JPS6057303A - フアイバ形結合子 - Google Patents

フアイバ形結合子

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JPS6057303A
JPS6057303A JP16572983A JP16572983A JPS6057303A JP S6057303 A JPS6057303 A JP S6057303A JP 16572983 A JP16572983 A JP 16572983A JP 16572983 A JP16572983 A JP 16572983A JP S6057303 A JPS6057303 A JP S6057303A
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JP
Japan
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fiber
refractive index
core
fibers
type connector
Prior art date
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Pending
Application number
JP16572983A
Other languages
English (en)
Inventor
Masao Kawachi
河内 正夫
Akira Himeno
明 姫野
Morio Kobayashi
盛男 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP16572983A priority Critical patent/JPS6057303A/ja
Publication of JPS6057303A publication Critical patent/JPS6057303A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/2804Optical 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
    • G02B6/2821Optical 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
    • G02B6/2835Optical 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 formed or shaped by thermal treatment, e.g. couplers

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

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】 不発明は光通信の分野に用いる7アイパ形結合子に関す
るものである。
複数本のフtファイバを融着した後、融着部をテーバ状
に延伸して構成されるファイバ形結合子は。
光通信の分野において、光分配、光結合等の役割を来た
1元部品としての需要が人ぎい。第1図は、2本の同−
元ファイバを融着・延伸して成る従来の2×2ファイバ
形結合子の構造例を示す図である。第1図において、1
−1a、2−2aは2本の光ファイバ、3,4はコア部
、5.6はクラッド部であり、光ファイバ1 1a、2
−2aは融着延伸部7において、一体化されている。こ
のファイバ形結合子において、例えばファイバ端1のコ
ア部3に入射した光は、融着延伸部7で分配され、ファ
イバ端1aおよび2aのコア部3.4から出射する。フ
ァイバ端2aから出射する光強度■1→2aとファイバ
raLaから出射する光強度I、−+taの比で決まる
結合比It、 == I、 −+2 a/(I、 =−
+1 a+I、 −+2 a )は、融着延伸部υ1の
延伸の度合で5通常比、=0〜0.5の範囲で調節する
ことができる。ファイバi12 fl)ら入射した場合
の結合比几2 ” I 1 →1 a / (I ! 
→1 a−1−I、→2a)も、几、に対応してlも、
=0〜0.5の範囲で変化する。
ところで、この種の従来のファイバ形結合子は。
小さいILl を所望する場合には、延伸の度合を小さ
く押える必要があり他方のファイバへと結合する光は高
久モード元が支配的で低次モードは結合しに(く、結合
子を経由した光のモード分布が大ぎく変化し、いわゆる
モード雑音が増加するという問題があった。ま7こ、従
来のファイバ形結合子の別の問題点は、この種のファイ
バ形結合子を結合比を最大、丁なわちR,〜几、〜0.
5と、て光合光素子として用いようとする場合に生じた
丁なわち7アイバ端lから入射した光も、ファイバ端2
かも入射した光も、ファイバ9iflla、2aへとほ
ぼ等分されるので、ファイバ端1aを合流出射端として
用いると、ファイバ端2aからの出射光は無駄になって
しまうという問題があった。
丁なわち、従来のファイバ形結合子を光合光素子として
用いると、約3dB以上の構造上の損失をまぬがれるこ
とができなかった。
これらの問題を避けるファイバ形結合子として、従来、
第2図に示す構造が提案されている。第2図では、第1
図と異なり、一方のファイバ2−2aのコア部4のコア
径は、ファイバ]−18のコア部のコア径よりも小さく
なっている。この構造では、1(、、の最大値はコア部
3の面積s1とコア部40面積S、との比で決まる値8
./C81+S、)にほぼ匹敵し、S、をSl に比べ
℃十分に小さく選ぶことにより、小さい几、値を実現す
ることができる。この場合は、延伸の度合は、低次モー
ドも結合するほど高めることができ、第1図の構造で生
じたモード雑音の問題を低減化することができる。また
、ファイバ端1、ファイバ端2に同時に光を入射して合
流素子として用いる場合でも、出射光の大部分はコア径
の大きいファイバ端1aに現われ、ファイバ端2aにも
れる光が少ないので、低損失な合流素子としての機能を
果た丁ことができる。しかし、第2図の構造では、ファ
イバ2−2aのコア径が小さいため、ファイバ端2への
光入射の困難性が増加しにす、コア径の異なるファイバ
から成るため縦列接続上の問題がある等の欠点があった
本発明は、従来のファイバ形結合子の欠点を解決するた
めに、コア部の屈折率値の具なるファイバを融着・延伸
して成るファイバ形結合子を提案するもので、以下図面
について詳細に説明する。
第3図は、本発明の一実施例を2×2形結合子の場合に
ついて示しである。第3図において、31−31 a 
、32−328G工2本の光ファイバであり、32−3
28のコア部34の屈折率値は、3l−31aのコアs
33の屈折率値よりも小さい。第4図1alにはファイ
バ3l−31aの屈折率分布を、第4図(b)にはファ
イバ32−32aの屈折率分布を示しに。ファイバ3l
−31aは一般的なステップ形の屈折率分布を有し、ガ
ラス組成は、り之ツド部:8i01.コア部8i0!−
GeO,であり、コア・クラッド間の屈折率差は1チで
ある0ま茫、外径125μm、コア径50μ!nである
。ファイバ32−32aはW形の屈折率分布を有し、5
0μmの直径を有する純8 i 0゜組成のコア部名4
をとり囲む厚さ5μrnの8i0゜−B、0.−F組成
のクラッド部と、さらにその周囲に外径125μmのS
tO,組成のクラッド部からなる。ファイバ32−32
aの実効的なコア・クラッド間の屈折率差は1%である
。この2本のファイバを第3図のように融着・延伸する
と。
ファイバ端31に入射しに光はほとんどそのままファイ
バ端31aから出射する一方、ファイバ端32に入射し
た光は融着・延伸部7で大部分屈折率値の大きいコア部
を有するファイバへと移行し、やはりファイバ端31a
から出射した。丁なわち、第3図のファイバ形結合子は
、ファイバ端31゜32へ入射しに光をファイバ端31
aへと合流する集子として、きわめて効率的である。さ
らに正確にWJ3図のファイバ形結合子の特注を計画す
るために、ファイバ端31にtlnwのHe N eレ
ーザ光(波長0.6328μm)を入射し、出射肩の光
強度を測足したところ、ファイバ端31aからは6 、
3 gmVi 、 7アイバ端32aからは0.05r
nνVの出射光が得られた。ま1こファイバ端32に1
mWのHe N eレーザ光を入射したところ、ファイ
バ%318からは0.85mW、ファイ/QjJ32a
からを工0.09mWの出射光が得られた。
この結果より、本発明のファイバ形結合子を光合光素子
とし℃用いる場合の損失は、−1OA! Og(0,8
5/1.00)=0.7(dB)程度と小さいことがわ
かった。
第5因(岨ま、第3図のファイバ形結合子の別の応用例
であり、ファイバ端31には光受信器51が、ファイバ
端32には光送信器52が接続され、ファイバ端31a
&!伝送用ファイバ53に接続されている。光送信器5
2からの信号光は融着・延伸部7を経℃、その大部分が
ファイバ端31aを経℃伝送用ファイバ51へと導入さ
れる。一方、伝送用ファイバ53を通過し℃ぎた信号光
は、ファイバ端31a、融着・延伸部7を経℃光受偏器
51へと導びかれる。伝送用ファイバ53からの信号ブ
Cが光送信器52へ強くまわり込むと悪影響が出るが、
第3図の結合子では、上述の測定例から判るように、ま
わり込み量は101101O,0510,893=−1
2,5(dB)程度も光受信器51への信号)tに比べ
て強度が小さく、悪影響を抑制することができる。丁な
わち、この7゛アイバ形結子は光送信器への光の帰還を
抑制するアイソレータ素子としての役割りを果にしてい
る。
第5図[b)は1本発明の結合子?2段峡列に接続しに
例であり、この場合には約−25’dBKまでまわり込
みmχ低減することができた。
2本の光ファイバのコア部の屈折率差の結合子特性への
影響を見るために、第1+図(a)の屈折率分布図にお
いて、コア部84の相対屈折率値をコア部88と同じ1
%に固定して、コア部屈折率値αを変化させたファイバ
ン用いて結合子ン作製し、光強度比)Ll (ココTは
R4=I□−82a/ (IHI→81a+T、1→8
2a)として定義)を測定した結果を第filiQ中)
忙示した。αの値ン選ぶことにより、光強度比wmmで
きることが良くわかる。゛この場合、融着・延伸部は十
分に細くし、高次モードのみならず低次モードも結合す
るようにしであるので、延伸の都合で光強度比ン調節し
なければならない従来の結合子に固有のモード雑音の増
加を抑制することができる。
以上、本発明のファイバ形結合子Y2X2形を例に説明
してきたが、本発明は2X2形に限定されるものでなく
、3×8形、4X4形等一般にNXN形に拡張すること
ができる。例えば・4×4形においてファイバの1本と
して第q図(a)の屈折率分布形を有するものン用い、
他の3本のファイバとして第4図(I))の屈折率分布
形を有するものを用い、これら4本のファイバを融着・
延伸部レバ4木の入射端からの光を、コア部の屈折率の
大きい第4図1al形の1本の7ナイバに効率的に集合
させる光合流累子な構成することができる。
す、上説明したように、本発明は1.j′4なるコア部
屈折率1rM、を有する復数本の光ファイバを融着・延
伸して成るファイバ形結合子であり、コア部屈折率1!
亘の調節により結合比?調節でき、結合部分を十分に到
(できるのでモード雑音の問題を生ずること力Z7.H
い。また、用いる光ファイバのコア径、および実効的な
コア・クラッド間屈折率差な同一にしておくことができ
るので、結合子の縦列的接続や、光源や受光器との接続
を等易釦行なえる利点もある。また、大発明の結合子は
、而易な構造で低損失な光合流累子や一種のアイソレー
タ素子を構成することができ、光通4Pi網構成用光部
品として応用上の7l1点が人である。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図はいずれも従来のファイバ形結合子の概
lll!構成図、纂3図を工本発明の一実施例として示
したファイバ形結合子の概略薄酸U%第4図(a;、ζ
b肱本発明で用いた光ファイバの屈折率分布図、第5図
(at * (b)は不発明のファイバ結合子の応用例
ン示す図、第6図(al 、 tblは本発明の7アイ
パ形結合子におけるコア部屈折率と結合比11.、との
関係を示す図である。 1−1a、2−2a°”ファイバ、3,4°°°コアr
fB 。 5.6・・・クラッド部、7・・・融着・延伸部、3l
−31a・・・高屈折率コア部ファイバ、32−32+
’1・・・低屈折率コア部ファイバ、33・・・高屈折
率コア部・ 34−°′低)Bl折卓コア部、51・・
・光受信器、52・・・光送信器、53・・・伝送用フ
ァイバ。 出願人 日本゛a信電話公社 第1図 第3図 (a) (b) 第5図 (0) らI 第6図 6t(%ン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. コア部およびクラッド部を有する複数本の光ファイバを
    融着・延伸し℃成るファイバ形結合子において、一本の
    光ファイバのコア部屈折率値よりも他の光ファイバのコ
    ア部屈折率値が小さいことを特徴とするファイバ形結合
    子。
JP16572983A 1983-09-08 1983-09-08 フアイバ形結合子 Pending JPS6057303A (ja)

Priority Applications (1)

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JP16572983A JPS6057303A (ja) 1983-09-08 1983-09-08 フアイバ形結合子

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JP16572983A JPS6057303A (ja) 1983-09-08 1983-09-08 フアイバ形結合子

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ID=15817961

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6219815A (ja) * 1985-07-19 1987-01-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> フアイバ形光周波数分離合波器
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JPH0394208A (ja) * 1989-09-06 1991-04-19 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバカプラ

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