JPH0659150A - 光ファイバの接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外径の大きいマルチモード光ファイバと外径
の小さいシングルモード光ファイバのコア径が異なる異
種モード光ファイバを接続するときに、光軸合わせが容
易で、かつ、光信号を処理する際に、ビットエラーの発
生のない光ファイバの接続構造を提供する。 【構成】 外径の大きいマルチモード光ファイバ１と外
径の小さいシングルモード光ファイバ４とを接続すると
きに、光ファイバ接続器７を設け、この光ファイバ接続
器７内でマルチモード光ファイバ３の接続端部８を溶融
延伸し、その接続端部のマルチモード光ファイバの外径
およびコア径（又はモードフィールド径）をシングルモ
ード光ファイバ２の外径およびコア径（又はモードフィ
ールド径）に略一致させて接続端部８で接続する。この
光ファイバ接続器７にマルチモード光ファイバ１とシン
グルモード光ファイバ４をコネクタ９により接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マルチモード光ファイ
バとシングルモード光ファイバとの異種モードの光ファ
イバの接続構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光通信分野において、従来から、光通信
網として全国に布設されたマルチモード光ファイバの光
通信ケーブルを利用して光通信が広く行われている。最
近においては、光ファイバとしてシングルモード光ファ
イバが光通信分野に使用されつつあり、既に布設されて
いるマルチモード光ファイバに新たに布設されたシング
ルモード光ファイバを接続して光通信が行われるように
なって来ている。このマルチモード光ファイバとシング
ルモード光ファイバの接続方式としては、従来のマルチ
モード光ファイバ同士の接続と同様に、コネクタを用い
て着脱自在に接続したり、あるいは、融着等により半永
久的に接続する方式が採用されている。

【０００３】図５には一般的なマルチモード光ファイバ
とシングルモード光ファイバとの接続状態が示されてい
る。外径の大きい方のマルチモード光ファイバ（ＧＩフ
ァイバ）１は径の大きいコア１ａを有し、外径の小さい
方のシングルモード光ファイバ（ＳＩファイバ）２は径
の小さいコア２ａを有している。このＧＩファイバ１と
ＳＩファイバ２とを接続するときに、ＧＩファイバ１と
ＳＩファイバ２との接続端部８では径の大きいコア径１
ａと径の小さいコア２ａがコア径の異なった状態のまま
で接続される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】周知のように、マルチ
モード光ファイバを伝搬する光は各モードごとに遅延時
間が異なるために、各モードの光が互いに干渉を起こ
し、マルチモード光ファイバの端面で光の強度が一様に
ならず、局部的に強い部分と弱い部分が現れ、光強度が
斑点模様になるという現象が生じる。この光干渉に起因
する斑点模様は光ファイバに人の手が接触するだけで容
易に変化するという非常に微妙なものであるため、特
に、コア径の大きいマルチモード光ファイバとコア径の
小さいシングルモード光ファイバとを接続すると、マル
チモード光ファイバからシングルモード光ファイバに光
信号を導く際に、特に、外乱ノイズ等が加わると、シン
グルモード光ファイバに入射する光信号に大きな強度変
化が生じ、これに起因して、光信号を処理する際に、ビ
ットエラーが発生し、光通信の信頼性が損なわれるとい
う問題があった。

【０００５】そこで、発明者らは上記課題を解決するた
め、図３および図４に示されるような外径の大きい方の
マルチモード光ファイバ１と外径の小さい方のシングル
モード光ファイバ２との接続構造を提案している。この
光ファイバ接続構造はマルチモード光ファイバ１とシン
グルモード光ファイバ２とが融着によって接続されてい
る。図３に示される接続方式はマルチモード光ファイバ
１のコア１ａとシングルモード光ファイバ２のコア２ａ
の径を略一致させるために、マルチモード光ファイバ１
の接続端部を加熱し、溶融延伸してマルチモード光ファ
イバ１の出射端のコア径（又はモードフィールド径）を
シングルモード光ファイバ２のコア径（又はモードフィ
ールド径）にほぼ一致させている。なお、モードフィー
ルド径とは、コアの中心軸に対して光強度が１／ｅ² に
減衰する領域の直径をいう。

【０００６】また、図４に示される接続方式はシングル
モード光ファイバ２の接続端部を加熱によって溶融延伸
し、シングルモード光ファイバ２の接続端面のモードフ
ィールド径をマルチモード光ファイバ１のコア１ａの直
径（又はモードフィールド径）にほぼ等しくしたもので
ある。シングルモード光ファイバ２の接続端部を溶融延
伸すると、シングルモード光ファイバ２のコア２ａの直
径は縮径され、その縮径先端は針のように非常に小さく
なる。このようにコア２ａの直径が小さくなると、この
小さなコア空間の内部に光信号を閉じ込めることができ
なくなり、光信号は針状のコア２ａから外に拡散する性
質を有し、モードフィールド径が拡径した状態になり、
シングルモード光ファイバ２のモードフィールド径をマ
ルチモード光ファイバのコア径（又はモードフィールド
径）に略一致させることができる。

【０００７】これにより、マルチモード光ファイバ１か
ら伝搬して来る光信号をその光強度のパワー分布の変動
を抑制した状態でシングルモード光ファイバ２側に入射
することができ、パワー分布の変動に起因する接続損失
変動を小さくし、光信号の信号処理段階で発生する虞の
あるビットエラーを少なくすることができる。

【０００８】しかしながら、提案例の光ファイバ接続構
造では、マルチモード光ファイバ１又はシングルモード
光ファイバ２の何れか一方の光ファイバを図３および図
４に示すように加熱して溶融延伸するので、延伸部分は
テーパ状となって、外径は細くなる。このマルチモード
光ファイバ１とシングルモード光ファイバ２との接続端
部で軸合わせを行う際に、画像処理やＶ溝ブロック等を
利用して、Ｖ溝上でＧＩファイバ１とＳＩファイバ２と
の外径を互いに位置合わせする方式が一番簡単である
が、ＧＩファイバ１又はＳＩファイバ２の何れかがテー
パ状で外径が一定せず、そのため外径での位置合わせが
極めて困難であり、位置合わせ作業が面倒で、かつ、時
間がかかり能率が悪い等の問題があった。

【０００９】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、外径の大きいマルチモード
光ファイバと外径の小さいシングルモード光ファイバと
のコア径が異なる異種モード光ファイバを接続する場合
に光軸位置合わせが容易で、かつ、光信号を処理する際
に、ビットエラーの発生のない光ファイバの接続構造を
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明は、外径の大きい方のマルチモード光ファイバと外
径の小さい方のシングルモード光ファイバとが接続され
てなる光ファイバの接続構造において、外径の大きい方
のマルチモード光ファイバの接続端部が溶融延伸されて
接続部におけるマルチモード光ファイバの外径とシング
ルモード光ファイバの外径が略一致され、かつ、マルチ
モード光ファイバのコア径又はモードフィールド径とシ
ングルモード光ファイバのコア径又はモードフィールド
径とが略一致されていることを特徴として構成されてい
る。

【００１１】

【作用】外径の大きい方のマルチモード光ファイバと外
径の小さい方のシングルモード光ファイバを接続する際
に、外径の大きい方のマルチモード光ファイバの接続部
側を溶融延伸して接続端部でのマルチモード光ファイバ
の外径をシングルモード光ファイバの外径に略一致さ
せ、かつ、マルチモード光ファイバのコア径（又はモー
ドフィールド径）とシングルモード光ファイバのコア径
（又はモードフィールド径）とを略一致させて両者を接
続する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本実施例の説明において、提案例と同一の
名称部分には同一の符号を付し、その詳細な重複説明は
省略する。

【００１３】本実施例は提案例と同様に外径の大きい方
のマルチモード光ファイバと外径の小さい方のシングル
モード光ファイバとを接続するもので、本実施例の特徴
的なことは、外径の大きい方のマルチモード光ファイバ
の接続端部を溶融延伸し、そのマルチモード光ファイバ
の接続端部の外径がシングルモード光ファイバの外径と
略一致し、かつ、マルチモード光ファイバのコア径又は
モードフィールド径をシングルモード光ファイバのコア
径又はモードフィールド径に略一致させ、マルチモード
光ファイバとシングルモード光ファイバを接続するもの
である。

【００１４】図１には本実施例の光ファイバの接続構造
が示されている。この光ファイバの接続構造にはマルチ
モード光ファイバ１とシングルモード光ファイバ４の中
間に光ファイバ接続器７が設けられ、この光ファイバ接
続器７内で、マルチモード光ファイバ３とシングルモー
ド光ファイバ２とを接続する構成となっている。前記マ
ルチモード光ファイバ３のコア径（50μｍ）はマルチモ
ード光ファイバ１のコア径（50μｍ）と同じ大きさに形
成されており、マルチモード光ファイバ３の外径（625
μｍ）はマルチモード光ファイバ１の外径（125 μｍ）
よりもさらに大きい径に形成されている。また、シング
ルモード光ファイバ４と２は外径が125μｍ、コア径（1
0μｍ）のものが用いられる。したがって、マルチモー
ド光ファイバ１の外径とシングルモード光ファイバ４の
コア径が異なるため、このまま、両者１と４を接続する
と、前述のようなビットエラー等の不都合が発生するた
め、本実施例では光ファイバ接続器７を仲介して、マル
チモード光ファイバ１とシングルモード光ファイバを接
続するものである。

【００１５】図２には、マルチモード光ファイバ３とシ
ングルモード光ファイバ２を接続する特徴的な作業工程
が示されている。まず、図２の（ａ）に示すマルチモー
ド光ファイバ３の接続端部８を図２の（ｂ）に示すよう
に溶融延伸してそのマルチモード光ファイバ３の接続端
部８の外径およびコア径（又はモードフィールド径）を
シングルモード光ファイバ２の外径およびコア径（又は
モードフィールド径）に略一致させ、図２の（ｃ）に示
されるように、マルチモード光ファイバ３とシングルモ
ード光ファイバ２を接続端部８で融着等によって接続す
る。

【００１６】次に、図１に示すように、光ファイバ接続
器７内のマルチモード光ファイバ３は、マルチモード光
ファイバ１とコネクタ９により接続され、シングルモー
ド光ファイバ２はシングルモード光ファイバ４とコネク
タによって接続される。

【００１７】本実施例によれば、外径の大きい方のマル
チモード光ファイバ３と外径の小さい方のシングルモー
ド光ファイバ２を融着接続する際に、マルチモード光フ
ァイバ３とシングルモード光ファイバ２の接続端部での
外径をマルチモード光ファイバ３の溶融延伸によって略
一致させたので、接続端部８で光軸合わせ作業を行う際
に、外径を基準として互いに位置合わせすることが容易
となり、接続作業の能率を大幅にアップすることができ
る。

【００１８】また、マルチモード光ファイバ３とシング
ルモード光ファイバ２のコア径（又はモードフィールド
径）が接続端部で略一致して接続されているので、マル
チモード光ファイバ１からシングルモード光ファイバ２
に入射する光強度のパワー分布の変動を抑制し、信号処
理のビットエラーの発生を防止し、光通信の信頼性を高
めることができる。

【００１９】本発明は上記実施例に限定されることはな
く、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記実施例
では、光ファイバ接続器７を介してマルチモード光ファ
イバ１とシングルモード光ファイバ４とをコネクタ９に
よって接続しているが、コネクタ９を用いず、マルチモ
ード光ファイバ１とマルチモード光ファイバ３、および
シングルモード光ファイバ２とシングルモード光ファイ
バ４を融着接続によって接続してもよい。

【００２０】また、光ファイバ接続器７内部では、マル
チモード光ファイバ３とシングルモード光ファイバ２と
を接続端部８で融着接続したが、コネクタを用いて接続
してもよく、この場合、マルチモード光ファイバ３の接
続端部の外径がシングルモード光ファイバ２の外径に略
一致しているので、外径での位置合わせ作業が融着する
ときと同様に容易である。

【００２１】さらに、マルチモード光ファイバ１の外径
およびコア径がシングルモード光ファイバ４の外径およ
びコア径より大きい場合には、光ファイバ接続器７を介
さず、マルチモード光ファイバ１とシングルモード光フ
ァイバ４とを直接接続してもよい。この場合には、マル
チモード光ファイバ１の接続端部を実施例同様、溶融延
伸し、マルチモード光ファイバ１の接続端部の外径およ
びコア径（又はモードフィールド径）をシングルモード
光ファイバ４の外径およびコア径（又はモードフィール
ド径）に略一致させることになる。

【００２２】さらにまた、マルチモード光ファイバ３を
シングルモード光ファイバ２を介してシングルモード光
ファイバ４と接続したが、マルチモード光ファイバ３と
シングルモード光ファイバ４とを直接、融着又はコネク
タ９により接続してもよい。

【００２３】さらにまた、上記実施例では外径の大きい
マルチモード光ファイバと外径の小さいシングルモード
光ファイバとの接続構造について説明したが、応用例と
して、外径の異なるマルチモード光ファイバ同士の接続
あるいは外径の異なるシングルモード光ファイバ同士の
接続にも適用することができる。

【００２４】

【発明の効果】本発明は、外径の大きい方のマルチモー
ド光ファイバと外径の小さい方のシングルモード光ファ
イバを接続する際に、外径の大きい方のマルチモード光
ファイバの接続端部を溶融延伸して、その接続端部のマ
ルチモード光ファイバの外径とシングルモード光ファイ
バの外径を略一致させる構成としたので、接続端部で光
軸合わせ作業を行う際に、マルチモード光ファイバの接
続端部がシングルモード光ファイバの外径に略一致して
いるため、互いに外径による位置合わせが容易となり、
接続作業の能率を大幅にアップすることができる。

【００２５】また、マルチモード光ファイバとシングル
モード光ファイバの接続端部のコア径（又はモードフィ
ールド径）が略一致して接続されているので、マルチモ
ード光ファイバからシングルモード光ファイバに入射す
る光強度のパワー分布の変動を抑制し、信号処理のビッ
トエラーの発生を防止し、光通信の信頼性を高めること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の光ファイバの接続構造を示す説明図
である。

【図２】本実施例の光ファイバの接続工程の説明図であ
る。

【図３】提案例の光ファイバの接続構造の説明図であ
る。

【図４】提案例の光ファイバの他構成の接続構造の説明
図である。

【図５】従来の光ファイバの接続構造の説明図である。

【符号の説明】

１，３ マルチモード光ファイバ ２，４ シングルモード光ファイバ １ａ，２ａ コア ７ 光ファイバ接続器 ８ 接続端部 ９ コネクタ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年４月７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】図５には一般的なマルチモード光ファイバ
とシングルモード光ファイバとの接続状態が示されてい
る。外径の大きい方のマルチモード光ファイバ（ＧＩフ
ァイバ）１は径の大きいコア１ａを有し、外径の小さい
方のシングルモード光ファイバ（ＳＭファイバ）２は径
の小さいコア２ａを有している。このＧＩファイバ１と
ＳＭファイバ２とを接続するときに、ＧＩファイバ１と
ＳＭファイバ２との接続端部８では径の大きいコア径１
ａと径の小さいコア２ａがコア径の異なった状態のまま
で接続される。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】しかしながら、提案例の光ファイバ接続構
造では、マルチモード光ファイバ１又はシングルモード
光ファイバ２の何れか一方の光ファイバを図３および図
４に示すように加熱して溶融延伸するので、延伸部分は
テーパ状となって、外径は細くなる。このマルチモード
光ファイバ１とシングルモード光ファイバ２との接続端
部で軸合わせを行う際に、画像処理やＶ溝ブロック等を
利用して、Ｖ溝上でＧＩファイバ１とＳＭファイバ２と
の外径を互いに位置合わせする方式が一番簡単である
が、ＧＩファイバ１又はＳＭファイバ２の何れかがテー
パ状で外径が一定せず、そのため外径での位置合わせが
極めて困難であり、位置合わせ作業が面倒で、かつ、時
間がかかり能率が悪い等の問題があった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 孝市 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 泉対 信太郎 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 木下 和孝 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 沼野井 武夫 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東 京電力株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外径の大きい方のマルチモード光ファイ
   バと外径の小さい方のシングルモード光ファイバとが接
   続されてなる光ファイバの接続構造において、外径の大
   きい方のマルチモード光ファイバの接続端部が溶融延伸
   されて接続部におけるマルチモード光ファイバの外径と
   シングルモード光ファイバの外径が略一致され、かつ、
   マルチモード光ファイバのコア径又はモードフィールド
   径とシングルモード光ファイバのコア径又はモードフィ
   ールド径とが略一致されている光ファイバの接続構造。