JPH04219707A - Optical fiber coupler and its manufacture - Google Patents

Optical fiber coupler and its manufacture

Info

Publication number
JPH04219707A
JPH04219707A JP41251990A JP41251990A JPH04219707A JP H04219707 A JPH04219707 A JP H04219707A JP 41251990 A JP41251990 A JP 41251990A JP 41251990 A JP41251990 A JP 41251990A JP H04219707 A JPH04219707 A JP H04219707A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
coupler
core
fiber
base material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP41251990A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3009746B2 (en
Inventor
Ryozo Yamauchi
良三 山内
Akira Wada
朗 和田
Noboru Kawakami
川上 登
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Priority to JP2412519A priority Critical patent/JP3009746B2/en
Publication of JPH04219707A publication Critical patent/JPH04219707A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3009746B2 publication Critical patent/JP3009746B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To provide an optical fiber and its manufacture where an optical fiber coupler used in the optical fiber communications can be manufactured in an efficient and an inexpensive manner. CONSTITUTION:An extending part 16 is formed at a part of a multicore fiber where a plurality of waveguides 13 comprised of a core 11 and a clad 12 are arranged in the glass with lower index of refraction than that of the clad 12, and thus optical coupling can be made among the respective waveguides 13. This constitution enables a plurality of couplers with uniform characteristics to be manufactured simultaneously and with good reproducibility.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ通信で用い
られる光ファイバカプラを効率よく、安価に製造するこ
とが可能な光ファイバカプラおよびその製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber coupler and a method for manufacturing the same, which can efficiently and inexpensively manufacture optical fiber couplers used in optical fiber communications.

【0002】0002

【従来の技術】光ファイバ通信においては、光源から出
射した光や、光ファイバ中を伝搬する光を分岐、合流、
分波または合波する技術が非常に重要である。ここで、
分岐、合流という表現は、光の波長とは無関係に複数の
光を分けたり、重ね合わせ特定の方向に流すことを言う
。また分波、合波という表現は、異なる波長の複数の光
を扱う時に用い、分波は複数の波長の光が存在する光ビ
ームの中から特定の波長の光を取り出す際に、一方、合
波は複数の波長の光を一つの光ビームにまとめるときに
用いる。分岐、合流、分波、合波の技術は、光ファイバ
通信に限るものではないが、光ファイバ通信では、光フ
ァイバ中を伝搬する光を可能な限り外に出さないで処理
することが望まれている。すなわち、光ファイバ内を伝
搬している光を一旦外に出すと、再び光ファイバ中に入
射するためにレンズなどの光学系を使用する必要があり
、このときに結合損を生じる。また様々な光学系の表面
では、通常、光の反射が生じるので、不必要な光が逆方
向に戻って行き、これにより通信で使用している光源、
例えばレーザダイオードの動作状態を不安定にしたりす
る。
[Prior Art] In optical fiber communication, light emitted from a light source and light propagating through an optical fiber are branched, combined,
Demultiplexing or multiplexing technology is very important. here,
The expressions "branching" and "merging" refer to separating multiple lights, superimposing them, and flowing them in a specific direction, regardless of the wavelength of the light. Furthermore, the expressions demultiplexing and multiplexing are used when dealing with multiple lights of different wavelengths. Waves are used to combine light of multiple wavelengths into a single light beam. Branching, merging, demultiplexing, and multiplexing techniques are not limited to optical fiber communication, but in optical fiber communication, it is desirable to process the light propagating through the optical fiber without letting it out as much as possible. ing. That is, once the light propagating within the optical fiber is taken out, it is necessary to use an optical system such as a lens in order to make the light enter the optical fiber again, and at this time a coupling loss occurs. Also, the surfaces of various optical systems usually reflect light, which causes unnecessary light to return in the opposite direction, causing light sources used in communications
For example, it may make the operating state of a laser diode unstable.

【0003】これらの観点から、光ファイバ中の光をな
るべくファイバ外に出さないようにして、光の分岐、合
流、分波、合波を行わせる素子として、光ファイバカプ
ラがある。光ファイバカプラにも種々のタイプがあり、
最も量産されているのは融着延伸型の光ファイバカプラ
である。この融着延伸の光ファイバカプラは、図13に
示すように、2本の光ファイバ1,1を互いに添わせた
後、適当な熱源、例えば水素などの燃焼ガスバーナ2で
加熱して融着させ、更に長手方向に引っ張って延伸する
。この結果、延伸部分3のファイバのコアは細められ、
延伸前にコア中を伝搬していた光は、大きくクラッド側
にしみ出すようになる。この結果、2つのコアの伝搬モ
ード間に電磁的な結合が生じてカプラとしての作用をす
るようになる。使用するファイバの種類によって、様々
なカプラ、例えば単一モードファイバカプラ、多モード
ファイバカプラ、偏波保持ファイバカプラなどがあるが
、現在の光ファイバ通信では単一モードファイバが主流
となっているために、光ファイバカプラにおいても単一
モードファイバカプラが主流となっている。
From these viewpoints, an optical fiber coupler is an element that branches, joins, demultiplexes, and multiplexes light while preventing the light in the optical fiber from exiting the fiber as much as possible. There are various types of optical fiber couplers.
The most mass-produced type is the fusion-stretched optical fiber coupler. As shown in FIG. 13, this fusion-stretched optical fiber coupler attaches two optical fibers 1, 1 to each other and then heats them with a suitable heat source, for example, a combustion gas burner 2 such as hydrogen, to fuse them. , and further stretched by pulling in the longitudinal direction. As a result, the core of the fiber in the drawn section 3 is narrowed;
The light that was propagating in the core before stretching begins to seep out to the cladding side. As a result, electromagnetic coupling occurs between the propagation modes of the two cores, which act as a coupler. There are various couplers depending on the type of fiber used, such as single mode fiber couplers, multimode fiber couplers, and polarization maintaining fiber couplers, but single mode fibers are the mainstream in current optical fiber communications. Furthermore, single-mode fiber couplers have become mainstream among optical fiber couplers.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな融着延伸型の光ファイバカプラにあっては次のよう
な問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, such a fused and drawn type optical fiber coupler has the following problems.

【0005】すなわち、1組の光ファイバカプラの作製
は、カプラの端末から光を入射して出射端での光の様子
をモニターしながら再現性良く製造することができるが
、複数のファイバ対を並べておいて同時に作製しようと
すると、モニターしたデータのフィードバックは、1組
のカプラに対してのみしか出来ないので、他のカプラは
言わば盲で作製することになる。仮に図14に示すよう
に、複数組のファイバ対3を大形のバーナ4で加熱しつ
つ、同時に融着延伸するにしても、作製されたカプラの
結合度のばらつきが非常に大きい。その理由は、それぞ
れのカプラの融着延伸部が分離しているので、加熱条件
を全て揃えることが困難となるからである。
In other words, a set of optical fiber couplers can be manufactured with good reproducibility by inputting light from the end of the coupler and monitoring the state of the light at the output end. If they are lined up and fabricated at the same time, the monitored data can only be fed back to one set of couplers, so the other couplers will be fabricated blind, so to speak. As shown in FIG. 14, even if a plurality of fiber pairs 3 are heated with a large burner 4 and fused and drawn at the same time, the degree of coupling of the manufactured couplers varies greatly. The reason for this is that since the fused and stretched portions of each coupler are separated, it is difficult to align all heating conditions.

【0006】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、特性の揃った複数のカプラを同時に再現性良く製造
することが可能な光ファイバカプラおよびその製造方法
の提供を目的としている。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and aims to provide an optical fiber coupler and a method for manufacturing the same, which can simultaneously manufacture a plurality of couplers with uniform characteristics with good reproducibility.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバカプ
ラは、コアとクラッドを有する複数組の導波路を、該ク
ラッドの屈折率よりも低い屈折率のガラス中に配設した
マルチコアファイバの一部に延伸部を形成してなり、上
記各組の導波路間で光結合を行う構成としたことによっ
て、上記課題を解消した。
[Means for Solving the Problems] The optical fiber coupler of the present invention is a multi-core fiber in which a plurality of sets of waveguides each having a core and a cladding are disposed in glass having a refractive index lower than that of the cladding. The above-mentioned problem was solved by forming an extension part in the part and optically coupling between each set of waveguides.

【0008】また上記光ファイバカプラの製造方法とし
ては、コアとクラッドを有する複数組の導波路を、該ク
ラッドの屈折率よりも低い屈折率を有するガラス母材に
配置し、次いで該ガラス母材を加熱して導波路とガラス
母材を一体化し、さらに線引してマルチコアファイバを
形成し、次いで該マルチコアファイバの一部を加熱延伸
する製造方法が望ましい。
[0008] Furthermore, as a manufacturing method of the above-mentioned optical fiber coupler, a plurality of sets of waveguides each having a core and a cladding are arranged in a glass base material having a refractive index lower than that of the cladding, and then the glass base material is A manufacturing method is desirable in which the waveguide and the glass base material are integrated by heating, the multi-core fiber is further drawn to form a multi-core fiber, and then a part of the multi-core fiber is heated and drawn.

【0009】上記導波路の構造としては、全て同一であ
っても良く、また2本1組の導波路の構造が互いに異な
っていても良い。
The structures of the waveguides may all be the same, or the structures of each pair of waveguides may be different from each other.

【0010】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明
する。
The present invention will be explained in detail below with reference to the drawings.

【0011】図1は、本発明に係わる光ファイバカプラ
の一例を示すものであって、この光ファイバカプラ10
は、コア11とクラッド12を有する複数の導波路13
を、クラッドの屈折率よりも低い屈折率のガラスからな
る支持ガラス体14中に配設したマルチコアファイバ1
5の一部に延伸部16を形成して構成されている。
FIG. 1 shows an example of an optical fiber coupler according to the present invention, and this optical fiber coupler 10
is a plurality of waveguides 13 having a core 11 and a cladding 12
A multi-core fiber 1 disposed in a supporting glass body 14 made of glass having a refractive index lower than that of the cladding.
5, an extension portion 16 is formed in a part of the portion 5.

【0012】上記導波路13は、光ファイバと同様に、
例えば酸化ゲルマニウムを添加した石英からなる高屈折
率のコア11と、その周囲の石英からなるクラッド12
を備えたものである。複数の導波路13は、接触状態に
配された2本を1組とし、4組をガラス母材14中にそ
れぞれ間隔をあけて配置されている。
[0012] The waveguide 13, like an optical fiber,
For example, a core 11 with a high refractive index made of quartz doped with germanium oxide, and a cladding 12 made of quartz surrounding it.
It is equipped with the following. Two of the plurality of waveguides 13 are arranged in contact with each other, and four sets are arranged at intervals in the glass base material 14.

【0013】上記支持ガラス体14は、フッ素或いはボ
ロン添加石英を材料とし、その屈折率を上記クラッド1
2を構成する石英よりも低く設定されている。
The supporting glass body 14 is made of fluorine- or boron-doped quartz, and has a refractive index equal to that of the cladding 1.
It is set lower than the quartz that makes up No. 2.

【0014】図2は、図1に示す符号A,B間の屈折率
分布を示すものであって、この図に示すように低屈折率
の支持ガラス体14中に、石英からなるクラッド12と
それよりも高屈折率のコア11とからなる導波路13が
配置されている。
FIG. 2 shows the refractive index distribution between symbols A and B shown in FIG. 1, and as shown in this figure, a cladding 12 made of quartz and A waveguide 13 consisting of a core 11 having a higher refractive index than that is arranged.

【0015】上記延伸部分16では、各組の2本の導波
路13が細められて接近し、それぞれのコア間で光結合
が生じるようになっている。したがって、この2本1組
の導波路13により、1つの光ファイバカプラ(2×2
型カプラ)が構成され、この光ファイバカプラ10にお
いては、4組の導波路により4つの2×2型カプラ17
が形成されている。
In the extended portion 16, the two waveguides 13 of each set are narrowed and brought close to each other, so that optical coupling occurs between the respective cores. Therefore, one optical fiber coupler (2×2
In this optical fiber coupler 10, four 2×2 type couplers 17 are formed by four sets of waveguides.
is formed.

【0016】この光ファイバカプラ10は、図3に示す
ように、両端面に光接続器(コネクタ)18を取り付け
、光ファイバカプラの各導波路13の端面と、光ファイ
バ19の端面とを突き合わせて接続する。このように構
成することにより、各組の2本の導波路13のそれぞれ
の両端に接続された計4本の光ファイバ19は、図4に
示す2×2型カプラ17において符号P1〜P4で示す
ポートとなる。そしてこれらのポートのうちの1つ(例
えばP1)に光を入射すれば、反対側の2つのポート(
P3,P4)から光パワーが得られる。
As shown in FIG. 3, this optical fiber coupler 10 has optical connectors 18 attached to both end faces, and the end faces of each waveguide 13 of the optical fiber coupler are butted against the end face of the optical fiber 19. Connect. With this configuration, a total of four optical fibers 19 connected to both ends of each set of two waveguides 13 are designated by symbols P1 to P4 in the 2×2 type coupler 17 shown in FIG. This is the port shown. When light enters one of these ports (for example, P1), the light enters the two ports on the opposite side (for example, P1).
P3, P4), the optical power is obtained.

【0017】この光ファイバカプラ10は、1つの支持
ガラス体14内に複数組の導波路13を配置して、その
一部に延伸部16を形成することにより、各組の導波路
13に光結合を生じさせてカプラを形成し、複数のカプ
ラを集合した構成なので、複数のカプラを別個に配置す
る場合に比べ、全体の形状を小さくすることができる。 また、通常の融着延伸型光ファイバカプラよりも延伸部
分の径が太いので、外力に対して安定であり、更に、延
伸部分(カプラ部分)全体を低屈折率のガラス内に埋め
込んだ構造なので、カプラに外部から異物が接触しても
、光学特性が変化することなく、機械的、光学的に安定
である。
This optical fiber coupler 10 arranges a plurality of sets of waveguides 13 in one support glass body 14 and forms an extension part 16 in a part of the waveguides 14, so that light is transmitted to each set of waveguides 13. Since the couplers are formed by coupling and the plurality of couplers are assembled, the overall shape can be made smaller than when the plurality of couplers are arranged separately. In addition, the diameter of the stretched part is larger than that of a normal fusion-stretched optical fiber coupler, so it is stable against external forces.Furthermore, the entire stretched part (coupler part) is embedded in low-refractive-index glass, so it is stable against external forces. Even if a foreign object comes into contact with the coupler from the outside, the optical characteristics do not change and the coupler is mechanically and optically stable.

【0018】次に、本発明に係わる光ファイバカプラの
製造方法を説明する。
Next, a method for manufacturing an optical fiber coupler according to the present invention will be explained.

【0019】図5ないし図8は、本発明方法の一例を示
す図であって、この例による製造方法では、まず図5に
示すように、低屈折率ガラスからなり導波路挿入用の8
個の貫通孔20を形成した円筒状のガラス母材21と、
コア11とクラッド12を有する導波路母材22とをそ
れぞれ作製し、ガラス母材21のそれぞれの貫通孔20
内に導波路母材22を挿入する。
FIGS. 5 to 8 are diagrams showing an example of the method of the present invention. In the manufacturing method according to this example, first, as shown in FIG.
a cylindrical glass base material 21 in which through holes 20 are formed;
A waveguide base material 22 having a core 11 and a cladding 12 is manufactured, and each through hole 20 of the glass base material 21 is formed.
The waveguide base material 22 is inserted inside.

【0020】次にガラス母材21と導波路母材22の集
合体を加熱路内に入れ、1800℃程度に加熱し、貫通
孔20と導波路母材22との隙間を潰し(コラプス)、
図6に示すようにガラス母材21と8本の導波路母材2
2とを一体化したマルチコアファイバ母材23を作製す
る。
Next, the assembly of the glass base material 21 and the waveguide base material 22 is placed in a heating path and heated to about 1800° C. to collapse the gap between the through hole 20 and the waveguide base material 22.
As shown in FIG. 6, a glass base material 21 and eight waveguide base materials 2
A multi-core fiber preform 23 is produced by integrating the fibers 2 and 2.

【0021】次に、図7に示すようにマルチコアファイ
バ母材23を線引炉に取り付け、母材先端を加熱装置2
4で局部加熱しつつファイバ状に引き出し、図6に示し
たマルチコアファイバ母材23と同じ断面形状のマルチ
コアファイバ25を作製する。作製されたマルチコアフ
ァイバ25は、図示略の巻き取りボビンに巻き取られる
Next, as shown in FIG. 7, the multi-core fiber preform 23 is attached to a drawing furnace, and the tip of the preform is heated by the heating device 2.
4, the multi-core fiber 25 is pulled out into a fiber shape while being locally heated, thereby producing a multi-core fiber 25 having the same cross-sectional shape as the multi-core fiber preform 23 shown in FIG. The produced multi-core fiber 25 is wound onto a winding bobbin (not shown).

【0022】次に、作製されたマルチコアファイバ25
を適宜な長さに切断し、切断したファイバの中央を、図
8に示すように酸水素バーナ26などの加熱手段により
加熱しつつ、長さ方向に引っ張って、加熱部分を延伸す
る。この操作によって、図1に示す光ファイバカプラ1
0が作製される。
Next, the produced multi-core fiber 25
The fiber is cut into an appropriate length, and as shown in FIG. 8, the center of the cut fiber is heated by a heating means such as an oxyhydrogen burner 26 and pulled in the length direction to elongate the heated portion. By this operation, the optical fiber coupler 1 shown in FIG.
0 is created.

【0023】この加熱、延伸操作にあっては、マルチコ
アファイバ25内の導波路13の両端に光ファイバ19
を接続し、一方側の1本の光ファイバに光を入射し、こ
れに接続する導波路と、これと対をなす導波路の双方の
反対側(出射側)に接続された2本の光ファイバ19の
出射光強度をモニターしておき、2本の出射側光ファイ
バからの出射光強度から結合度を求め、適宜な結合度が
得られるように延伸量を調節することが望ましい。
In this heating and stretching operation, optical fibers 19 are connected to both ends of the waveguide 13 in the multi-core fiber 25.
The light is input to one optical fiber on one side, and the waveguide connected to this and the two optical fibers connected to the opposite side (output side) of the paired waveguide are connected. It is desirable to monitor the intensity of the emitted light from the fiber 19, determine the degree of coupling from the intensity of the emitted light from the two output side optical fibers, and adjust the amount of stretching so as to obtain an appropriate degree of coupling.

【0024】ここで、光ファイバカプラにおける結合度
とは、図4に示す構成の2×2型カプラ17にあっては
、ポートP1に特定強度の光(その強度をP1とする)
を入射し、出射側のポートP3,P4からの出射光(そ
の強度をそれぞれP3,P4とする)を求め、次の数1
の式により得られる。
Here, the degree of coupling in an optical fiber coupler means that in the 2×2 type coupler 17 having the configuration shown in FIG.
is incident, and the output light from ports P3 and P4 on the output side (their intensities are P3 and P4, respectively) is calculated using the following equation 1.
It is obtained by the formula.

【0025】[0025]

【数1】[Math 1]

【0026】またこのカプラにおける過剰損失は、次の
数2により得られる。
Further, the excess loss in this coupler can be obtained from the following equation 2.

【0027】[0027]

【数2】[Math 2]

【0028】上記製造方法によれば、複数のカプラを作
製する時に、個々のカプラへの加熱条件を容易に揃える
ことができるため、特性のそろった光ファイバカプラを
複数同時に再現性良く作製することができる。
[0028] According to the above manufacturing method, when manufacturing a plurality of couplers, the heating conditions for each coupler can be easily aligned, so that a plurality of optical fiber couplers with uniform characteristics can be manufactured simultaneously with good reproducibility. I can do it.

【0029】図9は、本発明方法の他の例を示す図であ
る。この例による製造方法では、4つの貫通孔20を形
成したガラス母材21と、クラッド12内に2つのコア
11を対向して設けたツインコアファイバ母材27とを
用い、ガラス母材21の各貫通孔20内に、ツインコア
ファイバ母材27を挿入する。このツインコアファイバ
母材27は、酸化ゲルマニウム添加石英の2つのコア1
1とその周囲の石英からなるクラッド12を備えてなる
ものである。
FIG. 9 is a diagram showing another example of the method of the present invention. In the manufacturing method according to this example, a glass preform 21 in which four through holes 20 are formed and a twin core fiber preform 27 in which two cores 11 are provided facing each other in the cladding 12 are used, and each of the glass preforms 21 is A twin core fiber preform 27 is inserted into the through hole 20. This twin-core fiber base material 27 consists of two cores 1 of quartz doped with germanium oxide.
1 and a cladding 12 made of quartz surrounding it.

【0030】次に、この集合体を加熱炉内に入れ、ガラ
ス母材21と4本のツインコアファイバ母材27とを一
体化してマルチコアファイバ母材とする。次に、このマ
ルチコアファイバ母材を線引し、マルチコアファイバを
作製する。次に、得られたマルチコアファイバを所望の
長さに切断し、その一部を加熱しつつ延伸して延伸部分
を形成する。
Next, this assembly is placed in a heating furnace, and the glass preform 21 and four twin-core fiber preforms 27 are integrated to form a multi-core fiber preform. Next, this multi-core fiber preform is drawn to produce a multi-core fiber. Next, the obtained multicore fiber is cut to a desired length, and a portion thereof is stretched while being heated to form a stretched portion.

【0031】この延伸によって4本のツインコアファイ
バは細められ、コア間が接近し、各ツインコアファイバ
は2×2型カプラとして機能する。
By this stretching, the four twin-core fibers are thinned and the cores are brought closer together, so that each twin-core fiber functions as a 2×2 type coupler.

【0032】この例により製造された光ファイバカプラ
は、図1に示す光ファイバカプラと同様に、カプラ両端
面のツインコアファイバ部分に、光ファイバ19をそれ
ぞれのコアとコアとを接触させて接続し、図3に示すよ
うに4つの2×2型カプラを備えた光ファイバカプラの
集合体として使用することができる。
The optical fiber coupler manufactured in this example is similar to the optical fiber coupler shown in FIG. 1, in which the optical fibers 19 are connected to the twin-core fiber portions on both end faces of the coupler with their cores in contact with each other. , as shown in FIG. 3, can be used as an assembly of optical fiber couplers including four 2×2 type couplers.

【0033】この例による製造方法では、先の例と同様
に、特性のそろった光ファイバカプラを複数同時に再現
性良く作製することができるという効果が得られる他、
ガラス母材21に形成する貫通孔の数を減らすことがで
きるので、製造を簡略化できる、またツインコアファイ
バにおける各コア間の隙間を小さく設定できるので、延
伸量が小さくなるなどの効果が得られる。
The manufacturing method according to this example has the effect of simultaneously manufacturing a plurality of optical fiber couplers with uniform characteristics with good reproducibility, as in the previous example.
Since the number of through holes formed in the glass base material 21 can be reduced, manufacturing can be simplified, and since the gap between each core in the twin-core fiber can be set small, effects such as a reduction in the amount of stretching can be obtained. .

【0034】なお、上記各例では、2本1組の導波路を
4組配置して光ファイバカプラを構成したが、導波路の
配置はこれに限定されることなく、3本以上の導波路を
1組とすることもでき、また導波路の組を4組以外の複
数組とすることもできる。
In each of the above examples, the optical fiber coupler was configured by arranging four sets of two waveguides, but the arrangement of the waveguides is not limited to this, and three or more waveguides may be arranged. may be one set, or may be a plurality of waveguide sets other than four sets.

【0035】〔実験例〕本発明方法に基づいて光ファイ
バカプラの製造を実施した。
[Experimental Example] An optical fiber coupler was manufactured based on the method of the present invention.

【0036】低屈折率のガラス母材として、直径40m
m、長さ220mmのフッ素添加石英ガラスの円柱を容
易した。次にこのガラス円柱に、図5に示すように8個
の貫通孔を形成した。これら貫通孔の径は1.8mm、
1組の孔の隙間を0.15mm、孔中心からガラス母材
中心の間隔を13.35mmとした。
[0036] As a glass base material with a low refractive index, a diameter of 40 m
A cylinder of fluorine-doped quartz glass with a length of 220 mm was prepared. Next, eight through holes were formed in this glass cylinder as shown in FIG. The diameter of these through holes is 1.8 mm,
The gap between one set of holes was 0.15 mm, and the distance from the center of the hole to the center of the glass base material was 13.35 mm.

【0037】一方、酸化ゲルマニウム添加石英ガラスの
コア材と、その周囲の石英製クラッド材からなる外径1
.67mmの導波路母材を作製し、長さ220mmに切
り揃え、上記ガラス母材のそれぞれの貫通孔内に挿入し
た。
On the other hand, an outer diameter 1 consisting of a germanium oxide-doped quartz glass core material and a quartz cladding material surrounding it.
.. A 67 mm waveguide base material was produced, cut to a length of 220 mm, and inserted into each through hole of the glass base material.

【0038】次に、このガラス母材と導波路母材の複合
体を加熱炉内に入れ、1850℃に加熱し、貫通孔と導
波路母材間の隙間を潰し、一体化した。
Next, this composite of the glass base material and the waveguide base material was placed in a heating furnace and heated to 1850° C. to collapse the gap between the through hole and the waveguide base material to integrate them.

【0039】次に、得られた一体化母材を線引用の加熱
炉に入れ、図6に示すマルチコアファイバを作製した。 マルチコアファイバの外径は3mm、1つの導波路のパ
ラメータは表1に示す通りであった。
Next, the obtained integrated base material was placed in a heating furnace for wire drawing, and a multi-core fiber shown in FIG. 6 was produced. The outer diameter of the multicore fiber was 3 mm, and the parameters of one waveguide were as shown in Table 1.

【0040】[0040]

【表1】[Table 1]

【0041】次に、得られたマルチコアファイバを約6
0mmの長さに切断し、その両端に専用コネクタを用い
てそれぞれ8本の光ファイバを接続した。そして一方の
端の任意の1組のファイバの内で、1本のファイバを選
び、そこに測定光を入射した。またこれに対応する出射
側の2本のファイバの出力光をモニターしながら、マル
チコアファイバの中央を酸水素バーナで加熱し、加熱部
分の延伸を行った。延伸量とモニターしたカプラの結合
度の関係を図10に示した。
Next, the obtained multi-core fiber is
It was cut into a length of 0 mm, and 8 optical fibers were connected to each end using a dedicated connector. Then, one fiber was selected from among an arbitrary set of fibers at one end, and the measurement light was incident thereon. Further, while monitoring the output light of the corresponding two fibers on the output side, the center of the multi-core fiber was heated with an oxyhydrogen burner, and the heated portion was stretched. FIG. 10 shows the relationship between the amount of stretching and the monitored degree of coupler bonding.

【0042】図10のピーク■を与える延伸量条件(延
伸長16mm)で延伸を終了し、図1に示すものと同様
な構成の光ファイバカプラを得た。
Stretching was completed under the stretching amount conditions (stretching length 16 mm) that gave the peak ■ in FIG. 10, and an optical fiber coupler having the same structure as that shown in FIG. 1 was obtained.

【0043】得られた光ファイバカプラの4組のカプラ
について、結合度の波長依存性を測定した結果を図11
に示した。この光ファイバカプラの4つのカプラ(2×
2型カプラ)は、いわゆるWDM(波長多重型)カプラ
であり、得られたカプラでは、波長1.3μmと1.5
5μmの波長の光を分波したり、合波する機能を有して
いた。 図11に示したように、4組のカプラの光結合特性はか
なり良く揃っており、また表2に示すように挿入損失、
波長、分離度は全て満足すべき結果であった。
FIG. 11 shows the results of measuring the wavelength dependence of the degree of coupling for the four pairs of optical fiber couplers obtained.
It was shown to. This optical fiber coupler has 4 couplers (2×
The type 2 coupler) is a so-called WDM (wavelength multiplexing type) coupler, and the obtained coupler has wavelengths of 1.3 μm and 1.5 μm.
It had the ability to separate and combine light with a wavelength of 5 μm. As shown in Figure 11, the optical coupling characteristics of the four couplers are fairly well matched, and as shown in Table 2, the insertion loss and
The wavelength and resolution were all satisfactory.

【0044】[0044]

【表2】[Table 2]

【0045】次に、別の例として、結合度の波長依存性
を抑えたカプラの製造を実施した。この例では、表3に
示す構造パラメータを持つファイバ(ファイバ■とファ
イバ■)の2本が1組となって、4組が支持ガラス体に
埋め込まれた構造のマルチコアファイバを使用した。
Next, as another example, a coupler was manufactured in which the wavelength dependence of the degree of coupling was suppressed. In this example, a multi-core fiber having a structure in which two fibers (fibers ■ and fibers ■) having the structural parameters shown in Table 3 form one set, and four sets are embedded in the supporting glass body was used.

【0046】[0046]

【表3】[Table 3]

【0047】このマルチコアファイバを用いて先の例と
同様に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4つのカプラの結合度と波長依存性の関係を
測定し、その結果を図12に示した。
[0047] Using this multi-core fiber, an optical fiber coupler was produced in the same manner as in the previous example. The relationship between the coupling degree and wavelength dependence of the four couplers of the obtained optical fiber coupler was measured, and the results are shown in FIG.

【0048】図12に示したように、得られた光ファイ
バカプラに含まれる4つのカプラ(2×2型カプラ)は
、いわゆるWIC型(波長非依存性)のカプラであり、
それらの特性はよく揃っており、特に波長1.55μm
の近傍では、1端から入射した光はほぼ50%:50%
に分岐されていることがわかる。
As shown in FIG. 12, the four couplers (2×2 type couplers) included in the obtained optical fiber coupler are so-called WIC type (wavelength independent) couplers.
Their characteristics are well matched, especially at a wavelength of 1.55 μm.
In the vicinity of , the light incident from one end is approximately 50%:50%
It can be seen that it is branched into

【0049】ところで、マルチコアファイバを作製する
場合の基本的な条件としては、マルチコアファイバのコ
アのピッチは、一般に使用されている光ファイバの外径
と等しいかそれ以上であることが望ましい。
By the way, as a basic condition when producing a multi-core fiber, it is desirable that the pitch of the cores of the multi-core fiber be equal to or larger than the outer diameter of a generally used optical fiber.

【0050】またマルチコアファイバの個々のファイバ
群、すなわち延伸することによりカプラを形成する1組
のファイバ群と隣接するファイバ群との距離Lと、個々
のファイバのクラッドの屈折率とマルチコアファイバ全
体を支える低屈折率領域の屈折率との差ΔS(%)は、
カプラを形成するために延伸した時でも、カプラ相互間
で実質的に電磁波的な結合を起こさないようなものでな
ければならない。実験的な検討では、マルチコアファイ
バ延伸後で次式数3の関係を満たせば良い。
In addition, the distance L between each fiber group of the multi-core fiber, that is, a set of fiber groups forming a coupler by drawing and the adjacent fiber group, the refractive index of the cladding of each fiber, and the entire multi-core fiber. The difference ΔS (%) from the refractive index of the supporting low refractive index region is
Even when stretched to form a coupler, it must be such that substantially no electromagnetic coupling occurs between the couplers. In experimental studies, it is sufficient to satisfy the following equation (3) after drawing the multi-core fiber.

【0051】[0051]

【数3】[Math 3]

【0052】この程度であれば、実質的に、隣接カプラ
間の電磁波的な結合、いわゆる漏話は問題とならないこ
とが分かった。
It has been found that, at this level, electromagnetic coupling between adjacent couplers, so-called crosstalk, does not substantially pose a problem.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数のカプラを作製する時、個々のカプラへの加熱条件
を容易にそろえることができるため、特性の揃った光カ
プラを複数同時に再現性良く作製することができる。ま
た、1つの支持ガラス内に複数の延伸型カプラが作製で
きるので、個々のカプラを別個に接続する場合に比べ、
全体の大きさを小さくすることができる。また通常の融
着延伸型光ファイバカプラよりも融着延伸部の形状が太
くなるので、外力に対し機械的、光学的に安定である。 さらに各カプラの融着延伸部分を低屈折率の支持ガラス
体中に埋め込むことができるので、カプラに外部から異
物が接触しても光学的、伝送的な特性が変化せず、極め
て安定性に優れたカプラが得られる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention,
When producing a plurality of couplers, the heating conditions for each coupler can be easily aligned, so a plurality of optical couplers with uniform characteristics can be produced simultaneously with good reproducibility. In addition, since multiple stretched couplers can be fabricated within one support glass, compared to the case where each coupler is connected separately,
The overall size can be reduced. Furthermore, since the shape of the fused and stretched portion is thicker than that of a normal fused and stretched optical fiber coupler, it is mechanically and optically stable against external forces. Furthermore, since the fused and stretched portion of each coupler can be embedded in a supporting glass body with a low refractive index, the optical and transmission characteristics will not change even if foreign objects come into contact with the coupler from the outside, making it extremely stable. An excellent coupler can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の光ファイバカプラの一実施例を示す斜
視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of an optical fiber coupler of the present invention.

【図2】図1中の符号A,B間の屈折率分布を示すグラ
フである。
FIG. 2 is a graph showing the refractive index distribution between symbols A and B in FIG. 1;

【図3】図1の光ファイバカプラの接続状態を示す概略
平面図である。
FIG. 3 is a schematic plan view showing the connection state of the optical fiber coupler in FIG. 1;

【図4】図3における1つのカプラの作用を示す概略図
である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the operation of one coupler in FIG. 3;

【図5】本発明による光ファイバカプラの製造方法の一
例を説明するための図であって、ガラス母材に導波路母
材を挿入する工程の斜視図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining an example of the method for manufacturing an optical fiber coupler according to the present invention, and is a perspective view of a step of inserting a waveguide base material into a glass base material.

【図6】ガラス母材と導波路母材との一体化工程を示す
斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a step of integrating a glass base material and a waveguide base material.

【図7】一体化母材の線引工程を示す概略側面図である
FIG. 7 is a schematic side view showing a wire drawing process of the integrated base material.

【図8】マルチコアファイバの延伸工程を示す斜視図で
ある。
FIG. 8 is a perspective view showing a process of drawing a multi-core fiber.

【図9】本発明による光ファイバカプラの製造方法の他
の例を説明するための図であって、ガラス母材にツイン
コアファイバ母材を挿入する工程の斜視図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining another example of the method for manufacturing an optical fiber coupler according to the present invention, and is a perspective view of a step of inserting a twin-core fiber preform into a glass preform.

【図10】本発明に係わる光ファイバカプラにおける結
合度と延伸長の関係を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the degree of coupling and the stretching length in the optical fiber coupler according to the present invention.

【図11】本発明に係わる光ファイバカプラにおける結
合度の波長依存性の1例を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing an example of the wavelength dependence of the degree of coupling in the optical fiber coupler according to the present invention.

【図12】本発明に係わる光ファイバカプラにおける結
合度の波長依存性の別の例を示すグラフである。
FIG. 12 is a graph showing another example of the wavelength dependence of the degree of coupling in the optical fiber coupler according to the present invention.

【図13】従来の光カプラの製造方法の一例を説明する
ための側面図である。
FIG. 13 is a side view for explaining an example of a conventional optical coupler manufacturing method.

【図14】従来の光カプラの製造方法の他の例を説明す
るための斜視図である。
FIG. 14 is a perspective view for explaining another example of the conventional optical coupler manufacturing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10    光ファイバカプラ 11    コア 12    クラッド 13    導波路 14    支持ガラス体 15    マルチコアファイバ 16    延伸部分 17    カプラ 20    貫通孔 21    ガラス母材 22    導波路母材 23    マルチコアファイバ母材 25    マルチコアファイバ 27    ツインコアファイバ母材 10 Optical fiber coupler 11 Core 12 Clad 13 Waveguide 14 Support glass body 15 Multi-core fiber 16 Stretched part 17 Coupler 20 Through hole 21 Glass base material 22 Waveguide base material 23 Multi-core fiber base material 25 Multi-core fiber 27 Twin core fiber base material

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  コアとクラッドを有する複数組の導波
路を、該クラッドの屈折率よりも低い屈折率のガラス中
に配設したマルチコアファイバの一部に延伸部を形成し
てなり、上記各組の導波路間で光結合を行うことを特徴
とする光ファイバカプラ。
1. A multi-core fiber in which a plurality of sets of waveguides each having a core and a cladding are disposed in glass having a refractive index lower than that of the cladding, and an extended portion is formed in a part of the multi-core fiber. An optical fiber coupler characterized by performing optical coupling between a set of waveguides.
【請求項2】  コアとクラッドを有する複数組の導波
路を、該クラッドの屈折率よりも低い屈折率を有するガ
ラス母材に配置し、次いで該ガラス母材を加熱して導波
路とガラス母材を一体化し、さらに線引してマルチコア
ファイバを形成し、次いで該マルチコアファイバの一部
を加熱延伸することを特徴とする光ファイバカプラの製
造方法。
2. A plurality of sets of waveguides each having a core and a cladding are placed in a glass base material having a refractive index lower than that of the cladding, and then the glass base material is heated to separate the waveguides and the glass base material. 1. A method for manufacturing an optical fiber coupler, comprising: integrating materials, further drawing to form a multi-core fiber, and then heating and drawing a part of the multi-core fiber.
【請求項3】  導波路の構造が、全て同一であること
を特徴とする請求項2記載の光ファイバカプラの製造方
法。
3. The method of manufacturing an optical fiber coupler according to claim 2, wherein the structures of the waveguides are all the same.
【請求項4】  2本1組の導波路の構造が互いに異な
っていることを特徴とする請求項2記載の光ファイバカ
プラの製造方法。
4. The method of manufacturing an optical fiber coupler according to claim 2, wherein the structures of the two waveguides are different from each other.
JP2412519A 1990-12-20 1990-12-20 Optical fiber coupler and manufacturing method thereof Expired - Fee Related JP3009746B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2412519A JP3009746B2 (en) 1990-12-20 1990-12-20 Optical fiber coupler and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2412519A JP3009746B2 (en) 1990-12-20 1990-12-20 Optical fiber coupler and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04219707A true JPH04219707A (en) 1992-08-10
JP3009746B2 JP3009746B2 (en) 2000-02-14

Family

ID=18521348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2412519A Expired - Fee Related JP3009746B2 (en) 1990-12-20 1990-12-20 Optical fiber coupler and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3009746B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008226886A (en) * 2007-03-08 2008-09-25 Fujikura Ltd Optical pumping device, optical amplifier, fiber laser and multicore fiber for optical pumping devices, and method for fabricating the same
JPWO2013141112A1 (en) * 2012-03-23 2015-08-03 住友電気工業株式会社 Interference measurement device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105739016A (en) * 2014-12-11 2016-07-06 深圳市锦特尔技术有限公司 Method and tool for preparing coupler

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008226886A (en) * 2007-03-08 2008-09-25 Fujikura Ltd Optical pumping device, optical amplifier, fiber laser and multicore fiber for optical pumping devices, and method for fabricating the same
JPWO2013141112A1 (en) * 2012-03-23 2015-08-03 住友電気工業株式会社 Interference measurement device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3009746B2 (en) 2000-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5664037A (en) Multi-neckdown fiber optic coupler
KR102426375B1 (en) Microstructured multicore optical fibre (mmof), a device and the fabrication method of a device for independent addressing of the cores of microstructured multicore optical fibre
CN101501944A (en) Device for coupling radiation into or out of an optical fibre
JPH06148469A (en) Coaxial optical coupler, manufacture thereof and coupling device for bi-directional optical communication system
JPH0224607A (en) Manufacture of optical multiplexer/demultiplexer
US4755037A (en) Fiber optic coupler
JPH0394208A (en) Optical fiber coupler
Peterka et al. Twin-core fiber design and preparation for easy splicing
JPS59198419A (en) Production of fiber-shaped directional coupler
US6445855B1 (en) Method of fabricating fused and tapered couplers from optical fibers having photosensitive cladding regions
JPH03100604A (en) Fused optical fiber and method of manufacturing the same
CN103698841A (en) Microstructure fiber device
JP3009746B2 (en) Optical fiber coupler and manufacturing method thereof
US20020102057A1 (en) All fiber dwdm multiplexer and demultiplexer
Xiong et al. Low loss ultra-small core pitch all-fiber Fan-In/Fan-Out device for coupled-core multicore fibers
JPH10200175A (en) Optical fiber assembly and optical amplifying coupler
JP2980248B2 (en) Optical fiber coupler
JP2868627B2 (en) Star type optical fiber coupler and method of manufacturing the same
JPH04172408A (en) Optical coupler and its manufacture
JP4102702B2 (en) Manufacturing method of optical fiber coupler
Bazakutsa et al. Fused optical couplers: power transfer between optical fibers
JP4176272B2 (en) Optical multiplexer / demultiplexer and manufacturing method thereof
JPH01154009A (en) Production of fiber fusion splicing type optical coupler
JPH0193707A (en) Optical fiber coupler
JPH0193706A (en) Production of optical fiber coupler

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19991102

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081203

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081203

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091203

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees