JPH08146244A - 広帯域光ファイバカプラおよびその製造方法 - Google Patents

広帯域光ファイバカプラおよびその製造方法

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JPH08146244A
JPH08146244A JP28301794A JP28301794A JPH08146244A JP H08146244 A JPH08146244 A JP H08146244A JP 28301794 A JP28301794 A JP 28301794A JP 28301794 A JP28301794 A JP 28301794A JP H08146244 A JPH08146244 A JP H08146244A
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optical fiber
fiber coupler
fibers
light
optical
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JP28301794A
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Atsushi Abe
淳 阿部
Masaaki Shirota
政明 城田
Kazuo Kamiya
和雄 神屋
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 本発明は多分岐することができ、 1.3μm及
び1.55μmの波長において均一な値を有する広帯域光フ
ァイバカプラおよびその製造方法の提供を目的とする。 【構成】 本発明の広帯域光ファイバカプラは、複数光
ファイバの融着により形成された結合部を有する光ファ
イバカプラにおいて、奇数本のファイバよりなり、平行
に整列させたファイバが融着延伸されて結合部が形成さ
れていることを特徴とするものであり、これは奇数本の
光ファイバを加熱しながら融着延伸して結合部を形成さ
せる光ファイバカプラの製造方法において、該奇数本の
ファイバのうち中心に位置するファイバに所望の波長の
光を入射し、該ファイバと残りの任意のファイバからの
出射光を監視して2本のファイバの光量が等しくなった
とき、融着延伸を停止することを特徴とするものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は広帯域光ファイバカプ
ラ、特には通信システムやセンサシステムに利用される
波長 1.3μm帯及び/又は 1.5μm帯において使用する
広帯域光ファイバカプラおよびその製造方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】光ファイバカプラは光通信システムの中
に組み込まれるデバイスであり、光信号を互いに結合さ
せたり分岐させたり、あるいは波長が異なる光信号を合
波させたり分波させたりするものである。光通信システ
ムにおいて、波長が異なる複数の光信号を単一の伝送路
で伝送する、いわゆる波長多重伝送方式では、特に光分
岐比の波長依存性が少ない広帯域光ファイバカプラ(以
下、WICと略記する)が望まれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】WICを製造する手段
の一つとしては、同一仕様の複数の光ファイバのうち一
方の光ファイバのみを予め加工し伝搬定数を変え、未加
工の光ファイバと融着延伸する方法が知られており、こ
れについてはエッチング処理した光ファイバと未加工の
光ファイバとを融着延伸してWICを製造する方法も知
られている(特開平2-236507号公報参照)。また、これ
については予め一方の光ファイバを延伸加工(プリ延
伸)し、未加工の光ファイバと融着延伸してWICを製
造する方法も知られている(特開平1-211704号公報参
照)が、この一方のファイバをエッチングしたりプリ延
伸したりする縮径工程は、かなりの時間がかかり作業的
にも熟練度を要するため、従来の方法ではWICを効率
よく製造することができなかった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不
利、欠点を解決した広帯域光ファイバカプラおよびその
製造方法に関するもので、この広帯域光ファイバカプラ
は複数の光ファイバの融着により形成された結合部を有
する光ファイバカプラにおいて、奇数本のファイバより
なり、平行にファイバが融着延伸されて結合部が形成さ
れていることを特徴とするものであり、この製造方法は
奇数本の光ファイバを平行に整列させ、平行に整列され
た部分を加熱しながらその前後を把持して引っ張ること
により加熱融着すると共に、延伸して結合部を形成させ
る光ファイバカプラの製造方法において、該奇数本のフ
ァイバのうち対称中心に位置するファイバに所望の波長
の光を入射し、該ファイバと残りの任意のファイバから
の出射光を監視して両方のファイバの光量が等しくなっ
たとき、融着延伸を停止することを特徴とするものであ
る。
【0005】すなわち、本発明者らは広帯域光ファイバ
カプラおよびその製造方法の開発について種々検討した
結果、従来のWICが1×2の2分岐カプラであったも
のを奇数本の複数光ファイバを平行把持して加熱融着し
これを延伸して製造すると従来法に比べて多分岐となる
ので信号を多分岐するのに適したものとなることを見出
し、この製造においてもファイバの縮径工程をなくすこ
とができるので熟練性が低減し歩留りを向上させること
ができることを確認して本発明を完成させた。以下にこ
れをさらに詳述する。
【0006】
【作用】本発明は広帯域光ファイバカプラ特に波長 1.3
μm帯及び/又は1.55μm帯における広帯域光ファイバ
カプラおよびその製造方法に関するものであり、この広
帯域光ファイバカプラは奇数本の複数光ファイバを平方
に整列させ、これらを加熱して融着延伸して結合部を形
成させたものであるが、これによれば所望の波長でWI
Cを示し、又従来の2本の光ファイバを融着延伸したも
のが図6に示したように1×2の2分岐カプラであるた
めに1×2WICを15個融着接続しても、16分岐のもの
であったが、これを奇数本の例えば3本として1×3W
ICとすれば図1に示したように13個のカプラで27分岐
のものが得られるという有利性が与えられるというもの
である。
【0007】また、この従来法では2本の光ファイバの
伝搬定数が異ならないと融着延伸を行なって出来たカプ
ラが波長依存性をもつものとなってしまうので、これに
ついては一方の光ファイバを縮径するという手段を用い
てWICを製造しており、この縮径手段には熟練を要す
るので歩留りが悪くなるという不利があるのであるが、
本発明のように奇数本の複数光ファイバを使用する場合
にはこの縮径工程を省くことができ、この場合には対称
中心ファイバから所望の波長の 1.3μmの光を入射し、
該ファイバと残りのファイバからの出射光を監視し、両
方の光量が等しくなったときに延伸を停止すれば 1.3μ
mおよび1.55μmの波長において広帯域カプラを得るこ
とができるので、歩留りを向上することができるという
有利性が与えられる。
【0008】すなわち、本発明による広帯域光ファイバ
カプラの製造方法は例えば図2に示した方法で行なえば
よい。図2は本発明による広帯域光ファイバカプラ製造
装置の縦断面図を示したものであるが、これは奇数本の
光ファイバ1、2、3をクランプ4、5により延伸台1
2、13に固定したものであるが、これらは光ファイバ
1、2、3はクランプで固定されたのち被覆部を除去し
てからバーナー6で加熱融着され、延伸台12、13の外方
への移動により延伸されて広帯域光ファイバカプラとさ
れる。
【0009】しかし、この延伸については光ファイバ1
に発光源7から所望とする単波長例えば 1.3μm又は1.
55μmの波長のモニター光15が入射され、この出射光1
6、17が受光器8、9で受光され、これをモニター10で
感知してこの2本のファイバの受光量が等しくなったと
きに融着延伸を停止すると、波長 1.3μm及び1.55μm
において波長依存性の小さい多分岐の広帯域光ファイバ
カプラを容易に得ることができる。
【0010】次にこのようにして製造された本発明の広
帯域光ファイバカプラの特性について説明する。図3
(b)に示す広帯域光ファイバカプラにおいて入射側の
1の光ファイバから入射して1、2、3の光ファイバか
ら出射する場合の各波長における出射側の光ファイバ
1、2、3の光分岐比を測定したところ図3(a)に示
す結果となり、各波長において光ファイバ1は他と異な
るが光ファイバ2、3はほぼ同一の光分岐比を示す。し
かし 1.3μmと1.55μmでは光ファイバ1、2、3は同
一となりWICとしてすぐれていることが明らかとなっ
た。
【0011】しかし、図7(b)に示すように入射側の
3の光ファイバから入射して出射側の1、2、3の各光
ファイバから出射する場合の各波長における出射側の出
射光1、2、3の光分岐比を測定したところ図7(a)
に示す結果となり各光ファイバで波長による依存性がみ
られ、各出射光1、2、3の光分岐比も異なることが判
った。
【0012】これは光ファイバ1、2、3間の相互作用
に起因するものであり、図3(b)のように各光ファイ
バにおいて入射光或は出射光の位置を対称的に配置する
ことにより光ファイバ間の相互作用を緩和することが出
来ることが判った。一方、図7(b)のようにこのカプ
ラにおいて入射光と出射光の対称性のない配置において
は各光ファイバ間の相互作用を緩和することが出来ず、
等分割の均一な光分岐比を示さないものとみられる。
【0013】すなわち、図3(b)において光ファイバ
1と光ファイバ2、3では受ける相互作用が異なるため
に光ファイバ1と2、3では光の伝搬定数が異なり、そ
の結果波長 1.3μm及び1.55μmにおいて両波長に依存
しないカプラが出来ると考えられる。
【0014】又、本願発明の広帯域光ファイバカプラは
これを複数個用いて例えば図1のように結合すれば各出
射側で均一な光分岐比を有するツリーカプラとすること
が出来、さらにこの場合同じカプラの個数で2分岐カプ
ラより多分岐とすることが出来るというメリットがあ
る。
【0015】
【実施例】つぎに本発明の実施例、比較例をあげる。 実施例1 図2に示したように3本の△=0.33%、コア径10μm、
外径 125μmのシングルモード光ファイバ1、2、3を
クランプ5で延伸台12、13に固定し、被覆部を除いた光
ファイバ1、2、3をバーナー6で加熱融着し、延伸台
12、13の外方への移動により延伸したが、この際中心フ
ァイバ1から 1.3μmの光を入射し、ファイバ1の一端
部16、ファイバ2の端部17に受光器8、9をセットし、
ファイバ1とファイバ2の受光量が等しくなったときに
融着延伸を終了させて広帯域光ファイバカプラを製造
し、このようにして得られたカプラの波長特性をしらべ
たところ、このときの光の入射を図3(b)のように
し、波長と各光ファイバの光分岐比との関係を求めたと
ころ図3(a)に示したようになり、ファイバ1、2、
3で同一の値となったので、波長 1.3μm及び1.55μm
において広帯域性の優れた光ファイバカプラが得られ
た。
【0016】実施例2 実施例1で得られた光ファイバカプラを用い、入射側の
光ファイバ1を入力ポートとし、出射側の光ファイバ
1、2、3をそれぞれ出力ポート1、2、3とした図4
(a)に示す1×3カプラを作成し波長 1.3μmと1.55
μmの光を入力して出力ポート1、2、3の分岐比を測
定してバラツキを求めたところ図4(b)、図4(c)
の結果を示し、 1.3μm、1.55μmにおいて分岐比は平
均 33.33%でσ1.46%のすぐれたものが得られた。
【0017】実施例3 又、実施例2の1×3カプラを4ケ用いて図5(a)に
示す1×9ツリーカプラを作製して、入力ポートより、
波長 1.3μmと1.55μmの光を入力して出力ポート1〜
9における出射光の過剰損失と挿入損失(dB)を求め
た。その結果を図5(b)、図5(c)に示すが、これ
によると波長 1.3μmでは過剰損失0.57dB、 挿入損失
は平均値 10.11dBでσ0.21dBを示し、又波長1.55μ
mでは過剰損失0.57dB、挿入損失は平均値 10.18dB
でσが0.31dBとすぐれた分岐比のものが得られた。
【0018】比較例1 しかしこのファイバカプラについて、比較のためにこの
光入射を図6(b)に示したように3本のファイバの対
称中心でない光ファイバ3に入射したところ、図7
(a)に示したように、光ファイバ1、2、3で光分岐
比が異なり又、各波長で均一でなく、広帯域光性の劣る
ものとなった。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば複数の光ファイバの融着
により形成された結合部を有する広帯域光ファイバカプ
ラを製造する際光ファイバが奇数本とされるもので、こ
のカプラは波長 1.3μm及び1.55μmで同一の光分岐比
を示し、又従来品に比べて多分岐のものとすることがで
きるし、この場合には従来法で必須とされた縮径工程を
省略できるのでその歩留りを向上することができるとい
う有利性が与えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による広帯域光ファイバカプラの多分岐
を示す平面図である。
【図2】本発明による広帯域光ファイバカプラ製造装置
の縦断面図を示したものである。
【図3】(a)実施例1で得られた広帯域光ファイバカ
プラの分岐比と波長の関係を示したものである。 (b)実施例1で得られた広帯域光カプラの入射光と出
射光の位置を示したものである。
【図4】(a)本発明による1×3カプラの縦断面図を
示したものである。 (b)本発明による1×3カプラの波長 1.3μmにおけ
る分岐比のバラツキを示したものである。 (c)本発明による1×3カプラの波長1.55μmにおけ
る分岐比のバラツキを示したものである。
【図5】(a)本発明による1×9ツリーカプラの縦断
面図を示したものである。 (b)本発明による1×9ツリーカプラの波長 1.3μm
におけるポート別挿入損失のヒストグラムを示したもの
である。 (c)本発明による1×9ツリーカプラの波長1.55μm
におけるポート別挿入損失のヒストグラムを示したもの
である。
【図6】従来品の分岐状態を示す平面図である。
【図7】(a)比較例1における分岐比と波長の関係を
示したものである。 (b)比較例1における入射光と出射光の位置を示した
ものである。
【符号の説明】
1,2,3…光ファイバ 4,5…クランプ 6…バーナー 7…光源 8,9…受光器 10…モニター 11…融着部 12,13…延伸台 15,16,17…光

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の光ファイバの融着により形成され
    た結合部を有する光ファイバカプラにおいて、奇数本の
    光ファイバよりなり、平行に光ファイバが融着延伸され
    て結合部が形成されていることを特徴とする広帯域光フ
    ァイバカプラ。
  2. 【請求項2】 奇数本の平行に融着延伸された光ファイ
    バのうち、対称中心に位置する光ファイバより光を入射
    させることを特徴とする請求項1に記載した広帯域光フ
    ァイバカプラ。
  3. 【請求項3】 入射光が 1.3μm帯及び/又は 1.5μm
    帯の波長であることを特徴とする請求項1または2に記
    載の広帯域光ファイバカプラ。
  4. 【請求項4】 奇数本の複数光ファイバを平行に整列さ
    せ、平行に整列された部分を加熱しながらその前後を把
    持して引っ張ることにより加熱融着すると共に、延伸し
    て結合部を形成させる光ファイバカプラの製造方法にお
    いて、該奇数本の光ファイバのうち対称中心に位置する
    光ファイバに所望の波長を有する光を入射し、該光ファ
    イバと残りの任意の光ファイバからの出射光を監視して
    両方の光ファイバの光量が等しくなったとき、融着延伸
    を停止することを特徴とする広帯域光ファイバカプラの
    製造方法。
  5. 【請求項5】 入射光の所望の波長が 1.3μm帯及び/
    又は 1.5μm帯であることを特徴とする請求項4に記載
    した広帯域光ファイバカプラの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003515184A (ja) * 1999-11-17 2003-04-22 イトフ オプティカル テクノロジーズ インコーポレイテッド − テクノロジーズ オプティク イトフ インコーポレイテッド 多重化および分波単モード光ファイバ・カップラの製作
WO2011010607A1 (ja) * 2009-07-24 2011-01-27 タツタ電線株式会社 3波長光合波器

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