JP2000206357A - 光ファイバ結合方法 - Google Patents
光ファイバ結合方法Info
- Publication number
- JP2000206357A JP2000206357A JP11005650A JP565099A JP2000206357A JP 2000206357 A JP2000206357 A JP 2000206357A JP 11005650 A JP11005650 A JP 11005650A JP 565099 A JP565099 A JP 565099A JP 2000206357 A JP2000206357 A JP 2000206357A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- core diameter
- diameter
- core
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 接合部に受光素子を設ける必要がなく、接合
損失を最小限に押さえるとともに、コア径が同一の光フ
ァイバを融着する場合と同等の生産性、経済性を達成す
ることのできる光ファイバ結合方法を提供する. 【解決手段】 コア径の大きい光ファイバ２のコア径が
コア径の小さい光ファイバ１のコア径と等しくなるま
で、コア径の大きい光ファイバ２の端部を加熱加工によ
り伸張してテーパ部２’を形成し、両光ファイバ１、２
のコアの軸芯が一致するように、テーパ部２’の開放端
をコア径の小さい光ファイバ１の開放端に融着する。
損失を最小限に押さえるとともに、コア径が同一の光フ
ァイバを融着する場合と同等の生産性、経済性を達成す
ることのできる光ファイバ結合方法を提供する. 【解決手段】 コア径の大きい光ファイバ２のコア径が
コア径の小さい光ファイバ１のコア径と等しくなるま
で、コア径の大きい光ファイバ２の端部を加熱加工によ
り伸張してテーパ部２’を形成し、両光ファイバ１、２
のコアの軸芯が一致するように、テーパ部２’の開放端
をコア径の小さい光ファイバ１の開放端に融着する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ結合方
法に関し、特に、石英系ガラス、多成分系ガラス、及び
プラスチック等の材料により形成され、コア径が異なる
光ファイバの結合方法に関する。
法に関し、特に、石英系ガラス、多成分系ガラス、及び
プラスチック等の材料により形成され、コア径が異なる
光ファイバの結合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】電気通信ネットワークに使
用される光ファイバケーブルには多種多様な製品が提供
されている。通常、ネットワークを構築する際には、共
通の伝搬モード及び屈折率、機械的仕様を満足する光フ
ァイバ同士を結合するが、光送信部または光受信部の機
器が必要とするデータ通信を実現する上で上記共通仕様
を満足できない場合がある。
用される光ファイバケーブルには多種多様な製品が提供
されている。通常、ネットワークを構築する際には、共
通の伝搬モード及び屈折率、機械的仕様を満足する光フ
ァイバ同士を結合するが、光送信部または光受信部の機
器が必要とするデータ通信を実現する上で上記共通仕様
を満足できない場合がある。
【０００３】このような場合には、コア径が互いに異な
る光ファイバを結合する必要が生ずることがあり、従
来、単一または複数のレンズをファイバ間に配置し、集
光技術を用いて光結合することが行われている。
る光ファイバを結合する必要が生ずることがあり、従
来、単一または複数のレンズをファイバ間に配置し、集
光技術を用いて光結合することが行われている。
【０００４】しかし、この場合、理想的な集光状態を実
現したとしても、光入射面における光の反射を完全に防
止することができないため、光結合ロスが生ずるととも
に、レンズ定数やピッチを様々な光ファイバに合わせて
選択する必要があるため、生産性、経済性において問題
があった。
現したとしても、光入射面における光の反射を完全に防
止することができないため、光結合ロスが生ずるととも
に、レンズ定数やピッチを様々な光ファイバに合わせて
選択する必要があるため、生産性、経済性において問題
があった。
【０００５】また、コア径が互いに異なる光ファイバを
直接融着した場合には、面積比の２乗に比例した結合損
失が発生するという問題があった。
直接融着した場合には、面積比の２乗に比例した結合損
失が発生するという問題があった。
【０００６】上記問題を解決するため、特開平４−９８
２０６号公報には、ドーピング拡散部でコア径を大きく
し、コア径の異なった光ファイバを共通のコア径に変換
したコネクタで結合する技術が開示されている。
２０６号公報には、ドーピング拡散部でコア径を大きく
し、コア径の異なった光ファイバを共通のコア径に変換
したコネクタで結合する技術が開示されている。
【０００７】この結合方法では、コアまたはクラッドに
ドーピング剤がドープされ、コア径またはコアとクラッ
ドの比屈折率差が互いに異なる石英系シングルモード光
ファイバ同士を融着接続し、前記融着接続部付近を該光
ファイバの非溶融温度範囲で局所的に加熱して、前記融
着接続部付近のドーピング剤を拡散させた光ファイバの
ドーピング剤の加熱拡散部以外の部分を整端面としてい
る。
ドーピング剤がドープされ、コア径またはコアとクラッ
ドの比屈折率差が互いに異なる石英系シングルモード光
ファイバ同士を融着接続し、前記融着接続部付近を該光
ファイバの非溶融温度範囲で局所的に加熱して、前記融
着接続部付近のドーピング剤を拡散させた光ファイバの
ドーピング剤の加熱拡散部以外の部分を整端面としてい
る。
【０００８】しかし、本従来例においては、コアまたは
クラッドにドーピング剤をドープすることが必要であっ
て、またコネクタによる結合の場合には、整端面でのコ
アの軸ずれや微小な空隙によるフレネル反射等の損失が
発生するという問題があった。
クラッドにドーピング剤をドープすることが必要であっ
て、またコネクタによる結合の場合には、整端面でのコ
アの軸ずれや微小な空隙によるフレネル反射等の損失が
発生するという問題があった。
【０００９】一方、特開昭５４−６１９４６号公報に
は、コア径の大きい光ファイバをテーパ状にすること
で、コア径の異なる光ファイバを共通のコア径に変換
し、かつ接合部に受光素子を設け、テーパ傾斜が伝送光
の臨界角を超えることを特徴とし、接合損失を接合部の
受光素子で補う技術が開示されている。この技術は、特
に、単線双方向伝送を行う光ファイバにおいて、送信光
と受信光を分離する際の損失を十分に小さくした光ファ
イバ結合装置を提供するものである。
は、コア径の大きい光ファイバをテーパ状にすること
で、コア径の異なる光ファイバを共通のコア径に変換
し、かつ接合部に受光素子を設け、テーパ傾斜が伝送光
の臨界角を超えることを特徴とし、接合損失を接合部の
受光素子で補う技術が開示されている。この技術は、特
に、単線双方向伝送を行う光ファイバにおいて、送信光
と受信光を分離する際の損失を十分に小さくした光ファ
イバ結合装置を提供するものである。
【００１０】しかし、この従来例においては、コア径の
大きい光ファイバ内を伝送される光の入射角が臨界角を
超えて外部に出力されるようにテーパ状に加工するた
め、接合部に受光素子を設ける必要があるという問題が
あった。
大きい光ファイバ内を伝送される光の入射角が臨界角を
超えて外部に出力されるようにテーパ状に加工するた
め、接合部に受光素子を設ける必要があるという問題が
あった。
【００１１】そこで、本発明は上記従来の技術における
問題点に鑑みてなされたものであって、接合部に受光素
子を設ける必要がなく、接合損失を最小限に押さえると
ともに、コア径が同一の光ファイバを融着する場合と同
等の生産性、経済性を達成することのできる光ファイバ
結合方法を提供することを目的とする。
問題点に鑑みてなされたものであって、接合部に受光素
子を設ける必要がなく、接合損失を最小限に押さえると
ともに、コア径が同一の光ファイバを融着する場合と同
等の生産性、経済性を達成することのできる光ファイバ
結合方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、コア径の大きい光ファイバ
のコア径がコア径の小さい光ファイバのコア径と等しく
なるまで、該コア径の大きい光ファイバの端部を加熱加
工により伸張してテーパ部を形成し、両光ファイバのコ
アの軸芯が一致するように、前記テーパ部の開放端を前
記コア径の小さい光ファイバの開放端に融着することを
特徴とする。
め、請求項１記載の発明は、コア径の大きい光ファイバ
のコア径がコア径の小さい光ファイバのコア径と等しく
なるまで、該コア径の大きい光ファイバの端部を加熱加
工により伸張してテーパ部を形成し、両光ファイバのコ
アの軸芯が一致するように、前記テーパ部の開放端を前
記コア径の小さい光ファイバの開放端に融着することを
特徴とする。
【００１３】そして、請求項１記載の発明によれば、コ
ア径の大きい光ファイバ内を伝送される全ての光が臨界
角を超えないでコア径の小さい光ファイバに伝搬される
ように、前記コア径の大きい光ファイバの開口数を選択
することにより、接合部に受光素子を設ける必要がな
く、接合損失を最小限に押さえるとともに、コア径が同
一の光ファイバを融着する場合と同等の生産性、経済性
を達成することができる。また、コア径の小さい光ファ
イバからコア径の大きい光ファイバへの光の伝搬は可能
であるため、光の伝搬方向は一方向に限定されない。
ア径の大きい光ファイバ内を伝送される全ての光が臨界
角を超えないでコア径の小さい光ファイバに伝搬される
ように、前記コア径の大きい光ファイバの開口数を選択
することにより、接合部に受光素子を設ける必要がな
く、接合損失を最小限に押さえるとともに、コア径が同
一の光ファイバを融着する場合と同等の生産性、経済性
を達成することができる。また、コア径の小さい光ファ
イバからコア径の大きい光ファイバへの光の伝搬は可能
であるため、光の伝搬方向は一方向に限定されない。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる光ファイバ
結合方法の実施の形態の具体例を図面を参照しながら説
明する。
結合方法の実施の形態の具体例を図面を参照しながら説
明する。
【００１５】本発明は、コア径が互いに異なる光ファイ
バを結合する方法を提供するものであって、特に、機械
的仕様としてコアとクラッドの比屈折率差が互いに異な
る光ファイバを融着して光伝送路を得るための光ファイ
バ結合方法を提供するものである。
バを結合する方法を提供するものであって、特に、機械
的仕様としてコアとクラッドの比屈折率差が互いに異な
る光ファイバを融着して光伝送路を得るための光ファイ
バ結合方法を提供するものである。
【００１６】図１に示すように、コア径が互いに異なる
光ファイバの１次及び２次の被覆を除去し、コアとクラ
ッドからなる光ファイバを得る。ここで、コア径の小さ
い光ファイバ（以下「小径光ファイバ」という）１と、
コア径の大きい光ファイバ（以下「大径光ファイバ」と
いう）２とを接続する。
光ファイバの１次及び２次の被覆を除去し、コアとクラ
ッドからなる光ファイバを得る。ここで、コア径の小さ
い光ファイバ（以下「小径光ファイバ」という）１と、
コア径の大きい光ファイバ（以下「大径光ファイバ」と
いう）２とを接続する。
【００１７】まず、大径光ファイバ２のコア径が小径光
ファイバ１のコア径と略々等しくなるまで大径光ファイ
バ２の端部を加熱加工により伸張し、小径光ファイバ１
のコア径と同一のコア径を有する部分で切断することに
よりテーパ部２’を形成する。次に、通常の光ファイバ
の融着加工と全く同じ工程により、両光ファイバ１、２
のコアの軸芯が一致するように、小径光ファイバ１の開
放端１ａと大径光ファイバ２のテーパ部２’の開放端
２’ａを融着して接続する。
ファイバ１のコア径と略々等しくなるまで大径光ファイ
バ２の端部を加熱加工により伸張し、小径光ファイバ１
のコア径と同一のコア径を有する部分で切断することに
よりテーパ部２’を形成する。次に、通常の光ファイバ
の融着加工と全く同じ工程により、両光ファイバ１、２
のコアの軸芯が一致するように、小径光ファイバ１の開
放端１ａと大径光ファイバ２のテーパ部２’の開放端
２’ａを融着して接続する。
【００１８】この融着接続法は、光ファイバの端面を溶
かして接続するものであり、溶融方法には、アーク放
電、レーザ光、火炎等による方法がある。
かして接続するものであり、溶融方法には、アーク放
電、レーザ光、火炎等による方法がある。
【００１９】但し、実際には、テーパ状となった光ファ
イバと、コア径の小さい光ファイバが同一径とは限らな
いので、コアの偏芯による損失が増加しないようにＳＭ
型光ファイバのようにコアが極めて細径なときに用いる
コアモニタ法やパワーモニタ法等の手法を用いることが
好適である。また、この際、プリフォームから光ファイ
バを製造するのと同様に屈折率分布を制御して伸張する
ことが最良である。
イバと、コア径の小さい光ファイバが同一径とは限らな
いので、コアの偏芯による損失が増加しないようにＳＭ
型光ファイバのようにコアが極めて細径なときに用いる
コアモニタ法やパワーモニタ法等の手法を用いることが
好適である。また、この際、プリフォームから光ファイ
バを製造するのと同様に屈折率分布を制御して伸張する
ことが最良である。
【００２０】以上のように構成することにより、大径光
ファイバ２を伝搬し、小径光ファイバ１へ向かう光信号
は、テーパ部２’で機械的に臨界角が小さくなるので、
ＮＡが大きい場合には、クラッド部分で吸収しきれない
非反射光は損失となる。従って、大径光ファイバ２内を
伝送される全ての光が臨界角を超えないで小径光ファイ
バ１に伝搬されるように大径光ファイバ２の開口数（Ｎ
Ａ）を選択することが好適である。尚、ＧＩ型光ファイ
バのように屈折率分布が緩やかに変化している場合で
は、テーパ部での損失はほとんど無視できる。
ファイバ２を伝搬し、小径光ファイバ１へ向かう光信号
は、テーパ部２’で機械的に臨界角が小さくなるので、
ＮＡが大きい場合には、クラッド部分で吸収しきれない
非反射光は損失となる。従って、大径光ファイバ２内を
伝送される全ての光が臨界角を超えないで小径光ファイ
バ１に伝搬されるように大径光ファイバ２の開口数（Ｎ
Ａ）を選択することが好適である。尚、ＧＩ型光ファイ
バのように屈折率分布が緩やかに変化している場合で
は、テーパ部での損失はほとんど無視できる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、接合部に受光素子を設ける必要がなく、接
合損失を最小限に押さえるとともに、コア径が同一の光
ファイバを融着する場合と同等の生産性、経済性を達成
することのできる光ファイバ結合方法を提供することが
できる。
明によれば、接合部に受光素子を設ける必要がなく、接
合損失を最小限に押さえるとともに、コア径が同一の光
ファイバを融着する場合と同等の生産性、経済性を達成
することのできる光ファイバ結合方法を提供することが
できる。
【図１】本発明にかかる光ファイバ結合方法を説明する
ための概略図である。
ための概略図である。
１ 小径光ファイバ １ａ 開放端 ２ 大径光ファイバ ２’ テーパ部 ２’ａ 開放端
Claims (1)
- 【請求項１】 コア径の大きい光ファイバのコア径がコ
ア径の小さい光ファイバのコア径と等しくなるまで、該
コア径の大きい光ファイバの端部を加熱加工により伸張
してテーパ部を形成し、両光ファイバのコアの軸芯が一
致するように、前記テーパ部の開放端を前記コア径の小
さい光ファイバの開放端に融着することを特徴とする光
ファイバ結合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11005650A JP2000206357A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 光ファイバ結合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11005650A JP2000206357A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 光ファイバ結合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000206357A true JP2000206357A (ja) | 2000-07-28 |
Family
ID=11617017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11005650A Pending JP2000206357A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 光ファイバ結合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000206357A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7899288B2 (en) * | 2008-01-25 | 2011-03-01 | Fujifilm Corporation | Optical fiber structure |
| CN114518625A (zh) * | 2022-02-22 | 2022-05-20 | 浙江大学温州研究院 | 一种led耦合光纤系统及其制备方法 |
-
1999
- 1999-01-12 JP JP11005650A patent/JP2000206357A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7899288B2 (en) * | 2008-01-25 | 2011-03-01 | Fujifilm Corporation | Optical fiber structure |
| CN114518625A (zh) * | 2022-02-22 | 2022-05-20 | 浙江大学温州研究院 | 一种led耦合光纤系统及其制备方法 |
| CN114518625B (zh) * | 2022-02-22 | 2024-04-12 | 浙江大学温州研究院 | 一种led耦合光纤系统及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040302 |