JPH0743533A - 光減衰器 - Google Patents
光減衰器Info
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- JPH0743533A JPH0743533A JP5207070A JP20707093A JPH0743533A JP H0743533 A JPH0743533 A JP H0743533A JP 5207070 A JP5207070 A JP 5207070A JP 20707093 A JP20707093 A JP 20707093A JP H0743533 A JPH0743533 A JP H0743533A
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- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
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Landscapes
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ドーパントと石英とが互いに均一に混ざり合
い比較的高い光減衰効果を有する光減衰器を得る。 【構成】 減衰器本体は、コア１Ａとクラッド１Ｂから
成る光ファイバ型とし、その一方または双方に希土類元
素や遷移金属元素を２種類以上含有させるかアルミニウ
ムを含有させると、クラスタの形成を抑制し、ドーパン
トがファイバ中に均一に混ざり合う。
い比較的高い光減衰効果を有する光減衰器を得る。 【構成】 減衰器本体は、コア１Ａとクラッド１Ｂから
成る光ファイバ型とし、その一方または双方に希土類元
素や遷移金属元素を２種類以上含有させるかアルミニウ
ムを含有させると、クラスタの形成を抑制し、ドーパン
トがファイバ中に均一に混ざり合う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光信号伝送路上で、そ
の信号レベルの調整を行うために使用される光減衰器に
関する。
の信号レベルの調整を行うために使用される光減衰器に
関する。
【０００２】
【従来の技術】各種の情報を光信号によって伝送し処理
するための装置には、光信号のレベルを調整するために
光減衰器が使用される。この種の光減衰器としては、例
えば入力用の光ファイバ端末と出力用の光ファイバ端末
の間に遷移金属をドープしたファイバや高濃度ＯＨ基を
ドープしたファイバを配置したものが知られている（実
開昭６３−９６５０６号公報、実開昭６３−９６５０７
号公報）。
するための装置には、光信号のレベルを調整するために
光減衰器が使用される。この種の光減衰器としては、例
えば入力用の光ファイバ端末と出力用の光ファイバ端末
の間に遷移金属をドープしたファイバや高濃度ＯＨ基を
ドープしたファイバを配置したものが知られている（実
開昭６３−９６５０６号公報、実開昭６３−９６５０７
号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、遷移金属ド
ープファイバは、遷移金属イオンのｄ軌道内の遷移に起
因する光吸収を利用して信号を減衰させる。しかし、ｄ
軌道内の遷移が配位子場の影響を受けやすいため吸収ス
ペクトル幅が広くなる。従って、特定の波長領域につい
てのみ高い減衰を得ようとする目的には適当でない。ま
た、高濃度ＯＨ基含有ファイバでは、ＯＨ基の分子振動
の第２次、第３次高調波及びその合成波の吸収を利用し
て光を減衰させる。従って、十分な減衰量を得るために
は光減衰器として用いるファイバの長さを十分長くする
必要がある。このため、小型の光回路等に組み込む目的
には適当でない。
ープファイバは、遷移金属イオンのｄ軌道内の遷移に起
因する光吸収を利用して信号を減衰させる。しかし、ｄ
軌道内の遷移が配位子場の影響を受けやすいため吸収ス
ペクトル幅が広くなる。従って、特定の波長領域につい
てのみ高い減衰を得ようとする目的には適当でない。ま
た、高濃度ＯＨ基含有ファイバでは、ＯＨ基の分子振動
の第２次、第３次高調波及びその合成波の吸収を利用し
て光を減衰させる。従って、十分な減衰量を得るために
は光減衰器として用いるファイバの長さを十分長くする
必要がある。このため、小型の光回路等に組み込む目的
には適当でない。
【０００４】一方、入力用光ファイバと出力用光ファイ
バの端面を斜めにカットし、この端面に光減衰用の膜を
蒸着したような構成のものも知られている（特開昭６０
−６４３０７号公報）。このような構成の光減衰器は比
較的実用性が高く、同様のものが各種紹介されている
が、何れも比較的高い精度で製造する必要があり低価格
品には適さない。
バの端面を斜めにカットし、この端面に光減衰用の膜を
蒸着したような構成のものも知られている（特開昭６０
−６４３０７号公報）。このような構成の光減衰器は比
較的実用性が高く、同様のものが各種紹介されている
が、何れも比較的高い精度で製造する必要があり低価格
品には適さない。
【０００５】また、光回路の分野では、具体的には２０
ミリメートル程度の長さで５ｄＢ〜２０ｄＢの減衰量を
実現させる要求がある。このような場合、光減衰用とし
て知られている遷移金属をドープすると、数千ｐｐｍ以
上のドープが必要となる。このような高い不純物濃度の
ガラスとしては多成分ガラスが有効である。しかしなが
ら、多成分ガラスは屈折率が高く、通常光ファイバに用
いられている石英ガラスと接続すると反射損失が大きく
なるという欠点がある。
ミリメートル程度の長さで５ｄＢ〜２０ｄＢの減衰量を
実現させる要求がある。このような場合、光減衰用とし
て知られている遷移金属をドープすると、数千ｐｐｍ以
上のドープが必要となる。このような高い不純物濃度の
ガラスとしては多成分ガラスが有効である。しかしなが
ら、多成分ガラスは屈折率が高く、通常光ファイバに用
いられている石英ガラスと接続すると反射損失が大きく
なるという欠点がある。
【０００６】一方、石英ガラスに高い濃度で遷移金属等
をドープした場合には、いわゆるクラスタを形成して、
遷移金属が石英ガラス中に均一に分散して混ざり合うこ
とができない。従って、光ファイバの長手方向にドーパ
ント濃度が不均一になり、安定な品質の光減衰器を提供
することができない。本発明は以上の点に着目してなさ
れたもので、比較的高い光減衰効果を有し、更にドーパ
ントと石英とが互いに均一に混ざり合った光減衰器を提
供することを目的とするものである。
をドープした場合には、いわゆるクラスタを形成して、
遷移金属が石英ガラス中に均一に分散して混ざり合うこ
とができない。従って、光ファイバの長手方向にドーパ
ント濃度が不均一になり、安定な品質の光減衰器を提供
することができない。本発明は以上の点に着目してなさ
れたもので、比較的高い光減衰効果を有し、更にドーパ
ントと石英とが互いに均一に混ざり合った光減衰器を提
供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１発明は、コ
ア及びこのコア外周に形成されたクラッドとから成る導
光部を有し、前記コア及びまたはクラッドに、希土類元
素または遷移金属元素のいずれかの元素から選択した２
種類以上の元素を含有させたことを特徴とする光減衰器
に関する。本発明の第２発明は、コア及びこのコア外周
に形成されたクラッドとから成る導光部を有し、前記コ
ア及びまたはクラッドに、希土類元素または遷移金属元
素のいずれかの元素から選択した１種類以上の元素とア
ルミニウムとを含有させたことを特徴とする光減衰器に
関する。本発明の第３発明は、モードフィールド径を入
出力用光ファイバより僅かに小さく選定したことを特徴
とする。
ア及びこのコア外周に形成されたクラッドとから成る導
光部を有し、前記コア及びまたはクラッドに、希土類元
素または遷移金属元素のいずれかの元素から選択した２
種類以上の元素を含有させたことを特徴とする光減衰器
に関する。本発明の第２発明は、コア及びこのコア外周
に形成されたクラッドとから成る導光部を有し、前記コ
ア及びまたはクラッドに、希土類元素または遷移金属元
素のいずれかの元素から選択した１種類以上の元素とア
ルミニウムとを含有させたことを特徴とする光減衰器に
関する。本発明の第３発明は、モードフィールド径を入
出力用光ファイバより僅かに小さく選定したことを特徴
とする。
【０００８】
【作用】減衰器本体は、コアとクラッドから成る光ファ
イバ型とし、その一方または双方に希土類元素や遷移金
属元素を２種類以上含有させるかアルミニウムを含有さ
せるとクラスタの形成を抑制し、ドーパントがファイバ
中に均一に混ざり合う。
イバ型とし、その一方または双方に希土類元素や遷移金
属元素を２種類以上含有させるかアルミニウムを含有さ
せるとクラスタの形成を抑制し、ドーパントがファイバ
中に均一に混ざり合う。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を図の実施例を用いて詳細に説
明する。図１は、本発明の光減衰器実施例を示す主要部
断面図である。図に示すように、光減衰器１は光ファイ
バ型のものとし、コア１Ａとクラッド１Ｂから構成され
る。この光減衰器１の両端にはコネクタ２を介して光フ
ァイバ４が接続されている。光減衰器１とコネクタ２は
ケーシング３の内部に収容されている。上記光減衰器１
のコア１Ａとクラッド１Ｂの一方あるいは双方には、希
土類元素または遷移金属元素のいずれかの元素から選択
した２種類以上の元素が含有されている。なお、上記光
ファイバ４と光減衰器１のコアやクラッドの半径は、そ
の接続損失が光減衰器自身による光減衰量に影響を及ぼ
さないよう次のように選定されている。
明する。図１は、本発明の光減衰器実施例を示す主要部
断面図である。図に示すように、光減衰器１は光ファイ
バ型のものとし、コア１Ａとクラッド１Ｂから構成され
る。この光減衰器１の両端にはコネクタ２を介して光フ
ァイバ４が接続されている。光減衰器１とコネクタ２は
ケーシング３の内部に収容されている。上記光減衰器１
のコア１Ａとクラッド１Ｂの一方あるいは双方には、希
土類元素または遷移金属元素のいずれかの元素から選択
した２種類以上の元素が含有されている。なお、上記光
ファイバ４と光減衰器１のコアやクラッドの半径は、そ
の接続損失が光減衰器自身による光減衰量に影響を及ぼ
さないよう次のように選定されている。
【００１０】図２に、光減衰器１及び光ファイバ４の断
面図を示す。（ａ）は縦断面図、（ｂ）及び（ｃ）はそ
の突合せ面における横断面図である。この図に示すよう
に、光減衰器１と入出力用光ファイバ４のクラッド径は
ほぼ等しく選定されている。一方、光減衰器１のコア１
Ａの半径は、その両端に接続された入出力用光ファイバ
４のコア４Ａの半径よりもやや小さくなるように選定さ
れている。なお、光ファイバの実質的なコア径をモード
フィールド径（ＭＦＤ）というものとする。例えば、入
出力用光ファイバ４のＭＦＤは９．５マイクロメータと
し、光減衰器１のコア１ＡのＭＦＤは９．０マイクロメ
ータに選定する。こうすれば、光信号入力時の接続損失
は０．４５ｄＢ程度で、出力時の接続損失は生じない。
従って、光減衰器１の減衰量にほとんど影響を与えない
減衰器の構成が可能となる。
面図を示す。（ａ）は縦断面図、（ｂ）及び（ｃ）はそ
の突合せ面における横断面図である。この図に示すよう
に、光減衰器１と入出力用光ファイバ４のクラッド径は
ほぼ等しく選定されている。一方、光減衰器１のコア１
Ａの半径は、その両端に接続された入出力用光ファイバ
４のコア４Ａの半径よりもやや小さくなるように選定さ
れている。なお、光ファイバの実質的なコア径をモード
フィールド径（ＭＦＤ）というものとする。例えば、入
出力用光ファイバ４のＭＦＤは９．５マイクロメータと
し、光減衰器１のコア１ＡのＭＦＤは９．０マイクロメ
ータに選定する。こうすれば、光信号入力時の接続損失
は０．４５ｄＢ程度で、出力時の接続損失は生じない。
従って、光減衰器１の減衰量にほとんど影響を与えない
減衰器の構成が可能となる。
【００１１】図３に、上記のような構成の光ファイバの
光減衰量とドーパントの含有濃度との関係を示す。この
図の資料は、石英シングルモードファイバを長さ２０ミ
リメートルに切断して、図１に示すようなケーシング３
に収納したものである。この実施例ではアルミニウムを
５０００ｐｐｍの濃度だけ含有させるとともに、コバル
トを図に示すように２５０〜１２５０ｐｐｍ含有させる
ようにして光減衰量を測定した。この場合、この図に示
すように光減衰量が５ｄＢ〜２０ｄＢの範囲を自由に選
択できる。この場合の光信号は１．３〜１．５ミクロム
メータの波長のものである。
光減衰量とドーパントの含有濃度との関係を示す。この
図の資料は、石英シングルモードファイバを長さ２０ミ
リメートルに切断して、図１に示すようなケーシング３
に収納したものである。この実施例ではアルミニウムを
５０００ｐｐｍの濃度だけ含有させるとともに、コバル
トを図に示すように２５０〜１２５０ｐｐｍ含有させる
ようにして光減衰量を測定した。この場合、この図に示
すように光減衰量が５ｄＢ〜２０ｄＢの範囲を自由に選
択できる。この場合の光信号は１．３〜１．５ミクロム
メータの波長のものである。
【００１２】なお、アルミニウムは５０００〜１０００
０ｐｐｍ程度含有させることが好ましい。このようにア
ルミニウムを含有させたのは次の理由による。図４に、
石英内部におけるＮｄのクラスタの状態を図示した。こ
の図の（ａ）に示したものは、石英に高い濃度でＮｄを
ドープした場合のクラスタの状態を示す。一方、（ｂ）
には石英にＮｄとアルミニウムとをドープした場合の状
態を示す。この図に示すように、石英にＮｄのみを高い
濃度でドープするとクラスタが成長し、均一な分散が不
可能になる。
０ｐｐｍ程度含有させることが好ましい。このようにア
ルミニウムを含有させたのは次の理由による。図４に、
石英内部におけるＮｄのクラスタの状態を図示した。こ
の図の（ａ）に示したものは、石英に高い濃度でＮｄを
ドープした場合のクラスタの状態を示す。一方、（ｂ）
には石英にＮｄとアルミニウムとをドープした場合の状
態を示す。この図に示すように、石英にＮｄのみを高い
濃度でドープするとクラスタが成長し、均一な分散が不
可能になる。
【００１３】一方、図の（ｂ）に示すようにアルミニウ
ムをドープすると３次元網目構造の連続性の一部を切断
しクラスタの形成が抑制される。従って石英内部にＮｄ
が均一に分散できる。これにより高い濃度の遷移金属を
ドープし、高い減衰量を得ることが可能になる。光減衰
波長が一波長の場合、アルミニウムをドープすることが
好ましいが、２種以上の波長について減衰させる場合に
はアルミニウムの代わりに、希土類元素または遷移金属
元素を含有させても同様の効果がある。
ムをドープすると３次元網目構造の連続性の一部を切断
しクラスタの形成が抑制される。従って石英内部にＮｄ
が均一に分散できる。これにより高い濃度の遷移金属を
ドープし、高い減衰量を得ることが可能になる。光減衰
波長が一波長の場合、アルミニウムをドープすることが
好ましいが、２種以上の波長について減衰させる場合に
はアルミニウムの代わりに、希土類元素または遷移金属
元素を含有させても同様の効果がある。
【００１４】図５に、希土類や遷移金属をドープした場
合の光減衰量と信号の波長との関係を示す。この図に示
すように、２種以上の希土類元素や遷移金属元素を石英
に含有させると、それぞれ該当する波長の光を減衰させ
ることができる。例えば、Ｖ：Ｎｉ＝１：２の割合でド
ープを行うと、１．３ミクロンメータと１．５５ミクロ
ンメータで実用的な減衰量の光減衰器を得ることができ
る。同時に、上記クラスタ形成の抑制ができる。
合の光減衰量と信号の波長との関係を示す。この図に示
すように、２種以上の希土類元素や遷移金属元素を石英
に含有させると、それぞれ該当する波長の光を減衰させ
ることができる。例えば、Ｖ：Ｎｉ＝１：２の割合でド
ープを行うと、１．３ミクロンメータと１．５５ミクロ
ンメータで実用的な減衰量の光減衰器を得ることができ
る。同時に、上記クラスタ形成の抑制ができる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明した本発明の光減衰器は、コア
及びクラッドから成る導光部に対し、希土類元素または
遷移金属元素の何れかの元素から選択した２種類以上の
元素を含有させるようにしたので、１種類の元素を含有
させる場合に比べてより高濃度にこれらの元素を含有さ
せることができる。従って、比較的短い長さで高い減衰
量が得られる。特に、アルミニウムと希土類元素と遷移
金属元素等とを組み合わせて含有させると、減衰量の高
い実用的な光減衰器を得ることができる。
及びクラッドから成る導光部に対し、希土類元素または
遷移金属元素の何れかの元素から選択した２種類以上の
元素を含有させるようにしたので、１種類の元素を含有
させる場合に比べてより高濃度にこれらの元素を含有さ
せることができる。従って、比較的短い長さで高い減衰
量が得られる。特に、アルミニウムと希土類元素と遷移
金属元素等とを組み合わせて含有させると、減衰量の高
い実用的な光減衰器を得ることができる。
【図１】本発明の光減衰器実施例を示す縦断面図であ
る。
る。
【図２】光減衰器と入出力用光ファイバとの結合状態を
示す主要部縦断面図である。
示す主要部縦断面図である。
【図３】本発明の光減衰器の光減衰量とドーパントの含
有濃度との関係を示すグラフである。
有濃度との関係を示すグラフである。
【図４】アルミニウムによるクラスタ形成阻止の効果を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図５】遷移金属による光減衰量と信号波長との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
１ 光減衰器 １Ａ コア １Ｂ クラッド ２ コネクタ ３ ケーシング ４ 光ファイバ
Claims (3)
- 【請求項１】 コア及びこのコア外周に形成されたクラ
ッドとから成る導光部を有し、 前記コア及びまたはクラッドに、希土類元素または遷移
金属元素のいずれかの元素から選択した２種類以上の元
素を含有させたことを特徴とする光減衰器。 - 【請求項２】 コア及びこのコア外周に形成されたクラ
ッドとから成る導光部を有し、 前記コア及びまたはクラッドに、希土類元素または遷移
金属元素のいずれかの元素から選択した１種類以上の元
素とアルミニウムとを含有させたことを特徴とする光減
衰器。 - 【請求項３】 モードフィールド径を入出力用光ファイ
バより僅かに小さく選定したことを特徴とする請求項１
又は２記載の光減衰器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20707093A JP3233503B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 光減衰器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20707093A JP3233503B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 光減衰器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0743533A true JPH0743533A (ja) | 1995-02-14 |
| JP3233503B2 JP3233503B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=16533706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20707093A Expired - Fee Related JP3233503B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 光減衰器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3233503B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999006330A1 (en) * | 1997-07-31 | 1999-02-11 | Corning Incorporated | Optical waveguide attenuating device and method for producing the same |
| EP0783117A3 (en) * | 1996-01-04 | 2000-03-22 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical fibers for optical attenuation |
| KR20030065291A (ko) * | 2002-01-30 | 2003-08-06 | (주)옵토네스트 | 실질적으로 일정한 광감쇠를 얻기 위한 광섬유 및 평면도파로 |
-
1993
- 1993-07-29 JP JP20707093A patent/JP3233503B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0783117A3 (en) * | 1996-01-04 | 2000-03-22 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical fibers for optical attenuation |
| WO1999006330A1 (en) * | 1997-07-31 | 1999-02-11 | Corning Incorporated | Optical waveguide attenuating device and method for producing the same |
| KR20030065291A (ko) * | 2002-01-30 | 2003-08-06 | (주)옵토네스트 | 실질적으로 일정한 광감쇠를 얻기 위한 광섬유 및 평면도파로 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3233503B2 (ja) | 2001-11-26 |
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