JPH03252617A - 光ファイバ型偏波分離器 - 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】 概　　　要 光ファイバ型偏波分離器に関し、 挿入損失が小さく且つ製造が容易な光ファイバ型偏波分
離器の提供を目的とし、 端面がファイバ軸線に対して斜めに研磨された第１の光
ファイバと、上記端面上に形成された誘電体多層膜から
なる偏波分離膜と、先端部近傍の部分はテーパ状に加工
され、上記先端部は半球状に加工され、ファイバ軸線に
対して斜めにコア全断面が表れる位置まで平面研磨され
た第２及び第３の光ファイバと、を備え、上記第１及び
第２の光ファイバのファイバ軸線が一致するように上記
第２の光ファイバの研磨面を上記偏波分離膜に接合し、
上記第３の光ファイバのファイバ軸線が上記第２の光フ
ァイバの上記偏波分離膜に対する反射光軸に一致するよ
うに上記第３の光ファイバの研磨面を上記偏波分離膜に
接合して構成する。

産業上の利用分野 本発明は光ファイバ型偏波分離器に関する。

光の強度、位相等を制御し、その検出を行うようにした
光通信や光計測の分野においては、光を特定の偏波状態
で取り扱う必要がある場合がある。

この種の用途で使用される偏波分離器は、特定のあるい
は任意の偏波状態の光を偏波面が互いに直交する二つの
偏波成分に分離するものである。偏波分離器の一形態と
して光ファイバを加工してなる光ファイバ型のものがあ
る。光ファイバ型偏波分離器は、光伝送路との接続が容
易で且つその接続損失が小さいという特長を有しており
、その構成の最適化が模索されている。

従来の技術 従来の光ファイバ型偏波分離器の一例を第５図に示す。

同図（ａ）はその斜視図、同図（ｂ）は（ｂ）　−（ｂ
）線に沿った断面図である。この偏波分離器は、２本の
定偏波ファイバ３’２．３４の所定長さ部分をそれぞれ
軸線を含む面まで平面研磨し、それぞれの研磨面をガラ
ス板３６．３８間で突き合わせて接着して構成されてい
る。一方の定偏波ファイバ３４の研磨面が応力付与部を
横切る方向にあったとすると、他方の定偏波ファイバ３
２の研磨面は該当する方向に対して垂直な面である。こ
のような構成によると、定偏波ファイバの研磨した部分
の長さ等に応じた消光比で偏波分離を行うことができる
ようになる。

発明が解決しようとする課題 第５図に示された光ファイバ型偏波分離器にあっては、
所要の消光比を得るためには定偏波ファイバのある程度
の長さの部分について研磨を行う必要があり、製造が容
易でないという問題があった。また、研磨面同士を突き
合わせるに際して僅かにでもずれが生じていると、コア
径が数μｍ程度と小さいことから、挿入損失が大きくな
るという問題もあった。

本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、挿入
損失が小さく且つ製造が容易な光ファイバ型偏波分離器
の提供を目的としている。

課題を解決するだめの手段 第１図に本発明の光ファイバ型偏波分離器の基本構成を
示す。この偏波分離器は、端面がファイバ軸線に対して
斜めに研磨された第１の光ファイバ２と、上記端面上に
形成された誘電体多層膜からなる偏波分離膜４と、先端
部近傍の部分はテーパ状に加工され、上記先端部は半球
状に加工され、ファイバ軸線に対して斜めにコア全断面
が表れる位置まで平面研磨された第２及び第３の光ファ
イバ６．８とを備えて構成される。

そして、第１及び第２の光ファイバ２．６のファイバ軸
線が一致するように第２の光ファイバ６の研磨面を偏波
分離膜４に接合し、第３の光ファイバ８のファイバ軸線
が第２の光ファイバ６の偏波分離膜４に対する反射光軸
に一致するように第３の光ファイバの研磨面を偏波分離
膜４に接合している。

作　　　用 第２の光ファイバ６にＰ偏波成分及びＳ偏波成分を有す
る光が導波されている場合について、第１図に示された
偏波分離器の機能を説明する。第２の光ファイバ６を導
波されてきた光のうちＰ波成分は偏波分離膜４を透過し
て、第１の光ファイバ２に入射し、その導波光となる。

一方、第２の光ファイバ６を導波されてきた光のうちの
Ｓ波成分は偏波分離膜４で反射され、第３の光ファイバ
８に入射し、その導波光となる。このようにして、第２
の光ファイバ６の導波光についての偏波分離がなされる
ものである。

この偏波分離器を合波器として使用することもできる。

即ち、第１の光ファイバ２の導波光に偏＝　５− ＝　６ 液分離膜４を透過させ、第３の光ファイバ８の導波光を
偏波分離膜で反射させ、これら透過光及び反射光を第２
の光ファイバ６に入射させることによって、偏波合成を
行うことができる。

本発明の構成によると、第２及び第３の光ファイバ６．
８について、先端部近傍の部分をテーパ状に加工し、先
端部を半球状に加工して、いわゆるテーパ先球化ファイ
バとしているので、挿入損失が大きくなる恐れがない。

また、第１、第２、第３の光ファイバ２，６．８の加工
に際して必要な研磨は従来と比較して極めて小面積な部
分についての研磨で足りるので、この偏波分離器は製造
が容易である。

実　　施　　例 以下本発明の詳細な説明する。

第２図は第２及び第３の光ファイバ６．８の製造方法の
説明図である。例えば外部直径が１２５μｍ％：１７１
０Ｈの直径が１０μｍの単一モード光ファイバ１０の先
端部を、第２図（ａ）に示すように、テーパ状（例えば
長さ約１５０μｍの範囲）に研磨した後、この先端部を
通常の治具により半球状に研磨する。先球部の曲率半径
は例えば約４０μｍである。ついで、同図（ｂ）に示す
ように、先端部の一側面について、光ファイバ１０の中
心軸と適当な角度をなすように平面研磨を行う。この場
合、コア１０ａの全断面が全て表れるところまで研磨す
る。

第１の光ファイバ２については、その端部を通常の方法
によりファイバ軸線に対して斜めに研磨し、研磨面には
蒸着等により誘電体多層膜からなる偏波分離膜４を施し
ておく。各光ファイバの上述したような所定の位置関係
での接合は、微動台等を用いて各光ファイバの位置調整
をし、光学接着材を用いて行うことができる。

この実施例では、第２、第３の光ファイバ６゜８を製造
するために、光ファイバ先端部の中心軸に垂直な断面の
直径が所定の寸法になるまで外周部分をテーパ状に研磨
することによってテーパ加工を施し、また、研磨により
先端部を半球状に加工しているが、他の方法により上記
加工を行うこともできる。即ち、光ファイバを加熱しな
がら延伸することによってテーパ加工を施してもよいし
、あるいは、ファイバ端部を加熱溶融して溶融部の表面
張力を利用して半球状に加工してもよい。尚、ファイバ
先端部についてテーパ加工を施しているのは、テーパ加
工を施さずにファイバ端部を直接先球加工した場合と比
較して、先球部の曲率半径の自由度が増し、容易に最大
結合効率を得ることができるようになるからである。

第１、第２、第３の光ファイバ２，６．８として定偏波
ファイバではない通常のシングルモード光ファイバを用
いた実施例は、偏波分離された偏波成分のパワーを測定
する必要がある場合等に適している。しかしながら、偏
波分離されて第１、第３の光ファイバ２，８を導波され
る光を偏波状態を特定して他の装置に入力する場合には
、上記実施例は適していない。そこで、このような場合
に使用することができる光ファイバ型偏波分離器の例を
以下に説明する。

この例では、第１、第３の光ファイバ２，８として、偏
波保持される偏波面が互いに直交する定偏波ファイバを
用いる。定偏波ファイバの構成例を第３図に示す。

第３図（ａ）に示された定偏波ファイバ１２は、コア１
２ａの両側のクラッド１２ｂ中に、例えばクラッド１２
ｂとは熱膨張率が異なる材質からなる応力付与部１２ｃ
、１２ｄを埋設することによって、ファイバの断面上で
互いに直交する二つの方向、即ちコア１２ａ及び応力付
与部１２Ｃ，１２ｄを貫通する主軸方向Ｘと同断面上で
この方向に直交する方向ｙとで異なる応力をコア１２ａ
に付与シて、コア１２ａの屈折率に異方性をもたせて構
成されたものである。この屈折率の異方性により、Ｘ方
向に電界を有するモードとＸ方向に電界を有するモード
間に伝播定数差が生じ、特定モードの光の偏波面を維持
することができるようになっている。

第３図ら）に示された定偏波ファイバ１４は、コア１４
ａ及びクラツド１４ｂ間に概略楕円断面の＝　９ １０ 応力付与部１４Ｇを設けて、第３図（ａ）に示されたも
のと同様の作用を生じさせるようにしたものである。

第１、第３の光ファイバ２．８として上述のような定偏
波ファイバを用いた場合、第１の光ファイバ２について
の研磨加工及び第３の光ファイバ８についてのテーパ先
球化加工については、定偏波ファイバではない通常の光
ファイバの場合と同様に行うことができるが、これらを
偏波分離膜４を介して接合するに際しては、偏波分離膜
４を透過するＰ偏波の偏波面と第１の光ファイバ２の主
軸方向とが平行になるようにし、偏波分離膜４で反射す
るＳ偏波の偏波面と第３の光ファイバ８の主軸方向とが
平行になるようにする。こうすることにより、第２の光
ファイバ６の導波光を偏波分離してそれぞれの偏波状態
を特定して伝送することができるようになる。

第１図により説明した本発明の基本構成では、各光ファ
イバは微小面積部分で接合されたままであるので、接合
部の強度が不十分であることがある。そこで、接合部の
補強が特に必要である場合には、第４図に示すような基
板を用いる。同図（ａ）はその基板の平面図、同図（ｂ
）は側面図である。この基板１６の長手方向には、第１
、第２の光ファイバ２．６を着座させる直線状のＶ字溝
１６ａが形成されており、このＶ字溝１６ａと交差する
ように所定の角度をもって第３の光ファイバ８を着座さ
せるＶ字溝１６ｂが形成されている。このような構成の
基板を用いて各光ファイバの接合部の保護を図ることに
よって、振動や外力によって破損する恐れがない光ファ
イバ型偏波分離器が提供される。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、挿入損失が小さく
且つ製造が容易な光ファイバ型偏波分離器の提供が可能
になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示す図、 第２図は第２、第３の光ファイバの製造方法の説明図、 第３図は本発明の実施に使用することができる定偏波フ
ァイバの説明図、 第４図は本発明の実施に使用することができる基板の説
明図、 第５図は従来技術の説明図である。 ２・・・第１の光ファイバ、 ４・・・偏波分離膜、 ６・・・第２の光ファイバ、 ８・・・第３の光ファイバ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、端面がファイバ軸線に対して斜めに研磨された第１
   の光ファイバ（２）と、 上記端面上に形成された誘電体多層膜からなる偏波分離
   膜（４）と、 先端部近傍の部分はテーパ状に加工され、上記先端部は
   半球状に加工され、ファイバ軸線に対して斜めにコア全
   断面が表れる位置まで平面研磨された第２及び第３の光
   ファイバ（６、８）と、を備え、上記第１及び第２の光
   ファイバ（２、６）のファイバ軸線が一致するように上
   記第２の光ファイバ（６）の研磨面を上記偏波分離膜（
   ４）に接合し、上記第３の光ファイバ（８）のファイバ
   軸線が上記第２の光ファイバ（６）の上記偏波分離膜（
   ４）に対する反射光軸に一致するように上記第３の光フ
   ァイバ（８）の研磨面を上記偏波分離膜（４）に接合し
   たことを特徴とする光ファイバ型偏波分離器。 ２、上記第１及び第３の光ファイバ（２、８）は偏波保
   持される偏波面が互いに直交する定偏波ファイバからな
   ることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ型偏波
   分離器。