JPH0954216A - 光ファイバフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 線路監視システムに用いられる光フィルタと
しての性能を満たし、かつ低価格で信頼性が高い光ファ
イバフィルタを提供する。 【解決手段】 １本のシングルモード光ファイバの一端
側に監視光を選択的に反射するグレーティング部２を設
け、他端側に監視光を選択的曲げ損失により減衰させる
屈曲部３を設けて光ファイバフィルタ１を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信網の監視シ
ステムにおいて、監視用の光を選択的にカットするため
の光フィルタとして好適に用いられる光ファイバフィル
タに関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信システムを構築する際には、線路
の保守管理が大きな問題の１つである。そこで、波長
１．３μｍ帯の通信光を用いた光通信システムに対し
て、波長１．５５μｍ帯の光を監視光として、バックス
キャタリング法による測定器（以下、ＯＴＤＲという）
を用いて線路を監視するシステムが提案されている。図
８はこのような線路監視システムを示した概略構成図で
ある。図中符号２０は通信光送信装置、２１は伝送線路
（被測定光ファイバ）、２２は光受信器、２３は光フィ
ルタ、２４は波長合分波光ファイバカプラ、２５はＯＴ
ＤＲである。このシステムは、伝送線路２１の一端側か
ら１．３μｍ帯の通信光を入射させるとともに、ＯＴＤ
Ｒ２５により１．５５μｍ帯の監視光を入射させ、この
監視光がレーリー散乱によって伝送線路２１から戻って
くる戻り光パワーをＯＴＤＲ２５で測定するように構成
されている。また伝送線路２１と光受信器２２の間に
は、監視光をカットして通信光のみを透過させる光フィ
ルタ２３が設けられている。

【０００３】図９は図８の線路監視システムによる伝送
線路および周辺光部品の観察波形の例を示したグラフで
あり、線路に異常がない場合を示している。このグラフ
において、横軸はＯＴＤＲ２５からの距離、縦軸は戻り
光パワーをそれぞれ示している。この例のグラフでは、
ＯＴＤＲ２５に近い場所での反射（図中符号Ａで示す）
は送信部機器の接続部、例えば光ファイバカプラ２４と
伝送線路２１との接続部等での反射を示し、遠い場所で
の反射は伝送線路２１と光フィルタ２３との接続部での
反射を示している。図１０は伝送線路２１に何等かの障
害が生じた場合の観察波形の例を示したものである。こ
のように伝送線路２１の異常は戻り光パワーの乱れとし
て観察され、異常発生地点が認知できるようになってい
る。このような、ＯＴＤＲ２５を用いた線路監視システ
ムの利点は、監視光として通信光と波長が異なる光を用
いるために通信光に影響を及ぼさない点と、伝送線路２
１における異常の有無だけでなく異常発生地点をも認知
できる点と、監視光として通信光よりも長波長の光を用
いた場合には、光ファイバの特性上、監視光の方が光フ
ァイバにおける曲げ等の外乱の影響を受け易いため、通
信光に悪影響が及ぶ前に外乱を発見できる点にある。

【０００４】ところで、このような線路監視システムに
おいて用いられる光フィルタ２３は、以下の性能を満た
すことを要求されている。すなわち、 １．通信光を低損失で透過でき、かつほとんど反射させ
ないこと、 ２．監視光をほとんど透過させず、かつ規定の反射率で
反射すること、 ３．低価格で、小型で、信頼性が高いこと、である。こ
こで、光フィルタ２３で監視光を全反射させると、ＯＴ
ＤＲ２５で測定する際に、伝送線路２１の終端付近の破
断等による異常を識別することができず、また光受信器
２２の位置を把握できない。このため、監視光が伝送線
路２１の終端付近で規定の反射率で反射されるように、
光フィルタ２３における監視光の反射率が規定されてい
る。

【０００５】したがって、このような光フィルタ２３で
は、監視光の一部が透過して光受信器に受光されるのを
防ぐために、監視光の透過率が５０ｄＢ程度必要であ
り、従来は光フィルタ２３として図１１に示すような光
ファイバの中途に誘電体多層膜フィルタを挿入してなる
光デバイスが用いられていた。図１１において、符号３
０は光ファイバ、３１は誘電体多層膜フィルタ、３２は
屈折率整合樹脂をそれぞれ示す。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、誘電体
多層膜フィルタ３１を用いた光デバイスは、監視光の反
射率を規定の値に設定するとともに透過率を極力抑え、
かつ通信光の反射率を抑えるとともに透過率を極力増大
させるように構成するのが極めて困難であった。すなわ
ち、このような光デバイスにおける反射率および透過率
の制御は、誘電体多層膜フィルタ３１の光ファイバ３０
への挿入角度を調整したり、誘電体多層膜フィルタ３１
と光ファイバ３０との間に屈折率整合用の樹脂３２を充
填することによって行なわれるが、いずれにしても光フ
ァイバ３０に対して機械的加工を行なう方法であるので
精度や信頼性の点で不満があり、製造コストも高かっ
た。また、このタイプの光デバイスを製造する際には、
光ファイバ３０と誘電体多層膜フィルタ３１のアライメ
ントを一製品毎に行なわなければならないことから、製
造効率が悪く、大量生産による製造コストの低減が困難
であった。

【０００７】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、線路監視システムに用いられる光フィルタとしての
性能を満たし、かつ低価格で信頼性が高い光ファイバフ
ィルタを提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の請求項１記載の光ファイバフィルタは、特定
の波長の光を選択的に反射する波長選択反射部と、該波
長選択反射部を透過した前記特定の波長の光を選択的に
曲げ損失により減衰させる波長選択曲げ損失発生部とを
備えてなることを特徴とするものである。また請求項２
記載のものは請求項１記載の光ファイバフィルタであっ
て、１本のシングルモード光ファイバの一端側に前記波
長選択反射部としてグレーティング部を有し、他端側に
前記波長選択曲げ損失発生部として屈曲部を有してなる
ことを特徴とするものである。

【０００９】請求項３記載のものは請求項２記載の光フ
ァイバフィルタであって、前記シングルモード光ファイ
バがコアにゲルマニウムを添加してなり、前記グレーテ
ィング部が、周期的な紫外光照射によりコア屈折率の周
期的変化を形成してなること特徴とするものである。請
求項４記載のものは請求項２記載の光ファイバフィルタ
であって、前記グレーティング部における目標とする反
射率、および前記屈曲部における目標とする曲げ損失を
定め、これらの値が得られるように構造パラメータを決
定してなることを特徴とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
図１は本発明の光ファイバフィルタの第１の実施形態を
示す概略構成図である。図中符号１は光ファイバフィル
タである。本実施形態の光ファイバフィルタ１は、１本
の光ファイバの一端側にグレーティング部（波長選択反
射部）２が形成され、他端側に屈曲部（波長選択曲げ損
失発生部）３が形成されてなり、この光ファイバがケー
ス４に収容され、固定されている。

【００１１】光ファイバフィルタ１を構成する光ファイ
バとしては、石英系単一モード光ファイバが用いられ、
少なくともグレーティング部２においてコアにゲルマニ
ウム（Ｇｅ）が添加されている。Ｇｅの添加量は、Ｇｅ
の欠陥により生じる後述の紫外線誘起屈折率変化を好ま
しく得るために、１０重量％以上であることが望まし
い。グレーティング部２は、コアの屈折率が周期的に変
化している部分であり、特定の波長の光のみを選択的に
反射するように構成されている。本実施形態では、１．
３μｍ波長帯の通信光を低損失で透過し、かつ１．５５
μｍ波長帯の監視光を規定の反射率で選択的に反射する
ように構成されている。

【００１２】屈曲部３は、光ファイバ１が好ましくはＳ
字状に屈曲されている部分であり、特定の波長の光のみ
を選択的に曲げ損失により減衰させるように構成されて
いる。屈曲部３における光ファイバ１の曲げ方は特に限
定されるものではなく、後述の如く所望の曲げ損失が得
られるように設定された曲げ半径および曲げ長さを満た
せばよいものである。本実施形態では、１．３μｍ波長
帯の通信光を低損失で透過し、かつ１．５５μｍ波長帯
の監視光を選択的に減衰するように構成されている。

【００１３】ケース４は、グレーティング部２を直線状
に保持するとともに、屈曲部３を所定の曲げ長さおよび
所定の曲げ半径で屈曲させた状態に保持するガイド溝４
ａを備えてなり、このガイド溝４ａ内に光ファイバフィ
ルタ１が接着剤５で固定されている。ここで、通常、線
路監視システムの光フィルタに要求される性能は、光フ
ィルタ全体における通信光の反射率が−４０ｄＢ以下、
透過損失が２ｄＢ以下で、監視光の反射率が−１０ｄＢ
程度、透過損失が５０ｄＢ以上である。

【００１４】本実施形態の光ファイバフィルタ１は、線
路監視システムの光フィルタとして好適に用いることが
でき、その場合には、光ファイバフィルタ１のグレーテ
ィング２に近い一方の端部が伝送線路に続く他の光ファ
イバ６に接続され、屈曲部３に近い他方の端部が光受信
器へ続く他の光ファイバ７に接続される。ここで、これ
らの他の光ファイバ６，７としては、通信光の曲げ損失
が小さくなるように設計されたものを用いるのが好まし
い。また光ファイバフィルタ１と他の光ファイバ６，７
との接続位置は、ケース４内でも、ケース４外でもよ
く、光ファイバフィルタ１の全長とケース４の大きさと
の関係によりいずれかの構成に好ましく設計することが
できる。そしてケース４の両端面には光ファイバフィル
タ１または他の光ファイバ６，７の端部が挿通される貫
通孔が設けられており、この貫通孔の外方の光ファイバ
には、取り扱い時にケース４と光ファイバとの境界部分
で屈曲による光ファイバの断線が生じるのを防ぐために
ゴム製の被覆部材（ゴムブーツ）８が取り付けられてい
る。

【００１５】このような光ファイバフィルタ１は、Ｇｅ
添加石英系単一モード光ファイバの一端部にグレーティ
ング部２を形成し、これをケース４のガイド溝４ａに挿
入し、固定することによって作製することができる。光
ファイバフィルタ１の各構造パラメータは、光ファイバ
フィルタ１の得ようとする透過反射特性に対して、グレ
ーティング部２における目標とする反射率、および屈曲
部３における目標とする曲げ損失を定め、これらの値が
得られるように決定する。

【００１６】まず、屈曲部３における曲げ損失に影響を
与える構造パラメータについて説明する。光ファイバの
基本モードの単位長さ当りの曲げ損失は、下記数式
（Ｉ）で表わされ、図２に示すように波長に対しておよ
そ指数関数的に増加することが知られている（シンク゛ルモート
゛光ファイハ゛, リューク ヘ゛ー シ゛ュノーム著, マルセル テ゛ッカー(株)発行,
第88〜94頁：SINGLE-MODE FIBER OPTICS, Luc B. Jeunh
omme, MARCEL DEKKER,INC.）。

【００１７】

【数１】 この式に示されるように、光ファイバの単位長さ当りの
曲げ損失は、波長、曲げ半径、カットオフ波長およびコ
ア−クラッド比屈折率差（以下、比屈折率差という）に
よって変化する。したがって、これらの各構造パラメー
タおよび屈曲部３における曲げ長さを適宜設定すること
によって、屈曲部３で所望の波長の光を所望の量だけ減
衰させることができる。

【００１８】グレーティング部２は、例えば、紫外光に
より誘起される屈折率変化を利用して光ファイバのコア
に周期的な屈折率変化を生じさせることにより作製する
ことができる。この現象は、強い紫外光をＧｅが添加さ
れた石英ガラスに照射すると、照射量に依存して屈折率
の上昇が生じるものである。このような紫外光誘起屈折
率変化を利用して光ファイバのコアに周期的な屈折率の
変化を形成する手法としては、位相格子法（米国特許第
5,351,321号）を好ましく用いることができる。 ある
いはこの方法に限らず、光ファイバ裸線のクラッドを除
去した部分に、露光によって屈折率が変化する感光性物
質を充填し、この感光性物質に対して二方向から平行ビ
ームを照射して、これらの干渉波によって感光性物質を
露光させることによって、屈折率変化を周期的に変化さ
せる手法など、公知のグレーティングの作製方法を用い
ることもできる。

【００１９】図３は、本実施形態におけるグレーティン
グ部２の形成工程の例を示す説明図である。図中符号１
０はＧｅ添加石英系光ファイバ裸線、１０ａはコア、１
１は位相マスクをそれぞれ示している。位相マスク１１
は石英ガラス板の上面に周期的に溝を形成したもので、
この面に垂直に紫外線を照射すると溝の周期と石英ガラ
スの屈折率に対応した干渉縞が−１次回折光と１次回折
光とにより、これらの回折光が重なる領域（図中符号Ｂ
で示す）に発生する。したがって、このような位相マス
ク１１を介して光ファイバ裸線１０に紫外光を照射する
と、コア１０ａに屈折率が増大された部分と変化しない
部分とが交互に形成されることになる。

【００２０】そして、このようにして形成されるグレー
ティング部２は、例えば図４に示すような透過率波長特
性（図４（ａ））および反射率波長特性（図４（ｂ））
を示すものとなる。ここで、グレーティング部２で選択
的に反射される光の中心波長（反射中心波長）λ_B、波
長の幅（反射帯域波長幅）△λ_B、および反射中心波長
における反射率Ｒ_Bは次の数式（II）〜（IV）でそれぞ
れ表わされる。

【００２１】

【数２】

【００２２】この式に示されるように、コア１０ａの屈
折率ｎ、屈折率変化のピッチＰ、グレーティング部の長
さＬ、紫外光照射による屈折率の増加量△ｎを適宜設定
することによって、グレーティング部２で所望の波長の
光を所望の反射率で選択的に反射させることができる。
尚、コア１０ａのグレーティングにおける屈折率の周期
的変化のピッチＰは、位相マスク１１における溝のピッ
チを適宜設定することによって、調整することができ
る。また、コア１０ａにおける屈折率の増加量△ｎは、
照射される紫外光の照射時間および／または照射強度に
よって調整することができる。尚、紫外光の照射強度は
小さ過ぎると紫外光誘起屈折率変化が得られず、大き過
ぎると光ファイバに紫外線が吸収されて光ファイバが溶
けてしまうので、１０Ｗ／ｃｍ²〜１００Ｗ／ｃｍ²程度
とするのが望ましい。

【００２３】したがって、光ファイバフィルタ１の作製
にあたっては、グレーティング部２における反射率の目
標値、および屈曲部３における曲げ損失の目標値を同時
に満たすように上記の各構造パラメータを適宜設定す
る。尚、光ファイバ自身の構造パラメータは、光ファイ
バフィルタ１と接続される他の光ファイバ６，７との整
合性をも加味して設計することが好ましい。

【００２４】図５は、光ファイバの比屈折率差、カット
オフ波長、曲げ半径を変化させたときの波長と曲げ損失
との関係を示したものである。また図６は、反射中心波
長λ_Bが１．５５μｍとなるようにコアの屈折率ｎおよ
び屈折率変化のピッチＰを設計した場合に、グレーティ
ング部の長さＬ、紫外光照射による屈折率の増加量△ｎ
を変化させたときの反射帯域波長幅△λ_B、および反射
率Ｒ_Bの変化を示したものである。

【００２５】本実施形態においては、線路監視システム
に用いられる光フィルタとして要求される透過反射特性
を満たすために、光ファイバの比屈折率差を０．２５〜
０．３５％、カットオフ波長を１．０〜１．２μｍと
し、屈曲部３の曲げ半径を１５〜２５ｍｍに好ましく設
定することにより、屈曲部３における１．３μｍ帯の光
の曲げ損失を１〜２ｄＢ程度に抑えつつ、１．５５μｍ
帯の光の曲げ損失を５０ｄＢ以上に設定することができ
る。またグレーティング部２については、コアの屈折率
ｎが１．４５４〜１．４６４に対して、屈折率変化のピ
ッチＰを０．５２９〜０．５３３μｍとし、グレーティ
ング部の長さＬを３〜１０ｍｍ、紫外光照射による屈折
率の増加量△ｎを０．０１〜０．１％に好ましく設定す
ることにより、グレーティング部２における１．３μｍ
帯の光の反射率を−５０ｄＢ程度に抑えつつ、１．５５
μｍ帯の光の反射率を−１０ｄＢ程度にすることができ
る。

【００２６】よって、本実施形態の光ファイバフィルタ
の作製に際しては、このようにして設定された構造パラ
メータに従って、光ファイバの一端側にグレーティング
部２を形成する。一方、ケース４に、グレーティング部
２を保持するための直線状の溝と、屈曲部３を上記で設
定された曲げ半径および曲げ長さで屈曲させた状態に保
持するための屈曲した溝とからなるガイド溝４ａを適宜
の手段で形成する。そしてグレーティング部２が形成さ
れた光ファイバをガイド溝４ａ内に収容し、接着剤５で
固定することにより、本実施形態の光ファイバフィルタ
１が得られる。この接着剤５としては、例えば紫外線硬
化型樹脂等を用いることができ、これにより好ましくは
光ファイバフィルタ１の数箇所を局所的に固定する。

【００２７】また光ファイバフィルタ１の両端に他の光
ファイバ６，７を接続して使用する場合には、光ファイ
バフィルタ１と他の光ファイバとの接続を、光ファイバ
フィルタ１をケース４内に収容する前に行なってもよ
く、あるいは光ファイバフィルタ１をケース４内に固定
した後に行なってもよい。後者の場合には、光ファイバ
フィルタ１の長さを、その両端部がケース４の外方に延
びるように設計しておく必要がある。

【００２８】このようにして作製される光ファイバフィ
ルタ１は、グレーティング部２がＧｅ添加光ファイバに
紫外光を照射することによってコアの屈折率を変化させ
たものであり、このようにして形成されたコア屈折率の
変化は、通常の環境において非常に安定であるため、環
境安定性に優れたものとなる。また光ファイバフィルタ
１はグレーティングおよび曲げによって光の反射および
減衰が制御されるものであるので、光ファイバに機械的
加工を施さずに透過反射特性を調整することができる。
したがって、精度よく製造することができ、信頼性が高
いものとなる。また製造コストも低減される。さらに、
本実施形態の光ファイバフィルタ１は、１本の光ファイ
バにグレーティング部２および屈曲部３が形成された構
成であるので、グレーティング部２を構成する光ファイ
バと屈曲部３を構成する光ファイバとを接続しなくて済
むので、製造工程が簡単であり、光ファイバフィルタ１
をコンパクトにすることもできる。また接続による損失
増加を防止することもできる。また、光ファイバフィル
タ１と伝送線路を構成する他の光ファイバ６，７とを一
体の連続した光ファイバで構成することも可能である。

【００２９】尚、上記実施形態では、１本の光ファイバ
の一端部にグレーティング部２を形成し、他端部を屈曲
させて屈曲部３を形成する方法について説明したが、こ
れに限らず、例えば、グレーティング部２が形成された
光ファイバと、屈曲部３となる光ファイバとをそれぞれ
別個に作製し、これらを融着接続した後、ケース４のガ
イド溝４ａ内に挿入し、接着固定してもよい。グレーテ
ィング部２および屈曲部３の形成は上記実施形態と同様
にして行なうことができる。この場合には少なくともグ
レーティング部２が形成される光ファイバのコアにＧｅ
が添加されていることが必要である。

【００３０】図７は、本発明の光ファイバフィルタの第
２の実施形態を示したものである。本実施形態の光ファ
イバフィルタが上記第１の実施形態のものと大きく異な
る点は、グレーティング部４２と屈曲部４３とがそれぞ
れ別個の光ファイバで構成され、これらの光ファイバが
融着接続されている点、および屈曲部が円筒形のリール
に巻き付けて形成されている点である。

【００３１】グレーティング部４２は、コアにＧｅが添
加されているグレーティング部構成用の光ファイバ４０
の中央部に、上記第１の実施形態と同様にしてグレーテ
ィング部４２を形成することによって得られる。また屈
曲部４３は、所望の曲げ損失が得られるように構造パラ
メータが設定された光ファイバ４１を、曲げ半径が好適
となるように胴径が設定されたリール４５に巻き付け、
さらに光ファイバ４１をリール４５に適宜固定して形成
することができる。そしてグレーティング部４２が形成
された光ファイバ４０と屈曲部４３が形成された光ファ
イバ４１とは好ましくは融着によって接続され（融着接
続部５１）、ケース４４内に収容されている。

【００３２】ケース４４は、適宜の大きさに形成された
箱体を好適に用いることができ、その内側に少なくとも
グレーティング部４２、リール４５、および融着接続部
５１が、紫外線硬化型樹脂等の適宜の接着剤を用いて固
定されている。またケース４４には、伝送線路を構成す
る他の光ファイバ４６，４７を挿通させるための貫通孔
が設けられている。そして好ましくはケース４４内で、
これら他の光ファイバ４６，４７が、グレーティング部
４２が形成された光ファイバ４０、および屈曲部４３が
形成された光ファイバ４１にそれぞれ融着接続され（融
着接続部５２，５３）、貫通孔からケース外に引き出さ
れている。これらの融着接続部５２，５３は、紫外線硬
化型樹脂等の適宜の接着剤を用いてケース４４の内側に
好ましく固定されている。さらに、貫通孔の外方の光フ
ァイバ４６，４７には、取り扱い時にケース４４と光フ
ァイバ４６，４７との境界部分で屈曲による光ファイバ
４６，４７の断線が生じるのを防ぐためにゴム製の被覆
部材（ゴムブーツ）４８が取り付けられている。

【００３３】本実施形態の光ファイバフィルタは、グレ
ーティング部４２がＧｅ添加光ファイバに紫外光を照射
することによってコアの屈折率を変化させたものであ
り、このようにして形成されたコア屈折率の変化は、通
常の環境において非常に安定であるため、環境安定性に
優れたものとなる。また光ファイバフィルタはグレーテ
ィングおよび曲げによって光の反射および減衰が制御さ
れるものであるので、光ファイバに機械的加工を施さず
に透過反射特性を調整することができる。したがって、
精度よく製造することができ、信頼性が高いものとな
る。また製造コストも低減される。さらに、本実施形態
の光ファイバフィルタは、グレーティング部４２と屈曲
部４３とをそれぞれ別個の光ファイバに形成した後に、
これらの光ファイバ融着接続してなるものであるので、
グレーティング部４２を構成する光ファイバ４０にのみ
Ｇｅを添加すればよく、また屈曲部４３を構成する光フ
ァイバ４１だけを所望の曲げ損失を得るのに最適な構造
パラメータとすればよい。したがって、それぞれの光フ
ァイバを各機能に最適な条件を満たすように構成するこ
とができるので、高性能の光ファイバフィルタを得るこ
とができる。

【００３４】尚、上記第１および第２の実施形態では光
フィルタとして機能する光ファイバフィルタについて説
明したが、基板導波路にもグレーティング部および曲げ
損失発生部を形成して、同様の光フィルタ機能を有する
導波路型光フィルタを構成可能であることは勿論であ
る。

【００３５】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例を示す。 （実施例１）図１に示す構成の光ファイバフィルタを作
製した。まず、コアにＧｅが添加された石英系光ファイ
バを用意した。光ファイバの比屈折率差は０．３％、カ
ットオフ波長は１．０μｍ、コアへのＧｅの添加量は約
１５重量％とした。この光ファイバに以下のようにして
長さ約１０ｍｍにわたるグレーティング部を形成した。
すなわち、グレーティング部の反射中心波長が１．５５
μｍとなるように設計された位相マスクを用意した。そ
して、上記光ファイバの中途部分で被覆層を２０ｍｍ程
度取り去って光ファイバ裸線を露出させ、この光ファイ
バ裸線部分を、上記位相マスクの直下約１ｍｍの位置
に、光ファイバの長さ方向が位相マスクの溝方向と正確
に垂直になるように設置した。この状態で位相マスクの
上方から、位相マスクを介して波長０．２４μｍの紫外
線を光ファイバ裸線部分に照射した。このときの紫外線
の照射強度は３０ｍＷ／ｃｍ²であり、光ファイバ裸線
のうち紫外線が照射された部分の長さは約１０ｍｍであ
った。また、紫外線の照射時間は、紫外線照射時に光フ
ァイバに白色光を入射させ、グレーティング部からの反
射光を光スペクトラムアナライザでモニタ−しながら、
所望の反射率が得られたところで照射を終えることによ
って調整した。このようにして形成されたグレーティン
グ部は、保護、補強のために熱収縮チューブで被覆し
た。

【００３６】一方、ガイド溝を備えたケースを用意し
た。ガイド溝は直線部分と、曲げ半径約１５ｍｍの半円
弧を２つ備えたＳ字状の形状とした。そして、グレーテ
ィング部を形成した光ファイバをケースのガイド溝内に
挿入して、直線部分の２箇所、およびＳ字部分の４箇所
の計６箇所を接着剤で固定した。このようにして得られ
た光ファイバフィルタに、１．３μｍの通信光と１．５
５μｍの監視光を同時に入射させたところ、通信光の透
過損失は０．５ｄＢ、反射率は測定限界以下の−６０ｄ
Ｂ以下、監視光の透過損失は５０ｄＢ、反射率は−１０
ｄＢであり、線路監視システムの光フィルタとして、好
適な性能を有していた。

【００３７】（実施例２）図７に示す構成の光ファイバ
フィルタを作製した。まず、コアに約１５重量％のＧｅ
が添加されたグレーティング部構成用の石英系光ファイ
バを用意した。この光ファイバの比屈折率は１．５％、
カットオフ波長は１．２５μｍとした。一方、グレーテ
ィング部の反射中心波長が１．５５μｍとなるように設
計された位相マスクを用意した。そして、上記グレーテ
ィング部構成用の光ファイバの中央部の被覆層を２０ｍ
ｍ程度取り去って光ファイバ裸線を露出させ、この光フ
ァイバ裸線部分を、上記位相マスクの直下約１ｍｍの位
置に、光ファイバの長さ方向が位相マスクの溝方向と正
確に垂直になるように設置した。この状態で位相マスク
の上方から、位相マスクを介して波長０．２４μｍの紫
外線を光ファイバ裸線部分に照射した。このときの紫外
線の照射強度は３０ｍＷ／ｃｍ²であり、光ファイバ裸
線のうち紫外線が照射された部分の長さは約１０ｍｍで
あった。また、紫外線の照射時間は、紫外線照射時に光
ファイバに白色光を入射させ、グレーティング部からの
反射光を光スペクトラムアナライザでモニタ−しなが
ら、所望の反射率が得られたところで照射を終えること
によって調整した。このようにして形成されたグレーテ
ィング部は、保護、補強のために熱収縮チューブで被覆
した。

【００３８】次に、曲げ損失を最適化した屈曲部構成用
の光ファイバを用意した。この光ファイバのコアの比屈
折率は０．３％、カットオフ波長は１．１μｍとした。
また胴径４０ｍｍφのリールを用意した。光ファイバの
一端から波長１．５５μｍの光を入射し、他端から出射
される光を光パワーメータで観察しながら、曲げ損失が
５０ｄＢ以上になるまで光ファイバをリールに巻き付け
た。さらに、光ファイバの巻き付け終り部分を紫外線硬
化型樹脂でリールに固定して、屈曲部を形成した。

【００３９】上記のグレーティング部と屈曲部をそれぞ
れケース（縦７０ｍｍ、横６０ｍｍ、高さ８ｍｍ）内に
固定するとともに、グレーティング部を構成している光
ファイバの一端と、屈曲部を構成している光ファイバの
一端とを融着接続し、この融着接続部をケース内に固定
した。またグレーティング部を構成している光ファイバ
の他端、および屈曲部を構成している光ファイバの他端
を、それぞれ伝送線路を構成する光ファイバに融着接続
し、融着接続部をケース内に固定した。伝送線路を構成
する光ファイバは、ケースに設けられた貫通孔からケー
ス外に引き出し、貫通孔の外方の光ファイバには屈曲に
よる光ファイバの断線を防止するためにゴムブーツを取
り付けた。

【００４０】このようにして得られた光ファイバフィル
タの特性は、通信光（波長１．３１μｍ）の透過損失は
１．１ｄＢ、反射率は測定限界以下の−６０ｄＢ以下で
あった。また監視光（波長１．５５μｍ）の透過損失は
５３ｄＢ、反射率は−１０ｄＢであり、線路監視システ
ム用の光フィルタとして好適な性能を有していた。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の光ファイバ
フィルタは、特定の波長の光を選択的に反射する波長選
択反射部と、該波長選択反射部を透過した前記特定の波
長の光を選択的に曲げ損失により減衰させる波長選択曲
げ損失発生部とを備えてなることを特徴とするものであ
る。したがって、通信光と波長が異なる監視光を用いた
バックスキャタリング法による光通信網の線路監視シス
テムにおいて、光受光器の前段で、通信光の反射を抑え
つつ監視光を規定の反射率でカットする光フィルタに好
適に用いることができる。

【００４２】１本のシングルモード光ファイバの一端側
に前記波長選択反射部としてグレーティング部を有し、
他端側に前記波長選択曲げ損失発生部として屈曲部を有
してなる光ファイバフィルタは、グレーティングおよび
光ファイバの曲げによって光の反射および減衰が制御さ
れるものであるので、光ファイバに機械的加工を施さず
に透過反射特性を調整することができる。したがって、
製造コストが低く、信頼性が高い光ファイバフィルタが
得られる。また従来の光ファイバの中途に誘電体多層膜
フィルタを挿入した光デバイスに比べて、光軸調整が不
要であるので、低価格化が達成できる。

【００４３】また、前記シングルモード光ファイバがコ
アにゲルマニウムを添加してなり、前記グレーティング
部が、周期的な紫外光照射によりコア屈折率の周期的変
化を形成してなる光ファイバフィルタは、コア屈折率の
変化が、通常の環境において非常に安定であるため、環
境安定性に優れたものとなる。さらに、前記グレーティ
ング部における目標とする反射率、および前記屈曲部に
おける目標とする曲げ損失を定め、これらの値が得られ
るように構造パラメータを決定することによって、所望
の透過反射特性を容易に得ることができ、製造における
再現性も良好となる。したがって製造効率が良く、大量
生産による製造コストの低減を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の光ファイバフィルタの第１の実施形
態を示す概略構成図である。

【図２】 光ファイバの曲げ損失と波長との関係を示し
たグラフである。

【図３】 グレーティング部の形成工程の例を示す説明
図である。

【図４】 グレーティング部の（ａ）透過率波長特性お
よび（ｂ）反射率波長特性をそれぞれ示すグラフであ
る。

【図５】 光ファイバフィルタの構造パラメータを変化
させたときの曲げ損失と波長との関係を示したグラフで
ある。

【図６】 グレーティング部の長さ、屈折率の増加量を
変化させたときの反射帯域波長幅、および反射率の変化
を示したグラフである。

【図７】 本発明の光ファイバフィルタの第２の実施形
態を示す概略構成図である。

【図８】 線路監視システムの例を示す概略構成図であ
る。

【図９】 図７の線路監視システムによる観察波形の例
を示すグラフで、線路に異常がない場合を示すものであ
る。

【図１０】 図７の線路監視システムによる観察波形の
例を示すグラフで、線路に異常がある場合を示すもので
ある。

【図１１】 誘電体多層膜フィルタを用いた光デバイス
の例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１…光ファイバフィルタ、２，４２…グレーティング部
（波長選択反射部）、３，４３…屈曲部（波長選択曲げ
損失発生部）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山内 良三 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 特定の波長の光を選択的に反射する波長
   選択反射部と、該波長選択反射部を透過した前記特定の
   波長の光を選択的に曲げ損失により減衰させる波長選択
   曲げ損失発生部とを備えてなることを特徴とする光ファ
   イバフィルタ。
2. 【請求項２】 １本のシングルモード光ファイバの一端
   側に前記波長選択反射部としてグレーティング部を有
   し、他端側に前記波長選択曲げ損失発生部として屈曲部
   を有してなることを特徴とする請求項１記載の光ファイ
   バフィルタ。
3. 【請求項３】 前記シングルモード光ファイバがコアに
   ゲルマニウムを添加してなり、前記グレーティング部
   が、周期的な紫外光照射によりコア屈折率の周期的変化
   を形成してなること特徴とする請求項２記載の光ファイ
   バフィルタ。
4. 【請求項４】 前記グレーティング部における目標とす
   る反射率、および前記屈曲部における目標とする曲げ損
   失を定め、これらの値が得られるように構造パラメータ
   を決定してなることを特徴とする請求項２記載の光ファ
   イバフィルタ。