JPS62262806A - 光カツプラなどの光素子とその製造方法 - 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） 本発明は光通信に使用される光分岐・結合器、光合分波
器などの光素子とその製造方法に関するものである。

（従来技術） シングルモード光ファイバを用いた光分岐・結合器、光
合分波器の従来技術の代表例としては、ｔ４Ｓ４図の２
コアフアイバ（一般にはマルチコアファイ／りと第５図
の溶融テーパカップラーとがある。

第４図の２コアフアイバＡは２本のシングルモードコア
Ｂを相互に光結合するよう接近させて共通のクラッドＣ
内に配置したファイバである。

第５図の溶融テーパカップラーは、２木の独ケなシング
ルモードファイバＤを相互に添設、溶融、延伸してカッ
プラーとしたものである。通常のスポットサイズ２ω〜
１０ｐｍ、外径］、２５ｐＬｍのファイバでは相互に添
設してもコア間隔が２ωより遠すぎて結合が生じない。

そこで第５図のものは２木のシングルモードファイバＤ
を溶融しテーパにして溶融テーパ部７を減径することに
より第６図のようにスポットサイズを広げ、しかもコア
間隔を狭めて十分な結合が生ずるようにしたものである
。なお第５図のＥはシングルモードコア、Ｆはクラッド
である。

（従来技術の問題点） 第４図の２コアフアイバＡでは、両コアＢ間で十分な結
合が生じ、素子長を短く（数ｍｍ〜数ｃｍ）するために
は、コアＢ内に閉じ込められている光パワーの実効的な
径スポットサイズ２ωがコア間隔ｄと同程度であること
が必要である。これらの素子が端末で通常のファイバと
接続される事を考慮すると２コアフアイバＡのスポット
サイズが通常のシングルモードファイバのそれと一致し
ていることが望ましい。そのためｄ＝１０〜２０ｇｍが
必要となるが、このように接近した２つのコアＢからの
出力を個別に端末で取り出すのは困難であった。これは
入力についても同様である。

第２図の溶融テーパカップラーでは結合比を制御したり
、挿入損失を低くするためには溶融テーパ部Ｇのテーパ
形状を再現性良く制御することが必要であるが、もとも
と２本のシングルモードファイバＤは別体のものである
ためそれが困難であった。

（発明の目的） 本発明の目的は、結合比を制御したり、挿入損失を低く
したりでき、端末からの光出力の取り出しが容易な光素
子（光カップラ：このタイプの光カップラーは分岐、光
合分波器としても使用できる）を提供すると共に、溶融
テーパ部のテーパ形状を再現性良く制御できる光カップ
ラの製造方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の光素子は第１図のように、シングルモードコア
１を有するバンチファイバ２の長手方向の一部を溶融し
細径化してシングルモードコア１相互間で光結合できる
溶融テーパ部３を形成してなるものである。

本発明の光素子の製造方法第３図のように、バンチファ
イバ２の適宜箇所を固定ホルダ４で保持し、それから適
宜間隔離れた箇所を可動ホルダ５で保持し、この保持状
態でバンチファイバ２のうち固定ホルダ４と可動ホルダ
５の間６を可動電極７間に配置し、可動電極７に高電圧
を加えてアーク放電させてバンチファイバ２を加熱、溶
融すると共に可動ホルダ５と可動電極７をの双方又は可
動ホルダ５だけをバンチファイバ２の長手方向に移動さ
せて、同ファイバ２を細径化して溶融テーパ部３を形成
するようにしたものである。

（本発明の光素子の実施例） 本発明の一例として第１図に示すものは２本のシングル
モードファイバ８の外周部の一部が接触一体化されたバ
ンチファイバ２の長手方向の一部を溶融し、延伸し、一
体化して溶融テーパ部３を形成して光カップラとしたも
のである。

この場合シングルモードファイバ８の外径をそれに接続
されるファイバの外径に等しくし、溶融＝一体化を一点
で行なえば、外形を基準として取り出し用のファイバに
接続することもできる。

第２図はバンチファイバ２として偏波保持ファイバを用
い、偏波保持ファイバとしてパンダファイバを使用した
ものである。これはＸ方向、ｙ方向の２つの偏波が保持
されている。偏波保持ファイバ用のカップラーではカッ
プラ一部でも偏波保持性が必要となり、その時偏波の方
向と結合の生じる方向の相対的な位置関係が長手方向に
変動すると偏波間でクロストークを生じ問題となるが、
本発明ではファイバ段階で相対関係は既に固定されてい
るのでこのような問題に対する配慮は不要となる。なお
第２図の９は応力印加部である。

（本発明の製造方法の実施例） スポットサイズ２ω＝　１０　ＪＬｍ、外径８０舊ｍと
なるように設計した２木のプリフォームの−・部を溶融
、一体化した後線引して第１図のようなバンチファイバ
を作成４した。このようなバンチファイバの一部を第３
図のように適宜箇所を固定ホルダ４で保持し、他の箇所
をｉｆ動ホルダ５で保持し、同ファイバ２のうち両ホル
ダ４．５の間６を対向する二本の可動電極７間に設置す
る。可動電極７間に高電圧を加え、アーク放電を起して
バンチファイバ２を加熱、溶融するとともに可動ホルダ
５をバンチファイバ２の長毛方向に移動させて溶融テー
パ部３を細径化する。この時可動電極７も同時に移動さ
せ、可動ホルダ５と可動電極７の同期をとることにより
溶融テーパ部３のテーパ形状を制御する。

このようにして形成した光カップラーは固定ホルダ４、
可動ホルダ５から取り外した後、端末部を化学エツチン
グし、溶融部を分離した後、通常のスポットサイズ１０
　メｒ、　ｍ、外径１２５ｇｍのファイバと敵情接続し
、リードとした。

（発明の効果） 本発明は次のような各種効果がある。

（１）２本のシングルモードファイバ８の外周の一部が
溶呑されているバンチファイバ２を使用するものである
ｌ−め、細径化が容易であ＋、ｌ、しかも溶融テーパ部
３のテーバの制御が容易番こなり、結り比や挿入損失の
制御が容易になる。

（２）バンチファイバ２を使用するため、端末において
２つのコア２が１・分離れており、光出力の取り出しが
比較的容易である。

（３）偏波保持ファイバを使用すれば偏波力向合せが不
安な偏波保持用カップラーが実現できる。

しかもバンチファイバ２では２木のファイバの相対的な
位置関係は既に固定されているのでこれに対する配慮は
不要であり、云−パを作る際の端末の把持も容易になる
。

（４）本発明の製造方υ、によれば簡易な装置で溶融テ
ーパ部３のテーバ制御を容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の光素子の異なる例を示す端面
図、第３図は本発明の製造方法の説明図、第４図、第５
図は従来の異なる光素子の説明図、第６図は第４図の光
素子のスポットサイズ径とコア径との関係を示す説明図
である。 ｌはシングルモードコア ２はバンチコアイノへ ３は溶融テーパ部 ４は固定ホルダ ５は可動ホルダ ７は可動電極 出願人　−ｊ河電気工業株式会社 ＠　１　図 竿　３　ツ 笛　５！５！ １１２　　図 第　４７ ２≧ ＠　６　ｚ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）シングルモードコアを有するバンチファイバの長
   手方向の一部を溶融し細径化してシングルモードコア相
   互間で光結合できる溶融テーパ部を形成したことを特徴
   とする光カップラなどの光素子。
2. （２）夫々のコアは偏波保持性を有し、偏波方向とバン
   チファイバの溶融テーパ部が一定の位置関係にあるよう
   にした特許請求の範囲第１項記載の光カップラなどの光
   素子。
3. （３）バンチファイバの適宜箇所を固定ホルダで保持し
   、それから適宜間隔離れた箇所を可動ホルダで保持し、
   この保持状態でバンチファイバのうち固定ホルダと可動
   ホルダの間を可動電極間に配置し、可動電極間に高電圧
   を加えてアーク放電させてバンチファイバを加熱、溶融
   すると共に可動ホルダと可動電極をの双方又は可動ホル
   ダだけをバンチファイバの長手方向に移動させて、同フ
   ァイバを細径化して溶融テーパ部を形成するようにした
   ことを特徴とする光素子の製造方法。
4. （４）可動ホルダと可動電極を同期させて移動させるこ
   とにより溶融テーパ部のテーパ形状を制御するようにし
   た特許請求の範囲第３項記載の光素子の製造方法。