JPH07218767A - 偏波保持光ファイバの取付方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 偏波保持光ファイバ自体に特別の加工を加え
る必要もなく、精度のよい接続ができる偏波保持光ファ
イバの取付方法を提供する。 【構成】 光ファイバ接続用フェルール１に偏波保持光
ファイバ７の一端を挿入し、所定の偏光面の基準光１５
を入射させ、他端を検光子１７に対向させる。検光子１
７を偏波保持光ファイバ７からの出射光軸１６の周りに
回転させながら、検光子１７からの出射光量が最小値と
最大値を記録し、その差からクロストークを測定する。
光ファイバ接続用フェルール１への挿入端面を入射光軸
１６の周りに適当な角度ずつ回転させながらクロストー
クの測定を行ない、クロストーク値が最大となる位置で
偏波保持光ファイバ７を光ファイバ接続用フェルール１
に固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、偏波保持光ファイバの
取付方法、特に、偏波保持光ファイバを光ファイバ接続
用フェルールへ取り付ける取付方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバの長手方向に直角な断面内の
直交する２軸方向における領域の屈折率が互いに異なる
場合には、単一偏波特性を有することが知られている。
このような光ファイバは、偏波保持光ファイバと呼ばれ
ている。

【０００３】図８は、偏波保持光ファイバの一例の断面
図であり、いわゆるパンダ型である。図中、２１は偏波
保持光ファイバ、２２はコア、２３はクラッド、２４は
応力付与部、２５，２６は偏波軸である。コア２２およ
びクラッド２３を有する偏波保持光ファイバ２１のクラ
ッド２３内の１つの直径上に、コア２２を挟んで熱膨張
係数の大きなガラスからなる応力付与部２４を設けたも
のである。応力付与部２４により、直交する２軸方向の
屈折率に差が生じ、偏波軸２５，２６が形成される。

【０００４】このような偏波保持光ファイバの接続は、
通常の光ファイバとは異なり、偏波保持光ファイバの特
性を維持するために、接続する偏波保持光ファイバの相
互の中心軸だけでなく、偏波軸をも合致させて接続する
必要がある。

【０００５】従来、偏波保持光ファイバを光ファイバ接
続用フェルールへ取り付ける方法は、断面形状が偏波保
持光ファイバの偏波主軸に平行もしくは垂直な直線部を
有するような断面形状に偏波保持光ファイバに加工を施
し、その断面形状に一致する形状の孔を有する光ファイ
バ接続用フェルールに取り付けて行なわれていた。

【０００６】しかしながら、この方法は、偏波保持光フ
ァイバの断面形状に加工を施すことによって偏波主軸の
方向を特定するものであるから、加工精度を要求される
だけでなく、光ファイバの使用に際して、接続を行なう
ためには、特定のフェルールに取り付けるほかはなく、
使用形態が著しく制限されるという問題がある。

【０００７】特公平５−６１６０９号公報に記載された
偏波保持光ファイバは、少なくとも１つの辺が光ファイ
バの偏波主軸に平行な矩形の断面を有する被覆を施した
光ファイバを作製し、被覆の断面の直線部分を偏波主軸
のマーキング方向とし、それに対応する矩形の光ファイ
バ挿入孔を有するフェルールを用意し、これに取り付け
るものである。

【０００８】しかしながら、特公平５−６１６０９号公
報に記載された偏波保持光ファイバは、光ファイバ自体
に加工を行なう必要はないものの、被覆の樹脂材料の柔
軟性よって、マーキング方向としての効果が失われる危
険性もある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、偏波保持光ファイバ自体に
特別の加工を加える必要もなく、また、特別の被覆を施
す必要もなく、精度のよい接続ができる偏波保持光ファ
イバの取付方法を提供することを目的とするものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１に記
載された発明においては、断面形状が非円形の光ファイ
バ接続用フェルールの所定の方向を偏波保持光ファイバ
の偏波主軸のマーキング方向とし、該偏波保持光ファイ
バの偏光主軸と前記マーキング方向とを平行または垂直
となるよう前記偏波保持光ファイバを前記光ファイバ接
続用フェルールへ取り付けることを特徴とするものであ
る。

【００１１】請求項２に記載された発明においては、請
求項１に記載された偏波保持光ファイバの取付方法にお
いて、偏光子により偏光面の方向が特定された直線偏光
された基準光を得て、前記光ファイバ接続用フェルール
をそのマーキング方向が前記基準光と平行または垂直と
なるように配置し、前記光ファイバ接続用フェルールに
挿入された前記偏波保持光ファイバの断面に前記基準光
を入射させることを特徴とするものであり、また、請求
項３に記載された発明においては、請求項２に記載され
た偏波保持光ファイバの取付方法において、前記基準光
に対し、前記光ファイバ接続用フェルールに挿入された
前記偏波保持光ファイバを回転させ、該偏波保持光ファ
イバの回転に対するクロストークを測定することを特徴
とするものである。

【００１２】

【作用】本発明によれば、断面形状が非円形の光ファイ
バ接続用フェルールの所定の方向を偏波保持光ファイバ
の偏波主軸のマーキング方向とし、偏波保持光ファイバ
の偏光主軸と前記マーキング方向とが平行または垂直と
なるようにさせる、例えば、光ファイバ接続用フェルー
ルの断面における１つの対称軸、あるいは、この対称軸
と直角の軸（直角に限らず所定の角度をなす軸でもよ
い。）を所定の方向として偏波保持光ファイバの偏波主
軸のマーキング方向とし、偏波保持光ファイバの偏光主
軸とマーキング方向とが平行または垂直となるようにさ
せて偏波保持ファイバを光ファイバ接続用フェルールへ
取り付けることによって、光ファイバ接続用フェルール
の断面に対して偏波保持光ファイバの偏波主軸を所定の
方向に取り付けることができる。また、ここで用いられ
る偏波保持光ファイバは、特別な加工を施したものを必
要とせず、通常のものでよく、光ファイバ接続用フェル
ールを取り付けた逆端側は、一般の光学素子や接続治具
を必要に応じて従来と同様の方法で取り付けることが可
能である。さらに、マーキング方向はフェルール断面に
設定されているため、外界からの機械的負荷に対して安
定性が高い。

【００１３】偏波保持ファイバを光ファイバ接続用フェ
ルールへ取り付けるに際しては、直線偏光を基準光とし
て、直線偏光を光ファイバ接続用フェルールの断面上の
マーキング方向と平行あるいは垂直にして、偏波保持光
ファイバの断面に入射させることによって、さらに、基
準光に対し、光ファイバ接続用フェルールに挿入された
前記偏波保持光ファイバを回転させ、偏波保持光ファイ
バの回転に対するクロストークを測定することによっ
て、光ファイバ接続用フェルールの断面上に設定された
偏波保持光ファイバの偏波主軸のマーキング方向に対
し、偏波保持光ファイバの偏波主軸を所定の角度に高精
度で取り付けることができる。

【００１４】

【実施例】図１は、本発明に用いられる光ファイバ接続
用フェルールを説明するためのもので、図１（Ａ）は斜
視図、図１（Ｂ）は正面図である。図中、１は光ファイ
バ接続用フェルール、２は筒部、３は鍔部、４は切削
面、５は光ファイバ挿入孔、６はマーキング方向であ
る。この実施例では、光ファイバ接続用フェルール１と
して、一般の光ファイバ接続用として用いられるフェル
ールを用いた。しかし、断面が円形で構成される筒部２
の一部を切削して切削面４を形成し、筒部２の断面を非
円形とした。フェルール断面上の切削面４の方向を、取
り付けるべき偏波保持光ファイバの偏波主軸のマーキン
グ方向６とした。

【００１５】図２は、図１の筒部に偏波保持光ファイバ
を挿入した端面の図である。図中、図１と同様な部分に
は同じ符号を付して説明を省略する。７は偏波保持光フ
ァイバ、８は偏波主軸である。偏波保持光ファイバ７
は、図１で説明した筒部２に挿入されている。この実施
例では、偏波保持光ファイバ７の偏波主軸８の方向は、
切削部の切削面４の方向であるマーキング方向６と平行
となっている。また、筒部２の形状が円形の一部を切除
したものであるから、切削面４に垂直で偏波保持光ファ
イバ７の中心を通る線が対称軸となっている。この対称
軸をマーキング方向としてもよい。しかし、マーキング
方向は、切削面の方向や対称軸の方向に限られるもので
はなく、これらの方向と適当な角度をなす方向としても
よい。偏波保持光ファイバの偏波主軸は、マーキング方
向に対して、平行または垂直となるよう取り付ける。

【００１６】このようにして得られた偏波保持光ファイ
バを取り付けた光ファイバ接続用フェルールは、例え
ば、偏波主軸を同一になるように構成されたフェルール
接続部材に接続される。また、光ファイバ接続用フェル
ールを取り付けた偏波保持光ファイバの逆端側は、一般
の光学素子や接続治具を必要に応じて従来と同様の方法
で取り付けることが可能である。

【００１７】図３〜図６は、図１で説明した光ファイバ
接続用フェルールのマーキング方向に偏波保持光ファイ
バの偏波主軸の方向を一致させて取り付ける取付方法の
説明図である。

【００１８】まず、図３に示すように、直線偏光の偏光
面の設定を行なう。図中、９，１０は偏光子、１１は偏
光子９の回転軸、１２は入射光軸である。偏光子９およ
び偏光子１０の受光面を対向させて設置して、偏光子
９，１０を通過するようにレーザ光を入射光軸１２とし
て入射させる。この状態で、偏光子９の偏光面を入射光
軸１２の周りに対する回転を固定した後、偏光子１０を
入射光軸１２の周りに回転させながら、図示しない受光
器等によって出射光量を測定し、これが最小となるよう
に偏光子１０の回転角を調整する。このときの偏光子１
０の偏光面を基準偏光面とする。

【００１９】このときの基準偏光面の角度を図４に示
す。１１は上述した偏光子９の回転軸の方向であり、１
２は入射光軸である。１３は上述した基準偏光面の角度
であるが、この図の方向に限られるものでなく、図３の
偏光子９の初期設定によって、図とは異なる方向をとる
ものであることは明らかである。

【００２０】次に、図３に戻って、上述した基準偏光面
が決定された後、偏光子９を入射光軸１０に垂直な回転
軸１１の周りに１８０゜回転させる。この回転によっ
て、偏光子９からの出射光の偏光面は、図４の偏光面１
４の方向となり、回転前と回転後で、偏光面１３と１４
とは互いに回転軸１０に対して軸対称な偏光面を有する
直線偏光となる。

【００２１】ここで、偏光子１０を、その出射光量が最
小となるように入射光軸１２の周りに回転させる。この
ときの偏光面１４の基準偏光面１３からの回転方向を正
方向として、その回転角度をθとする。ついで、偏光子
１０を入射光軸１２の周りに−θ／２の角度だけ回転、
すなわち、角度θ／２だけ回転を戻した後、偏光子１０
の入射光軸１２の周りの回転を固定する。

【００２２】これを図４で説明すると、偏光子９を入射
光軸１２に垂直な回転軸１１の周りの回転させる前後に
おいて、偏光子１０は、偏光面１３から偏光面１４へ角
度θだけ移動する。その後、偏光子１０の偏光面を角度
θ／２だけ戻すから、偏光子１０の偏光面は、偏光子９
の回転軸１１と平行となる。したがって、偏光子１０に
よって偏光された偏光面は、回転軸１１と平行となる。
なお、上記説明では、偏光子９側からレーザ光を入射さ
せ、偏光子１０の出射光を受光したが、偏光子１０側か
らレーザ光を入射させ、偏光子９の出射光を受光するよ
うに光の方向を逆方向として、偏光子１０を上述したよ
うにして固定するようにしてもよい。

【００２３】ついで、偏光子９を撤去し、上述した回転
軸１１の方向に対して、光ファイバ接続用フェルール１
のマーキング方向６が、垂直もしくは平行となるよう
に、光ファイバ接続用フェルール１を設置する。図５
は、光ファイバ接続用フェルールにおけるマーキング方
向と回転軸１１の方向との関係の説明図であり、図５
（Ａ）は、光ファイバ接続用フェルールのマーキング方
向６と回転軸１１とが直角となるよう光ファイバ接続用
フェルールを配置した場合、図５（Ｂ）は、光ファイバ
接続用フェルールのマーキング方向６と回転軸１１とが
平行となるよう光ファイバ接続用フェルールを配置した
場合を示している。

【００２４】ここで、レーザ光等の光源からの出射光を
偏光子１０を通して光ファイバ接続用フェルールの端面
に入射させると、偏光子１０の偏光面が図５の回転軸１
０の方向に一致しているから、偏光子１０により偏光さ
れた光は基準光として、その直線偏光が光ファイバ接続
用フェルールのマーキング方向と正確に平行または直角
となる。

【００２５】図６は、光ファイバ接続用フェルールの端
面に基準光を入射させて行なう偏波保持光ファイバの取
付方法の説明図である。図中、１は光ファイバ接続用フ
ェルール、７は偏波保持光ファイバ、１５は基準光、１
６は出射光軸、１７は検光子、１８は検光子の偏光方向
である。光ファイバ接続用フェルール１に偏波保持光フ
ァイバ７の一端を挿入し、他端を検光子１７に対向させ
る。基準光１５は、図３〜図５で説明した方法により得
られたもので、光ファイバ接続用フェルール１の端面に
入射される。

【００２６】検光子１７を偏波保持光ファイバ７からの
出射光軸１６の周りに回転させながら、検光子１７から
の出射光量が最小となるように回転させ、出射光量の最
小値を記録する。次に、検光子１７の偏光面１８を入射
光軸１６の周りに、任意の方向に９０゜回転させて検光
子１７からの出射光量の最大値を記録する。記録された
最大値と最小値の差（以下、「クロストーク」とい
う。）を計算する。

【００２７】そして、偏波保持光ファイバ７の光ファイ
バ接続用フェルール１への挿入端面を入射光軸１６の周
りに適当な角度ずつ回転させながら上述した方法でクロ
ストークの測定を行ない、クロストーク値が最大となる
位置で偏波保持光ファイバ７を光ファイバ接続用フェル
ール１に固定する。

【００２８】このようにして、クロストークが最大とな
るように光ファイバ接続用フェルールに挿入された偏波
保持光ファイバを回転させることによって偏波保持光フ
ァイバの偏波主軸と入射した基準光の偏光面とを一致さ
せることが可能となる。

【００２９】上述のように、光ファイバ接続用フェルー
ルの断面上の偏波主軸のマーキング方向および偏波保持
光ファイバの偏波主軸の方向を同一の直線偏光の偏光面
に対して平行または直角に調節することで、光ファイバ
接続用フェルールの断面上の偏波主軸のマーキング方向
と偏波保持光ファイバの一方の偏波主軸の位置関係を精
度良く調節することが可能である。

【００３０】上述した実施例をより具体化した具体例に
ついて説明する。偏光子９，１０として、グラン−トム
ソン偏光プリズムを使用した。また、偏光子１０は、角
度が０．１゜の間隔で入射光軸の周りに回転できる回転
ホルダに固定した。この場合、両偏光子の偏光面を９０
゜±０．１゜の精度で直交させることが可能であり、偏
光子１０の偏光面を偏光子９の回転軸に対して±０．１
゜の精度で平行とすることが可能であった。

【００３１】偏光子９は、ロッドホルダに固定し、ロッ
ドの中心軸の回りに回転させ、ロッドの中心軸に対し±
０．０５゜以内の精度で直交する平面を有するように設
計されたステージ面に、フェルールの切削面を密着させ
て固定した。これにより、マーキング方向と入射偏光の
偏光面を±０．１５゜の精度で一致させることができ
た。

【００３２】レーザダイオードを光源として、角度調節
を行なった偏光子１０を通した直線偏光を基準光とし
て、光ファイバ接続用フェルールに挿入した偏波保持光
ファイバに入射させ、偏波保持光ファイバを入射光軸の
周りに回転させながらクロストーク測定を行なうと、偏
波保持光ファイバの偏波主軸と入射した基準光の偏光面
が平行に近い角度では、図７に示すように偏波保持光フ
ァイバの偏波主軸と基準光の偏光面のなす角度の０．１
゜の変化に応じてクロストークが変動した。

【００３３】また、偏波保持光ファイバは、０．１゜間
隔で入射光軸の周りに回転させることができるホルダに
固定した。したがって、基準光の偏光面に対して、偏波
保持光ファイバの偏波主軸を±０．１゜の精度で一致さ
せることが可能である。

【００３４】この具体例のような系を用いて、光ファイ
バ接続用フェルールへの偏波保持光ファイバ取付を行な
うことによって、偏波保持光ファイバの偏波主軸と光フ
ァイバ接続用フェルール断面のマーキング方向を±０．
２５゜の精度で平行にすることが可能であった。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、偏波保持光ファイバを光ファイバ接続用フェ
ルールに取り付けることで、光ファイバ接続用フェルー
ルの断面上に設定されたマーキング方向に対し、偏波保
持光ファイバの偏波主軸を精度良く取り付けることがで
きる。また、ここで使用される偏波保持光ファイバは、
通常のものであるため、光ファイバ接続用フェルールを
取り付けた逆端側は、一般の光学素子あるいは接続治具
を必要に応じて従来と同様の方法で取り付けることが可
能である。さらに、マーキング方向は、フェルール断面
に対して設定されているため、外界からの機械的負荷に
対して安定性が高いという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いられる光ファイバ接続用フェルー
ルを説明するためのもので、図１（Ａ）は斜視図、図１
（Ｂ）は正面図である。

【図２】図１の筒部に偏波保持光ファイバを挿入した端
面の図である。

【図３】基準光の設定の説明図である。

【図４】基準光の設定の際の偏光面の説明図である。

【図５】光ファイバ接続用フェルールの設定方向の説明
図である。

【図６】光ファイバ接続用フェルールに偏波保持光ファ
イバを取り付ける取付方法の説明図である。

【図７】具体例における測定状況の説明図である。

【図８】偏波保持光ファイバの一例の断面図である。

【符号の説明】

１…光ファイバ接続用フェルール、２…筒部、３…鍔
部、４…切削面、５…光ファイバ挿入孔、６…マーキン
グ方向、７…偏波保持光ファイバ、８…偏波主軸９，１
０…偏光子、１１…偏光子９の回転軸、１２…入射光
軸、１３，１４…偏光子の偏光面、１５…基準光、１６
…出射光軸、１７…検光子、１８…検光子の偏光方向。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断面形状が非円形の光ファイバ接続用フ
   ェルールの所定の方向を偏波保持光ファイバの偏波主軸
   のマーキング方向とし、該偏波保持光ファイバの偏光主
   軸と前記マーキング方向とが平行または垂直となるよう
   前記偏波保持光ファイバを前記光ファイバ接続用フェル
   ールへ取り付けることを特徴とする偏波保持光ファイバ
   の取付方法。
2. 【請求項２】 偏光子により偏光面の方向が特定された
   直線偏光された基準光を得て、前記光ファイバ接続用フ
   ェルールをそのマーキング方向が前記基準光と平行また
   は垂直となるように配置し、前記光ファイバ接続用フェ
   ルールに挿入された前記偏波保持光ファイバの断面に前
   記基準光を入射させることを特徴とする請求項１に記載
   の偏波保持光ファイバの取付方法。
3. 【請求項３】 前記基準光に対し、前記光ファイバ接続
   用フェルールに挿入された前記偏波保持光ファイバを回
   転させ、該偏波保持光ファイバの回転に対するクロスト
   ークを測定することを特徴とする請求項２に記載の偏波
   保持光ファイバの取付方法。