JPH04118607A - シングルモード光ファイバの相互接続方法 - Google Patents
シングルモード光ファイバの相互接続方法Info
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- JPH04118607A JPH04118607A JP23719390A JP23719390A JPH04118607A JP H04118607 A JPH04118607 A JP H04118607A JP 23719390 A JP23719390 A JP 23719390A JP 23719390 A JP23719390 A JP 23719390A JP H04118607 A JPH04118607 A JP H04118607A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
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- 239000010453 quartz Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
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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、コア径の異なるシングルモード光ファイバ同
士を低損失に接続することを可能にした光ファイバの相
互接続方法に関するものである。
士を低損失に接続することを可能にした光ファイバの相
互接続方法に関するものである。
（従来の技術）
光通信に広く使用されているシングルモード光ファイバ
としては、コアとクラッドの比屈折率差Δが０，３％程
度のものが一般的である。この場合、光ファイバを小さ
い曲率半径で曲げると、コアからクラッドへ漏れる光が
多くなり、損失が増大するため、光ファイバを用いて配
線する場合には、通常曲げ半径が２０ｍｍ程度以上にな
るようにして用いられている。
としては、コアとクラッドの比屈折率差Δが０，３％程
度のものが一般的である。この場合、光ファイバを小さ
い曲率半径で曲げると、コアからクラッドへ漏れる光が
多くなり、損失が増大するため、光ファイバを用いて配
線する場合には、通常曲げ半径が２０ｍｍ程度以上にな
るようにして用いられている。
一方、より小さい曲率半径で曲げる必要がある場合や、
ファイバ中で光のエネルギー密度を上げる必要がある場
合などに、Δを高くしてコア径を小さ（したシングルモ
ード光ファイバが用いられることがある。Δを高くする
ことにより、同じ損失でもより小さい曲率半径でファイ
バを曲げることができるようになるが、スポットサイズ
は通常のシングルモード光ファイバより小さくなる。
ファイバ中で光のエネルギー密度を上げる必要がある場
合などに、Δを高くしてコア径を小さ（したシングルモ
ード光ファイバが用いられることがある。Δを高くする
ことにより、同じ損失でもより小さい曲率半径でファイ
バを曲げることができるようになるが、スポットサイズ
は通常のシングルモード光ファイバより小さくなる。
このような細径コア光ファイバを光回路中に用いる場合
でも、外部に光信号を取り出す部分においては、一般の
シングルモード光ファイバト接続する必要がある。
でも、外部に光信号を取り出す部分においては、一般の
シングルモード光ファイバト接続する必要がある。
このとき、例えば第５図に示すように、コア１２ａとク
ラッド１２ｂからなる通常のシングルモード光ファイバ
１２と細径のコアｌｌａとクラッド１１ｂとからなる細
径コア光ファイバ１１を直接突き合わせて接続すると、
双方の光ファイバ１１．１２のスポットサイズが接続点
で不連続になるため、大きな接続損失が生−する。第６
図は、通常のＰＣ光コネクタを用いて通常のシングルモ
ト光ファイバと、スポットサイズが約半分である細径コ
ア光ファイバを接続した場合の接続損失の実測値である
。使用した光コネクタは、通常のシングルモード光ファ
イバ同士を接続する場合であれば０．１ｄＢ程度の接続
損失値が得られるものであるが、前述の不連続なスポッ
トサイズのため、平均２．６ｄＢと大きな損失となって
いる。
ラッド１２ｂからなる通常のシングルモード光ファイバ
１２と細径のコアｌｌａとクラッド１１ｂとからなる細
径コア光ファイバ１１を直接突き合わせて接続すると、
双方の光ファイバ１１．１２のスポットサイズが接続点
で不連続になるため、大きな接続損失が生−する。第６
図は、通常のＰＣ光コネクタを用いて通常のシングルモ
ト光ファイバと、スポットサイズが約半分である細径コ
ア光ファイバを接続した場合の接続損失の実測値である
。使用した光コネクタは、通常のシングルモード光ファ
イバ同士を接続する場合であれば０．１ｄＢ程度の接続
損失値が得られるものであるが、前述の不連続なスポッ
トサイズのため、平均２．６ｄＢと大きな損失となって
いる。
このようにコア径の異なるシングルモード光ファイバ１
１．１２同士を直接接続することは原理的に大きな損失
を招くため、低損失に接続しようとする場合には、例え
ば第７図に示すように、それぞれの光ファイバ１１．１
２のＮＡに適合する２個のレンズ３１．３２を用いて接
続する方法が取られる。
１．１２同士を直接接続することは原理的に大きな損失
を招くため、低損失に接続しようとする場合には、例え
ば第７図に示すように、それぞれの光ファイバ１１．１
２のＮＡに適合する２個のレンズ３１．３２を用いて接
続する方法が取られる。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、この方法は光フアイバ同士を直接突き合
わせる方法に比べると、組み立て工程がはるかに複雑と
なり、大型になるとともに、高価である。
わせる方法に比べると、組み立て工程がはるかに複雑と
なり、大型になるとともに、高価である。
本発明は、上述したような従来技術に鑑み、コア径が異
なる２本のシングルモード光ファイバを接続する場合に
おいて、通常の光コネクタや融着接続技術を用いても低
損失に接続することが可能となる光ファイバの相互接続
方法を提供することを目的とする。
なる２本のシングルモード光ファイバを接続する場合に
おいて、通常の光コネクタや融着接続技術を用いても低
損失に接続することが可能となる光ファイバの相互接続
方法を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
請求項（１）はコア径が異なる２本のシングルモード光
ファイバを接続する方法において、コア径が小さい方の
端面部分のコア径を局部的に拡大した後、前記２本の光
ファイバを接続することを特徴とする請求項（２）は互
いにコア径が異なる２本のシングルモード光ファイバが
、コア中に該コアの屈折率を上げるためドーピングされ
たドーピング剤添加石英系光ファイバ、あるいはクラッ
ド中に該クラッドの屈折率を下げるためにドーピングさ
れたドーピング剤添加石英系光ファイバであって、前記
２本の光ファイバのうちコア径の小さい方の光ファイバ
を、前記ドーピング剤は拡散するが、光ファイバは溶融
しない温度範囲において、局部的に加熱することによっ
て該加熱部分近傍のコア径を拡大し、その後前記２本の
光ファイバを相互に接続することを特徴とする請求項（
３）は２本の光ファイバのうちコア径の小さい方の光フ
ァイバの途中部分を、ドーピング剤は拡散するが光ファ
イバは溶融しない温度範囲において、局部的に加熱する
ことによって、該加熱部分近傍のコア径を拡大し、該拡
大部分の光ファイバを応力破断し、その後前記２本の光
ファイバを相互に接続することを特徴とする。
ファイバを接続する方法において、コア径が小さい方の
端面部分のコア径を局部的に拡大した後、前記２本の光
ファイバを接続することを特徴とする請求項（２）は互
いにコア径が異なる２本のシングルモード光ファイバが
、コア中に該コアの屈折率を上げるためドーピングされ
たドーピング剤添加石英系光ファイバ、あるいはクラッ
ド中に該クラッドの屈折率を下げるためにドーピングさ
れたドーピング剤添加石英系光ファイバであって、前記
２本の光ファイバのうちコア径の小さい方の光ファイバ
を、前記ドーピング剤は拡散するが、光ファイバは溶融
しない温度範囲において、局部的に加熱することによっ
て該加熱部分近傍のコア径を拡大し、その後前記２本の
光ファイバを相互に接続することを特徴とする請求項（
３）は２本の光ファイバのうちコア径の小さい方の光フ
ァイバの途中部分を、ドーピング剤は拡散するが光ファ
イバは溶融しない温度範囲において、局部的に加熱する
ことによって、該加熱部分近傍のコア径を拡大し、該拡
大部分の光ファイバを応力破断し、その後前記２本の光
ファイバを相互に接続することを特徴とする。
（作用）
請求項（１） （２） （３）によれば、接続しようと
する双方の光ファイバのスポットサイズが接続点におい
て連続的に変化する状態となるため、光フアイバ相互を
低損失に接続することができる。
する双方の光ファイバのスポットサイズが接続点におい
て連続的に変化する状態となるため、光フアイバ相互を
低損失に接続することができる。
（実施例）
第１図及び第２図は本発明によるコア径が異なるシング
ルモード光ファイバの相互接続方法の例を示す図であり
、１がコア径を端面で局部的に拡大した細径コア光ファ
イバであり、１ａがコア、１ｂがクラッドを示し、２が
通常のシングルモード光ファイバであり、２ａがコア、
２ｂがクラッドを示す。２本の光ファイバをこのように
直接突き合わせて接続するためには、（ａ）融着接続に
よる方法（第１図）、（ｂ）メカニカルスプライスによ
る方法、および（Ｃ）光コネクタによる方法（第２図）
がある。なお、第２図において、３はフェルール、４は
割りスリーブである。本発明によれば、通常のシングル
モード光ファイバ２と細径コア光ファイバ１を接続する
場合において、（ａ） （ｂ）（Ｃ）何れの方法を用い
ても、それぞれの接続技術による本来の実力値に近い接
続損失を実現することができる。
ルモード光ファイバの相互接続方法の例を示す図であり
、１がコア径を端面で局部的に拡大した細径コア光ファ
イバであり、１ａがコア、１ｂがクラッドを示し、２が
通常のシングルモード光ファイバであり、２ａがコア、
２ｂがクラッドを示す。２本の光ファイバをこのように
直接突き合わせて接続するためには、（ａ）融着接続に
よる方法（第１図）、（ｂ）メカニカルスプライスによ
る方法、および（Ｃ）光コネクタによる方法（第２図）
がある。なお、第２図において、３はフェルール、４は
割りスリーブである。本発明によれば、通常のシングル
モード光ファイバ２と細径コア光ファイバ１を接続する
場合において、（ａ） （ｂ）（Ｃ）何れの方法を用い
ても、それぞれの接続技術による本来の実力値に近い接
続損失を実現することができる。
第３図は、本発明を用いて、通常のシングルモード光フ
ァイバ２と細径コア光ファイバ１を光コネクタにより接
続した場合の接続損失実測値の一例である。第７図に示
すような、コア径を拡大しないで接続した場合に比べ、
本発明を用いることにより接続損失を大幅に低減させる
ことができる。
ァイバ２と細径コア光ファイバ１を光コネクタにより接
続した場合の接続損失実測値の一例である。第７図に示
すような、コア径を拡大しないで接続した場合に比べ、
本発明を用いることにより接続損失を大幅に低減させる
ことができる。
ここで、スポットサイズを局部的に拡大するためには以
下のような方法がある。第４図に示すように光ファイバ
１をバーナ２１の火炎で加熱することにより、光ファイ
バ１のコア１ａに含まれるドーピング剤がクラッドに拡
散し、光ファイバ１のコア径を局部的に拡大することが
できる。また、コアが純粋石英でクラッド１ｂに屈折率
を下げるドーピング剤が含まれている構造の光ファイバ
においても、加熱によりクラ・ラド１ｂからコア１ａヘ
ト−ピング剤が拡散することによって同様にコア径を拡
大することができる。さらに、局部的に加熱する方法と
しては、上述のように火炎を用いる方法の他、レーザ光
を照射する方法や、抵抗加熱による方法などが考えられ
る。
下のような方法がある。第４図に示すように光ファイバ
１をバーナ２１の火炎で加熱することにより、光ファイ
バ１のコア１ａに含まれるドーピング剤がクラッドに拡
散し、光ファイバ１のコア径を局部的に拡大することが
できる。また、コアが純粋石英でクラッド１ｂに屈折率
を下げるドーピング剤が含まれている構造の光ファイバ
においても、加熱によりクラ・ラド１ｂからコア１ａヘ
ト−ピング剤が拡散することによって同様にコア径を拡
大することができる。さらに、局部的に加熱する方法と
しては、上述のように火炎を用いる方法の他、レーザ光
を照射する方法や、抵抗加熱による方法などが考えられ
る。
このコア１ａを拡大した細径コア光ファイバ１を通常の
シングルモード光ファイバ２と接続するためには、以下
の方法がある。まず、熱処理の際にバーナ２１を光ファ
イバ１の軸方向に動かすことにより、ある長さにわたっ
て均一な拡大コア径を有する細径コア光ファイバｌを作
製しておき、熱処理部分の中央で先ファイバを応力破断
する。
シングルモード光ファイバ２と接続するためには、以下
の方法がある。まず、熱処理の際にバーナ２１を光ファ
イバ１の軸方向に動かすことにより、ある長さにわたっ
て均一な拡大コア径を有する細径コア光ファイバｌを作
製しておき、熱処理部分の中央で先ファイバを応力破断
する。
次に、この端部と別に用意した通常のシングルモード光
ファイバ２とを融着接続するか、またはＶ溝等を利用し
てメカニカルスプライスを行つ。あるいは、前述のよう
にある長さにわたって均一な拡大コア径とした細径コア
光ファイバｌを熱処理部分の中央で応力破断した後、そ
の端面がわずかに突き出す位置にフェルール３を接着し
、フェルール端面を研磨して光コネクタを形成し、別に
用意したコネクタ突きシングルモード光ファイバ２とコ
ネクタ接続する。
ファイバ２とを融着接続するか、またはＶ溝等を利用し
てメカニカルスプライスを行つ。あるいは、前述のよう
にある長さにわたって均一な拡大コア径とした細径コア
光ファイバｌを熱処理部分の中央で応力破断した後、そ
の端面がわずかに突き出す位置にフェルール３を接着し
、フェルール端面を研磨して光コネクタを形成し、別に
用意したコネクタ突きシングルモード光ファイバ２とコ
ネクタ接続する。
この場合、熱処理を行って応力破断した細径コア光ファ
イバの端面付近では、連続的にコア径が拡大されるため
、端面部分ではスポットサイズが拡大される。また、加
熱中にバーナを動かすことによってコア拡大部分がある
長さだけ均一に確保されるため、熱処理部分の中央で応
力破断するが、またはフェルール接着後に均一な拡大コ
アを有する部分のみを研磨して作られた細径コア光フア
イバ端部を通常のシングルモード光ファイバに直接突き
合わせて接続した場合でも、スポットサイズが連続的に
変化する形状とすることができ、低損失な接続が期待で
きる。
イバの端面付近では、連続的にコア径が拡大されるため
、端面部分ではスポットサイズが拡大される。また、加
熱中にバーナを動かすことによってコア拡大部分がある
長さだけ均一に確保されるため、熱処理部分の中央で応
力破断するが、またはフェルール接着後に均一な拡大コ
アを有する部分のみを研磨して作られた細径コア光フア
イバ端部を通常のシングルモード光ファイバに直接突き
合わせて接続した場合でも、スポットサイズが連続的に
変化する形状とすることができ、低損失な接続が期待で
きる。
仮に細径コア光ファイバ１の端面部分のみを熱処理した
としても、通常のシングルモード光ファイバ２のスポッ
トサイズになめらかにつながる形状のコア径の分布を得
ることは難しい。また、端部のみを加熱すると、端面に
だれや曲がりを生じ易いため、取扱い難くなる。したが
って、本発明によりコア径を拡大するためには、細径コ
ア光ファイバの端部ではなく途中の部分を加熱するのが
よい。
としても、通常のシングルモード光ファイバ２のスポッ
トサイズになめらかにつながる形状のコア径の分布を得
ることは難しい。また、端部のみを加熱すると、端面に
だれや曲がりを生じ易いため、取扱い難くなる。したが
って、本発明によりコア径を拡大するためには、細径コ
ア光ファイバの端部ではなく途中の部分を加熱するのが
よい。
（発明の効果）
以上述べたように、請求項（１） （２） （３）によ
れば、細径コア光ファイバを通常のシングルモード光フ
ァイバとレンズ等を介さずに低損失に接続することがで
きるため、細径コア光ファイバを用いる光部品の高性能
化、小型化、低価格化に対して極めて有利である。
れば、細径コア光ファイバを通常のシングルモード光フ
ァイバとレンズ等を介さずに低損失に接続することがで
きるため、細径コア光ファイバを用いる光部品の高性能
化、小型化、低価格化に対して極めて有利である。
また、請求項（２）（８）によれば細径コア光ファイバ
のコア径を拡大する方法として、光ファイバを局部的に
加熱してコア径を拡大する方法を用いることにより、極
めて容易にコア径が異なるシングルモード光ファイバの
相互接続を実現することができる。
のコア径を拡大する方法として、光ファイバを局部的に
加熱してコア径を拡大する方法を用いることにより、極
めて容易にコア径が異なるシングルモード光ファイバの
相互接続を実現することができる。
第１図は本発明によるコア径が異なるシングルモード光
ファイバの相互接続方法の一例を示す図、第２図は本発
明によりコア径が異なるシングルモード光ファイバの相
互接続方法の他の例を示す断面図、第３図は本発明によ
る光ファイバの相互接続方法によって得られる接続損失
の一例を示す分布図、第４図は本発明に使用するコア拡
大光ファイバを作製する方法の一例を説明する図、第５
図は従来の技術による、コア径が異なるシングルモード
光ファイバを接続した状態を説明する図、第６図は従来
の技術によりコア径が異なるシングルモード光ファイバ
を相互接続した場合の接続損失の一例を示す分布図、第
７図は従来の技術によりコア径が異なるシングルモード
光ファイバを低損失に接続する方法を説明する図である
。 図中、１・・・細径コア光ファイバ、２・・・通常のシ
ングルモード光ファイバ、１ａ、２ａ・・・コア、ｌｂ
、２ｂ・・・クラッド、２１−・・バーナ、３・・・フ
ェルール、４・・・割りスリーブ。 特許出願人 日本電信電話株式会社 代理人 弁理士 吉 １）精 孝 第 図 第 図 接続損失（ｄＢ） 第 図 第 図 従来の接続状態の説明図 第５図 接続損失（ｄＢ） 従来例による接続損失分布図 ３２レンズ
ファイバの相互接続方法の一例を示す図、第２図は本発
明によりコア径が異なるシングルモード光ファイバの相
互接続方法の他の例を示す断面図、第３図は本発明によ
る光ファイバの相互接続方法によって得られる接続損失
の一例を示す分布図、第４図は本発明に使用するコア拡
大光ファイバを作製する方法の一例を説明する図、第５
図は従来の技術による、コア径が異なるシングルモード
光ファイバを接続した状態を説明する図、第６図は従来
の技術によりコア径が異なるシングルモード光ファイバ
を相互接続した場合の接続損失の一例を示す分布図、第
７図は従来の技術によりコア径が異なるシングルモード
光ファイバを低損失に接続する方法を説明する図である
。 図中、１・・・細径コア光ファイバ、２・・・通常のシ
ングルモード光ファイバ、１ａ、２ａ・・・コア、ｌｂ
、２ｂ・・・クラッド、２１−・・バーナ、３・・・フ
ェルール、４・・・割りスリーブ。 特許出願人 日本電信電話株式会社 代理人 弁理士 吉 １）精 孝 第 図 第 図 接続損失（ｄＢ） 第 図 第 図 従来の接続状態の説明図 第５図 接続損失（ｄＢ） 従来例による接続損失分布図 ３２レンズ
Claims (3)
- （１）コア径が異なる２本のシングルモード光ファイバ
を接続する方法において、 コア径が小さい方の端面部分のコア径を局部的に拡大し
た後、 前記２本の光ファイバを接続する、 ことを特徴とするシングルモード光ファイバの相互接続
方法。 - （２）互いにコア径が異なる２本のシングルモード光フ
ァイバが、コア中に該コアの屈折率を上げるためドーピ
ングされたドーピング剤添加石英系光ファイバ、あるい
はクラッド中に該クラッドの屈折率を下げるためにドー
ピングされたドーピング剤添加石英系光ファイバであっ
て、 前記２本の光ファイバのうちコア径の小さい方の光ファ
イバを、前記ドーピング剤は拡散するが、光ファイバは
溶融しない温度範囲において、局部的に加熱することに
よって該加熱部分近傍のコア径を拡大し、 その後前記２本の光ファイバを相互に接続する、ことを
特徴とする請求項（１）記載のシングルモード光ファイ
バの相互接続方法。 - （３）２本の光ファイバのうちコア径の小さい方の光フ
ァイバの途中部分を、ドーピング剤は拡散するが光ファ
イバは溶融しない温度範囲において、局部的に加熱する
ことによって、該加熱部分近傍のコア径を拡大し、 該拡大部分の光ファイバを応力破断し、 その後前記２本の光ファイバを相互に接続する、ことを
特徴とする請求項（２）記載のシングルモード光ファイ
バの相互接続方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2237193A JP2619130B2 (ja) | 1990-09-10 | 1990-09-10 | シングルモード光ファイバの相互接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2237193A JP2619130B2 (ja) | 1990-09-10 | 1990-09-10 | シングルモード光ファイバの相互接続方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04118607A true JPH04118607A (ja) | 1992-04-20 |
| JP2619130B2 JP2619130B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=17011752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2237193A Expired - Lifetime JP2619130B2 (ja) | 1990-09-10 | 1990-09-10 | シングルモード光ファイバの相互接続方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2619130B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001228353A (ja) * | 2000-02-17 | 2001-08-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光ファイバの接続構造及び光ファイバ通信システム |
| JP2003075677A (ja) * | 2001-09-03 | 2003-03-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバ融着接続方法 |
| US6729777B2 (en) | 2000-12-28 | 2004-05-04 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber splicing method and optical transmission line |
| US9645322B2 (en) | 2013-11-18 | 2017-05-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical probe for optical coherence tomography and manufacturing method therefor |
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|---|---|---|---|---|
| JPS5724906A (en) * | 1980-07-22 | 1982-02-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Connecting method for optical fiber by melt-sticking |
| JPS61117508A (ja) * | 1984-11-13 | 1986-06-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光フアイバの接続方法 |
-
1990
- 1990-09-10 JP JP2237193A patent/JP2619130B2/ja not_active Expired - Lifetime
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