JPS62191806A - 単一モ−ド光フアイバの接続方法 - Google Patents
単一モ−ド光フアイバの接続方法Info
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- JPS62191806A JPS62191806A JP61031784A JP3178486A JPS62191806A JP S62191806 A JPS62191806 A JP S62191806A JP 61031784 A JP61031784 A JP 61031784A JP 3178486 A JP3178486 A JP 3178486A JP S62191806 A JPS62191806 A JP S62191806A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
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- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、モードフィールド径の異なる単一モード光フ
ァイバの接続方法に関するものである。
ァイバの接続方法に関するものである。
単一モード光ファイバの接続損失要因は、大まかに、袖
ずれ、角度ずれ、接続点のコアの不整。
ずれ、角度ずれ、接続点のコアの不整。
モードフィールド径の違いの４つに分けることができる
。このうちで、軸ずれ、角度ずれ、コアの不整は接続方
法および装置によって軽減できても、モードフィールド
径の違いによる損失は取り除くことができない本質的な
接続損失として、これまで取り扱われてきた。
。このうちで、軸ずれ、角度ずれ、コアの不整は接続方
法および装置によって軽減できても、モードフィールド
径の違いによる損失は取り除くことができない本質的な
接続損失として、これまで取り扱われてきた。
唯一、第４図に示すように、単一モード光ファイバ１お
よび２のうち、モードフィールド径の小さい方のファイ
バ２をテーバ状に細く加工してテーバ加工部３を形成し
、接続点４でモードフィールド径を拡大し、フィールド
不整合損失を低下させる手段が考えられた。ここで、５
．６はコアを示している。
よび２のうち、モードフィールド径の小さい方のファイ
バ２をテーバ状に細く加工してテーバ加工部３を形成し
、接続点４でモードフィールド径を拡大し、フィールド
不整合損失を低下させる手段が考えられた。ここで、５
．６はコアを示している。
しかし、現実には、第４図からも明らかなように、ファ
イバ外径差が大きくなりすぎるために、接続点４に外部
応力が集中することになり、その結果、接続部分は強度
的にきわめて弱い構造どなる。加えて、外径差の極端に
異なる単一モード光ファイバの接続は、融着においては
溶融速度が異なるために条件がきわめて難しく、しかも
また、■溝等による外径合わせ接続が通用できない等多
くの問題を有していた。
イバ外径差が大きくなりすぎるために、接続点４に外部
応力が集中することになり、その結果、接続部分は強度
的にきわめて弱い構造どなる。加えて、外径差の極端に
異なる単一モード光ファイバの接続は、融着においては
溶融速度が異なるために条件がきわめて難しく、しかも
また、■溝等による外径合わせ接続が通用できない等多
くの問題を有していた。
なお、ファイバ外径を細くテーパ状にすることによって
モードフィールド径Ｗを拡大するときのモードフィール
ド径の比とテーパ比との関係を第５図に示す。第５図か
られかるように、テーバ比を変えることによって任意所
望のモードフィールド径を得ることは、理論的には簡単
にみえるものの、テーバ部での損失を小さくし、目的と
するモードフィールド径の所で端面を切り出すことは非
常に難しい。
モードフィールド径Ｗを拡大するときのモードフィール
ド径の比とテーパ比との関係を第５図に示す。第５図か
られかるように、テーバ比を変えることによって任意所
望のモードフィールド径を得ることは、理論的には簡単
にみえるものの、テーバ部での損失を小さくし、目的と
するモードフィールド径の所で端面を切り出すことは非
常に難しい。
（発明が解決しようとする問題点）
そこで、本発明の目的は、上述の点に鑑みて、モートフ
ィールド径の異なる単一モード光ファイバを接続するう
えで、必然的に生じてくるモードフィールド不整合損失
を軽減するために、ファイバ外径が同一でモードフィー
ルド径が少しずつ異なる光ファイバをフィールド径の大
きさの順に接続し、外径偏差′による接続点の強度劣下
を除去するとともに、作業性および信顆性にすぐれたモ
ードフィールド径の異なる単一モード光ファイバの接続
方法を提供することにある。
ィールド径の異なる単一モード光ファイバを接続するう
えで、必然的に生じてくるモードフィールド不整合損失
を軽減するために、ファイバ外径が同一でモードフィー
ルド径が少しずつ異なる光ファイバをフィールド径の大
きさの順に接続し、外径偏差′による接続点の強度劣下
を除去するとともに、作業性および信顆性にすぐれたモ
ードフィールド径の異なる単一モード光ファイバの接続
方法を提供することにある。
このような目的を達成するために、本発明は、接続する
モードフィールド径の異なる２木の光ファイバのモード
フィールド不整合損失を軽減するために、予め準備した
種々のモードフィールド径の異なる複数の光ファイバの
中から、目的の２木の光ファイバのモードフィールド径
の間に存在するファイバだけを選び出し、これら光ファ
イバを目的の光ファイバの中間で、モードフィールド径
の大きさの順に接続する。
モードフィールド径の異なる２木の光ファイバのモード
フィールド不整合損失を軽減するために、予め準備した
種々のモードフィールド径の異なる複数の光ファイバの
中から、目的の２木の光ファイバのモードフィールド径
の間に存在するファイバだけを選び出し、これら光ファ
イバを目的の光ファイバの中間で、モードフィールド径
の大きさの順に接続する。
すなわち、本発明は、伝搬モードのフィールド径が互い
に異なる単一モード光ファイバを接続するにあたり、大
径の方の単一モード光ファイバのモードフィールド径を
ωｏ、小径の方の単一モード光ファイバのモードフィー
ルド径をωｎとするトキニ、ωｏとωｎの間に存在する
異なるモードフィールド径ω１ 、ω２１・・・…、ω
ｎ−１をもつ複数の単一モード光ファイバを用意し、こ
れらの単一モード光ファイバをモードフィールド径の大
きさの順序に、ωｏ〉ω１〉ω２〉・・・・・・＞ωｎ
なる関係で相互に接続する。
に異なる単一モード光ファイバを接続するにあたり、大
径の方の単一モード光ファイバのモードフィールド径を
ωｏ、小径の方の単一モード光ファイバのモードフィー
ルド径をωｎとするトキニ、ωｏとωｎの間に存在する
異なるモードフィールド径ω１ 、ω２１・・・…、ω
ｎ−１をもつ複数の単一モード光ファイバを用意し、こ
れらの単一モード光ファイバをモードフィールド径の大
きさの順序に、ωｏ〉ω１〉ω２〉・・・・・・＞ωｎ
なる関係で相互に接続する。
従来技術とは、ファイバ外径を変化しない他、複数の接
続点を有することなどが異なる。
続点を有することなどが異なる。
（作 用）
本発明では、モードフィールド径の異なる複数のファイ
バを分割接続することによって低損失な接続を達成でき
る。
バを分割接続することによって低損失な接続を達成でき
る。
（実施例）
以下に、図面に基゛づいて本発明の実施例を詳細かつ具
体的に説明する。 。
体的に説明する。 。
第１図は本発明の一実施例を示し、伝搬モードのフィー
ルド径が互いに異なる２つの単一モード光ファイバ１１
と１２、たとえば大径の光ファイバ１１と小径の光ファ
イバ１２とを接続するにあたって、各光ファイバ１１お
よび１２のモードフィールド径を、それぞれ、ωｏおよ
びω１とするときに、ωｏとω□との間のモードフィー
ルド径ω□ 、ω２ 、・・・・・・ 、ωｎ−ｔをも
つ車−モード光ファイバ１３．１４．・・・・・・、１
５をあらかじめ用意しておく。そして、これら光ファイ
バ１１．１２．１３．１４゜・・・・・・ 、 １
５を、 ω ０＞ ω １ 〉 ω２ 〉 ・・
・・・・ 〉 ω ロー１＞ωｎの順序に接続する。
ルド径が互いに異なる２つの単一モード光ファイバ１１
と１２、たとえば大径の光ファイバ１１と小径の光ファ
イバ１２とを接続するにあたって、各光ファイバ１１お
よび１２のモードフィールド径を、それぞれ、ωｏおよ
びω１とするときに、ωｏとω□との間のモードフィー
ルド径ω□ 、ω２ 、・・・・・・ 、ωｎ−ｔをも
つ車−モード光ファイバ１３．１４．・・・・・・、１
５をあらかじめ用意しておく。そして、これら光ファイ
バ１１．１２．１３．１４゜・・・・・・ 、 １
５を、 ω ０＞ ω １ 〉 ω２ 〉 ・・
・・・・ 〉 ω ロー１＞ωｎの順序に接続する。
一般に、単一モード光ファイバの接続におけるモードフ
ィールド不整合損失αモは、接続する両ファイバのフィ
ールドスポットサイズ（以下スポットサイズという）の
比（ωｏ／ω１）をγとして次式で表される。
ィールド不整合損失αモは、接続する両ファイバのフィ
ールドスポットサイズ（以下スポットサイズという）の
比（ωｏ／ω１）をγとして次式で表される。
αナー＝−２０・ｌｏｇ （２γ／（γ２＋１））
（ｄＢ） （１）ここで対象とするγ〉１
の領域において、αｆの１次および２次微分が ｄα壬／ｄγ＞Ｏ，ｄ２α＋／ｄγ２ ＞Ｏ（２）とな
るため、第６図に示す従来例のように１回で接続する場
合の損失α０と第１図のようにωｏ〉ωｉ＞ωｎなるフ
ァイバをｎ回に分割して接続した本発明の場合の接続損
失の和Σαｉの関係は次式のようになる。
（ｄＢ） （１）ここで対象とするγ〉１
の領域において、αｆの１次および２次微分が ｄα壬／ｄγ＞Ｏ，ｄ２α＋／ｄγ２ ＞Ｏ（２）とな
るため、第６図に示す従来例のように１回で接続する場
合の損失α０と第１図のようにωｏ〉ωｉ＞ωｎなるフ
ァイバをｎ回に分割して接続した本発明の場合の接続損
失の和Σαｉの関係は次式のようになる。
Σ−２０・ｌｏｇ （２ωｉ−エωｉ／（ωｉ−？＋ω
１２））＜−２０−ｌｏｇ （２（ＬＩＯωｎ ／（ω
ｏ２＋（＋）１２））、°、Σａ； ＜ａＯ（ｉ＝１．
２．・−、ｎ） （３）たとえば、ｎ回に等分割した
ときには、実際の接続損失αＳは αＳ＝Σαｍ＋ΣαＬ ＝ｎａｍ−２０Σｌｏｇ（２Ｃ１ｃ２／ （Ｃ１２”Ｃ
：２２））となる。ここで、 Ｃ□およびＣ２は Ｃ１＝（１１０（ωｏ−ωｎ）（ｉ−１）／ｎＣ２＝ω
ｏ− （（Ｌ）Ｏ−ωｎ ） ｉ ／ｎ
（４）である。また、αｍは１接続点当りのモードフ
ィールド不整合以外の平均損失である。
１２））＜−２０−ｌｏｇ （２（ＬＩＯωｎ ／（ω
ｏ２＋（＋）１２））、°、Σａ； ＜ａＯ（ｉ＝１．
２．・−、ｎ） （３）たとえば、ｎ回に等分割した
ときには、実際の接続損失αＳは αＳ＝Σαｍ＋ΣαＬ ＝ｎａｍ−２０Σｌｏｇ（２Ｃ１ｃ２／ （Ｃ１２”Ｃ
：２２））となる。ここで、 Ｃ□およびＣ２は Ｃ１＝（１１０（ωｏ−ωｎ）（ｉ−１）／ｎＣ２＝ω
ｏ− （（Ｌ）Ｏ−ωｎ ） ｉ ／ｎ
（４）である。また、αｍは１接続点当りのモードフ
ィールド不整合以外の平均損失である。
第２図は、αｍ ＝０．０５ｄＢとして場合の本発明接
続法による接続損失の改善効果を種々のγに対して表し
たものである。分割数ｎ＝３のときに、従来の直接接続
（ｎ＝１）と比較して、損失をｄＢでほぼ１／２に改善
できることがわかる。なお、本発明接続法では、損失は
接続点間の距離には依存せず、したがって接続間隔を任
意に所望に選ぶことができる利点もある。
続法による接続損失の改善効果を種々のγに対して表し
たものである。分割数ｎ＝３のときに、従来の直接接続
（ｎ＝１）と比較して、損失をｄＢでほぼ１／２に改善
できることがわかる。なお、本発明接続法では、損失は
接続点間の距離には依存せず、したがって接続間隔を任
意に所望に選ぶことができる利点もある。
次に、ｎ＝３としたときの接続実験の構成を第３図に示
す。第３図において、実験に使用した単一モード光ファ
イバ１と２との間の接続点の損失をα。、単一モード光
ファイバ１１と１３．１３と１４．１４と１２との各接
続点の損失をＣ１、Ｃ２、Ｃ３とする。この実験で使用
した光ファイバのスポットサイズを第１表に示す。
す。第３図において、実験に使用した単一モード光ファ
イバ１と２との間の接続点の損失をα。、単一モード光
ファイバ１１と１３．１３と１４．１４と１２との各接
続点の損失をＣ１、Ｃ２、Ｃ３とする。この実験で使用
した光ファイバのスポットサイズを第１表に示す。
第１表 使用したファイバのスポットサイズ第２表は実
験結果であり、表中の論理値は式（１）より求めたもの
である。
験結果であり、表中の論理値は式（１）より求めたもの
である。
第２表 接続実験結果（単位ｄＢ）
第２表の実験値は軸調心形融着接続装置を用いて１接続
点当り５回の接続を行い、その平均値を示したものであ
る。本発明による分割接続（α１＋０２＋α３）および
従来の直接接続（Ｃ０）によって得られる損失は、それ
ぞれ、理論値で０．４１ｄＢ、 １．０７ｄＢ、実験値
で０．５７ｄＢ、 １．１５ｄＢである。これより、実
験値において、本発明の場合にはほぼ式（４） どおり
、直接接続の値よりも低損失となることが明らかとなっ
た。
点当り５回の接続を行い、その平均値を示したものであ
る。本発明による分割接続（α１＋０２＋α３）および
従来の直接接続（Ｃ０）によって得られる損失は、それ
ぞれ、理論値で０．４１ｄＢ、 １．０７ｄＢ、実験値
で０．５７ｄＢ、 １．１５ｄＢである。これより、実
験値において、本発明の場合にはほぼ式（４） どおり
、直接接続の値よりも低損失となることが明らかとなっ
た。
（発明の効果〕
従来、伝搬モードのフィールド径を自由に変化させるこ
とが極めて難しいために、モードフィールド不整合によ
る損失は取り除は得ない本質的な接続損失として扱われ
てきたのに対し、本発明では、モードフィールド径の異
なる複数のファイバを分割接続することによって低損失
な接続を達成できる。このことは理論的および実験的に
も確められた。たとえば、本発明による３回の分割接続
によって接続損失をｄＢ値で、１／２に低減できる。
とが極めて難しいために、モードフィールド不整合によ
る損失は取り除は得ない本質的な接続損失として扱われ
てきたのに対し、本発明では、モードフィールド径の異
なる複数のファイバを分割接続することによって低損失
な接続を達成できる。このことは理論的および実験的に
も確められた。たとえば、本発明による３回の分割接続
によって接続損失をｄＢ値で、１／２に低減できる。
しかもまた、本発明接続法によれば、光フアイバ外形を
一定に保てるので、接続部分は強度的にも強く、さらに
接続箇所を数ｍｍおきに設けることにより、全接続点を
１本の熱収縮チューブ補強器内にｌ！ぬることができる
ため、本発明は実用的な方法である。
一定に保てるので、接続部分は強度的にも強く、さらに
接続箇所を数ｍｍおきに設けることにより、全接続点を
１本の熱収縮チューブ補強器内にｌ！ぬることができる
ため、本発明は実用的な方法である。
第１図は本発明の実施例である分割接続の構成例の説明
図、 第２図は本発明による損失改善効果を示す特性図、 第３図は本発明による分割接続の実験例を示す構成図、 第４図は従来のテーバ加工による接続方法の説明図、 第５図はテーバ比とモードフィールド径比との関係を示
す特性図、 第６図は通常の直接接続の説明図である。 １．２・・・単一モード光ファイバ、 ３・・・テーバ加工部、 ４・・・接続点、 ５．６・・・コア、 １１〜１５・・・車−モード光ファイバ、Ｄ・・・テー
バ加工時の外径、 Ｄｏ・・・初期外径、 ωｏ．ω ｉ 、”’、 ωｎ °°。 モードフィールドスポットサイズ、 Ｖｏ・・・単一モード光ファイバの規格化周波数。
図、 第２図は本発明による損失改善効果を示す特性図、 第３図は本発明による分割接続の実験例を示す構成図、 第４図は従来のテーバ加工による接続方法の説明図、 第５図はテーバ比とモードフィールド径比との関係を示
す特性図、 第６図は通常の直接接続の説明図である。 １．２・・・単一モード光ファイバ、 ３・・・テーバ加工部、 ４・・・接続点、 ５．６・・・コア、 １１〜１５・・・車−モード光ファイバ、Ｄ・・・テー
バ加工時の外径、 Ｄｏ・・・初期外径、 ωｏ．ω ｉ 、”’、 ωｎ °°。 モードフィールドスポットサイズ、 Ｖｏ・・・単一モード光ファイバの規格化周波数。
Claims (1)
- 伝搬モードのフィールド径が互いに異なる単一モード光
ファイバを接続するにあたり、大径の方の単一モード光
ファイバのモードフィールド径をω＿ｏ、小径の方の単
一モード光ファイバのモードフィールド径をＷ＿ｎとす
るときに、ω＿ｏとω＿ｎの間に存在する異なるモード
フィールド径ω＿１、ω＿２、・・・、ω＿ｎ＿−＿１
をもつ複数の単一モード光ファイバを用意し、これらの
単一モード光ファイバをモードフィールド径の大きさの
順序に、ω＿ｏ＞ω＿１＞ω＿２＞・・・・・・＞ω＿
ｎなる関係で相互に接続することを特徴とする単一モー
ド光ファイバの接続方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61031784A JPH0664215B2 (ja) | 1986-02-18 | 1986-02-18 | 単一モ−ド光フアイバの接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61031784A JPH0664215B2 (ja) | 1986-02-18 | 1986-02-18 | 単一モ−ド光フアイバの接続方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62191806A true JPS62191806A (ja) | 1987-08-22 |
| JPH0664215B2 JPH0664215B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=12340681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61031784A Expired - Fee Related JPH0664215B2 (ja) | 1986-02-18 | 1986-02-18 | 単一モ−ド光フアイバの接続方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0664215B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01295208A (ja) * | 1988-05-24 | 1989-11-28 | Nec Corp | 光ファイバ・モード整合器 |
| JPH03197903A (ja) * | 1989-12-27 | 1991-08-29 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバ |
| WO2004011973A1 (ja) * | 2002-07-29 | 2004-02-05 | Showa Electric Wire & Cable Co., Ltd. | 光ファイバ部品 |
| US7036995B2 (en) | 2001-04-03 | 2006-05-02 | Fujikura, Ltd. | Joint loss minimizing connection structure for dispersion compensating optical fiber |
| US20130230282A1 (en) * | 2011-06-16 | 2013-09-05 | Fuji Electric Co., Ltd. | Light guiding device and light guiding method |
-
1986
- 1986-02-18 JP JP61031784A patent/JPH0664215B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01295208A (ja) * | 1988-05-24 | 1989-11-28 | Nec Corp | 光ファイバ・モード整合器 |
| JPH03197903A (ja) * | 1989-12-27 | 1991-08-29 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバ |
| US7036995B2 (en) | 2001-04-03 | 2006-05-02 | Fujikura, Ltd. | Joint loss minimizing connection structure for dispersion compensating optical fiber |
| WO2004011973A1 (ja) * | 2002-07-29 | 2004-02-05 | Showa Electric Wire & Cable Co., Ltd. | 光ファイバ部品 |
| US20130230282A1 (en) * | 2011-06-16 | 2013-09-05 | Fuji Electric Co., Ltd. | Light guiding device and light guiding method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0664215B2 (ja) | 1994-08-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |