JPH0659153A - アクティブ型光ファイバカプラ及びその製造方法 - Google Patents
アクティブ型光ファイバカプラ及びその製造方法Info
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- JPH0659153A JPH0659153A JP21420892A JP21420892A JPH0659153A JP H0659153 A JPH0659153 A JP H0659153A JP 21420892 A JP21420892 A JP 21420892A JP 21420892 A JP21420892 A JP 21420892A JP H0659153 A JPH0659153 A JP H0659153A
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- optical fiber
- coupler
- rare earth
- earth element
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Abstract
(57)【要約】
【目的】小型、低コストで高い増幅度を実現することが
できるアクティブ型光ファイバカプラ。 【構成】平行に配置された少なくとも２本の光ファイバ
の中央部がお互いに融着され、かつ延伸されて、中央部
から両端側に向かってテーパ形状に加工された光ファイ
バ型カプラにおいて、上記光ファイバ入力側から融着延
伸部の一部にかけてはコア内に希土類元素の添加されて
いない光ファイバが用いられ、融着延伸部の残り部分か
ら出力側にかけてはコア内に希土類元素の添加された光
ファイバが用いられたアクティブ型光ファイバカプラ。
できるアクティブ型光ファイバカプラ。 【構成】平行に配置された少なくとも２本の光ファイバ
の中央部がお互いに融着され、かつ延伸されて、中央部
から両端側に向かってテーパ形状に加工された光ファイ
バ型カプラにおいて、上記光ファイバ入力側から融着延
伸部の一部にかけてはコア内に希土類元素の添加されて
いない光ファイバが用いられ、融着延伸部の残り部分か
ら出力側にかけてはコア内に希土類元素の添加された光
ファイバが用いられたアクティブ型光ファイバカプラ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバカプラを用
いて信号光を分配する際に、効率良く増幅しながら分配
し、分配された信号光の減衰を補なうようにしたアクテ
ィブ型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。
いて信号光を分配する際に、効率良く増幅しながら分配
し、分配された信号光の減衰を補なうようにしたアクテ
ィブ型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。
【０００２】
【従来の技術】光信号を等分配に分配したり、多数の光
信号を合流したりする機能をもったカプラは光ファイバ
通信、光信号処理、光計測、光センサ等に汎用的に利用
されている。
信号を合流したりする機能をもったカプラは光ファイバ
通信、光信号処理、光計測、光センサ等に汎用的に利用
されている。
【０００３】従来、上記カプラとしては、光ファイバ
型、光導波路型などが検討されている。図５は光ファイ
バ型カプラの従来例を示したものである。同図（ａ）は
通常の光ファイバ（シングルモード、あるいはマルチモ
ード光ファイバ）１５−１及び１５−２を用いて構成し
た２入力２出力の光ファイバ型カプラ１４である。これ
は一方の光ファイバ１５−１の入力端に信号光１１（光
パワＰｓ）を入射させると、出力側の光ファイバ１５−
３及び１５−４側にほぼ等分配された信号光（Ｐｓ／２
−α、ただし、αは過剰損失を示す。）が出力される。
これは、コアおよびクラッドからなる２本の光ファイバ
を平行に並べて束ね、その中央部の光ファイバ外周を加
熱しつつ融着・延伸することにより、光ファイバ両端部
から融着・延伸部２´の中央部に行くにしたがって、そ
の外径をテーパ状に細くした構造である。この構成で
は、分配されたそれぞれの信号光は３ｄＢ分岐損失と過
剰損失α（吸収および散乱損失）を伴なう。そこで、上
記分岐損失と過剰損失を補なう光ファイバ型カプラとし
て、同図（ｂ）の構成が考えられる。これは、希土類元
素を添加した光ファイバを用いてカプラ１６を構成し、
これに信号光と励起光をを重畳して伝搬させる構成であ
る。すなわち、希土類元素添加光ファイバを用いた光フ
ァイバカプラ１６の前段に、通常の光ファイバを用いた
同図（ａ）の光ファイバカプラ１４を接続し、光ファイ
バ１５−１の入力端に信号光１１を入射させ、光ファイ
バ１５−２の入力端に励起光１２を入射させる。そし
て、希土類元素を添加した光ファイバ１７−１及び１７
−２内に信号光１１及び励起光１２が共に等分配されて
伝搬し、希土類元素を添加した光ファイバ１７−３及び
１７−４の出力に増幅された信号光１３−１及び１３−
２が得られる。この場合の増幅の度合いは、希土類元素
添加光ファイバを用いた光ファイバカプラ１６内の希土
類元素の添加濃度、カプラの長さ、励起光１２の光パワ
などに依存する。なお同図（ｂ）の構成において、希土
類元素添加光ファイバを用いた光ファイバカプラ１６の
入力端１７−１および１７−２に直接にそれぞれ信号光
１１および励起光１２を入力させないで、通常の光ファ
イバを用いた光ファイバカプラ１４を介して上記信号光
１１および励起光１２を入射させる理由は次のようなこ
とからである。つまり、入力端１７−１に信号光１１を
直接に入力させると、この部分には励起光１２が伝搬し
ていないので、信号光１１は希土類元素によって減衰を
伴ないつつ融着延伸部２″内を伝搬し、この融着延伸部
２″を通過する直前位から励起光１２がミキシングされ
ることによって少しずつ増幅される。しかし、その前で
の信号光の減衰が大きい。また入力端１７−２に励起光
１２を直接に入射させると、融着延伸部２″までは励起
光は希土類元素によって吸収を伴なうが、この領域は逆
に信号光１１は伝搬していないので、信号光へエネルギ
ー変換されないことになる。すなわち、励起光のむだな
減衰を生じさせてしまう。このように信号光および励起
光のむだな減衰を阻止するためと、励起光の信号光への
エネルギー変換効率を高めるために、希土類元素添加光
ファイバを用いた光ファイバカプラ１６の前に通常の光
ファイバを用いた光ファイバカプラ１４が接続される。
型、光導波路型などが検討されている。図５は光ファイ
バ型カプラの従来例を示したものである。同図（ａ）は
通常の光ファイバ（シングルモード、あるいはマルチモ
ード光ファイバ）１５−１及び１５−２を用いて構成し
た２入力２出力の光ファイバ型カプラ１４である。これ
は一方の光ファイバ１５−１の入力端に信号光１１（光
パワＰｓ）を入射させると、出力側の光ファイバ１５−
３及び１５−４側にほぼ等分配された信号光（Ｐｓ／２
−α、ただし、αは過剰損失を示す。）が出力される。
これは、コアおよびクラッドからなる２本の光ファイバ
を平行に並べて束ね、その中央部の光ファイバ外周を加
熱しつつ融着・延伸することにより、光ファイバ両端部
から融着・延伸部２´の中央部に行くにしたがって、そ
の外径をテーパ状に細くした構造である。この構成で
は、分配されたそれぞれの信号光は３ｄＢ分岐損失と過
剰損失α（吸収および散乱損失）を伴なう。そこで、上
記分岐損失と過剰損失を補なう光ファイバ型カプラとし
て、同図（ｂ）の構成が考えられる。これは、希土類元
素を添加した光ファイバを用いてカプラ１６を構成し、
これに信号光と励起光をを重畳して伝搬させる構成であ
る。すなわち、希土類元素添加光ファイバを用いた光フ
ァイバカプラ１６の前段に、通常の光ファイバを用いた
同図（ａ）の光ファイバカプラ１４を接続し、光ファイ
バ１５−１の入力端に信号光１１を入射させ、光ファイ
バ１５−２の入力端に励起光１２を入射させる。そし
て、希土類元素を添加した光ファイバ１７−１及び１７
−２内に信号光１１及び励起光１２が共に等分配されて
伝搬し、希土類元素を添加した光ファイバ１７−３及び
１７−４の出力に増幅された信号光１３−１及び１３−
２が得られる。この場合の増幅の度合いは、希土類元素
添加光ファイバを用いた光ファイバカプラ１６内の希土
類元素の添加濃度、カプラの長さ、励起光１２の光パワ
などに依存する。なお同図（ｂ）の構成において、希土
類元素添加光ファイバを用いた光ファイバカプラ１６の
入力端１７−１および１７−２に直接にそれぞれ信号光
１１および励起光１２を入力させないで、通常の光ファ
イバを用いた光ファイバカプラ１４を介して上記信号光
１１および励起光１２を入射させる理由は次のようなこ
とからである。つまり、入力端１７−１に信号光１１を
直接に入力させると、この部分には励起光１２が伝搬し
ていないので、信号光１１は希土類元素によって減衰を
伴ないつつ融着延伸部２″内を伝搬し、この融着延伸部
２″を通過する直前位から励起光１２がミキシングされ
ることによって少しずつ増幅される。しかし、その前で
の信号光の減衰が大きい。また入力端１７−２に励起光
１２を直接に入射させると、融着延伸部２″までは励起
光は希土類元素によって吸収を伴なうが、この領域は逆
に信号光１１は伝搬していないので、信号光へエネルギ
ー変換されないことになる。すなわち、励起光のむだな
減衰を生じさせてしまう。このように信号光および励起
光のむだな減衰を阻止するためと、励起光の信号光への
エネルギー変換効率を高めるために、希土類元素添加光
ファイバを用いた光ファイバカプラ１６の前に通常の光
ファイバを用いた光ファイバカプラ１４が接続される。
【０００４】
【従来の問題点】しかし、従来の光ファイバカプラには
次のような問題点があった。
次のような問題点があった。
【０００５】(1) 図５（ａ）のカプラでは、分配された
それぞれの信号光は３ｄＢの分岐損失と過剰損失を伴な
う。したがって、Ｎ入力Ｎ出力、あるいはＮ入力Ｍ出力
（Ｎ，Ｍ：整数）の分配を実現する場合、Ｎ，Ｍの値を
大きくとることがむずかしい。
それぞれの信号光は３ｄＢの分岐損失と過剰損失を伴な
う。したがって、Ｎ入力Ｎ出力、あるいはＮ入力Ｍ出力
（Ｎ，Ｍ：整数）の分配を実現する場合、Ｎ，Ｍの値を
大きくとることがむずかしい。
【０００６】(2) 図５（ｂ）のカプラでは、カプラの長
さが長くなりすぎる。また前段のカプラ１４での過剰損
失により、信号光および励起光の減衰を伴なうため、増
幅された信号光１３−１および１３−２はあまり大きな
値とならない。さらに、カプラ１４を余分に設けるの
で、コスト的に安くすることがむずかしい。またカプラ
の帯域特性は、２つのカプラ１４と１６をカスケードに
接続しているので、その分だけ狭くなる。
さが長くなりすぎる。また前段のカプラ１４での過剰損
失により、信号光および励起光の減衰を伴なうため、増
幅された信号光１３−１および１３−２はあまり大きな
値とならない。さらに、カプラ１４を余分に設けるの
で、コスト的に安くすることがむずかしい。またカプラ
の帯域特性は、２つのカプラ１４と１６をカスケードに
接続しているので、その分だけ狭くなる。
【０００７】
【発明の目的】そこで、本発明の目的は、小型、低コス
トで、高い増幅度を実現することができるアクティブ型
光ファイバカプラの新しい構造とその製造方法を提供す
ることにある。
トで、高い増幅度を実現することができるアクティブ型
光ファイバカプラの新しい構造とその製造方法を提供す
ることにある。
【０００８】
【発明の要点】第１の発明のアクティブ型光ファイバカ
プラは、平行に配置された少なくとも２本の光ファイバ
の中央部がお互いに融着され、かつ延伸されて、中央部
から両端側に向かってテーパ形状に加工された光ファイ
バカプラにおいて、上記光ファイバ入力側から融着延伸
部の一部にかけてはコア内に希土類元素の添加されてい
ない光ファイバが用いられ、融着延伸部の残り部分から
出力側にかけてはコア内に希土類元素の添加された光フ
ァイバが用いられたことを特徴とするアクティブ型光フ
ァイバカプラである。
プラは、平行に配置された少なくとも２本の光ファイバ
の中央部がお互いに融着され、かつ延伸されて、中央部
から両端側に向かってテーパ形状に加工された光ファイ
バカプラにおいて、上記光ファイバ入力側から融着延伸
部の一部にかけてはコア内に希土類元素の添加されてい
ない光ファイバが用いられ、融着延伸部の残り部分から
出力側にかけてはコア内に希土類元素の添加された光フ
ァイバが用いられたことを特徴とするアクティブ型光フ
ァイバカプラである。
【０００９】第２の発明のアクティブ型光ファイバカプ
ラは、第１の発明において、希土類元素の添加されてい
ない光ファイバが入力側から融着延伸部の５０〜９０％
までの長さまでとすることを特徴とするアクティブ型光
ファイバカプラである。
ラは、第１の発明において、希土類元素の添加されてい
ない光ファイバが入力側から融着延伸部の５０〜９０％
までの長さまでとすることを特徴とするアクティブ型光
ファイバカプラである。
【００１０】第３の発明は、第１及び第２の発明におい
て、入力側の光ファイバの一方内に信号光を入射させ、
他方の光ファイバ内に励起光を入射させるようにしたこ
とを特徴とするアクティブ型光ファイバカプラである。
て、入力側の光ファイバの一方内に信号光を入射させ、
他方の光ファイバ内に励起光を入射させるようにしたこ
とを特徴とするアクティブ型光ファイバカプラである。
【００１１】第４の発明は、第１及び第２の発明におい
て、希土類元素として、Ｅｒ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｐｒ、Ｔ
ｍ、Ｓｍ、Ｃｅなどの中から少なくとも一種含んだもの
を用いたことを特徴とするアクティブ型光ファイバカプ
ラである。
て、希土類元素として、Ｅｒ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｐｒ、Ｔ
ｍ、Ｓｍ、Ｃｅなどの中から少なくとも一種含んだもの
を用いたことを特徴とするアクティブ型光ファイバカプ
ラである。
【００１２】第５の発明は、第１及び第２の発明におい
て、平行に配置された少なくとも２本の光ファイバのう
ちの少なくとも一つは、その構造パラメータが異なって
いることを特徴とするアクティブ型光ファイバカプラで
ある。
て、平行に配置された少なくとも２本の光ファイバのう
ちの少なくとも一つは、その構造パラメータが異なって
いることを特徴とするアクティブ型光ファイバカプラで
ある。
【００１３】第６の発明は、第１及び第２の発明におい
て、、平行に配置された少なくとも２本の光ファイバの
うちの少なくとも一つは、コア内の希土類元素の添加量
が異なっていることを特徴とするアクティブ型光ファイ
バカプラである。
て、、平行に配置された少なくとも２本の光ファイバの
うちの少なくとも一つは、コア内の希土類元素の添加量
が異なっていることを特徴とするアクティブ型光ファイ
バカプラである。
【００１４】第７の発明は、コア内に希土類元素を含ま
ない光ファイバと含んだ光ファイバの端面を融着接続し
たものを少なくとも２本、該融着接続位置をそろえて平
行に接して配置し、該並置光ファイバの融着接続位置よ
りもわずかに前方付近の希土類元素を含まない光ファイ
バ側を加熱源により加熱して並置光ファイバを融着しな
がら延伸し、中央部から両端側に向かってテーパ形状に
光ファイバを加工するようにしたアクティブ型光ファイ
バカプラの製造方法である。
ない光ファイバと含んだ光ファイバの端面を融着接続し
たものを少なくとも２本、該融着接続位置をそろえて平
行に接して配置し、該並置光ファイバの融着接続位置よ
りもわずかに前方付近の希土類元素を含まない光ファイ
バ側を加熱源により加熱して並置光ファイバを融着しな
がら延伸し、中央部から両端側に向かってテーパ形状に
光ファイバを加工するようにしたアクティブ型光ファイ
バカプラの製造方法である。
【００１５】第１〜第３の発明によれば、従来のアクテ
ィブ型光ファイバカプラに比し、１／２の小型サイズ
で、かつ低損失・低コストで実現することができる。ま
た、励起光の信号光へのエネルギー変換効率を極めて高
いので、高い増幅度をもったカプラを実現することがで
きる。さらにカプラ一個で励起光の分配と信号光の分配
を実現でき、その上、増幅することができるので、従来
のような不要な帯域制限もない。
ィブ型光ファイバカプラに比し、１／２の小型サイズ
で、かつ低損失・低コストで実現することができる。ま
た、励起光の信号光へのエネルギー変換効率を極めて高
いので、高い増幅度をもったカプラを実現することがで
きる。さらにカプラ一個で励起光の分配と信号光の分配
を実現でき、その上、増幅することができるので、従来
のような不要な帯域制限もない。
【００１６】第４の発明によれば、種々の希土類元素を
用いることができるので、種々の波長帯でのアクティブ
型光ファイバカプラを実現することができる。たとえ
ば、Ｅｒを添加した光ファイバを用いれば、１．５μｍ
帯でのアクティブ型光ファイバカプラを実現することが
できる。また、Ｎｄを用いれば、１．３μｍ帯を、さら
にＥｒとＮｄを共に添加しておけば１．３μｍ帯と１．
５μｍ帯の共通増幅型光ファイバカプラを実現すること
ができる。
用いることができるので、種々の波長帯でのアクティブ
型光ファイバカプラを実現することができる。たとえ
ば、Ｅｒを添加した光ファイバを用いれば、１．５μｍ
帯でのアクティブ型光ファイバカプラを実現することが
できる。また、Ｎｄを用いれば、１．３μｍ帯を、さら
にＥｒとＮｄを共に添加しておけば１．３μｍ帯と１．
５μｍ帯の共通増幅型光ファイバカプラを実現すること
ができる。
【００１７】第５の発明によれば、平行に配置された少
なくとも２本の光ファイバのうちの少なくとも一つは、
その構造パラメータ、たとえば、コア径、クラッド径、
コアとクラッドとの非屈折率差、などが異なっているの
で、非対称カプラにより、波長依存性が緩和され、広帯
域はアクティブ型光ファイバカプラを実現することがで
きる。
なくとも２本の光ファイバのうちの少なくとも一つは、
その構造パラメータ、たとえば、コア径、クラッド径、
コアとクラッドとの非屈折率差、などが異なっているの
で、非対称カプラにより、波長依存性が緩和され、広帯
域はアクティブ型光ファイバカプラを実現することがで
きる。
【００１８】第６の発明によれば、希土類元素の添加量
の異なった光ファイバを並置して結合させることによ
り、増幅度がそれぞれ異なるために、上記並置光ファイ
バの出力端には信号光強度の異なった光パワを出力させ
ることができる。すなわち、分配比を上記希土類元素の
添加量によって制御することができる。これは光タップ
型システム用の光タップ回路として用いる場合に好適と
なる。
の異なった光ファイバを並置して結合させることによ
り、増幅度がそれぞれ異なるために、上記並置光ファイ
バの出力端には信号光強度の異なった光パワを出力させ
ることができる。すなわち、分配比を上記希土類元素の
添加量によって制御することができる。これは光タップ
型システム用の光タップ回路として用いる場合に好適と
なる。
【００１９】第７の発明によれば、簡易で低コストにア
クティブ型光ファイバカプラを製造することがてぎる。
クティブ型光ファイバカプラを製造することがてぎる。
【００２０】なお、本発明は２入力２出力型以外に、Ｎ
入力Ｎ出力（Ｎ≧２）のアクティブ型光ファイバカプラ
にも適用できることは言うまでもないことである。
入力Ｎ出力（Ｎ≧２）のアクティブ型光ファイバカプラ
にも適用できることは言うまでもないことである。
【００２１】
【発明の実施例】図１に本発明のアクティブ型光ファイ
バカプラ１の実施例を示す。この実施例は２入力２出力
のカプラについて示してある。このカプラ１は通常の光
ファイバ、すなわち、コアに希土類元素の添加されてい
ない光ファイバ４−１と４−２を用いたテーパファイバ
部４と、コアに希土類元素の添加された光ファイバ５−
１と５−２を用いたテーパファイバ部５からなってい
る。また、このカプラ１は上記光ファイバ４−１、４−
２、５−１、および５−２が融着され、かつ延伸されて
形成された融着延伸部２と、延伸テーパ部３をもってい
る。ここで、融着延伸部２の大部分はコアに希土類元素
の添加されていない光ファイバ４−１と４−２で構成さ
れ、一部分がコアに希土類元素の添加された光ファイバ
５−１と５−２で構成されている。延伸テーパ部３は左
右ほぼ対称な構造をしているが、この部分もコアに希土
類元素の添加されていない光ファイバ４−１と４−２の
テーパファイバとコアに希土類元素の添加された光ファ
イバ５−１と５−２のテーパファイバとから構成されて
いる。次にこのカプラ１の動作について説明する。光フ
ァイバ４−１のコア内に入射した信号光１１（光パワＰ
ｓ）は光ファイバ４−１のコア内を伝搬し、延伸テーパ
部３内に入るにつれて光ファイバ４−１のコアとクラッ
ド間の反射角度が大きくなり、融着延伸部２内に入ると
上記反射角度はさらに大きくなって近接の光ファイバ４
−２内のクラッド内およびコア内にも伝搬し、融着延伸
部２内を伝搬するにつれて光ファイバ４−１と４−２内
をお互いに行ったりきたり干渉し合って伝搬し、ふたた
び延伸テーパ部３内に入ると光ファイバ５−１および５
−２内の徐々に分配され、光ファイバ５−１および５−
２の出力ににより、それぞれ分配された出力が得られ
る。しかし、光ファイバ５−１および５−２内を伝搬す
る信号光は、光ファイバ５−１および５−２内のコア内
に添加されている希土類元素によって吸収損失を伴な
い、減衰を生ずる。
バカプラ１の実施例を示す。この実施例は２入力２出力
のカプラについて示してある。このカプラ１は通常の光
ファイバ、すなわち、コアに希土類元素の添加されてい
ない光ファイバ４−１と４−２を用いたテーパファイバ
部４と、コアに希土類元素の添加された光ファイバ５−
１と５−２を用いたテーパファイバ部５からなってい
る。また、このカプラ１は上記光ファイバ４−１、４−
２、５−１、および５−２が融着され、かつ延伸されて
形成された融着延伸部２と、延伸テーパ部３をもってい
る。ここで、融着延伸部２の大部分はコアに希土類元素
の添加されていない光ファイバ４−１と４−２で構成さ
れ、一部分がコアに希土類元素の添加された光ファイバ
５−１と５−２で構成されている。延伸テーパ部３は左
右ほぼ対称な構造をしているが、この部分もコアに希土
類元素の添加されていない光ファイバ４−１と４−２の
テーパファイバとコアに希土類元素の添加された光ファ
イバ５−１と５−２のテーパファイバとから構成されて
いる。次にこのカプラ１の動作について説明する。光フ
ァイバ４−１のコア内に入射した信号光１１（光パワＰ
ｓ）は光ファイバ４−１のコア内を伝搬し、延伸テーパ
部３内に入るにつれて光ファイバ４−１のコアとクラッ
ド間の反射角度が大きくなり、融着延伸部２内に入ると
上記反射角度はさらに大きくなって近接の光ファイバ４
−２内のクラッド内およびコア内にも伝搬し、融着延伸
部２内を伝搬するにつれて光ファイバ４−１と４−２内
をお互いに行ったりきたり干渉し合って伝搬し、ふたた
び延伸テーパ部３内に入ると光ファイバ５−１および５
−２内の徐々に分配され、光ファイバ５−１および５−
２の出力ににより、それぞれ分配された出力が得られ
る。しかし、光ファイバ５−１および５−２内を伝搬す
る信号光は、光ファイバ５−１および５−２内のコア内
に添加されている希土類元素によって吸収損失を伴な
い、減衰を生ずる。
【００２２】ところが、このカプラ１では、光ファイバ
４−２のコア内に励起光１２が入射され、この励起光１
２にも信号光１１と同様に、融着延伸部２および延伸テ
ーパ部３により、光ファイバ５−１および５−２内に等
分配される。そして光ファイバ５−１および５−２のコ
ア内を伝搬するにつれて、励起光１２は希土類元素に吸
収され、エネルギー準位がもち上げられ、反転分布状態
を形成する。この状態に光ファイバ５−１および５−２
のコア内に等分配された信号光１１が伝搬するので、こ
れら信号光は増幅されながら伝搬し、光ファイバ５−１
および５−２の出力端から増幅された信号光１３−１お
よび１３−２として出力される。すなわち、信号光１１
および励起光１２は融着延伸部２によって分配され、光
ファイバ５−１および５−２内へ等分配されて入射す
る。この光ファイバ５−１および５−２内へ入射するま
での信号光および励起光はほとんど減衰しない。なぜな
らば、通常の光ファイバを用いたテーパファイバ部４の
それぞれのコア内には希土類元素が添加されていないた
めである。そして光ファイバ５−１および５−２で構成
されるテーパファイバ部５のそれぞれのコア内に入った
励起光は希土類元素に吸収され、効率良く信号光へのエ
ネルギー変換が行なわれ、テーパファイバ部５のそれぞ
れのコア内を伝搬する信号光を徐々に増幅しながらそれ
らの光パワを増大していく。この構成は、従来の図５
（ｂ）のように、通常の光ファイバを用いた光ファイバ
カプラ１４を用いなくてよいため、サイズを１／２にす
ることができる。また不要な伝搬損失（光ファイバカプ
ラ１４での伝搬損失）がないので、分配された信号光に
は大きな光パワを得ることができる。図１の構成におい
て、信号光および励起光の減衰をできる限り小さくする
ために、希土類元素の添加されていない光ファイバは入
力側（４−１および４−２）から融着延伸部２の１００
％までの長さまでが理想であるが、後で述べる製造方法
の点から、融着延伸部の５０％から９０％までの長さで
もそれ程の損失を伴なわないのでよい。光ファイバ５−
１および５−２のコア内に添加する希土類元素として
は、Ｅｒ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｐｒ、Ｔｍ、Ｓｍ、Ｃｅ、Ｈ
ｏ、Ｅｕなどの中から少なくとも一種含んだものを用い
ることができる。また光ファイバ４−１、４−２、５−
１および５−２の材質としては、石英系、リン酸塩系、
フッ化物系などのガラスを用いることができる。また光
ファイバ４−１、４−２、５−１、および５−２のコア
内にはＧｅ、Ｐ、Ａｌ、Ｂ、Ｆ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｔ
ａ、Ｎａなどの屈折率制御用添加物が含まれていてもよ
い。希土類元素の添加量は信号光の増幅度に依存してく
るので、できる限り多い方が好ましい。しかし、１，０
００ｐｐｍ以上になると濃度消光が発生し、増幅度の低
下をもたらすので、このような場合にはＡｌを共添加し
て濃度消光を抑圧するようにする。
４−２のコア内に励起光１２が入射され、この励起光１
２にも信号光１１と同様に、融着延伸部２および延伸テ
ーパ部３により、光ファイバ５−１および５−２内に等
分配される。そして光ファイバ５−１および５−２のコ
ア内を伝搬するにつれて、励起光１２は希土類元素に吸
収され、エネルギー準位がもち上げられ、反転分布状態
を形成する。この状態に光ファイバ５−１および５−２
のコア内に等分配された信号光１１が伝搬するので、こ
れら信号光は増幅されながら伝搬し、光ファイバ５−１
および５−２の出力端から増幅された信号光１３−１お
よび１３−２として出力される。すなわち、信号光１１
および励起光１２は融着延伸部２によって分配され、光
ファイバ５−１および５−２内へ等分配されて入射す
る。この光ファイバ５−１および５−２内へ入射するま
での信号光および励起光はほとんど減衰しない。なぜな
らば、通常の光ファイバを用いたテーパファイバ部４の
それぞれのコア内には希土類元素が添加されていないた
めである。そして光ファイバ５−１および５−２で構成
されるテーパファイバ部５のそれぞれのコア内に入った
励起光は希土類元素に吸収され、効率良く信号光へのエ
ネルギー変換が行なわれ、テーパファイバ部５のそれぞ
れのコア内を伝搬する信号光を徐々に増幅しながらそれ
らの光パワを増大していく。この構成は、従来の図５
（ｂ）のように、通常の光ファイバを用いた光ファイバ
カプラ１４を用いなくてよいため、サイズを１／２にす
ることができる。また不要な伝搬損失（光ファイバカプ
ラ１４での伝搬損失）がないので、分配された信号光に
は大きな光パワを得ることができる。図１の構成におい
て、信号光および励起光の減衰をできる限り小さくする
ために、希土類元素の添加されていない光ファイバは入
力側（４−１および４−２）から融着延伸部２の１００
％までの長さまでが理想であるが、後で述べる製造方法
の点から、融着延伸部の５０％から９０％までの長さで
もそれ程の損失を伴なわないのでよい。光ファイバ５−
１および５−２のコア内に添加する希土類元素として
は、Ｅｒ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｐｒ、Ｔｍ、Ｓｍ、Ｃｅ、Ｈ
ｏ、Ｅｕなどの中から少なくとも一種含んだものを用い
ることができる。また光ファイバ４−１、４−２、５−
１および５−２の材質としては、石英系、リン酸塩系、
フッ化物系などのガラスを用いることができる。また光
ファイバ４−１、４−２、５−１、および５−２のコア
内にはＧｅ、Ｐ、Ａｌ、Ｂ、Ｆ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｔ
ａ、Ｎａなどの屈折率制御用添加物が含まれていてもよ
い。希土類元素の添加量は信号光の増幅度に依存してく
るので、できる限り多い方が好ましい。しかし、１，０
００ｐｐｍ以上になると濃度消光が発生し、増幅度の低
下をもたらすので、このような場合にはＡｌを共添加し
て濃度消光を抑圧するようにする。
【００２３】次に、図１のアクティブ型光ファイバカプ
ラ１において、光ファイバ４−１、５−１と４−２、５
−２の構造パラメータ、たとえば、コア径、クラッド
径、コアとクラッドとの屈折率差の中の少なくとも一つ
を異ならせることによって波長依存性を緩和させ、広帯
域のアクティブ型光ファイバカプラ１を実現することが
でる。このカプラ１を最も簡単に実現する方法として
は、コアとクラッドとの比屈折率差の異なる光ファイバ
４−１、５−１と４−２、５−２を用いればよい。たと
えば、光ファイバ４−１と５−１のコアとクラッドとの
比屈折率差を１％とし、光ファイバ４−２と５−２のコ
アとクラッドとの比屈折率差を１．５％としたものを用
いる。
ラ１において、光ファイバ４−１、５−１と４−２、５
−２の構造パラメータ、たとえば、コア径、クラッド
径、コアとクラッドとの屈折率差の中の少なくとも一つ
を異ならせることによって波長依存性を緩和させ、広帯
域のアクティブ型光ファイバカプラ１を実現することが
でる。このカプラ１を最も簡単に実現する方法として
は、コアとクラッドとの比屈折率差の異なる光ファイバ
４−１、５−１と４−２、５−２を用いればよい。たと
えば、光ファイバ４−１と５−１のコアとクラッドとの
比屈折率差を１％とし、光ファイバ４−２と５−２のコ
アとクラッドとの比屈折率差を１．５％としたものを用
いる。
【００２４】次に、増幅された信号光１３−１と１３−
２の光パワを異ならせる方法として、光ファイバ５−１
と５−２のコア内に添加する希土類元素の添加量を異な
らせた構成法を用いることができる。たとえば、増幅さ
れた信号光１３−１の光パワを１３−２の光パワよりも
大きくするためには、光ファイバ５−１のコア内の希土
類元素の添加量を光ファイバ５−２のコア内のそれより
も多くする。これは、増幅度が、励起光の光パワ、希土
類元素の添加濃度、光ファイバ５−１および５−２の長
さにほぼ比例するという関係から上記構成法で増幅され
た信号光１３−１と１３−２の分配比を異ならせること
ができる。なお、増幅された信号光１３−１および１３
−２の光パワを大きくするために、光ファイバ５−１お
よび５−２の長さはできるだけ長い方が好ましい。
２の光パワを異ならせる方法として、光ファイバ５−１
と５−２のコア内に添加する希土類元素の添加量を異な
らせた構成法を用いることができる。たとえば、増幅さ
れた信号光１３−１の光パワを１３−２の光パワよりも
大きくするためには、光ファイバ５−１のコア内の希土
類元素の添加量を光ファイバ５−２のコア内のそれより
も多くする。これは、増幅度が、励起光の光パワ、希土
類元素の添加濃度、光ファイバ５−１および５−２の長
さにほぼ比例するという関係から上記構成法で増幅され
た信号光１３−１と１３−２の分配比を異ならせること
ができる。なお、増幅された信号光１３−１および１３
−２の光パワを大きくするために、光ファイバ５−１お
よび５−２の長さはできるだけ長い方が好ましい。
【００２５】図２は本発明のアクティブ型光ファイバカ
プラ１の製造方法の実施例を示したものである。これは
２入力２出力のカプラの製造方法の実施例について示し
たものである。まず（ａ）に示すように、コア内に希土
類元素の添加されていない、いわゆる通常の光ファイバ
６と、コア内に希土類元素の添加されている光ファイバ
７を用意し、上記２つの光ファイバの端面同志を対向し
て突き合わせる。ついで（ｂ）に示すように、光ファイ
バ端面同志を突き合わせた部分をアーク放電を利用した
アーク融着装置１８により融着接続し、通常の光ファイ
バ６と希土類元素添加光ファイバ７の一体化光ファイバ
とする。次に（ｃ）に示すように、通常の光ファイバ６
−１（６−２）と希土類元素添加光ファイバ７−１（７
−２）との一体化光ファイバを２本平行に接して並べ
る。そして並置した２本の光ファイバ束の外側に加熱源
８（この場合には火災９を発するバーナ８を用いている
が、それ以外にアーク融着装置１８、などでもよい）を
設置する。この加熱源８は融着接続面１９から通常の光
ファイバ６−１および６−２側にｌだけ離れた位置に設
置する。このｌの値は数ｍｍから数十ｍｍの範囲から選
ばれる。ｌの値が小さい場合には、図１の融着延伸部２
内に希土類元素添加光ファイバを用いたテーパファイバ
部５が含まれる。これは、より早く励起光の信号光への
変換が行なわれる。逆にｌの値が大きい場合には、励起
光の信号光へのエネルギー変換が遅くなるが、信号光お
よび励起光の減衰が軽減され、高増幅度を期待すること
ができる。次に、加熱源８のバーナに火災を発生させ、
光ファイバ束を加熱、溶融しつつ、光ファイバ束を矢印
１０−１および１０−２（あるいは矢印１０−１方向の
みか、矢印１０−２方向のみ）方向に延伸する。そして
（ｄ）に示すように、光ファイバ束の中央部から両端部
に向かってテーパ状に加工したアクティブ型光ファイバ
カプラ１を得る方法である。
プラ１の製造方法の実施例を示したものである。これは
２入力２出力のカプラの製造方法の実施例について示し
たものである。まず（ａ）に示すように、コア内に希土
類元素の添加されていない、いわゆる通常の光ファイバ
６と、コア内に希土類元素の添加されている光ファイバ
７を用意し、上記２つの光ファイバの端面同志を対向し
て突き合わせる。ついで（ｂ）に示すように、光ファイ
バ端面同志を突き合わせた部分をアーク放電を利用した
アーク融着装置１８により融着接続し、通常の光ファイ
バ６と希土類元素添加光ファイバ７の一体化光ファイバ
とする。次に（ｃ）に示すように、通常の光ファイバ６
−１（６−２）と希土類元素添加光ファイバ７−１（７
−２）との一体化光ファイバを２本平行に接して並べ
る。そして並置した２本の光ファイバ束の外側に加熱源
８（この場合には火災９を発するバーナ８を用いている
が、それ以外にアーク融着装置１８、などでもよい）を
設置する。この加熱源８は融着接続面１９から通常の光
ファイバ６−１および６−２側にｌだけ離れた位置に設
置する。このｌの値は数ｍｍから数十ｍｍの範囲から選
ばれる。ｌの値が小さい場合には、図１の融着延伸部２
内に希土類元素添加光ファイバを用いたテーパファイバ
部５が含まれる。これは、より早く励起光の信号光への
変換が行なわれる。逆にｌの値が大きい場合には、励起
光の信号光へのエネルギー変換が遅くなるが、信号光お
よび励起光の減衰が軽減され、高増幅度を期待すること
ができる。次に、加熱源８のバーナに火災を発生させ、
光ファイバ束を加熱、溶融しつつ、光ファイバ束を矢印
１０−１および１０−２（あるいは矢印１０−１方向の
みか、矢印１０−２方向のみ）方向に延伸する。そして
（ｄ）に示すように、光ファイバ束の中央部から両端部
に向かってテーパ状に加工したアクティブ型光ファイバ
カプラ１を得る方法である。
【００２６】図３は本発明のアクティブ型光ファイバカ
プラの別の実施例を示したものである。これは３入力３
出力のカプラであり、コアに希土類元素の添加されてい
ない通常の光ファイバ４−１、４−２および４−３と、
コアに希土類元素の添加されている希土類元素添加光フ
ァイバ５−１、５−２、および５−３を用いて図２に示
した方法でそれぞれ融着接続後、３本の光ファイバを束
にしてその中央部付近を加熱源により加熱しながら融着
延伸して形成した構成である。信号光１１は３本の入力
光ファイバの中の４−１の入力光ファイバ内へ入射さ
せ、励起光１２は残りの入力光ファイバの中のどれか、
たとえば４−３の入力光ファイバへ入射させる。その結
果、出力光ファイバにはそれぞれ増幅された信号光１３
−１、１３−２、および１３−３が出力される。この構
成では、等分配の信号光を出力させることもできるし、
光ファイバ４−１と５−１、４−２とと５−２、および
４−３と５−３の構造パラメータを異ならせれば、広帯
域なカプラを実現でき、また光ファイバ５−１、５−
２、および５−３のコア内の希土類元素の添加量を異な
らせることにより、増幅された信号光１３−１、１３−
２、および１３−３の光パワを異ならせることもでき
る。
プラの別の実施例を示したものである。これは３入力３
出力のカプラであり、コアに希土類元素の添加されてい
ない通常の光ファイバ４−１、４−２および４−３と、
コアに希土類元素の添加されている希土類元素添加光フ
ァイバ５−１、５−２、および５−３を用いて図２に示
した方法でそれぞれ融着接続後、３本の光ファイバを束
にしてその中央部付近を加熱源により加熱しながら融着
延伸して形成した構成である。信号光１１は３本の入力
光ファイバの中の４−１の入力光ファイバ内へ入射さ
せ、励起光１２は残りの入力光ファイバの中のどれか、
たとえば４−３の入力光ファイバへ入射させる。その結
果、出力光ファイバにはそれぞれ増幅された信号光１３
−１、１３−２、および１３−３が出力される。この構
成では、等分配の信号光を出力させることもできるし、
光ファイバ４−１と５−１、４−２とと５−２、および
４−３と５−３の構造パラメータを異ならせれば、広帯
域なカプラを実現でき、また光ファイバ５−１、５−
２、および５−３のコア内の希土類元素の添加量を異な
らせることにより、増幅された信号光１３−１、１３−
２、および１３−３の光パワを異ならせることもでき
る。
【００２７】図４は本発明のアクティブ型光ファイバカ
プラの別の実施例を示したものである。これは２入力４
出力のカプラであり、図１に示したアクティブ型光ファ
イバカプラ１の両出力端に、コア内に希土類元素の添加
された光ファイバ５−３〜５−１０を用いて構成したカ
プラ２０−１および２０−２がそれぞそれ接続された構
成である。そして入力光ファイバ４−１の入力端に信号
光１１を入射させ、入力光ファイバ４−２の入力端に励
起光１２を入射させるようにしたものである。信号光１
１および励起光１２はアクティブ型光ファイバカプラ１
でそれぞれ分配され、そして励起光は信号光に効率良く
エネルギー変換され、光ファイバ５−１および５−２の
出力端にはそれぞれ増幅された信号光と残りの励起光が
得られる。この光ファイバ５−１および５−２後には、
希土類元素添加光ファイバを用いたカプラ２０−１およ
び２０−２が接続されているので、これらのカプラ２０
−１および２０−２でさらに信号光の分配と増幅が行な
われ、出力光ファイバ５−７〜５−１０にはそれぞれさ
らに増幅された信号光が出力される。この図４の組合せ
をさらに多段にすれば２入力Ｎ出力（Ｎ≧４）の光カプ
ラを得ることが可能となる。
プラの別の実施例を示したものである。これは２入力４
出力のカプラであり、図１に示したアクティブ型光ファ
イバカプラ１の両出力端に、コア内に希土類元素の添加
された光ファイバ５−３〜５−１０を用いて構成したカ
プラ２０−１および２０−２がそれぞそれ接続された構
成である。そして入力光ファイバ４−１の入力端に信号
光１１を入射させ、入力光ファイバ４−２の入力端に励
起光１２を入射させるようにしたものである。信号光１
１および励起光１２はアクティブ型光ファイバカプラ１
でそれぞれ分配され、そして励起光は信号光に効率良く
エネルギー変換され、光ファイバ５−１および５−２の
出力端にはそれぞれ増幅された信号光と残りの励起光が
得られる。この光ファイバ５−１および５−２後には、
希土類元素添加光ファイバを用いたカプラ２０−１およ
び２０−２が接続されているので、これらのカプラ２０
−１および２０−２でさらに信号光の分配と増幅が行な
われ、出力光ファイバ５−７〜５−１０にはそれぞれさ
らに増幅された信号光が出力される。この図４の組合せ
をさらに多段にすれば２入力Ｎ出力（Ｎ≧４）の光カプ
ラを得ることが可能となる。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を得る
ことができる。
ことができる。
【００２９】第１〜第３の発明によれば、従来のアクテ
ィブ型光ファイバカプラに比し、１／２の小型サイズ
で、かつ低損失・低コストで実現することができる。ま
た、励起光の信号光へのエネルギー変換効率が極めて高
いので、高い増幅度をもったカプラを実現することがで
きる。さらに、カプラ一個で励起光の分配と信号光の分
配を実現でき、その上、増幅することができるので、従
来のような不要な帯域制限もない。
ィブ型光ファイバカプラに比し、１／２の小型サイズ
で、かつ低損失・低コストで実現することができる。ま
た、励起光の信号光へのエネルギー変換効率が極めて高
いので、高い増幅度をもったカプラを実現することがで
きる。さらに、カプラ一個で励起光の分配と信号光の分
配を実現でき、その上、増幅することができるので、従
来のような不要な帯域制限もない。
【００３０】第４の発明によれば。種々の希土類元素を
用いることができるので、種々の波長帯でのアクティブ
型光ファイバカプラを実現することができる。たとえ
ば、Ｅｒを添加した光ファイバを用いれば、１．５μｍ
帯でのアクティブ型光ファイバカプラを実現することが
できる。また、Ｎｄを用いれば、１．３μｍ帯を、さら
にＥｒとＮｄを共に添加しておけば、１．３μｍ帯と
１．５μｍ帯の共通増幅型光ファイバカプラを実現する
ことができる。
用いることができるので、種々の波長帯でのアクティブ
型光ファイバカプラを実現することができる。たとえ
ば、Ｅｒを添加した光ファイバを用いれば、１．５μｍ
帯でのアクティブ型光ファイバカプラを実現することが
できる。また、Ｎｄを用いれば、１．３μｍ帯を、さら
にＥｒとＮｄを共に添加しておけば、１．３μｍ帯と
１．５μｍ帯の共通増幅型光ファイバカプラを実現する
ことができる。
【００３１】第５の発明によれば、平行に配置された少
なくとも２本の光ファイバのうちの少なくとも一つは、
その構造パラメータ、たとえば、コア径、クラッド径、
コアとクラッドとの非屈折率差、などが異なっているの
で、非対称カプラにより波長依存性が緩和され、広帯域
なアクティブ型光ファイバカプラを実現することができ
る。
なくとも２本の光ファイバのうちの少なくとも一つは、
その構造パラメータ、たとえば、コア径、クラッド径、
コアとクラッドとの非屈折率差、などが異なっているの
で、非対称カプラにより波長依存性が緩和され、広帯域
なアクティブ型光ファイバカプラを実現することができ
る。
【００３２】第６の発明によれば、希土類元素の添加量
の異なった光ファイバを並置して結合させることによ
り、増幅度がそれぞれ異なるために、上記並置光ファイ
バの出力端には信号光強度の異なった光パワを出力させ
ることができる。すなわち、分配比を上記希土類元素の
添加量によって制御することができる。これは光タップ
型システム用の光タップ回路として用いる場合に好適と
なる。
の異なった光ファイバを並置して結合させることによ
り、増幅度がそれぞれ異なるために、上記並置光ファイ
バの出力端には信号光強度の異なった光パワを出力させ
ることができる。すなわち、分配比を上記希土類元素の
添加量によって制御することができる。これは光タップ
型システム用の光タップ回路として用いる場合に好適と
なる。
【００３３】第７の発明によれば、簡易で低コストにア
クティブ型光ファイバカプラを製造することができる。
クティブ型光ファイバカプラを製造することができる。
【００３４】なお、本発明は２入力２出力型以外に、Ｎ
入力Ｎ出力（Ｎ≧２）のアクティブ型光ファイバカプラ
にも適用できることは言うまでもないことである。
入力Ｎ出力（Ｎ≧２）のアクティブ型光ファイバカプラ
にも適用できることは言うまでもないことである。
【図１】本発明のアクティブ型光ファイバカプラの実施
例を示す説明図。
例を示す説明図。
【図２】本発明のアクティブ型光ファイバカプラの製造
方法の実施例を示す説明図。
方法の実施例を示す説明図。
【図３】本発明のアクティブ型光ファイバカプラの実施
例を示す説明図。
例を示す説明図。
【図４】本発明のアクティブ型光ファイバカプラの実施
例を示す説明図。
例を示す説明図。
【図５】従来の光ファイバ型カプラの概略説明図。
１ アクティブ型光ファイバカプラ ２ 融着延伸部 ３ 延伸テーパ部 ４ 通常の光ファイバを用いたテーパファイバ部 ５ 希土類元素添加光ファイバを用いたテーパファイバ
部 ６ 通常の光ファイバ ７ 希土類元素添加光ファイバ
部 ６ 通常の光ファイバ ７ 希土類元素添加光ファイバ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年９月３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【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】
【発明の要点】第１の発明のアクティブ型光ファイバカ
プラは、平行に配置された少なくとも２本の光ファイバ
の中央部がお互いに融着され、かつ延伸されて、中央部
から両端側に向かってテーパ形状に加工された光ファイ
バカプラにおいて、上記光ファイバ入力側から融着延伸
部にかけてはコア内に希土類元素の添加されていない光
ファイバが用いられ、融着延伸部から出力側にかけては
コア内に希土類元素の添加された光ファイバが用いられ
たことを特徴とするアクティブ型光ファイバカプラであ
る。
プラは、平行に配置された少なくとも２本の光ファイバ
の中央部がお互いに融着され、かつ延伸されて、中央部
から両端側に向かってテーパ形状に加工された光ファイ
バカプラにおいて、上記光ファイバ入力側から融着延伸
部にかけてはコア内に希土類元素の添加されていない光
ファイバが用いられ、融着延伸部から出力側にかけては
コア内に希土類元素の添加された光ファイバが用いられ
たことを特徴とするアクティブ型光ファイバカプラであ
る。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】第２の発明のアクティブ型光ファイバカプ
ラは、第１の発明において、希土類元素の添加されてい
ない光ファイバが入力側から融着延伸部の５０〜１００
％までの長さまでとすることを特徴とするアクティブ型
光ファイバカプラである。
ラは、第１の発明において、希土類元素の添加されてい
ない光ファイバが入力側から融着延伸部の５０〜１００
％までの長さまでとすることを特徴とするアクティブ型
光ファイバカプラである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００１５】第１〜第３の発明によれば、従来のアク
ティブ型光ファイバカプラに比し、１／２の小型サイズ
で、かつ低損失・低コストで実現することができる。ま
た、励起光の信号光へのエネルギー変換効率が極めて高
いので、高い増幅度をもったカプラを実現することがで
きる。さらにカプラ一個で励起光の分配と信号光の分配
を実現でき、その上、増幅することができるので、従来
のような不要な帯域制限もない。
ティブ型光ファイバカプラに比し、１／２の小型サイズ
で、かつ低損失・低コストで実現することができる。ま
た、励起光の信号光へのエネルギー変換効率が極めて高
いので、高い増幅度をもったカプラを実現することがで
きる。さらにカプラ一個で励起光の分配と信号光の分配
を実現でき、その上、増幅することができるので、従来
のような不要な帯域制限もない。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００１７】第５の発明によれば、平行に配置された
少なくとも２本の光ファイバのうちの少なくとも一つ
は、その構造パラメータ、たとえば、コア径、クラッド
径、コアとクラッドとの比屈折率差、などが異なってい
るので、非対称カプラにより、波長依存性が緩和され、
広帯域なアクティブ型光ファイバカプラを実現すること
ができる。
少なくとも２本の光ファイバのうちの少なくとも一つ
は、その構造パラメータ、たとえば、コア径、クラッド
径、コアとクラッドとの比屈折率差、などが異なってい
るので、非対称カプラにより、波長依存性が緩和され、
広帯域なアクティブ型光ファイバカプラを実現すること
ができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】図２は本発明のアクティブ型光ファイバカ
プラ１の製造方法の実施例を示したものである。これは
２入力２出力のカプラの製造方法の実施例について示し
たものである。まず（ａ）に示すように、コア内に希土
類元素の添加されていない、いわゆる通常の光ファイバ
６と、コア内に希土類元素の添加されている光ファイバ
７を用意し、上記２つの光ファイバの端面同志を対向し
て突き合わせる。ついで（ｂ）に示すように、光ファイ
バ端面同志を突き合わせた部分をアーク放電を利用した
アーク融着装置１８により融着接続し、通常の光ファイ
バ６と希土類元素添加光ファイバ７の一体化光ファイバ
とする。次に（ｃ）に示すように、通常の光ファイバ６
−１（６−２）と希土類元素添加光ファイバ７−１（７
−２）との一体化光ファイバを２本平行に接して並べ
る。そして並置した２本の光ファイバ束の外側に加熱源
８（この場合には火炎９を発するバーナ８を用いている
が、それ以外にアーク融着装置１８、などでもよい）を
設置する。この加熱源８は融着接続面１９から通常の光
ファイバ６−１および６−２側にｌだけ離れた位置に設
置する。このｌの値は数ｍｍから数十ｍｍの範囲から選
ばれる。ｌの値が小さい場合には、図１の融着延伸部２
内に希土類元素添加光ファイバを用いたテーパファイバ
部５が含まれる。これは、より早く励起光の信号光への
変換が行なわれる。逆にｌの値が大きい場合には、励起
光の信号光へのエネルギー変換が遅くなるが、信号光お
よび励起光の減衰が軽減され、高増幅度を期待すること
ができる。次に、加熱源８のバーナに火炎を発生させ、
光ファイバ束を加熱、溶融しつつ、光ファイバ束を矢印
１０−１および１０−２（あるいは矢印１０−１方向の
みか、矢印１０−２方向のみ）方向に延伸する。そして
（ｄ）に示すように、光ファイバ束の中央部から両端部
に向かってテーパ状に加工したアクティブ型光ファイバ
カプラ１を得る方法である。
プラ１の製造方法の実施例を示したものである。これは
２入力２出力のカプラの製造方法の実施例について示し
たものである。まず（ａ）に示すように、コア内に希土
類元素の添加されていない、いわゆる通常の光ファイバ
６と、コア内に希土類元素の添加されている光ファイバ
７を用意し、上記２つの光ファイバの端面同志を対向し
て突き合わせる。ついで（ｂ）に示すように、光ファイ
バ端面同志を突き合わせた部分をアーク放電を利用した
アーク融着装置１８により融着接続し、通常の光ファイ
バ６と希土類元素添加光ファイバ７の一体化光ファイバ
とする。次に（ｃ）に示すように、通常の光ファイバ６
−１（６−２）と希土類元素添加光ファイバ７−１（７
−２）との一体化光ファイバを２本平行に接して並べ
る。そして並置した２本の光ファイバ束の外側に加熱源
８（この場合には火炎９を発するバーナ８を用いている
が、それ以外にアーク融着装置１８、などでもよい）を
設置する。この加熱源８は融着接続面１９から通常の光
ファイバ６−１および６−２側にｌだけ離れた位置に設
置する。このｌの値は数ｍｍから数十ｍｍの範囲から選
ばれる。ｌの値が小さい場合には、図１の融着延伸部２
内に希土類元素添加光ファイバを用いたテーパファイバ
部５が含まれる。これは、より早く励起光の信号光への
変換が行なわれる。逆にｌの値が大きい場合には、励起
光の信号光へのエネルギー変換が遅くなるが、信号光お
よび励起光の減衰が軽減され、高増幅度を期待すること
ができる。次に、加熱源８のバーナに火炎を発生させ、
光ファイバ束を加熱、溶融しつつ、光ファイバ束を矢印
１０−１および１０−２（あるいは矢印１０−１方向の
みか、矢印１０−２方向のみ）方向に延伸する。そして
（ｄ）に示すように、光ファイバ束の中央部から両端部
に向かってテーパ状に加工したアクティブ型光ファイバ
カプラ１を得る方法である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３１】第５の発明によれば、平行に配置された少
なくとも２本の光ファイバのうちの少なくとも一つは、
その構造パラメータ、たとえば、コア径、クラッド径、
コアとクラッドとの比屈折率差、などが異なっているの
で、非対称カプラにより波長依存性が緩和され、広帯域
なアクティブ型光ファイバカプラを実現することができ
る。
なくとも２本の光ファイバのうちの少なくとも一つは、
その構造パラメータ、たとえば、コア径、クラッド径、
コアとクラッドとの比屈折率差、などが異なっているの
で、非対称カプラにより波長依存性が緩和され、広帯域
なアクティブ型光ファイバカプラを実現することができ
る。
Claims (7)
- 【請求項１】平行に配置された少なくとも２本の光ファ
イバの中央部がお互いに融着され、かつ延伸されて、中
央部から両端側に向かってテーパ形状に加工された光フ
ァイバ型カプラにおいて、上記光ファイバ入力側から融
着延伸部の一部にかけてはコア内に希土類元素の添加さ
れていない光ファイバが用いられ、融着延伸部の残り部
分から出力側にかけてはコア内に希土類元素の添加され
た光ファイバが用いられたことを特徴とするアクティブ
型光ファイバカプラ。 - 【請求項２】請求項１において、希土類元素の添加され
ていない光ファイバは入力側から融着延伸部の５０％〜
９０％までの長さまでとすることを特徴とするアクティ
ブ型光ファイバカプラ。 - 【請求項３】請求項１又は２において、入力側の光ファ
イバの一方内に信号光を入射させ、他方の光ファイバ内
に励起光を入射させるようにしたことを特徴とするアク
ティブ型光ファイバカプラ。 - 【請求項４】請求項１又は２において、希土類元素とし
て、Ｅｒ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｐｒ、Ｔｍ、Ｓｍ、Ｃｅの中か
ら少なくとも一種含んだものを用いたことを特徴とする
アクティブ型光ファイバカプラ。 - 【請求項５】請求項１又は２において、平行に配置され
た少なくとも２本の光ファイバのうちの少なくとも一つ
は、その構造パラメータが異なっていることを特徴とす
るアクティブ型光ファイバカプラ。 - 【請求項６】請求項１又は２において、平行に配置され
た少なくとも２本の光ファイバのうちの少なくとも一つ
は、コア内の希土類元素の添加量が異なっていることを
特徴とするアクティブ型光ファイバカプラ。 - 【請求項７】コア内に希土類元素を含まない光ファイバ
と含んだ光ファイバの端面を融着接続したものを少なく
とも２本、該融着接続位置をそろえて平行に接して配置
し、該並置光ファイバの融着接続位置よりもわずかに前
方付近の希土類元素を含まない光ファイバ側を加熱源に
より加熱して並置光ファイバを融着しながら延伸し、中
央部から両端側に向かってテーパ形状に光ファイバを加
工するようにしたアクティブ型光ファイバカプラの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21420892A JPH0659153A (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | アクティブ型光ファイバカプラ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21420892A JPH0659153A (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | アクティブ型光ファイバカプラ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0659153A true JPH0659153A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=16652027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21420892A Pending JPH0659153A (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | アクティブ型光ファイバカプラ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0659153A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0926519A1 (en) * | 1997-12-26 | 1999-06-30 | Kyocera Corporation | Optical fiber coupler, method for producing the same and optical amplifier using the same |
| KR20010029748A (ko) * | 1999-05-27 | 2001-04-16 | 미쓰비시케이블고오교가부시끼가이샤 | 광파이버 커플러, 그의 제조방법 및 그를 사용하는 광증폭기 |
| CN111856653A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-10-30 | 青岛海利创电子科技有限公司 | 一种光纤拉锥系统 |
-
1992
- 1992-08-11 JP JP21420892A patent/JPH0659153A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0926519A1 (en) * | 1997-12-26 | 1999-06-30 | Kyocera Corporation | Optical fiber coupler, method for producing the same and optical amplifier using the same |
| US6208457B1 (en) | 1997-12-26 | 2001-03-27 | Kyocera Corporation | Optical fiber coupler, method for producing the same and optical amplifier using the same |
| KR20010029748A (ko) * | 1999-05-27 | 2001-04-16 | 미쓰비시케이블고오교가부시끼가이샤 | 광파이버 커플러, 그의 제조방법 및 그를 사용하는 광증폭기 |
| CN111856653A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-10-30 | 青岛海利创电子科技有限公司 | 一种光纤拉锥系统 |
| CN111856653B (zh) * | 2020-07-28 | 2022-05-06 | 青岛海利创电子科技有限公司 | 一种光纤拉锥系统 |
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