JPS62184407A - 楕円球状光フアイバおよびその製造方法 - Google Patents
楕円球状光フアイバおよびその製造方法Info
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- JPS62184407A JPS62184407A JP61025863A JP2586386A JPS62184407A JP S62184407 A JPS62184407 A JP S62184407A JP 61025863 A JP61025863 A JP 61025863A JP 2586386 A JP2586386 A JP 2586386A JP S62184407 A JPS62184407 A JP S62184407A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
- G02B6/2552—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding reshaping or reforming of light guides for coupling using thermal heating, e.g. tapering, forming of a lens on light guide ends
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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。
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、光ファイバの先端部をテーパ状に細くし、先
球加工した先球光ファイバおよびその製造方法に関する
。
球加工した先球光ファイバおよびその製造方法に関する
。
従来、半導体発光素子の光を光ファイバへ効率よく結合
させる有力な方法として、光ファイバの先端面を球状に
するか、先端付近をエツチングしてテーバ状に細くした
後で先端面を球状にするか。
させる有力な方法として、光ファイバの先端面を球状に
するか、先端付近をエツチングしてテーバ状に細くした
後で先端面を球状にするか。
あるいは第１図に示すように先端付近を加熱、延伸して
テーバ状３にした後で先端面４を球状にする方法が用い
られている（特開昭５６−５７０１７）。
テーバ状３にした後で先端面４を球状にする方法が用い
られている（特開昭５６−５７０１７）。
このような先球光ファイバの製造方法としては、第２図
に示すアーク溶融法が用いられている。ティー・シュワ
ンダー氏、他：高効率、低光帰還でのレーザとシングル
モードファイバの結合、エレクトロニクスレターズ％２
１巻７号、 １９８５年５月。
に示すアーク溶融法が用いられている。ティー・シュワ
ンダー氏、他：高効率、低光帰還でのレーザとシングル
モードファイバの結合、エレクトロニクスレターズ％２
１巻７号、 １９８５年５月。
Ｐ ２８７〜Ｐ ２８９ （Ｔ、５ｃｈｖａｎｄｅｒ、
ａｔ ａｌ：Ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｏｆ Ｌａ５ｅｒｓ
ｔｏ Ｓｉｎｇｌｅ−ＭｏｄｅＦｉｂｒｅ８ｗｉｔｈ
Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉａｎｃｙ ａｎｄ ＬｏｗＯ
ｐｔｉｃａｌ Ｆｅｅｄｂａｃｋ、 Ｅｌｅｃｔ、Ｌｅ
ｔｔ、、２８ｔｈＭａｒｃｈ １９８５． Ｖｏｌ、
２１． ＆７． Ｐ２８７〜Ｐ２８９）、これは光ファ
イバ７をモータ９，１０付きの支持部１１．１２に取付
けて矢印１３゜１４方向に張力をかけておき、電極８Ａ
、８Ｂの間にアーク２２を生じさせる。そしてモータ９
ｆ１０を駆動させて矢印１３．１４方向に張つばるとア
ークで溶融された光ファイバ部分は軸方向にテーバ状に
細くなって上記溶融された光ファイバ中央部が切断され
る。その後で、両切断端部をさらにアークで溶融させる
と１表面張力によってテーバ状の光ファイバ先端部が第
１図のように球状になる。このような先球光ファイバを
用いることにより、半導体レーザとの光結合効率５０数
％の値が実現されている。さらに結合効率を高くしよう
とするためには半導体レーザの活性導波路層端面へ上記
光ファイバを接近させて半導体レーザの活性導波路層か
ら出射された光をできる限り光ファイバ内へ入射させる
ようにすればよい。しかし、光ファイバを半導体レーザ
へ接触させたりすると、半導体レーザの活性導波路層端
面□をきずつけて逆に半導体レーザ内の反射率を低下せ
しめ、光出力を低減させたり、あるいは半導体レーザを
こわしたりするといった問題が生ずることがわかった。
ａｔ ａｌ：Ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｏｆ Ｌａ５ｅｒｓ
ｔｏ Ｓｉｎｇｌｅ−ＭｏｄｅＦｉｂｒｅ８ｗｉｔｈ
Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉａｎｃｙ ａｎｄ ＬｏｗＯ
ｐｔｉｃａｌ Ｆｅｅｄｂａｃｋ、 Ｅｌｅｃｔ、Ｌｅ
ｔｔ、、２８ｔｈＭａｒｃｈ １９８５． Ｖｏｌ、
２１． ＆７． Ｐ２８７〜Ｐ２８９）、これは光ファ
イバ７をモータ９，１０付きの支持部１１．１２に取付
けて矢印１３゜１４方向に張力をかけておき、電極８Ａ
、８Ｂの間にアーク２２を生じさせる。そしてモータ９
ｆ１０を駆動させて矢印１３．１４方向に張つばるとア
ークで溶融された光ファイバ部分は軸方向にテーバ状に
細くなって上記溶融された光ファイバ中央部が切断され
る。その後で、両切断端部をさらにアークで溶融させる
と１表面張力によってテーバ状の光ファイバ先端部が第
１図のように球状になる。このような先球光ファイバを
用いることにより、半導体レーザとの光結合効率５０数
％の値が実現されている。さらに結合効率を高くしよう
とするためには半導体レーザの活性導波路層端面へ上記
光ファイバを接近させて半導体レーザの活性導波路層か
ら出射された光をできる限り光ファイバ内へ入射させる
ようにすればよい。しかし、光ファイバを半導体レーザ
へ接触させたりすると、半導体レーザの活性導波路層端
面□をきずつけて逆に半導体レーザ内の反射率を低下せ
しめ、光出力を低減させたり、あるいは半導体レーザを
こわしたりするといった問題が生ずることがわかった。
特に光ファイバがコア径５〜１０μｍの単一モード光フ
ァイバの場合には結合効率が低いために非常に苦労した
。すなわち、半導体レーザの活性導波路層は厚みがＯ０
数μｍ、幅が１０μｍ前後の方形形状をしており、この
活性導波路層より出射された光信号はガウス分布に近い
放射分布で上記単一モード光ファイバのコア径以上に拡
がるために、上記単一モード光ファイバの先端面をたと
え球状加工しても原理的に１００％結合を得ることは不
可能である。また最近脚光をあびてきている光導波路と
単一モード光ファイバとの結合も、光導波路が厚み数μ
ｍ１幅１０μｍ前後の方形形状をしているので、上記先
球光ファイバではよくないという問題点がある。
ァイバの場合には結合効率が低いために非常に苦労した
。すなわち、半導体レーザの活性導波路層は厚みがＯ０
数μｍ、幅が１０μｍ前後の方形形状をしており、この
活性導波路層より出射された光信号はガウス分布に近い
放射分布で上記単一モード光ファイバのコア径以上に拡
がるために、上記単一モード光ファイバの先端面をたと
え球状加工しても原理的に１００％結合を得ることは不
可能である。また最近脚光をあびてきている光導波路と
単一モード光ファイバとの結合も、光導波路が厚み数μ
ｍ１幅１０μｍ前後の方形形状をしているので、上記先
球光ファイバではよくないという問題点がある。
本発明の目的は、前記課題を解決させることのできる先
球光ファイバおよびその製造方法を提供することにある
。
球光ファイバおよびその製造方法を提供することにある
。
本発明の先球光ファイバは、光ファイバ先端部のコア、
クラッドをほぼ楕円形状で、テーバ状に細くし、その先
端をほぼ楕円球状にしたものである。その製造方法は、
光ファイバ中央部をアークで軟化させ、その軟化部を圧
延口、−ラでお互いに反対方向に延伸させ、上記中央部
を溶断する。ついで両溶断先端部をアークで溶融して楕
円球状に形成させる。光ファイバ先端部をほぼ楕円形状
にし、短円と長円の比を１／４〜１／２にすると。
クラッドをほぼ楕円形状で、テーバ状に細くし、その先
端をほぼ楕円球状にしたものである。その製造方法は、
光ファイバ中央部をアークで軟化させ、その軟化部を圧
延口、−ラでお互いに反対方向に延伸させ、上記中央部
を溶断する。ついで両溶断先端部をアークで溶融して楕
円球状に形成させる。光ファイバ先端部をほぼ楕円形状
にし、短円と長円の比を１／４〜１／２にすると。
半導体レーザの活性導波路層の形状や先導波路の形状に
相対的に近づく、そして、光ファイバ先端部をテーバ状
にし、最先端部の長円と短円のそれぞれのサイズが半導
体レーザの活性導波路層の幅。
相対的に近づく、そして、光ファイバ先端部をテーバ状
にし、最先端部の長円と短円のそれぞれのサイズが半導
体レーザの活性導波路層の幅。
厚みと同程度かそれよりも大きいように、また光導波路
の幅、厚みと同程度かそれよりも大きいようにする。こ
のような形状にして最先端部を溶融して丸め、レンズ効
果をもたせておけば、半導体レーザの出射光、光導波路
の出射光を効率よく光ファイバへ結合させることが可能
となる。モして伝慢輔方向に沿って徐々に円形状に近づ
き、寸法も大きくなっていくので、コア内での全反射角
も徐々に小さくなってコア内への閉じ込めが強くなり効
率よく伝搬されるようになる。製法は軟化した光ファイ
バをローラで圧延すればでき、圧延した後、まだ温度が
十分に高いので表面張力によつ′て丸みをおび、はぼ楕
円に近い形状となる。なお、圧延後、再度アークで軟化
させるとさらに外周部が丸みをおびてくる。
の幅、厚みと同程度かそれよりも大きいようにする。こ
のような形状にして最先端部を溶融して丸め、レンズ効
果をもたせておけば、半導体レーザの出射光、光導波路
の出射光を効率よく光ファイバへ結合させることが可能
となる。モして伝慢輔方向に沿って徐々に円形状に近づ
き、寸法も大きくなっていくので、コア内での全反射角
も徐々に小さくなってコア内への閉じ込めが強くなり効
率よく伝搬されるようになる。製法は軟化した光ファイ
バをローラで圧延すればでき、圧延した後、まだ温度が
十分に高いので表面張力によつ′て丸みをおび、はぼ楕
円に近い形状となる。なお、圧延後、再度アークで軟化
させるとさらに外周部が丸みをおびてくる。
本発明の先球光ファイバの概略図を第３図に示す、同図
（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図。
（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図。
（ｃ）は右側面図である。１はクラッド部、２はコア部
である。１７は光ファイバの断面が真円からほぼ楕円に
連続的にテーバ状に延伸されて細径化された部分、１８
はその先端部であり、はぼ楕円球状に形成されている。
である。１７は光ファイバの断面が真円からほぼ楕円に
連続的にテーバ状に延伸されて細径化された部分、１８
はその先端部であり、はぼ楕円球状に形成されている。
１９および２０はほぼ楕円状に延伸されて細径加工され
たクラッド部およびコア部である。このように楕円球状
に加工された先球光ファイバとすることにより、方形状
の光導波路を有する光導波路との結合が容易となる。
たクラッド部およびコア部である。このように楕円球状
に加工された先球光ファイバとすることにより、方形状
の光導波路を有する光導波路との結合が容易となる。
また、半導体レーザの活性層（方形状）から出射される
光を容易に結合させることができる。さらに、２３ａ、
２３ｂがほぼ平坦に近い形状であるので、光ファイバを
固定する導体（金属、半導体。
光を容易に結合させることができる。さらに、２３ａ、
２３ｂがほぼ平坦に近い形状であるので、光ファイバを
固定する導体（金属、半導体。
磁器、ガラスなどの固定台）との接着（あるいは接合）
が容易となる。たとえば、２３ ａ ＊ ２３ ｂ部に
金属を蒸着しておいて、導体にハンダ付けする場合に、
導体との接着面積が広いので強固に固定することができ
る。また接着剤などでの固定もしっかりとできるように
なる。
が容易となる。たとえば、２３ ａ ＊ ２３ ｂ部に
金属を蒸着しておいて、導体にハンダ付けする場合に、
導体との接着面積が広いので強固に固定することができ
る。また接着剤などでの固定もしっかりとできるように
なる。
第４図および５図に本発明の先球光ファイバの製造方法
の実施例を示す。同図において、第２図と同符号のもの
は同じ機能を有するものである。
の実施例を示す。同図において、第２図と同符号のもの
は同じ機能を有するものである。
２１Ａ〜２１）（は圧延ローラであり、図中の矢印方向
に回転し、光ファイバ７を矢印１３．１４方向に移動さ
せることができる。これら圧延ローラは光ファイバ７に
張力が加えられている。また圧延ローラの形状は円形状
、楕円形状、ひようたん形状などのように、でつばりの
あるものや、へこみのあるものを用いる。まず電極８Ａ
と８Ｂ間にアーク２２を発生させ、電極８Ａ、８Ｂを矢
印１５．１６方向に微少変位させて（１０１程度）光フ
ァイバ７を広い範囲にわたって軟化させる。
に回転し、光ファイバ７を矢印１３．１４方向に移動さ
せることができる。これら圧延ローラは光ファイバ７に
張力が加えられている。また圧延ローラの形状は円形状
、楕円形状、ひようたん形状などのように、でつばりの
あるものや、へこみのあるものを用いる。まず電極８Ａ
と８Ｂ間にアーク２２を発生させ、電極８Ａ、８Ｂを矢
印１５．１６方向に微少変位させて（１０１程度）光フ
ァイバ７を広い範囲にわたって軟化させる。
軟化に応じて、それぞれの圧延ローラ２１Ａ−・２ Ｌ
Ｈを駆動させる。ここで、それぞれの圧延ローラ２１
Ａ〜２１１（の回転は同期させておく。圧延ローラ２１
Ａ〜２ＬＨが駆動し始めると、上記光ファイバ軟化部が
テーパ状に矢印１３．１４方向に延伸される。ぞして電
極８Ａ、８Ｂのごく近傍の圧延ローラ２１Ａ〜２１０に
よって」ユ記軟化して延伸される光ファイバが圧延され
、光ファイバの断面が真円から楕円に徐々に加工される
。細径化された光ファイバの中央部はアークによって溶
断され、圧延ローラ２１Ａ〜２１０によって楕円化され
る。次に第５図のように溶断、圧延された２本の光ファ
イバ７Ａ、７Ｂを圧延ローラ２１Ａ〜２１Ｈを逆回転駆
動させて矢印２４．２５方向に移動させ、２つの光ファ
イバ先端部２６を電極８Ａ、８Ｂの近くに接近対向させ
る。そしてアークをふたたび発生させて上記２つの先端
部を楕円球状化させる。このようにして第３図の先球光
ファイバを２本同時に作る。なお、第５図において、先
球加工は１本１本の光ファイバについて別々に行なって
もよい、ｍ円形状は圧延ローラ２１Ａ〜２１Ｈに加える
張力と回転速度、ならびに電極８Ａ、８Ｂに加える電圧
によって制御することができる。また圧延ローラ２１Ｅ
〜２１ Ｈは第２図のように支持部付きのモータでもよ
い。
Ｈを駆動させる。ここで、それぞれの圧延ローラ２１
Ａ〜２１１（の回転は同期させておく。圧延ローラ２１
Ａ〜２ＬＨが駆動し始めると、上記光ファイバ軟化部が
テーパ状に矢印１３．１４方向に延伸される。ぞして電
極８Ａ、８Ｂのごく近傍の圧延ローラ２１Ａ〜２１０に
よって」ユ記軟化して延伸される光ファイバが圧延され
、光ファイバの断面が真円から楕円に徐々に加工される
。細径化された光ファイバの中央部はアークによって溶
断され、圧延ローラ２１Ａ〜２１０によって楕円化され
る。次に第５図のように溶断、圧延された２本の光ファ
イバ７Ａ、７Ｂを圧延ローラ２１Ａ〜２１Ｈを逆回転駆
動させて矢印２４．２５方向に移動させ、２つの光ファ
イバ先端部２６を電極８Ａ、８Ｂの近くに接近対向させ
る。そしてアークをふたたび発生させて上記２つの先端
部を楕円球状化させる。このようにして第３図の先球光
ファイバを２本同時に作る。なお、第５図において、先
球加工は１本１本の光ファイバについて別々に行なって
もよい、ｍ円形状は圧延ローラ２１Ａ〜２１Ｈに加える
張力と回転速度、ならびに電極８Ａ、８Ｂに加える電圧
によって制御することができる。また圧延ローラ２１Ｅ
〜２１ Ｈは第２図のように支持部付きのモータでもよ
い。
本発明の先球光ファイバは半導体レーザ、発光ダイオー
ドなどの光素子や、光導波路との結合を高結合効率で実
現させることができる。また、光ファイバ断面がほぼ楕
円形状であるので、導体などへの固定が容易である。さ
らに本発明の先球光ファイバの製造方法は非常に簡単で
あり、信頼性。
ドなどの光素子や、光導波路との結合を高結合効率で実
現させることができる。また、光ファイバ断面がほぼ楕
円形状であるので、導体などへの固定が容易である。さ
らに本発明の先球光ファイバの製造方法は非常に簡単で
あり、信頼性。
経済性の面でも効果がある。
第１図は従来の先球光ファイバの概略図、第２図は従来
の先球光ファイバの製造方法の概略図、第３図は本発明
の一実施例を示す楕円球状光ファイバの概略図、第４．
５図は本発明の楕円球状光ファイバの製造方法の一実施
例を示す概略図である。 １．５・・・光ファイバのクラッド部、２，６・・・光
ファイバのコア部、３・・・テーパ部、４・・・先球部
、７゜７Ａ、７Ｂ・・・光ファイバ、８Ａ、８Ｂ・・・
電極、９゜１０・・・モータ、１１，１２・・・支持部
、１３，１４゜１５．１６，２４．２５・・・移動方向
を示す矢印、１７・・・楕円テーパ部、１８・・・楕円
球状部、１９・・・楕円クラッド部、２０・・・楕円コ
ア部、２１Ａ〜２１Ｈ・・・圧延ローラ、２２・・・ア
ーク、２３ａ。 ２３ｂ・・・光ファイバ上、下部、２６・・・光ファイ
バ代理人 弁理士 小川勝擾′°； ゝく
の先球光ファイバの製造方法の概略図、第３図は本発明
の一実施例を示す楕円球状光ファイバの概略図、第４．
５図は本発明の楕円球状光ファイバの製造方法の一実施
例を示す概略図である。 １．５・・・光ファイバのクラッド部、２，６・・・光
ファイバのコア部、３・・・テーパ部、４・・・先球部
、７゜７Ａ、７Ｂ・・・光ファイバ、８Ａ、８Ｂ・・・
電極、９゜１０・・・モータ、１１，１２・・・支持部
、１３，１４゜１５．１６，２４．２５・・・移動方向
を示す矢印、１７・・・楕円テーパ部、１８・・・楕円
球状部、１９・・・楕円クラッド部、２０・・・楕円コ
ア部、２１Ａ〜２１Ｈ・・・圧延ローラ、２２・・・ア
ーク、２３ａ。 ２３ｂ・・・光ファイバ上、下部、２６・・・光ファイ
バ代理人 弁理士 小川勝擾′°； ゝく
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光ファイバ先端近傍のコア及びクラッドが楕円形状
であり、かつ、テーパ状に細径化し、その先端がほぼ楕
円球状であることを特徴とする楕円球状光ファイバ。 ２、光ファイバ中央部をアークで軟化させ、該軟化部を
圧延ローラでお互いに反対方向に延伸させて該中央部を
溶断後、該溶断先端部をアークで溶融してほぼ楕円球状
に加工することを特徴とする楕円球状光ファイバの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61025863A JPS62184407A (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | 楕円球状光フアイバおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61025863A JPS62184407A (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | 楕円球状光フアイバおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62184407A true JPS62184407A (ja) | 1987-08-12 |
Family
ID=12177640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61025863A Pending JPS62184407A (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | 楕円球状光フアイバおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62184407A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02166408A (ja) * | 1988-11-22 | 1990-06-27 | Itt Corp | 光ファイバを先細にする装置と方法 |
| JPH0339703A (ja) * | 1989-07-06 | 1991-02-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光結合補助装置並びに光結合装置及びその組付け方法 |
| EP0487633A1 (en) * | 1989-08-17 | 1992-06-03 | Surgical Laser Products, Inc. | Integral end structure for medical laser waveguide |
| JPH04318503A (ja) * | 1991-01-31 | 1992-11-10 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 光ファイバの加工方法 |
| CN103940349A (zh) * | 2014-05-20 | 2014-07-23 | 天津理工大学 | 一种基于球状光纤和布拉格光栅级联的微位移传感器 |
-
1986
- 1986-02-10 JP JP61025863A patent/JPS62184407A/ja active Pending
Cited By (6)
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|---|---|---|---|---|
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