JPH02166409A - 光ファイバカプラとその製造方法 - 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、−本の光ファイバに入射した光信号を他の
光ファイバのポートに分岐したり、２本の光ファイバに
入射した光信号を結合させる際に使用される光ファイバ
カプラに関するものである。

「従来の技術」 従来、光信号を結合または分岐する際などに使用される
光ファイバカプラの製造方法としては、複数本の光ファ
イバを並列して一部を加熱融着し、更に延伸して融着延
伸部を形成して光ファイバカプラを作製する方法（以下
、融着延伸法という）や、一部の側面をコア近傍まで研
摩して研摩面を形成してなる２本の光ファイバを、各々
の研摩面を接触させた状態で固定して光ファイバカプラ
を作製する方法（以下、研摩法という）などが知られて
いる。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、光ファイバとして偏波保持光ファイバを
用い、従来法により光ファイバカプラを作製する場合に
は、次のような問題があった。

融着延伸法では、各光ファイバの各々の偏波軸を揃える
ことが難しいために、゛偏波保持特性（クロストーク特
性）が劣化し易く、特に延伸されて呻くなった融着延伸
部では、応力付与部の影響が強く表れることによって過
剰損失が大きくなってしまう問題があった。

また、研摩法においては、２本の光ファイバを固定する
に際し、各研摩面間にマツチングオイルを注入させるが
、マツチングオイルを注入することにより光ファイバカ
プラの温度に対する光結合特性の依存性が大きくなって
しまう問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、光ファイ
バとして偏波保持光ファイバを用いた場合でも、偏波保
持特性に優れ、低損失で、光結合特性の温度依存性が小
さな高性能の光ファイバカプラの提供を目的と、してい
る。

「課題を解決するための手段」 上記目的達成の手段として、請求項１記載の発明は、一
部の側面をコア近傍まで研摩した光ファイバの研摩面と
、平型の光ファイバの一部とを融着せしめて融着部を形
成して光ファイバカプラを構成したものである。

また、上記構成の光ファイバカプラの製造方法上しては
、請求項２記載の発明のように、溝付基体の溝内に光フ
ァイバを埋設固定し、続いて該溝付基体の溝側の面を研
摩して、光ファイバの一部の側面をコア近傍まで研摩し
て研摩面を形成し、該光ファイバの研摩面に、平型の光
ファイバの平面の一部を添設し、次いで接触部分を加熱
融着さける方法が好適である。

「作用」 一部の側面をコア近傍間で研摩した光ファイバの研摩面
と、平型の光ファイバの一部とを融着せしめて融着部を
形成するので、光ファイバとして偏波保持光ファイバを
用いる場合に偏波軸の袖ずれが生じ難くなる。また、各
光ファイバを融着せしめて光ファイバカプラを構成する
ので、マツチングオイルが不要となり、温度変化に対す
る光結合特性の変化が少なくなる。

「実施例Ｊ 第１図および第２図は、請求項１記載の発明の一実施例
を示す図であって、符号監は光ファイバカプラである。

この光ファイバカプラｌは、溝付基２０体２の溝・３内
に固定され、一部の側面がコア４ａの近傍まで研摩され
た第１の光ファイバ５の研摩面６に、平型の第２の光フ
ァイバ７の一部を融着させて融着部８を形成して構成さ
れている。

上記第１の光ファイバ５は、中心部のコア４ａとその両
側部に配された２つの応力付与部９とそれらを囲むクラ
ッドＩＯとからなる偏波保持光ファイバが使用されてい
る。また、上記第２の光ファイバ７は、コア４ｂと２つ
の応力付与部９とクラッド１０を有する平型の偏波保持
光ファイバであって、２つの応力付与部９を結ぶ線と平
行な２．つの平面を有するテープ状に形成されてなる乙
のである。

上記融着部８は、第１の光ファイバ５の研摩面６に、第
２の光ファイバ７が添設され、かつ各光ファイバ５．７
が加熱融着されて構成されており、この融着部８では各
々の光ファイバ５．７のコア４ａ、４ｂが接近し、各々
の光ファイバ５．７間の光結合が可能な状態になってい
る。すなわち、この、融着部８では、一方の光フアイバ
内を伝搬する光信号を他方の光ファイバに分岐する入射
光の分岐あるいは複数のボートから入射された光の結合
が行なわれるようになっている。

この例による光ファイバカプラ１は、光の結合が起こる
各々のコア４ａ、４ｂ間に、屈折率の低い応力付与部９
が存・在しないため、過剰損失を小さく押さえることが
できる。また溝付基体２に固定した状態で研摩を施し、
研摩面６に平型の第２の光ファイバ７を加熱融着して融
着部８を形成したことにより、各々の光ファイバ５．７
の偏波軸方向を容易に揃えることができるため、クロス
トーク特性を良好に保つことが容易である。

また、融着により２本の光ファイバ５，７を固定してい
るため、温度に対する特性の依存性を小さくすることが
できる。

次に、請求項２記載の発明による製造方法を、先の実施
例による光ファイバカプラｌの作製に適用させた場合を
例にして説明する。上記光ファイバカプラｌを作製する
には、まず、第３図に示すように、溝付基体２の溝３内
に、断面円形の偏波保持光ファイバである第１の光ファ
イバ５を入れ、、匹、に溝３内に接着剤を注入、固化さ
せて溝付基体２に第１の光ファイバ５を埋設固定する。

この溝付基体２の材料としては、溝３内に埋設固定した
第１の光ファイバ５の偏波軸の位置合わ仕を行う関係上
、石英などの透明材料が好適に使用される。

また溝付基体２の溝３は、中央部が浅く、両端部が深く
なるように所定の曲率をもって形成されている。溝付基
体２に埋設固定される第１の光ファイバ５は、その偏波
軸方向を正確に揃えておく必要があり、この例では第１
の先ファイバの２つの応力付与部９が研摩面６と平行に
なるように位置調整を行う。この位置調整は、溝３内に
第１の光ファイバ５を入れ、溝付基体２に光を照射して
溝３内の光ファイバ５を顕微鏡を用いて観察し、屈折率
が低いために黒く見える応力付与部９および白く輝いて
見えるコア４ａを目印とし、光ファイバ５の偏波軸方向
を調整することにより容易に行うことができる。

次いで溝付基体２の溝側の面を研摩して、第４図および
第５図に示すように第１の先ファイバ５−＜０．、側面
の一部がコア４ａ近傍まで研摩された研摩面６を形成す
る。

次いで、溝付基体２の第１の光フアイバ５上に、第６図
に示すように、中心部のコア４ｂと２つの応力付与部９
とこれらを囲むクラッドとを備え、２つの応力付与部９
を結ぶ線と平行な２つの平面が形成されてテープ状をな
す平型の偏波保持光ファイバである第２の先ファイバ７
の一方の平面を載置し、更に第７図に示すように第１の
光ファイバ５の研摩面６と第２の光ファイバ７の接触部
分を、酸水素バーナ１１やＣＯ，レーザ等の熱源により
、双方の光ファイバ５．７を加熱融着させる。

以上の各操作によって第１図に示す光ファイバカプラか
作成される。

なお、先の例では、第８図に示すように、第１の先ファ
イバ５の２つの応力付与部９と第２の光ファイバ７の２
つの応力付与部９とが平行状態になるように配置したが
、各光ファイバ５．７の偏波軸の方向はこれに限定され
ることなく、例えば第９図に示すように、第１の光ファ
イバ５の２つ、Ω・応力付与部９を研摩面６に対して垂
直方向に並べて固定し、研摩面において一方の応力付与
部９を研摩除去するように研摩を施し、この研摩面６上
に第２の光ファイバ７を添設し、融着しても良い。

また、先の例では、各々の光ファイバ５．７として応力
付与部９を有する偏波保持光ファイバを用いたが、光フ
ァイバとしては偏波保持光ファイバに限定されることな
く、通常のシングルモードファイバやグレーテッドイン
デックス型ファイバ、大口径光ファイバ等の種々の光フ
ァイバを用いて光ファイバカプラを構成する場合におい
ても適用させることができる。第１θ図は、第１の光フ
ァイバに通常のシングルモード光ファイバ１２を用い、
第２の先ファイバとして平型シングルモード光ファイバ
１３を用い、先の例と同様に各々の光ファイバｌ　２，
１３の一部を融着させることによって光ファイバカプラ
を構成した例を示すものである。

「製造例」 Ｇ　ｅＯ、添加５ｉｎｓからなるコア（直径８μｍ）と
Ｂ　ｔ　Ｏ＝添加５ｉｆｔからなる２つの応力付与部（
直径３５μｍ）とをＳｉｎ、からなるクラッドで囲んで
なる外径１２５μｌの偏波保持光ファイバを、透明石英
製の溝付基体（５ｍｍＸ５ｓｍＸ１０ａ＋ａ、溝幅１３
０μｍ、溝深１５０〜３００μ讃）の溝内に入れ、接着
剤で固定し、次いで溝側の面を研摩機で研摩して、第４
図に示すように溝付基体に固定された偏波保持光ファイ
バに研摩面を形成した。次いで、Ｇ　ｅｏ　、添加Ｓｉ
ｎ。

からなるコア（直径８μｍ）とＢ、０．添゛加５ｉｄｅ
からなる２つの応力付与部（直径３５μｍ）とをＳｉｎ
。

からなるクラッドで囲み、２つの応力付与部を結ぶ方向
と平行な２つ９平面を有し、第８図図中符号Ｘの外径が
１２５μ麿、符号Ｙの外径が６５μ−の平型光ファイバ
を載置し、各々の光ファイバの接触した部分を酸水素バ
ーナで加熱し、各々の光ファイバが離れない状態ζこ融
着して、第１図に示すものと同等構成の光ファイバカプ
ラを作成した。

得られたカプラの過剰損失を測定した結果、０゜１５ｄ
Ｂと非常に良好であった。また、−２０〜−８，、：０
℃におけるカブラの光結合特性の変化を測定した結果、
結合比の変動幅が０．３４％（結合比として４９．８５
〜５０．１９）という温度に対する結合比の変化の小さ
いカプラを得た。

「発明の効果」 本発明は、上述のように構成したことにより、次のよう
な効果を奏する。

本発明の光ファイバカプラは、溝付基体に第１の光ファ
イバを固定した・状態で研摩を施し、研摩面にテープ状
の第２の光ファイバを加熱融着して融着部を形成するこ
とにより、光ファイバとして偏波保持光ファイバを用い
る場合に各々の光ファイバの偏波軸方向を容易に揃える
ことができるため、クロストーク特性を良好に保つこと
ができる。

また、融着により２本の光ファイバを固定するので、各
々の光ファイバの接触部分にマツチングオイルを用いる
場合と比べ、温度に対する特性の依存性を小さくするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、請求項１記載の発明の一実施例
を示す図であって、第１図は光ファイバカプラの側面図
、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３図ないし第８
図は請求項２記載の発明の詳細な説明するための図であ
って、第３図は溝付基体の溝内に第！の光ファイバを入
れた状態を示す斜視図、第４図は第１の光ファイバに研
摩面を形成した状態を示す図、第５図は第４図Ｂ−Ｂ線
断面図、第６図は第２の光ファイバを示す斜視図、第７
図は融着時の状態を示す斜視図、第８図は第７図のＣ−
Ｃ線断面図、第９図および第１０図は本発明の他の実施
例を示す光ファイバカプラの断面図である。 ｌ・・・光ファイバカプラ、２・・・溝付基体、３・・
・溝、４ａ、４ｂ・・・コア、５・・・第１の光ファイ
バ、６・・・研摩面、７・・・第２の光ファイバ、８・
・・融着部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一部の側面をコア近傍まで研摩した光ファイバの
   研摩面と、平型の光ファイバの一部とを融着せしめて融
   着部を形成してなることを特徴とする光ファイバカプラ
   。
2. （２）溝付基体の溝内に光ファイバを埋設固定し、続い
   て該溝付基体の溝側の面を研摩して、光ファイバの一部
   の側面をコア近傍まで研摩して研摩面を形成し、該光フ
   ァイバの研摩面に、平型の光ファイバの一部を添設し、
   次いで接触部分を加熱融着させることを特徴とする光フ
   ァイバカプラの製造方法。