JPH02171705A - 広帯域光ファイバカップラ及びその製造方法 - Google Patents
広帯域光ファイバカップラ及びその製造方法Info
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- JPH02171705A JPH02171705A JP32603588A JP32603588A JPH02171705A JP H02171705 A JPH02171705 A JP H02171705A JP 32603588 A JP32603588 A JP 32603588A JP 32603588 A JP32603588 A JP 32603588A JP H02171705 A JPH02171705 A JP H02171705A
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- Japan
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- optical
- optical fiber
- fiber coupler
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- broadband
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/2804—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
- 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
- G02B6/2835—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 formed or shaped by thermal treatment, e.g. couplers
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
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。
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、光通信システム等において光信号の分岐等に
用いられる光ファイバカップラに係り、特に光分岐比の
波長依存性の少ない広帯域光ファイバカップラ及びその
製造方法に関するものである。
用いられる光ファイバカップラに係り、特に光分岐比の
波長依存性の少ない広帯域光ファイバカップラ及びその
製造方法に関するものである。
(従来の技術)
広帯域光ファイバカップラは、光ファイバカップラの中
でもその光分岐比の波長依存性が少なく、光信号の分岐
に適し、光源の波長のばらつきへの対応性や、複数の波
長の分岐への対応性に優れている。このような、広帯域
光ファイバカップラは、インターナショナルアプリケイ
ジョンナンバーPCT/GB86100445に示され
ているように、主に2本の光ファイバのうちの1本を予
め延伸することなどによりなる、2本の光ファイバの非
対称性を利用することによって実現されている。
でもその光分岐比の波長依存性が少なく、光信号の分岐
に適し、光源の波長のばらつきへの対応性や、複数の波
長の分岐への対応性に優れている。このような、広帯域
光ファイバカップラは、インターナショナルアプリケイ
ジョンナンバーPCT/GB86100445に示され
ているように、主に2本の光ファイバのうちの1本を予
め延伸することなどによりなる、2本の光ファイバの非
対称性を利用することによって実現されている。
第2図は、従来の広帯域光ファイバカップラの光結合部
の構造図である。第2図において、la。
の構造図である。第2図において、la。
1bは単一モード光ファイバ(以下、光ファイバという
。)、2a、2bはそれらのコア、3a。
。)、2a、2bはそれらのコア、3a。
3bはクラッド、4 aは単一モード光ファイバ1a、
lbが互いに融着、延伸された融着延伸部である。従来
の広帯域光ファイバカップラを製造するにあたっては、
光結合部を非対称構造とするために、上記したように2
本の光ファイバを融着する前に、予め1本の光ファイバ
のみを延伸しておき、しかる後2本の光ファイバla、
lbを融着し、この融着部近傍のみを延伸する方法を採
用していた。
lbが互いに融着、延伸された融着延伸部である。従来
の広帯域光ファイバカップラを製造するにあたっては、
光結合部を非対称構造とするために、上記したように2
本の光ファイバを融着する前に、予め1本の光ファイバ
のみを延伸しておき、しかる後2本の光ファイバla、
lbを融着し、この融着部近傍のみを延伸する方法を採
用していた。
第3図は、光結合部が上記したような非対称構造を有す
る従来の広帯域光ファイバカップラと基本的な対称構造
をなす対称性光ファイバカップラの光分岐比の波長依存
性を示す図である。
る従来の広帯域光ファイバカップラと基本的な対称構造
をなす対称性光ファイバカップラの光分岐比の波長依存
性を示す図である。
第3図中、実線aで示すように、基本的な対称性光ファ
イバカップラの光分岐比は、光信号の波長により0から
100%の間、を周期的に変化するのに対し、従来の広
帯域光ファイバカップラは、2本の光ファイバの伝搬定
数の相違を利用して、光分岐比の最大値を100%未満
の特定の値にすることにより、その近傍での光分岐比の
平坦性を利用するものである。第1図中実線すで示す波
形はその一例で、波長1.3μmで光分岐比50%の広
帯域光ファイバカップラの特性であり、実!1jlaの
対称性光ファイバカップラの特性と比較し、前記波長付
近での光分岐比の変化が平坦化していることがわかる。
イバカップラの光分岐比は、光信号の波長により0から
100%の間、を周期的に変化するのに対し、従来の広
帯域光ファイバカップラは、2本の光ファイバの伝搬定
数の相違を利用して、光分岐比の最大値を100%未満
の特定の値にすることにより、その近傍での光分岐比の
平坦性を利用するものである。第1図中実線すで示す波
形はその一例で、波長1.3μmで光分岐比50%の広
帯域光ファイバカップラの特性であり、実!1jlaの
対称性光ファイバカップラの特性と比較し、前記波長付
近での光分岐比の変化が平坦化していることがわかる。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、上記従来の広帯域光ファイバカップラは
、光分岐比の波長依存性の周期を変化させるものではな
いので、周期性を少なくすることにより、光分岐比の平
坦化を達成することができない。
、光分岐比の波長依存性の周期を変化させるものではな
いので、周期性を少なくすることにより、光分岐比の平
坦化を達成することができない。
従って、従来の広帯域光ファイバカップラは、光結合度
周波数依存性の周期を大きく変化させることができず、
光分岐比の波長依存性の平坦度はこの周期の幅に制限さ
れてしまうという問題点を有していた。
周波数依存性の周期を大きく変化させることができず、
光分岐比の波長依存性の平坦度はこの周期の幅に制限さ
れてしまうという問題点を有していた。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、従来の広帯域光ファイバカップラの光分岐比
の波長依存性をさらに低減することにより、光分岐比の
任意性、広帯域性に優れ、光過剰損失が少なく、信頼性
が高く安価な広帯域光ファイバカップラを提供すること
、並、びにこのような広帯域光ファイバカップラを容易
かつ安価に、しかも精度よく製造する方法を提供するこ
とにある。
の目的は、従来の広帯域光ファイバカップラの光分岐比
の波長依存性をさらに低減することにより、光分岐比の
任意性、広帯域性に優れ、光過剰損失が少なく、信頼性
が高く安価な広帯域光ファイバカップラを提供すること
、並、びにこのような広帯域光ファイバカップラを容易
かつ安価に、しかも精度よく製造する方法を提供するこ
とにある。
(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)では、互いに異
なる伝搬定数を有する2本の光ファイバにおける、それ
ぞれ等しい延伸部で延伸された延伸部を互いに融着延伸
してなる光結合部を備えた。
なる伝搬定数を有する2本の光ファイバにおける、それ
ぞれ等しい延伸部で延伸された延伸部を互いに融着延伸
してなる光結合部を備えた。
また、請求項(2)では、請求項(1)における2本の
光ファイバの異なる伝搬定数を光ファイバのコア径また
はコアの屈折率とした。
光ファイバの異なる伝搬定数を光ファイバのコア径また
はコアの屈折率とした。
また、請求項(3)では、光信号を分岐する光結合部を
備えた広帯域光ファイバカップラの製造方法において、
互いに異なる伝搬定数を有する2本の光ファイバを等し
い延伸部でそれぞれ延伸した後、これらの延伸部を互い
に融着し、しかる後さらにこの融着部を延伸するように
した。
備えた広帯域光ファイバカップラの製造方法において、
互いに異なる伝搬定数を有する2本の光ファイバを等し
い延伸部でそれぞれ延伸した後、これらの延伸部を互い
に融着し、しかる後さらにこの融着部を延伸するように
した。
また、請求項(4)では請求項(3)における2本の光
ファイバの異なる伝搬定数を光ファイバのコア径または
コアの屈折率とした。
ファイバの異なる伝搬定数を光ファイバのコア径または
コアの屈折率とした。
(作用)
以下に、本発明による作用を説明する。
光ファイバカップラにおいて、光信号の分岐は光結合部
で行なわれるが、その機構は光ファイバとしての2個の
導波路間のモード結合作用として説明される。従って、
光ファイバカップラにおける延伸とは、基本的には、二
つの導波路をモード結合させ、その結合係数及び結合長
を変化させるために行なわれることになる。しかし、一
般的に導波路間のモード結合はこれらの結合係数と結合
長に依存した波長依存性を生じる。これが、光ファイバ
カップラにおいて、光結合度が波長に対して周期的に変
化する原因である。従って、逆に実質的な結合長を周波
数によって連続的に変化させることができれば、この光
結合度の波長依存性を緩和できることになる。
で行なわれるが、その機構は光ファイバとしての2個の
導波路間のモード結合作用として説明される。従って、
光ファイバカップラにおける延伸とは、基本的には、二
つの導波路をモード結合させ、その結合係数及び結合長
を変化させるために行なわれることになる。しかし、一
般的に導波路間のモード結合はこれらの結合係数と結合
長に依存した波長依存性を生じる。これが、光ファイバ
カップラにおいて、光結合度が波長に対して周期的に変
化する原因である。従って、逆に実質的な結合長を周波
数によって連続的に変化させることができれば、この光
結合度の波長依存性を緩和できることになる。
即ち、互いに伝搬定数の異なる2本の光ファイバを用い
ることによって、光結合部の非対称性を実現できる。さ
らに、これら2本の光ファイバを予め等しい延伸部で延
伸した後に融着を行なえば、テーバ形状領域の長い光結
合部が形成され、テーバ・ベロシティ・カップラと呼ば
れる方向性結合器と似た構造になり、光結合の波長依存
性を緩和することができる。
ることによって、光結合部の非対称性を実現できる。さ
らに、これら2本の光ファイバを予め等しい延伸部で延
伸した後に融着を行なえば、テーバ形状領域の長い光結
合部が形成され、テーバ・ベロシティ・カップラと呼ば
れる方向性結合器と似た構造になり、光結合の波長依存
性を緩和することができる。
従って、請求項(1)または請求項(2)の広帯域光フ
ァイバカップラによれば、光結合度波長依存性の周期性
を緩和できる。
ァイバカップラによれば、光結合度波長依存性の周期性
を緩和できる。
また、請求項(3)または請求項(4)の製造方法によ
れば、伝搬定数の互いに異なる2本の光ファイバを用い
、これら2本の光ファイバを予め等しい延伸部で延伸し
た後に、互いにこれら延伸部を融着することにより、こ
の融着部の光フアイバ形状が対称となり、かつ径が減少
しているため、融着による光ファイバの変形が少なく、
シかも、テーバ状の光結合部を長く形成できる。
れば、伝搬定数の互いに異なる2本の光ファイバを用い
、これら2本の光ファイバを予め等しい延伸部で延伸し
た後に、互いにこれら延伸部を融着することにより、こ
の融着部の光フアイバ形状が対称となり、かつ径が減少
しているため、融着による光ファイバの変形が少なく、
シかも、テーバ状の光結合部を長く形成できる。
(実施例)
第1図は、本発明の一実施例を示す広帯域光ファイバカ
ップラ10の斜視図である。本実施例においては、比屈
折率Δ−0,3%で、コア径が9.2μm及び9.5μ
mと、互いに伝搬定数の異なる2本の単一モード光ファ
イバを用いて、本発明による広帯域光ファイバカップラ
を製造した。
ップラ10の斜視図である。本実施例においては、比屈
折率Δ−0,3%で、コア径が9.2μm及び9.5μ
mと、互いに伝搬定数の異なる2本の単一モード光ファ
イバを用いて、本発明による広帯域光ファイバカップラ
を製造した。
第1図において、11aはコア径が9.2μm111b
はコア径が9.5μmの(単一モード)光ファイバ、1
2は光信号の分岐が行なわれる光結合部で、光ファイバ
lla、llbが予め等しい延伸部で延伸された延伸部
(以下、ブリ延伸部という。)同士を融着し、さらに延
伸して形成している。13は石英ガラス基板、14は光
結合部12を石英ガラス基板13に固定した固定部、1
5は光結合部12が固定された石英ガラス基板13が収
納される金属ケースである。
はコア径が9.5μmの(単一モード)光ファイバ、1
2は光信号の分岐が行なわれる光結合部で、光ファイバ
lla、llbが予め等しい延伸部で延伸された延伸部
(以下、ブリ延伸部という。)同士を融着し、さらに延
伸して形成している。13は石英ガラス基板、14は光
結合部12を石英ガラス基板13に固定した固定部、1
5は光結合部12が固定された石英ガラス基板13が収
納される金属ケースである。
次に、この広帯域光ファイバカップラの製造方法を説明
する。
する。
まず、予め酸水素バーナ−(以下、バーナーという。)
を用い、バーナーを光ファイバ11a。
を用い、バーナーを光ファイバ11a。
11bの長手方向に振りながらそれぞれ等しい延伸部で
延伸し、長さ8鰭のブリ延伸部を光ファイバlla、l
lbの各々に形成する。
延伸し、長さ8鰭のブリ延伸部を光ファイバlla、l
lbの各々に形成する。
次に、この2本のコア径の異なる光ファイバ11a、l
lbのブリ延伸部を互いにバーナーにより融着し、続け
てバーナーの火力を弱め、バーナーを光ファイバlla
、llbの長手方向に振りながらブリ延伸部付近を、光
結合度のピークが1.3μm程度になるまで延伸し、光
結合部12を作製した。
lbのブリ延伸部を互いにバーナーにより融着し、続け
てバーナーの火力を弱め、バーナーを光ファイバlla
、llbの長手方向に振りながらブリ延伸部付近を、光
結合度のピークが1.3μm程度になるまで延伸し、光
結合部12を作製した。
これを石英ガラス基板13に固定し、金属ケース15に
収納して広帯域光ファイバカップラとした。
収納して広帯域光ファイバカップラとした。
第4図は、このように製造された本発明による広帯域光
ファイバカップラの光結合部12を模式的に示した構造
図である。第4図において、11a、llbは光ファイ
バ、1la−1,11b−1はそれらのコア、1la−
2,1lb−2はクラッド、12aはブリ延伸部、12
bは融着延伸部である。第4図から明らかなように、本
発明に係る光結合部11は、第2図に示した従来の広帯
域光ファイバカップラの光結合部に比較し、光ファイバ
のテーパ形状領域が対称形状となっており、かつその長
さは2倍以上となっている。
ファイバカップラの光結合部12を模式的に示した構造
図である。第4図において、11a、llbは光ファイ
バ、1la−1,11b−1はそれらのコア、1la−
2,1lb−2はクラッド、12aはブリ延伸部、12
bは融着延伸部である。第4図から明らかなように、本
発明に係る光結合部11は、第2図に示した従来の広帯
域光ファイバカップラの光結合部に比較し、光ファイバ
のテーパ形状領域が対称形状となっており、かつその長
さは2倍以上となっている。
この広帯域光ファイバカップラの過剰損失は、0.2d
Bと低損失であった。これは、本実施例では、伝搬定数
の互いに異なる光ファイバを用いることにより、2本の
光ファイバlla、llbのブリ延伸部12aの長さ(
本実施例では8mm)が同じであるため、融着時のおけ
る融着部の光フアイバ形状が対称となり、かつ径が減少
しているため、融着による光ファイバの変形が少なく、
これに起因する損失増加が抑えられるためである。
Bと低損失であった。これは、本実施例では、伝搬定数
の互いに異なる光ファイバを用いることにより、2本の
光ファイバlla、llbのブリ延伸部12aの長さ(
本実施例では8mm)が同じであるため、融着時のおけ
る融着部の光フアイバ形状が対称となり、かつ径が減少
しているため、融着による光ファイバの変形が少なく、
これに起因する損失増加が抑えられるためである。
第5図は、本発明による広帯域光ファイバカップラの光
分岐比の波長依存性を示す図であって、その特性を実線
Aで示し、比較のため従来の広帯域光ファイバカップラ
の特性を実線Bで示している。この第5図から明らかな
ように、本発明による広帯域光ファイバカップラは、上
記したように2本の光ファイバをそれぞれ等しい延伸部
で延伸することによって、光結合度波長依存性の周期性
が従来のものに比較して緩和されていることがわかる。
分岐比の波長依存性を示す図であって、その特性を実線
Aで示し、比較のため従来の広帯域光ファイバカップラ
の特性を実線Bで示している。この第5図から明らかな
ように、本発明による広帯域光ファイバカップラは、上
記したように2本の光ファイバをそれぞれ等しい延伸部
で延伸することによって、光結合度波長依存性の周期性
が従来のものに比較して緩和されていることがわかる。
以上のように、本実施例では、光ファイバカップラの光
分岐特性の広帯域化を図ることができた。
分岐特性の広帯域化を図ることができた。
(発明の効果)
以上説明したように、請求項(1)または請求項(2)
によれば、互いに異なる伝搬定数を有する2本の光ファ
イバにおける、それぞれ等しい延伸部で延伸された延伸
部を互いに融着延伸してなる光結合部を備え、また2本
の光ファイバの異なる伝搬定数を光ファイバのコア径ま
たはコアの屈折率としたので、光分岐比の波長依存性の
周期性を緩和でき、光分岐比の任意性、広帯域性に優れ
、光過剰損失が少なく、信頼性の高い広帯域光ファイバ
カップラを実現できる。
によれば、互いに異なる伝搬定数を有する2本の光ファ
イバにおける、それぞれ等しい延伸部で延伸された延伸
部を互いに融着延伸してなる光結合部を備え、また2本
の光ファイバの異なる伝搬定数を光ファイバのコア径ま
たはコアの屈折率としたので、光分岐比の波長依存性の
周期性を緩和でき、光分岐比の任意性、広帯域性に優れ
、光過剰損失が少なく、信頼性の高い広帯域光ファイバ
カップラを実現できる。
また、請求項(3)または請求項(4)によれば、2本
の光ファイバを予め等しい延伸部で延伸を行なうため、
光結合部を従来のものに比べて大幅に長く形成すること
が可能となり、従来よりさらに分岐比を広帯域化させる
ことができ、融若時におけるその融着部の光フアイバ形
状が対称であり、径が減少しているため、融着による光
ファイバの変形を少なくでき、損失増加の原因を抑える
ことができるとともに、容易、かつ安価に広帯域光ファ
イバカップラを製造することができる。
の光ファイバを予め等しい延伸部で延伸を行なうため、
光結合部を従来のものに比べて大幅に長く形成すること
が可能となり、従来よりさらに分岐比を広帯域化させる
ことができ、融若時におけるその融着部の光フアイバ形
状が対称であり、径が減少しているため、融着による光
ファイバの変形を少なくでき、損失増加の原因を抑える
ことができるとともに、容易、かつ安価に広帯域光ファ
イバカップラを製造することができる。
第1図は本発明の一実施例を示す広帯域光ファイバカッ
プラの斜視図、第2図は従来の広帯域光ファイバカップ
ラの光結合部の構造図、第3図は従来の基本的な光ファ
イバカップラと広帯域光ファイバカップラの光分岐比の
波長依存性を示す図、第4図は本発明に係る広帯域光フ
ァイバカップラにおける光結合部の構造図、第5図は本
発明に係る広帯域光ファイバカップラの光分岐比の波長
依存性を示す図である。 u中、lla、llb・・・単一モード光ファイバ、1
1 a−1,1l b−1−コア、1la−2゜11b
−2・・・クラッド、12・・・光結合部、12a・・
・ブリ延伸部、12b・・・融着延伸部、13・・・石
英ガラス基板、14・・・固定部、15・・・金属ケー
ス。 13:基矛反 14:固定部 15:#属ケー又 特許出願人 日本電信電話株式会社 日本航空電子工業株式会社
プラの斜視図、第2図は従来の広帯域光ファイバカップ
ラの光結合部の構造図、第3図は従来の基本的な光ファ
イバカップラと広帯域光ファイバカップラの光分岐比の
波長依存性を示す図、第4図は本発明に係る広帯域光フ
ァイバカップラにおける光結合部の構造図、第5図は本
発明に係る広帯域光ファイバカップラの光分岐比の波長
依存性を示す図である。 u中、lla、llb・・・単一モード光ファイバ、1
1 a−1,1l b−1−コア、1la−2゜11b
−2・・・クラッド、12・・・光結合部、12a・・
・ブリ延伸部、12b・・・融着延伸部、13・・・石
英ガラス基板、14・・・固定部、15・・・金属ケー
ス。 13:基矛反 14:固定部 15:#属ケー又 特許出願人 日本電信電話株式会社 日本航空電子工業株式会社
Claims (4)
- (1)互いに異なる伝搬定数を有する2本の光ファイバ
における、それぞれ等しい延伸度で延伸された延伸部を
互いに融着延伸してなる光結合部を備えた ことを特徴とする広帯域光ファイバカップラ。 - (2)前記伝搬定数が、光ファイバのコア径またはコア
の屈折率である請求項(1)記載の広帯域光ファイバカ
ップラ。 - (3)光信号を分岐する光結合部を備えた広帯域光ファ
イバカップラの製造方法において、 互いに異なる伝搬定数を有する2本の光ファイバを等し
い延伸度でそれぞれ延伸した後、 これらの延伸部を互いに融着し、 しかる後さらにこの融着部を延伸する ことを特徴とする光ファイバカップラの製造方法。 - (4)前記伝搬定数が、光ファイバのコア径またはコア
の屈折率である請求項(3)記載の広帯域光ファイバカ
ップラの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32603588A JPH02171705A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 広帯域光ファイバカップラ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32603588A JPH02171705A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 広帯域光ファイバカップラ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02171705A true JPH02171705A (ja) | 1990-07-03 |
Family
ID=18183374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32603588A Pending JPH02171705A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 広帯域光ファイバカップラ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02171705A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6591041B2 (en) | 2001-03-02 | 2003-07-08 | Ntt Advanced Technology Corporation | Optical fiber coupler, manufacturing method and apparatus thereof |
| US7169847B2 (en) | 2001-02-27 | 2007-01-30 | Life Therapeutics, Inc. | Polymeric membranes and uses thereof |
-
1988
- 1988-12-26 JP JP32603588A patent/JPH02171705A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7169847B2 (en) | 2001-02-27 | 2007-01-30 | Life Therapeutics, Inc. | Polymeric membranes and uses thereof |
| US6591041B2 (en) | 2001-03-02 | 2003-07-08 | Ntt Advanced Technology Corporation | Optical fiber coupler, manufacturing method and apparatus thereof |
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