JPH04100007A - Manufacture of fiber fusion-spliced type optical directional coupler - Google Patents
Manufacture of fiber fusion-spliced type optical directional couplerInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ファイバ融着型光方向性結合器の製造方法に
関し、特に2つのコアの間にクラッド部よりも高い屈折
率を有する中間コア層を備えたファイバ融着型光方向性
結合器の製造方法に関するものである。Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for manufacturing a fiber fusion type optical directional coupler, and in particular, an intermediate core having a higher refractive index than a cladding portion between two cores. The present invention relates to a method of manufacturing a fiber fusion type optical directional coupler provided with a layer.
従来、光フアイバ内の光信号を分岐・結合する方法の1
つとして、ファイバ融着型光方向性結合器がある。Conventionally, one of the methods of branching and combining optical signals in optical fibers is
One example is a fiber fusion type optical directional coupler.
このファイバ融着型光方向性結合器は、複数本の光ファ
イバの被覆を剥がしてコアとクラッドのみとし、これら
のクラッド同士を所定距離平行に密着し、該密着した部
分を加熱して両光ファイバを融着するとともに、該融着
部分を延伸させることにより形成されていた。This fiber fusion type optical directional coupler removes the coatings of multiple optical fibers, leaving only the core and cladding, and then attaches these claddings closely parallel to each other at a predetermined distance, and heats the closely attached part to generate both beams. It was formed by fusing fibers together and stretching the fused portion.
ところでこの種のファイバ融着型光方向性結合器におい
て、ファイバの結合長を短くするために、融着する光フ
ァイバのコア間にクラッド部よりも高い屈折率を有する
中間コア層を設けたものがある。By the way, in this type of fiber fusion type optical directional coupler, in order to shorten the coupling length of the fibers, an intermediate core layer having a higher refractive index than the cladding part is provided between the cores of the optical fibers to be fused. There is.
第5図はこの種のファイバ融着型光方向性結合器の従来
の製造方法を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a conventional manufacturing method of this type of fiber fusion type optical directional coupler.
まず同図(a)に示すように、被覆を剥がしてクラッド
81.86を露出した2本の光ファイバ80.85を用
意する。First, as shown in FIG. 5A, two optical fibers 80.85 are prepared with their coatings peeled off to expose their claddings 81.86.
次に同図(b)に示すように、両クラッド81.86を
所定の長さだけ側面研磨する。Next, as shown in FIG. 8B, both claddings 81 and 86 are side-polished by a predetermined length.
次に同図(c)に示すように、研磨した側面にそれぞれ
高屈折率層82.87を蒸着する。Next, as shown in FIG. 4(c), high refractive index layers 82 and 87 are deposited on each polished side surface.
そして同図(d)に示すように、高屈折率層82.87
間を溶着し、しかる後にこれを延伸すれば、この高屈折
率層82.87を中間コア層としたファイバ融着型光方
向性結合器が完成する。And as shown in the same figure (d), high refractive index layer 82.87
By welding them together and then stretching them, a fiber fusion type optical directional coupler with the high refractive index layers 82 and 87 as the intermediate core layer is completed.
次に第6図は他の構造の中間コア層を有するファイバ融
着型光方向性結合器を製造する方法を示す図である。Next, FIG. 6 is a diagram showing a method of manufacturing a fiber fusion type optical directional coupler having an intermediate core layer having another structure.
同図(a)に示すように、予めクラッド92中のコア9
4の周囲にリング状の高屈折率層からなる中間コア層9
3を設けた光ファイバ90と、通常のコア96とクラッ
ド97からなる光ファイバ95とを用意する。As shown in FIG. 9(a), the core 9 in the cladding 92 is
An intermediate core layer 9 consisting of a ring-shaped high refractive index layer around 4
An optical fiber 90 provided with a core 96 and an optical fiber 95 having a normal core 96 and a clad 97 are prepared.
そして同図(b)に示すように、光ファイバ90のクラ
ッド92と光ファイバ95のクラッド97とを所定距離
接して融着し一体化する。そしてこの一体止された部分
を延伸ずれば、コア94とコア96の間に中間コア層9
3を具備するファイバ融着型光方向性結合器が完成する
。Then, as shown in FIG. 9B, the cladding 92 of the optical fiber 90 and the cladding 97 of the optical fiber 95 are brought into contact at a predetermined distance and fused to be integrated. Then, by stretching this integrally fixed portion, an intermediate core layer 9 is formed between the core 94 and the core 96.
A fiber fusion type optical directional coupler comprising 3 is completed.
しかしながら上記第5図に示すファイバ融着型光方向性
結合器の製造方法においては、細いクラッド81.86
の側面を研磨する工程は容易ではなく、また測高屈折率
層82.87の溶着時に該測高屈折率層82.87の面
がうまく接触するように両面を整列させることが困難で
あり、さらにクラッド81.86の研磨した側面の部分
だけに高屈折率層82.87を蒸着させる方法が容易で
はないという問題点があった。However, in the manufacturing method of the fiber fused optical directional coupler shown in FIG. 5, the thin cladding 81.86
The step of polishing the side surfaces of the measuring refractive index layer 82.87 is not easy, and it is difficult to align both sides of the measuring refractive index layer 82.87 so that the surfaces of the measuring refractive index layer 82.87 come into good contact when welding the measuring refractive index layer 82.87. Furthermore, there is a problem in that it is not easy to deposit the high refractive index layer 82.87 only on the polished side surface portion of the cladding 81.86.
一方上記第6図に示すファイバ融着型光方向性結合器の
製造方法においては、内部にリング状の中間コア層93
を具備する特殊な光ファイバ90を製造する必要があり
、通常の光ファイバに比べてそのコストが高くなってし
まうという問題点があった。On the other hand, in the method for manufacturing the fiber fusion type optical directional coupler shown in FIG.
It is necessary to manufacture a special optical fiber 90 having the following characteristics, and there is a problem in that the cost thereof is higher than that of a normal optical fiber.
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、特殊な
構造の光ファイバを用いなくても、容易に中間コア層を
有するファイバ融着型光方向性結合器を製造できるファ
イバ融着型光方向性結合器の製造方法を提供することに
ある。The present invention has been made in view of the above points, and provides a fiber fusion type optical directional coupler that can easily produce a fiber fusion type optical directional coupler having an intermediate core layer without using an optical fiber with a special structure. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical directional coupler.
上記問題点を解決するため本発明にかかるファイバ融着
型光方向性結合器の製造方法は、コアの周囲を覆うクラ
ッドを、所定の材料にドーパント材をドープすることに
よりその屈折率を低めた材料で構成した光ファイバを具
備し、該光ファイバを減圧下で融点付近まで加熱して該
クラッド表面付近のドーパントを蒸発させて該クラッド
表面付近の屈折率を高くする工程と、少なくとも前記ク
ラッド表面付近の屈折率を高くした光ファイバを含む複
数本の光ファイバのクラッド同士を接触し該接触部を融
着せしめる工程と、該融着した部分を延伸せしめる工程
とによって構成した。In order to solve the above problems, the method for manufacturing a fiber fusion type optical directional coupler according to the present invention lowers the refractive index of the cladding surrounding the core by doping a predetermined material with a dopant material. a step of heating the optical fiber under reduced pressure to near its melting point to evaporate dopants near the cladding surface to increase the refractive index near the cladding surface; It was constructed by the steps of bringing the claddings of a plurality of optical fibers, including optical fibers with a high refractive index in the vicinity, into contact with each other and fusing the contact portions, and stretching the fused portion.
上記の如く本発明によれは、光ファイバを減圧下で融点
付近まで加熱することにより、該クラッド表面付近のド
ーパントを蒸発させて該クラッド表面付近の屈折率を高
くせしめることができる。As described above, according to the present invention, by heating the optical fiber under reduced pressure to near its melting point, the dopant near the cladding surface can be evaporated and the refractive index near the cladding surface can be increased.
このためこの光ファイバと他の光ファイバ(他の光ファ
イバはクラッド表面の屈折率を高くした上記光ファイバ
であるか通常の光ファイバであるかを問わない)とを通
常の融着・延伸工程で結合するだけで、中間コア層を有
するファイバ融着型光方向性結合器が容易に製造できる
。For this reason, this optical fiber and another optical fiber (whether the other optical fiber is the above-mentioned optical fiber with a high refractive index on the cladding surface or a normal optical fiber) are bonded together using a normal fusion and drawing process. A fiber fusion type optical directional coupler having an intermediate core layer can be easily manufactured by simply combining the two.
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.
第1図乃至第4図は本実施例にかかるファイバ融着型光
方向性結合器の製造方法を説明するための図であり、第
1図(a)、第2図(a)、第3図(a)、第4図(a
)はそれぞれの製造工程における光ファイバの状態を示
す側断面図、第1図(b)、第2図(b)、第3図(b
)、第4図(b)はそれぞれの製造工程における光ファ
イバの屈折率nの状態を示す図である。1 to 4 are diagrams for explaining the manufacturing method of the fiber fusion type optical directional coupler according to this embodiment, and FIG. 1(a), FIG. 2(a), and FIG. Figure (a), Figure 4 (a)
) are side sectional views showing the state of the optical fiber in each manufacturing process, Figure 1 (b), Figure 2 (b), Figure 3 (b).
) and FIG. 4(b) are diagrams showing the state of the refractive index n of the optical fiber in each manufacturing process.
まず第1図に示すように、コア2の周囲をクラッド3で
覆った通常の構造の光ファイバ1を用意する。First, as shown in FIG. 1, an optical fiber 1 having a normal structure in which a core 2 is surrounded by a cladding 3 is prepared.
ここでこの実施例においては、コア2を構成する材料と
して純粋石英(5iOz )を用い、またクラッド3を
構成する材料として純粋石英にフッソをドープした材料
(5iOa + F )を用いている。In this embodiment, pure quartz (5iOz) is used as the material constituting the core 2, and pure quartz doped with fluorine (5iOa + F) is used as the material constituting the cladding 3.
ここで同図(b)に示すように、純粋石英にフッソをド
ープすると、該純粋石英よりもその屈折率が低下する。Here, as shown in FIG. 6(b), when pure quartz is doped with fluorine, its refractive index is lower than that of pure quartz.
なおドープする材料(ドーパント)としては、フッソ以
外に例えばポロン(B)を用いてもよい。即ち要は、所
定の材料に何らかの物質をドープしてその屈折率が低下
するものであれば、どのような物質を用いてもよいので
ある。Note that as the doping material (dopant), for example, poron (B) may be used in addition to fluorine. In other words, any substance may be used as long as the refractive index of the predetermined material is reduced by doping it with some substance.
次にこの光ファイバ1を減圧下で溶融点付近まで加熱す
る。Next, this optical fiber 1 is heated to around its melting point under reduced pressure.
これによって第2図に示すように、クラッド3の周辺部
のフッソがその表面から蒸発し、その分該周辺部にドー
プされたフ、7ソの量が減り、該周辺部の屈折率は最初
のクラッド3の屈折率よりも高くなる。As a result, as shown in Figure 2, the fluorine in the peripheral area of the cladding 3 evaporates from its surface, the amount of fluorine doped in the peripheral area decreases, and the refractive index of the peripheral area initially changes. The refractive index of the cladding 3 is higher than that of the cladding 3.
なお上記加熱工程を減圧下で行なうのは、クラッド3表
面からのフッソの蒸発を促進するためである。Note that the reason why the heating step is performed under reduced pressure is to promote evaporation of fluorine from the surface of the cladding 3.
次に以上のようにしてクラッド3周辺部の屈折率を高く
した光ファイバ1を2本用意し、これら光ファイバ1,
1のクラッド3,3間士を所定距離接触させ、第3図に
示すように両者間を融着する。Next, two optical fibers 1 with a high refractive index around the cladding 3 are prepared as described above, and these optical fibers 1,
The claddings 3 of 1 are brought into contact with each other at a predetermined distance, and the two are fused together as shown in FIG.
次に第4図に示すように、エツチングによってこの融着
部分の外周部の屈折率の高い部分(点線で示す部分)を
除去する。Next, as shown in FIG. 4, a portion with a high refractive index (portion indicated by a dotted line) on the outer periphery of this fused portion is removed by etching.
これによって2つのコア2,2間に高屈折率の中間コア
層4を具備せしめることができる。As a result, an intermediate core layer 4 having a high refractive index can be provided between the two cores 2, 2.
そして次に該融着部分を加熱して延伸すれば、ファイバ
融着型光方向性結合器が完成する。Then, by heating and stretching the fused portion, a fiber fused optical directional coupler is completed.
以上本発明に係るファイバ融着型光方向性結合器の製造
方法の1実施例を詳細に説明したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、以下のような種々の変形が可能
である。Although one embodiment of the method for manufacturing a fiber fusion type optical directional coupler according to the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to this, and various modifications such as the following are possible. be.
■上記実施例においては光ファイバ1.1fi融着部の
外周部の高屈折率の部分をエツチングして取り除いたが
、場合によってはこの部分はエツチングしないで残して
おいてもよい。(2) In the above embodiment, the high refractive index portion on the outer periphery of the 1.1fi optical fiber fused portion was removed by etching, but in some cases, this portion may be left without being etched.
■上記実施例においては融着する2本の光ファイバをい
ずれも加熱し、その外周部の屈折率をいずれも高くした
ものを用いたが、本発明にあってはいずれか一方の光フ
ァイバのみを加熱してその外周部の屈折率を高くし、こ
れと通常の光ファイバを融着させてもよい。この場合も
両コア間には中間コア層4が形成できる。■In the above embodiment, both of the two optical fibers to be fused were heated to increase the refractive index of the outer circumference, but in the present invention, only one of the optical fibers is heated. The refractive index of the outer periphery may be increased by heating the optical fiber, and a normal optical fiber may be fused thereto. In this case as well, the intermediate core layer 4 can be formed between both cores.
■上記実施例においては2本の光ファイバを融着せしめ
る例を示したが、本発明にかかるファイバ融着型光方向
性結合器の製造方法はこれに限られず、3本以上の光フ
ァイバを融着せしめるのに用いてもよいことは言うまで
もない。■Although the above embodiment shows an example in which two optical fibers are fused together, the method for manufacturing a fiber fusion type optical directional coupler according to the present invention is not limited to this, and three or more optical fibers are fused together. Needless to say, it may also be used for fusion bonding.
以上詳細に説明したように、本発明に係るファイバ融着
型光方向性結合器の製造方法によれば、以下のような優
れた効果を有する。As described above in detail, the method for manufacturing a fiber fusion type optical directional coupler according to the present invention has the following excellent effects.
(1)光ファイバの側面を研磨する等の繁雑な工程は不
要となり、光ファイバを加熱した後に通常の融着延伸工
程を行なうだけで中間コア層が形成できるので、この種
のファイバ融着型光方向性結合器の製造が容易となる。(1) Complicated processes such as polishing the side surfaces of the optical fiber are not required, and the intermediate core layer can be formed simply by heating the optical fiber and then performing the normal fusion drawing process, so this type of fiber fusion type Manufacturing of the optical directional coupler becomes easy.
(2)中間コア層は蒸着せずに光ファイバを加熱するだ
けで形成できるので、該中間コア層の形成条件は単純化
され容易となる。(2) Since the intermediate core layer can be formed simply by heating the optical fiber without vapor deposition, the conditions for forming the intermediate core layer are simplified and easy.
(3)また従来のようにクラッドの内部にリング状の中
間コア層を具備する特殊な光ファイバを用いる必要がな
く、その製造コストを低下できる。(3) Furthermore, unlike conventional optical fibers, there is no need to use a special optical fiber having a ring-shaped intermediate core layer inside the cladding, and the manufacturing cost thereof can be reduced.
第1図乃至第4図は本実施例にかかるファイバ融着型光
方向性結合器の製造方法を説明するための図、第5図は
中間コア層を有するファイバ融着型光方向性結合器の従
来の製造方法を示す図、第6図は他の構造の中間コア層
を有するファイバ融着型光方向性結合器を製造する方法
を示す図である。
図中、
1・・・光ファイバ、
2・・・コア、
3・・・クララ
ド、
4・・・中間コア層、
である。1 to 4 are diagrams for explaining the manufacturing method of a fiber fusion type optical directional coupler according to this embodiment, and FIG. 5 is a fiber fusion type optical directional coupler having an intermediate core layer. FIG. 6 is a diagram showing a method of manufacturing a fiber fusion type optical directional coupler having an intermediate core layer having another structure. In the figure, 1... Optical fiber, 2... Core, 3... Clarad, 4... Intermediate core layer.
Claims (1)
ト材をドープすることによりその屈折率を低めた材料で
構成した光ファイバを具備し、該光ファイバを減圧下で
融点付近まで加熱して該クラッド表面付近のドーパント
を蒸発させて該クラッド表面付近の屈折率を高くする工
程と、少なくとも前記クラッド表面付近の屈折率を高く
した光ファイバを含む複数本の光ファイバのクラッド同
士を接触し該接触部を融着せしめる工程と、 該融着した部分を延伸せしめる工程とを具備することを
特徴とするファイバ融着型光方向性結合器の製造方法。[Claims] An optical fiber is provided in which the cladding surrounding the core is made of a material whose refractive index is lowered by doping a predetermined material with a dopant material, and the optical fiber is heated under reduced pressure near its melting point. heating to evaporate the dopant near the cladding surface to increase the refractive index near the cladding surface, and connecting the claddings of a plurality of optical fibers including an optical fiber having a high refractive index at least near the cladding surface. 1. A method for manufacturing a fiber fusion type optical directional coupler, comprising: a step of contacting the contact portions and fusing the contact portion; and a step of stretching the fused portion.
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