JPH01154006A - 光ファイバカプラの製造方法 - 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】 概要 光ファイバを融着・延伸してなる光フアイバカプラの製
造方法に関し、 均一な特性を有する光ファイバカプラを同時に複数１１
造することを目的とし、 複数の光ファイバを、これらのクラッドの屈折率よりも
小さな屈折率を有する低屈折率ガラス管に挿入してカプ
ラユニットとし、複数の前記カプラユニットを石英管に
挿入した状態で、該石英管をその外側から加熱して延伸
することによって、各低屈折率ガラス管内の複数の光フ
ァイバを融着・延伸して構成する。

産業上の利用分野 本発明は、光ファイバを融着・延伸してなる光フアイバ
カプラの製造方法に関する。

光ファイバを伝送路として使用する光通信の分野におい
ては、伝送された光信号を複数の装置に分配するために
、あるいは複数チャネルの例えば波長多重信号光を１本
の光ファイバに導入するために、光カブラが用いられて
いる。光カブラは、基本的には、光ファイバに接続する
ための入力部及び出力部並びに入力信号を所定の比率で
分岐するための機能部分から構成される。実用的な光カ
ブラに要求されることは、 （イ）　製造が容易であること、 （ロ）　分岐比及び過剰損失等の特性のバラツキが小さ
いこと、 （ハ）　小型化に適していること、 などである。

従来の技術 従来、光カブラとしては、レンズ及びハーフミラ−等の
光学要素を用いて構成される微小光学系型のもの、導波
路型のもの、及び複数（例えば２本）の光ファイバを融
着・延伸してなるファイバ融着型のものが主として用い
られている。特に光伝送路がシングルモード光ファイバ
である場合には、微小光学系型又は導波路型であると、
光ビームの変換に際して又は光伝送路との接続に際して
の損失が大きいので、このような場合には光伝送路に直
接接続することのできる光フアイバカブラが有利である
とされている。

第４図は光フアイバカブラの一般構成を示す図であって
、この光ファイバカブラ３０は、入力部３１．３２と、
出力部３３．３４と、融着・延伸部３５とから構成され
ている。入力部３１又は３２から光パワーがＰ。の光信
号を入１１１すると、出力部３３．３４からそれぞれ所
定の分岐比で光パワーＰ、Ｐ２の光信号が出力されるも
のである。

このような構成によれば、シングルモード光ファイバと
直接接続することができるので挿入損失が小さく、また
、構成部材が光ファイバだけなので温度及び湿度等に対
する信頼性が高いということができる。尚、Ｐ　　／Ｐ
　　、Ｐ　　／ＰｏまたはＰｌ　：Ｐ２で表わされる分
岐比は、融着・延伸部３５の外径及び長さ並びに融着・
延伸部３５のクラッド部及びその周囲の屈折率に応じて
決定されることが知られている。

第５図は光ファイバカブラの従来の製造方法の説明図で
ある。光ファイバ４１．４２の融着・延伸部を形成すべ
き部分に捩り部４３を形成し、この捩り部４３をバーナ
ー４４で加熱して融着し、同図中Ｃ方向に延伸すること
によって、融着・延伸部を形成するものである。ここで
捩り部４３を形成しておくのは、光ファイバ４１．４２
を密着させて融着を容易ならしめるためである。このよ
うに製造された光フアイバカブラは、通常、所定屈折率
の樹脂と共にケース中に収容することによって、分岐比
の安定化及び機械的強度の向上が図られている。

発明が解決しようとする問題点 しかし、上記従来方法により製造される光フアイバカブ
ラは、所定波長の入力光に対する出力光をモニタリング
しながら融着・延伸作業を行なうことによって所望の分
岐比となるようにしていたものなので、複数の光フアイ
バカブラを同一の構成部材から作成したとしても、各光
フアイバカブラの分岐比にバラツキが生じるという問題
があった。

又、多数の光フアイバカブラを製造するに際しては、そ
の全てについて上記モニタリングを行なう必要があり、
煩雑であるという問題もあった。

更に、多数の光フアイバカブラを同一装置内で使用する
場合には、多大なスペースが必要になるという問題もあ
った。

本発明はこれらの問題点に鑑みて創作されたもので、均
一な特性を有する光フアイバカブラを同時に複数製造す
ることを可能にすると共に、これにより装置の小型化を
達成することを目的としている。

問題点を解決するための手段 上述した従来技術の問題点を解決するためになされた本
発明の光フアイバカブラの製造方法は、複数の光ファイ
バを、これらのクラッドの屈折率よりも小さな屈折率を
有する低屈折率ガラス管に挿入してカプラユニットとし
、複数の前記カプラユニットを石英管に挿入した状態で
、該石英管をその外側から加熱して延伸することによっ
て、各低屈折率ガラス管内の複数の光ファイバを融着・
延伸するものである。

１−一−■ 複数のカプラユニットが挿入された石英管をその外側か
ら加熱して延伸すると、石英管の内径が減少し、これに
伴い各カプラユニットを構成する低屈折率ガラス管の内
径も減少する。低屈折率ガラス管の内径が減少すると、
それぞれの内部に挿入された光フアイバ同士は互いに密
着するから、その後の延伸によってカップリング部とな
る融着・延伸部が形成される。このとき、各低屈折率ガ
ラス管内は均等に加熱されているから、各光ファイバの
融着・延伸条件は均一なものとなる。このため１回の延
伸作業によって均一な分岐比を有する複数の光フアイバ
カプラを製造することが可能となる。

低屈折率ガラス管の屈折率を光ファイバのクラッドの屈
折率よりも小さなものとしているのは、形成されたｗＡ
着・延伸部から光が外部に漏れ出して損失が増大するこ
とを防止すると共に、分岐比の安定化を図φためである
。これにより各融着・延伸部を所定屈折率の樹脂で充填
することが不要となり、装置の小型化が可能となる。

一方、各光フフイバの融着・延伸部の形状が所望の分岐
比を得るための従来形状と同一であるとすると、全体と
しての外径は低屈折率ガラス管及び石英管の分だけ増加
するから、機械的な強度が増大する。その結果、樹脂及
びケース等による保護形態が軽減され乃至は不要となる
ばかりでなく、融着・延伸部の不所望な湾曲に起因する
分岐比の変化が防止され、複数製造時の分岐比のバラツ
キが減少する。

実　　施　　例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明を適用して製造される光フ？イ゛バカプ
ラにおいて、石英管を加熱する前の各部材の配置状態を
示す正面図である。４は例えば内径が５厘、外径が７履
の石英管であり、この石英管４の内部には、複数の（こ
の実施例では４本の）低屈折率ガラス管２が挿入されて
いる。低屈折率ガラス管２のそれぞれの内部には複数（
この実施例ではそれぞれ２本）の光ファイバ１が挿入さ
れている。低屈折率ガラス管２の内径は例えば約１麿、
外径は約２　ｔｍ　、光ファイバ１のクラッドとの比屈
折率差は例えば０．５％である。

第２図は上記各部材を加熱・延伸している状態を示す説
明図である。分岐比のモニタリングを行なうために、加
熱・延伸に先立ち、いずれかの低屈折率ガラス管２内の
いずれか一方の光ファイバ１の一端にＬＤ（半導体レー
ザ）光源１１を接続し、その光ファイバ１及び他方の光
ファイバ１の他端にそれぞれフォトダイオード１２．１
３を介して光パワーメータ１４．１５を接続しておくも
のである。石英管４を外側から加熱するための０２−Ｈ
２バーナー１６は、比較的大きな（例えば２０　ｍ　）
の口径を有しており、これにより石英管４を均一に加熱
することができる。

０２−Ｈ２バーナー１６によって石英管４を加熱してそ
の概略中央部に延伸部２０を形成するに際しては、例え
ば石英管を図中へ方向に回動することによって均一加熱
を図りながら石英管４を図中８方向に徐々に引伸ばすと
良い。このとき、ＬＤ光源１１から導入された光は、光
ファイバの融着・延伸状態に応じて所定の分岐比で分岐
されて、それぞれフォトダイオード１２．１３に入射さ
れるので、光パワーメータ１４．１５の測定値を比較し
ながら所望の分岐比となるまで延伸作業を行なうことが
できる。

第３図は延伸部２０の断面図である。光フアイバ同士の
融着・延伸部２１が形成され、この周りを低屈折率ガラ
ス部２２及び石英管被覆部２３がこの順で覆っているも
のである。ここで光フアイバ同士を従来のようにあえて
捩っておくことなしに融着・延伸部２１が形成されてい
るのは、延伸に際して石英管４及び低屈折率ガラス管２
の内径が減少し、この力が光フ？バイ同士を互いに密着
する方向に作用するからである。

一般に、コアの周囲にある表面波（エバネッシェント波
）エネルギのフィールド結合を利用した光フアイバカプ
ラにおいては、光のパワーはコア間に重畳している電界
場を通って移行し、表面波エネルギはコアからの距離に
対して指数関数的に減少するから、コア同士が極めて接
近していることが要求される。本発明方法によってｗＡ
造される光フアイバカブラにあっては、継着・延伸部２
１のコアの断面積が減少することによって表面波の電界
場がコアから遠くまで拡がり、また、クラッドが融合す
ることによってコア同士が近接するので、良好な光結合
が達成されるものである。ここで光結合の程度を示す分
岐比は、融着・延伸部の外径及び良さ並びに融着・延伸
部のクラッド部及びその周囲の屈折率等に応じて決定さ
れることは眞述した通りであるが、本発明によれば各融
着・延伸部についてこれらのパラメータを均一なものと
することができるから、バラツキの少ない分岐比を有す
る複数の光フアイバカブラを同時に製造することが可能
となる。

発明の効果 以上詳述したように、本発明方法によれば、均一な特性
を有する光フアイバカブラを同時に複数製造することが
でき、製造作業の簡略化及び装置の小型化が可能になる
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例図であって、石英管を加熱する
前の各部材のＲｎ状態を示す正面図、第２図は本発明の
実施例を示す製造方法説明図、第３図は本発明の実施例
を示す延伸部の断面図、第４図は従来の光フアイバカブ
ラの構成及び作用説明図、 第５図は従来の光フアイバカブラの製造方法説明図であ
る。 １・・・光ファイバ、　　　　２・・・低屈折率ガラス
管、３・・・カプラユニット、　４・・・石英管、２０
・・・延伸部、　　　　２１・・・融着・延伸部。 と」 ２０：蛤伸得 う（１肉ち　イ列　　図 第３図 イ疋米イ列図 第４図 イ疋米イ列　目 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の光ファイバ（１）を、これらのクラッドの屈折率
   よりも小さな屈折率を有する低屈折率ガラス管（２）に
   挿入してカプラユニット（３）とし、複数の前記カプラ
   ユニット（３）を石英管（４）に挿入した状態で、 該石英管（４）をその外側から加熱して延伸することに
   よつて、各低屈折率ガラス管（２）内の複数の光ファイ
   バ（１）を融着・延伸することを特徴とする光カプラの
   製造方法。