JPH0199008A - 光結合器の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、双方向バス型ネットワークに用いられる光
結合器の製造方法に関する。

〔従来技術及びその問題点〕

光ファイバによる光通信の大容量化、拡大化に伴い、光
フアイバ内を伝わる上下２方向の光信号を分離して取り
出したり、−本の光ファイバに２つの光信号を合わせて
伝送させたり、あるいは−本の光フアイバ内を伝わる光
信号を分岐したりする光結合器が必要になる。特にロー
カル・エリアネットワークで使用される双方向バス型ネ
ットワ−りにおいては、その性格上、 ■バスファイバ間の損失が小さいこと ■入力ファイバとバスファイバ間の損失が小さいこと ■バスファイバと出力ファイバ間の損失が小さいこと ■入力ファイバと出力ファイバ間の損失が大きいこと が要求される。

従来は、かかる光結合器を製造する方法として、第５図
及び第６図で示されるようなものがあった。

第５図では、双円錐形テーパ部をもたない２本の光ファ
イバ１．２を並置させ（第５図（ａ））、所定の長さａ
に沿って溶融する。次に、溶融した部分に張力を加えな
がら加熱し、光ファイバ１゜２を互いに溶着すると共に
上記溶融した部分ａに双円錐形テーパ部分すを形成する
ものであった（同図（ｂ））。

また光ファイバが３本の場合には、第４図で示されるよ
うに、光ファイバ３，４．５を並置させ（第６図（ａ）
）　、所定の長さａに沿って溶融する。次に、前述した
ように張力を加えながら加熱し、光ファイバ３，４．５
を互いに溶着すると共に上記溶融した部分ａに双円錐形
テーパ一部分すを形成していた（同図（ｂ））。

しかし従来の製造方法によると、溶融加工によるテーパ
のテーパ比が比較的小さいので、入力ファイバ（ｌａ、
５ａ）と出力ファイバ（ｌｂ、　　３ｂ）との間の損失
が大きくならず、自己の端末からの送信信号を受信する
とき光受信器が飽和するという欠点があった。また、バ
スファイバ間（２ａ−２ｂ、４ａ−４ｂ）の損失及び入
力ファイバ（１ａ、５ａ）とバスファイバ（２ｂ、４ｂ
）との間の損失が小さくならないので、製造された光結
合器の結合効率が悪いという欠点があった。

そこでこの発明は、入力ファイバと出力ファイバとの間
の損失が大きく、入力ファイバとバスファイバとの間の
損失が小さい光結合器を製造することにより、光結合器
の効率の向上を図るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するためこの発明は、光軸方向に並置
された光ファイバに双円錐形テーパ部分を形成すること
により光ファイバを光学的に結合する光結合器の製造方
法において、双円錐形テーバ部有する第１の光ファイバ
と、双円錐形テーパ部を有しない第２の光ファイバをそ
れぞれの光軸方向に沿って並置させる並置ステップと、
第１の光ファイバと第２の光ファイバを所定の長さに沿
って溶融する溶融ステップと、溶融ステップにより溶融
された溶融部分に張力を加えると共に溶融部分を加熱す
る張力・加熱ステップを備え、第１の光ファイバと第２
の光ファイバに双円錐形テーパ部を形成し第１の光ファ
イバと第２の光ファイバを光学的に結合することを特徴
とする。

〔作用〕

この発明は以上のように構成されるので、双円錐形テー
パ部を有する第１の光ファイバと双円錐形テーパ部を有
しない第２の光ファイバをそれぞれの光軸方向に沿って
並置する並置ステップと、上記第１の光ファイバの双円
錐形テーパ部近傍を溶融する溶融ステップと溶融部に張
力・加熱を施す張力・加熱ステップの相互作用により、
結合効率の良い光結合器を製造することができる。

〔実施例〕

以下、この発明に係る光結合器の製造方法の一実施例を
添付図面に基づいて説明する。なお説明において、同一
要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。

第１図及び第２図は、この発明に係る光結合器の製造方
法の一実施例を示す工程図である。以下、順次説明する
。

第１図は２本の光ファイバを使用した例である。

まず並置ステップで、２本の光ファイバ６．７はそれぞ
れの光軸が平行になるように並置される（同図（ａ））
。ここで重要なことは、光ファイバ６が双円錐形テーパ
部分６Ｃを有している点である。従って、同図（ａ）に
おけるＡ−Ａ’線断面図は大小２つの円が外接したよう
に配置される。

溶融ステップでは、並置された２本の光ファイバ６，７
のうち、上記双円錐形テーバ部分６ｃの近傍ａを所定の
長さに沿って溶融する。

溶融されたとき、２つの光ファイバ６．７の側面が一体
的に溶着するが、予め双円錐加工された先ファイバ６と
光ファイバ７の側面部を溶着しておいてもよい。

張力・加熱ステップでは、溶融された状態で光ファイバ
６及び７を一定の張力で引張り、前述した溶融部分ａが
延伸して双円錐形テーパ部分を形成できるように、この
溶融部分ａを加熱し軟化させる。この時点で光ファイバ
６及び７に双円錐形テーバ部が形成され、光ファイバ６
及び７は光学的に結合される（第１図（ｂ）　、Ｂ−Ｂ
線断面図参照）。この張力付加手段は、張張りコイルば
ね、あるいは光ファイバの一端に錘りをつるして附勢す
るものであってもよい。また上記加熱手段として、オキ
シブタンマイクロトーチが使用できる。

第２図は、３本の光ファイバを使用する他の実施例を示
すものである。３本の光ファイバ８，９゜１０は、それ
ぞれの光軸が平行となるように並置されている（同図（
ａ））。上記同様、少なくとも一本の光ファイバ（この
場合光ファイバ８）が、双円錐形テーパ部分８ｃを有し
ている。従って並置された３本の光ファイバ８，９．１
０のうち、上記双円錐形テーパ部分８ｃの反対部が溶融
部部分ａになり、双円錐形テーパ部分１０ｃが形成され
る。溶融ステップ及び張力加熱ステップは上述した通り
なので説明を省略する。なお、予め双円錐形テーパ部を
形成しておく光ファイバは２本であってもよい。２本と
することにより、溶融時間が短縮化し、製造時間が短く
なる。

以下、この発明により製造された光結合器における作用
を第１図に基づいて説明する。光ファイバ６の入力ポー
トロａから入力された光は、コア内を伝搬し、先細りの
円錐テーバ部Ｃで一部がクラッドにしみ出す。クラッド
にしみ出した光は、先太すの円錐テーパ部ｄにおいて光
ファイバ７に結合される。クラッドにしみ出さなかった
光は、そのままコア内を伝搬していき、光ファイバ６の
出力ポートロｂから出力される。

一方、光ファイバ７のバス型ファイバ用ポート７ａから
入力された光は、同様にコア内を伝搬し先細りの円錐テ
ーパ部Ｃ′で一部がクラッドにしみ出す。しみ出した光
は、その一部が先太すの円錐テーパ部ｄ′で光ファイバ
６に結合する。しみ出さなかった光は、そのままバス型
ファイバ用ポート７ｂから出力される。

このように、光ファイバ６の入力ポートロａがら入力さ
れた光は先細りの円錐テーパ部Ｃにおいてクラッドへし
み出し、先太り円錐テーパ部ｄで光ファイバ７のコアに
結合される。この場合、円錐テーパ部のテーバ比が大き
い程先細りの円錐テーパ部におけるクラッドへのしみ出
し量は大きくなり、多量の光が他の光ファイバのコアに
結合される。そのため、入力ファイバ（光ファイバ６ａ
）とバスファイバ（光ファイバ７ｂ）との間の結合損失
は小さく、入力ファイバ（光ファイバ６ａ）と出力ファ
イバ（光ファイバ６ｂ）との間の伝送損失が大きくなる
。すなわち、光結合器の結合効率が向上するわけである
。

この発明は、あらかじめテーバ比の大きい双円錐形テー
パ部を少なくとも一本の光ファイバに形成することによ
り、光結合器の結合効率の向上が図れる。

第３図は、従来の製造方法により製造された光結合器と
この発明に係る製造方法により製造された光結合器の特
性を示すものである。２本の光ファイバを使用する場合
（第３図（ａ）、（ｂ））においては、コア径８０μｍ
１クラツド径１２５μｍの光ファイバ及びコア径２００
μｍ、クラツド径２５０μｍの光ファイバが用いられて
いる。

一方、３本の光ファイバを使用する場合（同図（ｃ）、
（ｄ））においては、さらにコア径８０μｍ１クラツド
径１２５μｍの光ファイバが用いられている。なお、あ
らかじめ双円錐形テーバ加工される光ファイバは、同図
（ｂ）及び（ｄ）の場合もコア径８０μｍ１クラツド径
１２５μｍの光ファイバである。

同図で示すように、この発明により製造された光結合器
は、入力ファイバと出力ファイバ間の損失及び入力ファ
イバとバスファイバ間の損失が大きく改善されている。

第４図は、この実施例により製造される光結合器が適用
される双方向バス型ネットワークの一例を示したもので
ある。バスファイバ１１．１１には、それぞれ光結合器
１２，１２．１２が接続されており、接続部１３，１３
．・・・には端末１４゜１４・・・が接続されている。

一つの端末には、例えば光送信器１５と光受信器１６が
それぞれ入力ファイバ１７と出力ファイバ１８を介して
光結合器１２．１２に接続されている。

なお、この実施例においては光ファイバが２本及び３本
の場合で説明しているが、それ以上の本数であっても適
用できることはいうまでもない。

重要なことは、予め双円錐形テーパ部分を有する光ファ
イバを１本もしくは数本第１の光ファイバとして設けて
いる点である。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したように構成されるので、入力フ
ァイバと出力ファイバ間の損失が大きく、入力ファイバ
とバス・ファイバ間の損失が小さい光結合器を製造する
ことができ、光結合器の効率の向上が図れる。

特に、一方の光ファイバに予め所定の双円錐形テーパ加
工を施すことができるので、テーパ比を任意に設定でき
る。たとえば、テーパ比の大きい双円錐形テーパを形成
した光ファイバを用いて光結合器を製造し、テーパ比の
大きい光ファイバを入出力用ファイバに選択すれば、ク
ラッドへの光のしみ出し量を大きくすることができ、光
結合器の結合効率が向上する。

さらに、バス・ファイバへの入力パワーが増大するので
、バス型ネットワークに接続される端末数を増加するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る光結合器の製造方法の一実施例
を示す工程図、第２図は他の実施例を示す工程図、第３
図はこの発明により製造された光結合器の特性を比較し
た図、第４図はこの発明により製造された光結合器が応
用される双方向バス型ネットワークの一例を示す図、第
５図は従来の製造方法を示す工程図、第６図は従来の他
の製造方法を示す工程図である。 １．２，３，４，５．７，９．１０・・・双円錐形テー
パ部を有しない光ファイバ、６．８・・・双円錐形テー
パ部を有しない光ファイバ。 特許出願人　　住友電気工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光軸方向に並置された光ファイバに双円錐形テーパ
   部分を形成することにより前記光ファイバを光学的に結
   合する光結合器の製造方法において、 双円錐形テーパ部を有する第１の光ファイバと、双円錐
   形テーパ部を有しない第２の光ファイバをそれぞれの光
   軸方向に沿って並置させる並置ステップと、 前記第１の光ファイバと前記第２の光ファイバを所定の
   長さに沿って溶融する溶融ステップと、前記溶融ステッ
   プにより溶融された溶融部分に張力を加えると共に前記
   溶融部分を加熱する張力・加熱ステップを備え、前記第
   １の光ファイバと前記第２の光ファイバに双円錐形テー
   パ部を形成し前記第１の光ファイバと前記第２の光ファ
   イバを光学的に結合することを特徴とする光結合器の製
   造方法。 ２、前記溶融ステップにおいて、前記第１の光ファイバ
   の双円錐形テーパ部近傍の前記第２の光ファイバを溶融
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光結
   合器の製造方法。