JPS6045206A - 偏波面保存光ファイバ接続用コネクタの取り付け方法 - Google Patents

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】 本発明は光通信、光センサ等で用いられる、偏波面保存
光ファイバに関するものである。

近年、光通信の分野では、偏波面を保存したまま光を伝
送する偏波面保存光ファイバが、ファイバジャイロや光
センサ等に使用される将来性の高い光伝送路として注目
されている。

このような偏波面保存光ファイバでは、光軸に垂直なコ
アの断面内の、互に直交する二方向に偏波面をもつ二つ
の伝搬光の伝搬定数が異なることによって、伝搬光の基
本モードの縮退が解け、偏波面の保存性が生じる。コア
の断面内で直交する二方向における光の伝搬定数が異な
るようにするには、コアの断面を楕円にしたり、コアに
内部応力を加えたシして、コアの断面内で直交する二方
向における屈折率が異なるようにすれば良い。

偏波面保存光ファイバは、当初は主として前述のように
、ファイバジャイロや光センサ等に使用されてきたが、
最近、偏波面保存性が良く、かつ低損失な偏波面保存光
ファイバが開発されたことにより、長距離光ヘテロダイ
ン通信への応用が考えられるようになってきた。このよ
うな長距離通信に使用される長尺の偏波面保存光ファイ
バは、偏波面保存光ファイバを光軸に垂直なコアの断面
内で直交する二方向における異方性屈折率のうち、最大
屈折率の方向又は最小屈折率の方向が一致するように接
続することによって得られる。接続精度は、二本の偏波
面保存光ファイバの前述した最大屈折率の方向である主
軸方向の角度ズレによって表わされるが、偏波面保存光
ファイバの接続精度としては、前述の角度ズレを２度以
内にする必要があると言われている。

従来採用されてきた偏波面保存光ファイバの接続方法は
、二本の偏波面保存光ファイバの夫々の端面を融着した
シ、夫々の光ファイバの端面に取りつけたコネクタを用
いたりして、二本の偏波面保存光ファイバの主軸方向が
一致するようにするものであった。特にコネクタを用い
る方法では、コネクタ自体の偏波面保存光ファイバの主
軸方向に例えば四部を設ける等の処置がしであるので、
特に屋外での接続の際の作業性は、融着接続に比べて優
れた方法であった。このコネクタの凹部がｖ＝ｆｉｌ　
ｍ、、Ｗ”ｌｔ、７−ｒ　４２’　６Ｄｌ］Ｅ＠１５　
ｍ　Ｋ（ｆｆｌｆｉｆｆ　ｂ　Ｊ：　ウ’　”に偏波面
保存光ファイバの端面に取ｐ刊けるには、偏波面保存光
ファイバの端面における楕円形のコアや、コアに異方性
歪を与える応力印加層をレンズ等により拡大して楕円の
長軸方向をめ、その後コネクタを前述の四部が楕円の長
軸方向に位置する様に取り付ける方法（以下「拡大法」
と呼ぶ）や、偏波面保存光ファイバの光軸方向に直線偏
波を入射し、光ファイバを光軸の回シに回転しながら出
射光も直線偏波となるように調整し、出射直線偏波の偏
波面方向を検出して、この偏波面方向に前述のコネクタ
の凹部が位置するように、コネクタを取シ付ける方法（
以下「主軸調整法」と呼ぶ）等が採用されてきた。

しかし、従来の方法において、拡大法では光フアイバ端
面をレンズ等で拡大して楕円の長軸方向を決め、るだけ
であるから、操作は簡単であるが、コネクタの取り付は
精度は低く、拡大法によって取り付けたコネクタを有す
る二本の偏波面保存性ファイバを接続しても、前述の様
に、主軸のズレを２度以内にすることは困難であった。

一方、主軸調整法では、前述のように、偏波面保存光フ
ァイバの出射光が直線偏波となるように調整し、偏波の
方向により主軸の方向を決めていたので、コネクタの取
りつけ精度は高かったが、取り付は操作が繁雑になった
り、装置が複雑になったりするという欠点があった、 本発明の目的は、前述の欠点を除去し、取りつけ精度が
普く（従って接続精度が普く）、かつ簡単に取り付けら
れる偏波面保存光ファイバ接続用コネクタの取９付は方
法を提供することにある。

不発明によれば、コアとなるガラスノ壷に異方性歪を与
える楕円形のガラス層を含み、この楕円形のガラス層と
同一中心軸の円形外形を有する偏波面保存光ファイバの
一端に、偏波面保存光ファイバと同一方向の中心軸を有
する円筒形状で、かつ外周上の対向する位置に２ケの凹
部を設けた偏波面保存光ファイバの接続用コネクタを取
り付ける方法において、偏波面保存光ファイバの側面か
ら、光ファイバの中心軸に平行な偏波面を有する直線偏
波を偏波面保存光ファイバの中心軸に垂直に入射する過
程と、直勝偏波に垂直に置いたスクＩＪ−ン上に、偏波
面保存光ファイバからの後方散乱光による干渉縞を受光
する過程と、この干渉縞が、縞の並びの方向に垂直な中
心線に関して対称となるように、偏波面保存光ファイバ
を中心軸の回９に回転する過程と、干渉縞が対称となっ
た際に、偏波面保存光ファイバがそれ以上回転しないよ
うに固定する過程と、上記接続用コイフタの端部と偏波
面保存光ファイバの端面とが同一平面を有するように調
整する過程と、接続用コネクタの一方の凹部から直線偏
波を入射して他の凹部から出射する過程と、その後接続
用コネクタがそれ以上回転し７ないように１定する過程
と、接続用コネクタと偏波面保存光ファイバとの間に接
着剤を入れて両者の中心軸が一致したままで互に回転し
ない様に固定する過程とを含む偏波面保存光ファイバ接
続用コネクタの取シ付は方法が得られる。

次に本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

本発明の一実施例を説明する前に、特に光ファイバの側
面から中心軸に垂直にレーザ光を入射し、その際、光フ
ァイバで生じる後方散乱光によってできる干渉縞を利用
して、楕円形の応力印加層をもつ偏波面保存光ファイバ
の応力印加層の楕円の長軸又は短軸の方向を知る方法に
ついて第１図、第２図を用いて説明する。

一般に光ファイバ１の側面から、中心軸に平行な偏波面
を有する直線偏波のレーザ光２を光フアイバ中心軸に垂
直に入射した場合に、光コアイノで生じた後方散乱光３
を、レーザ光に垂直に配置したスクリーン４で受光する
と、干渉縞が観測できることが知られている。例えば第
１図（ａ）の様に、円形の外形を有する光ファイバ１の
内部に、楕円外形（楕円の中心は光ファイバの中心に一
致しているとする）の媒質５がある場合、スクリーン４
に生じる干渉縞は、第１図（ｂ）で示す様に一般には、
縞の並びの方向に垂直な中心線ｍに関して非対称となる
。ところが、第２図（ａ）の様に、楕円の長袖６がスク
リーンと平行又は垂直の場合には、干渉縞は、第２図（
ｂ）で示す様に前述の中心線ｍに関して対称となる。ま
た、光フアイバ内部に屈折率が異なる媒質を含む場合の
干渉縞では、与に明るい縞が複数対生じる。例えば第１
図（ａ）、第２図（ａ）の様に円形外形の光ファイバ内
部に、屈折率の異なる楕円形の部分を含む場合には、前
述の特に明るい縞は第１図（ｂ）、第２図（ｂ）に示す
様に、２対（合計４ケ所）生じる。前記２対の縞のうち
、外側の部分７１は円形外形による縞で、内側の部分７
２は、応力印加層５の楕円外形による縞である。この楕
円外形による縞７２の間隔Ｄは、楕円の長軸６とスクリ
ーン４の向きに関連し、楕円の長軸がスクリーン４に垂
直のとき、最小で、平行のとき最大になる。従って、例
えば間隔Ｄを最小にすることによって、楕円の長袖の向
きを決めることができ、応力印加層の向きを設定するこ
とが可能になる。

第３図（ａ）〜（ｄ）は本発明による一実施例を説明す
る図で、１は円形外形を有する偏波面保存光ファイバで
、外径は１２５μｍである。２は光ファイバ１の中心軸
に平行な偏波面をもつ直線偏波のＨｅ−Ｎｅレーザ光で
、レーザ管２１から出射され、光ファイバ１の中心軸に
垂直に入射した後、光ファイバ１で後方散乱される（一
部は、光ファイバを透過する）。３は後方散乱光で、後
方散乱光による干渉縞が、光ノアイノ１の中心軸からの
圧部１０ｃｍの所に配置したスクリーン４に投写される
。なおレーザ光２は、スクリーン上に設けられた内径約
２ｍｕの穴４１を辿って光コアイノ１の中心軸に垂直に
入射される。また、スクリーン４は、レーザ光２に垂面
（従って光ファイノの中心軸に平行）に配置される。５
は楕円形の応力印加層で、長径１００μｔ、短径６０μ
ｍである。応力印加増５の中上にある円形タジソド、円
形コア（図示されていない）の外形はそれぞれ５０μｍ
、１０μｍである。６は、応力印加層５の楕円の長軸を
示す。８は光ファイバを載せる台で、押え治具９で光フ
ァイバ１を押えることにより、光ノアイノ１を台８に固
定することが可能である。１０はコイフタで、１１は、
コネクタの外周上に敗けられた凹部で、外周上の対向す
る位置に２ヶ所設けてある。１２はコネクタを載せる台
で、押え治具１３を用いて、コネクタ１０を台１２に固
定することかできる。

なお、コネクタ１０は、台１２、押え治具１３と共に、
光ファイバ１の中心軸方向に移動が可能である。第３図
（ａ）では光ファイノく１に）（ｅ　−Ｎ　ｅレーザ光
２を入射して後方散乱光３による干渉縞をスクリーン４
に投写して観測している状態を示している。第７図（ａ
）は、第３図（ａ）の状態でスクリーン上に投写された
干渉縞の概略図を示す。７１　、７２゜７３．７４は、
それぞれ光ファイノ（の円形外形部、楕円形外形部（応
力印加層５）、円形クラッド部、円形コア部にもとづく
干渉縞の特に明るい部分である。楕円形外形部による干
渉縞の特に明るい部分７２の間隔は９４．０鯖で、干渉
縞は、中心線ｍに関して対称ではないため、第３図（ａ
）では、元ファイバ１の応力印加層５の楕円の長軸６は
、スクリーン４に対して水平でも垂直でもないことにな
る。そこで、矢印１４に示した方向に、元ファイバ１を
その中心軸の回υに回転して、第７図（ｂｌで示す様に
干渉縞が中心線ｍに関して対称で、かつ縞７２の間隔が
最小になるように調整し、その後押え治具９で光ファイ
ノく１を台８に固定する。このとき、干渉縞７２の幅は
７２．８Ｍとなり、また、光ファイバ１の応力印加層５
の相同の長軸６の方向は第３図（ｂｌで示すように、ス
クリーン４に垂直となる。

次に、コネクタ１０を光ファイバ１の中心軸に平行に移
動し、第３図（Ｃ）で示すように、コネクタ１０の端部
と光ファイバ１の端面とが一致するようにする。端面が
一致したら矢印１６で示したように、コネクタ１０を、
中心軸の回りに回転し、第３図（ｄｌで示す様に、コネ
クタ１０の外周上に設けた２７所の凹部１１の一方から
レーザ光２が入射するようにした。凹部１１はコネクタ
ＩＯの外周上の対向する位置に設けであること、及び応
力印加層５の楕円の長軸６が、スクリーン４に垂直（従
ってレーザ光２と平行）であることから、光ファイバ１
に入射したレーザ光２のうち、光ファイノゝを透過した
光１７はコネクタ１０に設けられた他の凹部から出射す
る（８４図は光ファイ・・の元軸力　′１′向から観察
しだ状態を示す）。言い換えれば、一方の凹部からレー
ザ光を入射し、他方の凹部から出射するようにコネクタ
１０を調整すれば、コネクタ１０の四部は、前述の楕円
の長軸６の方向と一致させることができる。このように
調整をした後、コネクタ１０を、台１２に、押え治具１
３を用いて固定する。

以上の様に光ファイバ１の応力印加層５の楕円の長軸６
の方向と、コネクタ１０の外周上に設けられた凹部１１
の方向とが一致するように固定した状態で、コネクタ１
０と光ファイノ（１との間に接着剤１８を入れ、光ファ
イバｌとコネクタ１０とが互に回転しない様に固定し、
コネクタ１θを偏波面保存光ファイバ１の端部に取り付
ける。その状態を第５図に示す。接着剤１８が乾いたら
押え治具９，１３をはずせばよい（第６図）。

本実施例による方法で取シつけたコネクタを有する２本
の偏波面保存光ファイバを接続し、一方の偏波面保存光
ファイバの主軸方向に偏波面をもつ直線偏波を入射した
ところ、接続による消光比劣化量は約３ｄＢであったか
ら、前述の主軸方向の角度ズレを２度以内にすることが
できた。

本実施例では、スクリーンを用いて干渉縞の観察を行っ
たが、移動可能な受光器を用いて、受光器を移動した際
の受光器出力の変化を利用しても良い。又、本実施例で
は、ｈｌ、ｅ　−Ｎ　ｅレーザを用いたが、他の可視光
レーザを用いても良いし、適切な受光器−や感光膜を用
いれば、可視ブＬでなくても（例えば赤外光でも）かま
わない。又、レーザ光の入射方向が光ファイバの元軸に
垂直かつスクリーンがレーザ光に垂直ならば、ツクリー
ンの設計方向やレーザ光の方向には限定さｉＬない。ぜ
らに、本実施例では外径１２５μｍ、応力印加／ｆｊの
長径が１００μｍ、短径が６０μｍ、クラツド径５０μ
ｍ、コア径１０μｍの偏波面保存光ファイバを用いだが
、他の寸法の偏波面保存光ファイバでもか捷わない。。

また、接着剤の種類も、コネクタと光ファイバとの相対
的な位置関係が保てる材質であれば、特には限定されな
い。

最後に本発明の利点忙挙げれば、接続精度が畠く、かつ
簡単な操作で接続できる偏波面保存光ファイバの接続用
コネクタが得られること、偏波面保存光ファイバへのコ
ネクタの取シ付けが簡単であることなどである、

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　（ｂＪ、および第２図（ａｌ、　（ｂ
）は、本発明に関連する、偏波面保存光ファイバの応力
印加層の向きを決める方法を説明する原理図、第３図（
ａ）〜（ｄ）、第４図、第５図および第６図は、本発明
による偏波面保存光ファイバ接続用コネクタの取シ付は
方法を説明する図、第７図（ａ）、　（ｂ）は、スクリ
ーンに投写された干渉縞のパターンを示す平面図である
。 図において １・・−・・・偏波面保存光ファイバ、２・・・・・・
Ｈｅ　−Ｎ　ｅレーザ光、３・・・・・・後方散乱光、
４・・・・・・スクリーン、４１、・・・・・・穴、５
・・・・・・楕円外形の応力印加層、６・・・・・・応
力印加層の長軸方向、７１，７２．７３，７４．・・・
・・・干渉縞で特に明るい部分、８，１２・・・・・・
台、９，１３・・・・・・押え治具、１０・・・・・・
コネクタ、１１・・・−・・凹部、１４・・・・・・光
ファイバの回転方向を示す矢印、１５・°°°°°コ′
ネクタの移動方向を示す矢印、１６・・・・・・コネク
タの回転方向を示す矢印、１７・・・・・・透過光、１
８・・・・・・接着材、ｍ・・・・・・中心線。 代理人　弁理士　内　原　ｊｆ（”　”　’　、”’、
’　”日１ Ｊ。 １゛ （ＯＬ）（ｂ） ＃　ｌ　聞 （ｏ−）（ｂ） 第２　圀 第４　日 加　４／ （α） 革　７　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コアとなるガラス層に異方性歪を与える楕円形のガラス
   層を含み、前記楕円形のガラス層と同一中心軸の円形外
   形を有する偏波面保存光コアイノくの一端に、前記偏波
   面保存光コアイノ（と同一方向の中心軸を有する円筒形
   状で、かつその外周上の対向する位置に２ケの凹部を設
   けた偏波面保存光ファイバの接続用コネクタを取シ付け
   る方法において、前記偏波面保存光ファイバ（の側面か
   ら、光ファイバの中心軸に平行な偏波面を有する直線偏
   波を、前記偏波面保存光ファイバの中心軸に垂直に入射
   する過程と、前記直線偏波に対して垂直に配置したスク
   リーン上に前記光コアイノ（からの後方散乱光による干
   渉縞を受光する過程と、前記干渉縞が、縞の並びの方向
   に垂直な中心線に関して対称となるように前記光ファイ
   バをその中心軸の回シに回転する過程と、前記干渉縞が
   対称となったときに、前記光ファイバがそれ以上回転し
   ないように固定する過程と、前記コネクタの端部と前記
   光ファイバの端面とが同一平面を有するように調整する
   過程と、前記コネクタの一方の四部から前記直線偏波を
   入射して他の凹部から出射する過程と、その後前記コネ
   クタがそれ以上回転しないように固定する過程と、前記
   コネクタと前記光ファイバとの間に接着剤を入れて、前
   記コネクタと前記光ファイバとの中心軸が一致した寸ま
   で、互に回転しない様に固定する過程とを含む偏波面保
   存光ファイバ接続用コネクタの取り付は方法。