JPH03154010A - 光フアイバカプラの製造方法 - Google Patents
光フアイバカプラの製造方法Info
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- JPH03154010A JPH03154010A JP29457489A JP29457489A JPH03154010A JP H03154010 A JPH03154010 A JP H03154010A JP 29457489 A JP29457489 A JP 29457489A JP 29457489 A JP29457489 A JP 29457489A JP H03154010 A JPH03154010 A JP H03154010A
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Landscapes
- Light Guides In General And Applications Therefor (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、通信システムやセンサシステムに利用される
光ファイバカプラの製造方法に関するものである。
光ファイバカプラの製造方法に関するものである。
（従来の技術）
光通信システムや光データリンク網等を構築するにあた
り、光源から出た光信号を所望の割合にて分配する光分
岐器は、構成部品として重要である。この光分岐器のひ
とつに光ファイバカプラがあるが、この光ファイバカプ
ラは、通常複数本の光ファイバを撚り合わせたり並行に
して融着後、アセチレン・バーナ等の熱源を用いて加熱
・溶融し、一定張力下でこれを延伸することなどにより
作られるものである。
り、光源から出た光信号を所望の割合にて分配する光分
岐器は、構成部品として重要である。この光分岐器のひ
とつに光ファイバカプラがあるが、この光ファイバカプ
ラは、通常複数本の光ファイバを撚り合わせたり並行に
して融着後、アセチレン・バーナ等の熱源を用いて加熱
・溶融し、一定張力下でこれを延伸することなどにより
作られるものである。
延伸過程においては、光ファイバを加熱により融着し、
延伸工程に入るが、特開平１−１５４００８号公報に記
載された光ファイバカプラの製造方法においては、並設
された一対の光ファイバの一端側を加熱手段に向かって
相対的に送り込むと共に、該光ファイバの多端側を上記
送り込みの速度より大きい速度で前記加熱手段から相対
的に引き離しながら光ファイバを互いに融着・延伸する
もので、加熱手段と光ファイバとは、相対的に一方向に
移動が行なわれるものである。
延伸工程に入るが、特開平１−１５４００８号公報に記
載された光ファイバカプラの製造方法においては、並設
された一対の光ファイバの一端側を加熱手段に向かって
相対的に送り込むと共に、該光ファイバの多端側を上記
送り込みの速度より大きい速度で前記加熱手段から相対
的に引き離しながら光ファイバを互いに融着・延伸する
もので、加熱手段と光ファイバとは、相対的に一方向に
移動が行なわれるものである。
このような従来の製造方法による合分波カブラにおいて
は、合分波する波長間隔を狭くすると、カブラに入射す
る光の偏向方向によって、分岐状態が大きく変動するも
のが多かった。
は、合分波する波長間隔を狭くすると、カブラに入射す
る光の偏向方向によって、分岐状態が大きく変動するも
のが多かった。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、分岐
特性のバラツキの少ない光ファイバカブラの製造方法を
提供することを目的としてなされたものである。
特性のバラツキの少ない光ファイバカブラの製造方法を
提供することを目的としてなされたものである。
（課題を解決するための手段）
本発明は、複数本の光ファイバを加熱して融着・延伸す
る光ファイバカプラの製造方法において、延伸量の増加
に従って加熱領域長を対称的に増加させることを特徴と
するものである。
る光ファイバカプラの製造方法において、延伸量の増加
に従って加熱領域長を対称的に増加させることを特徴と
するものである。
延伸時における加熱源を、光ファイバと所定の距離を保
ちつつ軸方向に往復運動させるとともに、往復運動の距
離を、延伸量の増加に従って増加させることにより加熱
領域長を増加させることができる。
ちつつ軸方向に往復運動させるとともに、往復運動の距
離を、延伸量の増加に従って増加させることにより加熱
領域長を増加させることができる。
延伸時における軸方向の加熱源の長さを、延伸量の増加
に従って増加させることにより加熱領域長を増加させる
ことができる。
に従って増加させることにより加熱領域長を増加させる
ことができる。
（作 用）
本発明は、複数本の光ファイバを加熱して融着・延伸す
る光ファイバカプラの製造方法において、延伸量の増加
に従って加熱領域長を対称的に増加させることにより、
テーパ一部の長いカブラが得られ、合分波する波長間隔
の狭い、分岐特性にバラツキの少ない光ファイバカプラ
が製造できる。
る光ファイバカプラの製造方法において、延伸量の増加
に従って加熱領域長を対称的に増加させることにより、
テーパ一部の長いカブラが得られ、合分波する波長間隔
の狭い、分岐特性にバラツキの少ない光ファイバカプラ
が製造できる。
光ファイバカプラの分岐特性について説明する。
２本の単一モードの光ファイバを加熱融着して、延伸し
て行くと、分岐比は波長に対して正弦波形状の特性で変
化することはよく知られている。
て行くと、分岐比は波長に対して正弦波形状の特性で変
化することはよく知られている。
すなわち、第２図に示すように、一方の光ファイバ１の
入力端から伝搬される光パワーをＰＯｌその出力端に伝
搬される光パワーをＰｌとし、他方の光ファイバ２に分
岐され出力端に伝搬される光パワーをＰ２としして、カ
ブラの挿入損失を示すと、クロストークは、 Ｐｌ−Ｐ２ニー１０ ｌｏｇ、、 （ｓｉｎ２（ＣＬ）
）Ｐ２−ｐｏ＝−１０１０ｇｔｏ （１−５ｉｎ”
（ＣＬ） ）ただし、 λ ここで、 ｎ２：クラッド屈折率 ｎ３：クラッド周囲屈折率 ａ：カブラ最小径 Ｌ：結合長 λ：波長 である。
入力端から伝搬される光パワーをＰＯｌその出力端に伝
搬される光パワーをＰｌとし、他方の光ファイバ２に分
岐され出力端に伝搬される光パワーをＰ２としして、カ
ブラの挿入損失を示すと、クロストークは、 Ｐｌ−Ｐ２ニー１０ ｌｏｇ、、 （ｓｉｎ２（ＣＬ）
）Ｐ２−ｐｏ＝−１０１０ｇｔｏ （１−５ｉｎ”
（ＣＬ） ）ただし、 λ ここで、 ｎ２：クラッド屈折率 ｎ３：クラッド周囲屈折率 ａ：カブラ最小径 Ｌ：結合長 λ：波長 である。
これによると、合分波する波長間隔を比較的狭く設定す
るには、カブラの最小径ａを極めて細くするか、結合長
りを長くすればよいことが分かる。
るには、カブラの最小径ａを極めて細くするか、結合長
りを長くすればよいことが分かる。
この考察から、合分波する波長間隔を狭くして行く過程
での最小径ａ（カブラの融着・延伸部の外径でいえば、
２ａとなる。）を測定し、単一モードカブラの特性の１
つである偏波依存性を、波長１．２９４μｍで測定した
結果が、第４図である。
での最小径ａ（カブラの融着・延伸部の外径でいえば、
２ａとなる。）を測定し、単一モードカブラの特性の１
つである偏波依存性を、波長１．２９４μｍで測定した
結果が、第４図である。
この結果からみて、カブラ部の最小外径２ａが、２０μ
ｍ以下になると、カブラに入射する偏波の方向により分
岐比が、２％を超える場合が多くなる。上述したように
、カブラの最小径ａを細くするか、あるいは、結合長り
を長くして、合分波する波長間隔を比較的狭く設定する
に際して、偏波依存性を実用上±１％を満足するための
最小径ａとして、１０μｍ以上が必要であることから、
最小径ａを１０μｍ以上にして、結合長りを長くすれば
よいことがいえる。
ｍ以下になると、カブラに入射する偏波の方向により分
岐比が、２％を超える場合が多くなる。上述したように
、カブラの最小径ａを細くするか、あるいは、結合長り
を長くして、合分波する波長間隔を比較的狭く設定する
に際して、偏波依存性を実用上±１％を満足するための
最小径ａとして、１０μｍ以上が必要であることから、
最小径ａを１０μｍ以上にして、結合長りを長くすれば
よいことがいえる。
光増幅器等に用いられる１、４８，１．５３μｍの波長
間隔５０ｎｍの合分波カブラを設計する場合を例として
上げると、最小径ａを１０μｍとした場合の合分波の波
長間隔を計算した第５図からみて、結合長りは、約１８
ｍｍ必要であることが分かる。このように、偏波依存性
からみれば、合分波する波長間隔の狭い光ファイバカプ
ラは、最小径ａを大きくし、結合長りを長くすることよ
いといえる。
間隔５０ｎｍの合分波カブラを設計する場合を例として
上げると、最小径ａを１０μｍとした場合の合分波の波
長間隔を計算した第５図からみて、結合長りは、約１８
ｍｍ必要であることが分かる。このように、偏波依存性
からみれば、合分波する波長間隔の狭い光ファイバカプ
ラは、最小径ａを大きくし、結合長りを長くすることよ
いといえる。
また、分岐比の偏波依存性は、カブラ最小径における断
面形状に影響される。第２図における結合長りの光ファ
イバカプラの分岐比Ｑ％は、Ｑ＝１００／２ （１＋ｃ
ｏｓ （ＣｘＬ） ・ｃｏｓ （ＣｙＬ） ）で表わ
される。
面形状に影響される。第２図における結合長りの光ファ
イバカプラの分岐比Ｑ％は、Ｑ＝１００／２ （１＋ｃ
ｏｓ （ＣｘＬ） ・ｃｏｓ （ＣｙＬ） ）で表わ
される。
ここで、Ｘ−Ｘ断面の形状が、第３図（Ａ）に示すよう
な正方形形状であると、 となる。
な正方形形状であると、 となる。
また、Ｘ−Ｘ断面の形状が、第５図（Ｂ）に示すような
円形形状であると、 となる。
円形形状であると、 となる。
なお、
λ
Ｕ＝２．０４５
ＣＸｙＣＹ：結合係数
である。
この結果より、Ｘ方向とＹ方向との結合係数の差である
（Ｃｘ Ｃｙ）を縦軸に、最小外径２ａを横軸に図示
したものが第６図である。実線は波長が１．３μｍ１点
線は波長１．５５μｍにおけるデータである。図中、Ａ
は正方形断面、Ｂは円形断面である。融着部における側
面があまり融着せず、円形がくずれない状態の方が、直
交偏波間の結合係数の差が小さく、偏波依存性が小さい
ことが分かる。
（Ｃｘ Ｃｙ）を縦軸に、最小外径２ａを横軸に図示
したものが第６図である。実線は波長が１．３μｍ１点
線は波長１．５５μｍにおけるデータである。図中、Ａ
は正方形断面、Ｂは円形断面である。融着部における側
面があまり融着せず、円形がくずれない状態の方が、直
交偏波間の結合係数の差が小さく、偏波依存性が小さい
ことが分かる。
以上の作用をまとめると、合分波する波長間隔の比較的
狭い光ファイバカプラの形状としては、融着断面があま
りくずれない状態であり、最小径が１０μｍ以上で、且
つ、テーパー長が長いことが望ましいということができ
る。
狭い光ファイバカプラの形状としては、融着断面があま
りくずれない状態であり、最小径が１０μｍ以上で、且
つ、テーパー長が長いことが望ましいということができ
る。
この構造の光ファイバカプラは、延伸時の加熱領域を延
伸量に対応してその増加と共に徐々に増加させるように
することにより得られることが分かった。
伸量に対応してその増加と共に徐々に増加させるように
することにより得られることが分かった。
（実施例）
第１図は、本発明の光ファイバカプラの製造方法の一実
施例を説明するための概略図である。図中、１，２は光
ファイバのガラス部、３，４は被覆部、５はバーナ、６
は光源、７，８は受光素子である。
施例を説明するための概略図である。図中、１，２は光
ファイバのガラス部、３，４は被覆部、５はバーナ、６
は光源、７，８は受光素子である。
２本の光ファイバの被覆３，４を２５ｍｍ程度除去した
ガラス部１，２を平行に並べ、プロパンと酸素を燃焼ガ
スに用いたマイクロトーチをバーナ５として加熱源に用
いて、ファイバの軸方向に２ｍｍ／ｓｅｃの速度で移動
させ、約３．５ｍｍの部分を加熱融着した。このときに
は、光ファイバへの張力は付加されていない。融着時の
光ファイバから放出される赤外線により温度を測定した
ところ１４８０’Ｃであった。次に、３ｇの重りをファ
イバの両端にそれぞれ加え、延伸量を光学式の変位セン
サーでモニターして延伸量ΔＬを測定した。延伸時のバ
ーナの移動は、ファイバ軸方向に±２．５ｍｍファイバ
から遠ざかるよう上方に０．３ｍｍ程度両端で逃がすよ
う加熱した。そのときの延伸率をα＝１とした。その後
、ファイバの熱量が、約１３００°Ｃになるようにガス
流量を調節し、延伸量に相当する分だけバーナの移動量
を増加させた。延伸の停止は、光ファイバに予め接続し
たＬＤ光源６および受光素子７，８によりモニターした
。
ガラス部１，２を平行に並べ、プロパンと酸素を燃焼ガ
スに用いたマイクロトーチをバーナ５として加熱源に用
いて、ファイバの軸方向に２ｍｍ／ｓｅｃの速度で移動
させ、約３．５ｍｍの部分を加熱融着した。このときに
は、光ファイバへの張力は付加されていない。融着時の
光ファイバから放出される赤外線により温度を測定した
ところ１４８０’Ｃであった。次に、３ｇの重りをファ
イバの両端にそれぞれ加え、延伸量を光学式の変位セン
サーでモニターして延伸量ΔＬを測定した。延伸時のバ
ーナの移動は、ファイバ軸方向に±２．５ｍｍファイバ
から遠ざかるよう上方に０．３ｍｍ程度両端で逃がすよ
う加熱した。そのときの延伸率をα＝１とした。その後
、ファイバの熱量が、約１３００°Ｃになるようにガス
流量を調節し、延伸量に相当する分だけバーナの移動量
を増加させた。延伸の停止は、光ファイバに予め接続し
たＬＤ光源６および受光素子７，８によりモニターした
。
上記方法で作製した光ファイバカプラの長さ方向の断面
形状を第７図に示す。図の横軸はテーパ一部の中心を０
点としたものである。なお、横軸の２ｍｍにおける断面
形状を第９図に示した。
形状を第７図に示す。図の横軸はテーパ一部の中心を０
点としたものである。なお、横軸の２ｍｍにおける断面
形状を第９図に示した。
第８図は、挿入損失の波長依存性を測定した結果である
。偏波方向に対する分岐比の変動は、波長１．４９３μ
ｍにおいて１．７％、１．５４５μｍにおいて１．９％
と良好なものであった。
。偏波方向に対する分岐比の変動は、波長１．４９３μ
ｍにおいて１．７％、１．５４５μｍにおいて１．９％
と良好なものであった。
なお、上述した実施例においては、延伸量の増加に従っ
て加熱領域長を対称的に増加させる手段として、延伸時
における加熱源を、光ファイバと所定の距離を保ちつつ
軸方向に往復運動させるとともに、往復運動の距離を、
延伸量の増加に従って増加させたが、延伸時における軸
方向の加熱源の長さを、延伸量の増加に従って増加させ
るなど、適宜の方法により加熱領域長を増加させること
ができる。
て加熱領域長を対称的に増加させる手段として、延伸時
における加熱源を、光ファイバと所定の距離を保ちつつ
軸方向に往復運動させるとともに、往復運動の距離を、
延伸量の増加に従って増加させたが、延伸時における軸
方向の加熱源の長さを、延伸量の増加に従って増加させ
るなど、適宜の方法により加熱領域長を増加させること
ができる。
（発明の効果）
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、合分
波する波長間隔の比較的狭い光ファイバカプラにおいて
、偏波依存性の小さい製品が得られ、光増幅器のポンプ
光の入射、および、波長多重通信に用いる合波分波器に
有効な製造方法を提供できる効果がある。
波する波長間隔の比較的狭い光ファイバカプラにおいて
、偏波依存性の小さい製品が得られ、光増幅器のポンプ
光の入射、および、波長多重通信に用いる合波分波器に
有効な製造方法を提供できる効果がある。
第１図は、本発明の製造方法の一実施例を説明するため
の概略図、第２図乃至第６図は、作用の説明図、第７図
乃至第９図は、実施例における光ファイバカプラの特性
の説明図である。 １．２・・・光ファイバのガラス部、３，４・・・被覆
部、５・・・バーナ、６・・・光源、７，８・・・受光
素子。
の概略図、第２図乃至第６図は、作用の説明図、第７図
乃至第９図は、実施例における光ファイバカプラの特性
の説明図である。 １．２・・・光ファイバのガラス部、３，４・・・被覆
部、５・・・バーナ、６・・・光源、７，８・・・受光
素子。
Claims (1)
- 複数本の光ファイバを加熱して融着・延伸する光ファイ
バカプラの製造方法において、延伸量の増加に従つて加
熱領域長を対称的に増加させることを特徴とする光ファ
イバカプラの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29457489A JPH03154010A (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 光フアイバカプラの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29457489A JPH03154010A (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 光フアイバカプラの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03154010A true JPH03154010A (ja) | 1991-07-02 |
Family
ID=17809543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29457489A Pending JPH03154010A (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 光フアイバカプラの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03154010A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0687930A3 (en) * | 1994-06-14 | 1996-03-27 | Sumitomo Electric Industries | Manufacturing method for fiber optic couplers |
| US5695540A (en) * | 1992-11-05 | 1997-12-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of spacing fibers of optical fiber tapes and coupling the fibers |
| JP2003515184A (ja) * | 1999-11-17 | 2003-04-22 | イトフ オプティカル テクノロジーズ インコーポレイテッド − テクノロジーズ オプティク イトフ インコーポレイテッド | 多重化および分波単モード光ファイバ・カップラの製作 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0372304A (ja) * | 1989-08-11 | 1991-03-27 | Japan Aviation Electron Ind Ltd | 光結合器の製造方法 |
-
1989
- 1989-11-13 JP JP29457489A patent/JPH03154010A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0372304A (ja) * | 1989-08-11 | 1991-03-27 | Japan Aviation Electron Ind Ltd | 光結合器の製造方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5695540A (en) * | 1992-11-05 | 1997-12-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of spacing fibers of optical fiber tapes and coupling the fibers |
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| JP2010224577A (ja) * | 1999-11-17 | 2010-10-07 | Itf Optical Technologies Inc - Technologies Optiques Itf Inc | 多重化および分波単モード光ファイバ・カップラの製作 |
| JP4790183B2 (ja) * | 1999-11-17 | 2011-10-12 | イトフ オプティカル テクノロジーズ インコーポレイテッド − テクノロジーズ オプティク イトフ インコーポレイテッド | 多重化および分波単モード光ファイバ・カップラの製作 |
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