WO2021166262A1 - 光合分波方法、光合分波回路及び光合分波回路製造方法 - Google Patents

光合分波方法、光合分波回路及び光合分波回路製造方法 Download PDF

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core
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branching
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卓威 植松
廣田　栄伸
裕之 飯田
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日本電信電話株式会社
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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    • G02B6/2821—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals
    • G02B6/2826—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals using mechanical machining means for shaping of the couplers, e.g. grinding or polishing
    • G02B6/283—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals using mechanical machining means for shaping of the couplers, e.g. grinding or polishing couplers being tunable or adjustable
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    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
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    • H04B10/61—Coherent receivers
    • H04B10/614—Coherent receivers comprising one or more polarization beam splitters, e.g. polarization multiplexed [PolMux] X-PSK coherent receivers, polarization diversity heterodyne coherent receivers

Definitions

  • the present disclosure relates to a photosynthetic demultiplexing method, a photosynthetic demultiplexing circuit, and a photosynthetic demultiplexing circuit manufacturing method.
  • the manufacturing method of this optical fiber coupler is as follows. (1) For a block having a groove in which the current core wire is fitted in an arc shape, the current core wire is stored and fixed in the groove, and the side surface of the current core wire is covered from the core to several ⁇ m or the core. Polish the clad part. (2) The side surface of the optical waveguide for branching, which is embedded in the block in advance, is coated and the clad portion is polished from the core to several ⁇ m or the core. (3) The working core wire whose side surface has been polished and the polished surface of the optical waveguide for branching which has been side-polished in advance face each other, and the blocks are moved in the direction of the polished surface to be fixed at a position where a desired branching ratio can be obtained. do.
  • the current core wire is specified by the specifications and standards of the optical fiber. However, even within the specified range, there are variations in the propagation constants of optical fibers. Moreover, it is difficult to grasp the propagation constant of the optical fiber of the current core wire by in-service without cutting the current core wire.
  • the photosynthetic demultiplexing circuit used in the prior art uses an evanescent coupling generated by bringing the cores close to each other, normally, the working core wire and the optical waveguide for branching are made of the same standard optical fiber core wire or An optical fiber core wire having an equivalent propagation constant is applied.
  • the propagation constants of the current core wire and the optical waveguide for branching are different, the greater the difference in the propagation constants, the weaker the evanescent coupling, and the worse the combine and demultiplexing characteristics of the photosynthetic demultiplexing circuit.
  • the present disclosure solves the above-mentioned problems, and is a photosynthetic demultiplexing method and photosynthetic separation that can be applied to a current optical fiber core wire having various propagation constants while minimizing the influence on the current optical fiber core wire. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a wave circuit and a photosynthetic demultiplexing circuit.
  • the polished surface of the optical fiber core wire whose side surface is polished to the core or the vicinity of the core, and the side surface is polished to the core or the vicinity of the core by changing the propagation constant in the longitudinal direction.
  • the polished surface of the optical waveguide is brought into contact with the polished surface.
  • the optical waveguide demultiplexing method of the present disclosure includes a polished surface of an optical fiber core wire whose side surface is polished to the core or the vicinity of the core, and the side surface is polished to the core or the vicinity of the core by changing the propagation constant in the longitudinal direction.
  • the polished surface of the optical waveguide is aligned with the polished surface of the optical waveguide, and the polished surface of the optical fiber core wire and the polished surface of the optical waveguide are moved relative to each other, from one end of the optical fiber core wire to the other end of the optical waveguide. Align to a position where the desired branching ratio can be obtained.
  • the polished surface of the optical fiber core wire whose side surface is polished to the core or the vicinity of the core, and the side surface of the core or the vicinity of the core where the propagation constant changes in the longitudinal direction.
  • the polished surface of the optical waveguide is joined.
  • the optical waveguide circuit manufacturing method of the present disclosure includes a polished surface of an optical fiber core wire whose side surface is polished to the core or the vicinity of the core, and a side surface to the core or the vicinity of the core when the propagation constant changes in the longitudinal direction.
  • a working optical fiber core wire having various propagation constants can be obtained while minimizing the influence on the working optical fiber core wire. It is an object of the present invention to provide an applicable photosynthetic demultiplexing method and a photosynthetic demultiplexing circuit.
  • 10 is a working optical fiber core wire
  • 11 is a core of a working optical fiber core wire
  • 12 is a cladding of a working optical fiber core wire
  • 20 is an optical waveguide for branching
  • 21 is an optical waveguide for branching
  • Core, 22 is a clad of an optical waveguide for branching
  • 30 is a polished surface.
  • the optical waveguide 20 for branching may be an optical fiber core wire or a flat optical waveguide. In the optical waveguide 20 for branching, the propagation constant changes in the longitudinal direction at the joint with the current optical fiber core wire 10.
  • the side surfaces of the current optical fiber core wire 10 and the optical waveguide 20 for branching are polished to the core or the vicinity of the core, and the polished surfaces are joined to each other.
  • an adhesive that also serves as a refractive index matching material may be used, or a refractive index matching material may be applied and mechanically fixed with a clip.
  • a desired branching ratio can be obtained from one end of the current optical fiber core wire 10 (direction of Pin in FIG. 1) to the other end of the optical waveguide 20 for branching (direction of Pout in FIG. 1).
  • the polished surface of the optical fiber core wire 10 whose side surface is polished to the vicinity of the core 11 or the core 11 and the branching surface whose side surface is polished to the vicinity of the core 21 or the core 21 with the propagation constant changing in the longitudinal direction.
  • the polished surface of the optical waveguide 20 is face-to-face, and the polished surface of the current optical fiber core wire 10 and the polished surface of the optical waveguide 20 for branching are relatively moved from one end of the current optical fiber core wire 10. Align the other end of the optical waveguide 20 for branching at a position where a desired branching ratio can be obtained.
  • the polished surfaces are further fixed to each other.
  • an adhesive that also serves as a refractive index matching material may be used, or a refractive index matching material may be applied and mechanically fixed with a clip.
  • the optical waveguide 20 for branching may be an optical fiber core wire or a flat optical waveguide. The same applies to subsequent disclosures.
  • the branching characteristic of the optical waveguide circuit depends on the difference between the propagation constant of the current optical fiber core wire 10 and the propagation constant of the optical waveguide 20 for branching.
  • the core diameter of the optical waveguide 20 for branching is 8.4 ⁇ m
  • the difference in refractive index between the core and the cladding is 0.35%
  • the branching ratio when the core diameter of the current optical fiber core wire 10 is changed is shown in the figure. 2 shows the branching ratio when the specific refractive index difference ⁇ between the core and the cladding of the current optical fiber core wire 10 is changed.
  • the difference in the refractive index is (n core 2- n clad 2 ) / (2 ⁇ n core 2 ), where n core and n clad are the refractive indexes of the core and the clad, respectively.
  • the variation in the propagation constant of the current optical fiber core wire 10 will be exemplified as the variation in the core diameter or the specific refractive index difference ⁇ between the core and the cladding.
  • the branching ratio refers to the Pout / Pin ratio in FIG. In FIG. 2, when the core diameter of the current optical fiber core wire 10 matches the core diameter of the optical waveguide 20 for branching, the branching ratio is 1.
  • the branching ratio is 0.15.
  • the branching ratio is 1, and otherwise the branching ratio decreases. do.
  • the propagation constant of the optical waveguide 20 for branching changes in the longitudinal direction at the joint with the current optical fiber core wire 10.
  • a constant value is obtained for the branching ratio in FIGS. 2 and 3.
  • the photosynthetic demultiplexing circuit, and the photosynthetic demultiplexing circuit manufacturing method of the present disclosure by using an optical waveguide for branching in which the propagation constant changes in the longitudinal direction, the current light having various propagation constants is used.
  • the fiber core wire With respect to the fiber core wire, it is possible to combine and demultiplex the light with one or a small number of types of optical waveguides for branching while minimizing the influence on the current optical fiber core wire.
  • 10 is a working optical fiber core wire
  • 13 is a core of a working optical fiber core wire
  • 14 is a cladding of a working optical fiber core wire
  • 20 is an optical waveguide for branching
  • 23 is an optical waveguide for branching
  • Core, 24 is a cladding of an optical waveguide for branching
  • 30 is a polished surface.
  • the optical waveguide 20 for branching may be an optical fiber core wire or a flat optical waveguide.
  • the core diameter of the optical waveguide 20 for branching is linearly reduced in the longitudinal direction at the joint with the current optical fiber core wire 10.
  • the polished surface of the optical fiber core wire 10 whose side surface is polished to the core 13 or the vicinity of the core 13 and the branch whose core diameter is linearly reduced in the longitudinal direction and whose side surface is polished to the core 23 or the vicinity of the core 23.
  • the polished surface of the optical waveguide 20 for use is brought into contact with each other, and the polished surface of the current optical fiber core wire 10 and the polished surface of the optical waveguide 20 for branching are relatively moved to each other to move the polished surface of the current optical fiber core wire 10 relative to each other.
  • the polished surfaces are further fixed to each other.
  • an adhesive that also serves as a refractive index matching material may be used, or a refractive index matching material may be applied and mechanically fixed with a clip.
  • the core diameter of the optical waveguide 20 for branching is linearly reduced from 6.25 to 12.25 ⁇ m with a taper ratio of 0.0001 so that the propagation constant changes in the longitudinal direction, and the core diameter of the current optical fiber core wire 10 is reduced.
  • FIG. 5 shows the branching ratio when changed
  • FIG. 6 shows the branching ratio when the specific refractive index difference ⁇ of the current optical fiber core wire 10 is changed.
  • the branching ratio refers to the Pout / Pin ratio in FIG.
  • a constant branching ratio can be obtained in a wide core diameter range of the current optical fiber core wire 10 regardless of the core diameter of the current optical fiber core wire 10.
  • a constant branching ratio can be obtained regardless of the difference in the refractive index of the current optical fiber core wire 10.
  • the cross section of the optical waveguide for branching is circular, but the same effect can be obtained even if the shape is other than circular, for example, rectangular.
  • the core diameter of the optical waveguide for branching is reduced in the longitudinal direction, the same effect can be obtained by increasing the core diameter.
  • the change in the core diameter of the optical waveguide for branching is linear, it may be non-linear, for example, a quadratic function, a love triangle, or an exponential function. It is desirable that the change in the core diameter of the optical waveguide for branching is monotonically decreasing or monotonically increasing including a portion where there is no change.
  • the photosynthetic demultiplexing circuit, and the photosynthetic demultiplexing circuit manufacturing method of the present disclosure by using an optical waveguide for branching in which the core diameter changes in the longitudinal direction, the current light having various propagation constants is used.
  • the fiber core wire With respect to the fiber core wire, it is possible to combine and demultiplex the light with one or a small number of types of optical waveguides for branching while minimizing the influence on the current optical fiber core wire.
  • 10 is a working optical fiber core wire
  • 15 is a core of a working optical fiber core wire
  • 16 is a cladding of a working optical fiber core wire
  • 20 is an optical waveguide for branching
  • 25 is an optical waveguide for branching
  • Core, 26 is a clad of an optical waveguide for branching
  • 30 is a polished surface.
  • the optical waveguide 20 for branching may be an optical fiber core wire or a flat optical waveguide.
  • the refractive index of the optical waveguide 20 for branching is linearly increased in the longitudinal direction at the joint with the current optical fiber core wire 10.
  • the polished surface of the optical fiber core wire 10 whose side surface is polished to the core 15 or the vicinity of the core 15 and the branch whose refractive index increases linearly in the longitudinal direction and whose side surface is polished to the core 25 or the vicinity of the core 25.
  • the polished surface of the optical waveguide 20 for use is brought into contact with each other, and the polished surface of the current optical fiber core wire 10 and the polished surface of the optical waveguide 20 for branching are relatively moved to each other to move the polished surface of the current optical fiber core wire 10 relative to each other.
  • the polished surfaces are further fixed to each other.
  • an adhesive that also serves as a refractive index matching material may be used, or a refractive index matching material may be applied and mechanically fixed with a clip.
  • the refractive index of the core of the optical waveguide 20 for branching is linearly increased from 0.25 to 0.45% at 0.04% per 1 cm so that the propagation constant changes in the longitudinal direction, and the current optical fiber core wire 10
  • FIG. 8 shows the branching ratio when the core diameter of the optical fiber is changed
  • FIG. 9 shows the branching ratio when the specific refractive index difference ⁇ of the current optical fiber core wire 10 is changed.
  • the branching ratio refers to the Pout / Pin ratio in FIG. 7.
  • a constant branching ratio can be obtained in a wide core diameter range of the current optical fiber core wire 10 regardless of the core diameter of the current optical fiber core wire 10.
  • a constant branching ratio can be obtained regardless of the difference in the refractive index of the current optical fiber core wire 10.
  • the cross section of the optical waveguide for branching is circular, but the same effect can be obtained even if the shape is other than circular, for example, rectangular.
  • the refractive index of the optical waveguide for branching is increased in the longitudinal direction, the same effect can be obtained by decreasing the refractive index.
  • the change in the refractive index of the optical waveguide for branching is linear, it may be non-linear, for example, a quadratic function, a love triangle, or an exponential function. It is desirable that the change in the refractive index of the optical waveguide for branching is monotonically decreasing or monotonically increasing including a portion where there is no change.
  • the photosynthetic demultiplexing circuit, and the photosynthetic demultiplexing circuit manufacturing method of the present disclosure by using an optical waveguide for branching in which the refractive index changes in the longitudinal direction, the current light having various propagation constants is used.
  • the fiber core wire With respect to the fiber core wire, it is possible to combine and demultiplex the light with one or a small number of types of optical waveguides for branching while minimizing the influence on the current optical fiber core wire.
  • the refractive index of the core of the optical waveguide for branching is changed, but only the refractive index of the clad of the optical waveguide for branching may be changed, or the refractive index of the core of the optical waveguide for branching may be changed. And the refractive index of the clad may be changed.
  • the optical waveguide for branching of the present disclosure can be applied. Further, the optical waveguide for branching has shown an example in which the core diameter changes in the longitudinal direction and an example in which the refractive index of at least one of the core and the clad changes in the longitudinal direction, but both may change in the longitudinal direction. .. Further, the same effect can be obtained as an optical waveguide for branching in which the propagation constant changes in the longitudinal direction due to parameters other than these.
  • This disclosure can be applied to the information and communication industry.

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Abstract

本開示の光合分波方法は、コア又はコア付近まで側面を研磨された光ファイバ心線の研磨面と、伝搬定数が長手方向に変化し、コア又はコア付近まで側面を研磨された光導波路の研磨面と、を面合わせし、前記光ファイバ心線の研磨面と前記光導波路の研磨面同士を相対移動させて、前記光ファイバ心線の一端から前記光導波路の他端へ所望の分岐比が得られる位置に位置合わせする。

Description

光合分波方法、光合分波回路及び光合分波回路製造方法
　本開示は、光合分波方法、光合分波回路及び光合分波回路製造方法に関する。
　現用の光ファイバ心線を切断することなく、現用の光ファイバ心線から光を分波したり、現用の光ファイバ心線へ光を合波したりすることのできる光合分波回路が求められている。
　一方で、光ファイバ心線を切断することなく、光ファイバ心線に光信号を入出力する光合分波技術の一つとして、側面研磨法を用いた光ファイバカプラの製造方法が検討されている（例えば、非特許文献１参照）。この光ファイバカプラの製造方法においては、現用の光ファイバ心線（現用心線）に曲げを与え、この曲げ部に側面から分岐用の光ファイバ心線（分岐用光導波路）を対向させ、現用心線から分岐用光導波路に光分波又は分岐用光導波路から現用心線に光合波するものである。
　この光ファイバカプラの製造方法は以下の手順である。
（１）現用心線が弧の形状を描いて嵌まる溝を有するブロックに対して、現用心線を溝内に格納・固定し、現用心線の側面をコアから数μｍ又はコアまで被覆及びクラッド部分を研磨する。
（２）あらかじめブロックに埋め込んだ分岐用光導波路の側面をコアから数μｍ又はコアまで被覆及びクラッド部分を研磨しておく。
（３）側面研磨した現用心線とあらかじめ側面研磨した分岐用光導波路の研磨面同士とを面合わせし、研磨面方向にブロック同士を移動させることにより、所望の分岐比が得られる位置で固定する。
植松他、"側面研磨法を用いた光分岐の基礎検討"、信学技報、ｖｏｌ．１１９、ｎｏ． ２２３、 ＯＦＴ２０１９－３６、 ｐｐ．２３－２６、Ｏｃｔ．２０１９
　現用心線は、光ファイバの仕様や規格などで規定されている。しかし、規定内ではあっても、光ファイバの伝搬定数にはバラツキがある。しかも、現用心線を切断せず、インサービスで、現用心線の光ファイバの伝搬定数を把握することは困難である。
　従来技術で用いられている光合分波回路は、コア同士を近接することによって生じるエバネッセント結合を用いているため、通常では現用心線と分岐用光導波路には、同一規格の光ファイバ心線又は同等の伝搬定数を有する光ファイバ心線を適用する。現用心線と分岐用光導波路とで伝搬定数が異なる場合、伝搬定数の差が大きくなるほどエバネッセント結合が弱くなるため、光合分波回路の合波特性や分波特性が劣化する。
　本開示は、上記課題を解決するものであって、現用の光ファイバ心線への影響を最小化しつつ、多様な伝搬定数を有する現用の光ファイバ心線に適用できる光合分波方法、光合分波回路及び光合分波回路製造方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本開示では、コア又はコア付近まで側面を研磨された光ファイバ心線の研磨面と、伝搬定数が長手方向に変化し、コア又はコア付近まで側面を研磨された光導波路の研磨面と、を面合わせする。
　具体的には、本開示の光合分波方法は、コア又はコア付近まで側面を研磨された光ファイバ心線の研磨面と、伝搬定数が長手方向に変化し、コア又はコア付近まで側面を研磨された光導波路の研磨面と、を面合わせし、前記光ファイバ心線の研磨面と前記光導波路の研磨面同士を相対移動させて、前記光ファイバ心線の一端から前記光導波路の他端へ所望の分岐比が得られる位置に位置合わせする。
　具体的には、本開示の光合分波回路は、コア又はコア付近まで側面を研磨された光ファイバ心線の研磨面と、伝搬定数が長手方向に変化し、コア又はコア付近まで側面を研磨された光導波路の研磨面とが接合されている。
　具体的には、本開示の光合分波回路製造方法は、コア又はコア付近まで側面を研磨された光ファイバ心線の研磨面と、伝搬定数が長手方向に変化し、コア又はコア付近まで側面を研磨された光導波路の研磨面と、を面合わせし、前記光ファイバ心線の研磨面と前記光導波路の研磨面同士を相対移動させて、前記光ファイバ心線の一端から前記光導波路の他端へ所望の分岐比が得られる位置に固定する。
　本開示の光合分波方法、光合分波回路又は光合分波回路製造方法によれば、現用の光ファイバ心線への影響を最小化しつつ、多様な伝搬定数を有する現用の光ファイバ心線に適用できる光合分波方法及び光合分波回路を提供することを目的とする。
光合分波回路の構成 光合分波回路の特性 光合分波回路の特性 光合分波回路の構成 光合分波回路の特性 光合分波回路の特性 光合分波回路の構成 光合分波回路の特性 光合分波回路の特性
　以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
　本開示の光合分波回路の構成を図１で説明する。図１において、１０は現用の光ファイバ心線、１１は現用の光ファイバ心線のコア、１２は現用の光ファイバ心線のクラッド、２０は分岐用の光導波路、２１は分岐用の光導波路のコア、２２は分岐用の光導波路のクラッド、３０は研磨面である。分岐用の光導波路２０は、光ファイバ心線でもよいし、平面光導波路でもよい。分岐用の光導波路２０は、現用の光ファイバ心線１０との結合部では伝搬定数が長手方向に変化している。現用の光ファイバ心線１０及び分岐用の光導波路２０は、それぞれのコア又はコア付近まで側面が研磨され、研磨された面同士が接合されている。接合には、屈折率整合材を兼ねた接着剤で固定してもよいし、屈折率整合材を塗布して、クリップで機械的に固定してもよい。以後の開示でも同様である。現用の光ファイバ心線１０の一端（図１のＰｉｎの方向）から分岐用の光導波路２０の他端（図１のＰｏｕｔの方向）へ所望の分岐比が得られる。
　本開示の光合分波方法及び光合分波回路製造方法を図１で説明する。図１において、コア１１又はコア１１付近まで側面を研磨された光ファイバ心線１０の研磨面と、伝搬定数が長手方向に変化し、コア２１又はコア２１付近まで側面を研磨された分岐用の光導波路２０の研磨面と、を面合わせし、現用の光ファイバ心線１０の研磨面と分岐用の光導波路２０の研磨面同士を相対移動させて、現用の光ファイバ心線１０の一端から分岐用の光導波路２０の他端へ所望の分岐比が得られる位置に位置合わせする。光合分波回路を製造するには、位置合わせした後に、さらに、研磨面同士を固定する。固定には、屈折率整合材を兼ねた接着剤で固定してもよいし、屈折率整合材を塗布して、クリップで機械的に固定してもよい。分岐用の光導波路２０は、光ファイバ心線でもよいし、平面光導波路でもよい。以後の開示でも同様である。
　光合分波回路の分岐特性は、現用の光ファイバ心線１０の伝搬定数と分岐用の光導波路２０の伝搬定数の差に依存する。分岐用の光導波路２０のコア径を８．４μｍ、コア―クラッド間の比屈折率差を０．３５％とし、現用の光ファイバ心線１０のコア径を変化させたときの分岐比を図２に、現用の光ファイバ心線１０のコア―クラッド間の比屈折率差Δを変化させたときの分岐比を図３に示す。ここで、比屈折率差は、コアとクラッドの屈折率をそれぞれｎｃｏｒｅ、ｎｃｌａｄとすると、（ｎｃｏｒｅ ２－ｎｃｌａｄ ２）／ （２×ｎｃｏｒｅ ２）である。以後、現用の光ファイバ心線１０の伝搬定数のバラツキをコア径またはコア―クラッド間の比屈折率差Δのバラツキとして例示する。分岐比とは、図１におけるＰｏｕｔ／Ｐｉｎの比をいう。図２において、現用の光ファイバ心線１０のコア径が分岐用の光導波路２０のコア径に一致するとき、分岐比は１である。しかし、現用の光ファイバ心線１０のコア径が９．０μｍでは、分岐比は０．１５となる。図３でも同様に、現用の光ファイバ心線１０の比屈折率差Δが分岐用の光導波路２０の比屈折率差に一致するとき、分岐比は１であり、それ以外では分岐比が低下する。
　本開示では、分岐用の光導波路２０は、現用の光ファイバ心線１０との結合部では伝搬定数が長手方向に変化している。伝搬定数が長手方向に変化していると、図２及び図３における分岐比は、一定の値が得られる。
　本開示の光合分波方法、光合分波回路及び光合分波回路製造方法によれば、伝搬定数が長手方向に変化する分岐用の光導波路を用いることにより、様々な伝搬定数を有する現用の光ファイバ心線に対して、現用の光ファイバ心線への影響を最小化しつつ、１又は少ない種類の分岐用の光導波路で光の合分波が可能となる。
　本開示の光合分波回路の構成を図４で説明する。図４において、１０は現用の光ファイバ心線、１３は現用の光ファイバ心線のコア、１４は現用の光ファイバ心線のクラッド、２０は分岐用の光導波路、２３は分岐用の光導波路のコア、２４は分岐用の光導波路のクラッド、３０は研磨面である。分岐用の光導波路２０は、光ファイバ心線でもよいし、平面光導波路でもよい。分岐用の光導波路２０は、現用の光ファイバ心線１０との結合部ではコア径が長手方向に線形に小さくなっている。
　本開示の光合分波方法及び光合分波回路製造方法を図４で説明する。図４において、コア１３又はコア１３付近まで側面を研磨された光ファイバ心線１０の研磨面と、コア径が長手方向に線形に小さくなり、コア２３又はコア２３付近まで側面を研磨された分岐用の光導波路２０の研磨面と、を面合わせし、現用の光ファイバ心線１０の研磨面と分岐用の光導波路２０の研磨面同士を相対移動させて、現用の光ファイバ心線１０の一端から分岐用の光導波路２０の他端へ所望の分岐比が得られる位置に位置合わせする。光合分波回路を製造するには、位置合わせした後に、さらに、研磨面同士を固定する。固定には、屈折率整合材を兼ねた接着剤で固定してもよいし、屈折率整合材を塗布して、クリップで機械的に固定してもよい。
　伝搬定数が長手方向に変化するように分岐用の光導波路２０のコア径を６．２５～１２．２５μｍまでテーパ比０．０００１で線形に小さくし、現用の光ファイバ心線１０のコア径を変化させたときの分岐比を図５に、現用の光ファイバ心線１０の比屈折率差Δを変化させたときの分岐比を図６に示す。分岐比とは、図４におけるＰｏｕｔ／Ｐｉｎの比をいう。
　図５において、現用の光ファイバ心線１０の広いコア径の範囲で、現用の光ファイバ心線１０のコア径に関わらず、一定の分岐比が得られる。図６においても同様に、現用の光ファイバ心線１０の比屈折率差に関わらず、一定の分岐比が得られる。
　本開示では、分岐用の光導波路の断面を円形としたが、円形以外の形状、例えば矩形であっても同様の効果が得られる。分岐用の光導波路のコア径を長手方向に小さくしたが、大きくしても同様の効果が得られる。また、分岐用の光導波路のコア径の変化を線形としたが、線形でない、例えば２次関数、三角関係、指数関数であってもよい。分岐用の光導波路のコア径の変化は、一部に変化のない部分を含む単調減少又は単調増加が望ましい。
　本開示の光合分波方法、光合分波回路及び光合分波回路製造方法によれば、コア径が長手方向に変化する分岐用の光導波路を用いることにより、様々な伝搬定数を有する現用の光ファイバ心線に対して、現用の光ファイバ心線への影響を最小化しつつ、１又は少ない種類の分岐用の光導波路で光の合分波が可能となる。
　本開示の光合分波回路の構成を図７で説明する。図７において、１０は現用の光ファイ
バ心線、１５は現用の光ファイバ心線のコア、１６は現用の光ファイバ心線のクラッド、２０は分岐用の光導波路、２５は分岐用の光導波路のコア、２６は分岐用の光導波路のクラッド、３０は研磨面である。分岐用の光導波路２０は、光ファイバ心線でもよいし、平面光導波路でもよい。分岐用の光導波路２０は、現用の光ファイバ心線１０との結合部では屈折率が長手方向に線形に大きくなっている。
　本開示の光合分波方法及び光合分波回路製造方法を図７で説明する。図７において、コア１５又はコア１５付近まで側面を研磨された光ファイバ心線１０の研磨面と、屈折率が長手方向に線形に大きくなり、コア２５又はコア２５付近まで側面を研磨された分岐用の光導波路２０の研磨面と、を面合わせし、現用の光ファイバ心線１０の研磨面と分岐用の光導波路２０の研磨面同士を相対移動させて、現用の光ファイバ心線１０の一端から分岐用の光導波路２０の他端へ所望の分岐比が得られる位置に位置合わせする。光合分波回路を製造するには、位置合わせした後に、さらに、研磨面同士を固定する。固定には、屈折率整合材を兼ねた接着剤で固定してもよいし、屈折率整合材を塗布して、クリップで機械的に固定してもよい。
　伝搬定数が長手方向に変化するように分岐用の光導波路２０のコアの屈折率を１ｃｍ辺り０．０４％で０．２５～０．４５％まで線形に大きくし、現用の光ファイバ心線１０のコア径を変化させたときの分岐比を図８に、現用の光ファイバ心線１０の比屈折率差Δを変化させたときの分岐比を図９に示す。分岐比とは、図７におけるＰｏｕｔ／Ｐｉｎの比をいう。
　図８において、現用の光ファイバ心線１０の広いコア径の範囲で、現用の光ファイバ心線１０のコア径に関わらず、一定の分岐比が得られる。図９においても同様に、現用の光ファイバ心線１０の比屈折率差に関わらず、一定の分岐比が得られる。
　本開示では、分岐用の光導波路の断面を円形としたが、円形以外の形状、例えば矩形であっても同様の効果が得られる。分岐用の光導波路の屈折率を長手方向に大きくしたが、小さくしても同様の効果が得られる。また、分岐用の光導波路の屈折率の変化を線形としたが、線形でない、例えば２次関数、三角関係、指数関数であってもよい。分岐用の光導波路の屈折率の変化は、一部に変化のない部分を含む単調減少又は単調増加が望ましい。
　本開示の光合分波方法、光合分波回路及び光合分波回路製造方法によれば、屈折率が長手方向に変化する分岐用の光導波路を用いることにより、様々な伝搬定数を有する現用の光ファイバ心線に対して、現用の光ファイバ心線への影響を最小化しつつ、１又は少ない種類の分岐用の光導波路で光の合分波が可能となる。
　本開示では、分岐用の光導波路のコアの屈折率のみを変化させたが、分岐用の光導波路のクラッドの屈折率のみを変化させてもよいし、分岐用の光導波路のコアの屈折率及びクラッドの屈折率の両方を変化させてもよい。
　これまでの開示では、現用の光ファイバ心線のコア径又は比屈折率差がばらついたことにより伝搬定数がばらつく場合を例示したが、コア径又は比屈折率差のばらつきに関わらず伝搬定数がばらつく場合であれば、本開示の分岐用の光導波路を適用することができる。また、分岐用の光導波路はコア径が長手方向に変化する例とコア及びクラッドの少なくとも一方の屈折率が長手方向に変化する例とを示したが、両方とも長手方向に変化してもよい。さらに、これら以外のパラメータによって伝搬定数が長手方向に変化する分岐用の光導波路としても、同様の効果が得られる。
　本開示は情報通信産業に適用することができる。
１０：現用の光ファイバ心線
１１、１３、１５：現用の光ファイバ心線のコア
１２、１４、１６：現用の光ファイバ心線のクラッド
２０：分岐用の光導波路
２１、２３、２５：分岐用の光導波路のコア
２２、２４、２６：分岐用の光導波路のクラッド
３０：研磨面

Claims (7)

  1. 　コア又はコア付近まで側面を研磨された光ファイバ心線の研磨面と、伝搬定数が長手方向に変化し、コア又はコア付近まで側面を研磨された光導波路の研磨面と、を面合わせし、
    　前記光ファイバ心線の研磨面と前記光導波路の研磨面同士を相対移動させて、前記光ファイバ心線の一端から前記光導波路の他端へ所望の分岐比が得られる位置に位置合わせする光合分波方法。
  2. 　前記光導波路は、コア径が長手方向に変化することによって、伝搬定数が長手方向に変化することを特徴とする請求項１に記載の光合分波方法。
  3. 　前記光導波路は、コア及びクラッドの少なくとも一方の屈折率が長手方向に変化することによって、伝搬定数が長手方向に変化することを特徴とする請求項１又は２に記載の光合分波方法。
  4. 　コア又はコア付近まで側面を研磨された光ファイバ心線の研磨面と、
    　伝搬定数が長手方向に変化し、コア又はコア付近まで側面を研磨された光導波路の研磨面と、
    が接合されている光合分波回路。
  5. 　前記光導波路は、コア径が長手方向に変化することによって、伝搬定数が長手方向に変化することを特徴とする請求項４に記載の光合分波回路。
  6. 　前記光導波路は、コア及びクラッドの少なくとも一方の屈折率が長手方向に変化することによって、伝搬定数が長手方向に変化することを特徴とする請求項４又は５に記載の光合分波回路。
  7. 　コア又はコア付近まで側面を研磨された光ファイバ心線の研磨面と、伝搬定数が長手方向に変化し、コア又はコア付近まで側面を研磨された光導波路の研磨面と、を面合わせし、
    　前記光ファイバ心線の研磨面と前記光導波路の研磨面同士を相対移動させて、前記光ファイバ心線の一端から前記光導波路の他端へ所望の分岐比が得られる位置に固定する光合分波回路製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023238213A1 (ja) * 2022-06-07 2023-12-14 日本電信電話株式会社 光ファイバ分岐作製方法、光ファイバ分岐作製装置及び光ファイバ分岐作製プログラム
WO2024105776A1 (ja) * 2022-11-15 2024-05-23 日本電信電話株式会社 光ファイバカプラ、光ファイバカプラの製造方法、及び光合分波方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4997248A (en) * 1989-01-27 1991-03-05 Aster Corporation Wide band coupler
JPH08304662A (ja) * 1985-07-30 1996-11-22 British Telecommun Plc <Bt> 光ファイバ結合器
JP2003519822A (ja) * 2000-01-11 2003-06-24 ビ−エイイ− システムズ パブリック リミテッド カンパニ− インターフェイスしている埋め込まれた光伝送構造に関する改良
JP2016065931A (ja) * 2014-09-24 2016-04-28 株式会社石原産業 光カプラ及びその光カプラを利用した光の分岐方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE50071T1 (de) * 1982-11-12 1990-02-15 Univ Leland Stanford Junior Faseroptikschalter und diskret einstellbare verzoegerungslinie.

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08304662A (ja) * 1985-07-30 1996-11-22 British Telecommun Plc <Bt> 光ファイバ結合器
US4997248A (en) * 1989-01-27 1991-03-05 Aster Corporation Wide band coupler
JP2003519822A (ja) * 2000-01-11 2003-06-24 ビ−エイイ− システムズ パブリック リミテッド カンパニ− インターフェイスしている埋め込まれた光伝送構造に関する改良
JP2016065931A (ja) * 2014-09-24 2016-04-28 株式会社石原産業 光カプラ及びその光カプラを利用した光の分岐方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TAKUI UEMATSU, HIDENOBU HIROTA, HIROYUKI IIDA, TAKASHI EBINE, TETSUYA MANABE: "Study on optical fiber coupler using side- polishing method", IEICE TECHNICAL REPORT, vol. 119, no. 223 (OFT2019-36), 11 October 2019 (2019-10-11), JP, pages 23 - 26, XP009530623, ISSN: 0913-5685 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023238213A1 (ja) * 2022-06-07 2023-12-14 日本電信電話株式会社 光ファイバ分岐作製方法、光ファイバ分岐作製装置及び光ファイバ分岐作製プログラム
WO2024105776A1 (ja) * 2022-11-15 2024-05-23 日本電信電話株式会社 光ファイバカプラ、光ファイバカプラの製造方法、及び光合分波方法

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