JPH03505931A - 光星形カップラ - 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】 光星形カップラ 本発明は、１個の単一モード光ファイバから２つ以上の単一モード光ファイバ間 に光を分配するカップラに関する。

本発明の目的は、光は波長に関係しないで１個の単一モードファイバから他のフ ァイバに伝送される光ファイバを提供することである。

本発明の第１の概念にしたがって、テーパを有するＩＸＮ星形カップラはテーパ として形成され、１個の入力単一モードファイバおよびＮ個の同一の出力単一モ ードファイバを有する。出力ファイバは出力ファイバ組立体を形成し、Ｎ個の出 力ファイバのそれぞれはテーパを貫通して残りのＮ−１出力フアイバに関して実 質上同様に配置される。入力ファイバおよび出力ファイバ組立体の基本モードフ ィールドはテーパの一部領域で実質上整合される。

ファイバの位置は、Ｎ個のファイバが同じ光学フィールド振幅および位相によっ て照射されることを保証する。なぜなら、所定の出力ファイバ周辺のファイバの 分布は任意の他の位置と同じであるなら、Ｎ個の出力ファイバのアレイの間のパ ワー伝送は実質上０である。

低損失装置を生成するために、単−人力ファイバから出力ファイバへのモードフ ィールドの緩やかな変化がなければならない。このモード変換はテーバによって 成される。ファイバアレイ間の間隔は、ファイバクラッドと同じ或いはわずかに 低い屈折率の材料で満たされなければならない。この充鎮材料は通常クラッド、 例えばシリカと同じ材料である。

本発明の第２の概念にしたがって、入力単一モードファイバとＮ個の同一の出力 単一モードファイバを有するＩＸＮ光星形カップラを形成する方法は、 （ａ）コアを有しないファイバに融着スプライスされた単一モード光ファイバを 含むＮ＋１個のファイバ部分を形成し、（ｂ）Ｎ個の出力単一モードファイバは 、リング状に残りのファイバに関して実質上同様にそれぞれ配置された成型体の １端部からリング状に延在し、１個の単一モード出力ファイバは成型体の他端部 から延在するようにＮ＋１個のファイバ部分を成型体に配置し、全ての融着スプ ライスは実質上同一平面に位置させ、 （Ｃ）融着スプライスのそれぞれの側の基本モードフィールドは、テーバのある 領域で実質上整合するようにテーパを形成するステップを含む。

本発明および製造方法の実施例は、添付図面に関連して例示として以下記載され る。

第１図は、テーバを形成するとき、ファイバの位置を保持するガラス成型体の斜 視図である。

第２図は、第１図の成型体を使用してテーパを形成する前のコアを有しないファ イバに融着された単一モードファイバの断面図である。

第３図は、テーバを形成する前の第１図の成型体および第２図のファイバの断面 図である。

第４図は、中心を外れた孔を有する成型体の縦断面図であ第５図は、本発明によ るカップラの側断面図である。

ファイバは、第１図に示されているようにガラス成型体２によってテーパを形成 するために正確な関連位置に保持されることができる。一定の半径において８個 の均等に間隔を隔てた孔６によって包囲された１個の中心孔からなる構造体は、 大きな穴を開けたガラスロッドを牽引することによって都合よく構成されること ができる。ロッドは、孔が各単一ファイバを受入れるのに十分な大きさであるよ うに牽引される。９個のファイバ１０は処理され、それぞれ第２図に示されたよ うにコアを有しない、すなわち「グミ−」ファイバ１４に融着スプライスされた 単一モードファイバ１２を具備する。第３図を参照にすると、ファイバ１０は、 全スプライス部分が同一平面Ａに位置し、中心ファイバが外側のファイバと反対 側の端部から突出するように成型体２に挿入される。その２個のみが第３図に簡 明に示されている。中心ファイバは１個の入力ファイバＩを形成し、残りの８個 は出力ファイバＯ１乃至Ｏ８を形成する。組立体は、ガラス成型体が表面張力に よって収縮する温度まで加熱される。真空は潰れるのを助はトラップされる可能 性のある空気を除去するためにこの段階において用いられることができる。加熱 はシリカの均質なロッドが形成されるまで続けられる。ガラス成型体は、スプラ イス位置周辺で加熱され、テーパを形成するために牽引される。加熱された長さ は小さいテーバ角度、すなわち低損失装置を保証するのに十分である。テーバの 形成は、スプライス部分のそれぞれの側のモードフィールドは適度に整合される ように、コアが十分な大きさに縮小するまで続けられる。実際、光は中心ファイ バへ入射されることができ、装置は出力信号が最大に達するまで牽引されるであ ろう。

別の製造技術は、中心孔を有しないガラス成型体２０を使用する。この方法にお いて、処理されたファイバ１０は第４図に示されているようにガラス成型体２０ に挿入される（簡明にするために２個のファイバのみが示されている）。成型体 ２０は上述のように潰され、単一ファイバ１０の直径と等しいくびれた部分の直 径を有するテーバを形成するために牽引される。

構造体はくびれた部分で割られ、結果的に生じた合成ファイバ端部で単一ファイ バに融着スプライスされる。この融着スプライスはざらにスプライス部分の両側 のモードフィールドを等しくさせるためにテーバを形成する。テーバの形成は最 大パワー伝送が得られるまで続けられる。

第５図を参照にして、単−人力ファイバＩに沿って符号２２で示されたテーパ領 域のほうへ伝播する光について検討する。

光はテーバ領域２２へ進行するにしたがって、そのモードフィールドは拡大し、 結果的にクラッドおよびまたは外部媒体境界によって囲まれる。この中心テーパ 領域２４において、ファイバコアはフィールド案内にほとんど役立たず、出力フ ァイバ０．乃至０８は単一出力ファイバ組立体として機能する。

したがって、単一ファイバＩおよび出力ファイバ組立体のモードプロファイルは 、適度に整合される。これは、光フィールドがわずかな損失でこの臨界領域２４ を通過することを保証する。上方テーバ領域２６においてファイバが通常の大き さに達するとき、各ファイバが同じ光パワーを伝送するように成長するコアは徐 々に等しい量の光フィールドを捕捉する。

他のＮ値を有するｌｘＮカップラは、これらの方法によって形成されることがで きる。出力ファイバは相称的な円形アレイに配置される必要がない。例えば、４ 個のファイバのそれぞれは同じ相対距離および角度配置に配置されるように、長 方形の頂点に配置され、各ファイバは等しいカップリングを得ることが可能であ る。すなわち、ファイバは他の出力ファイバに関してそれぞれ同様に配置される 。

成型体２０へのファイバの挿入は、テーバ形成のための熱の供給前或いは供給中 に容易に蒸発される潤滑流体、例えばメタノール、エタノール、アセトン、また は他の類似した流体の使用によって助けられることができる。

補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成３年１月１４日

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．テーパとして形成され、１個の入力単一モードファイバと、出力ファイバ組 立体を形成するＮ個の同一の出力単一モードファイバとを有するテーパを有する １×Ｎ光星形カップラにおいて、各Ｎ個の出力ファイバは残りのＮ−１出力ファ イバに関してテーパを貫通して実質上同様に配置され、入力ファイバおよび出力 ファイバ組立体の基本モードフィールドはテーパの一部領域で実質上整合される テーパを有する１×Ｎ光星形カップラ。
2. ２．１個の入力単一モードファイバと、Ｎ個の同一の出力単一モードファイバを 有する１×Ｎ光星形カップラを形成する方法において、 （ａ）コアを有しないファイバに融着スプライスされた単一モード光ファイバを それぞれ具備するＮ＋１ファイバ部分を形成し、 （ｂ）Ｎ個の出力単一モードファイバは、リング状の残りのファイバに関して実 質上同様にそれぞれ配置されて成型体の１端部からリング状に延在し、１個の単 一モード入力ファイバは成型体の他端部から延在するように、Ｎ＋１ファイバ部 分を成型体に配置し、全ての融着スプライス部分を実質上同一平面に位置させ、 （ｃ）融着スプライス部分のそれぞれの側の基本モードフィールドが、テーパの 一部領域で実質上整合されるようにテーパを形成するステップを含む方法。
3. ３．（ａ）成型体の同じ側から延在するように、Ｎ個の同一の単一モードファイ バを成型体に挿入し、各ファイバは残りのファイバに関して実質上同様に配置さ れ、（ｂ）単一ファイバの直径と実質上等しいくびれた部分の直径を有するテー パを形成し、 （ｃ）テーパをくびれた部分で破断し、（ｄ）単一モード入力ファイバを形成す るために破断されたテーパを融着スプライスし、 （ｅ）さらにスプライス部分の両側のフィールモードを等しくするためにテーパ を形成するステップを含むテーパを形成する方法。
4. ４．ファイバの成型体への挿入は、潤滑にされる請求項２または３記載のカッブ ラを形成する方法。
5. ５．成型体は、メタノールを使用して潤滑にされる請求項４記載のカッブラを形 成する方法。
6. ６．フィールドモードの同等化は、入力ファイバからの最大パワー伝送が得られ るまでテーパを形成することによって決定される請求項２乃至５のいずれか１項 記載のカップラを形成する方法。