部分にカップリング部を形成するものである。In a multi-core fiber having a structure in which a plurality of optical fibers are integrated, coupling between cores almost never occurs within a practical level of loss. In the present invention, by partially heating and stretching the multi-core fiber,
A coupling portion is formed in this portion.
一般に、コアの周囲にある表面波エネルギー（Ｅｖａｎ
ｅｓｃｃｎｔ Ｅｎｅｒ（１１１１）のフィールド結合
を利用した光フアイバカブラにおいては、光のエネルギ
ーは２つのコアの間に重畳している電界場を通って移行
し、表面波エネルギーは一方の］アからの２１１離に対
して指数関数的に減少するから、両コアは極めて接近し
ている必要がある。本発明の光ファイバカブラにあって
は、カップリング部のコアの断面積が減少することによ
って表面波の電界場がコアから遠くまで拡がり、また、
このとき両コアが互いに近接するので、良好な光結合が
達成されるものである。Generally, surface wave energy (Evan
In an optical fiber coupler using esccnt Ener (1111) field coupling, the light energy is transferred through the electric field superimposed between two cores, and the surface wave energy is transferred 211 away from one of the cores. , so both cores must be very close together. In the optical fiber coupler of the present invention, by reducing the cross-sectional area of the core of the coupling portion, the electric field of the surface wave spreads far from the core, and
At this time, since both cores are close to each other, good optical coupling is achieved.
第４図はマルチコアファイバの延伸部（カップリング部
）のｌｌｌ造工程を示１概念図である。マルチコアファ
イバ３０をその端面３１．３２間の距離が例えば５〜１
０ｃｌｌ＋程度となるように切断し、このマルチコアフ
ァイバ３０の概略中央部にカップリング部３３を形成す
るものである。この実施例では、分岐比をモニタリング
するため及び完成した光フアイバカブラの光伝送路との
整合性を良好ならしめるために、マルチコアファイバの
端面３１には光ファイバ２３．２４を、端面３２には光
ファイバ２７．２８をそれぞれコアが一致でるように接
続している。接続にあたっては通常のスプライシング技
術を用いることができる。２１゜２２．２５．２６はフ
？イバ端面から適当位置まで除去されたナイロン及びシ
リコンゴム等の被覆材である。FIG. 4 is a conceptual diagram showing the manufacturing process of the drawn portion (coupling portion) of a multi-core fiber. The distance between the end faces 31 and 32 of the multi-core fiber 30 is, for example, 5 to 1.
The multi-core fiber 30 is cut to approximately 0 cll+, and a coupling portion 33 is formed approximately at the center of the multi-core fiber 30. In this embodiment, optical fibers 23 and 24 are attached to the end face 31 of the multi-core fiber, and optical fibers 23 and 24 are attached to the end face 32 of the multi-core fiber in order to monitor the branching ratio and to ensure good compatibility with the optical transmission line of the completed optical fiber coupler. The fibers 27 and 28 are connected so that their cores coincide. Conventional splicing techniques can be used for connection. 21°22.25.26 is F? This is a covering material such as nylon or silicone rubber that has been removed from the end face of the fiber to an appropriate location.
分岐比のモニタリングを行なう場合には、例えば、光フ
ァイバ２３．２４のうちのいずれか一方にＬＤ（半導体
レーザ）光源を接続し、光ファイバ２７．２８にはそれ
ぞれ光検出器を介して光パワーメータを接続しておき、
該メータの測定値を比較するようにすればよい。このよ
うに分岐比のモニタリングを行なうことにより、例えば
図示しない０２−８２バーナーで加熱してカップリング
部３３を形成するに際して、所望の分岐比となったとろ
こで延伸を中止することができるものである。When monitoring the branching ratio, for example, an LD (semiconductor laser) light source is connected to one of the optical fibers 23 and 24, and optical power is connected to each of the optical fibers 27 and 28 via a photodetector. Connect the meter and
What is necessary is to compare the measured values of the meters. By monitoring the branching ratio in this way, it is possible to stop the stretching when the desired branching ratio is reached, for example, when forming the coupling portion 33 by heating with a 02-82 burner (not shown). It is.
なお、分岐比のモニタリングを行なうことなしに、予め
決められた所定の加熱・延伸条件によってカップリング
部を形成することも可能である。Note that it is also possible to form the coupling portion under predetermined heating and stretching conditions without monitoring the branching ratio.
この場合、従来の光フアイバカブラと異なり、マルチコ
アファイバのコア同士が予め所定の位置関係を成してい
るから、一定の加熱・延伸条件に対して得られる分岐比
のばらつきが小さくなる。In this case, unlike conventional optical fiber couplers, the cores of the multi-core fibers have a predetermined positional relationship with each other, so variations in the branching ratio obtained under certain heating and drawing conditions are reduced.
本発明を１：１（３ｄＢ）カプラに適用したところ３、
挿入損失は０．５ｄＢ以下となった。このように本発明
によれば、カップリング部となるべき部分に捩り部を形
成する必要がないから、極めて低損失で且つ製造に際し
て困難な作業が要求されることのない光フアイバカブラ
が掟供される。When the present invention is applied to a 1:1 (3dB) coupler, 3.
The insertion loss was less than 0.5 dB. As described above, according to the present invention, since it is not necessary to form a twisted portion in the portion that is to become the coupling portion, an optical fiber coupler that has extremely low loss and does not require difficult work during manufacturing can be provided. Ru.
上記の説明においては、マルチコアファイバのコアの数
が２であるとしたが、本発明がこれに限定されるもので
ないことは言うまでもない。In the above description, it is assumed that the number of cores of the multi-core fiber is two, but it goes without saying that the present invention is not limited to this.
発明の効果
以上詳述したように、本発明の光フアイバカブラにあっ
ては、複数のコアを有するマルチコアファイバを部分的
に加熱・延伸することにより構成されているので、挿入
損失が小ざく製造が容易な光フアイバカブラの提供が可
能になるという効果を奏する。Effects of the Invention As detailed above, the optical fiber coupler of the present invention is constructed by partially heating and stretching a multi-core fiber having a plurality of cores, so that it can be manufactured with small insertion loss. This has the effect of making it possible to easily provide an optical fiber baccle.
第１図は本発明の原理図、
第２図は本発明の実施に使用することのできるマルチコ
アファイバの製造工程概念図、第３図は同マルチコアフ
ァイバの断面図、第４図は同マルチコアファイバの延伸
を説明するだめの図、
第５図は従来の一般的な光ファイバカブラの構成及び動
作を説明するための図、
第６図は従来の光フアイバカブラの製造方法を説明する
ための図である。
１・・・コア、
２．１４．３０・・・マルチコアファイバ、１２・・・
プリフォーム、
２３．２４．２７．２８・・・光ファイバ、３３・・・
カップリング部。Figure 1 is a diagram of the principle of the present invention, Figure 2 is a conceptual diagram of the manufacturing process of a multi-core fiber that can be used to implement the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view of the same multi-core fiber, and Figure 4 is a diagram of the same multi-core fiber. FIG. 5 is a diagram to explain the structure and operation of a conventional general optical fiber coupler. FIG. 6 is a diagram to explain the conventional manufacturing method of an optical fiber coupler. be. 1... Core, 2.14.30... Multi-core fiber, 12...
Preform, 23.24.27.28... Optical fiber, 33...
coupling part.
Claims (1)
部分的に加熱・延伸してなる光ファイバカプラ。An optical fiber coupler formed by partially heating and stretching a multi-core fiber (2) having a plurality of cores (1).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25197487A JPH0193707A (en) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | Optical fiber coupler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25197487A JPH0193707A (en) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | Optical fiber coupler |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0193707A true JPH0193707A (en) | 1989-04-12 |
Family
ID=17230767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25197487A Pending JPH0193707A (en) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | Optical fiber coupler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0193707A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05345632A (en) * | 1992-06-17 | 1993-12-27 | Hitachi Cable Ltd | Rare earth metal element-added multi-core fiber and its production |
| CN106199834A (en) * | 2016-09-29 | 2016-12-07 | 上海康阔光通信技术有限公司 | Fiber coupler and processing technology thereof |
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-
1987
- 1987-10-06 JP JP25197487A patent/JPH0193707A/en active Pending
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