JPH02165107A

JPH02165107A - 広帯域３ｄＢ光ファイバカプラの製造方法

Info

Publication number: JPH02165107A
Application number: JP31944188A
Authority: JP
Inventors: Koji Okamura; 浩司岡村; Tadao Arima; 忠夫有馬
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1988-12-20
Filing date: 1988-12-20
Publication date: 1990-06-26

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】概要広い波長範囲で分岐比が３ｄＢに安定した広帯域３ｄＢ
光ファイバカプラの製造方法に関し、分岐比のばらつき
が小さく、且つ、製造作業性が良好な広帯域３ｄＢ光フ
ァイバカプラの製造方法の提供を目的とし、第一の波長の光に対する分岐比が０．５である第一の光
ファイバカブラと第二の波長の光に対する分岐比が０．
５である第二の光ファイバ力プラとを直列接続（２でな
る広帯域３ｄｎ光フア・イバカプラの製造方法においで
１．−二４本の光ソアイバを並設し、該二本の光ファイ
バのうちの一方の光ファイバの一端から第一の波長の光
を入射ｊ２て、他端から第一一の波長の光を透過し２第
二の波長の光を透過しない第一・のフィルタを介しＣ出
射した光の強度を第一の受光器により検出し、、−１２
二本の光フッ・イパのうちの他方の光ファイバの一端か
ら第二の波長の光を入射しで、他端から第二のｅ、長の
光を透過し第一の波長の光を透過しない第二のフィルタ
を介して出射した光の強度を第二のり光器により検出し
、上記第〜及び第二の受光器により検出される光強度が
二分の一になるまで、上記並設された二本の光ファイバ
をそれらの長手方向の二箇所で融着・延伸するようにし
て構成する。

産業上の利用分野本発明は広い波長範囲で分岐比が３ｄＢに安定した広帯
域３ｄＢ光器アイバカブラの製造方法に関する。

光ファイバを伝送路とｔ、　゛Ｃ使用する光通信又は光
伝送の分野においては、例えば伝送さｇた光信号を均等
に分配するために、３ｄＢ光カブラが使用される。この
種の３ｄＢ光カブラとしては、レンズ及びハーフミラ−
等の光学要素を用いて構成さ第１゜る微少光学系型のも
の、導波路型のもの及びファ・イバ融Ｍ型のもの（３ｄ
Ｂ光ファイバカプラ）が公知である。特に光伝送路がシ
ングルモード光器ｒ、イバである場合には、微少光学系
型又は導波路型であると、光ビーノ・の変換に際して又
は光伝送路との接続に際しＣの損失が大きいので、この
ような用途には光伝送路に直接接続することのできろ３
ｄＢ光ファイバカプラが有利であるとされている、。

しかしながら、一般的な３ｄＢ光ファイバカプラにあっ
ては、カブプリングの動作原理上、伝１般光の波長に依
存して分岐比が変化するので、特定波長の光に対してだ
けしか所望の機能が達成されない。

このような不都合をなくすために、広い波長範囲で分岐
比が３ｄＢに安定した広帯域３ｄＢ光ファイバカプラが
開発されており、その製造方法の最適化が模索されてい
る。

従来の技術第５図は広帯域３ｄＢ光ファイバカプラの構成及び動作
を説明するための図であり、この技術は本願出願人によ
る特−頼昭６２−１５１６１３号（昭和６２年６月１８
日出願）の明細書等に開示された内容の一部に相当して
いる。この広帯域３ｄＢ光フアイバカプラは、分岐比が
８１　である第一の光ファイバカブラ３０と、光ファイ
バカプラ３０において上記分岐比Ｓｌ　を与える波長の
光に対して分岐比が８２　である第二の光ファイバカブ
ラ４０とを直列に接続して構成されている。第一の光フ
ァイバカプラ３０は、二本の光ファイバを融着・延伸す
ることによって、入力部３１，３２、融着・延伸部３５
及び出力部３３．３４を具備している。第二の光ファイ
バカプラ４０は、同じく二本の光ファイバを融着・延伸
することによって、人力部４１，４２、融着・延伸Ｒ４
５及び出力部４３．４４を具備し“Ｃいる。

いま、第一の光ファイバカプラ３０の一方の入力部、例
えば人力部３２から光ノくワーがＰｏ　の光信号が入射
されているとすると、第一の光ファイバカプラ３０と第
二の光ファイノイカブラ４０の直列接続部を通過する光
パワーＰ。ｌ＋ＰＡ２は、第一の光ファイバカプラ３０
の分岐比Ｓ、を用いて、Ｐ、ｌ＝Ｓ、ＰＱ　　　　　　
　・・・（１）Ｐ、２＝　　（１−Ｓｔ）　　Ｐａ　　
　　　−（２）と表される。また、第二の光ファイノイ
カブラ４０の出力部４３，４４から出力される光ノくワ
ーをそれぞれＰｂｌ＋　　Ｆ’ｂ２とすると、これらは
第二の光ファイバカブラ４０の分岐比Ｓ２　を用いて、
Ｐｂ＋＝３２Ｐａ２＋　（１−３２）　Ｐ−１”’　（
Ｓｌ＋５２　２３１３２）　ＰＯ・・・（３）ｐ、、＝
ｐ、−Ｐ。

＝　（１＋２５ＩＳ２　　ＳＩ　　Ｓ２）　ＰＧ　・・
・（４）と表される。従って、全体としての分岐比Ｓは
、ｓ＝　Ｓｌ＋　３２−２３１５２　　　　　　　・・
・（５）となる。

ここで、Ｓ、及びＳ、のうちの少なくとも一方が０．５
であると、（５）式からＳ＝０．５となるので、Ｓ＋　
、　　３２　がそれぞれ異なる任意の波長において０．
５となるように設定することで、当該両波長においてこ
の広帯域３ｄＢ光フアイバカプラの分岐比が０．５にな
る。また、それぞれの分岐比Ｓ＋　、　　３２　の波長
依存性を適当に設定することにより、全体としての分岐
比Ｓの波長依存性を小さくすることができる。具体的に
は、第一の波長（例えば１．３μｍ）の光に対する第一
の光ファイバカプラ３０の分岐比を０．５に設定し、第
二の波長（例えば１．５５μｍ）の光に対する第二の光
ファイバカプラ４０の分岐比を０．５に設定しておくこ
とによって、第一及び第二の波長の光に対して全体が３
ｄＢ光フアイバカプラとして機能し、また、第一の波長
と第二の波長間の任意の波長の光に対して分岐比が３ｄ
Ｂから大きくずれることがない光ファイバカブラとして
機能する。

第５図に示される広帯域３ｄＢ光フアイバカプラの従来
の製造方法としては、以下のものがある。

（イ）　分岐比がそれぞれ調整された第一及び第二の光
ファイバカプラ３０，４０を別体として作成しておき、
これらを例えば融着接続することによって一体化する。

（ロ）　まず、第６図（ａ）に示すように、並設された
二本の光ファイバ５１．５２のうちの一方に第一の波長
の光を入射し、他端側から出射した光の強度をそれぞれ
受光器５３．５４により検出可能にし、バーナ等の加熱
手段５５によって光ファイバ５１．５２を部分的に融着
・延伸し、第一の波長の光に対して分岐比が０．５とな
るような第一の光ファイバカプラ５６を形成する。次に
、同図（ｂ）に示すように、第二の波長の光に対して分
岐比が０．５となるような第二の光ファイバカプラ５７
を第一の光ファイバカプラ５６に隣接させて形成する。

発明が解決しようとする課題（イ）の製造方法であると、分岐比の調整を行った後に
第一及び第二の光ファイバカブラを接続するようにして
いるので、二箇所ある接続部分に接続損失のばらつきが
生じると、全体の分岐比が３ｄＢからずれてしまうとい
う問題があった。一方、（ロ）の製造方法であると、第
一の波長の光を入射させるための光源と第二の波長の光
を入射させるための光源とを取り替えてそれぞれについ
て出力光の強度測定を行う必要があるから、製造作業性
が良好でないという問題があった。

本発明はこのような技術的課題に鑑みて創作されたもの
で、分岐比のばらつきが小さく、且つ、製造作業性が良
好な広帯域３ｄＢ光フアイバカプラの製造方法の提供を
目的としている。

課題を解決するための手段第一図は本発明の原理図である。

本発明の製造方法は第一の波長の光に対する分岐比が０
．５である第一の光ファイバカプラと第二の波長の光に
対する分岐比が０．５である第二の光ファイバカブラと
を直列接続してなる広帯域３ｄＢ光フアイバカプラを製
造するに際して使用することができる。

１．２は並設された二本の光ファイバである。

一方の光ファイバ１の一端１ａからは第一の波長の光が
入射されており、他方の光ファイノイ２の一端２ａから
は第二の波長の光が入射されている。

３は光ファイバ１の出射端側に配置された第一のフィル
タであり、この第一のフィルタ３は、第一の波長の光を
透過し第二の波長の光を透過しない。

５は光ファイバ２の出射端側に配置された第二のフィル
タであり、この第二のフィルタ５は、第二の波長の光を
透過し第一の波長の光を透過しない。

４は光ファイバ１の上記一端１ａとは反対側の他端１ｂ
から第一のフィルタ３を介して出射した光の強度を検出
する第一の受光器である。

６は光ファイバ２の一端２ａとは反対側の他端２ｂから
第二のフィルタ５を介して出射した光の強度を検出する
第二の受光器である。

そして、第一及び第二の受光器４．６により検出される
光強度が二分の一になるまで、光ファイバ１．２をそれ
らの長手方向の一＝、箇所−（２融着・延伸するように
しでいる。

作　　　　用本発明の製造方法によれば１、第一及び第二のフィルタ
を用いて第一及び第二の波長の光に対しての分岐比の調
整を同時に行うことができるようにしているので、製造
作業性が向上する１、この場合、以下の実施例の説明か
ら明らかなように、二箇所形成されｊ＝融着・延伸部の
うちの一方の融着・延伸部の分岐比は第一の波長の光に
対し２て０．５となり、他方の融着・延伸部の分岐化は
第二の波長の光に対して０．５となる。

また、本発明の製造方法によれば、従来の（・イ）の方
法のように接続部が形成されることがないから、分岐比
がばらつく恐れがなくなる。

実　　施　　例以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の製造方法を実施するのに適しノこ広帯
域３ｄｌｌ光ファイバカプラの製造装置ｇの構成図り”
ある。シングルモード光ファイバ等の光ブ了イバ１１．
１２はその概略中央部を固定具１：３により支持されて
おり、光ファイバ１１．１２の両端部近傍はそれぞれ微
動台１４．１５に固定されている３、微動台１４は千−
夕１４ａを駆動することによって図中左方向に移動し、
微動ｉ”Ｈ’　１５はモータ１５ａを駆動することによ
って図中右方向に移動する。光ファ・イバ１１，１２の
一端側にはそれぞれ１．３μｍ帯で１ノー・−ザ発光す
るＬＤ（半導体レーｆ）１６及びｌ。５５μｍ帯でレー
ザ発光するＬ　Ｉ）　１７が光学的に接続されでいろ。

１８゜１９はそれぞれＬＤ１６．１７を一定光強度で発
光させるための駆動回路である。

光ファイバ１１の出射端側には、１．３μｍ帯の光を良
好に透過させ１．５５μｍ帯の光を６効に阻止する第一
のフィルタ２０が配置されており、光ファイバ１１の出
射端から出射した光は第一のフィルタ２０を介してフォ
トダイオード等の第一の受光器２１により受光されるよ
うにな−、ている。

光ファイバ１２の出射端側には、１．５５μｍ帯の光を
良好に透過させ１．３μｍ帯の光を有効に阻止する第二
のフィルタ２２が配置されており、光ファイバ１２の出
射端から出射した光は第二のフィルタ２２を介して第二
の受光器２３により受光される、ようになっている。

２４は光ファイバ１１．１２を固定具１３よりも入射端
側で加熱して融着・延伸を行い第一の光ファイバカプラ
を形成するためのＯ７−トＩ２バーナ等のバーナであり
、このバーナ２４は火力調整手段２５によって加熱温度
を調整することができるようになっている。２６は光フ
ァイバ１１．１２を固定具１３よりも出射端側で加熱１
．て融ｎ・延伸を行い第二の光ファイバカプラを形成す
るためのバーナであり、このバーナ２６は火力調整手段
２７により加熱温度を調整される。

第一及び第二の受光器２１．２３の出力信号は制御回路
２８に入力され、この制御回路２８は、第一・及び第二
の受光器２１．２３により検出される光ファイバ１１．
１２のそれぞれの出射光強度が融ｎ・延伸を行う前の出
射光強度に対して二分の−になった時点で、微動台１４
．１５の移動及びバーナ２４．２６による加熱を停止す
べく、モータ１４ａ、１５ａ及び火力調整手段２５．２
７に制御信号を送出する。なお、融着・延伸部の形状を
均一なものにするために、微動台１４．１５の移動を停
止する寸前に移動速度を低下させたり、あるいは、バー
ナ２４，２６の加熱温度を適宜ｒｉ！１整するようにシ
ステノ・を構成しごもよい６、融着・延伸を開始する前
は、ＬＤ１６からの光は第一のフィルタ２０を透過［、
て第一の受光器２１により受光され、ＬＤ１７からの光
：ま第二のフィルタ２２を透過して第二の受光器２３に
より受光されている。融着・延伸を開始すると、第一一
のフィルタ２０の側に出射されるＩ、　Ｄ　１６からの
光量は減少し、その分カップリングにより第二のフィル
タ２２の側に出射されるが、ＬＤ１６からの光の波長は
１．３μｍであるから、この光は第二の受光器２３にお
ける受光ｌノベルには影響しない。

また、これと同様に、ＬＤ１７からの波長が１゜５５μ
ｍ帯の光は第一の受光器２１における受光レベルに影響
しない。このため、両波長の光について分岐比の調整を
同時に行うことができるので、容易に広帯域３ｄＢ光フ
ァイバカプラを製造することができる。

第３図は第一の光フアイバカプラの分岐比をＳ３、第二
の光フアイバカプラの分岐比を８２、全体の分岐比をＳ
とした場合において、Ｓｌ　をパラメータとして変化さ
せたときのＳと８２　の関係を示すグラフであり、（５
）式の内容に対応している。いま、測定された分岐比が
０．５であるとき、つまり、第２図において融着・延伸
を停止する条件が満足されたときの、Ｓ、　、　　Ｓｌ
　について考察する。例えば、１．３μｍ帯の光につい
てｓ＋　　＝０．　５のときは、分岐比の波長依存性に
より１．５５μｍ帯の光についてＳｌ　≠０．５となる
から、この場合には、１．５５μｍ帯の光について５２
＝０゜５となり、これに伴い、Ｓｌの波長依存性により
、１．３μｍ帯の光についてＳｌ　≠０．５となる。

一方、１．３μｍ帯の光に対して５ｔ＝０．５の場合に
は、Ｓｌ　の波長依存性により１．５５μｍ帯の光に対
してＳｌ　≠０．５となるから、１．５５μｍ帯の光に
対してＳｌ　　＝０．５となり、これに伴いＳ、の波長
依存性により１゜３μｍ帯の光に対してＳ、≠０．５と
なる。このように、それぞれの波長について出射光強度
を実測しながら融着・延伸条件を定めることによって、
１．３μｍ帯及び１．５５μｍ帯の光に対して全体の分
岐比が正確に０．５となるような広帯域３ｄＢ光ファイ
バカプラが提供される。

第４図は第一及び第二の光ファイバカプラにおける分岐
比の波長依存性（それぞれＡ、Ｂで表される。）並びに
全体における分岐比の波長依存性（Ｃで表される。）を
示すグラフである。それぞれ単独の光フアイバカプラと
しては分岐比が波長に大きく依存するものであるが、こ
れらを直列に接続することにより、分岐比の波長依存性
が小さくなっていることが明らかである。この実施例で
は、１．３μｍ帯及び１．５５μｍ帯の光についての分
岐比を正確に０．５に設定したときに、ｌ。

２５〜１．６０μｍの波長範囲において分岐比の変動幅
は上下に約５％であった。このように、般の３ｄＢ光フ
ァイバカプラと比較して十分な広帯域性が確保さ、れる
。

発明の詳細な説明したように、本発明によれば、広い波長範囲で分
岐比が３ｄＢに安定した広帯域３ｄＢ光ファイバカプラ
を製造するに際して、製造作業性を改善することができ
、また、分岐比を正確に設定することが可能になるとい
う効果を奏する。

第５図は広帯域３ｄＢ光ファイバカプラの構成及び動作
説明図、第６図は従来の製造方法の説明図である。

２．１１．１２・・・光ファイバ、２０・・・第一のフィルタ、２１・・・第一の受光器、２２・・・第二のフィルタ、２３・・・第二の受光器。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、第２図は本発明の製造方法を実施するのに適した広帯域
３ｄＢ光ファイバカプラの製造装置の構成図、第３図はＳｌ　　をパラメータとして変化させたときの
Ｓと３２　の関係を示すグラフ、

Claims

【特許請求の範囲】第一の波長の光に対する分岐比が０．５である第一の光
ファイバカプラと第二の波長の光に対する分岐比が０．
５である第二の光ファイバカプラとを直列接続してなる
広帯域３ｄＢ光ファイバカプラの製造方法において、二本の光ファイバ（１、２）を並設し、該二本の光ファイバ（１、２）のうちの一方の光ファイ
バ（１）の一端（１ａ）から第一の波長の光を入射して
、他端（１ｂ）から第一の波長の光を透過し第二の波長
の光を透過しない第一のフィルタ（３）を介して出射し
た光の強度を第一の受光器（４）により検出し、上記二本の光ファイバ（１、２）のうちの他方の光ファ
イバ（２）の一端（２ａ）から第二の波長の光を入射し
て、他端（２ｂ）から第二の波長の光を透過し第一の波
長の光を透過しない第二のフィルタ（５）を介して出射
した光の強度を第二の受光器（６）により検出し、上記第一及び第二の受光器（４、６）により検出される
光強度が二分の一になるまで、上記並設された二本の光
ファイバ（１、２）をそれらの長手方向の二箇所で融着
・延伸するようにしたことを特徴とする広帯域３ｄＢ光
ファイバカプラの製造方法。