JPS62249114A - 定偏波フアイバカプラ及びその製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は光フアイバ通信、光ファイバセンサ傳に使用さ
れる定偏波ファイバカプラ及びその製造方法に関し、特
に定偏波状態で光フアイバ中を伝搬される光を結合又は
分岐させる機能をもった定偏波ファイバカプラ及びその
製造方法に関する。

従来の技術 従来、２本のシングルモード光ファイバのコア部分を所
定の長さに亘って互いに近接させてほぼ平行に配置し、
かつ光学的に結合させて２本のファイバ間で光パワ一の
分岐或は結合を行うよ５にした定偏波ファイバカブラは
公知である。例えば、１９８２年１０月２８日付英国電
気技術協会（Ｔｈｅ　Ｉｎ５ｔｉｔｕｔｉｏｎ　ｏｆ　
Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎ−ｅｅｒｓ　）　発
行ノｒエレクトロニクスレターＪ（Ｅｌ−ｅｃｔｒｏｎ
ｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　）　Ｖｏｌ、　１８　Ａ　２
２　Ｐ　９６２〜９６４に報告された゛単一偏光シング
ルモードファイバカグラの製作”（Ｆａｂｒｉｃａｔｉ
ｏｎ　ｏｆ　Ｓｉｎ−ｇｌｅ　−Ｐｏｌａｒｉｓａｔｉ
ｏｎ　Ｓｉｎｇｌｅ　−Ｍｏｄｅ　−Ｆｉｂ−ｒｅ　Ｃ
ｏｕｐｌｅｒｓ　）には、定偏波ファイバを用いて構成
した偏波保持型のシングルモード光７アイバカプラが開
示されている。該カブラは、第７図（２）に示すように
、２本の応力付与型定偏波ファイバ１−１．１−２の一
部分を例えばその応力付与部２．２の方向をそろえて平
行に沿わせる。次いで、同図（Ｂｌに示すようにこれら
を加熱一体化し、更に一体化部分を引き伸ばしてテーバ
形状とし、各ファイバ１−１．１−２のコア３を互いに
接近させて結合部４を構成したものである。このような
カプラは、第８図に示すように、一方の定偏波ファイバ
１−１の入射端１αより複屈折の主軸方向（図ではｙ方
向）に沿って入射した直線偏波が直線偏波状態を保った
まま結合部４で分岐きれ、双方のファイバ端１ｃ、ｌｒ
Ｌより出射される。尚上記例において、２本のファイバ
１−１．１−２の一部分をその応力付与部２，２の方向
を互いに直交する方向にそろえて沿わせ、加熱一体化さ
せるようにしてもよい。

解決すべき問題点 即ち、上記従来例によれば、ファイバ１−１゜１−２の
応力付与部２，２の方向、即ちコア３の夫々の複屈折の
一の主軸方向（通常一のコアにつき複屈折の主軸方向は
コアの軸直交断面上で互いに９０″をなして一対与えら
れる）を互いに平行又は直交させてファイバ１−１．１
−２を沿わせたままの状態で、上記加熱、融着一体化、
テーパ引きの一連の作業を行なう必要がある。

しかるに、これによれば、ファイバの径（１００〜２０
０μｍ程度）は小さいので、複屈折の主軸方向を外部か
ら観測して検知することがもともと困難である上に、こ
れらを上記の如く正確に平行又は直交させて配置する作
業も困難であり、更には上記加熱からテーバ引きまでの
加工途中に上記正確な配置を維持することも困難であり
、結局上記主軸方向を１″以下の精度で合せることは大
変困難であった。従って、主軸方向の狂いにより、上記
偏波の精度及び分岐、結合の精度が低下してしまうとい
う問題点があった。

問題点の解決手段 本発明は、上記問題点を解決したものであり、複数のコ
アを有し、かつ該各コアの複屈折の少なくとも一の主軸
方向が互いに所定方向にそろえられ、しかもその略中央
部の外径がその略両端部の外径より小なる一の多心コア
定偏波ファイバと、夫々一のコアを有し、前記多心コア
定偏波ファイバの両端に互いのコアを突合せて夫々接続
固着された複数の単心コア定偏波ファイバとより構成Ｉ
２てなるものである。

又、その一の製造方法として、複数のコアを有する一の
多心コア定偏波ファイバの両端に、夫々一のコアを有す
る複数の単心コア定偏波ファイバを互いのコアを突き合
せて夫々接続固着し、次いで前記多心コア定偏波ファイ
バを加熱してその略中央部の外径が減少するよう延伸す
ることを特徴とするものである。

又、その他の製造方法として、複数のコアを有する一の
多心コア定偏波ファイバを加熱してその略中央部の外径
が減少するよう延伸し、次いで前記多心コア定偏波ファ
イバの両端に、夫々台のコアを有する複数の単心コア定
偏波ファイバな互いのコアを突き合せて夫々接続固着す
ることを特徴とするものである。

実施例 次に、その実施例を図面と共に説明する。

第１図〜第４図は夫々本発明に係る定偏波ファイバカプ
ラ及びその製造方法の一実施例を説明するための製造手
順を示す図である。

まず、夫々一のコア及び一対の応力付与部を有する単心
コア定偏波ファイバ用プリフォーム（母材）（図示せず
）を例えば２本用意する。そしてこの２本のプリフォー
ムをその端面を目視で観測して応力付与部の方向をそろ
えることにより夫々のコアの複屈折の一の主軸方向（夫
々第５図の主軸方向’１１ｔ　　３’２に相当する）を
例えば互いに平行に心出しして隣接配置する。

続いて、この２本のプリフォームを同時に線引きすると
、各プリフォームは径が減少しつつ互いに接合される。

この接合物を例えば６０ｍｍの長さに切断すると、第１
図に示す２心コア定偏波ファイ〉晰得られる。このファ
イバ５は、第１図、第５図に示す如く、夫々一のコア３
及び一対の応力付与部２を有する一対の定偏波ファイバ
部５−１゜５−２（即ち各ファイバ部５−１．５−２は
夫々上記個別のプリフォームに対応する）を互いにクラ
ッド部分で一体化された構成を有する。又第５図中、各
定偏波ファイバ部５−１．５−２の応力付与部２，２方
向を含んだ複屈折の一の主軸方向３’ｌ　　ｙ２は線引
き後も正確に平行が保たれている。

尚本実施例の場合、第５図中、主軸方向’／’ｔｙｚ附
法が１２５μｍ１左右径が２６０μｍ、応力付与部２の
径が３５μｍである。

ここで、２心以上のコアを有する多心コア定偏波ファイ
バ５の上記製法によれば、一般にプリフォームの外径は
線引き後のファイバの外径より１００倍程度（２０〜４
０ｍφ）と大きいため、予め上記プリフォームどうしの
主軸方向３’１ｔ　　ｙ２の平行心出しは、きわめて正
確に行なえかつその作業も容易であり、従って定偏波フ
ァイバ５の状態でも正確な心出し状態を維持しつる。

尚多心コア定偏波ファイバ５の製法としては、上記以外
に種々の方法が考えられる。

次に、第２図に示す如く、２心コア定偏波フアイバ５０
両端に各一対（合計４本）の単心コア定偏波ファイバ６
　（６−１〜６−４）を夫々接続する。各単心コア定偏
波ファイバ６は、第６図に示す如く、一のコブシ及び一
対の応力付与部２を有し、第５図の２心コア定偏波フア
イバ５の各ファイバ部５−１．５−２の端面に対し、そ
の複屈折の一の主軸方向ｙ３を夫々主軸方向３’１＋　
　３／２に一致させて突き合され、加熱、融着により一
体接続される。尚本実施例の場合、ファイバ６の径は１
２５μｍ、その応力付与部２の径は３５μｍである。

この場合の主軸方向の一致の確保については、従来の単
心コア定偏波ファイバどうしの接続法に準じて、上記加
熱、融着時に、入射側の単心コア定偏波ファイバ６から
直線偏波を入射して、その出射光の偏光度をモニタしつ
つ整調して行なえばよく、比較的容易に主軸方向の一致
を確保できる。

尚、第５図、第６図の実施例では、主軸方向ｙ３を主軸
方向ｙｌ、　３’２に対し一致させているが、これに限
らず直交させるようにしてもよい。

次に、第３図の如く、２心コア定偏波フアイバ５の中央
部分に石英ガラス管７（例えば内径０．５闘φ、外径３
酊φ、長さ３０顛）を遊嵌させ、その外側から０２．Ｈ
２ガスの燃焼による火炎で加熱しつつ、ファイバ５０両
端を夫々外方へ引張ってテーバ引きを行ないテーバ状結
合部５αを形成する。結合部５αの径は小となるので、
各ファイバ部５−１．５−２のコア３が近接し、互いに
光の授受、即ち分岐又は結合が行なえるようになる。

ここで、上記加熱、テーバ引きの際に、第３図中、単心
コア定偏波ファイバ６−１の入射端６αから光源８によ
り例えば波長１．３μｍの直線偏波を入射し、単心コア
定偏波ファイバ６−３．６−４の各出射端６ｃ、６ｃＬ
にＫ・て、夫々パワーメータ９により上記結合部５αで
分岐された出射光パワーをモニターする。そして、各パ
ワーメータ９による受光パワーが例えば略等しくなった
とき、上記テーバ引き作業を停止する。これにより、第
４図に示す所望の定偏波ファイバカブラが得られる。

このカブラの特性を調べた所、分岐比は略５０％、挿入
損失は１ｃＬＢ、単心コア定偏波ファイバ６−１．６−
３の入射及び出射端６α、６ｃ間の２つの直線偏波モー
ド間のクロストークは２５ｄＢ。

同様のファイバ６−１．６−４の入射及び出射端６α、
６ｄ間の同様のクロストークは２３　ｄＢであった。

上記実施例では、単心コア定偏波ファイバ６−１〜６−
４を２心コア定偏波フアイバ５に接続した後、２心コア
定偏波フアイバ５のテーバ引きを行なっており、この順
序によれば、作業性がよくかつテーバ引きのときに分岐
比のモニターができて信頼性を向上し５るという利点が
あるが、必ずし７もこれに限らず、逆にテーバ引きの後
、単心コア定偏波ファイバ６の接続を行なうようにして
もよい。

更に、上記２心コア定偏波フアイバ５は、これに限らす
３心以上のコアを有するものでもよい。

又上記定偏波ファイバカブラは干渉を利用する光フアイ
バセンサ（例えばファイバの伸びを検知する歪みセ／す
）又は光ヘテロダイン通信で使用する合波器等に適用で
きる。

１皿二羞愚 以上説明した如く、本発明によれば、プリフォーム段階
から各コア間の複屈折の主軸方向を互いに所定方向にそ
ろえたものを線引きして接合させ、所定長の多心コア定
偏波ファイバを得て、これに複数の単心コア定偏波ファ
イバを得て、これに複数の単心コア定偏波ファイバを接
続すると共に、多心コア定偏波ファイバをテーバ引きし
て定偏波ファイバカブラを得るようにしているため、プ
リフォーム段階ではプリフォームの径が相当大きく上記
主軸方向の検知及び互いの主軸方向位置合せの作業は容
易であると共に、主軸方向の位置合せも正確にできて上
記偏波の精度及びその分岐、結合の精度を向上しつると
いう利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は夫々本発明に係る定偏波ファイバカブ
ラ及びその製造方法の一実施例を説明するための製造手
順を示す図、第５図及び第６図は夫々上記カブラの２心
コア定偏波フアイバ部分及び単心コア定偏波ファイバ部
分の各正面図、第７図（Ａ）、　（Ｂｌは夫々従来の定
偏波ファイバカブラの製造手順を示す正面図、第８図は
上記従来のカブラの作動を示す概略構成図である。 １−１．１−２．６−１〜６−４・・・単心コア定偏波
ファイバ、１α、１ｈ、６α、６ｂ・・・入射端、１ｃ
、　１ｂ、　６ｃ、５ｄ・・・出射端、２・・・応力付
与部、３・・・コア、４，５α・・・結合部、５・・・
２心コア定偏波フアイバ、５−１．５−２・・・定偏波
ファイバ部、７・・・石英ガラス管、８・・・光源、９
・・・パワーメータ。 特許出願人　　住友電気工業株式会社 （外５名） 第２図 第３図 第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のコアを有し、かつ該各コアの複屈折の少な
   くとも一の主軸方向が互いに所定方向にそろえられ、し
   かもその略中央部の外径がその略両端部の外径より小な
   る一の多心コア定偏波ファイバと、夫々一のコアを有し
   、前記多心コア定偏波ファイバの両端に互いのコアを突
   合せて夫々接続固着された複数の重心コア定偏波ファイ
   バとより構成してなることを特徴とする定偏波ファイバ
   カプラ。
2. （２）複数のコアを有する一の多心コア定偏波ファイバ
   の両端に、夫々一のコアを有する複数の重心コア定偏波
   ファイバを互いのコアを突き合せて夫々接続固着し、次
   いで前記多心コア定偏波ファイバを加熱してその略中央
   部の外径が減少するよう延伸することを特徴とする定偏
   波ファイバカプラの製造方法。
3. （３）複数のコアを有する一の多心コア定偏波ファイバ
   を加熱してその略中央部の外径が減少するよう延伸し、
   次いで前記多心コア定偏波ファイバの両端に、夫々一の
   コアを有する複数の単心コア定偏波ファイバを互いのコ
   アを突き合せて夫々接続固着することを特徴とする定偏
   波ファイバカプラの製造方法。
4. （４）前記多心コア定偏波ファイバは、夫々一のコアを
   有する複数の重心コア定偏波ファイバ用プリフォームを
   、該各コアの複屈折の少なくとも一の主軸方向を互いに
   所定方向にそろえて隣接的に配置し、次いで該各プリフ
   ォームを同時に線引きしつつ互いに接合させて得ること
   を特徴とする請求の範囲第２項又は第３項記載の製造方
   法。