JPH03100604A - 融着された光ファイバカップラおよびその製造方法 - Google Patents
融着された光ファイバカップラおよびその製造方法Info
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- JPH03100604A JPH03100604A JP2239780A JP23978090A JPH03100604A JP H03100604 A JPH03100604 A JP H03100604A JP 2239780 A JP2239780 A JP 2239780A JP 23978090 A JP23978090 A JP 23978090A JP H03100604 A JPH03100604 A JP H03100604A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
- G02B6/29331—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by evanescent wave coupling
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-
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- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
- G02B6/2821—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals
- G02B6/2835—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals formed or shaped by thermal treatment, e.g. couplers
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- G02B6/2821—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals
- G02B6/2843—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals the couplers having polarisation maintaining or holding properties
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。
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、熱で融着され、結果的に融着された領域が軸
方向に引張られる２つ以上の入力ファイバおよび２つ以
゛上の出力ファイバを有し、２つの平行な非複屈折性整
合クラッド単一モードファイバから結合領域に形成され
た偏光選択性光ファイバカップラを製造する方法に関す
る。このようなカップラは光通信システムにおいて使用
される。
方向に引張られる２つ以上の入力ファイバおよび２つ以
゛上の出力ファイバを有し、２つの平行な非複屈折性整
合クラッド単一モードファイバから結合領域に形成され
た偏光選択性光ファイバカップラを製造する方法に関す
る。このようなカップラは光通信システムにおいて使用
される。
［従来技術］
Ｍ、Ｓ、 Ｙａｔａｋ１氏、Ｄ、 Ｎ、 ｐａｙｎｅ
氏およびＭ、 Ｐ、Ｖａｒｎｈｍｍ氏らによる文献（
“Ａｌｌ−ＦｉｂｅｒＰｏｌａｒｉｓｉｎｇ Ｂｅａｓ
ｓｐｌｉｔｔｅｒ 、 ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ８ＬＥ
ＴＴＥＲ８、１９８５年３月１４日、 Ｖｏｌ、２１
、 Ｎｏ、８ 、 ２４９乃至２５１頁）において
、整合クラッドを備えた非複屈折性単一モードファイバ
から製造された偏光選択性光ファイバカップラが説明さ
れている。このような単一モードファイバと融着された
ファイバカップラは偏光感応特性を得るために非常に長
く、はぼＬｏＣｍ乃至３０ｃｍに引伸ばされなければな
らないことが認められた。処理において、ファイバは非
常に細くなるため非常に敏感になり取扱い難くなる。さ
らに、この長さにおいて多数の結合が発生するためこの
ような融着ファイバカップラは高度に波長選択性であり
、レーザが選択され、波長に関してかなり安定されなけ
ればならないため、特定の波長に対する製造を一層困難
にする。
氏およびＭ、 Ｐ、Ｖａｒｎｈｍｍ氏らによる文献（
“Ａｌｌ−ＦｉｂｅｒＰｏｌａｒｉｓｉｎｇ Ｂｅａｓ
ｓｐｌｉｔｔｅｒ 、 ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ８ＬＥ
ＴＴＥＲ８、１９８５年３月１４日、 Ｖｏｌ、２１
、 Ｎｏ、８ 、 ２４９乃至２５１頁）において
、整合クラッドを備えた非複屈折性単一モードファイバ
から製造された偏光選択性光ファイバカップラが説明さ
れている。このような単一モードファイバと融着された
ファイバカップラは偏光感応特性を得るために非常に長
く、はぼＬｏＣｍ乃至３０ｃｍに引伸ばされなければな
らないことが認められた。処理において、ファイバは非
常に細くなるため非常に敏感になり取扱い難くなる。さ
らに、この長さにおいて多数の結合が発生するためこの
ような融着ファイバカップラは高度に波長選択性であり
、レーザが選択され、波長に関してかなり安定されなけ
ればならないため、特定の波長に対する製造を一層困難
にする。
［発明の解決すべき課題］
１、ＹｏｋｏｈａＩＩｌａ氏、Ｋ、Ｏｋｍｍｏｔｏ氏お
よびＪ、Ｎｏｄａ氏らによる文献（“”Ｐｌｂｅｒ−Ｏ
ｐｔｉｃ Ｐｏｌａｒｌｓｌｎｇ Ｂ（３ａｌｌＳｐＨ
ｔｔｅｒ Ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ Ｂｉｒｅｒｌｎｇｌｎ
ｇｅｎｔ −ＦｉｂｅｒＣｏｕｐｌｅｒ 、 ＥＬＥ
ＣＴＲＯＮＩＣ８ＬＥＴＴＥＲ８、１９８５年３月９日
、 Ｖｏｌ、２１ 、 Ｎｏ、１０．４１５乃至４１６
頁ｍ）において、偏光維持ファイバを使用して著しく短
い長さの偏光選択性融着ファイバカップラを製造できる
ことが明らかにされている。しかしながら、これに関し
ては一致した屈折率を持つ加圧部分（ＳＡＰ）を備えて
いるような標準的でない特別なタイプのファイバだけが
使用できるが、これは非常に入手し難くかなり高価であ
る。
よびＪ、Ｎｏｄａ氏らによる文献（“”Ｐｌｂｅｒ−Ｏ
ｐｔｉｃ Ｐｏｌａｒｌｓｌｎｇ Ｂ（３ａｌｌＳｐＨ
ｔｔｅｒ Ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ Ｂｉｒｅｒｌｎｇｌｎ
ｇｅｎｔ −ＦｉｂｅｒＣｏｕｐｌｅｒ 、 ＥＬＥ
ＣＴＲＯＮＩＣ８ＬＥＴＴＥＲ８、１９８５年３月９日
、 Ｖｏｌ、２１ 、 Ｎｏ、１０．４１５乃至４１６
頁ｍ）において、偏光維持ファイバを使用して著しく短
い長さの偏光選択性融着ファイバカップラを製造できる
ことが明らかにされている。しかしながら、これに関し
ては一致した屈折率を持つ加圧部分（ＳＡＰ）を備えて
いるような標準的でない特別なタイプのファイバだけが
使用できるが、これは非常に入手し難くかなり高価であ
る。
本発明の目的は、長さの短い偏光選択性融着光ファイバ
カップラを製造する方法を提供し、整合クラッドを備え
た非複屈折性単一モードファイバからなり、それによっ
て既知の融着ファイバカップラより簡単で安価に製造さ
れる融着ファイバカップラを生産することである。
カップラを製造する方法を提供し、整合クラッドを備え
た非複屈折性単一モードファイバからなり、それによっ
て既知の融着ファイバカップラより簡単で安価に製造さ
れる融着ファイバカップラを生産することである。
［課題解決のための手段］
この目的は、ファイバを融着する前に選択された波長の
直線偏光された光が入力ファイバの１つに供給され、２
つの出力ファイバの端部で検出され、それに続いてファ
イバが融着され、カップラは２つのファイバ間の結合が
安定するまで引張られ、その後熱源がオフに切替えられ
る光ファイバカップラの製造力によって達成される。融
着されたファイバカップラの有効な処理ステップおよび
実施例は他の請求項に示されている。
直線偏光された光が入力ファイバの１つに供給され、２
つの出力ファイバの端部で検出され、それに続いてファ
イバが融着され、カップラは２つのファイバ間の結合が
安定するまで引張られ、その後熱源がオフに切替えられ
る光ファイバカップラの製造力によって達成される。融
着されたファイバカップラの有効な処理ステップおよび
実施例は他の請求項に示されている。
発見された解決方法は、特にカップラの融着領域の長さ
が短いという利点を有する。したがって、それは容易に
処理されることができ、ハウジングに埋込まれて保護が
与えられる前でも比較的損傷に強い。さらに、製造は簡
単であり結果的に時間および出費を節約する。付加的な
利点は以降説明される。
が短いという利点を有する。したがって、それは容易に
処理されることができ、ハウジングに埋込まれて保護が
与えられる前でも比較的損傷に強い。さらに、製造は簡
単であり結果的に時間および出費を節約する。付加的な
利点は以降説明される。
図面に示された実施例を使用して本発明を詳細に説明す
る。
る。
［実施例］
第１図において、簡単にするために以降“カップラ”と
呼ぶ製造されるべき融着ファイバカップラ１の入力ファ
イバは参照符号２で示されている。
呼ぶ製造されるべき融着ファイバカップラ１の入力ファ
イバは参照符号２で示されている。
それらは、端部がそれぞれ整合クラッドタイプの通常の
非複屈折性単一モードファイバの一端にスプライスする
ことによって接続されている偏光維持単一モードファイ
バである。スプライスは、ファイバ端部の融着溶接によ
り既知の方法で製造された接続部であることが好ましい
。非複屈折性単一モードファイバは出力ファイバ３を形
成し、それはまた接続ファイバである。スプライス４が
形成された後、ファイバ対は偏光維持単一モードファイ
バ（入力ファイバ２）の光軸がカップラ軸に平行および
垂直に位置するように引出しく引張）装置に固定され、
また非複屈折性単一モードファイバ（出力ファイバ３）
はスプライス４から比較的短い距離の領域で互いに平行
に位置し、ファイバの断面は変化されない。
非複屈折性単一モードファイバの一端にスプライスする
ことによって接続されている偏光維持単一モードファイ
バである。スプライスは、ファイバ端部の融着溶接によ
り既知の方法で製造された接続部であることが好ましい
。非複屈折性単一モードファイバは出力ファイバ３を形
成し、それはまた接続ファイバである。スプライス４が
形成された後、ファイバ対は偏光維持単一モードファイ
バ（入力ファイバ２）の光軸がカップラ軸に平行および
垂直に位置するように引出しく引張）装置に固定され、
また非複屈折性単一モードファイバ（出力ファイバ３）
はスプライス４から比較的短い距離の領域で互いに平行
に位置し、ファイバの断面は変化されない。
次に、光が入力ファイバ２の一方に供給され、両方の出
力ファイバ３の端部で検出される。非複屈折性単一モー
ドファイバは接触点５で融着され（第２図）、カップラ
１は同時に軸方向に引張られ、双円錐形にファイバを先
細にする。したがって、光の結合は引出し長が短くても
発生する。偏光方向の高度の分離を得るために、１，０
■乃至１５１ＩＩｌ程度の短い長さが適切である。長さ
はほぼ１１ｍｍ乃至１３ｍ５が好ましい。したがって、
長さは（通常の）波長選択性融着カップラのように長く
ない利点がある。
力ファイバ３の端部で検出される。非複屈折性単一モー
ドファイバは接触点５で融着され（第２図）、カップラ
１は同時に軸方向に引張られ、双円錐形にファイバを先
細にする。したがって、光の結合は引出し長が短くても
発生する。偏光方向の高度の分離を得るために、１，０
■乃至１５１ＩＩｌ程度の短い長さが適切である。長さ
はほぼ１１ｍｍ乃至１３ｍ５が好ましい。したがって、
長さは（通常の）波長選択性融着カップラのように長く
ない利点がある。
第３図は、出力ファイバ３の融着部分によって構成され
、カップラの光学特性を決定する硬くされた融着領域６
を含む完成した引張られたカップラ１を示す。所望の特
性にしたがって、融着領域６は第４図ａ乃至ｄによる第
４図の入力ファイバの出力断面により形成される。
、カップラの光学特性を決定する硬くされた融着領域６
を含む完成した引張られたカップラ１を示す。所望の特
性にしたがって、融着領域６は第４図ａ乃至ｄによる第
４図の入力ファイバの出力断面により形成される。
第４図において、
第４図ａは小さい融着度を有し、非複屈折性単一モード
ファイバのクラッド領域が互いに直線的に融着されるだ
けであり、 第４図すは中位の融着度を有し、非複屈折性単一モード
ファイバ間のクラッド面の少し融合した構造を備え、 第４図Ｃは長円形の断面を有する高い融着度を有し、 第４図ｄは実質的に円形の断面を有する非常に高い融着
度を有する状態のものである。
ファイバのクラッド領域が互いに直線的に融着されるだ
けであり、 第４図すは中位の融着度を有し、非複屈折性単一モード
ファイバ間のクラッド面の少し融合した構造を備え、 第４図Ｃは長円形の断面を有する高い融着度を有し、 第４図ｄは実質的に円形の断面を有する非常に高い融着
度を有する状態のものである。
中位の融着度で製造されることが好ましいカップラ１（
第４図ｂ）は直線偏光された光（結合平面に垂直または
平行）に関して波長感応性融着光カップラの波長依存性
を明示したものである。
第４図ｂ）は直線偏光された光（結合平面に垂直または
平行）に関して波長感応性融着光カップラの波長依存性
を明示したものである。
１８０°の位相シフトが２つの偏光方向の波長依存性に
存在する。２つの偏光方向（結合平面に垂直および平行
）間における混信減衰は、比較的大きい有効波長範囲に
おいてほぼ１９ｄ Ｂ乃至２５ｄＢであり、−力出力フ
ァイバ（第３図）の偏光度は同様にして非常に高く、は
ぼ２５ｄＢ乃至３０ｄＢの損失値が得られる。したがっ
て、非複屈折性単一ファイバによるこのカップラ１は、
ドイツ特許ＤＥ−Ｏ８３７１６２４７，０号公報におい
て波長および偏光多重化による通信システムに対して提
案されているように２つのカップラの特性を組合せる。
存在する。２つの偏光方向（結合平面に垂直および平行
）間における混信減衰は、比較的大きい有効波長範囲に
おいてほぼ１９ｄ Ｂ乃至２５ｄＢであり、−力出力フ
ァイバ（第３図）の偏光度は同様にして非常に高く、は
ぼ２５ｄＢ乃至３０ｄＢの損失値が得られる。したがっ
て、非複屈折性単一ファイバによるこのカップラ１は、
ドイツ特許ＤＥ−Ｏ８３７１６２４７，０号公報におい
て波長および偏光多重化による通信システムに対して提
案されているように２つのカップラの特性を組合せる。
カップラ１に対する隣接したチャンネルの波長間の距離
はほぼ５０ｎｍである。全く同じ光量が両チャンネルに
存在する３−ｄ Ｂの点で、カップラ１は偏光選択性を
示さない。２５ｎｍ長いまたは短い波長により最大偏光
選択性が表れる。この現象は、偏光選択カップラ１を最
適にするように作用する。カップラ１が必要とされる場
合、例えば１５３０ｎ ｍの波長での使用に対して、１
５０５ｎ ｍの波長の直線偏光された光は入力ファイバ
２に供給される。融着処理は熱を（融着領域に）与える
ことにより行われる。融着処理期間中、入力光は引伸し
く融着領域の）中に別のファイバに結合されて再び戻り
、光は融着領域の長さが増加するにしたがって結合が減
少される。引伸ばし処理は、２つのチャンネル間の結合
部分が変動を止め、したがって同じ光量が両チャンネル
に存在するときに終了される。光および熱源はオフに切
替えられ、接続したファイバを有するカップラ１が引伸
し装置から取除かれ、保護ハウジング中に機械的に取付
けられる。融着領域６からスプライス４を含む各接続フ
ァイバへ至るファイバは、その位置に固定されるカップ
ラハウジング内に湾曲されずに設けられる。こ、のよう
にして、接続ファイバ（入力／出力ファイバ２，３）は
応力から保護される。
はほぼ５０ｎｍである。全く同じ光量が両チャンネルに
存在する３−ｄ Ｂの点で、カップラ１は偏光選択性を
示さない。２５ｎｍ長いまたは短い波長により最大偏光
選択性が表れる。この現象は、偏光選択カップラ１を最
適にするように作用する。カップラ１が必要とされる場
合、例えば１５３０ｎ ｍの波長での使用に対して、１
５０５ｎ ｍの波長の直線偏光された光は入力ファイバ
２に供給される。融着処理は熱を（融着領域に）与える
ことにより行われる。融着処理期間中、入力光は引伸し
く融着領域の）中に別のファイバに結合されて再び戻り
、光は融着領域の長さが増加するにしたがって結合が減
少される。引伸ばし処理は、２つのチャンネル間の結合
部分が変動を止め、したがって同じ光量が両チャンネル
に存在するときに終了される。光および熱源はオフに切
替えられ、接続したファイバを有するカップラ１が引伸
し装置から取除かれ、保護ハウジング中に機械的に取付
けられる。融着領域６からスプライス４を含む各接続フ
ァイバへ至るファイバは、その位置に固定されるカップ
ラハウジング内に湾曲されずに設けられる。こ、のよう
にして、接続ファイバ（入力／出力ファイバ２，３）は
応力から保護される。
このようにしてた製造された偏光選択性カップラー１は
非常に良好な特性を有する。その比較的短い長さに加え
て、０．５ｄＢより小さい非常に小さい挿入損失のため
にすぐれている。それは２つのレーザ（例えば水中増幅
器の予備レーザ）を結合するために使用されてもよい。
非常に良好な特性を有する。その比較的短い長さに加え
て、０．５ｄＢより小さい非常に小さい挿入損失のため
にすぐれている。それは２つのレーザ（例えば水中増幅
器の予備レーザ）を結合するために使用されてもよい。
この適用に関して、一方のレーザの偏光された光は結合
平面に平行に供給され、他方は垂直に供給される。この
場合、レーザ光の標準化された単一モードへの導入がカ
ップラ中で生じる。この発生を保証するために、レーザ
とカップラ１との間で偏光維持ファイバ（入力ファイバ
２）が使用される。そうでなければ、雑音（偏光雑音）
になり得る強度変動が生じる。互いに垂直な２つの偏光
成分に入来したレーザ光を分離することは、種々の偏光
を受けるためにカップラを使用することを可能にする。
平面に平行に供給され、他方は垂直に供給される。この
場合、レーザ光の標準化された単一モードへの導入がカ
ップラ中で生じる。この発生を保証するために、レーザ
とカップラ１との間で偏光維持ファイバ（入力ファイバ
２）が使用される。そうでなければ、雑音（偏光雑音）
になり得る強度変動が生じる。互いに垂直な２つの偏光
成分に入来したレーザ光を分離することは、種々の偏光
を受けるためにカップラを使用することを可能にする。
異なる波長および異なる偏光において、波長およｑ偏光
はカップラ１中で分離され、反対側の端部における高度
の減衰が保証される。
はカップラ１中で分離され、反対側の端部における高度
の減衰が保証される。
第１図は隣接して互いに平行な２つの偏光維持ファイバ
端部を示し、ファイバ端部はそれぞれ融着ファイバカッ
プラの製造前に２つの非複屈折性単一モードファイバの
一端にスプライスされている。 第２図は融着ファイバカップラの製造中の第１図のファ
イバを示す。 第３図は融着ファイバカップラの製造後の第２図のファ
イバを示す。 第４図ａ乃至第４図ｄは、種々のカップラの融着領域の
いくつかの断面構造を示す。
端部を示し、ファイバ端部はそれぞれ融着ファイバカッ
プラの製造前に２つの非複屈折性単一モードファイバの
一端にスプライスされている。 第２図は融着ファイバカップラの製造中の第１図のファ
イバを示す。 第３図は融着ファイバカップラの製造後の第２図のファ
イバを示す。 第４図ａ乃至第４図ｄは、種々のカップラの融着領域の
いくつかの断面構造を示す。
Claims (10)
- （１）熱で融着され、結果的に融着された領域が軸方向
に引張られる２つ以上の入力ファイバおよび２つ以上の
出力ファイバを有し、２つの平行な非複屈折性整合クラ
ッド単一モードファイバから結合領域に形成された偏光
選択性光ファイバカップラを製造する方法において、 ファイバを融着する前に選択された波長の直線偏光され
た光が入力ファイバの１つに供給され、２つの出力ファ
イバの端部で検出され、それに続いてファイバが融着さ
れ、カップラは２つのファイバ間の結合が安定するまで
引張られ、その後熱源がオフに切替えられることを特徴
とする光ファイバカップラの製造方法。 - （２）非複屈折性単一モードファイバの融着前に偏光維
持単一モードファイバが溶接によって各入力ファイバに
スプライスされることを特徴とする請求項１記載の方法
。 - （３）２つ以上の入力ファイバおよび２つ以上の出力フ
ァイバを有し、２つの平行な非複屈折性整合クラッド単
一モードファイバから結合領域に形成される請求項１記
載の方法で製造される融着された偏光選択性光ファイバ
カップラにおいて、融着されたファイバカップラの融着
領域の長さは、１０ｍｍ乃至１５ｍｍであることを特徴
とするカップラ。 - （４）融着領域から広がった各単一モードファイバの入
力端部はそれにスプライスされた偏光維持単一モードフ
ァイバを有し、前記偏光維持単一モードファイバの光軸
は互いに平行であり、結合平面に対して垂直であること
を特徴とする請求項３記載のカップラ。 - （５）融着領域から入力または出力ファイバに延在する
ファイバはカップラハウジング中に曲げられずに配置さ
れ、カップラハウジング中にスプライス部分と共に固定
されることを特徴とする請求項３記載のカップラ。 - （６）所定の波長範囲の光に対して偏光選択性であるこ
とを特徴とする請求項３記載のカップラ。 - （７）結合平面に平行または垂直な偏光方向の光に対し
て偏光選択性であることを特徴とする請求項３記載のカ
ップラ。 - （８）結合平面に平行な偏光方向の光および結合平面に
垂直な偏光方向の光に対してほぼ同じ波長依存性を有し
、２つの偏光方向の位相が１８０°異なっていることを
特徴とする請求項３記載のカップラ。 - （９）２つの異なる波長で偏光および波長選択性である
請求項３記載のカップラ。 - （１０）融着された領域において単一モードのファイバ
は小さい収縮を有するクラッド領域との中度の融着を示
す請求項３乃至９記載のカップラ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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