JPS61245115A - 受動繊維光学素子 - Google Patents

受動繊維光学素子

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JPS61245115A
JPS61245115A JP61089229A JP8922986A JPS61245115A JP S61245115 A JPS61245115 A JP S61245115A JP 61089229 A JP61089229 A JP 61089229A JP 8922986 A JP8922986 A JP 8922986A JP S61245115 A JPS61245115 A JP S61245115A
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fibers
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optical
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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、それぞれがコアガラスの心線と、該コアガラ
スよりも屈折率の低いクラッドガラスのクラッドと、外
側コーティングとを有する少なくとも2本の光ファイバ
を含んでなる受動繊維光学素子の製造法に関し、該製造
法においては、各ファイバの一部分を外側コーティング
の除去によって該ファイバの一端から所定長さに亘って
露出させ、ファイバの該露出部分をエツチング処理に付
・して各ファイバのエツチングされた部分の一部を円錐
形状となし、その後、ファイバの該エツチングした箇所
をファイバのコアガラスよりも屈折率の低いガラス管中
に互いに相対して配置し、熱を加えることによってガラ
ス管をファイバに融着せしめ且つファイバをそれらの露
出部分で互いに融着し、該融着ファイバ束に研摩端面を
付与する。
繊維光学素子の製造法は、例えば米国特許第42919
40号および欧州特許出願第0123396号から公知
である。この公知方法は更に詳しくは、熱加工法、所謂
融着製円錐テーパー技法による結合器の製造法に関し、
該方法においては、2本のファイバを撚り合わせ、次い
で加熱し、対称的双円錐形状を具えた結合器が得られる
ような方法で引き伸ばす、この方法においては、ファイ
バの損傷およびファイバコアの変形の危険性が可成り高
い。
この方法は所定の素子の製造法として好適であるに過ぎ
ず、容易に再現し得す、また量産用としては適当ではな
い。更に、入力ファイバが出力側に認められることがあ
り、そのことは人力パワーが均一に分布していないこと
を意味する。
序文に述べた方法は、英国特許出願第1427539号
から公知である。この方法においては、ファイバを撚ら
ずにファイバを挿入したガラス管を共に引き伸ばして、
ファイバ間の間隙が消滅したテーパー帯域を与える。上
記の帯域におけるテーパー部の存在は、端面の直径が、
それを該帯域の長さに沿った適宜な距離に位置させるこ
とによって選択されなければならないことを意味する。
処理すべきファイバの6径が50μ−以下であることを
考慮すれば、端面の正確な直径を小さい公差内に選択す
ることは困難であろう。テーパー角度は数個のパラメー
タによって決まり、ファイバ束毎に変化する。
本発明は、融通性に富み、異なった型式の素子を経済的
な方式で且つ要求する精度を以って大量生産し得る受動
繊維光学素子およびその製造法を提供することを目的と
する。
本発明によれば、この目的は主として以下によって達成
される。
イ)前記エツチング処理によって、各ファイバの露出部
分にも、前記円錐部分とその細い端で隣接する円筒状端
部を与え、 口)前記管が一端を封止した毛細管であり、該管と、そ
の中に挿入したファイバの少なくとも円筒状端部とを熱
によって軟化するとともに、管を減圧してその管壁をフ
ァイバに向かって潰し、一方、表面張力の作用の下に円
形横断面を保ちつつ、フ、アイバの前記端部を変形せし
めてファイバ間の間隙を消滅させ、ファイバのこれらの
部分を一部めにして円形横断面を与え、管と共に円形横
断面の固体ロッドを形成し、前記管をファイバの前記端
部に熱によって融着し、 ハ)前記ロッドの封止端を取り除いてロンド上にファイ
バの前記端部の端が露出する端面を形成し、ファイバの
前記端部のエツチングを、前記変形後の前記端部の円形
横断面の直径が単一ファイバの心線直径と実質的に同等
となるようになし、二)前記端面を最終的に研摩および
仕上げ処理に付し、終局的に融着ファイバヘッドを取得
する。
本発明方法により、異種の素子、例えば、2方向または
多方向分岐器、方向性結合器、伝送および反射式スター
結合器、多重コネクターなど、を要求されるミクロン単
位の精度を以って大量生産方式で且つ比較的安価な方法
で製造することができる。ファイバヘッド自体で繊維光
学素子を構成することができまたは、単一ファイバ若し
くは他の同一あるいは類似のファイバヘッドと結合して
受動光フアイバ素子を形成することもできる。その方法
の要素は公知であり制御可能であって、且つ該方法は検
査や検証を行ない易いから、この方法はまた再現性があ
り、自動化に適している。各ファイバの端部は円筒状で
あり、従ってロッドも少なくとも成る長さに亘って円筒
状であり、またそれは所定の直径を有するから、端面に
ついては特別な直径を選択する必要は全くない。端面は
、大きい公差内で、ロッドの円筒部分に沿って位置して
よい。
ファイバの円筒状端部とエツチングされていないクラフ
トとの間に位置する円錐状部分のために、融着工程の際
、ファイバ心線の強力にして突然の屈曲は防止され、融
着したファイバヘッド内で融着した円筒状ファイバ端の
、エツチングされていないファイバ部分へ向って漸増す
る横断面が得られる。
ファイバを内部に挿入した毛細管は引き伸ばされないの
で、毛細管の壁厚は減少せず、従って端面において融着
ファイバ端は毛細管の壁によって形成された可成り大き
い環状帯域で囲繞され、大きい接合面を提供する。加熱
している間に、毛細管は流動化し、表面張力によって円
形横断面を維持しつつ、真空吸引力と大気圧との作用下
に収縮し、ファイバの端部は収縮した管の中で回転対称
形に変形する。この方法で得られる制御された再現性は
1働生産に必須である。ファイバを損傷する可能性のあ
る外力はファイバに対し一切作用しない0本発明方法に
おいては、ステップインデックス形とグレーデッドイン
デックス形両方のファイバを、また単一モードおよび多
モードファイバをも使用することができる0毛細管は仕
上がった製品においてクラッドとして作用するから、こ
の管はファイバのコアガラスよりも屈折率の低いガラス
、好ましくはクラッドガラスのそれと同等の屈折率を有
するガラスで作るべきである。毛細管のガラスは好まし
くはコアガラスよりも若干高い軟化温度を有する。互い
に融着するファイバのコアガテスの好適な軟化温度と好
適な屈折率とを与える石英ガラスの毛細管を使用するこ
とが好ましい。ファイバの外側コーティングは一般に、
例えば紫外線硬化アクリレートのような合成物質からな
る。融着ファイバ端は、単繊維コアの横断面に実質的に
等しい円形横断面を有するから、例えば分岐器は、ファ
イバヘッドの直径に実質的に等しい直径を有する毛細管
中で、結合すべき単一ファイバを接着することにより簡
単に組立てられる。
既知の測定装置においては、ファイバヘッドと個々のフ
ァイバとは、最大全信号伝送量と出力口に亘るパワーの
均一な分布との間に最良の調和を得るように、互いに調
整し、引続いて結合帯域において、正しい屈折率の接着
剤、例えば紫外線硬化接着剤を加える。ファイバ内の該
分布を確認し、また場合によっては、修正した後に、接
着剤を硬化させる。終局的に、その組立物を適宜な石英
管中に、例えばエポキシ樹脂によって封入する。
結合器を組立てるには、ファイバヘッドと融着ファイバ
との径が同じであるから、本発明方法によって取得され
且つ必要なファイバ数を有する2つの融着ファイバヘッ
ドを、それらの端を互いに向かい合わせて結合すること
で足りる。ファイバの円筒状端部のクラッドが完全にエ
ツチングで失なわれているならば、ステップインデック
スファイバを使用したときは、回転対称と完全ミキシン
グを持った無損失結合器が形成され、グレーデッドイン
デックスファイバを用いたときは、回転対称と限られた
量の結合しかできない低損失結合器が得られるが、入力
ファイバを認めることができる。
ファイバのクラッドが全部はエツチングで失なわれてい
ないならば、ファイバヘッド内でミキシングは全く或い
は実質的に全く生じない。ミキシングが全く起こらない
ならば、結合の度合いは2つのファイバヘッドの相対的
回転により完全に調節することができる。ステップイン
デックスファイバを用いると、固定・可変随意な結合比
を有し、タララドガラスの残りの中心線による低損失の
対称方向性結合器がこのようにして取得される。
ファイバのクラッドがすっかりエツチングで失なわれて
いるならば、ファイバヘッドの長さによって変わり且つ
結合の可変範囲を2つのファイバヘッドの相対的回転に
よって増加し得る結合の基本水準が存在する。グレーデ
ッドインデックスファイバに対してはパワーは寧ろ心線
内に限定され、たとえファイバのクラッドがすっかり取
除かれていても、不完全ミキシングが行われる可能性が
あるが、しかし乍ら、回転対称配置となすことによって
低結合比をもって無損失方向性結合器を結局は取得する
ことができる0回転によって、ファイバの中心線が一致
しないという事実のために、損失は結合比と共に増大す
る。
クラッドがすっかりは取り除かれていないならば、単に
回転角を大きくすることによって同じ結合比に達するこ
とができる。損失は、中心線が一致しないという事実の
ために増大する。結合比1:1では、その損失は二方向
分岐器の損失の自乗に等しい。
2個、3個または4個の入力および出力口からなり、本
発明方法によって製造された結合器は、新しい種類の製
品を形成する。ステップインデックスファイバを有する
そのような結合器は無損失であうで、グレーデッドイン
デックスファイバを有するものより更に広く使用し得る
から、グレーデッドインデックスファイバに代えてステ
ップインデックスファイバをネットワーク、特に多くの
受動繊維光学素子を必要とする地方のネットワークに使
用することによって得られる利点は明かである。Mファ
イバヘッドをNファイバヘッドに連結すると、特殊な性
質をもった素子を生じ、それは繊維光学ネットワークに
有用であり得る。
スター結合器は、前述せる素子系列の延長であり、グレ
ーデッドインデックスファイバまたはステップインデッ
クスファイバで構成することができる。ステップインデ
ックスファイバを有するスター結合器においては完全な
ミキシングが行なわれるから、入力パワーはすべてのフ
ァイバ心線に亘って等しく分布し、従って個々のファイ
バを識別することができない。そのようなスター結合器
においては、例えば2つの多重融着ファイバヘッドは、
それらの端面で、互いに直接結合する。グレーデッドイ
ンデックスファイバで構成したスター結合器においては
、入力パワーの全ファイバに亘る等しい分布は起こらな
いから、2つのファイバヘッドはミキシングロッドまた
はグレーデッドインデッスクロッドのような光分配素子
によって互いに結合しなければならない。
本発明方法によって得られたファイバヘッドは、レーザ
ーパワーを伝送するのに理想的可能性を提供する。本発
明によるファイバヘッドを一端に有し且つ多数のステッ
プインデックスファイバを有し、クラッドがエツチング
で全(除かれていて、その自由端が仕上げられて個々の
ファイバヘッドを形成するファイバ束の使用により、単
一レーザーパワーを一度に数個の点で溶接または鑞接す
るために用いることができる。ファイバヘッドにおいて
、入力レーザーパワーは、あらゆるファイバが同じ力を
出力端子で伝送するような方法で結合することによって
分配される。更にまた、出力ファイバヘッドの形状は、
製作品の形状に適合させることができる。
本発明方法の上記実施例においては、互いに融着するフ
ァイバは狭い公差で且つ規則的な形態の、露出してエツ
チングされていないクラッドを以って毛細管中に嵌着し
ているものと仮定している。
この仮定は、最大5本までのファイバに限られる。
6本以上のファイバまたは多数のファイバを加工したと
すれば、管の中心部に、ファイバよりも大きい空間が残
るから、ファイバを毛細管中に緻密に充填することが不
可能である。それにも拘らず、この方法を実施可能とす
るために、少なくとも6本の光ファイバを有する素子を
製造する本発明方法の好適な態様は、ファイバを毛細管
の内周にわたって規則正しく分布させて、毛細管内の中
心に配置した円筒状支持部材によってその位置に支持し
、ファイバをそれらの露出したクラッドで毛細管の内面
に熱的予備処理によって接着し、しかる後支持部材を除
去して管とエツチングしたファイバ端部との融着を行な
うことを特徴とする。毛細管とファイバ端部との融着時
に、中心部の空間はファイバで満たされ、ファイバは扇
形横断面にそれぞれ変形して毛細管の内周のまわりに対
称形をなして均一に配置される。
生成物が円対称をもったファイバの分布を示すことは本
発明方法の本質的特徴である。このことは、各セグメン
トが同じ性質を以って反対の端に迄放射状に延びている
ことを意味するので、入力ファイバが如何に励起されよ
うともまた出力ファイバが如何に測定されようとも、モ
ード効果に全く差異がない。ファイバ全部に対してエネ
ルギーが均等に分布されるのみならず、また全ファイバ
に対してモードスペクトルも同じである。このことはネ
ットワークにおいて下流迄繊維光学素子を用いることに
対する利点である。
本発明方法によって製造されたファイバヘッドは、繊維
光学素子として、或いはファイバ束の入力および/また
は出力端子としての作用すらもなし得る。記述の実施例
において、ファイバヘッドは、異なった複合繊維光学素
子の完全な系列に対する基本的素子として役立つ標準的
繊維光学素子を構成する。
本発明を図面を参照して次の実施例により更に詳細に説
明する。
第1a図に示す光ファイバ1は直径d1のガラスコア3
、直径d2のガラスクラッド5及び直径りの外側保護コ
ーティング7から成る。クラッド5はコアガラスの屈折
率よりも低い屈折率を有するガラスで製造される。コー
ティング7は通常、例えば紫外線硬化性アクリレートの
ような合成物質から成る。一般に使用される光ファイバ
の直径りは250μ園で、クラッド5の直径d2は12
5μm1コア3の直径d1は50μmである。ファイバ
を製造するに当り、まずコーティング7を各ファイバの
一端から数1の長さに亘り取り除くが、このことはファ
イバのかかる部分をジクロルメタンに浸漬することによ
り、または火炎で燃焼することにより実施される。次い
で、このようにして露出したファイバの部分を、原径d
2のエツチングされていない露出クラッドに隣接する円
錐状のエツチングされた中間部11に、更に約1c11
の長さにわたる円筒状のエツチングされた端部9が隣接
するような方法でエツチング処理する。製造すべき繊維
光学素子の所望の特性に応じて、クラフト5が円筒状の
エツチングされた端部9で部分的にしか除去されないか
又はかかる部分で完全に除去、すなわちコア3がその原
径3を保持する程度にクラッド及びコア間の界面まで除
去するようにエツチング処理を行うことは可能である。
応用面に関し、例えば高々4本のファイバを有するか、
またはグレーデッドインデックスファイバを用いる分岐
器の製造に対しては、コアの一部がエツチングで除去さ
れて円筒状のエツチングされた端部9の直径d3がコア
3の原径d1より小さくなるまでエツチング処理を続行
する。かかる状態を第1b図に示す、エツチング処理を
例えば50%濃度のIP溶液中にファイバを浸漬するこ
とにより実施する0円錐状のエツチングされた部分11
はエツチングの間、ファイバを上下に動かすことにより
得られる:線運動のストロークは円錐状部11の長さを
決定し、その長さはミリメートルからセンチメートルの
オーダーである。
円筒状のエツチングされた端部9の直径d3は、次いで
必要数のファイバの端部を一緒に融着する際、それら全
部が単一ファイバのコア3と実質的に等しい形状および
大きさの断面を有するように決定される。
第2a、2bおよび2c図は本発明方法の一例を実施す
るのに必要な毛細管21の製法における連続工程を示す
。毛細管21は石英ガラスのプリフォームから長管を線
引きし、次いでかかる管を毛細管21に細分割すること
により得られ、各毛細管の長さはファイバの露出部分の
長さとほぼ同じ長さの約3〜6cmである。導管21の
ガラスの屈折率はファイバのコアガラスの屈折率より低
い。
各音21における毛細導管23の直径d4は所要数のフ
ァイバの露出部分が約10μmの少量のクリアランスを
もって嵌挿するように選定される。必要な形状精度を考
慮し且つ管21及び最終製品の十分な機械的強度を得る
ために、1〜2日の比較的厚い壁厚を選定する。通常の
製品に対しては、導管23の直径d4は260〜400
μ請で、管21の直径d5は2.5〜6mである。第2
a図に示す管21はその一端に漏斗形を形成する。漏斗
形25はファイバ端の毛細管への挿入を容易にし、ファ
イバの外側コーティングを毛細管に接着する接着面を提
供する。
エツチングすることでコアの直径が原径より小さくなっ
たファイバを収容するため、さらにファイバ端を最適に
位置させるため、第2b図に示す如く毛細導管23の漏
斗形25から離れた一端に細径部27を設ける。細径部
は表面張力の作用下に加熱し収縮することにより又は延
伸することにより得られる。該細径部27はファイバの
円筒状のエツチングされた端部9が嵌合するような直径
d6を有する。
次いで管21を細径部27がある一端で封止する。第2
c図には完成した毛細管21を示す。しかしながら、毛
細管21を細径化し封止する方法は後の段階で行なって
もよい、さて、4個の出力口を有する分岐管を製造する
ための本発明方法の一例を説明する。
第3a〜31図は連続工程を模式的に示す図である。
第3a図はエツチング浴31における4本のファイバl
のエツチングを模式的に示す図である。かかる目的に対
し、ファイバ1をホールダー33に固定し、これを上下
動させることができる。第3b図は上記円筒状のエツチ
ングされた端部9、円錐状のエツチングされた部分11
、クラッド5及び外側コーティング7を有する、エツチ
ング処理後のファイバ1を示す0本方法で製造した4本
のファイバの露出部分を次いで毛細管21に挿入し、フ
ァイバは該管中に狭い公差で嵌合する。かかる状態を第
3C図に示すが、これは既に封止されている毛細管の一
部のみを示す。第3d図に示す如くファイバ1の露出部
は毛細管21中に一括して入れられ、コーティング7は
漏斗形25のところで終端する。次いで、毛細管21を
減圧室37に連結し圧力が10−1バールより低くなる
まで減圧する−かかる工程は第3e図に概要を示しであ
る0次いで毛細管を第3f図に示す如く炉39上に配置
することにより脱気する。該炉はグラファイトスリーブ
41から成り該スリーブはN8を充満して流し、高周波
コイル43により加熱される。次いで毛細管21を、既
に1600〜1800℃の溶融温度になっている炉39
に導入する。炉内の温度によって溶融に要する時間は1
〜10分である。
設定温度及び加熱時間で、毛細管21は減圧及び大気圧
の作用下に収縮し、一方円形横断面を表面張力によって
保持しつつ、ファイバの端部9は第3g及び3h図に示
されるような対称横断面形状に変形し、毛細管21はフ
ァイバの端部9と融着し、−緒に固体ロッド45を形成
する。管21を炉から取り出しファイバをその外側コー
ティングで漏斗形25に接着する。次いで、ロッド45
の封止端を、削って裂開することにより除去するのが好
ましく、得られたファイバへラド47の破断端面を研摩
することにより仕上げて端面46を形成する。第3h図
は端面46を有する仕上げたファイバヘッド47を示す
。既に上述した如く、ファイバの溶融端部9の横断面及
び直径は単一ファイバコアの横断面及び直径と形状・寸
法が実質的に同一である。従って、第31図分岐器52
の組立品を模式的に示す如(、ファイバヘッド47を上
記方法により単一ファイバ1を含むファイバヘッド48
に接着剤連結49によって直接結合・固定することが可
能で、上記単一ファイバの自由端は、ファイバヘッド4
7と同じ外径を有する毛細管51に挿入固定される。次
いでファイバヘッド47及び48を石英エンベロープ5
3に挿入、その中で接着剤ビーズ54により固定する。
第4a、4b及び4c図は6本又はそれ以上のファイバ
の融着の間の状態図を示す。毛細管21内に隙間をつく
ることなく6本または多数のファイバを緻密に充填して
配置することは不可能である。第4a図は8本のファイ
バを用いる例で、充填はゆるいため隙間をつくるので、
対称横断面形をもった融着は得られない、第4b図に示
す如く、かかる問題は、毛細管21の中心に例えばタン
グステン線のような臨時の支持部材55を配置し、線管
の内周にわたってファイバが互いに接触するように分布
させることにより解決する。熱的予備処理によりファイ
バを管21の内面へ接着する。次いで支持部材55を融
着が行なわれた後除去し、ファイバヘッド内のファイバ
の融着端部9の各々が扇形横断面を有するようなファイ
バヘッド57を得る。
最小長さに減じたファイバヘッドを製造するため、毛細
管をCOtレーザーで加熱するのが好ましい。このため
に封止した毛細管を回転し、毛細管上に放射状に指向し
た集束レーザービームを管の軸方向に沿って移動する。
線管の集中局部加熱のため、融着ファイバ端とファイバ
の外側コーティング間の距離、すなわち露出ファイバ部
分の長さを著しく減することができる。同様の改善が小
ざいバーナーまたはトーチを用いることにより得られ、
その小さい点状火炎でも毛細管の集中局部加熱を可能に
する。
上記実施例においてロッド45の封止端を削って裂開す
ることにより除去し、得られたファイバへラド47はそ
の破断端面を研摩することにより仕上げる。裂開した後
および破断面をわずかに研摩した後に融着ファイバ端を
小さいH,Oバーナで火炎研摩し、一方では光伝送帯域
での極めて平滑な研摩面、他方では結合帯域で良好な接
着特性を有する比較的粗い面の端面を得る。
上記した本発明方法はグレーデッドインデックスファイ
バおよびステップインデックスファイバの加工に適して
いる。上・記実施例は多モードファイバの加工について
詳述した。しかしながら、本発明方法は多モードファイ
バの加工に限定されるのみでなく、得られる高度の再現
性と精度のために単一モードファイバの加工にも適する
ことが経験によって確かめられている。
【図面の簡単な説明】
第1a図は、原、光ファイバの著しく拡大した長軸方向
断面図、第1b図は、エツチング処理後の光ファイバの
同様な拡大断面図、 第2a、2bおよび20図は、毛細管の相次ぐ加工段階
におけるそれぞれ長軸方向断面拡大図、第38乃至31
図は、本発明方法による分岐器の製造における相次ぐ工
程を示す説明図、また、第4a、4bおよび40図は、
本発明の他の実施例を示すファイバヘッドのそれぞれ横
断面図である。 1−光ファイバ    3−・−・コア(心線)5・・
−・クラッド     7・−外側コーティング9−・
円筒状端部    11−円錐状中間部21−毛細管 
     23−毛細導管25−・・漏斗形     
 27・−細径部37−減圧室      39・・−
・・炉41−・グラファイトスリーブ 43−m−高周波コイル   45・−・一固体コンド
46−4面       47−・・ファイバヘッド4
9−・−接着剤連結    55・・−・支持部材57
− ファイバヘッド 特許 出願人   エヌ・ベー・フィリップス・フルー
イランペンファプリケン FIG、3a FIG・3bFI6.3c (コ    L− cn     N

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、それぞれコアガラスの心線と、該コアガラスよりも
    屈折率の低いクラッドガラスのクラッドと、外側コーテ
    ィングとを有する少なくとも2本の光ファイバを含んで
    なる受動繊維光学素子を製造する方法であって、各ファ
    イバの一部を外側コーティングの除去によって該ファイ
    バの一端から所定長さに亘って露出させ、ファイバの該
    露出部分をエッチング処理に付して各ファイバのエッチ
    ングされた部分の一部を円錐形状となし、その後、ファ
    イバの該エッチングした箇所をファイバのコアガラスよ
    りも屈折率の低いガラス管中に相対して配置し、熱を加
    えることによってガラス管をファイバに融着せしめ且つ
    ファイバをそれらの露出部分で互いに融着し、該融着フ
    ァイバ束に研摩端面を付与する前記方法において、 イ)前記エッチング処理によって、各ファイバの露出部
    分にも、前記円錐部分とその細い端で隣接する円筒状端
    部を与え、 ロ)前記管が一端を封止した毛細管であり、該管と、そ
    の中に挿入したファイバの少なくとも円筒状端部とを熱
    によって軟化するとともに、管を減圧してその管壁をフ
    ァイバに向かって潰し、一方、表面張力の作用の下に円
    形横断面を保ちつつファイバの前記端部を変形せしめて
    ファイバ間の間隙を消滅させ、ファイバのこれらの部分
    を一纏めにして円形横断面を与え、管と共に円形横断面
    の固体ロッドを形成し、前記管をファイバの前記端部に
    熱によって融着し、 ハ)前記ロッドの封止端を取り除いてロッド上に端面を
    形成し、該端面においてはファイバの前記端部の端は、
    前記端部の前記円形横断面の前記変形後における直径が
    単一ファイバの心線径と実質的に等しいようになってお
    り、 ニ)前記端面を最終的に研摩および仕上げ処理に付し、
    終局的に融着ファイバヘッドを取得する、 ことを特徴とする受動繊維光学素子の製造法。 2、少なくとも6本の光ファイバを有する繊維光学素子
    の製造法であって、前記ファイバを毛細管の内周のまわ
    りに規則正しく分布させて、毛細管内の中心に配置した
    円筒状支持部材によってその位置に支持し、ファイバを
    それらの露出したクラッドで毛細管の内面に熱的予備処
    理によって接着し、しかる後支持部材を除去して管とエ
    ッチングしたファイバ部分との融着を行なうことを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の受動繊維光学素子の
    製造法。 3、前記特許請求の範囲第1項または第2項記載の方法
    によって取得された融着ファイバヘッドを含んでなる受
    動繊維光学素子。 4、Mファイバを有する融着ファイバヘッドを含んでな
    り、前記ファイバヘッドの端面が単一ファイバに結合さ
    れている光分岐器を構成する特許請求の範囲第3項記載
    の受動繊維光学素子。 5、それぞれMおよびNステップインデックスファイバ
    を有する2つの融着ファイバヘッドを含んでなり、前記
    ファイバヘッドはそれらの端面で互いに連結されている
    光結合器を構成する特許請求の範囲第3項記載の受動繊
    維光学素子。 6、それぞれMおよびNグレーデッドインデックスファ
    イバを有する2つの融着ファイバヘッドを含んでなり、
    前記ファイバヘッドはそれらの端面を以ってミキシング
    素子の対向する面に連結されている光結合器を構成する
    特許請求の範囲第3項記載の受動繊維光学素子。 7、光ファイバが多モード型である前記特許請求の範囲
    第3項乃至第6項の何れかに記載の受動繊維光学素子。 8、光ファイバが単一モード型である前記特許請求の範
    囲第3項乃至第6項の何れかに記載の受動繊維光学素子
    。 9、繊維光学ネットワークに含まれる前記特許請求の範
    囲第3項乃至第8項の何れかに記載の受動繊維光学素子
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003524200A (ja) * 2000-02-03 2003-08-12 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 一様の色および強度で複数の場所に光を伝送および分配するカプラー

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4743082A (en) * 1984-01-04 1988-05-10 Kei Mori Light conducting optical fiber bundle
US4750926A (en) * 1987-08-07 1988-06-14 Corning Glass Works Method of making precision shaped apertures in glass
DE3834336A1 (de) * 1988-10-08 1990-04-12 Licentia Gmbh Faseroptischer sternkoppler
US4923276A (en) * 1989-02-13 1990-05-08 Teledyne Industries, Inc. Tapered optical fiber telescope, tracking system apparatus and method incorporating tapered optical fiber telescopes
EP0387754A1 (de) * 1989-03-17 1990-09-19 Schott Glaswerke Kathetersystem zur Uebertragung von Laserstrahlung in Gefaesssysteme des menschlichen Koerpers
US5267340A (en) * 1989-08-08 1993-11-30 E-Tek Dynamics, Inc. Fiber optic coupler and method of making same
US4932747A (en) * 1989-09-07 1990-06-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Fiber bundle homogenizer and method utilizing same
US4983195A (en) * 1990-01-04 1991-01-08 Corning Incorporated Method of making fiber optic coupler with longitudinal protrusions
US5121452A (en) * 1990-06-01 1992-06-09 Aster Corporation Fiber optic power splitter
US5058985A (en) * 1990-07-23 1991-10-22 General Electric Company Coupling means between a light source and a bundle of optical fibers and method of making such coupling means
US5221307A (en) * 1990-08-06 1993-06-22 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method for producing preform for polarization retaining optical fiber
AU639125B2 (en) * 1990-08-09 1993-07-15 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method for producing preform for polarization retaining optical fiber
US5166994A (en) * 1991-03-05 1992-11-24 Aster Corporation Low cost one by eight singlemode optical fiber coupler
US5268979A (en) * 1992-07-15 1993-12-07 Corning Incorporated Achromatic overclad fiber optic coupler
US5408554A (en) * 1993-12-17 1995-04-18 Porta System Corporation Fiber optic coupling
US5459804A (en) * 1993-04-06 1995-10-17 Porta Systems Corporation Fiberoptic couplers having spacer fibers that have no optical cores
US5461692A (en) * 1993-11-30 1995-10-24 Amoco Corporation Multimode optical fiber coupling apparatus and method of transmitting laser radiation using same
US5408556A (en) * 1993-12-06 1995-04-18 Kaptron, Inc. 1 X N splitter for single-mode fibers and method of construction
WO1995025972A1 (en) * 1994-03-24 1995-09-28 Kanagawa Academy Of Science And Technology Optical fiber and its manufacture
WO1995033207A1 (en) * 1994-05-31 1995-12-07 Kanagawa Academy Of Science And Technology Optical fiber and its manufacture
US5996376A (en) * 1997-04-11 1999-12-07 Digital Optics Corporation Methods of forming optical rods including three-dimensional patterns on end faces thereof
US6137938A (en) * 1997-06-04 2000-10-24 Lasertron, Inc. Flat top, double-angled, wedge-shaped fiber endface
US6393191B1 (en) * 1999-04-01 2002-05-21 Jds Uniphase Corporation Optical terminal for optical fibers with output angle control
US6956876B1 (en) * 2000-02-29 2005-10-18 Lucent Technologies Inc. Method and apparatus for coupling a multimode laser to a multimode fiber
US6764224B2 (en) 2000-06-22 2004-07-20 Avanex Corporation Precision fiber ferrules
DE10033485C2 (de) * 2000-07-10 2003-10-23 Infineon Technologies Ag Koppelglasfaser zur optischen Kopplung einer Lichtstrahlungsquelle an einen Mehrmoden-Lichtwellenleiter, optoelektronisches Lichtsendebauelement für Mehrmoden-Lichtwellenleiter und Herstellungsverfahren für Koppelglasfenster
US6746160B2 (en) * 2000-07-31 2004-06-08 Nippon Electric Glass Co., Ltd. Preliminary member of optical device component with optical fiber
SE518648C2 (sv) * 2001-02-06 2002-11-05 Ericsson Telefon Ab L M Förfarande och anordning för behandling av en optisk fiber
US20050204780A1 (en) * 2002-05-09 2005-09-22 The Furukawa Electric Co., Ltd. Method for manufacturing optical fiber
US7430881B2 (en) * 2003-01-10 2008-10-07 Weatherford/Lamb, Inc. Method of making an optical fiber attachment device
US6938624B2 (en) * 2003-01-30 2005-09-06 Hairlocs, Inc. Methods and devices for applying hair extensions
JP3965477B2 (ja) * 2004-02-23 2007-08-29 Juki株式会社 光ファイバーと光学レンズとの接続方法及び接続装置
WO2006102846A1 (en) * 2005-04-01 2006-10-05 Yi Li High efficient light coupling of solid-state light source into etendue maintained optical waveguide/fiber
JP2006301121A (ja) * 2005-04-18 2006-11-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 光源装置およびその製造方法
US11324553B2 (en) * 2005-11-10 2022-05-10 Biolitec Unternehmensbeteilgungs II AG Side fire optical fiber for high power applications
US20070239232A1 (en) * 2006-03-28 2007-10-11 Eastman Kodak Company Light guide based light therapy device
US20080099430A1 (en) * 2006-10-30 2008-05-01 David Brooks Method for connecting array of optical waveguides to an array of optical fibers with very small pitch
JP2012220504A (ja) * 2011-04-04 2012-11-12 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ束の製造方法
US20140186645A1 (en) * 2013-01-02 2014-07-03 Ofs Fitel, Llc Manufacture of bend insensitive multimode optical fiber
US10539740B2 (en) * 2015-01-21 2020-01-21 Ofs Fitel, Llc Optical combiner
CN105712621B (zh) * 2016-01-18 2018-10-02 中国科学院上海光学精密机械研究所 石英玻璃包层多组分玻璃复合光纤的制备方法
JP2021182040A (ja) * 2020-05-18 2021-11-25 住友電気工業株式会社 ファンインファンアウト装置の製造方法及びファンインファンアウト装置
CN112799173B (zh) * 2021-04-01 2021-08-03 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种光纤合束分束器
CN117906683B (zh) * 2024-03-19 2024-05-28 齐鲁工业大学(山东省科学院) 蓄电池温度和电解液密度双参量测量传感器及其测量方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55134803A (en) * 1979-04-09 1980-10-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Making method of optical fiber branching circuit

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3148967A (en) 1958-02-24 1964-09-15 American Optical Corp Process for making optical image transfer device
US3190735A (en) * 1959-06-10 1965-06-22 American Optical Corp Method of making a fiber optical bundle
GB1003861A (en) * 1961-10-19 1965-09-08 American Optical Corp Improvements in optical or electrical energy-conducting components formed of fiber elments and method of making same
US3278283A (en) * 1963-04-12 1966-10-11 American Optical Corp Method of making light-conducting optical component
US3333278A (en) * 1963-05-31 1967-07-25 Sperry Rand Corp Method of making frequency responsive device
US3301648A (en) * 1963-07-01 1967-01-31 Bausch & Lomb Method of confining and surfacing end portions of optical fiber bundles for maximum light transmission
US3244851A (en) * 1963-10-07 1966-04-05 Mckay Machine Co Methods of and apparatus for making tubing
US3395006A (en) * 1963-10-30 1968-07-30 American Optical Corp Apparatus for making fiber energyconducting devices
US3502455A (en) * 1967-10-09 1970-03-24 Bendix Corp Method of fabricating a thin film vitreous continuous membrane product
US3563716A (en) * 1968-05-17 1971-02-16 Us Air Force Potting quartz glass fiber bundle ends
US3690853A (en) * 1970-08-19 1972-09-12 Optics Technology Inc Method of making high resolution image transmitting fiber optics bundles
GB1427539A (en) 1973-06-14 1976-03-10 Standard Telephones Cables Ltd Optical fibre bundles
US3912362A (en) * 1973-12-26 1975-10-14 Corning Glass Works Termination for fiber optic bundle
CH575126A5 (en) * 1974-11-04 1976-04-30 Int Standard Electric Corp Coupling zone for end of glass fibre bundle - is provided by tapering ends of individual fibres
US4291940A (en) 1977-06-13 1981-09-29 Canadian Patents & Development Ltd. Low loss access coupler for multimode optical fiber distribution systems
US4179185A (en) 1978-02-27 1979-12-18 Corning Glass Works Coupler for optical communication system
US4360248A (en) * 1979-04-18 1982-11-23 International Telephone And Telegraph Corporation Multiport optical communication system and optical star structure therefor
JPS55147604A (en) * 1979-05-08 1980-11-17 Toshiba Corp Production of photo distributor
US4360372A (en) * 1980-11-10 1982-11-23 Northern Telecom Limited Fiber optic element for reducing speckle noise
JPS5897019A (ja) * 1981-12-03 1983-06-09 ゼロツクス・コ−ポレ−シヨン 複数の光フアイバの成端装置
GB8307850D0 (en) 1983-03-22 1983-04-27 Gen Electric Co Plc Fabricating couplers in fibres
US4632513A (en) * 1983-05-26 1986-12-30 Gould Inc. Method of making a polarization-insensitive, evanescent-wave, fused coupler with minimal environmental sensitivity
US4612028A (en) * 1983-12-16 1986-09-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Polarization-preserving single mode fiber coupler
FR2558966B1 (fr) * 1984-01-31 1986-07-04 Alliance Tech Ind Coupleur-repartiteur a fibres optiques et son procede de fabrication
CA1243105A (en) * 1984-07-09 1988-10-11 Giok D. Khoe Electro-optical device comprising a laser diode, an input transmission fibre and an output transmission fibre
US4551162A (en) * 1984-10-01 1985-11-05 Polaroid Corporation Hollow tube method for forming an optical fiber
US4666234A (en) * 1984-11-01 1987-05-19 American Telephone And Telegraph Company Non-tapered, butt-coupled, fused-fiber optical coupler and method of forming the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55134803A (en) * 1979-04-09 1980-10-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Making method of optical fiber branching circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003524200A (ja) * 2000-02-03 2003-08-12 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 一様の色および強度で複数の場所に光を伝送および分配するカプラー

Also Published As

Publication number Publication date
JP2517550B2 (ja) 1996-07-24
US4986620A (en) 1991-01-22
DE3685911D1 (de) 1992-08-13
EP0201121B1 (en) 1992-07-08
JP2882573B2 (ja) 1999-04-12
EP0201121A1 (en) 1986-11-12
US4698084A (en) 1987-10-06
JPH08171026A (ja) 1996-07-02
DE3685911T2 (de) 1993-02-18

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