JPH0318804A - 光ファイバカプラの製造方法 - 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、融着延伸形の単一モード光ファイバカブラの
製造方法に係わり、特に結合度波長依存性を低減した光
ファイバカプラの製造方法を容易ならしめるものである
。

「従来の技術」 第９図は、従来の単一モード光ファイバカプラの一例を
示す図であって、図中符号ｌは光ファイバカプラである
。この光ファイバカプラは、２本の光ファイバ２の一部
に、各々の先ファイバ２を融着、延伸して融着延伸部３
を形成して構成されている。この光ファイバカプラ１は
、２本の光ファイバ２の各端部であるＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄの
４つノホートのうち、例えばボートＡに光信号を入射す
ることによってボートＣとボートＤに分岐し或いはポー
ト八とボートＢに各々光信号を入射することによってボ
ートＣから合流光を取り出すことに使用される。

ところで、このような光ファイバカブラでは、異なる波
長成分に対して分岐や合流を行うものもある。更にこの
ような光ファイバカブラのうちで、単一モード光ファイ
バカプラであっても、その分岐比（ここでいう分岐比と
は、ボートＡに入射した光のボートＣとボートＤにおけ
る光パワーの比をもって定義する。）が広い波長範囲に
おいて平坦な特性を示すものが知られている。このよう
な光ファイバカブラは一般に広波長域型光ファイバカプ
ラ（以下、ＷＩＣカブラという）と呼ばれている。

そして従来、上記ＷＩＣカブラを製造する方法の１つと
して、一方の光ファイバに予備延伸を施す予備延伸法（
Ｐ　ｒｅ　ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ）と呼ばれる方法があ
る。この方法では、第１Ｏ図ないし第１２図に示すよう
に２本の光ファイバ２の一方のみを予め延伸して径を細
くして予備延伸部４を形成しておき、この後、双方を加
熱融着して融着部分５を形成し、更に延伸して融着延伸
部を形成してＷＩＣカプラを作製ずろ。

このように一方の先ファイバ２の径を細くする理由は、
結合させる２本の光ファイバ２のコアを伝搬するモード
の間に伝搬定数の差を設けておくと、ファイバ間の結合
度の波長特性が平坦になるためである。これに対し、予
備延伸を行わずに２本の光ファイバ２を融着、延伸して
作製された光ファイバカプラは、第１３図に示すように
波長により結合度が周期的に変化する。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、従来のＷＩＣカブラの製造方法には次の
問題があった。第１２図に示すように、一方の光ファイ
バ２を予備延伸した後では、予備延伸部４の径が予備延
伸しない部分よりも細るため、予備延伸しない他方の光
ファイバ２と平行に添わせると、どうしても各ファイバ
間に隙間を生じ易い。この隙間が生じた状態で２本の光
ファイバ２を加熱しても、互いに融着させることが出来
ない。そこで、各ファイバを融着させるためには、予備
延伸後のファイバを治具を用いて挾みながら融着ずろこ
とが行なわれるが、この結果、完成した光フアイバカブ
ラでは、この図に示すように、融着部５の両端でファイ
バに曲がりが発生し、この曲がり部６から光の損失が起
こり、光フアイバカブラの性（１セ低下を招いてしまう
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、低損失の
ＷＩＣカブラを容易に製造することのできる製造方法の
提供を［１的としている。

１課題を解決するための手段」 上記課題を解決するための手段として、本発明は、２本
の光ファイバを並列し、一部を融着せしめ、次いで延伸
して融着延伸部を形成する光フアイバカブラの製造方法
において、一方の先ファイバの一部に、他部よりも外径
の大きい太径部分を形成し、次いでこの光ファイバと太
径化しない他方の光ファイバとを並列させて一方の光フ
ァイバの太径部分と他方の光ファイバの一部とを接触さ
せ、次いで該接触部分を加熱して融着させ、次いで延伸
して融着延伸部を形成することを特徴とする光フアイバ
カブラの製造方法である。

またＬ記太径部分は、請求項２に記載した４Ｊ−うに、
一方の光ファイバの一部を加熱するとともに、該加熱部
分に該ファイバの軸方向に圧縮力を作用させて太径部分
を形成するのが望ましい。

また上記太径部分は、請求項３に記載したように一方の
光ファイバにガラスチューブを被せ、このガラスチュー
ブを一方の光ファイバに溶融一体化させて形成すること
もできる。

以下、図面を参照して本発明方法を詳細に説明する。

第１図ないし第５図は本発明方法の一例を説明するため
の図である。この例では、まず、２本の光ファイバ２　
ａ、　２　ｂを用意しく第１図）、一方の光ファイバ２
ａの一部に太径部分７を形成する（第２図）。

この太径部分７を形成する方法としては、光ファイバを
加熱するとともに、加熱部分にファイバ軸方向に沿って
圧縮力を作用させて太径部分７を形成する方法が用いら
れる。第６図は、この太径部分７の形成に好適な装置の
例を示す図である。この装置では、先ファイバ２の２箇
所を挾持治具８で挾み、各挾持治具８間の光ファイバ２
を酸水素バーナ９などの熱源で加熱して溶融温度付近ま
で加熱した後に、一方の挾持治具８を他方の挾持治具８
に接近させる方向に移動させて加熱部分の光ファイバ２
を太径化して太径部分７を形成する。

なお、上記太径化は、熱源を光ファイバ２の軸方向に沿
って移動させながら光ファイバ２に圧縮力を作用させ、
太径部分７を一方の側から徐々に形成していくのが望ま
しい。また加熱及び太径化の際に光ファイバ２を回転さ
せても良い。

通常光ファイバは、加熱した部分に軸方向の圧縮力を作
用させると、その部分が座屈を起こし易く、ファイバ軸
が曲がる可能性が高いという問題があったが、上記装置
を用いて先ファイバ２の太径化を行うことによって、光
ファイバの座屈を防止しながら光ファイバ２の一部に太
径部分７を形成することができる。

次に、太径部分７を形成した一方の光ファイバ２ａと、
太径化しない他の光ファイバ２ｂとを並列させる（第３
図）。これらの光ファイバ２　ａ、　２　ｂを並列させ
ることによって、一方の先ファイバ２ａの太径部分７が
他方の光ファイバ２ｂの一部に接触するので、双方の光
ファイバ２　ａ、　２　ｂを屈曲させずに接触させるこ
とができる。なお、各光ファイバ２　ａ、　２　ｂの一
部を接触させた状態で並列させるためには、２本の光フ
ァイバを挟持する挾持冶具を用い、接触部分の両側の２
箇所で２本の光ファイバ２　ａ、　２　ｂを挾持してお
くことが望ましい。

次に、太径部分７と他方の光ファイバ２ｂの一部との接
触部分を酸水素バーナなどの熱源で加熱して、この接触
部分を融着させる（第４図）。

続いて、上記２つの挾持治具をファイバ軸方向に沿って
、各々が離間する方向に移動させ、これによって上記融
着部分を延伸する。この延伸操作によって太径部分７と
太径化していない他方の光ファイバ２ｂの一部とが融着
、延伸された融着延伸部ＩＯが形成され、第５図に示す
ＷＩＣカブラ１１が作製される。

このように作製されたＷＩＣカブラ１１は、結合させる
２本の光ファイバのうちの一方の光ファイバ２ａに太径
部分７を形成し、結合させる部分の双方のファイバ径に
差を設けることによって、双方の光ファイバ２　ａ、　
２　ｂのコアを伝搬するモード間に伝搬定数の差を生じ
さＵ゛、ファイバ間の結合度の波長特性を平坦化させる
ことができろ。従って、このＷＩＣカブラ１１におけろ
ファイバ間の結合度の波長特性は、第８図に示すように
平坦なものとなる。

この例によるＷＩＣカブラＩＩの製造方法は、一方の光
ファイバ２ａの一部に太径部分７を形成し、次いでこの
光ファイバ２ａと太径化しない他方の光ファイバ２ｂと
を並列せしめて一方の光ファイバの太径部分７と他方の
光ファイバ２ｂの一部とを接触させることにより、双方
の光ファイバ２ａ。

２ｂを屈曲させることなく接触させることができるので
、低損失のＷＩＣカブラＩＩを容易に製造することかで
きる。

第７図は、本発明方法の他の例を説明するための図であ
る。この例による製造方法では、２本の光ファイバ２ａ
、２ｂを用意し、一方の光ファイバ２ａに石英ガラス製
のガラスチューブ１２を被せ、このガラスチューブＩ２
の被覆部分を上記太径部分７とする。このガラスチュー
ブ１２は、光ファイバ２ａ、２ｂのクラッド部分の屈折
率と同一の屈折率を有する材料を用いることが望ましい
。

一方の光ファイバ２ａにガラスチューブ１２を被せた後
、先の例と同様に一方の光ファイバ２ａとガラスチュー
ブ１２を被せない他方の光ファイバ２ｂとを並°列し、
ガラスチューブ１２と他方の光ファイバ２ｂの一部とを
接触させ、次いでこの接触部分を加熱融着し、更に延伸
を行うことによって、先の例と同等構成のＷＩＣカプラ
１１が製造される。

上記ガラスチューブ１２は、一方の光ファイバ２ａに被
せた後に加熱して、一方の光ファイバ２ａとガラスチュ
ーブ１２とを溶融一体化させても良く、また上記一体化
を行わず、２本の光ファイバ２　ａ、　２　ｂを融着さ
せる際、融着と同時に一体化させることもできる。

この例による製造方法では、光フフイバ２ａ、　２ｂに
ガラスチューブ１２を被せて太径部分７を形成すること
によって、先の製造方法に比べ、一方の光ファイバ２ａ
の一部に太径部分７を形成する操作を容易化Ｖることか
できる。

「実施例　！」 外径１２５μｍ、コア径９．５μｓ、比屈折率差０．３
２％、カットオフ波長１．２５μｍ１　ファイバ被覆が
紫外線硬化型アクリレート果樹１］！（外径２５０μｍ
）の光ファイバを用いてＷＩＣカブラの製造を実施した
。

約４０ｍｍの長さにわたって２本のファイバの被覆を除
去した後、一方の光ファイバを第６図に示す装置を用い
て太径化した。これによって光ファイバの一部に外径１
３５μｍの太径部分が形成された。

この太径化した一方の光ファイバと、太径化しない他方
の光ファイバとを並設し、接触部分の両側を挾持治具に
て挾持し、接触部分を酸水素バーナで加熱して融着させ
、更に約１５ＩＩＩＩ１１の長さにわたって延伸した。

得られたＷＩＣカプラの結合度の波長特性は、第８図の
ようになった。また融着延伸部の形状は、第１２図に示
すような異常な曲がりを生じることもなく、カブラとし
ての挿入損失も非常に低いものであった。典型的な値と
しては、挿入損失０．２ｄＢのＷＩＣカブラの製造は極
く容易となった。

（実施例２） 実施例１において使用したものと同じ一部ファイバを用
い、片側半分の被覆を除去した一方の先ファイバに、石
英ガラス製のチューブ（内径１６０ｍｍ、外径１７５ｍ
５、長さ２０ｍｌ１１）を、被覆除去側から挿入し、フ
ァイバ中央部に被せ、このチューブ部分を酸水素バーナ
で加熱してチューブをファイバに密着−体化した。この
ようにして形成した太径部分の外径は１４２μｍであっ
た。次に、この光ファイバと、太径部分を形成しない光
ファイバとを並列し、先の実施例１と同様の条件で融着
および延伸を行ってＷＩＣカプラを得た。なお、一方の
光ファイバの被覆除去部分は、樹脂お上び熱収縮チュー
ブで補強した。得られたＷＩＣカブラの波長特性は、第
８図のようになった。また挿入損失は０．２ｄＢ程度で
あった。

「発明の効果」 この発明による光ファイバカプラの製造方法は、一方の
光ファイバの一部に太径部分を形成し、次いでこの光フ
ァイバと太径化しない他方の光ファイバとを並列させて
一方の光ファイバの太径部分と他方の光ファイバの一部
とを接触させることにより、双方の光ファイバを屈曲さ
せることなく接触させることができるので、低損失のＷ
ＩＣカブラを容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は、本発明による製造方法の一例を
示す図であって、ＷｉＣカブラの製造工程を工程順に示
す側面図、第６図は光ファイバの太径化に好適な装置の
例を示す側面図、第７図は本発明による製造方法の他の
例を説明するための側面図、第８図は本発明方法によっ
て製造されるＷＩＣカブラの広波長域特性を示すグラフ
、第９図は、従来の光ファイバカプラの例を示す図、第
１０図および第１１図は従来のＷＩＧカプラの製造方法
を説明するための側面図、第１２図は従来のＷＩＣカプ
ラ製造時の曲がり発生を説明するだめの側面図、第１３
図は広波長域特性を有さない光ファイバカプラの波長特
性を示すグラフである。 ２．２ａ、２ｂ・・・光ファイバ、７・・・太径部分、
１０・・・融着延伸部、１１・・・ＷＩＣカブラ、１２
・・・ガラスチューブ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）２本の光ファイバを並列し、一部を融着せしめ、
   次いで延伸して融着延伸部を形成する光ファイバカプラ
   の製造方法において、 一方の光ファイバの一部に、他部よりも外径の大きい太
   径部分を形成し、次いでこの光ファイバと太径化しない
   他方の光ファイバとを並列させて一方の光ファイバの太
   径部分と他方の光ファイバの一部とを接触させ、次いで
   該接触部分を加熱して融着させ、次いで延伸して融着延
   伸部を形成することを特徴とする光ファイバカプラの製
   造方法。
2. （２）請求項１記載の光ファイバカプラの製造方法にお
   いて、一方の光ファイバの一部を加熱するとともに、該
   加熱部分に該ファイバの軸方向に圧縮力を作用させて太
   径部分を形成することを特徴とする光ファイバカプラの
   製造方法。
3. （３）請求項１記載の光ファイバカプラの製造方法にお
   いて、一方の光ファイバにガラスチューブを被せ、この
   ガラスチューブを一方の光ファイバに溶融一体化させて
   太径部分を形成することを特徴とする光ファイバカプラ
   の製造方法。