JPH0469604A

JPH0469604A - フィルタ収納光ファイバおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH0469604A
Application number: JP2181567A
Authority: JP
Inventors: Taisuke Oguchi; 泰介小口; Hiroaki Hanabusa; 花房　広明; Juichi Noda; 野田　寿一; Yasuhiro Ando; 安東　泰博
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1990-07-11
Filing date: 1990-07-11
Publication date: 1992-03-04

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）本発明は、光通信等において用いられる、誘電体多層膜
フィルタを収納したファイバピグテール形部品に関する
ものである。

（従来の技術）光路の間に光制御素子を挿入して、不要な波長成分や偏
光成分を除去する目的には、誘電体多層膜フィルタが用
いられている。

第５図は、誘電体多層膜フィルタを光ファイバの間に挟
んだ、フィルタ収納光ファイバの構成を示している（Ｈ
，”／ａｎａｇａｗａ、ｅｔ、ａｌ、Ｆｉｌｔｅｒ−Ｅ
ｍｂｅｄｄｅｄＤｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｉｔｓ　Ａｐｐ
ｌｃａｔｉｏｎｓ　ｔｏ　Ｐａ５ｓｉｖｅ　Ｃｏｍｐ。

ｎｅｎｔｓ　”＋ＩＥＥＥ　Ｊ、Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ　
Ｔｅｃｈｎｏｌ、、ｖｏｌ、　ＬＴ−７＋ｐｐ、１６４
６−１６５３．１９８９）。第５図において、（ａ）は
平面図、（ｂ）はＡ−Ａ’に沿う層断面図であって、１
．２は光ファイバ、３は誘電体多層膜フィルタ薄片、４
は誘電体多層膜フィルタを配設する溝、５は光ファイバ
と誘電体多層膜フィルタを固定するだめの基板を示して
いる。光ファイバは６の部分の被覆が除去されている。

この構成によって、例えば誘電体多層膜フィルタ薄片３
として波長λの光を透過させ、波長λ２の光を反射させ
る特性のものを用いれば、光ファイバ１を伝搬する二つ
の波長成分λ１．λ２のうち、不要な波長成分λ２のみ
を除去し、必要な波長成分λ、のみを、光ファイバ２に
伝搬させることができる。この構成は、両端が光ファイ
バであるので、融着接続やコネクタ接続により、光ファ
イバの途中に容易に挿入できるため、光フアイバ通信に
適した部品形態と言える。

このフィルタ収納光ファイバを作製するには、まず基板
５にあらかじめ設けた溝の中に、光ファイバ１と光ファ
イバ２（この状態で両光ファイバは切断されていない）
を接着剤で固定する。次に光ファイバを横断する溝４を
形成し、ここに誘電体多層膜フィルタ３を挿入し、接着
剤で固定する。

この方法かられかるように、光ファイバ１と光ファイバ
２ば、もともと同一のファイバであり、また固定された
状態で切断されたのであるから、両者の光軸は一致して
いる。すなわち、特にファイバ間の光軸調整を必要とし
ない簡易な製造方法である。

しかし、この従来法には、使用するファイバによっ゛ζ
損失が大きくなる欠点がある。以下、この事情を説明す
る。第５図に示す構成のフィルタ収納光ファイバの損失
は、溝によって光フアイバ間に間隙ができるので、これ
による回折損失が主な要因である。この損失は以下に示
す（１）式によって近似的に表わされる　（例えば、Ｍ
ａｒｃｕｓｅ　Ｄ、　：Ｌｏｓｓ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　
ｏｆ　Ｓｉｎｇｌｅ−Ｍｏｄｅ　５ｐｌｉｃｅｓ″、Ｂ
ｅ１ｌＳｙｓｔ、　Ｔｅｃｈ、Ｊ、、　５６．５．　ｐ
、７０３　（１９７７）。

（１）式において、Ｌは損失（ｄＢ）、λは光の波長、
ｄは溝形成によってできるファイバ間の間隔、ｎは溝に
存在する媒質の屈折率、Ｗはモードフィールド径である
。モードフィールド径Ｗは、光ファイバの出射端面にお
ける光の強度分布の広がりを表わす値で、光強度のピー
ク値が１／ｅ２になる点の半値幅である。このモードフ
ィード径Ｗは、光ファイバのパラメータを使って計算す
ることもできるが、通常は、光ファイバからの出射光の
強度分布を直接測定して求めることが多い。

　ｄ第６図は（１）式を図示したもので、２種類の光ファイ
バに対する損失りの溝幅ｄに対する依存性を示している
。図中、■は１．３μｍ零分散単一千−］・ファイバ（
コア半径約５μｍ、比屈折率差約０．３％）、■は１．
５５μｍ零分散単一モートファイハ（コア半径約４μｍ
、比屈折率差約０．８％）であり、それぞれ波長１．３
μｍと１．５５μｍに対する損失を示している。ここで
、Ｗの値は発明者らが実際に測定した値を用いた。また
、ｎは１．４６とした。第６図かられかるようにモード
フィールド径Ｗが小さいと損失が大きくなる。また、同
じファイバであっても、通ず波長が小さいほどＷの値は
小さくなるので、損失は大きい。同じ溝幅に対して、モ
ードフィールド径の小さい■の光ファイバの損失は、■
の光ファイバの場合の倍以上となる。

実際の溝幅の値としては２０〜３Ｑ７１ｍであるので、
■の光ファイバの場合には損失は０．１　ｄＢ前後でほ
とんど無視できるが、■の光ファイバの場合には０．５
〜０．８　ｄＢと大きい。すなわち、従来方法はモード
フィールド径の小さいファイバに適用すると損失増大を
招く欠点がある。

そこでこの欠点を解決する有望な手段としては、使用す
る光ファイバの溝を形成すべき部分に前処理を施し、該
部分のモードフィールド径を拡大する方法がある（用上
他、「光フアイバ埋込型デバイスの一構成法」、昭和６
３年度電子通信情報春季全国大会論文集、（Ｃ−４５７
）。この方法は、光ファイバを石英管に封入し、１３０
０°Ｃ，５時間程度で熱処理を施し、コアの高屈折率添
加物を拡散させるものである。しかし、この方法では、
コア拡散に多大な処理時間を要するので、量産性が低く
、加熱領域が長いために部品が長くなる問題が生じる。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、損失が小さく、量産性が高く、低価格で小形
なフィルタ収納光ファイバおよびその製遣方法を提供す
ることにある。

（課題を解決するための手段）本発明は前記問題を解決するために、短時間かつ局所的
なコア拡散法として、小形バーナによる加熱処理を提案
する。この小形バーナによると、高々中数分の加熱処理
でコアに含まれるＧｅ等の添加物が拡散し、加熱領域も
光ファイバの長手方向５ｍｍ程度に限定できることを発
明者らは確認している。

すなわち本発明では、（１）基板上に固定された少なくとも１本の光ファイバ
と、該光ファイバのコア部を横断するように形成された
少な（とも１個の溝と、液溝に配設された誘電体多層膜
フィルタ薄片とからなるフィルタ収納光ファイバにおい
て、前記光ファイバの溝形成部近傍のコアの添加物がク
ラッド部に拡散していることを特徴とするフィルタ収納
ファイバと、（２）バーナによって光ファイバを部分的
に加熱する第１の工程と、該光ファイバを基板に固定す
る第２の工程と、前記第１の工程の加熱部分の光ファイ
バコア部を横断するように溝を形成する第３の工程と、
液溝に誘電体多層膜フィルタ薄片を配設、固定する第４
の工程とから成るフィルタ収納光ファイバの製造方法とを提案する。

（作　用）本発明によると、フィルタ収納光ファイバにおいて、誘
電体多層膜フィルタを配設する部分の光ファイバコア部
のモードフィールドを拡大できるので、フィルタ配設部
分の回折損失を小さくできる。また、モードフィールド
の拡大は、小形バーナを用いた短時間、かつ局所的なコ
ア拡散によっているので、量産性があり、かつ小形なフ
ィルタ収納光ファイバを提供できる。

（実施例）第１図は本発明の第１の実施例の構成を示す図であって
、７，８は光ファイバ、９は誘電体多層膜フィルタ薄片
、１０は誘電体多層膜フィルタを配設する溝、１１ば光
ファイバと誘電体多層膜フィルタを固定するだめの基板
、１２は光ファイバの被覆が除去された部分、１３はコ
アが拡散している領域である。

このフィルタ収納光ファイバの製造方法としては、まず
光ファイバの被覆を一部除去し、この除去部分をバーナ
によって加熱する。次に光ファイバを基板に固定し、前
記の加熱部分の光ファイバを横断するように溝を形成し
、これに誘電体多層膜フィルタ薄片を配設、固定する。

この実施例によって実際Ｑこ作製したフィルタ収納光フ
ァイバの）置火波長特性を第２図に示す。第２図におい
て、（ａ）ばバーナによってコア拡散を施した本発明の
場合を示し、（ｂ）は比較のためにコア拡散を施さない
場合を示す。ここで、用いたファイバのモードファイバ
径は波長１．３　μｍにおいて約３．１　μｍ、フィル
タを配設する溝の幅は約４０μｍ、またフィルタには波
長１．３μｍを透過し１．５５μ「を反射する特性のも
のを使用した。波長］、、３／／ＩＩ＋における損失は
（ａ）で約０．５　ｄＢ、（ｂ）で約１．５　ｄＢであ
り、本発明の効果が確認された。

第３図は本発明の第２の実施例の構成を示す図であって
、第１の実施例とは同じ基板上に複数のファイバを有す
る点が異なる。

第４図は本発明の第３の実施例の構成を示す図であって
、第１の実施例とは複数の誘電体多層膜フィルタを配設
する点が異なる。

（発明の効果）以上説明したように本発明によれば、用いる光ファイバ
によらずに損失の小さく、低価格、小形なフィルタ収納
光ファイバを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の構成を示す図、第２図
は本発明の第１の実施例によって実際に作製したフィル
タ収納光ファイバの損失波長特性を示し、（ａ）はバー
ナによってコア拡散を施した場合の波長と透過損失の関
係を示す図、（ｂ）はコア拡散を施さない場合の波長と
透過損失の関係を示す図、第３図は本発明の第２の実施例の構成を示す図、第４図
は本発明の第３の実施例の構成を示す図、第５図（ａ）
は従来のフィルタ収納光ファイバの構成を示す平面図、第５図（ｂ）は第５図（ａ）のＡ−Ａ’に沿う層断面図
、第６図は従来のフィルタ収納光ファイバの溝幅ｄと損失
りとの関係を示す図である。、、　２．　７．　８．１４．１５．２Ｌ　２２・・・
光ファイバ３、　９．１６．２３・・・誘電体多層膜フ
ィルタ薄片４　、１０．１７．２４・・・溝５、１．１．１８．２５・・・固定用基板６、１２．１
９．２６・・・被覆が除去された部分１３、２０．２７
・・・コア拡散部分特許出願人　　日本電信電話株式会社

Claims

【特許請求の範囲】１、基板上に固定された少なくとも１本の光ファイバと
、該光ファイバのコア部を横断するように形成された少
なくとも１個の溝と、該溝に配設された誘電体多層膜フ
ィルタ薄片とからなるフィルタ収納光ファイバにおいて
、前記光ファイバの溝形成部近傍のコアの添加物がクラ
ッド部に拡散していることを特徴とするフィルタ収納光
ファイバ。２、バーナによって光ファイバを部分的に加熱する第１
の工程と、該光ファイバを基板に固定する第２の工程と
、前記第１の工程の加熱部分の光ファイバコア部を横断
するように溝を形成する第３の工程と、、該溝に誘電体
多層膜フィルタ薄片を配設、固定する第４の工程とから
なることを特徴とするフィルタ収納光ファイバの製造方
法。