JPH02123306A - 偏波保持型光ファイバ結合子の製造方法 - 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〉 本発明は光通信や光ファイバセンサ等に用いられる偏波
保持型光ファイバ結合子の製造方法に関する。

〈従来の技術〉 直線偏波を主軸に沿って安定に保存する単一モード光フ
ァイバである直線偏波保持光ファイバの利用に際しては
、ファイバに［Ｍされろ光回路部品にも直接偏波保持性
が要求されろ。このうち、特に、ファイバ形光結合子は
重要な光回路部品てあり、従来では第２図に示す構造の
ものが提案されている。この第２図において、直線偏波
保持光ファイバはコア部４ａの周囲のクラッド部４ｂに
応力付与部５を有し、２本の直線偏波保持光ファイバ１
．１ａ及び２，２ａの応力付与部５で定まるファイバ複
屈折主軸６ａ、Ｌｉｂが互いに平行に揃うように融着、
延伸することにより、直線偏波形光結合子が作製されろ
。ファイバ１に入射した直線偏光８はファイバ複屈折主
軸に沿って伝わり、融着・延伸部で他方のファイバにも
分割され、直線偏光９，１０としてそれぞれファイバｌ
ａ、２ａから出射される。

しかしながら、このような従来の光ファイバ形結合子を
用いて伝送する場合、挿入損、即ち入射光である直！ｓ
帽光８と、出射光である直線偏光９，１０との強度比が
１〜２ｄＢと大きいという問題があり、実用化に際して
かかる挿入損の低減が強く要望されている。

このように挿入損が大きくなる要因として、融着部での
光の吸収、散乱放射が考えられるが、この他、クラッド
部４ｂにある応力付与部の屈折率がクラッド部４ｂの屈
折率と異なって低いことも主要因であるという報告もあ
る。即ち、上述した直Ｓ傷波形光結合子の光ファイバは
、例えば純ＳｉＯからなるクラッド部４ｂ中に、熱膨張
係数を増加させるために８２０３を添加した５Ｉ０２ガ
ラスからなる応力付与部５を有する構造となっており、
複屈折主軸６ａ、６ｂ方向の断面円屈折分布は第３図１
８１．（ｂｌに示すようになっている。つま９、複屈折
主軸６ａに沿った断面方向では、応力付与部５が屈折率
がクラッド部４ａより低くなっている。

〈発明が解決しようとする課題〉 そこで、応力付与部の屈折率をクラッド部の屈折率と一
致させるために、膨張係数を増加させるための８２０３
とともにＧｅＯ２を同時に添加することが試みられてい
る。

しかしながら、かかる方法は、応力付与部に気泡が発生
するという問題を有している。

即ち、気泡の発生は製品として致命的な欠陥となるので
、かかる方法では安定した製造が実現できない。

本発明はこのような事情に鑑み、応力付与部の屈折率低
下をなくして挿入損の低下を図り、且つ安定に偏波保持
型光ファイバ結合子を製造できる偏波保持光ファイバ結
合子の製造方法を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 前記目的を達成する本発明にかかる偏波保持型光ファイ
バ結合子の製造方法は、クラッド部の一部に８２０３を
添加した応力付与部を有する偏波保持光ファイバ用母材
と線引きし、複数の光ファイバの中央部が各複屈折主軸
方向が揃った状態で相互に融着され且つ延伸されてなる
偏波保持型光ファイバ結合子を製造する方法において、
上記クラッド部はフッ素が添加されてＢ２０．とほぼ等
しい屈折率を有することを特徴とする。

本発明では、側波保持型光ファイバ結合子を製造するに
際し、クラッド部の５Ｉ０２ガラスにフッ素を添加する
ことにより当該クラッド部とＢ、Ｑ３を添加した応力付
与部との屈折率をほぼ等しくしているが、フッ素を添加
したクラッド部の熱膨張係数は５ｉｎ２ガラスのそれと
比較して増加しないので、該クラッド部と応力付与部と
の＃１ｆｌｌ！張係数の差を減少させることがない。

本発明方法に用いろ光ファイバ用１寸材は例えば次の方
法により製造される。

まず、例えば公知技術である加水分解法によって得られ
ろＳｉＯ。スートの多孔質母材をフッ素含有化合物中で
加熱透明化することにより、クラッド部にフッ素が添加
された母材を得る。又は、プラズマ中に５Ｉ０２の出発
原料であるＳｉハロゲン化物とフッ素含有化合物とを導
入し、直接透明ガラス化することにより母材を得ろ。

そしてこのような公知技術を用いて製造されたＦ添加ク
ラッド部を有するシングルモードファイバ用母材のコア
の径方向両側に、超召波開孔材を用いて軸方向に沿って
孔を形成した後、この孔に応力付与部となるＢ２Ｏ３を
添加したガラス部材を押入し、本発明に用いる偏波保持
光ファイバ用母材とする。

本発明でかかる偏波保持光ファイバ用は材を用いて偏波
保持型光ファイバ結合子とするには、例えば当該光ファ
イバ用母材を線引きして得たファイバを複数本、その複
屈折主軸方向を揃えｔコ状態で合せてその中央部同士を
加熱融着し、さらに延伸すればよい。

又、複屈折主軸方向の揃えを容易に且つ高精度に行うた
めには、複数の上記偏波保持光ファイバ用母材をその複
屈折率主軸方向を揃えて融着し次いで線引きしてファイ
バ化し、その後得られたファイバを適当に切断して分割
し、その分割されたファイバの長さ方向中央部を加熱延
伸すると共にこの分割されたファイバの両端部を長さ方
向に沿って複数本のファイバに分離することにより製造
すればよい。

このように本発明方法により偏波保持型光ファイバ結合
子を製造した場合、応力付与部に８２０３とともにＧｅ
ｍ、を添加する従来方法のように、気泡発生のおそれが
ない。即ち、応力付与部に８２０３とともに屈折率調紡
用としてＧｅＯ２を添加する場合には、応力付与材を作
製する段階、ファイバ線引時あるいは光ファイバ結合子
とするための加熱融着・延伸の際に気泡が発生すること
が多く、高歩留りを維持することは困難であったが、本
発明方法゛Ｃは高歩留りを維持することができる。

本発明方法による偏波保持型光ファイバ結合子の第２図
における主軸６ａ、６ｂに沿ったＤ面内屈折率分布を第
１図（ａ）、　ｆｂｌに示す。

両図に示すように、Ｆ添加クララド部１４ｂと応力付与
部１５との屈折率はほぼ同一となりコア１４ａの屈折率
ｔ！けが高くなっている。

なお、クラッド部にフッ素を添加することにより、該ク
ラッド部１４ｂとコア部１４ａとの屈折率差Δｎが増加
することになるが、コア部１４　ａ　ＩＬ：添加される
屈折率調整用元素、例えばＧθの添加量を減することに
より、Δｎを所望の値にすることができろ。また、クラ
ッド部に添加するフッ素添加及が多い場合には、コア部
１４ａとして純５ｉｎ２ガラス、さらには所望のΔｎ値
がｔ！Ｊられるようにクラッド部１４ａとは異なりｔ二
添加屋のフッ未添加＄１０２ガラスを用いることも可能
である。

く実　施　例〉 実施例Ｉ ＶＡＤ法により、中心にＧｅＯ２を添加したコアスート
、ぞの外側にＳｉＯスートからなろクラッド層を育する
多孔質母材を得た。これを４％のＣｅ２ガスを含むヘリ
ウムガス雰囲気中で１０５０℃に加熱し、脱水した後、
雰囲気ガスを４０％のＳ　ｉ　Ｆ、を含むヘリウムガス
に置換し、１２００℃に加熱してフッ素添加した。さら
に、加熱温度を１４５０℃に上げて透明ガラス化し、フ
ッ素添加クラシト部を有するプリフォームロッドを得た
。このプリフォームロッドをＨ２１０□炎を用いて２５
ｓｎ−φに延伸し、さらにＶ　Ａ　Ｄ法で作製された外
径５０ｍ＋＋＋φのフッ素添加５１０２ガラスパイプ（
Δ＝０．５８％）に挿入し、加熱一体化してシングルモ
ード光ファイバ用母材とした。この母材のクラッド部の
屈折率差は、Ｓ１０□ガラスのそれに対してΔｎ　＝０
．５８％低下していた。また、クラッド部とコア部との
屈折率差Δｎは０，７１％であった。

この光ファイバ用母材（外径１９ＩＩＩＩｌφ、長さ２
５０ｍ）のコア部の径方向両側に超音波間孔材を用いて
５化φの孔を形成した。次いでこの孔の内側を機械研摩
、気相エツチングにより平滑にした。その後、気相肉付
法により作製しｔｘ外径７．５順φのＢ２ｏ、添加Ｓ　
ｉ　Ｏ２ガラスロット（Ｓｉｎ２ガラスとの屈折率差Δ
＝０６０％）を孔内に１１１人しｔ二。

このように複合化した光ファイバ母材を綿引機を用いて
１９１０℃に加熱して一体化しながら外径１２５μＩｎ
φの偏波保持型光ファイバを得た。

この光ファイバを２００１１１１１１長に切断分割し、
２本のファイバの複屈折率主軸が互いに揃うように）［
２１０□マイクロバーナを用いて融着・延伸し、偏波保
持型光ファイバ結合子を作製した。

この結合子を１０個作製したところ、挿入損が平均０．
１４ｃｌＢ、クロスト−・り平均が−２９，７ｄＢと良
好な特性が再現よく得られた。このように、作製プ四セ
ス上、気泡発生は皆無であった。

実施例２ ＶＡＤ法により作製した純ＳｉＯガラスロ、ソドを延伸
して外径２　ｆｆＩｍφのロッドとした後、このロッド
をフッ素添加したＳｉＯ□ガラスパイプ（Δｎ＝０．５
９％）に押入して加熱一体化してプリフォームロッドを
掃ｔこ。このプリフォームロッドを実施例１と同様な方
法で偏波保持型光ファイバとした後、２００ｍ長に切断
分割し、同様に光ファイバ結合子を得た。

かかる結合子においても、挿入損は平均０．１０ｄＢ、
クロストーク平均が−２８，９ｄＢと、良好な特性が得
られｔコ。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明方法によれば、光ファイバ
母材の応力付与部にＧ　ｅ　０２などの屈折率調整用添
加剤を添加する必要がなくなるため、低挿入損な偏波保
持光ファイバ形光結合子を再現性よく高歩留りで経済的
に製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌ，（ｂｌは本発明方法により作製した端波
保持型光ファイバ結合子の屈折率主軸に沿つた断面図、
第２図は偏波保持型光ファイバ結合子の例を示す外観図
、第３図（ａ）、（ｂ）は従来の偏波保持型光ファイバ
結合子の屈折率主軸方向の断面図である。 図　　面　　中、 １４ａはコア部、 １４ｂはクラッド部、 ｌ５は応力付与部である。 特　　許　　出　　願　　人 住友電気工業株式会社 代　　　　　理　　　　　人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クラッド部の一部にＢ＿２Ｏ＿３を添加した応力付与部
   を有する偏波保持光ファイバ用母材と線引きし、複数の
   光ファイバの中央部が相互に融着され且つ延伸されてな
   る偏波保持型光ファイバ結合子を製造する方法において
   、上記クラッド部はフッ素が添加されてＢ＿２Ｏ＿３と
   ほぼ等しい屈折率を有することを特徴とする偏波保持型
   光ファイバ結合子の製造方法。