JPH04157404A - 光ファイバカプラ - 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】 「産業上の利用分野」 この発明は、光通信等で光信号の結合を行うための光フ
ァイバカブラに係わり、小型化を図り、収納スペースの
削減が可能なものに関する。

「従来の技術」 従来、光フアイバ内を伝送する光信号を複数本の光ファ
イバに分岐したり、２本の光フアイバ内を伝送する光を
合流するなどの光の結合を行うための部材として光ファ
イバカプラが提供されている。また光ファイバカプラと
しては融着延伸型カブラや研摩型カブラが提供されてい
る。

この融着延伸型カブラは、複数本の光ファイバの一部を
加熱融着し、さらに延伸して融着延伸部（光結合部）を
形成して構成されている。

また研摩型カブラは、光ファイバを基板に固定し、かつ
光ファイバのコア近傍まで研摩した２つの研摩ブロック
を接合し、それぞれの光ファイバの研摩面どうしを重ね
合わせて光結合部を形成して構成されている。

これらの光ファイバカブラは、４つのボートのうちの１
つに光信号を入射すると、入射光が光結合部で分岐され
、それぞれの光ファイバの出射側のポートから分岐され
た光が出射されるようになっている。

［発明が解決しようとする課題」 ところで、近年、光フアイバケーブル等の光通信路の高
密度化が進められてきている。

しかしながら、光通信路の端末で使用される光ファイバ
カブラでは、光結合部からある程度のファイバ余長が必
要であることから収納スペースが大きくなってしまうた
めに、このファイバ余長の処理が問題になってきている
。収納スペースを小さくしようとすると、どうしてもフ
ァイバの曲げ半径を小さくせざるをえなくなり、曲げ損
失の増大をもたらし好ましくない。

そこでコアとクラッド間の屈折率差を大きくした光ファ
イバを用いて光ファイバカプラを作製し、曲げ半径を小
さくしても曲げ損失か増加しないように構成し、ファイ
バ余長の曲げ損失を軽減する方法も考えられる。しかし
このようなファイバを用いると、光結合部での結合か起
こり難くなり、光フアイバカプラ自体の形状が大きくな
ってしまうことになる。

また光ファイバのコアとクラッド間の屈折率差を小さく
すれば、光結合部での結合が得やすくなり、光ファイバ
カプラ自体は小型化できるか、光ファイバカブラの収納
部での余長ファイバの曲げ半径を大きくして配置しなけ
れば、損失が増加してしまうという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、光結合特
性を変えることなく光ファイバカプラを小型化し、設置
スペースの削減が可能な光ファイバカプラの提供を目的
としている。

「課題を解決するための手段」 本発明による光ファイバカブラは、一部にコアとクラッ
ド間の屈折率差が他部よりも小さい低屈折率差部分を形
成してなる複数本の光ファイバに、それぞれの低屈折率
差部分を結合させて光結合部を形成して構成したことに
よって上記課題を解消した。

また上記複数本の光ファイバに、それぞれの低屈折率差
部分を融着延伸して融着延伸部を形成して構成すること
もできる。

また上記光ファイバの低屈折率差部分をそのコア近傍ま
で研摩した２本の光ファイバを、それぞれの研摩面を重
ね合わせて光結合部を形成して構成することもできる。

「作用」 この光ファイバカプラは、一部にコアとクラッド間の屈
折率差が他部よりも小さい低屈折率差部分を形成してな
る複数本の光ファイバを用い、それぞれの低屈折率差部
分を結合させて光結合部を形成して構成したものなので
、光結合部での結合が得やす（なり光結合部を小型化で
きる。また光ファイバカブラの余長部分は、コアとクラ
ッド間の屈折率差が低屈折率差部分よりも大きく、曲げ
損失を少なくすることができる。

「実施例」 第１図は、本発明の一実施例を示す図である。

この融着延伸型の光ファイバカブラｌは、中央部に、他
部よりもコアとクラット間の屈折率差の小さい低屈折率
差部分２を形成した２本の光ファイバ３，３を、それぞ
れの低屈折率差部分２．２を融着、延伸して融着延伸部
（光結合部）４を形成して構成されている。

低屈折率差部分２のコアとクラッド間の屈折率差は、一
般に光通信用として使用されている石英系単一モードフ
ァイバのコアとクラッド間の屈折率差（通常は０．４％
程度）よりも小さくすることが望ましい。この低屈折率
差部分２の屈折率差を大きくすると、光結合に必要な延
伸長が長くなり、光ファイバカプラが大型化してしまう
。

また低屈折率差部分２の両側は、光ファイバカプラｌの
余長部分（リード部分）となる高屈折率差部分５になっ
ている。この高屈折率差部分５の屈折率差は、通常の光
ファイバの屈折率差と同じか或いはそれよりも大きくす
ることが望ましい。高屈折率差部分５の屈折率差を通常
のファイバの屈折率差よりも小さ（すると、余長部分の
曲げ損失が増大し、余長部分を小さく曲げることが出来
なくなり、収納スペースか大きくなってしまう。

この光ファイバ３の製造方法としては、高屈折率差部分
５となるファイバの先端に、低屈折率差のファイバを融
着接続し、この低屈折率差のファイバを融着部分から所
定長さを残して切断し、次にこの低屈折率差部分の端部
に別の高屈折率差部分となるファイバを融着接続する方
法が好ましい。

このようにして得られた光ファイバ３を用いて光ファイ
バカブラ１を製造するには、第２図に示すように２本の
光ファイバ３，３のそれぞれの低屈折率差部分２，２を
接触させて並へ、望ましくは接触部分を小型バーナで仮
固定し、次いで融着延伸装置に取り付けて接触部分を酸
水素バーナで加熱して融着させるとともに、融着した部
分を延伸する。このとき一方の光ファイバ３に光を入射
し、双方の光ファイバの他方からの出射光強度をモニタ
ーしながら、所定の分岐比が得られるように延伸する。

これにより光結合部４が形成され、第１図に示す光ファ
イバカプラＩが製造される。

得られた光ファイバカプラ１は、４つのボートＰ１〜Ｐ
４のいずれか１つのボート（ＰＩ）に光信号を入射する
と、光結合部３で分岐され、ボートＰ３およびボートＰ
４からそれぞれ分岐光が出射する。

この光ファイバカブラ１は、中央部に、他部よりもコア
とクラッド間の屈折率差の小さい低屈折率差部分２を形
成した２本の光ファイバ３．３を、それぞれの低屈折率
差部分２．２を融着、延伸して光結合部４を形成して構
成したものなので、光結合部４での結合が得やすくなり
、従来の同タイプのものに比べ光結合部４を小型化でき
る。

またこれに伴って光結合部４を保護する補強材の寸法が
小さくなり、光ファイバカプラ自体の寸法を小型化でき
る。

また光ファイバカプラｌの余長部分は屈折率差が大きく
、曲げ損失を少なくすることができ、巻き径を小さくで
きる。従って、この光ファイバカブラは従来のものに比
べ小型となり、収納スペースも削減できる。

第３図は、本発明の光ファイバカプラの他の実施例を示
す図である。この研摩型の光ファイバカブラ６は、上記
光ファイバ３の中央部分をガラスブロックに固定し、光
ファイバ３の低屈折率差部分２をそのコア３ａ近傍まで
研摩した研摩面７を形成した２つの研摩ブロック８．８
を、それぞれの研摩面７．７を重ね合わせて接合し、光
結合部９を形成して構成されている。

この光ファイバカプラ６の製造方法は、第４図に示すよ
うに中央部が浅く両端部が深い溝ＩＯが形成されたガラ
スジ０ツク１１を用意し、このガラスブロック１１の溝
１０内に、光ファイバ３の低屈折率差部分２を挿入し接
着剤で固定する。次に溝側の面を低屈折率差部分２のコ
ア３ａ近傍まで研摩して研摩面７を形成し、研摩ブロッ
ク８を作製する（第５図）。次に、２つの研摩ブロック
８゜８を、それぞれの研摩面７．７が重なり合うように
接合し、第３図に示す光ファイバカプラが製造される。

この光ファイバカブラ６は、光結合部９の部分が低屈折
率差部分２で構成され、また余長部分が屈折率差の大き
いファイバ部分になっているために、先の実施例と同様
に、従来の同タイプのものに比べ小型となり、収納スペ
ースも削減できる。

（製造例１） 中央に長さ３ｍｍの低屈折率部分を融着接続した光ファ
イバを用い、第１図に示すものと同様構成の光ファイバ
カプラ（使用波長１．５５μｍ用）を作製した。使用し
た光ファイバの諸元を表１に示した。

表１ コノ光ファイバを２本用い、それぞれの低屈折率差部分
を融着延伸して光結合部を形成した。この接続による過
剰損は０．２ｄＢであった。この光結合部の長さは６Ｉ
ＩＩＩ１１であり、通常のファイバ（屈折率差０４％）
で同様の融着延伸型カプラを作製した場合と比べ２５％
減少した。

また光結合部と同じ屈折率差（０，３％）のファイバを
使用し、直径４０＋ｎｍで巻き付は処理を行うと１ｍ当
たり３．８ｄＢの損失を生じたが、余長部分のファイバ
（屈折率差０．４％）を用いると１＋ａ当たりの損失は
０．０１ｄＢ以下でしかなかった。

（製造例２） 製造例１で用いたものと同様の光ファイバを用い、第３
図に示す研摩型光ファイバカプラを作製した。５ｍｍＸ
　５０１１Ｘ　１５ｍｍの石英ブロックに、巾１２６μ
ｍの溝を形成し、この溝内に光ファイバを、低屈折率差
部分が溝中央になるように挿入し、接着剤で固定した。

次に溝側の面をファイバのコア近傍まで研摩し、第５図
に示す研摩ブロックとした。次に、２つの研摩ブロック
を接着剤で接合し、研摩型光ファイバカプラを作製した
。

得られた光ファイバカプラの過剰損は０．２ｄＢであっ
た。また余長部分のファイバは、直径４０ｍｍの曲げで
も、０．０１ｄＢ以下の損失しか生じなかった。また従
来の研摩型ファイバカブラに比べ、ブロックの長さを２
５％縮小できた。

「発明の効果」 以上説明しｆ二ように、本発明の光コアイノくカブラは
、一部にコアとクラッド間の屈折率差が他部よりも小さ
い低屈折率差部分を形成してなる複数本の光ファイバに
、それぞれの低屈折率差部分を結合させて光結合部を形
成して構成したことによって光結合部での結合が得やす
くなり、従来の同タイプのものに比べ光結合部を小型化
できる。また光ファイバカブラの余長部分は屈折率差が
大きく、曲げ損失が少くなり、巻き径を小さくできる。

従って、この光ファイバカプラは、従来のものに比へ小
型となり、収納スペースの削減並びに高密度実装を実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光ファイバカプラの一実施例を示す
平面図、第２図は、第１図の光ファイバカプラの製造方
法を説明するための平面図、第３図は、本発明の光ファ
イバカプラの他の実施例を示す側面断面図、第４図およ
び第５図は、第３図の光ファイバカブラの製造方法を説
明するための図であって、第４図は溝付ブロックに光フ
ァイバを固定する状態を示す斜視図、第５図は研摩ブロ
ックの断面図である。 １．６・・・光ファイバカブラ ２・・・低屈折率差部分 ３・・・光ファイバ ３ａ・・・コア ４．９・・・光結合部 ７・・・研摩面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一部にコアとクラッド間の屈折率差が他部よりも
   小さい低屈折率差部分を形成してなる複数本の光ファイ
   バに、それぞれの低屈折率差部分を結合させて光結合部
   を形成したことを特徴とする光ファイバカプラ。
2. （２）上記複数本の光ファイバに、それぞれの低屈折率
   差部分を融着延伸して融着延伸部を形成したことを特徴
   とする請求項１に記載の光ファイバカプラ。
3. （３）上記光ファイバの低屈折率差部分をそのコア近傍
   まで研摩した２本の光ファイバを、それぞれの研摩面を
   重ね合わせて接合した光結合部を形成したことを特徴と
   する請求項１に記載の光ファイバカプラ。