JPH02130506A - フアイバ形光結合子の製造方法 - 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ファ
イバ形光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
、ファイバに接続される光回路部品にも直Ｓ傷波保持性
が要求される。このうち、特に、ファイバ形光Ｍｅ子は
重要な光回路部品であり、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Ｉ！錫
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、６ｂが互いに平行に揃うように融着し
、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
ｌａ、２ａから出射される。

〈発明が解決しようとする課題〉 ファイバ形光結合子の偏波保持特性を良好に保つには、
ファイバ複屈折主軸６ａ、６ｂを高精度に平行に整列す
る必要がある。そしてこのファイバの配列操作はａ黴鏡
下で応力付与部位置を観察することにより行なわれてい
る。

しかし、従来の結合子作製法では、複数本の極細径な光
ファイバを高精度に配列することが困難で、また融着、
延伸する際に軸ずれが生じやすく良好なる偏波保持特性
を高歩留りで作製することが困難となっている。

一方、光結合部は細径に延伸されるため、当然に機械的
強度が小さく、この細径部でファイバが破断することに
より歩留りが低下するという欠点もある。また、との細
径部の延伸径を精密にコントロールすることが困難であ
り、光結合特性にばらつきが生じるという問題もある。

本発明はこのような事情に鑑み、良好な偏波保持特性を
有する光結合子を高歩留りで作製することができるファ
イバ形光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ファイバ形光結合子
の製造方法は、フッ素を含有するクラッド部に応力付与
部を有する複数本の直線偏波保持光ファイバ用ガラス母
材を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切断して分
割し、この分割したファイバの長さ方向中央部を加熱し
てクラッド部に含有されるフッ素をコア部に拡散し、又
、当該ファイバの長さ方向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を特徴とする。

以下、本発明の構成を図面を参照しながら詳細に説明す
る。第１図に示すように、例えばクラッド部１１に応力
付与部１２．１３を有する２本の直線偏波保持光ファイ
バ用ガラス母材１４，１５　（プリフォーム）（第１図
（ａｌ参照）を、それらの複屈折主軸を揃えて加熱融着
しく第１図（ｂｌ）、さらに、線引炉１６を用いて加熱
線引きし断面積の微小なファイバ１７を得る（第１図（
Ｃ））。

ここで、光ファイバ用ガラス母材１４，１５はクラッド
部１１中にフッ素が添加されたものであり、公知技術を
用いて製造され？：Ｆ添加クラりド部を有するシングル
モードファイバ用ガラス母材のコアの径方向両側に、例
えば超音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Ｂ、Ｏ。

等を添加したガラス部材を挿入したものである。

その後、ファイバ１７を所望の長さに切断して分割しく
第１図（ｄ））、ついでファイバ１７の中央部１８を加
熱し、クラッド部に含有されるフッ素をコア部に拡散さ
せる（第１図（ｅ））。

そして、ファイバ１７の両端の融着部を分離して２本の
ファイバ１９．２０を得る（第１図（ｆ））。

かかる方法では、大径のプリフォーム母材の状態で、複
屈折主軸が揃うように配列、加熱融着されるので、高精
度な軸合せが可能となる。

プリフォーム母材は通常１０ｍ〜１５ｍの径であや、母
材端面の応力付与部の位置を観察しながら複屈折主軸を
軸合せすることは容易となる。また、側面から偏光板を
通して観察することにより、応力付与部を検出し軸合せ
することも可能である。いずれにしても、１／１００ｍ
以上の精度で位置決めできるので、軸合せの精度として
１度以下を達成する場合にも特殊な装置を用いないで済
む。

従来においては軸ずれを防止するため細径ファイバを固
定する特殊な治具を必要としており、また、との治具を
用いても軸ずれが発生していたのに対し、本発明では母
材を予め加熱融着してからファイバに形成するため軸ず
れ発生が阻止できろ。

本発明では加熱融着されたファイバを延伸して細径化す
ることなく加熱するだけで光結合部を形成する。したが
って、光結合部のファイバ外径は加熱前と同等であり、
その機械的強度が小さくないので、破断等による歩留り
低下が防止される。また、光結合部を形成するための加
熱の際には、既に複数本のファイバが融着されているの
で、その加熱処理も容易に行うことができる。さらに、
この加熱処理の際の温度は精密に測定・制御でき、この
結果、この加熱処理によるクラッドからコアへのフッ素
の拡散量を再現性よく制圓することができる。

本発明では、加熱して光結合部を形成した後、ファイバ
の軸方向両端を複数のファイバに分離することが必要で
あるが、これは、ダイヤと石を用いた機械的手段あるい
はエツチング液を用いた化学的手段によって達成するこ
とができる。また、分離ファイバの強度を考慮すると、
微小径に絞られたＣＯ□レーザ光を用いて、高精度かつ
高速に分離することが可能である。なお、本発明では直
線偏波保持光ファイバ用結合子を説明したが、ファイバ
同士の断面の向きを揃えた部品の製造に広（応用できる
。

く実　施　例〉 常法により製造した、コア層が純ＳｉＯ□、クラッド層
が１．５ｗｔ％Ｆ添加Ｓ　ｉ　Ｏ２からなる２本の直８
１１４１波保持光ファイバ用プリフォーム母材（径１５
ｍφ×長さ３００ｍｊ）の端面を応力付与部位置をＩＴ
Ｖにて観察しながら、複屈折主軸を揃え、耐母材の側面
を接触固定させた後、Ｈ２１０２バーナを用いて加熱融
着した。その後、プリフォーム母材の一端に線引用ダミ
ー棒を接続した後、線引炉（線引温度１９００℃）にて
長径２５０　μｍ短径１２５　ｐｍ（第１図（ｃｌ参照
）に締引きした。このとき、コア部比屈折率差は＋０．
３８％、応力付弓部直径ζよ２０８ｍ１応力付与部中心
とコア中心との距離は１６μｍであった。

乙のファイバを２００層長に切断分断し、そのファイバ
中央部をＨ２１０２のマイクロバーナ２１を用いて１５
００℃に加熱し、クラッド部中のフッ素をコア中に拡散
した。この加熱により形成した光結合部のコアとクラッ
ドとの屈折率差はコアの中心で０．１１％であった。

この後、ファイバ両端５０ｍで側面融着部にＣＯ２レー
ザ光を移動照射して分離した。このようなプロセスにて
光結合子を１０個作製したところ、挿入損失は平均０．
７０ｄＢ１クロストークの平均−２０，３ｄＢと良好な
特性が再現性良く得られた。また、このプロセスを用い
て光結合子を作製する際、ファイバが破断することはな
かった。

〈発明の効果〉 す上説明したように、本発明によるファイバ形光結合子
の製造方法によれば、ファイバ自体の複屈折主軸の軸合
せ・融着が不要になると共に、この融着部を細径化する
ことなく単に加熱処理することによりクラッドからコア
へのフッ素拡散させて光結合部を形成でき、さらに、こ
の加熱処理は精密に制御することができるので、良好な
偏波保持光ファイバ形光結合子を再現性よ（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（ａ）〜（ｆ）は本発明方法の説明図、第２図は
従来方法の説明図である。 図　　　　　中、 １１ａはコア部、 １１はクラッド部、 １２．１３は応力付与部、 １４．１５はプリフォーム、 １６は線引炉、 １７．１９，２０はファイバ、 １８は中央部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フッ素を含有するクラッド部に応力付与部を有する複数
   本の直線偏波保持光ファイバ用ガラス母材を複屈折率主
   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切断して分割し、この分割
   したファイバの長さ方向中央部を加熱してクラッド部に
   含有されるフッ素をコア部に拡散し、又、当該ファイバ
   の長さ方向両端部を長さ方向に沿って複数本のファイバ
   に分離することを特徴とするファイバ形光結合子の製造
   方法。