JPS5953804A - フアイバ形光アイソレ−タの作製方法 - Google Patents

フアイバ形光アイソレ−タの作製方法

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JPS5953804A
JPS5953804A JP57164312A JP16431282A JPS5953804A JP S5953804 A JPS5953804 A JP S5953804A JP 57164312 A JP57164312 A JP 57164312A JP 16431282 A JP16431282 A JP 16431282A JP S5953804 A JPS5953804 A JP S5953804A
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JP
Japan
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fiber
core
base material
optical
etched
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JP57164312A
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Toshito Hosaka
保坂 敏人
Katsunari Okamoto
勝就 岡本
Takao Edahiro
枝広 隆夫
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/66Chemical treatment, e.g. leaching, acid or alkali treatment
    • C03C25/68Chemical treatment, e.g. leaching, acid or alkali treatment by etching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
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    • C03B37/01211Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はブCアイソレータの作製方法に1系り、特に亀
ファイバとの接、鹸I Z、;6褐であり、挿入損失の
小さいファイバ形つY゛アイソレータ作製方法に関する
従来、光アイソ1/−夕にはファラデー効果の非相反性
が用いられrいた。ファラデー効果は、磁界と平行にツ
ーを伝搬するとき、直線偏蓋の偏波…1が回転する現象
であり、偏波面の回転方間は磁界の方向1で依存し、伝
]般する光の方向によらない。従つて第1図に示すよう
に、方向0°の偏π゛子1.45°の磁気光学回転子2
、方位45°の検蓋子8を配列すると、順方向では偏蓋
子通過後の11を昇方向4が45°回転するので(5け
磁界方向)、6のような電界方向とプぶり、損失なく通
過するが、逆方向ではさら[45°回転り、結局7のよ
うに90°偏波面カー回転するので、光は透過すること
六−できない。
これまで偏光子およびイす光子とt−では、方解石をは
り合わせたグラントムソンプリズム等を用い、磁気光学
回転子としては、大きなファラデー回転角を持つY8F
e50□2(YIC))を使用していた。t、かしこの
タイプのものは元ファイバとの接続が困難であり、また
量産性に問題があった。
本発明はこれらの欠点を除去オろため1作製方法が容易
で大計生産が可能であり、かつ)°Lファイバとの接続
が容易なファイバ形光アイソレータの作製方法を提供す
るものである。以下図面により本発明の詳細な説明・す
る。
筆2図はファイバ形光アイソレータ用母材の作製例な示
す。舶2図(δ)は通當のVAD法により作製された光
フアイバ用心材8であり、コア9はSiO□−()e 
Osガラス、クラッドIOは純シリカである。寸法は外
径12m+x、コア径(1−5hbn、長さIOC,ま
たコアとクラッドの#i、! 4’Jr狐差は0・14
%である。まずこの母材を研削および研摩により、第2
図fbl K示すような半円柱状母1A11に加工する
。ここで占ア中心から平面までの距離は1.FJ朋であ
る。さらに第2図fclπ示すように、ドリルを用いて
穴開は加工を行)。穴12の直径は3.8闘−大の中心
とコア中心との距離は3.4IlIIl+、またコア中
心と穴の中心とを結ぶ1は線と、平]所との角度θは4
5°である。この穴12(7)部分K FJ Z図fc
il K示すような外径F1.211mの8102 +
 B 20’aガラス円柱1)1を挿入し if 2図
(elに示すよつl’x最終的なアイソレータ用母材1
4を作製する。ここでB、08の濃度は約10 mat
%であり%M CV p法によって作製されたドープト
ガラスである。
次にこのアイソレータ用母利]4を(m引いてファイバ
化する。ファイバ外径は240μn1、コア径10μm
8i0. + B、O,部の直径64μmであり、カッ
トオフ波長は1.0μmである。次にこのファイバの一
部(約4α)を49%HFで約1z分エツチングし、さ
らに、 HF −NH,F’のエッチ−Vントを用いて
約1時間エツチングして、コアの外周型でエツチングが
進んだ時点でエツチングを終r才る。次にエツチングさ
れたファイバの周囲に、−44K約0.1μmの厚さの
アルミニウム15を蒸着する。
第3図はこσ)ようにして作製されたファイバの断面を
示lまたものである。エツチングを行った時、SiO□
十B、08領域は純シリカに比べてエツチング速度が速
いので1選択的にエツチングされ、第8図の形状となる
。49%F任“を用いてエツf−ングしたときのエツチ
ング速度は、純シリカの嚇合約280 X/sea 、
 9 mo7%の8208を含んだ5in2の場合約2
500ス/g e cである。
次に第4図に示すように、アルミニウムを蒸着したファ
イバ(ファイバ形偏光千16)の後続の部分を1crn
の長さくファイバのビート長の74)に切断し、ファイ
バ形位相板17とすることによって、波長1.8μm用
の元アイソレータを作製する。
作製されたファイバ形光アイソレータの原理を以下に示
す。このアイソレータシまアルミニウムを蒸着したファ
イバ形偏光子と、応力付与YY−、ツー。
バのビート長を利用したファイバ形位相板とから構成さ
れている。第81ズに示−t2Lうに一コアの近傍に金
属が存在オろと、電界が金1%面に垂直なモービレ1吸
収さ」t、平行かモードだけが透過し、偏光子となる。
(文献W、 F:1ckhott 、 ” In −1
inef1b(3r −opt、1c pola、r」
、zer l ” Elec tron、 Lett、
 。
Vol、11+、 76.20 、 pp、 7112
− ’IRR、lG18(1,)従って、ファイバ1杉
旧元子ノ由〕尚後の光はエツチングされていないファイ
バに入射するが、このときの元の′心界゛方向は、ファ
イバのコア中心とSin、 + B2O3領域の中心と
を結ぶ直線と45°の角度な竹する。第2図felに示
すようブx傳造のファイバは複屈折性を貧し、そのコア
の二つの主軸は、コア中心から8102十B2O3領域
の中心への方向と、それと90°の方向である。
この複屈折性は線引き時に約2000 ’Cに加熱され
、急激に室温まで冷やされる過程において、純シリカと
Sin、 + B2O3ガラスの熱膨張係数の差によっ
てファイバ中に残留応力が生じるために生じろ。(文献
保坂他、”非対称屈折率溝なイイーする単一偏波光ファ
イバ″′、光・着工l/ω1うl;会。
0QE81−22 、T)l)−48−48,1981
,)この複屈折性ファイバ(氾5図に示す18’)に入
射する元の醒界方向は、この実施例の場合主軸と45°
の角度である。主軸に対して45°の角IWで入射した
直線偏光19は、第5図に示すように伝搬するに従って
楕円偏′f:zO1円偏蓋21、楕円偏光、直線偏光と
変化する。ビート長工、は直線偏光が再び同じ方向の直
線部ff′、にもどるまでの長・   】 さであり、ファイバの長さカービート長の4の長さのと
き、出射婦では円偏光となる。この実施例ではL中4(
mである。従ってこのアイソレータでは、ファイバの長
さめ;Icmであるので、ファイバ形部光子に続く偏心
ファイバからの出射光は1円偏光となる。
資アインレータの必要性は、)f源と一体化されたファ
イバと、通常のファイバとの接続点における反射光を光
源にもとさlrいようにすることにある。
第6図に示すように、光強(半・r<体レーザ22)と
一体化されたこの実施例によるファイバ形イ―アイソレ
ータに、通常のファイバを接続するとき、コア・fバ形
部資子通過後の直線部イーはz8となり、ファイバ形位
相板通過後の円偏光は24となり、伝搬光は円偏光27
となって、通常の伝送用ファイバ28に入射され伝搬す
る。し、か12接続点では光の一部が反射され、ファイ
バ形光アイソレータにもどる。ただし第6図に示すよ5
に一反射光は反射点において、アイソレータ側から見た
とき透過光とは逆回りの円偏光z5となることが知られ
ている。この反射円偏光25はビート長の4の長さの複
屈折ファイバ(ファイバ形位相板17)を通過後、ファ
イバ形偏光子の直前では電界が金    1属面に垂直
な直線部′#:、26と1.(るので、コアイノく形部
光子によって減衰させられろ。コアイノ(形部°光子に
は応力付与部(s1o2+B2o8領域)がないので、
複屈折性はなく、ここでは金属面に垂直な直線偏光が保
存され、急激に反射光は減衰する。
このように反射光を除去して光源へのもどり゛)fをな
くすことノ)−できるので、元アイソレータと1、ての
効果がある。
半導化レーザとこの元アイツレ−lとの接続は、通常の
ようbτ無反射コーティングを行えば間頭ない。
なおこの実施例では波長が1.3/zm用のゲr−アイ
ソレータについて説明lまたが、波Jそtt、 s・3
μmK限定されない。またコア径、屈折率差、応力付与
部(S10□十B2O3ガラス領域)の大きさ、ビート
長り等も適当に剋ぶこと示できろ。
さらにコアの形状も第7図に示すようtt 81円もし
くは矩形も可能である。応力(=I与部は5iO8+ 
B2O3+ P2O,または8i04 + B、034
− r)eo、ガラス等を用いることもで般る。
この実施例では、コア中心とボロンドープト領域の中心
とを結ぶ1U線と、半円柱状ファイバの直線部との角度
が45°の場合について説明したが、実際にはエツチン
グする前のファイバの二つの光学的主軸の方向が、半円
柱状ファイバ断面内の直線部と45°の角度を有するこ
とゾを必甥であり、コアがファイバ表面にあること’t
6よびコアの楕円化等による複屈折性を考にすると、ボ
ロンドープト領域の位置は必ずしも構造的Wは45°の
方向に限定されない。
ファイバ形偏光子は消光比40 dB、かつ挿入損失1
.2dBの詩性力ζ得られるので、基本的にはファイバ
形光アイソレータもアイソレーション40 dB、挿入
損失1.2 dBという低損失かつ高アイソレーション
化ゾ迅i「能である。
以上説明したように、本発明によるファイバ形光アイソ
レータの作Q方法は、基本的にファイバ作製における線
引き技術を利用しているので、大量生産が可能で力・す
、また構造ノ)ζ+tr1単のlこめ低価格化が可能で
ある。
さらにファイバ構造を有するので、一般のファイバとの
接続が容易であるという大きな利点ノ)ζある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来法による光アイソレータの概略図第2図は
ファイバ形削アイソレータ用母材の作製図、第8図はフ
ァイバ形偏光子の断面図、第1図はファイバ形光アイソ
レータの概略図、第5図は主軸に対して45°の角度の
直線偏光を人!:lしたと西襟屈折性ファイバ中を伝搬
する光の(I+rl−)Y−、状!轡を示す図、第6図
はアイル−タの作用の説明図。 第7図は楕円コア党アイソレータの概略を示す断面図で
ある。 1・・・偏光子、2・・・磁気光学回転子、8・・・検
光子、4・・・偏光子通過後の磁界方向、5・・・磁界
方向、6・・・磁気光学回転子通過後の4界方向。 7・・・逆方向の光の磁気光学回転子通過段の7(1,
昇方向、8・・・光フアイバ用母材、9・・・コア、l
O・・・クラッド、11・・・半円44:状母材、12
・・・穴、IR・・・Sin、 + B、ORガラス円
柱、14・・・アイソレータ用母材、15・・・了ルミ
ニウム、16・・・ファイバ形偏光子、17・・・ファ
イバ形位相板、18・・・複屈折性ファイバ、l 11
・・・直線偏光、20・・・楕円偏光、21・・・円偏
光、z2・・・半導体レーザ、28・・・ファイバ形愉
尤子通過陵の面線1.hii元、24・・・ファイバ形
位相寂連過陵の円偏光、25・・・反射円遍圧−26・
・・除去される直線偏光、z7・・・云搬円偏尤、28
・・・伝送用ファイバ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L 光フアイバ用母材を研摩加工17でコアを含む半円
    柱状母材を作製【2.との半円柱状母材のクラッド中に
    コアから帷して円柱状の穴を開けた後1円柱状のボロン
    ドープトシリカガラスを該穴に挿入し、一体化し、た祷
    、線引いてファイバ化し1次にこのファイバ化したファ
    イバの一部をフッ酸系エッチャントでコア付近までエツ
    チングすると同時に、ボロンドープトシリカ領域をエツ
    チングして除去した後、さらにその周囲に金属膜を装荷
    し、前記エツチング部に後続するエツチングおよび金属
    膜装荷を施さないファイバを、該ファイバの二つの偏波
    モードの云搬定教差をΔβとしたとき、L=2π/Δβ
    で表わされるビート長りの1./4の長さに切断するこ
    とか特徴とするファイバ形光アイソレークの作製方法。 2、’$許請求のflti>四埴1項記載のファイバ形
    光アイソレークの作製方法において、エツチングを施す
    前の半円杆状ファイバ断面内において、ボロンド−プト
    シリカ領域による残留応力等2しって発生するファイバ
    の二つの光学的主軸の方向7)ζ、半円柱状ファイバ断
    面の直線HIEと45°の/?I IICKなるようj
    7ボa7ドープトシリカガラスを挿入する穴の位置を設
    定することを特許、I=−,l−るファイバ形光アイソ
    レークの作・目方法。
JP57164312A 1982-09-21 1982-09-21 フアイバ形光アイソレ−タの作製方法 Pending JPS5953804A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7627202B2 (en) * 2006-07-28 2009-12-01 Tsinghua University Method for manufacturing optical fiber probe

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7627202B2 (en) * 2006-07-28 2009-12-01 Tsinghua University Method for manufacturing optical fiber probe

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