JPH0534533A - 光フアイバ分岐結合素子の製造方法 - Google Patents
光フアイバ分岐結合素子の製造方法Info
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- JPH0534533A JPH0534533A JP19013091A JP19013091A JPH0534533A JP H0534533 A JPH0534533 A JP H0534533A JP 19013091 A JP19013091 A JP 19013091A JP 19013091 A JP19013091 A JP 19013091A JP H0534533 A JPH0534533 A JP H0534533A
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】偏波保持特性が良好で、かつ低損失な素子を歩
留りよく製造する。 【構成】ＶＡＤ法によりコア１及びクラッド２を有する
直径３０ｍｍの断面円形のガラス母材３を作成する。ガ
ラス母材３を上下からモリブデン板４ａ、４ｂで側圧を
かけた状態で電気炉内で１４００℃に加熱し、ガラス母
材３を短軸側外径／長軸側外径比が１／２の比率に変形
させ、楕円度０．４５の楕円コアとする。この母材を電
気炉を用いて線引張力１００ｇでクラッドの長軸側径が
１２５μｍとなるように線引した。このようにして得た
楕円コア１１、平型クラッド１２からなる波長０．８μ
ｍ帯用の平型クラッド楕円コアファイバ１３を２本用意
する。楕円コアファイバ１３の平な側面部が相互に密着
するように並べ、部分的に加熱しながら、延伸を行い融
着延伸部５を形成して、５０％分岐結合素子を作成す
る。
留りよく製造する。 【構成】ＶＡＤ法によりコア１及びクラッド２を有する
直径３０ｍｍの断面円形のガラス母材３を作成する。ガ
ラス母材３を上下からモリブデン板４ａ、４ｂで側圧を
かけた状態で電気炉内で１４００℃に加熱し、ガラス母
材３を短軸側外径／長軸側外径比が１／２の比率に変形
させ、楕円度０．４５の楕円コアとする。この母材を電
気炉を用いて線引張力１００ｇでクラッドの長軸側径が
１２５μｍとなるように線引した。このようにして得た
楕円コア１１、平型クラッド１２からなる波長０．８μ
ｍ帯用の平型クラッド楕円コアファイバ１３を２本用意
する。楕円コアファイバ１３の平な側面部が相互に密着
するように並べ、部分的に加熱しながら、延伸を行い融
着延伸部５を形成して、５０％分岐結合素子を作成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信や光ファイバセ
ンサの分野で用いられる光ファイバ分岐結合素子の製造
方法に関するものである。
ンサの分野で用いられる光ファイバ分岐結合素子の製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ分岐結合素子の製造方法とし
ては、２本の偏波面保存光ファイバ（Polarization Mai
ntaining Opticla Fiber；以下、ＰＭファイバと称す）
を複屈折率主軸が融着延伸部において平行に揃うように
配列した後、その一部区間を加熱延伸して融着延伸部を
形成する方法が従来から知られている。
ては、２本の偏波面保存光ファイバ（Polarization Mai
ntaining Opticla Fiber；以下、ＰＭファイバと称す）
を複屈折率主軸が融着延伸部において平行に揃うように
配列した後、その一部区間を加熱延伸して融着延伸部を
形成する方法が従来から知られている。
【０００３】ここで、この光ファイバ分岐結合素子によ
り、入射した直線偏光を偏波状態の劣化なく分割するに
は、融着延伸部での２本のＰＭファイバの複屈折率主軸
の角度ずれを２度以内にする必要があった。
り、入射した直線偏光を偏波状態の劣化なく分割するに
は、融着延伸部での２本のＰＭファイバの複屈折率主軸
の角度ずれを２度以内にする必要があった。
【０００４】ところが、従来のＰＭファイバを用いて光
ファイバ分岐結合素子を製造する場合、ＰＭファイバの
外周が断面円形であるため、融着延伸作業の加熱溶融時
に２本のＰＭファイバが回転して複屈折率主軸のずれが
起こり、前記した角度ずれの許容範囲を満足できなくな
って、出射光の直線偏光状態が劣化するという問題があ
った。
ファイバ分岐結合素子を製造する場合、ＰＭファイバの
外周が断面円形であるため、融着延伸作業の加熱溶融時
に２本のＰＭファイバが回転して複屈折率主軸のずれが
起こり、前記した角度ずれの許容範囲を満足できなくな
って、出射光の直線偏光状態が劣化するという問題があ
った。
【０００５】そこで、円形クラッドの横断面における複
屈折率主軸の１つに平行な弦でクラッドの一部を研削除
去したり（特開平２−２４６０５号公報）、ファイバ側
面が複屈折率主軸と平行になるようにＰＭファイバの断
面を矩形状にしたり（特開平２−２０７２０２号公報）
して、配列した２本のＰＭファイバが回転しないように
して複屈折率主軸のずれが起らないようにする方法が提
案された。
屈折率主軸の１つに平行な弦でクラッドの一部を研削除
去したり（特開平２−２４６０５号公報）、ファイバ側
面が複屈折率主軸と平行になるようにＰＭファイバの断
面を矩形状にしたり（特開平２−２０７２０２号公報）
して、配列した２本のＰＭファイバが回転しないように
して複屈折率主軸のずれが起らないようにする方法が提
案された。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平２−２
４６０５号公報や特開平２−２０７２０２号公報に記載
されたものでは、共に外径１２５μｍの細径な光ファイ
バを要求断面に合せて研削除去する必要があるが、外径
１２５μｍという細径な光ファイバに対して研削除去等
の精密加工技術を必要とするばかりでなく、光ファイバ
の横断面形状を研削する際、光ファイバの複屈折率主軸
の向きと光ファイバ用母材の側面の向きとを完全に一致
させることは難しく、歩留りが悪いという問題があっ
た。
４６０５号公報や特開平２−２０７２０２号公報に記載
されたものでは、共に外径１２５μｍの細径な光ファイ
バを要求断面に合せて研削除去する必要があるが、外径
１２５μｍという細径な光ファイバに対して研削除去等
の精密加工技術を必要とするばかりでなく、光ファイバ
の横断面形状を研削する際、光ファイバの複屈折率主軸
の向きと光ファイバ用母材の側面の向きとを完全に一致
させることは難しく、歩留りが悪いという問題があっ
た。
【０００７】また、使用するファイバにパンダ型等と呼
ばれる応力付与型のＰＭファイバを用いているので、融
着延伸作業の際、応力付与部が大きく変形するためＰＭ
ファイバの複屈折率主軸の向きがずれ、出射光の直線偏
光状態が劣化し、加えて応力付与部の屈折率分布も変化
し、損失が増加する等の問題があった。
ばれる応力付与型のＰＭファイバを用いているので、融
着延伸作業の際、応力付与部が大きく変形するためＰＭ
ファイバの複屈折率主軸の向きがずれ、出射光の直線偏
光状態が劣化し、加えて応力付与部の屈折率分布も変化
し、損失が増加する等の問題があった。
【０００８】本発明の目的は、前記した従来技術の欠点
を解消し、偏波保持特性が良好で、かつ低損失な光ファ
イバ分岐結合素子を歩留りよく製造することが可能な光
ファイバ分岐結合素子の製造方法を提供することにあ
る。
を解消し、偏波保持特性が良好で、かつ低損失な光ファ
イバ分岐結合素子を歩留りよく製造することが可能な光
ファイバ分岐結合素子の製造方法を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、断面円形コア
及び断面円形クラッドからなる丸棒状の光ファイバ用ガ
ラス母材を加熱軟化しつつ、これに側圧をかけることに
よりコアを断面楕円形状に、クラッドを断面平型形状に
同時加工して平型ガラス母材を形成し、この平型ガラス
母材の断面形状を保持つつ線引して、断面楕円のコア及
び断面平型形状のクラッドをもつ平型クラッド楕円コア
ＰＭファイバを形成し、複数の平型クラッド楕円コアＰ
Ｍファイバをそのクラッドの平な側面部が互に密着する
ように並列配置し、この並列配置したＰＭファイバの一
部を加熱延伸することにより融着延伸部を形成するよう
にしたものである。
及び断面円形クラッドからなる丸棒状の光ファイバ用ガ
ラス母材を加熱軟化しつつ、これに側圧をかけることに
よりコアを断面楕円形状に、クラッドを断面平型形状に
同時加工して平型ガラス母材を形成し、この平型ガラス
母材の断面形状を保持つつ線引して、断面楕円のコア及
び断面平型形状のクラッドをもつ平型クラッド楕円コア
ＰＭファイバを形成し、複数の平型クラッド楕円コアＰ
Ｍファイバをそのクラッドの平な側面部が互に密着する
ように並列配置し、この並列配置したＰＭファイバの一
部を加熱延伸することにより融着延伸部を形成するよう
にしたものである。
【００１０】ここで、コアの断面楕円形状には偏平形状
も含まれ、またクラッドの断面平型形状には断面矩形の
他、菱形や半月形（図２（Ａ））が含まれる。２本を並
列配置する場合には断面矩形が、３本の場合には図２
（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように断面正方形、矩形、弓形
（１／３円形）等が好ましい。
も含まれ、またクラッドの断面平型形状には断面矩形の
他、菱形や半月形（図２（Ａ））が含まれる。２本を並
列配置する場合には断面矩形が、３本の場合には図２
（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように断面正方形、矩形、弓形
（１／３円形）等が好ましい。
【００１１】なお、この平型に変形したガラス母材を加
熱線引する際の線引張力は５０ｇ以上にすることが望ま
しい。５０ｇ以下では、線引炉内での加熱溶融時に、ク
ラッドの平な側面部が丸くなってしまうからである。ま
た、本発明の製造方法は、３本以上のファイバを融着延
伸して製造するスターカプラ等にも適用できる。
熱線引する際の線引張力は５０ｇ以上にすることが望ま
しい。５０ｇ以下では、線引炉内での加熱溶融時に、ク
ラッドの平な側面部が丸くなってしまうからである。ま
た、本発明の製造方法は、３本以上のファイバを融着延
伸して製造するスターカプラ等にも適用できる。
【００１２】
【作用】本発明に用いる平型クラッド楕円コアＰＭファ
イバは、応力付与部をもたず、楕円コアと平型クラッド
のみの単純な構造であるため、融着延伸による構造変形
及び屈折率分布の乱れが小さく、融着延伸時に損失が増
加する等の問題がなくなる。また、断面円形のコア及び
クラッドからなる丸棒状のガラスを加熱軟化しこれに側
圧をかけるので、クラッドとコアの変形が同時に起こっ
て平型ＰＭファイバが形成されるため、ファイバのクラ
ッド研削除去等の精密加工技術を必要としないばかりで
なく、平型クラッドの平な側面の向きと複屈折率主軸の
向きが完全に一致するため、歩留りもよくなる。
イバは、応力付与部をもたず、楕円コアと平型クラッド
のみの単純な構造であるため、融着延伸による構造変形
及び屈折率分布の乱れが小さく、融着延伸時に損失が増
加する等の問題がなくなる。また、断面円形のコア及び
クラッドからなる丸棒状のガラスを加熱軟化しこれに側
圧をかけるので、クラッドとコアの変形が同時に起こっ
て平型ＰＭファイバが形成されるため、ファイバのクラ
ッド研削除去等の精密加工技術を必要としないばかりで
なく、平型クラッドの平な側面の向きと複屈折率主軸の
向きが完全に一致するため、歩留りもよくなる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１を用いて説明す
る。
る。
【００１４】平型クラッドＰＭファイバは次のように製
造される。断面円形コア１と断面円形クラッド２とから
なる丸棒状の光ファイバ用ガラス母材３を形成する。こ
の母材３を加熱軟化しながら、これに板状体４ａ、４ｂ
で側圧をかける（図１（Ａ））。側圧をかけることによ
りコアを断面楕円形状に、クラッドを断面平型形状に同
時加工して平型ガラス母材を形成した上で、この平型ガ
ラス母材の断面形状がほぼ保たれる線引条件で線引し
て、断面楕円または偏平形状のコア１１及び断面平型形
状のクラッド１２をもつように形成する（図１
（Ｂ））。
造される。断面円形コア１と断面円形クラッド２とから
なる丸棒状の光ファイバ用ガラス母材３を形成する。こ
の母材３を加熱軟化しながら、これに板状体４ａ、４ｂ
で側圧をかける（図１（Ａ））。側圧をかけることによ
りコアを断面楕円形状に、クラッドを断面平型形状に同
時加工して平型ガラス母材を形成した上で、この平型ガ
ラス母材の断面形状がほぼ保たれる線引条件で線引し
て、断面楕円または偏平形状のコア１１及び断面平型形
状のクラッド１２をもつように形成する（図１
（Ｂ））。
【００１５】このようにして形成したクラッド１２に平
らな側面部を有する平型クラッドＰＭファイバ１３を２
本用意し、これらＰＭファイバ１３のクラッドの平な側
面部が互に密着するように並列配置し、この並列配置し
たＰＭファイバ１３の一部を加熱延伸することにより融
着延伸部５を形成する。
らな側面部を有する平型クラッドＰＭファイバ１３を２
本用意し、これらＰＭファイバ１３のクラッドの平な側
面部が互に密着するように並列配置し、この並列配置し
たＰＭファイバ１３の一部を加熱延伸することにより融
着延伸部５を形成する。
【００１６】次に上述した光ファイバ分岐結合素子製造
の具体例を述べる。ＶＡＤ法によりコア１をクラッド２
の比屈折率差が１．５％のＧｅＯ2 −ＳｉＯ2 ガラスコ
アを有する直径３０ｍｍの断面円形のガラス母材３を作
成する。このガラス母材３を上下からモリブデン板４
ａ、４ｂに挟み側圧をかけた状態でヘリウムガス雰囲気
中の電気炉内で１４００℃に加熱し、ガラス母材３を短
軸側外径／長軸側外径比が１／２の比率に変形させた。
なお、側圧用の板にモリブデン板を使うのは、石英ガラ
ス母材と板とが接着しないようにするためで、モリブデ
ン板の他にカーボン板でもよい。しかし、鉄等の金属で
は溶けてしまうため、ガラス母材内に金属が拡散してし
まい伝送損失の増加につながるので好ましくない。
の具体例を述べる。ＶＡＤ法によりコア１をクラッド２
の比屈折率差が１．５％のＧｅＯ2 −ＳｉＯ2 ガラスコ
アを有する直径３０ｍｍの断面円形のガラス母材３を作
成する。このガラス母材３を上下からモリブデン板４
ａ、４ｂに挟み側圧をかけた状態でヘリウムガス雰囲気
中の電気炉内で１４００℃に加熱し、ガラス母材３を短
軸側外径／長軸側外径比が１／２の比率に変形させた。
なお、側圧用の板にモリブデン板を使うのは、石英ガラ
ス母材と板とが接着しないようにするためで、モリブデ
ン板の他にカーボン板でもよい。しかし、鉄等の金属で
は溶けてしまうため、ガラス母材内に金属が拡散してし
まい伝送損失の増加につながるので好ましくない。
【００１７】このときコア１はクラッド２と同一方向に
楕円化し、楕円度（１−コア短軸側径／コア長軸側径）
が０．４５になる楕円コアとなった。この変形ガラス母
材をカーボン電気炉を用いて線引張力１００ｇでクラッ
ドの長軸側径Ｌが１２５μｍとなるように線引した。線
引したファイバ１３の短軸側径Ｓは６５μｍであり、カ
ットオフ波長は０．７５μｍであった。ファイバの横断
面形状は変形ガラス母材の形状とほぼ等しかった。ま
た、モード複屈折率は２×１０-4であった。
楕円化し、楕円度（１−コア短軸側径／コア長軸側径）
が０．４５になる楕円コアとなった。この変形ガラス母
材をカーボン電気炉を用いて線引張力１００ｇでクラッ
ドの長軸側径Ｌが１２５μｍとなるように線引した。線
引したファイバ１３の短軸側径Ｓは６５μｍであり、カ
ットオフ波長は０．７５μｍであった。ファイバの横断
面形状は変形ガラス母材の形状とほぼ等しかった。ま
た、モード複屈折率は２×１０-4であった。
【００１８】このようにして得た楕円コア１１、平型ク
ラッド１２からなる波長０．８μｍ帯用の平型クラッド
楕円コアファイバ１３（長軸外径１２５μｍ、短軸外径
６５μｍ）を用いて分岐結合素子を作成した。楕円コア
ファイバ１３の平な側面部が相互に密着するように並
べ、部分的に加熱しながら、延伸を行い融着延伸部５を
形成した。ここでは、楕円コアファイバ１３の一方の端
部からモニタ光を入射し、楕円コアファイバ１３、１３
の反対側端部で出射光強度をモニタしながら延伸を行
い、両方の出射光強度が等しくなった次点で延伸を停止
することにより、５０％分岐結合素子を作成した。本製
造法によれば、融着延伸部でのコアの変形、ねじれはな
く、特性は過剰損失０．５ｄＢ、消光比−３０ｄＢであ
った。
ラッド１２からなる波長０．８μｍ帯用の平型クラッド
楕円コアファイバ１３（長軸外径１２５μｍ、短軸外径
６５μｍ）を用いて分岐結合素子を作成した。楕円コア
ファイバ１３の平な側面部が相互に密着するように並
べ、部分的に加熱しながら、延伸を行い融着延伸部５を
形成した。ここでは、楕円コアファイバ１３の一方の端
部からモニタ光を入射し、楕円コアファイバ１３、１３
の反対側端部で出射光強度をモニタしながら延伸を行
い、両方の出射光強度が等しくなった次点で延伸を停止
することにより、５０％分岐結合素子を作成した。本製
造法によれば、融着延伸部でのコアの変形、ねじれはな
く、特性は過剰損失０．５ｄＢ、消光比−３０ｄＢであ
った。
【００１９】以上述べたように本実施例によれば、偏波
保持型カプラの製造に平型クラッド楕円コアＰＭファイ
バを使うようにしたので、製造工程の簡略化、歩留り向
上に寄与できる。
保持型カプラの製造に平型クラッド楕円コアＰＭファイ
バを使うようにしたので、製造工程の簡略化、歩留り向
上に寄与できる。
【００２０】なお、本実施例は５０％分岐結合素子の製
造方法を述べたが、本製造法で偏光ビームスプリッタ，
合分波器の作成も可能である。
造方法を述べたが、本製造法で偏光ビームスプリッタ，
合分波器の作成も可能である。
【００２１】
【発明の効果】本発明の光ファイバ分岐結合素子の製造
方法によれば、楕円コアをもつ平型クラッドＰＭファイ
バを用いるので、次のような効果を発揮する。
方法によれば、楕円コアをもつ平型クラッドＰＭファイ
バを用いるので、次のような効果を発揮する。
【００２２】（１）ＰＭファイバの側面部を合せるだけ
で、複屈折率主軸の平行性を得ることができ、製造工程
の簡素化、歩留り向上を図ることができる。
で、複屈折率主軸の平行性を得ることができ、製造工程
の簡素化、歩留り向上を図ることができる。
【００２３】（２）融着延伸部工程中に発生する複屈折
率主軸のずれ、ねじれがほとんどなくなり、光ファイバ
分岐結合素子の偏波保持特性が良好になる。
率主軸のずれ、ねじれがほとんどなくなり、光ファイバ
分岐結合素子の偏波保持特性が良好になる。
【００２４】（３）融着延伸に伴うＰＭファイバの横断
面内の幾何学形の変形、屈折率分布の変化はほとんどな
くなり、光ファイバ分岐結合素子の偏波保持特性が良好
となり、挿入損失も小さくなる。
面内の幾何学形の変形、屈折率分布の変化はほとんどな
くなり、光ファイバ分岐結合素子の偏波保持特性が良好
となり、挿入損失も小さくなる。
【００２５】（４）従って、本素子を用いた計測器、例
えば光ファイバジャイロ等の性能が向上し、さらに低コ
スト化に貢献できる。
えば光ファイバジャイロ等の性能が向上し、さらに低コ
スト化に貢献できる。
【図１】本発明の実施例よる光ファイバ分岐結合素子の
製造方法を示す工程図。
製造方法を示す工程図。
【図２】本実施例の変形例を示す光ファイバの断面図。
１ 断面円形コア ２ 断面円形クラッド ３ 丸棒状光ファイバ用ガラス母材 ４ａ、４ｂ モリブデン板 ５ 融着延伸部 １１ 楕円コア １２ 平型クラッド １３ 平型クラッド楕円コアファイバ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】断面円形コア及び断面円形クラッドからな
る丸棒状の光ファイバ用ガラス母材を加熱軟化しつつ、
これに側圧をかけることによりコアを断面楕円形状に、
クラッドを断面平型形状に同時加工して平型ガラス母材
を形成し、この平型ガラス母材の断面形状を保持つつ線
引して、断面楕円のコア及び断面平型形状のクラッドを
もつ平型クラッド楕円コア偏波面保存光ファイバを形成
し、複数の平型クラッド楕円コア偏波面保存光ファイバ
をそのクラッドの平な側面部が互に密着するように並列
配置し、この並列配置した偏波面保存光ファイバの一部
を加熱延伸することにより融着延伸部を形成するように
したことを特徴とする光ファイバ分岐結合素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19013091A JPH0534533A (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | 光フアイバ分岐結合素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19013091A JPH0534533A (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | 光フアイバ分岐結合素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0534533A true JPH0534533A (ja) | 1993-02-12 |
Family
ID=16252896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19013091A Pending JPH0534533A (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | 光フアイバ分岐結合素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0534533A (ja) |
-
1991
- 1991-07-30 JP JP19013091A patent/JPH0534533A/ja active Pending
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