JPS5929218A - 光結合子の製造方法 - Google Patents
光結合子の製造方法Info
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- JPS5929218A JPS5929218A JP13922782A JP13922782A JPS5929218A JP S5929218 A JPS5929218 A JP S5929218A JP 13922782 A JP13922782 A JP 13922782A JP 13922782 A JP13922782 A JP 13922782A JP S5929218 A JPS5929218 A JP S5929218A
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
- G02B6/2821—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals
- G02B6/2826—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals using mechanical machining means for shaping of the couplers, e.g. grinding or polishing
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- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
- G02B6/2821—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は再現性に優れ量産性の高い光結合子の製造方法
に関するものである。
に関するものである。
従来、ファイバを利用した光結合子の製造方法として第
１図に示すような構造のものが提案されていた。すなわ
ちＭ、 Ｊ、 Ｆ、 Ｄｉｇｏｎｎｅｔ ａｎｄ Ｈｅ
ｒｂｅｒｔ（Ａｎａｌｙｓｉｃ ｏｆ ａ ｔｕｎａｂ
ｌｅ ｓｉｎｇｌｅ ｍｏｄｅ ｏｐｔｉｃａｌｆｉｂ
ｅｒ ｃｏｕｐｌｅｒ” ＩＥＥＥ、 Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ ＱｕａｎｔｕｍＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｖｏ
ｌ、 ＱＫ −１８、Ａ ４１）ｐ７４６−７５４
）１によれば、コア２が中心にある単一モード光ファイ
バ１を基体８に曲率半径Ｒで埋め込み、埋め込んだ光フ
ァイバ１のコア２が研磨面４に現われる程度までクラッ
ド部を基体８とともに研磨する。
１図に示すような構造のものが提案されていた。すなわ
ちＭ、 Ｊ、 Ｆ、 Ｄｉｇｏｎｎｅｔ ａｎｄ Ｈｅ
ｒｂｅｒｔ（Ａｎａｌｙｓｉｃ ｏｆ ａ ｔｕｎａｂ
ｌｅ ｓｉｎｇｌｅ ｍｏｄｅ ｏｐｔｉｃａｌｆｉｂ
ｅｒ ｃｏｕｐｌｅｒ” ＩＥＥＥ、 Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ ＱｕａｎｔｕｍＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｖｏ
ｌ、 ＱＫ −１８、Ａ ４１）ｐ７４６−７５４
）１によれば、コア２が中心にある単一モード光ファイ
バ１を基体８に曲率半径Ｒで埋め込み、埋め込んだ光フ
ァイバ１のコア２が研磨面４に現われる程度までクラッ
ド部を基体８とともに研磨する。
１対の研磨された物体を研磨面を互いに対向させて接触
させ、コア２内を伝ばんする光を結合せしめるものであ
る。
させ、コア２内を伝ばんする光を結合せしめるものであ
る。
通常、光ファイバの外径は１２６μｍ１コア径は５〜１
０μｍ程度と小さく、ファイバ間の光結合を設計通りに
生ぜしめるためには、基体８とともにファイバ１を研磨
する際に極めて精度の高い加工技術を必要とする。その
際、要求される精度は１μｍ以下になる。また二つの基
体を合わせてコア部が互いに近接するように配置するに
は、互いの位置調整しても研磨と同程度の精度が要求さ
れる。また基体に埋め込むとともに、位置調整用の治具
等、全体が大きくなるなどの欠点があった。
０μｍ程度と小さく、ファイバ間の光結合を設計通りに
生ぜしめるためには、基体８とともにファイバ１を研磨
する際に極めて精度の高い加工技術を必要とする。その
際、要求される精度は１μｍ以下になる。また二つの基
体を合わせてコア部が互いに近接するように配置するに
は、互いの位置調整しても研磨と同程度の精度が要求さ
れる。また基体に埋め込むとともに、位置調整用の治具
等、全体が大きくなるなどの欠点があった。
本発明はこれらの欠点を解決し、小形で加工精度に対す
る要求も低い光結合子を与えるものであり１二つのコア
をもつ光フアイバ用母材を利用することを特徴としてい
る。以下図面に従い本発明の詳細な説明する。
る要求も低い光結合子を与えるものであり１二つのコア
をもつ光フアイバ用母材を利用することを特徴としてい
る。以下図面に従い本発明の詳細な説明する。
第２図は本発明の一実施例の斜視図であって、１０は半
円柱状の光ファイバ、１１はコア、１２は延伸部である
。あらかじめ半円柱状に加工された光フアイバ母材を、
２個互いに研磨面が対向するように組み合わせて線引き
を行う。この時、線引きされた光ファイバのコア径（２
ａ）はコアとクラッドの比屈折率差Δｎと、使用波長λ
で単一モード動作になる寸法にする。すなわち次式を満
たすように ２πａｎ釣〕 ２・４０５ ＞ （ただしｎはコアの屈折
率）λ 線引きすれば、個々の半円柱状光ファイバは単一モード
光ファイバとなる。
円柱状の光ファイバ、１１はコア、１２は延伸部である
。あらかじめ半円柱状に加工された光フアイバ母材を、
２個互いに研磨面が対向するように組み合わせて線引き
を行う。この時、線引きされた光ファイバのコア径（２
ａ）はコアとクラッドの比屈折率差Δｎと、使用波長λ
で単一モード動作になる寸法にする。すなわち次式を満
たすように ２πａｎ釣〕 ２・４０５ ＞ （ただしｎはコアの屈折
率）λ 線引きすれば、個々の半円柱状光ファイバは単一モード
光ファイバとなる。
全体して線引した光ファイバー０の一部１２を所望の径
に加熱延伸すれば、延伸部の正規化周波数■は延伸の程
度によって変る。
に加熱延伸すれば、延伸部の正規化周波数■は延伸の程
度によって変る。
２πａｌｎＶ′ｒｆ
ただしＶ＝−
λ
ここでＢ、Ｉは延伸後のコア半径を示す。光コアイノく
内？伝わる光は光コアイノくのＶ値によりクラッド部に
拡がり、互いのコア間に光結合を生じるようになる。
内？伝わる光は光コアイノくのＶ値によりクラッド部に
拡がり、互いのコア間に光結合を生じるようになる。
２本のコアをもつ光コアイノ（の両端には、第８図に示
すように池の単一モード光ファイノ（１８が接続される
。４本の光ファイバ１８に互いに独立しており、４端子
光回路として動作する。延伸部（第２図の１２）の程度
により、光の結合状態を変えることができる０ なお、光ファイバ１０と接続用光ファイツク１８の接続
工程と光ファイバ１０の延伸工程の順序が逆になっても
かまわない。
すように池の単一モード光ファイノ（１８が接続される
。４本の光ファイバ１８に互いに独立しており、４端子
光回路として動作する。延伸部（第２図の１２）の程度
により、光の結合状態を変えることができる０ なお、光ファイバ１０と接続用光ファイツク１８の接続
工程と光ファイバ１０の延伸工程の順序が逆になっても
かまわない。
平行する光導波路間の結合については、Ｋ、Ａ、Ｊ。
Ｍａｒａａｔｉｌｉ （” Ｄｉｃｌｅｃｔｒｉｃ Ｒ
ｅｃｔａｎｇｕｌａｒ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅａｎｄ Ｄ
ｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ０ｏｎｐｌｅｒ ｆｏｒ Ｉｎ
ｔｅｇｒａｔｅｄ□ｐｔｉｃｓ″Ｂｅ１ｌ ５ｙｓｔ、
Ｔｅｃｈ、 Ｊ、 ｖｏｌ、 ４８ （１９６９）ｐ
ｐ、２０７１ 〜２１０２）が詳細に取り扱っている。
ｅｃｔａｎｇｕｌａｒ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅａｎｄ Ｄ
ｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ０ｏｎｐｌｅｒ ｆｏｒ Ｉｎ
ｔｅｇｒａｔｅｄ□ｐｔｉｃｓ″Ｂｅ１ｌ ５ｙｓｔ、
Ｔｅｃｈ、 Ｊ、 ｖｏｌ、 ４８ （１９６９）ｐ
ｐ、２０７１ 〜２１０２）が詳細に取り扱っている。
２本のコア間の結合効率は前記参考文献中（８４）式に
よって与えられる。すなわち正規化結合効率に′は ただしＬは結合長、ａはコア半径、ｎ′はクラッドの屈
折率、ｋｌはコア部の伝ばん定数、４はコア部の伝ばん
定数のＸ方向成へに２はファイバの長手軸（Ｚ）方向の
伝ばん定数、Ａ、は定数、０はコア間の距離である。こ
の正規化結合効率に′をｉとなるようにＣとａを定める
と、二つのコア間の結合が８ ｄＢ結合子となる。
よって与えられる。すなわち正規化結合効率に′は ただしＬは結合長、ａはコア半径、ｎ′はクラッドの屈
折率、ｋｌはコア部の伝ばん定数、４はコア部の伝ばん
定数のＸ方向成へに２はファイバの長手軸（Ｚ）方向の
伝ばん定数、Ａ、は定数、０はコア間の距離である。こ
の正規化結合効率に′をｉとなるようにＣとａを定める
と、二つのコア間の結合が８ ｄＢ結合子となる。
コアノ組成ｓ：ｔｏ、 （９７％ ル％） −Ｇｏｏ、
（８モル％）、クラッド８１０ｇ 、コア径４ μｍ
Ｎクラッド外径２Ｄを１５０μｍとすれば、光ファイ
バの高次モードの遮断波長は０．６μｍになる。コア間
の距離が２０７！ａのとき、コアが平行する領域では結
合を生じない。延伸してコア径を２μｍとすると、正規
化周波数（波長０．６８μｍ）はＶ ：！＝ １．１２
になる。このときクラッドへの光の拡がり量が全光パワ
の８０％程度になるとともに、伝ばんする光は（Ｕのコ
アに結合するようになる。延伸によってコア間隔は１０
μｍになっている。両党ファイバのコア間の結合状態は
延伸部分の長さと延伸量の関係から変えることができる
。この延伸は光をコアに通しながら、モニタによって決
定することが可能である。
（８モル％）、クラッド８１０ｇ 、コア径４ μｍ
Ｎクラッド外径２Ｄを１５０μｍとすれば、光ファイ
バの高次モードの遮断波長は０．６μｍになる。コア間
の距離が２０７！ａのとき、コアが平行する領域では結
合を生じない。延伸してコア径を２μｍとすると、正規
化周波数（波長０．６８μｍ）はＶ ：！＝ １．１２
になる。このときクラッドへの光の拡がり量が全光パワ
の８０％程度になるとともに、伝ばんする光は（Ｕのコ
アに結合するようになる。延伸によってコア間隔は１０
μｍになっている。両党ファイバのコア間の結合状態は
延伸部分の長さと延伸量の関係から変えることができる
。この延伸は光をコアに通しながら、モニタによって決
定することが可能である。
結合子の両端に接続する光ファイバは、結合子の半分の
構造、すなわち半円柱状態のものを利用すれば、接続に
ともなう損失増加を下げることができる。
構造、すなわち半円柱状態のものを利用すれば、接続に
ともなう損失増加を下げることができる。
第４１図は池の実施例の断面図であって、１４はコア、
クラッドからなる半円柱状母材、１５はコア、１Ｂは応
力付与部、１７はスペーサ、１８はジャケット用ガラス
管である。光ファイバジャイル等に使用される光ファイ
バは、光の電界成分が一定方向に存在する直線偏光を伝
えることのできる単一偏波単一モード光ファイバが用い
られる。
クラッドからなる半円柱状母材、１５はコア、１Ｂは応
力付与部、１７はスペーサ、１８はジャケット用ガラス
管である。光ファイバジャイル等に使用される光ファイ
バは、光の電界成分が一定方向に存在する直線偏光を伝
えることのできる単一偏波単一モード光ファイバが用い
られる。
このようなファイバセンサに適用する結合子も、偏光状
態を保持するものが要求される。
態を保持するものが要求される。
第４図は一定方向に複屈折を与える構造のファイバ結合
子の母材を示す。クラッド層やスペーサより熱膨張係数
が大きいか、もしくは小さいガラスを応力付与母材１６
として使用した例を示す。
子の母材を示す。クラッド層やスペーサより熱膨張係数
が大きいか、もしくは小さいガラスを応力付与母材１６
として使用した例を示す。
応力付与部の配置は第４図（Ａ）もしくは第４図（Ｂ）
に示すように変えることも可能である。
に示すように変えることも可能である。
または第４図（０）に示すように、熱膨張係数がクラッ
ドのガラスより大きなガラスを１６に１クラツドのガラ
スの熱膨張係数より小さなガラスを１６’に配置するこ
とも可能である。
ドのガラスより大きなガラスを１６に１クラツドのガラ
スの熱膨張係数より小さなガラスを１６’に配置するこ
とも可能である。
応力付与部１６として、Ｓｉｎ、 （８６モル％）Ｂ、
０９ （１０％ル％） Ｇｅｍ、 （４−ｖ−ル％）ま
た１６′としてｓｉｏ、 （９５モル％） Ｔｉｅ、
（５モル％）を用いれば、大きな偏波保存性を得ること
ができる。
０９ （１０％ル％） Ｇｅｍ、 （４−ｖ−ル％）ま
た１６′としてｓｉｏ、 （９５モル％） Ｔｉｅ、
（５モル％）を用いれば、大きな偏波保存性を得ること
ができる。
延伸した部分は細径化されるので、第５図（Ａ）の１９
に示すように、ガラス微粒子を堆積して透明化したガラ
スを形成するか、エポキシ樹脂で固定すれば、機械的強
度を保障することもできる。
に示すように、ガラス微粒子を堆積して透明化したガラ
スを形成するか、エポキシ樹脂で固定すれば、機械的強
度を保障することもできる。
またガラスもしくは熱収縮性の高分子チューブを用いて
も補強効果は大きい。必要によって第５図（Ｂ）に示す
ように、キャピラリ内部２１に池の補強材を満たしても
よい。さらに結合子とファイバとの接続部も、前記各方
法で補強すれば、より効果的である。
も補強効果は大きい。必要によって第５図（Ｂ）に示す
ように、キャピラリ内部２１に池の補強材を満たしても
よい。さらに結合子とファイバとの接続部も、前記各方
法で補強すれば、より効果的である。
このようにして作製した光結合子の挿入損失は、・各端
子ファイバともＯ，’７ ｄＢ程度と充分に低いもので
あった。
子ファイバともＯ，’７ ｄＢ程度と充分に低いもので
あった。
以上の実施例の説明では、結合子を製造する手段として
、２個の半円柱状の光ファイバを有する場合について述
べたが、必ずしも半円柱状でなくてもよい。
、２個の半円柱状の光ファイバを有する場合について述
べたが、必ずしも半円柱状でなくてもよい。
以上説明したように、本発明の光結合子の製造方法によ
れば、あらかじめ二つのコアを一体化したファイバを利
用し、加工に際して、寸法が１゜鰭・φ以上の母材を利
用することがら、一つの母材からｉ ｏ ｋｍ以上の結
合子用素材ファイバを作製でき、量産性に優れ、かつ再
現性に優れた結合子を作ることができる利点がある。
れば、あらかじめ二つのコアを一体化したファイバを利
用し、加工に際して、寸法が１゜鰭・φ以上の母材を利
用することがら、一つの母材からｉ ｏ ｋｍ以上の結
合子用素材ファイバを作製でき、量産性に優れ、かつ再
現性に優れた結合子を作ることができる利点がある。
また偏波保存性に優れた光結合予め作製も可能である。
第１図（Ａ）は従来の光結合素子の側断面図、第１図（
Ｂ）は第１図（Ａ）のＸ −Ｘ／における拡大断面図、 第２図は本発明による光結合子の一実施例の斜視図、 第８図は本発明による光結合子の全体図、第４図（Ａ）
、 （Ｂ） 、 （０）は偏波保存性のある光結合
子用母材の断面図、 第５図（Ａ）、（Ｂ）は補強した光結合子の斜視図であ
る。 ｌ・・・光ファイバ、２・・・コア、８・・・基体、４
・・・研磨面、１ｏ・・・光ファイバ、１１・・・コア
、１２・・・延伸部、１８・・・接続用ファイバ、１４
・・・光結合子用光ファイバ、１５川コア、１６・・・
応力付与部、１６′・・・応力付与部、１７・・・スペ
ーサ、１８・・・ジャケラ）ｉＦ、１９…補強剤、ｈｏ
…キャピラリ、２１・・・補強剤。 第５図 （Ａ） （Ｒ）
Ｂ）は第１図（Ａ）のＸ −Ｘ／における拡大断面図、 第２図は本発明による光結合子の一実施例の斜視図、 第８図は本発明による光結合子の全体図、第４図（Ａ）
、 （Ｂ） 、 （０）は偏波保存性のある光結合
子用母材の断面図、 第５図（Ａ）、（Ｂ）は補強した光結合子の斜視図であ
る。 ｌ・・・光ファイバ、２・・・コア、８・・・基体、４
・・・研磨面、１ｏ・・・光ファイバ、１１・・・コア
、１２・・・延伸部、１８・・・接続用ファイバ、１４
・・・光結合子用光ファイバ、１５川コア、１６・・・
応力付与部、１６′・・・応力付与部、１７・・・スペ
ーサ、１８・・・ジャケラ）ｉＦ、１９…補強剤、ｈｏ
…キャピラリ、２１・・・補強剤。 第５図 （Ａ） （Ｒ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｌ 屈折率の高いコアと屈折率の低いクラッドからなる
光ファイバを互いに融着して該光ファイバのコアを伝ば
んする光を池の光ファイバのコアに結合せしめる光結合
子において、２個のコアを有する光コアイノ（に各両端
において一つのコアを有する光ファイバを融着等の手段
により接続する工程と、二つのコアを有する光ファイバ
の一部を加熱し延伸する工程を含むことを特徴とする光
結合子の製造方法。 ム 特許請求の範囲第１項に記載の光結合子の製造方法
において、コアおよび所定厚みのクラッドからなる母材
の一側面をコア近傍まで加工し互いに加工面を合わせ、
所定内外径のガラス管で被覆して線引きした二つのコア
を有する光ファイバを用いることを特徴とする光結合子
の製造方法。 ａ 特許請求の範囲第２項に記載の光結合子の製造方法
において、−側面が加工され合体された光フアイバ母材
と、熱膨張係数が該光フアイバ母材のクラッドの熱膨張
係数と異なる応力付与母材を配してガラス管で被覆する
ことを特徴とする光結合子の製造方法。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載の光結合子の製造方法
において、二つのコアを有する光ファイバの両端に接続
する光ファイバとして１光フアイバの一側面が光ファイ
バのコア近傍まで除去された半円柱のファイバを利用す
ることを特徴とする光結合子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13922782A JPS5929218A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 光結合子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13922782A JPS5929218A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 光結合子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5929218A true JPS5929218A (ja) | 1984-02-16 |
Family
ID=15240448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13922782A Pending JPS5929218A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 光結合子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5929218A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61145509A (ja) * | 1984-12-19 | 1986-07-03 | Fujikura Ltd | 光カプラ− |
| JPH01309661A (ja) * | 1987-11-10 | 1989-12-14 | Ajinomoto Co Inc | 新規練製品の製造法 |
| CN103513337A (zh) * | 2012-06-28 | 2014-01-15 | 无锡万润光子技术有限公司 | 双芯光纤分路器及其制作方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5683712A (en) * | 1979-12-12 | 1981-07-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Axially aligning method of multicore fiber |
| JPS56151905A (en) * | 1980-04-28 | 1981-11-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical mixer |
-
1982
- 1982-08-12 JP JP13922782A patent/JPS5929218A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5683712A (en) * | 1979-12-12 | 1981-07-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Axially aligning method of multicore fiber |
| JPS56151905A (en) * | 1980-04-28 | 1981-11-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical mixer |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61145509A (ja) * | 1984-12-19 | 1986-07-03 | Fujikura Ltd | 光カプラ− |
| JPH01309661A (ja) * | 1987-11-10 | 1989-12-14 | Ajinomoto Co Inc | 新規練製品の製造法 |
| CN103513337A (zh) * | 2012-06-28 | 2014-01-15 | 无锡万润光子技术有限公司 | 双芯光纤分路器及其制作方法 |
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