JPH05150135A - 光フアイバおよび、または光導波路の接続構造 - Google Patents
光フアイバおよび、または光導波路の接続構造Info
- Publication number
- JPH05150135A JPH05150135A JP3315076A JP31507691A JPH05150135A JP H05150135 A JPH05150135 A JP H05150135A JP 3315076 A JP3315076 A JP 3315076A JP 31507691 A JP31507691 A JP 31507691A JP H05150135 A JPH05150135 A JP H05150135A
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- JP
- Japan
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- optical fiber
- optical
- optical waveguide
- core
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- Pending
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は光ファイバおよび、または光導波路の
接続に適した構造に関し、特に改良されたシングルモー
ド光が伝搬する光ファイバおよび、または光導波路の接
続構造を提供する。 【構成】本発明は、シングルモードの光ファイバ同士、
または光導波路同士、または光ファイバと光導波路の接
続構造であって、それぞれのコアを接続端面に向かって
テーパ状に細くなるように形成して、接続部でのモード
フィールド径を大きくかつ略一致させるように構成し、
さらにそのテーパ部の先に平行細径部を設け、接続部で
のモードフィールド内伝搬光を平面波とさせるように構
成した光ファイバおよびまたは光導波路の接続構造を提
案する光ファイバおよび、または光導波路の接続構造で
ある。
接続に適した構造に関し、特に改良されたシングルモー
ド光が伝搬する光ファイバおよび、または光導波路の接
続構造を提供する。 【構成】本発明は、シングルモードの光ファイバ同士、
または光導波路同士、または光ファイバと光導波路の接
続構造であって、それぞれのコアを接続端面に向かって
テーパ状に細くなるように形成して、接続部でのモード
フィールド径を大きくかつ略一致させるように構成し、
さらにそのテーパ部の先に平行細径部を設け、接続部で
のモードフィールド内伝搬光を平面波とさせるように構
成した光ファイバおよびまたは光導波路の接続構造を提
案する光ファイバおよび、または光導波路の接続構造で
ある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバおよび、ま
たは光導波路を接続するのに適した構造に関し、特にシ
ングルモード光の光ファイバおよび、または光導波路に
適した接続構造に関する。
たは光導波路を接続するのに適した構造に関し、特にシ
ングルモード光の光ファイバおよび、または光導波路に
適した接続構造に関する。
【０００２】
【従来技術及びその課題】従来の光ファイバおよび、ま
たは光導波路の接続構造としては、両者のコア端面の形
状を合わせたり、入出力の方向が定まっている場合には
図６に示すようにコアの径に差を持たせて、結合部の伝
達損失の低減を図っている。しかし、シングルモードの
ようにコア径が１０μｍ程度の太さの場合、位置合わせ
が困難で、かつ経時変化による位置ずれ、収縮、温度変
化による接着剤等の膨張等による損失の変動、増大等の
問題があった。また、コア径差を持たせた場合でも、接
続部で波面変換が生じ、回折による損失発生の問題があ
る。
たは光導波路の接続構造としては、両者のコア端面の形
状を合わせたり、入出力の方向が定まっている場合には
図６に示すようにコアの径に差を持たせて、結合部の伝
達損失の低減を図っている。しかし、シングルモードの
ようにコア径が１０μｍ程度の太さの場合、位置合わせ
が困難で、かつ経時変化による位置ずれ、収縮、温度変
化による接着剤等の膨張等による損失の変動、増大等の
問題があった。また、コア径差を持たせた場合でも、接
続部で波面変換が生じ、回折による損失発生の問題があ
る。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明は、シングルモー
ドの光ファイバ同士、または光導波路同士、または光フ
ァイバと光導波路の接続構造であって、それぞれのコア
を接続端面に向かってテーパ状に細くなるように形成し
て、接続部でのモードフィールド径を大きくかつ略一致
させるように構成し、または、さらにそのテーパ部の先
に平行細径部を設け、接続部でのモードフィールド内伝
搬光を平面波とさせるように構成した光ファイバおよ
び、または光導波路の接続構造を提案する。
ドの光ファイバ同士、または光導波路同士、または光フ
ァイバと光導波路の接続構造であって、それぞれのコア
を接続端面に向かってテーパ状に細くなるように形成し
て、接続部でのモードフィールド径を大きくかつ略一致
させるように構成し、または、さらにそのテーパ部の先
に平行細径部を設け、接続部でのモードフィールド内伝
搬光を平面波とさせるように構成した光ファイバおよ
び、または光導波路の接続構造を提案する。
【０００４】
【実施例】以下図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１ないし図５は本発明の実施例の構成ならびに理
論的説明図を示し、図１と図４は光ファイバと光導波路
の接続を示す構造の略図、図２はＹ分岐構造の光導波路
の接続を示す構造の略図、図３と図５は接続部付近の各
コア内の光の伝搬状態を示す略図である。図において、
同じ部材は同じ符号で示し、１は光ファイバ、２は光フ
ァイバのコアで、２ａはそのテーパ部、２ｂはその端
部、２ｃはその平行細径部であり、３は光ファイバのク
ラッドである。１１は光導波路で、１２は光導波路のコ
ア、１２ａはそのテーパ部、１２ｂはその端部、１２ｃ
はその平行細径部であり、１３は光導波路のクラッドで
ある。２１は光ファイバ２と光導波路１１を接合する接
着剤である。図３において、各部のＥすなわち、Ｅ11、
Ｅ1nおよびＥ1t等は光ファイバのコア２の側断面中心部
の各部における光の電界の振幅を表し、各部のＤすなわ
ち、Ｄ11、Ｄ1nおよびＤ1t等は対応各部のモードフィー
ルド径を電界の振幅ピーク値の１／ｅの値として表す。
同様に、Ｅ21、Ｅ2n、Ｅ2t等、ならびにＤ21、Ｄ2n、Ｄ
2t等はそれぞれ光導波路のコア１２の側断面中心部の各
部における光の電界の振幅と、対応各部のモードフィー
ルド径を表す。そして、Ｄ1 とＤ2 はそれぞれ光ファイ
バ１と光導波路１１の長さ方向のモードフィールド径を
示すグラフである。
る。図１ないし図５は本発明の実施例の構成ならびに理
論的説明図を示し、図１と図４は光ファイバと光導波路
の接続を示す構造の略図、図２はＹ分岐構造の光導波路
の接続を示す構造の略図、図３と図５は接続部付近の各
コア内の光の伝搬状態を示す略図である。図において、
同じ部材は同じ符号で示し、１は光ファイバ、２は光フ
ァイバのコアで、２ａはそのテーパ部、２ｂはその端
部、２ｃはその平行細径部であり、３は光ファイバのク
ラッドである。１１は光導波路で、１２は光導波路のコ
ア、１２ａはそのテーパ部、１２ｂはその端部、１２ｃ
はその平行細径部であり、１３は光導波路のクラッドで
ある。２１は光ファイバ２と光導波路１１を接合する接
着剤である。図３において、各部のＥすなわち、Ｅ11、
Ｅ1nおよびＥ1t等は光ファイバのコア２の側断面中心部
の各部における光の電界の振幅を表し、各部のＤすなわ
ち、Ｄ11、Ｄ1nおよびＤ1t等は対応各部のモードフィー
ルド径を電界の振幅ピーク値の１／ｅの値として表す。
同様に、Ｅ21、Ｅ2n、Ｅ2t等、ならびにＤ21、Ｄ2n、Ｄ
2t等はそれぞれ光導波路のコア１２の側断面中心部の各
部における光の電界の振幅と、対応各部のモードフィー
ルド径を表す。そして、Ｄ1 とＤ2 はそれぞれ光ファイ
バ１と光導波路１１の長さ方向のモードフィールド径を
示すグラフである。
【０００５】つぎに、このような構成における動作につ
いて説明する。いま、光ファイバー１側から光導波路１
１に向かって進む光についてみると、図３において、光
ファイバー１内を左から右に進んでくる光は、光ファイ
バーのコア（通常のシングルモード光ファイバのコア２
の直径は約１０μｍで、伝搬モードはＬＰ01モードの
み）内をＤ11のモードフィールド径とＥ11の電界振幅を
もって進行し、コアの径が細くなるにしたがって電界は
クラッド側に漏れ、Ｄ1 はＤ1n、Ｄ1tと増大し、電界振
幅はＥ1n、Ｅ1tと縮小する。これとは逆に、光導波路１
１のコア内では、コア寸法が大きくなるにつれて電界は
コア内に戻り、Ｄ2はＤ2t、Ｄ2n、Ｄ21と減少し、電界
振幅はＥ2t、Ｅ2n、Ｅ21と増大する。ここで各クラッド
の屈折率はフレネル反射防止のために略一致させてお
き、かつ使用する接着剤２１の屈折率は各コアの屈折率
に略等しいものを使用する。この場合コア断面形状は必
ずしも円形である必要はない。ここで各コア端部２ｂと
１２ｂのモードフィールド径Ｄ1tとＤ2tを略等しく合わ
せ、各テーパ部２ａと１２ａの角度を適度なゆるい角度
に設定しておくと、接続の端部２ｂと１２ｂの接続面で
波面変換による回折現象が生じることがなく、損失の発
生も小さい状態で光の伝搬が行われる。
いて説明する。いま、光ファイバー１側から光導波路１
１に向かって進む光についてみると、図３において、光
ファイバー１内を左から右に進んでくる光は、光ファイ
バーのコア（通常のシングルモード光ファイバのコア２
の直径は約１０μｍで、伝搬モードはＬＰ01モードの
み）内をＤ11のモードフィールド径とＥ11の電界振幅を
もって進行し、コアの径が細くなるにしたがって電界は
クラッド側に漏れ、Ｄ1 はＤ1n、Ｄ1tと増大し、電界振
幅はＥ1n、Ｅ1tと縮小する。これとは逆に、光導波路１
１のコア内では、コア寸法が大きくなるにつれて電界は
コア内に戻り、Ｄ2はＤ2t、Ｄ2n、Ｄ21と減少し、電界
振幅はＥ2t、Ｅ2n、Ｅ21と増大する。ここで各クラッド
の屈折率はフレネル反射防止のために略一致させてお
き、かつ使用する接着剤２１の屈折率は各コアの屈折率
に略等しいものを使用する。この場合コア断面形状は必
ずしも円形である必要はない。ここで各コア端部２ｂと
１２ｂのモードフィールド径Ｄ1tとＤ2tを略等しく合わ
せ、各テーパ部２ａと１２ａの角度を適度なゆるい角度
に設定しておくと、接続の端部２ｂと１２ｂの接続面で
波面変換による回折現象が生じることがなく、損失の発
生も小さい状態で光の伝搬が行われる。
【０００６】なお、光ファイバのテーパ部２ａの作製
は、光ファイバを加熱延伸の後、切断することにより容
易に得ることができる。また光導波路のコアのテーパ部
１２ａの作製は石英系の場合、フォトリソ工程を経て作
製された光導波路に対し、コアをエッチング、クラッド
堆積等により作製できる。また接続部端面においてはモ
ードフーィルド径が大であるため、容易に接続ができ
る。
は、光ファイバを加熱延伸の後、切断することにより容
易に得ることができる。また光導波路のコアのテーパ部
１２ａの作製は石英系の場合、フォトリソ工程を経て作
製された光導波路に対し、コアをエッチング、クラッド
堆積等により作製できる。また接続部端面においてはモ
ードフーィルド径が大であるため、容易に接続ができ
る。
【０００７】以上は光ファイバ１側から光導波路１１側
に向かって進む光の伝搬について説明したが、本発明は
この他、光導波路１１側から光ファイバー１側に向かっ
て進む光の伝搬についても、また光ファイバ同士の接
合、および光導波路同士の接合についても同様のことが
適用できる。
に向かって進む光の伝搬について説明したが、本発明は
この他、光導波路１１側から光ファイバー１側に向かっ
て進む光の伝搬についても、また光ファイバ同士の接
合、および光導波路同士の接合についても同様のことが
適用できる。
【０００８】図２は本発明による接続方法を用いた場合
の実装の一実施例で、Ｙ分岐構造の光導波路との接続を
示す。この場合どちらが入出力部になっても同じであ
る。
の実装の一実施例で、Ｙ分岐構造の光導波路との接続を
示す。この場合どちらが入出力部になっても同じであ
る。
【０００９】図４は図１の構成におけるテーパ部２ａ、
１２ａと端部２ｂ、１２ｂの間にそれぞれ平行細径部２
ｃ、１２ｃを設け、接続部でのモードフィールド内伝搬
光波面を図５に示すようにテーパ部の球面波から平行細
径部で平面波とさせるように構成した実施例で、図１の
構成と同様もしくはそれ以上に、接続の端部２ｂと１２
ｂの接続面で波面変換による回折現象が生じることがな
く、損失の発生も小さい状態で光の伝搬が行われる。こ
の場合のコアの形成加工法その他のことは、図１の実施
例の場合と同様である。
１２ａと端部２ｂ、１２ｂの間にそれぞれ平行細径部２
ｃ、１２ｃを設け、接続部でのモードフィールド内伝搬
光波面を図５に示すようにテーパ部の球面波から平行細
径部で平面波とさせるように構成した実施例で、図１の
構成と同様もしくはそれ以上に、接続の端部２ｂと１２
ｂの接続面で波面変換による回折現象が生じることがな
く、損失の発生も小さい状態で光の伝搬が行われる。こ
の場合のコアの形成加工法その他のことは、図１の実施
例の場合と同様である。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように本発明の光ファイバ
および、または光導波路の接続構造によれば、次のよう
な効果が得られる。すなわち、接続部のモードフィール
ド径が増大、もしくはモードフィールド内伝搬光が平面
波となるため接続が容易に行われ、位置ずれによる損失
増加が少なく信頼性が高く、入出力の方向がどちらでも
よく、かつ製作が容易である。
および、または光導波路の接続構造によれば、次のよう
な効果が得られる。すなわち、接続部のモードフィール
ド径が増大、もしくはモードフィールド内伝搬光が平面
波となるため接続が容易に行われ、位置ずれによる損失
増加が少なく信頼性が高く、入出力の方向がどちらでも
よく、かつ製作が容易である。
【図面の簡単な説明】 図１ないし図５は、本発明の実施例を示す。
【図１】それぞれテーパ部を設けた光ファイバと光導波
路の接続を示す構造の略図。
路の接続を示す構造の略図。
【図２】Ｙ分岐構造の光導波路の接続を示す構造の略
図。
図。
【図３】図１の構成における接続部付近の各コア内の光
の伝搬状態を示す略図。
の伝搬状態を示す略図。
【図４】それぞれテーパ部の先に平行細径部を設けた光
ファイバと光導波路の接続を示す構造の略図。
ファイバと光導波路の接続を示す構造の略図。
【図５】図４の構成における接続部付近の各コア内の光
の伝搬状態を示す略図。
の伝搬状態を示す略図。
【図６】従来の光ファイバと光導波路の接続を示す構造
の略図。
の略図。
１ 光ファイバ ２、１２ コア ２ａ、１２ａ テーパ部 ２ｂ、１２ｂ 端部 ２ｃ、１２ｃ 平行細径部 ３、１３ クラッド １１ 光導波路 ２１ 接着剤 Ｅ 光の電界の振幅 Ｄ モードフィールド径
Claims (2)
- 【請求項１】光ファイバおよび、または光導波路の接続
構造において、それぞれのコアを接続端面に向かってテ
ーパ状に細くなるように形成し、接続部でのモードフィ
ールド径を大きくかつ略一致させるように構成したこと
を特徴とする光ファイバおよび、または光導波路の接続
構造。 - 【請求項２】光ファイバおよび、または光導波路の接続
構造において、それぞれのコアを接続端面に向かってテ
ーパ状に細くなるように形成し、その先に平行細径部を
設け、接続部でのモードフィールド内伝搬光を平面波と
させるように構成したことを特徴とする光ファイバおよ
び、または光導波路の接続構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3315076A JPH05150135A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 光フアイバおよび、または光導波路の接続構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3315076A JPH05150135A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 光フアイバおよび、または光導波路の接続構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05150135A true JPH05150135A (ja) | 1993-06-18 |
Family
ID=18061130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3315076A Pending JPH05150135A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 光フアイバおよび、または光導波路の接続構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05150135A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007072418A (ja) * | 2005-08-08 | 2007-03-22 | Fujikura Ltd | ホーリーファイバの接続構造及び接続方法、光増幅器及び光ファイバレーザ |
| JP2010210404A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Yamatake Corp | 蛍光温度センサ |
-
1991
- 1991-11-29 JP JP3315076A patent/JPH05150135A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007072418A (ja) * | 2005-08-08 | 2007-03-22 | Fujikura Ltd | ホーリーファイバの接続構造及び接続方法、光増幅器及び光ファイバレーザ |
| JP4571060B2 (ja) * | 2005-08-08 | 2010-10-27 | 株式会社フジクラ | ホーリーファイバの接続構造の製造方法 |
| JP2010210404A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Yamatake Corp | 蛍光温度センサ |
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