JPH06337324A - Optical fiber coupler for optimum multiplexing and demultiplexing and production of the same - Google Patents

Optical fiber coupler for optimum multiplexing and demultiplexing and production of the same

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JPH06337324A
JPH06337324A JP14850693A JP14850693A JPH06337324A JP H06337324 A JPH06337324 A JP H06337324A JP 14850693 A JP14850693 A JP 14850693A JP 14850693 A JP14850693 A JP 14850693A JP H06337324 A JPH06337324 A JP H06337324A
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JP
Japan
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optical fiber
polarization
light
demultiplexing
fiber
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Application number
JP14850693A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Koshiba
義敬 小柴
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Eneos Corp
Original Assignee
Japan Energy Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve the stability over the entire part of a system by providing the optical fiber coupler with polarization characteristics and the branching ratios to light of >=2 specific wavelengths within a specific range, thereby making it possible to improve the polarization characteristics of a fiber amplifier, to narrow the range to be controlled of a phase compensator and to obtain a stable optical output. CONSTITUTION:The polarization maintaining optical fiber 1 is formed by fusing and stretching to have the polarization characteristics and to have >=98/2 or <=2/98 branching ratio to the light of at least >=2 specific wavelengths. The polarization maintaining optical fiber 1 has the anisotropy of a refractive index distribution in the specific direction of the plane of polarization. The light propagation constant of the fiber varies with the one direction of the plane of polarization to be preserved and the direction of the plane of polarization orthogonal therewith. Namely, the polarization maintaining optical fiber 1 has the characteristics varying in the branching ratio to the light having the same wavelengths and the different direction of the plane of polarization by a difference in the light propagation constant depending upon the direction of the plane of polarization of the optical fiber 1, i.e., the optical fiber has the polarization characteristics.

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、偏波保存光ファイバを
用いた光合波分波用光ファイバカプラ及びその製造方法
に関するものである。本発明の光ファイバカプラは、コ
ヒーレント通信などの偏波が制御された条件で用いる増
幅器(ファイバアンプ)における信号光と励起光を合波
分波する素子、或は、定偏波ソリトン伝送における中継
用増幅器における合波分波用素子として利用することが
できる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber coupler for optical multiplexing and demultiplexing using a polarization maintaining optical fiber and a method for manufacturing the same. The optical fiber coupler of the present invention is an element that multiplexes and demultiplexes signal light and pumping light in an amplifier (fiber amplifier) used under conditions where polarization is controlled such as in coherent communication, or relay in constant polarization soliton transmission. It can be used as an element for multiplexing and demultiplexing in an operational amplifier.

【0002】[0002]

【従来の技術】光通信システムにおいては、光分岐に伴
う信号レベルの低下を補償するために、光増幅技術の重
要性が益々高くなっている。コヒーレント通信などの偏
波が制御された条件で用いる増幅器(ファイバアンプ)
には、信号光と励起光を合波分波する素子を入力、出力
端に設けた希土類元素ドープファイバアンプが利用さ
れ、1.5μm帯の光の増幅には、エルビウム(Er)
ドープファイバが用いられ、1.48μmの励起光でE
r原子内遷移を利用した誘導放出が行なわれる。
2. Description of the Related Art In an optical communication system, an optical amplification technique is becoming more important in order to compensate for a decrease in signal level due to optical branching. Amplifier (fiber amplifier) used under the condition that polarization is controlled such as coherent communication
A rare earth element-doped fiber amplifier provided at the input and output ends of the element for multiplexing and demultiplexing the signal light and the pumping light is used for the optical amplifier, and erbium (Er) is used for amplifying light in the 1.5 μm band.
A doped fiber is used, and E is excited by 1.48 μm excitation light.
Stimulated emission is performed by utilizing the transition within the r atom.

【0003】従来、希土類元素ドープファイバを用いた
ファイバアンプは、図3に示すような構成とされる。つ
まり、1.5μm帯の信号光LS と1.48μmの励起
光LE は、偏波保存性を有しないシングルモードファイ
バfにて形成された光ファイバカプラからなる合波器1
00で混合し、偏波保存性を有しないErドープファイ
バfER内に導かれる。ErドープファイバfER内で増幅
された信号光LS ’は、シングルモードファイバfにて
形成された光ファイバカプラからなる分波器102にお
いて1.48μmの励起光と波長分離される。
Conventionally, a fiber amplifier using a rare earth element-doped fiber has a structure as shown in FIG. That is, the signal light L S in the 1.5 μm band and the pump light L E in the 1.48 μm band are combined by the multiplexer 1 including an optical fiber coupler formed by the single mode fiber f having no polarization preservation property.
00, and is guided into the Er-doped fiber f ER having no polarization maintaining property. The signal light L S ′ amplified in the Er-doped fiber f ER is wavelength-separated from the 1.48 μm pump light in the demultiplexer 102 including the optical fiber coupler formed of the single mode fiber f.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このとき、信号光LS
は、通常偏光特性を有するレーザ光が用いられるが、一
般に、合波器100、ErドープファイバfER内、及び
分波器102にて偏光特性が乱され、そのために分波器
102にて分波された出力光は、偏光特性が解消されて
おり、従って出力段の、増幅された信号光LS ’は、位
相補償器50にて偏波制御が行なわれている。
At this time, the signal light L S
Is usually a laser beam having a polarization characteristic, but in general, the polarization characteristic is disturbed in the multiplexer 100, the Er-doped fiber f ER , and the demultiplexer 102, so that the demultiplexer 102 demultiplexes. The polarization characteristics of the output light that has been transmitted are eliminated, so that the phase-compensator 50 controls the polarization of the amplified signal light L S ′ at the output stage.

【0005】しかしながら、一般に、位相補償器50は
複雑であり、温度変動などの外乱に弱く、しかも高速或
は大きな偏波面変動には速やかに追従できないという欠
点を有している。又、位相補償器における偏光特性の制
御が乱れると、最終的に光出力が安定して得られず、コ
ヒーレント光伝送の場合には雑音となり、伝送速度を制
限することとなり、問題である。
However, in general, the phase compensator 50 has a drawback that it is complicated, is weak against a disturbance such as temperature fluctuation, and cannot rapidly follow a high speed or large polarization plane fluctuation. Further, if the control of the polarization characteristics in the phase compensator is disturbed, the optical output will not be finally obtained stably, and in the case of coherent optical transmission, noise will occur, limiting the transmission speed, which is a problem.

【0006】従って、本発明の目的は、ファイバアンプ
の偏光特性を向上させ、それによって位相補償器におい
て制御すべき範囲を小さくすることができ、安定した光
出力を得ることができ、システム全体の安定性の向上を
図り、定偏波ソリトン伝送における中継用増幅器におけ
る合波分波用素子として利用することのできる、光ファ
イバカプラ及びその製造方法を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to improve the polarization characteristics of the fiber amplifier, thereby reducing the range to be controlled in the phase compensator, obtaining a stable optical output, and improving the overall system. An object of the present invention is to provide an optical fiber coupler which can improve stability and can be used as a multiplexing / demultiplexing element in a relay amplifier in a constant polarization soliton transmission and a manufacturing method thereof.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
光合波分波用光ファイバカプラ及びその製造方法によっ
て達成される。要約すれば、本発明は、偏波保存光ファ
イバを溶融延伸して形成される光ファイバカプラであっ
て、偏波特性を有し、少なくとも二つ以上の特定の波長
の光に対する分岐比が98/2以上或は2/98以下と
される光合波分波用光ファイバカプラである。好ましく
は、前記偏波保存光ファイバは、パンダ型偏波保持光フ
ァイバとされる。
The above object can be achieved by an optical fiber coupler for optical multiplexing and demultiplexing and a manufacturing method thereof according to the present invention. In summary, the present invention is an optical fiber coupler formed by melting and extending a polarization-maintaining optical fiber, having a polarization characteristic, and having a branching ratio for light of at least two or more specific wavelengths. It is an optical fiber coupler for optical multiplexing / demultiplexing which is set to 98/2 or more or 2/98 or less. Preferably, the polarization maintaining optical fiber is a panda type polarization maintaining optical fiber.

【0008】斯かる光合波分波用光ファイバカプラは、
(a)偏波保存光ファイバを準備し、所定量だけ被覆コ
ーティングを除去すること、(b)前記偏波保存光ファ
イバを所定形状にまで細径化すること、(c)偏波面方
向を平行に揃えて前記両ファイバの細径化部を溶融延伸
し、光結合部を形成すること、を特徴とする製造方法に
て好適に製造される。
Such an optical fiber coupler for optical multiplexing / demultiplexing is
(A) Prepare a polarization-maintaining optical fiber and remove a coating coating by a predetermined amount, (b) reduce the diameter of the polarization-maintaining optical fiber to a predetermined shape, and (c) parallel the polarization plane directions. The optical coupling portion is formed by melt-stretching the diameter-reduced portions of both fibers to form an optical coupling portion.

【0009】[0009]

【実施例】次に、本発明に係る光合波分波用光ファイバ
カプラ及びその製造方法を図面に則して更に詳しく説明
する。
The optical fiber coupler for optical multiplexing and demultiplexing and the method for manufacturing the same according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

【0010】本発明に係る光合波分波用光ファイバカプ
ラは、偏波保存光ファイバを溶融延伸して形成され、偏
波特性を有し、しかも少なくとも二つ以上の特定の波長
の光に対する分岐比が98/2以上或は2/98以下と
される。偏波保存光ファイバは、特定の偏波面方向に屈
折率分布の異方性があり、保存される一つの偏波面方向
とそれと直交する偏波面方向とでは、光伝搬定数が異な
る。
An optical fiber coupler for optical multiplexing / demultiplexing according to the present invention is formed by melting and extending a polarization-maintaining optical fiber, has polarization characteristics, and is capable of responding to light of at least two or more specific wavelengths. The branching ratio is set to 98/2 or more or 2/98 or less. A polarization-maintaining optical fiber has anisotropy in the refractive index distribution in a specific polarization plane direction, and one optical polarization plane direction to be conserved and a polarization plane direction orthogonal thereto have different optical propagation constants.

【0011】即ち、本発明に係る光合波分波用光ファイ
バカプラは、光ファイバの少なくとも一つのファイバ軸
方向と平行する偏波面方向を有する偏波光に対して、そ
の偏波面方向を保持する機能を有する偏波保存光ファイ
バを溶融延伸することにより光結合部が形成されている
光ファイバカプラであって、偏波保存光ファイバの偏波
面方向に依存する光伝搬定数の違いにより、同じ波長を
持ち異なる偏波面方向を有する光に対して分岐比が異な
る特性を持つ、つまり偏波特性を有するものである。し
かも、前記偏波保存光ファイバの少なくとも一つの特定
のファイバ軸方向と平行する偏波面方向を有する偏波光
を入射する時、少なくとも二つの特定の波長の光に対す
る分岐比が98/2以上或は2/98以下であり、即ち
分岐比を実質的に100/0或は0/100と見做せる
光ファイバカプラである。
That is, the optical fiber coupler for optical multiplexing and demultiplexing according to the present invention has a function of holding the polarization plane direction of polarized light having a polarization plane direction parallel to at least one fiber axis direction of the optical fiber. An optical fiber coupler in which an optical coupling part is formed by melting and extending a polarization-maintaining optical fiber having a wavelength difference of the optical propagation constant depending on the polarization plane direction of the polarization-maintaining optical fiber. It has a characteristic that the branching ratio is different for light having different polarization plane directions, that is, it has a polarization characteristic. In addition, when polarized light having a polarization plane direction parallel to at least one specific fiber axis direction of the polarization-maintaining optical fiber is incident, a branching ratio for light of at least two specific wavelengths is 98/2 or more, or It is an optical fiber coupler having a ratio of 2/98 or less, that is, a branching ratio of 100/0 or 0/100.

【0012】本発明では、好ましくは、偏波保存光ファ
イバとしては、パンダ型偏波保持光ファイバとされる。
このパンダ型偏波保持光ファイバは、特定の直交する偏
波面方向の光が偏波保存される。
In the present invention, the polarization maintaining optical fiber is preferably a panda type polarization maintaining optical fiber.
In the panda-type polarization-maintaining optical fiber, light in a specific orthogonal polarization plane direction is polarization-maintained.

【0013】次に、本発明の光合波分波用光ファイバカ
プラの製造方法の一実施例について説明する。
Next, an embodiment of a method for manufacturing the optical fiber coupler for optical multiplexing / demultiplexing according to the present invention will be described.

【0014】本発明に従えば、好ましくは、パンダ型偏
波保持光ファイバを、エッチング剤にて所定形状にまで
細径化し、次いで、該細径化されたパンダ型偏波保持光
ファイバを融着延伸することによって光合波分波用光フ
ァイバカプラが好適に製造される。
According to the present invention, preferably, the panda-type polarization-maintaining optical fiber is thinned to a predetermined shape with an etching agent, and then the thinned panda-type polarization-maintaining optical fiber is fused. An optical fiber coupler for optical multiplexing / demultiplexing is suitably manufactured by the optical fiber coupler.

【0015】更に説明すると、パンダ型偏波保持光ファ
イバ1は、図1(A)に示すような構成の通常のものを
使用することができ、例えば、市販されているコア2の
径(D1 )4.8μm、クラッド3の径(D2 )125
μm、応力付与部4の径(d1 )約35μm、応力付与
部4の包絡径(d2 )95μmとされるパンダ型偏波保
持光ファイバ1を好適に使用することができる。
To explain further, the panda-type polarization-maintaining optical fiber 1 may be a normal one having a structure as shown in FIG. 1A. For example, the diameter (D 1 ) 4.8 μm, clad 3 diameter (D 2 ) 125
A panda-type polarization-maintaining optical fiber 1 having a diameter of μm, a diameter (d 1 ) of the stress applying portion 4 of about 35 μm, and an envelope diameter (d 2 ) of the stress applying portion 4 of 95 μm can be preferably used.

【0016】前記パンダ型偏波保持光ファイバは、その
2つの応力付与部4の中心を横切るファイバ軸方向及び
それと垂直なファイバ軸方向の何れかと平行する偏波方
向を有する偏波光に対してその偏波面方向を保持するも
のである。
The panda-type polarization-maintaining optical fiber is provided with respect to polarized light having a polarization direction parallel to either the fiber axis direction crossing the centers of the two stress applying portions 4 or the fiber axis direction perpendicular to the fiber axis direction. It holds the polarization plane direction.

【0017】このように、偏波保存光ファイバにおい
て、その特定のファイバ軸方向と平行する偏波面方向を
有する偏波光に対して、その偏波面方向を保持する機能
を発揮するファイバ軸方向を偏波保存光ファイバの偏光
面方向という。
As described above, in the polarization-maintaining optical fiber, with respect to the polarized light having the polarization plane direction parallel to the specific fiber axis direction, the fiber axis direction exhibiting the function of holding the polarization plane direction is polarized. It is called the polarization plane direction of the wave preservation optical fiber.

【0018】パンダ型偏波保持ファイバにおいては、前
記の2つのファイバ軸方向はそれぞれ偏波保持光ファイ
バの偏光面方向であるが、一般には、2つの応力付与部
4の中心を横切るファイバ軸方向をX軸偏光面方向と、
それと垂直なファイバ軸方向をY軸偏光面方向と呼んで
いる。
In the panda-type polarization-maintaining fiber, the above-mentioned two fiber axis directions are respectively the polarization plane directions of the polarization-maintaining optical fiber, but generally, the fiber axis direction crossing the centers of the two stress applying portions 4 is used. Is the X-axis polarization plane direction,
The fiber axis direction perpendicular to that is called the Y-axis polarization plane direction.

【0019】更には、偏波保存光ファイバの偏光面方向
は、その方向の屈折率分布に異方性を設け、例えばパン
ダ型偏波保持光ファイバにおける2つの応力付与部4の
如き構造を設けることによりもたらされるものである。
Further, the polarization plane direction of the polarization-maintaining optical fiber has anisotropy in the refractive index distribution in that direction, and a structure such as two stress applying portions 4 in the panda-type polarization-maintaining optical fiber is provided. It is brought about by something.

【0020】エッチング剤としては、フッ酸とフッ化ア
ンモニウム水溶液との混合溶液が好適に使用し得る。エ
ッチング条件は、所望されるパンダ型偏波保持光ファイ
バ1のエッチング量により種々に変更可能であるが、通
常、エッチング温度30〜60℃、処理時間15〜30
分とされる。このようなエッチング処理により、パンダ
型偏波保持光ファイバ1は、図1(B)に図示されるよ
うに、応力付与部4が配置された方向を長径(a)と
し、その直交方向を短径(b)とした、概略長円形状
に、即ち、屈折率分布の異方性が増す方向にクラッド3
が細径化された光ファイバ1’とされる。通常、長径
(a)は50〜80μm、短径(b)は30〜50μm
であり、長径(a)と短径(b)との比a/bを、好ま
しくは8/5以上且つ8/3以下、より好ましくは5/
3以上且つ7/3以下に選ぶ。比a/bを8/5以上且
つ8/3以下、より好ましくは5/3以上且つ7/3以
下とするとき、長径(a)には2つの応力付与部4が概
ね残され、短径(b)ではクラッド3の多くの部分がエ
ッチングにより失われたものとなり、図1(B)に図示
されるように、その短径(b)の部分で互いに融着延伸
処理する際に、応力付与部4により形成されている屈折
率分布の異方性が保たれる。
As the etching agent, a mixed solution of hydrofluoric acid and an aqueous solution of ammonium fluoride can be preferably used. The etching conditions can be variously changed depending on the desired etching amount of the panda-type polarization-maintaining optical fiber 1, but normally, the etching temperature is 30 to 60 ° C. and the processing time is 15 to 30.
Considered as minutes. By such an etching process, the panda-type polarization-maintaining optical fiber 1 has a major axis (a) in the direction in which the stress applying portion 4 is arranged and a minor axis in the orthogonal direction, as shown in FIG. 1 (B). The cladding 3 has a diameter (b) in a substantially elliptical shape, that is, in the direction in which the anisotropy of the refractive index distribution increases.
Is an optical fiber 1'having a reduced diameter. Usually, the major axis (a) is 50 to 80 μm and the minor axis (b) is 30 to 50 μm.
And the ratio a / b of the major axis (a) to the minor axis (b) is preferably 8/5 or more and 8/3 or less, more preferably 5 /.
Select 3 or more and 7/3 or less. When the ratio a / b is 8/5 or more and 8/3 or less, more preferably 5/3 or more and 7/3 or less, the major axis (a) generally has two stress-applying portions 4, and the minor axis In (b), most of the clad 3 is lost by etching, and as shown in FIG. 1 (B), stress is reduced during the fusion-stretching process between the parts of the minor axis (b). The anisotropy of the refractive index distribution formed by the imparting section 4 is maintained.

【0021】比a/bを8/3より大きくすると、細径
化により屈折率分布の異方性を大きく増すことができる
が、クラッド3を細径化するエッチング処理において、
極めて限られたエッチング条件或は特殊なエッチング方
法を用いなければならない。又、比a/bを8/5より
小さくすると、例えば長径(a)が50μm、短径
(b)が40μmのもの等では、クラッド3を細径化す
るエッチング処理において、限られたエッチング条件或
は特殊なエッチング方法を用いる必要はないが、細径化
により屈折率分布の異方性は僅かしか増加しない。
When the ratio a / b is larger than 8/3, the anisotropy of the refractive index distribution can be greatly increased by making the diameter smaller, but in the etching treatment for making the cladding 3 thin,
Very limited etching conditions or special etching methods must be used. When the ratio a / b is smaller than 8/5, for example, when the major axis (a) is 50 μm and the minor axis (b) is 40 μm, the etching conditions for reducing the diameter of the cladding 3 are limited. Alternatively, it is not necessary to use a special etching method, but the anisotropy of the refractive index distribution slightly increases due to the reduction in diameter.

【0022】更に、上記のエッチング処理により概略長
円形状に、即ち長径(a)には2つの応力付与部4が概
ね残され、短径(b)ではクラッド3の多くの部分がエ
ッチングにより失われるように細径化された2本の光フ
ァイバ1’は、その偏波保存光ファイバの偏光面方向が
平行に揃えられて、その細径化部短径(b)の部分で互
いに融着延伸される。
Further, by the above-mentioned etching treatment, two stress-applying portions 4 are left in a substantially elliptic shape, that is, in the major axis (a), and most of the cladding 3 is lost due to the etching in the minor axis (b). The two optical fibers 1 ′ having a reduced diameter are aligned so that the polarization plane directions of the polarization-maintaining optical fibers are parallel to each other, and are fused to each other at the reduced-diameter portion short diameter (b). It is stretched.

【0023】前記の融着延伸における加熱温度は、概略
長円形状である光ファイバ1’の細径化部の太さ(径又
は断面積)に基づいて決められ、通常のパンダ型偏波保
持光ファイバ1では1200〜1500℃の範囲内の所
定温度とされる。加熱温度を1500℃より高くする
と、クラッド3が過度に軟化し易く、光ファイバ1’の
細径化部の形状は加熱前には概略長円形状であったもの
が、表面張力により融着延伸中に真円形状となり、応力
付与部4による屈折率分布の異方性が著しく損なわれ、
好ましくない。又、加熱温度が1200℃より低いと、
クラッド3の軟化が容易に進まず、融着延伸を実用的な
延伸速度で行うことができず、やはり好ましくない。即
ち、図1(B)に図示されるように、得られる光結合部
の断面をみると、各光ファイバ1’はその概略長円形状
を保ちつつ融着され、且つ延伸後に応力付与部4による
屈折率分布の異方性が保持されるものとなるように、前
記加熱温度は選ばれる。
The heating temperature in the fusion drawing is determined on the basis of the thickness (diameter or cross-sectional area) of the diameter-reduced portion of the optical fiber 1'having a substantially elliptical shape, and the normal panda-type polarization-maintaining method is used. The optical fiber 1 has a predetermined temperature within the range of 1200 to 1500 ° C. When the heating temperature is higher than 1500 ° C., the clad 3 is likely to be excessively softened, and the shape of the diameter-reduced portion of the optical fiber 1 ′ was a substantially elliptical shape before heating, but due to the surface tension, the fusion drawing It becomes a perfect circle inside, and the anisotropy of the refractive index distribution due to the stress applying portion 4 is significantly impaired,
Not preferable. If the heating temperature is lower than 1200 ° C,
The softening of the clad 3 does not proceed easily, and fusion drawing cannot be performed at a practical drawing speed, which is also not preferable. That is, as shown in FIG. 1B, when the cross section of the obtained optical coupling portion is viewed, each optical fiber 1 ′ is fused while maintaining its substantially elliptical shape, and the stress applying portion 4 after stretching. The heating temperature is selected so that the anisotropy of the refractive index distribution due to is maintained.

【0024】概略長円形状である光ファイバ1’が、例
えば長径(a)が50μm、短径(b)が30μmのも
のように、その細径化部の太さ(径又は断面積)が細い
ものでは、前記1200〜1500℃の範囲内の比較的
低い範囲に加熱温度を選ぶ。又、光ファイバ1’が、例
えば長径(a)が80μm、短径(b)が50μmのも
の等のように、その細径化部の太さ(径又は断面積)が
太いものでは、前記1200〜1500℃の範囲内の比
較的高い範囲に加熱温度を選ぶ。
The optical fiber 1'having a substantially elliptical shape has a diameter (diameter or cross-sectional area) of its diameter-reduced portion such that the optical fiber 1'has a major axis (a) of 50 μm and a minor axis (b) of 30 μm. For the thin type, the heating temperature is selected in a relatively low range within the range of 1200 to 1500 ° C. Further, if the optical fiber 1 ′ has a large diameter (diameter or cross-sectional area) in its diameter-reduced portion, such as one having a major axis (a) of 80 μm and a minor axis (b) of 50 μm, The heating temperature is selected in a relatively high range of 1200 to 1500 ° C.

【0025】上述の製造方法により得られる光ファイバ
カプラ10は、その光結合部において、各光ファイバ
1’は応力付与部4による屈折率分布の異方性が保持さ
れているため、偏波保存光ファイバの偏光面方向とそれ
と直行する偏光面方向とでは、光伝搬定数が異なるもの
となる。
In the optical fiber coupler 10 obtained by the above-described manufacturing method, since the optical fiber 1'in the optical coupling portion retains the anisotropy of the refractive index distribution due to the stress imparting portion 4, polarization preservation is performed. The light propagation constant differs between the polarization plane direction of the optical fiber and the polarization plane direction orthogonal to the polarization plane direction.

【0026】本実施例では、温度50℃のフッ酸とフッ
化アンモニウム水溶液との混合飽和溶液に20分浸漬し
た。このエッチング処理により、パンダ型偏波保持光フ
ァイバ1は、長径(a)が60μm、短径(b)が30
μmとされる長円形の光ファイバ1’とされた。エッチ
ング処理されたファイバ長さは約30mmであった。
In the present embodiment, it was immersed in a mixed saturated solution of hydrofluoric acid and an aqueous solution of ammonium fluoride at a temperature of 50 ° C. for 20 minutes. By this etching process, the panda-type polarization-maintaining optical fiber 1 has a major axis (a) of 60 μm and a minor axis (b) of 30.
The optical fiber 1 ′ has an elliptical shape of μm. The etched fiber length was about 30 mm.

【0027】次いで、このようにして細径化されたパン
ダ型偏波保持光ファイバ1’は、図1(B)に図示され
るように、X軸偏波面方向を平行に揃えて、通常方法に
従って、例えば、水素又は酸水素バーナなどの熱源を用
いて1200〜1500℃に加熱しながら、一定延伸速
度0.5〜10mm/分で引張り、融着延伸処理され、
光合波分波用光ファイバカプラ10が製造される。本実
施例では、加熱温度1400℃、延伸速度1.0 mm
/分とした。
Then, the panda-type polarization-maintaining optical fiber 1 ′ thus reduced in diameter is aligned in parallel with the X-axis polarization plane direction as shown in FIG. According to the method, for example, while heating to 1200 to 1500 ° C. using a heat source such as hydrogen or an oxyhydrogen burner, pulling is performed at a constant drawing speed of 0.5 to 10 mm / min, and a fusion drawing process is performed.
The optical fiber coupler 10 for optical multiplexing / demultiplexing is manufactured. In this example, the heating temperature was 1400 ° C. and the stretching speed was 1.0 mm.
/ Min.

【0028】なお、溶融延伸の過程では、一方のファイ
バの一端より白色光を入光し、入光側と反対側のファイ
バ端より出光を光スペクトロアナライザに導き、出光の
光強度を測定する。延伸開始後、特定の波長、例えば波
長1.48μm帯の光がカップリングを始め、他方のフ
ァイバ側への出光が最大となり、光分岐比が実質的に1
00/0或は0/100である完全結合状態となる時点
を延伸の停止点とする。本実施例で、延伸量は8mm、
融着延伸により形成された光結合長さは20mmであっ
た。
In the process of melt drawing, white light is input from one end of one fiber, and the output light is guided to the optical spectro-analyzer from the end of the fiber opposite to the input side, and the light intensity of the output light is measured. After the stretching is started, light of a specific wavelength, for example, a wavelength of 1.48 μm band starts to be coupled, the light emitted to the other fiber side becomes maximum, and the optical branching ratio is substantially 1
The time when the completely bonded state of 00/0 or 0/100 is set as the stopping point of stretching. In this example, the stretching amount is 8 mm,
The optical coupling length formed by fusion drawing was 20 mm.

【0029】更に、本発明に係る光合波分波用光ファイ
バカプラ10をファイバアンプに用いる場合には、図2
に示すように、光増幅領域との融着接合に用いる所定の
ファイバ長のパンダ型偏波保持光ファイバ1と他のパン
ダ型偏波保持光ファイバ1とにて、ファイバアンプ両端
の2箇所に、ファイバアンプの入力・出力端となる一対
の光ファイバカプラ200を形成することができる。
Further, when the optical fiber coupler 10 for optical multiplexing / demultiplexing according to the present invention is used in a fiber amplifier, the configuration shown in FIG.
As shown in FIG. 2, a panda-type polarization-maintaining optical fiber 1 having a predetermined fiber length used for fusion splicing with an optical amplification region and another panda-type polarization-maintaining optical fiber 1 are provided at two positions at both ends of the fiber amplifier. It is possible to form a pair of optical fiber couplers 200 serving as the input / output ends of the fiber amplifier.

【0030】又、光ファイバカプラ200の4つの端末
のうち、3つの端末は、入力・出力端に使用され、入力
・出力端に使用しない残る1つの端末は、目的に応じて
処理される。前記一対の光ファイバカプラ200とファ
イバアンプの光増幅領域となるErドープの偏波保持光
ファイバ22とを融着結合することで、ファイバアンプ
が構成される。
Of the four terminals of the optical fiber coupler 200, three terminals are used for input / output terminals, and the remaining one terminal not used for input / output terminals is processed according to the purpose. A fiber amplifier is constructed by fusion-splicing the pair of optical fiber couplers 200 and the Er-doped polarization maintaining optical fiber 22 which is the optical amplification region of the fiber amplifier.

【0031】なお、光ファイバカプラ200の入力・出
力端とErドープの偏波保持光ファイバ22とを融着接
合する融着接合部204、並びに入力する信号LS 或は
出力する増幅された信号光LS ’を導く偏波保持光ファ
イバ20と光りファイバカプラ200の他の入力・出力
端とを融着接合する融着接合部206においては、それ
ぞれ融着接合する2つの偏波保持光ファイバの偏向面方
向を一致するようにする。
A fusion splicing portion 204 for fusion splicing the input / output ends of the optical fiber coupler 200 and the Er-doped polarization-maintaining optical fiber 22, and the input signal L S or the amplified signal to be output. At the fusion splicing portion 206 that fusion splices the polarization maintaining optical fiber 20 that guides the light L S 'and the other input / output ends of the optical fiber coupler 200, two polarization maintaining optical fibers that are fusion spliced respectively. Match the deflection plane directions of.

【0032】光ファイバカプラの光結合部は、ファイバ
アンプの使用形態に適したパッケージ内に収納し保護さ
れる。
The optical coupling portion of the optical fiber coupler is housed and protected in a package suitable for the usage of the fiber amplifier.

【0033】このようにして得た光合波分波用光ファイ
バカプラ10の1つの入射端より1つの偏波面方向に平
行に偏波光を入力した時の波長分離(アイソレーショ
ン)特性を図4に示す。
FIG. 4 shows the wavelength separation (isolation) characteristics when polarized light is input from one incident end of the optical fiber coupler 10 for optical multiplexing / demultiplexing thus obtained in parallel to one polarization plane direction. Show.

【0034】図4より、パンダ型偏波保持光ファイバの
偏光面方向の一つと平行な偏波面方向を有する偏波光を
入力する時、少なくとも波長1.48μm帯及び波長
1.55μm帯の異なる2つの波長の光に対して、分岐
比はそれぞれ98/2以上或は2/98以下であり、実
質的に100/0或は0/100と見做すことができ、
波長1.55μm帯及び1.48μm帯の光を合波・分
波することができる。同時に、一つの出力端における、
波長1.55μm帯の光と1.48μm帯の光の分岐比
の比率、即ち、波長分離度は30dB以上であることが
分かる。
From FIG. 4, when polarized light having a polarization plane direction parallel to one of the polarization plane directions of the panda-type polarization-maintaining optical fiber is input, at least a wavelength band of 1.48 μm and a wavelength band of 1.55 μm are different. For light of one wavelength, the branching ratio is 98/2 or more or 2/98 or less, and can be regarded as substantially 100/0 or 0/100,
It is possible to combine and demultiplex light having wavelengths of 1.55 μm band and 1.48 μm band. At the same time, at one output end,
It can be seen that the ratio of the branching ratio between the light in the wavelength band of 1.55 μm and the light in the wavelength band of 1.48 μm, that is, the wavelength separation degree is 30 dB or more.

【0035】一方、図4の波長分離特性を測定した偏波
光と直交する偏波面方向を有する偏波光を入力し波長分
離特性を測定したところ(図示せず)、分岐比が実質的
に100/0或は0/100と見做せる波長は、波長
1.47μm帯及び波長1.53μm帯の光であり、分
岐比の波長依存性が偏波面方向により異なっていた。
On the other hand, when the polarized light having a polarization plane direction orthogonal to the polarized light for which the wavelength separation characteristic of FIG. 4 is measured and the wavelength separation characteristic is measured (not shown), the branching ratio is substantially 100 / The wavelengths that can be regarded as 0 or 0/100 are light in the wavelength 1.47 μm band and wavelength 1.53 μm band, and the wavelength dependence of the branching ratio was different depending on the polarization plane direction.

【0036】又、図4の波長分離特性の測定に用いたと
同じ偏波面方向を有する波長1.55μm帯の光と1.
48μm帯の光を使用した時の光合波分波用光ファイバ
カプラ10の特性を表1に示す。
In addition, the light of wavelength 1.55 μm band having the same polarization plane direction as used in the measurement of the wavelength separation characteristic of FIG.
Table 1 shows the characteristics of the optical fiber coupler 10 for optical multiplexing and demultiplexing when using light in the 48 μm band.

【0037】[0037]

【表1】 注)消光比:入射端よりある特定のファイバ軸方向に偏
波面方向を揃えて偏波光を入射した時の出射端における
入射光の偏波面方向と平行な偏波方向成分の光強度とそ
れに垂直な偏波方向成分の光強度の比である。
[Table 1] Note) Extinction ratio: The intensity of the polarization direction component parallel to the polarization plane direction of the incident light at the exit end when the polarization plane is aligned with the specific fiber axis direction from the entrance end, and perpendicular to it. It is the ratio of the light intensities of the various polarization direction components.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上の如くに構成される本発明に係る光
合波分波用光ファイバカプラは、パンダ型偏波保持光フ
ァイバのような偏波保存光ファイバを溶融延伸して形成
され、偏波特性を有し、且つ少なくとも二つの特定の波
長の光に対する分岐比が98/2以上或は2/98以下
とされるので、ファイバアンプの偏光特性を向上させ、
それによって位相補償器において制御すべき範囲を小さ
くすることができ、安定した光出力を得ることができ、
システム全体の安定性の向上を図り、定偏波ソリトン伝
送における中継用増幅器における合波分波用素子として
利用することができるという特長を有する。
The optical fiber coupler for optical multiplexing and demultiplexing according to the present invention configured as described above is formed by melting and extending a polarization maintaining optical fiber such as a panda type polarization maintaining optical fiber. Since it has wave characteristics and the branching ratio for light of at least two specific wavelengths is 98/2 or more or 2/98 or less, the polarization characteristics of the fiber amplifier are improved,
As a result, the range to be controlled in the phase compensator can be reduced, and a stable light output can be obtained,
It has the advantage of improving the stability of the entire system and being able to be used as a multiplexing / demultiplexing element in a relay amplifier in constant polarization soliton transmission.

【0039】更に、本発明の製造方法によれば、上記光
合波分波用光ファイバカプラを再現性良く、且つ極めて
容易に製造することができる。
Further, according to the manufacturing method of the present invention, the optical fiber coupler for optical multiplexing and demultiplexing can be manufactured with good reproducibility and very easily.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る光合波分波用光ファイバカプラを
製造するのに使用されるパンダ型偏波保持光ファイバ及
びその製造方法を説明するため図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a panda type polarization maintaining optical fiber used for manufacturing an optical fiber coupler for optical multiplexing and demultiplexing according to the present invention and a manufacturing method thereof.

【図2】本発明の光合波分波用光ファイバカプラを使用
したファイバアンプの一例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a fiber amplifier using the optical fiber coupler for optical multiplexing / demultiplexing of the present invention.

【図3】従来のファイバアンプの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a conventional fiber amplifier.

【図4】本発明の光合波分波用光ファイバカプラのアイ
ソレーション特性を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing isolation characteristics of the optical fiber coupler for optical multiplexing and demultiplexing according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、20 偏波保存光ファイバ 10 光合波分波用光ファイバカプラ 200 光ファイバカプラ 1, 20 Polarization-maintaining optical fiber 10 Optical fiber coupler for optical multiplexing / demultiplexing 200 Optical fiber coupler

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 偏波保存光ファイバを溶融延伸して形成
される光ファイバカプラであって、偏波特性を有し、少
なくとも二つ以上の特定の波長の光に対する分岐比が9
8/2以上或は2/98以下とされる光合波分波用光フ
ァイバカプラ。
1. An optical fiber coupler formed by melting and extending a polarization-maintaining optical fiber, having a polarization characteristic, and having a branching ratio of at least two with respect to light of a specific wavelength of 9 or more.
An optical fiber coupler for optical multiplexing and demultiplexing which is set to 8/2 or more or 2/98 or less.
【請求項2】 前記偏波保存光ファイバは、パンダ型偏
波保持光ファイバである請求項1の光合波分波用光ファ
イバカプラ。
2. The optical fiber coupler for optical multiplexing and demultiplexing according to claim 1, wherein the polarization maintaining optical fiber is a panda type polarization maintaining optical fiber.
【請求項3】 (a)偏波保存光ファイバを準備し、所
定量だけ被覆コーティングを除去すること、(b)前記
偏波保存光ファイバを所定形状にまで細径化すること、
(c)偏波面方向を平行に揃えて前記両ファイバの細径
化部を溶融延伸し、光結合部を形成すること、を特徴と
する光合波分波用光ファイバカプラの製造方法。
3. (a) preparing a polarization maintaining optical fiber and removing a coating coating by a predetermined amount; (b) reducing the diameter of the polarization maintaining optical fiber to a predetermined shape;
(C) A method for manufacturing an optical fiber coupler for optical multiplexing / demultiplexing, wherein the diameter-reduced portions of the both fibers are melt-stretched with the polarization plane directions aligned in parallel to form an optical coupling portion.
【請求項4】 前記偏波保存光ファイバは、パンダ型偏
波保持光ファイバである請求項3の光合波分波用光ファ
イバカプラの製造方法。
4. The method for manufacturing an optical fiber coupler for optical multiplexing and demultiplexing according to claim 3, wherein the polarization maintaining optical fiber is a panda type polarization maintaining optical fiber.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7203397B2 (en) 2002-08-12 2007-04-10 Fujikura Ltd. Polarization maintaining optical fiber coupler and method of manufacturing same
WO2009035104A1 (en) * 2007-09-14 2009-03-19 Tatsuta Electric Wire & Cable Co., Ltd. Optical fiber for optical fiber coupler and optical fiber coupler

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