JPH0511103U - フアイバー型光アイソレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光ファイバのみで構成でき、しかもその製造が
容易なファイバ型光アイソレータを提供すること。 【構成】コアとクラッドからなる２本の光ファイバ３，
５を具備し、一方の光ファイバ３の側面に他方の光ファ
イバ５の一端部を両光ファイバ３，５が平行となるよう
に接触し、該接触した他方の光ファイバ５の一端部周辺
を中心に両光ファイバ３，５を加熱融着延伸してテーパ
状Ｙ分岐部７を構成する。テーパ状Ｙ分岐部７で２つに
分岐された側の２本の光ファイバ３，５の内、前記一方
の光ファイバ３側を光の入射側とし前記他方の光ファイ
バ５の融着しない側の端部を解放端とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光通信において、伝送路である光ファイバー内を通じて戻り光が光 源へ戻るのを遮断するために用いるファイバー型光アイソレータに関するもので ある。

【０００２】

【従来技術及び考案が解決しようとする課題】

光通信において光源である半導体レーザに戻り光が入射すると、該半導体レー ザ内部において干渉・共振が生じ、ノイズとなり、信号のＳ／Ｎ比を劣化させる 。このため通常光源たる半導体レーザの直前には光アイソレータが設置される。 この光アイソレータは光源からの出射光は通すが、戻り光は除去する機能を有す る。

【０００３】 通常この種の光アイソレータとしては、ファラデー回転子の両側にその透過偏 向方向を互いに４５°回転した状態の偏光子を設置しさらにその周囲に磁石を設 けたタイプのものが用いられる。

【０００４】 しかしながらこのタイプの光アイソレータは、その組立てに手間がかかり、ま た構成部品が多く集積化が困難であり、さらに光ファイバと光ファイバの間にお いて使用することは困難である（光ファイバを通過してきた光は無偏光となって いるため）という問題点があった。

【０００５】 一方光導波路若しくは光ファイバを用いたタイプの光アイソレータも開発され ている。この種の光アイソレータは、光導波路若しくは光ファイバで構成された Ｙ分岐部を多数個つなげることにより戻り光を減衰させる構造のものである。し かしながらＹ分岐部を光導波路で構成しこれらを多数個接続して光アイソレータ を構成した場合は、該光アイソレータの大きさが大きなものとなってしまう。一 方Ｙ分岐部を光ファイバで構成しこれらを多数個接続して光アイソレータを構成 した場合は、使用部品点数が少なくまたそれほど大きくならないが、各Ｙ分岐部 を製造する際にコア同士を精密微細加工して接合する必要があり、その加工が困 難であるという問題点があった。

【０００６】 本考案は上述の点に鑑みてなされたものであり、光ファイバのみで構成でき、 しかもその加工・製造が容易なファイバ型光アイソレータを提供するものである 。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記問題点を解決するため本考案は、コアとクラッドからなる２本の光ファイ バ３，５を具備し、一方の光ファイバ３の側面に他方の光ファイバ５の一端部５ ５を両光ファイバ３，５が平行となるように接触し、該接触した他方の光ファイ バ５の一端部５５周辺を中心に両光ファイバ３，５を加熱融着延伸してテーパ状 Ｙ分岐部７を構成し、該テーパ状Ｙ分岐部７で２つに分岐された側の２本の光フ ァイバ３，５の内、前記一方の光ファイバ３側を光の入射側とし前記他方の光フ ァイバ５の融着しない側の端部を解放端としてファイバ型光アイソレータ１を構 成した。

【０００８】

【作用】

上記の如く構成したので、光ファイバ３の光の入射側から入射した光は、コア ３１内を伝搬していく。そしてテーパ状Ｙ型分岐部７の部分において接近してく るもう一方の光ファイバ５のコア５１と分布結合し、該入射光の一部は該コア５ １内をも伝搬していくこととなる。そしてコア５１内を伝搬する光は該コア５１ が途切れたところでクラッド内に放出されるが、該放出された光は再びもう一方 のコア３１に除々に結合吸収され、結局殆ど損失なしに光ファイバ３内を伝搬し ていく。

【０００９】 一方光ファイバ３に反対方向から戻ってきた戻り光は、テーパ状Ｙ型分岐部７ の部分において、近接するもう一方の光ファイバ５のコア５１と分布結合し、該 戻り光の一部は該光ファイバ５内を伝搬していく。そして該光ファイバ５に分離 された光はその端部から放出され、除去される。

【００１０】 なお必要なアイソレーションはこのファイバ型光アイソレータ１を必要数直列 に接続することによって実現できる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の１実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 図１は本実施例にかかるファイバ型光アイソレータ１を示す側断面図である。 同図に示すようにこのファイバ型光アイソレータ１は、コア３１，５１とクラッ ド３２，５２からなる２本の光ファイバ３，５を具備し、一方の光ファイバ３の 側面と他方の光ファイバ５の一端部をテーパ状Ｙ型分岐部７で接続して構成され ている。

【００１２】 ここでこのファイバ型光アイソレータ１の製作手順を図２を用いて説明する。 まず同図（ａ）に示すようにコアとクラッドからなる長さの異なる２本の光ファ イバ３，５を用意し、両者を整列する。このとき同図（ａ）に示すように、短い 方の光ファイバ５の一端部５５は長い方の光ファイバ３の側面に接触する。

【００１３】 次に光ファイバ５の一端部５５の部分を加熱中心として両光ファイバ３，５を 加熱すれば、両光ファイバ３，５は融着し、同図（ｂ）に示すようになる。そし て光ファイバ３，５をその融着部の両側から延伸すれば、同図（ｃ）に示すよう に、テーパ状Ｙ型分岐部７が形成され、図１に示すファイバ型光アイソレータ１ が完成する。このテーパ状Ｙ型分岐部７はその両側から延伸されているので、図 １に示すように、両光ファイバ３，５のコア３１，５１は該テーパ状Ｙ型分岐部 ７においてテーパ状に細くなると共に、両コアの間隔は狭くなっており、分布結 合状態となっている。

【００１４】 そしてテーパ状Ｙ型分岐部７によって２つに分岐された側（即ち図１に示すテ ーパ状Ｙ型分岐部７の左側の部分）の２本の光ファイバ３，５の内、長い方の光 ファイバ３を光の入射側とし短い方の光ファイバ５の端部５７を解放端とした。

【００１５】 次に図３は前記ファイバ型光アイソレータ１の作用を説明するために光ファイ バ３のコア３１部分と光ファイバ５のコア５１部分を示した図であり、同図（ａ ）は入射光の光の強度分布の状態を示す図であり、同図（ｂ）は戻り光の光の強 度分布の状態を示す図である。

【００１６】 同図（ａ）に示すように、光ファイバ３のコア３１の左側から入射した入射光 は、クラッド内に多少光が漏れながらコア３１内を導波していく。そしてコア３ １の径が除々に細くなっていくテーパ状Ｙ型分岐部７の部分において該コア３１ からのクラッド内への漏れ光は大きくなり、接近してくるもう一方の光ファイバ ５のコア５１のテーパ部と結合し、入射光の一部は該コア５１内をも導波してい くこととなる。そしてコア５１内を導波する光はコア５１が細くなってなくなっ たところでクラッド内に放出されるが、該放出された光は再びコア３１に除々に 結合吸収され導波していく。このように入射光については殆ど損失なしに伝搬し ていく。

【００１７】 一方同図（ｂ）に示すように、光ファイバ３のコア３１の右側から戻ってきた 戻り光は、クラッド内に多少光が漏れながらコア３１内を導波していく。そして コア３１の径が除々に細くなっていくテーパ状Ｙ型分岐部７の部分において該コ ア３１からのクラッド内への漏れ光は大きくなり、近接するもう一方の光ファイ バ５のコア５１のテーパ部と結合し、除々にその結合を大にした後に分離される 。コア５１に分離された光は該コア５１の端部から放出され、除去される。即ち コア３１内を伝搬する戻り光は所定の割合で減少する。なお両光ファイバ３，５ の戻り光の分岐比は融着延伸部の形状や長さによって異なる。

【００１８】 図４は長い１本の光ファイバ３に複数本の光ファイバ５を順次接続することに よってテーパ状Ｙ型分岐部７を多数個設けたファイバ型光アイソレータ１００を 示す図である。このように構成すれば、光ファイバ３内を伝搬する戻り光は各テ ーパ状Ｙ型分岐部７で所定の割合ずつ除去され、ほとんど光ファイバ３の入射側 端面には戻らなくなる。逆に言えば、必要なアイソレーションはテーパ状Ｙ型分 岐部７の数によって設定することができる。

【００１９】 ここで仮に戻り光のテーパ状Ｙ型分岐部７における分岐比を０．５とした場合 、それぞれのテーパ状Ｙ型分岐部７において戻り光の内の半分は光ファイバ５側 に出射し、光源に戻らない。その場合のアイソレーションＰｔ（ｄＢ）は、テー パ状Ｙ型分岐部７の個数をｎとすると、 n Ｐｔ＝−１０・log（１／２ ） で表される。

【００２０】 図５は図４に示す構造のファイバ型光アイソレータ１００を半導体レーザの直 前に実装したときの具体例を示す図である。同図においてファイバ型光アイソレ ータ１００の入射側端部は光コネクタ８０によって半導体レーザモジュール８１ に接続され、出射側端部は光コネクタ８３とアダプタ８５によって通常の光ファ イバ８７に接続されている。

【００２１】 以上本考案にかかるファイバ型光アイソレータの１実施例を詳細に説明したが 、本考案は上記実施例に限定されず、例えば以下のような種々の変形が可能であ る。

【００２２】 前記図１に示す実施例においては、同一コア径，同一クラッド径の２本の光 ファイバ３，５を融着延伸せしめたが、２本の光ファイバ３，５の内のいずれか 一方の光ファイバを予めプリ延伸することによって両光ファイバ３，５のコア径 とクラッド径を異ならせた上で両者を融着延伸せしめてもよい。このように構成 すれば分岐比の波長依存性の少ない広帯域型の光アイソレータが実現できる。そ れにより戻り光のパワーはその波長の変化にかかわらず、２本の光ファイバにあ る一定の割合で分配される。なお両者の分岐比は任意にとって良い（例えば１対 ２）。

【００２３】 図４に示すファイバ型光アイソレータ１００においては、１本の光ファイバ ３に多数の光ファイバ５を順次接続した例を示したが、光ファイバ３は１本で構 成しなくても良い。即ち例えば図１に示すような１つのテーパ状Ｙ型分岐部１を 具備するファイバ型光アイソレータ１を多数個用意し、これらファイバ型光アイ ソレータ１の光ファイバ３同士を直列に順次融着接続していって図４に示すよう な形状のファイバ型光アイソレータを構成してもよい。また各光ファイバ３はコ ネクタ及びアダプタによって接続していってもよい。

【００２４】 図２に示す製造方法によれば、光ファイバ３の側面に光ファイバ５を融着延 伸させているが、同図（ａ）の段階において光ファイバ５の端面５５にはそのコ アが露出している。このため場合によっては融着延伸後の光ファイバ５のコアの 端面が外部に露出してしまう恐れがある。このため、図６に示すように、コアと クラッドからなる光ファイバ５の端面に、予めクラッドと同一の材料のみで構成 されたクラッド部材５９を融着しておき、しかる後に両光ファイバ３，５を融着 延伸せしめてもよい。このようにすれば、光ファイバ５の融着する側のコア端面 が外部に露出することはなくなり、露出することによって生じる損失が防止でき る。

【００２５】

【考案の効果】

以上詳細に説明したように、本考案にかかるファイバ型光アイソレータによれ ば、以下のような優れた効果を有する。 光ファイバのみで構成できる為、部品点数が少なくでき、コストダウンが図 れる。

【００２６】 光ファイバの融着延伸作業で製作できる為、その製造が容易となる。

【００２７】 磁石が不要で波長依存性も殆どない為、その性能が安定し信頼性が高くなる 。

【００２８】 必要なアイソレーションはテーパ状Ｙ型分岐部の数を増減することで容易に 設定できる。

【００２９】 偏光特性が小さく、光ファイバと光ファイバの間においても容易に使用でき る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例にかかるファイバ型光アイソ
レータ１を示す側断面図である。

【図２】ファイバ型光アイソレータ１の製作手順を示す
図である。

【図３】光ファイバ３のコア３１部分と光ファイバ５の
コア５１部分を伝搬する入射光と戻り光の光の強度分布
の状態を示す図である。

【図４】テーパ状Ｙ型分岐部７を多数個設けたファイバ
型光アイソレータ１００を示す図である。

【図５】ファイバ型光アイソレータ１００を半導体レー
ザの直前に実装したときの具体例を示す図である。

【図６】他の実施例にかかるファイバ型光アイソレータ
を製作する方法を示す図である。

【符号の説明】

１ ファイバ型光アイソレータ ３，５ 光ファイバ ３１，５１ コア ３２，５２ クラッド ７ テーパ状Ｙ分岐部

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】コアとクラッドからなる２本の光ファイバ
   を具備し、一方の光ファイバの側面に他方の光ファイバ
   の一端部を両光ファイバが平行となるように接触し、該
   接触した他方の光ファイバの一端部周辺を中心に両光フ
   ァイバを加熱融着延伸してテーパ状Ｙ分岐部を構成し、
   該テーパ状Ｙ分岐部で２つに分岐された側の２本の光フ
   ァイバの内、前記一方の光ファイバ側を光の入射側とし
   前記他方の光ファイバの融着しない側の端部を解放端と
   したことを特徴とするファイバ型光アイソレータ。