JPS62102206A - 光フアイバカプラ - 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】 【発明の利用分野〕 本発明は、光ファイバによって直接、光波の分岐、結合
が行えるようにした光ファイバカプラに係り、特に、光
フアイバジャイロなど光の干渉現象を利用したセンサシ
ステムに好適な光ファイバカプラに関する。

〔発明の背景〕

一本の光ファイバを伝搬する光波を複数の光ファイバに
分岐したり、また複数の光ファイバを伝搬する光波を一
本の光ファイバに合流させる素子（以下、光カプラ）は
通信装置や計測機器への光ファイバの応用上重要な役割
を持っている０例えば回転角速度を検出するセンサであ
る光フアイバジャイロは光の干渉現象を基礎とするもの
であり、これを構成する上で光カブラは不可欠である。

従来より光カブラとして、ハーフミラ−がよく用いられ
てきた。しかしながらハーフミラ−を光フアイバシステ
ムで利用する場合には、ひとまず光波を光ファイバの外
に取り出し、再び光フアイバ中に導入せざるを得ない、
このため、集光装置および調軸装置が必要であり、また
この結果として光カプラの挿入損失が大きなものとなる
。

そこで光プアイバ自体を加工成型して光波の合分岐機能
を実現する光ファイバカプラの製作方法が種々検討され
ている０例えば「今井、大塚：光ファイバ応用干渉計測
技術、光学、Ｖｏｊｌ、１３゜Ｎ１１６　　ｐｐ４７２
　４８１　（１９８４）　Ｊにはこのような光ファイバ
カプラの製作方法が幾つか紹介されており、光ファイバ
の熱融着、研磨、あるいはケミカルエツチングなどが述
べられている。これらの製作方法の中、熱融着による方
法では、光ファイバを加熱溶融し、延伸によりテーパ状
にしたり、ひねりを加えたり、あるいはこの両者を施し
たりする。更には、事前に、ケミカルエツチングにより
光ファイバを細径化することもある。

この結果、光ファイバカプラの分岐結合部は、通常の石
英裸ファイバ（標準的には外径１２５μｍ）よりも大幅
に細く、かつ脆いものとなる。また、この分岐結合部に
曲げ、引張り、圧縮等の応力が加わると、光ファイバカ
プラの損失や分岐特性などに変動を来たす、したがって
、信頼性高く、かつ外部環境の変化に対して安定な光フ
ァイバカプラを得るには、熱融着法などにより、分岐結
合部を形成した光ファイバ束を安定に封止する必要があ
る。従来より知られている熱融着法などによる光ファイ
バカプラでは、この高耐環境化という点であまり注意が
払われていなかった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記した背景のもとになされたもので、その
目的とするところは、耐環境性に優れ、光フアイバジャ
イロシステムなどに適用して高い信頼性を得ることがで
きる光ファイバカプラを提供するにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するため、本発明は、光ファイバと同じ
材質の、所定の長さの管状部材を用い、この管状部材の
中に光ファイバのカプラとして働く部分を収容し、該管
状部材の両端部近傍の部分の内径を光ファイバに接する
まで減少させて保護部材を形成されるようにした点を特
徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図を用いて詳細に説明する。

第１図は単一モードファイバ２本を用いた光ファイバカ
プラにおける本発明の実施例である。光ファイバ束１０
．１１は単一モードファイバをあらかじめケミカルエツ
チングにより細径化した後。

熱融着と同時にひねり、延伸を施して製作したものであ
る。このため、光ファイバカプラの分岐結合部２０は相
当に細いものとなっている０石英管３０はこの光ファイ
バカプラを収納し、保護するための筐体となる管状部材
であり、両端を中央よりも細くしである。光ファイバ束
１０．１１を石英管３０に挿入した後１両端のくびれ部
を加熱軟化し、圧着により、光ファイバ束１０．１１と
石英管３０との接着部４０．４１を形成した。光ファイ
バ束１０．１１と石英管２０とは同一の材料でできてい
るため熱膨張率は等しい、したがって、本実施例によれ
ば細径化した光ファイバ束１０゜１１の分岐結合部２０
に、温度変化に伴う膨張収縮による熱応力が加わるのを
防ぎ、耐環境性を充分に高めることができる。

第２図は本発明のまた別の実施例であり、同一材質の光
ファイバ５０を補強材として付与することにより、耐久
性と耐震性の向上を図ったものである。補強用の光ファ
イバ５０はケミカルエツチングをせずともよく、光ファ
イバカプラを構成しているファイバ束１０．１１とは接
着剤により貼り合わせである。光ファイバ５ｏはまた、
熱融着により光ファイバ束１０．１１と接着してもよい
。

また、第３図は本発明の別の実施例であり、第１図の実
施例とは石英管３０に開孔６０，６１を設け、この開孔
６０，６１より、シリコーン樹脂７０を充填、硬化した
点で異なる。樹脂７０により光ファイバカプラの合分岐
部３０を安定に固定し耐震性の向上を図った訳である。

当然、樹脂７０はシリコーンに限らず、光ファイバに光
を閉じこめるための屈折率の条件と、石英光ファイバと
の膨張率の整合性とを満たすものであれば何でもよい。

第４図は第３図と類似の実施例であるが、石英管３ｏに
開孔６０，６１．６２があり、樹脂７０゜７１．７２を
部分的に注入、硬化することにより、空隙部８０．８１
を形成している。空隙部８０゜８１は挿入、硬化した樹
脂の熱応力を吸収する作用をし、光ファイバ束に加わる
応力を低減する上で効果的である。

第５図はやはり本発明の実施例の一つであるが、石英管
３０の両端にも樹脂７０．７１を注入し、光ファイバ東
１０．１１の外部取出し部分を安定に固定して、取り扱
いの際の強度を増している。

第６図は本発明に光ファイバの製造に用いられる気相成
長法を応用したものである。まず、光ファイバ東１０．
１１を石英管２０に挿入し、更に、石英管２０にガス輸
送管１００を連結する１次いで、ガス輸送管１００を通
して、ＳｉＣΩ＊、Ｏｘガスを吹き込み、バーナ３００
により加熱すれば、光ファイバ東１０．１１およびガラ
ス管内壁に５ｉＯａが析出、堆積する。こま５ｘＯｘ層
は石英ファイバと同一材質であり、分岐結合部の皮覆層
として好適である。また送出ガスにＱ　ｅ　Ｏｚ　ｅＢ
２０３などの成分を加えれば屈折率の制御も可能であり
、光ファイバカプラの光学特性まで含めて最適な皮覆を
形成し得る０石英管内壁と光ファイバ束を覆う気相成長
層２００，２０１は光ファイバ束を石英管に溶融圧着す
る上でも好都合である。

このあと、第１図の実施例と同じく、石英管３０の両端
のくびれ部を加熱軟化させ、光ファイバ東１０．１１に
接着させれば光ファイバカプラが完成する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、光ファイバカプ
ラの光波分岐結合部に対する保護が充分に得られるから
、光フアイバジャイロなど、光の干渉現象を用いた各種
のセンサシステムに用いて高信頼性を保つことができる
光ファイバカプラを容易に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光ファイバカプラの一実施例を示
す断面図、第２図、第３図、第４図、それに第５図はそ
れぞれ本発明の他の実施例を示す断面図、第６図は本発
明のさらに別の一実施例における製造工程の一例を示す
説明図である。 １０．１１・・・光ファイバ束、２０・・・光ファイバ
カプラの分岐結合部、３０・・・石英管、４０．４１・
・・光ファイバ東と石英管の接着部、５０・・・補強用
光ファイバ、６０〜６２・・・石英管の開孔、７０〜７
２・・・樹脂、ｇｏ、ｓｉ・・・空隙、１００・・・ガ
ス輸送管、２００，２０１・・・気相成長による堆積物
、３００・・・バーナ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数本の光ファイバを所定の長さにわたつて所定の
   距離に接近させることにより光波の分岐および結合の少
   なくとも一方の機能をもたせるようにした光ファイバカ
   プラにおいて、上記光ファイバの接近させた部分を覆う
   上記光ファイバと同一の材質からなる管状部材を設け、
   この管状部材の両端接近傍部分のそれぞれの内径を減少
   させて上記光ファイバに接着させたことを特徴とする光
   ファイバカプラ。 ２、特許請求の範囲第１項において、上記光ファイバの
   接近された部分が、光波の分岐、結合と無関係な少なく
   とも１本の光ファイバを備えていることを特徴とする光
   ファイバカプラ。 ３、特許請求の範囲第１項において、上記管状部材の内
   部の少なくとも一部に樹脂が充填されていることを特徴
   とする光ファイバカプラ。 ４、特許請求の範囲第１項において、上記管状部材の内
   径減少部の外側部分の少なくとも一方に樹脂が充填され
   ていることを特徴とする光ファイバカプラ。 ５、特許請求の範囲第１項において、上記光ファイバの
   接近させた部分及び上記管状部材の内側の少なくとも一
   方の面が気相成長法により析出、堆積された皮膜層を備
   えていることを特徴とする光ファイバカプラ。