JPH0378713A - 融着延伸型偏波面保存光ファイバカップラ - Google Patents
融着延伸型偏波面保存光ファイバカップラInfo
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- JPH0378713A JPH0378713A JP21500389A JP21500389A JPH0378713A JP H0378713 A JPH0378713 A JP H0378713A JP 21500389 A JP21500389 A JP 21500389A JP 21500389 A JP21500389 A JP 21500389A JP H0378713 A JPH0378713 A JP H0378713A
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Classifications
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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
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- G02B6/2843—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 the couplers having polarisation maintaining or holding properties
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (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、融着延伸法による偏波面保存光ファイバを用
いた光ファイバカップラに関するものである。
いた光ファイバカップラに関するものである。
［従来の技術］
光を分岐・合成する働きを持つ光ファイバカップラは、
光フアイバ通信システムやＬＡＮ及び各種計測システム
用として重要な光学部品である。
光フアイバ通信システムやＬＡＮ及び各種計測システム
用として重要な光学部品である。
融着延伸法による光ファイバカップラの代表例としては
、第５図に示すように、施されている被覆を除去した光
ファイバ６を２重亜べて、図示していないバーナー等の
熱源により加工しながら融着延伸して、テーパ状領域２
を形成することにより、１端（第５図では左側の１＠）
から入射した光信号を２本の光ファイバ（第５図では右
側）６に出力できるようにしたものである。
、第５図に示すように、施されている被覆を除去した光
ファイバ６を２重亜べて、図示していないバーナー等の
熱源により加工しながら融着延伸して、テーパ状領域２
を形成することにより、１端（第５図では左側の１＠）
から入射した光信号を２本の光ファイバ（第５図では右
側）６に出力できるようにしたものである。
光ファイバカップラの特徴を表すものに過剰損失と分岐
比があり、それぞれ次式で定義される。
比があり、それぞれ次式で定義される。
ＰＴ 十ＰＣ
Ｐｉｎ：入力パワー
２丁：透過側の出力パワー
ＰＣ二結合側の出力パワー
［発明が解決しようとする課題］
上記光ファイバカップラに用いられる光ファイバは、そ
の用途や製造上の点から、従来、シングルモード光ファ
イバやマルチモード光ファイバが主流である。これに対
し、コヒーレント光通信システムや光フアイバジャイロ
等では、出射端においても入射時の偏光状態が保持でき
る偏波面保存光ファイバが用いられている。
の用途や製造上の点から、従来、シングルモード光ファ
イバやマルチモード光ファイバが主流である。これに対
し、コヒーレント光通信システムや光フアイバジャイロ
等では、出射端においても入射時の偏光状態が保持でき
る偏波面保存光ファイバが用いられている。
しかるに、シングルモード光ファイバやマルチモード光
ファイバからなる従来の光ファイバカップラを用いた場
合、カップラ内で偏光状態が変化してしまい、十分な光
伝送ができないという問題があった。
ファイバからなる従来の光ファイバカップラを用いた場
合、カップラ内で偏光状態が変化してしまい、十分な光
伝送ができないという問題があった。
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、出
射端においても入射時の偏光状態が保持できる融着延伸
型光ファイバカップラを提供することにある。
射端においても入射時の偏光状態が保持できる融着延伸
型光ファイバカップラを提供することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明の融着延伸型偏波面保存光ファイバカップラは、
複数本の光ファイバを一列に並べ光ファイバ束の中央部
を加熱しながら融着・延伸したテーパ状領域を有する光
ファイバカップラにおいて、上記複数本の光ファイバと
して、コアを研削、研磨等により直接機械的に加工せず
に粘性差に基づく焼結時の幾何学的張力効果によりコア
を楕円形状とした楕円コア型偏波面保存光ファイバを用
いたものである。
複数本の光ファイバを一列に並べ光ファイバ束の中央部
を加熱しながら融着・延伸したテーパ状領域を有する光
ファイバカップラにおいて、上記複数本の光ファイバと
して、コアを研削、研磨等により直接機械的に加工せず
に粘性差に基づく焼結時の幾何学的張力効果によりコア
を楕円形状とした楕円コア型偏波面保存光ファイバを用
いたものである。
［作用］
粘性差に基づく焼結時の幾何学的張力効果によりコアを
楕円形状とした楕円コア型偏波面保存光ファイバとは、
例えば、次のようにして製造された光ファイバを意味す
る。
楕円形状とした楕円コア型偏波面保存光ファイバとは、
例えば、次のようにして製造された光ファイバを意味す
る。
３層構造の光ファイバの場合、コア用カラス層の外周囲
にそれより軟化点の高いクラッド用ガラス層を有するガ
ラスロッド（例えば酸化ゲルマニウムを含有するコア用
ガラス層及びこれを囲むふっ素を含むクラッド用ガラス
層から成るガラスロッド）を形成し、このカラスロット
の両側面を軸方向に沿って機械加工により除去して断面
非円形の加工ロッドを形成する。そして、この加工ロッ
ドの外周に石英ガラス微粒子を外付けし焼結して上記り
・ラット用ガラス層より軟化点の高いサポート用ガラス
層を形成し、得られたガラス母材を光フアイバ母材とし
て線引きする。
にそれより軟化点の高いクラッド用ガラス層を有するガ
ラスロッド（例えば酸化ゲルマニウムを含有するコア用
ガラス層及びこれを囲むふっ素を含むクラッド用ガラス
層から成るガラスロッド）を形成し、このカラスロット
の両側面を軸方向に沿って機械加工により除去して断面
非円形の加工ロッドを形成する。そして、この加工ロッ
ドの外周に石英ガラス微粒子を外付けし焼結して上記り
・ラット用ガラス層より軟化点の高いサポート用ガラス
層を形成し、得られたガラス母材を光フアイバ母材とし
て線引きする。
２層構造の光ファイバの場合、上記加工ロッドの外周部
にクラッド用ガラス層より粘化温度の高いガラス組成の
ガラス微粒子を堆積させると共にこれを焼結してサポー
トガラス層を形成した後、このサポートガラス層を削り
取ることにより断面円形状のガラス母材を作製する。そ
して、このガラス母材の外周囲に上記クラッド用ガラス
層と同一組成のガラス層を形成し、得られたガラス母材
を光フアイバ母材として線引きする。
にクラッド用ガラス層より粘化温度の高いガラス組成の
ガラス微粒子を堆積させると共にこれを焼結してサポー
トガラス層を形成した後、このサポートガラス層を削り
取ることにより断面円形状のガラス母材を作製する。そ
して、このガラス母材の外周囲に上記クラッド用ガラス
層と同一組成のガラス層を形成し、得られたガラス母材
を光フアイバ母材として線引きする。
いずれにせよ、コア用ガラス層は、外付はガラス微粒子
の焼結時に、コア用ガラス層、クラッド用ガラス層又は
サポート用カラス層の粘性差と幾何学的形状とによって
楕円化される。
の焼結時に、コア用ガラス層、クラッド用ガラス層又は
サポート用カラス層の粘性差と幾何学的形状とによって
楕円化される。
このように、用いる光ファイバをコアを研削・研磨によ
って直接機械加工せずに楕円形状にすることで得た幾何
学的張力効果による楕円コア形偏波面保存光ファイバを
用いると、得られた光ファイバカップラは、これに光が
通過した後も、入射時の偏光状態が保たれる。
って直接機械加工せずに楕円形状にすることで得た幾何
学的張力効果による楕円コア形偏波面保存光ファイバを
用いると、得られた光ファイバカップラは、これに光が
通過した後も、入射時の偏光状態が保たれる。
［実施例］
本発明の実施例を第１図に示す。
第１図に示す融着延伸型偏波面保存光ファイバカップラ
の形状及び製造は、従来のシングルモード光ファイバや
マルチ光ファイバを用いた融着延伸型のカップラと同じ
で、偏波面保存光ファイバ１を２重亜べてバーナー等の
熱源により、加熱しなから融着・延伸してテーバ状領域
２を形成することにより、偏波面保存光ファイバカップ
ラを得る。
の形状及び製造は、従来のシングルモード光ファイバや
マルチ光ファイバを用いた融着延伸型のカップラと同じ
で、偏波面保存光ファイバ１を２重亜べてバーナー等の
熱源により、加熱しなから融着・延伸してテーバ状領域
２を形成することにより、偏波面保存光ファイバカップ
ラを得る。
ここで用いる偏波面保存光ファイバーは、楕円コア３及
びクラッド４を有するが、これはコアを研削・研磨によ
って直接機械加工せずに楕円形状にすることで得た幾何
学的効果による楕円コア形偏波面保存光ファイバである
。第１図に示す丸Ａ内は、この融着延伸型偏波面光ファ
イバカップラにおける偏波面保存光ファイバーの拡大断
面を、また楕円Ｂ内はテーパ状領域２の拡大断面を示し
ている。偏波面保存光ファイバ１の配列は、この実施例
では、第１図に楕円Ｂ内で示すように、楕円コア３．３
の長軸を平行に並置した形態となっている。
びクラッド４を有するが、これはコアを研削・研磨によ
って直接機械加工せずに楕円形状にすることで得た幾何
学的効果による楕円コア形偏波面保存光ファイバである
。第１図に示す丸Ａ内は、この融着延伸型偏波面光ファ
イバカップラにおける偏波面保存光ファイバーの拡大断
面を、また楕円Ｂ内はテーパ状領域２の拡大断面を示し
ている。偏波面保存光ファイバ１の配列は、この実施例
では、第１図に楕円Ｂ内で示すように、楕円コア３．３
の長軸を平行に並置した形態となっている。
幾何学的張力効果による楕円コア型偏波面保存光ファイ
バ１の製造方法の例を、第２図に従って説明する。
バ１の製造方法の例を、第２図に従って説明する。
まず、（ａ）ＶＡＤ法によりコア・クラッド付多孔質母
材１１を製造し、（ｂ）焼結（透明ガラス化）して、コ
ア用ガラス層１２の外周囲にそれより軟化点の高いクラ
ッド用ガラス層１３を有するガラスロッド１４を形成す
る。例えば、Ｇｅ及びＦを添加したコア用ガラス層、Ｆ
を添加したクラッド用ガラス層からなる断面円形状のガ
ラスロッドである０次に、（Ｃ）このガラスロッド１４
の両側面を軸方向に沿って機械研削法によりコア用ガラ
ス層１２付近まで平行研削し、断面非円形の加工ロッド
１５を形成する。更に、（ｄ）この加工ロッド１５の外
周に再度ＶＡＤ法によりガラス微粒子１７を外付し、（
ｅ）焼結して、上記クラッド用ガラス層１３より軟化点
の高いサポート２３を形成し、楕円コア２１．クラッド
２２．サポート２３を有する楕円コア型偏波面保存光フ
ァイバ母材２０を得る。この光フアイバ母材２０の屈折
率及びコア、クラッド外径等の構造を測定した後、所定
のカットオフ波長になるようコア径を調整した後、紡糸
して、楕円コア型開波面保存光ファイバ１を得る。
材１１を製造し、（ｂ）焼結（透明ガラス化）して、コ
ア用ガラス層１２の外周囲にそれより軟化点の高いクラ
ッド用ガラス層１３を有するガラスロッド１４を形成す
る。例えば、Ｇｅ及びＦを添加したコア用ガラス層、Ｆ
を添加したクラッド用ガラス層からなる断面円形状のガ
ラスロッドである０次に、（Ｃ）このガラスロッド１４
の両側面を軸方向に沿って機械研削法によりコア用ガラ
ス層１２付近まで平行研削し、断面非円形の加工ロッド
１５を形成する。更に、（ｄ）この加工ロッド１５の外
周に再度ＶＡＤ法によりガラス微粒子１７を外付し、（
ｅ）焼結して、上記クラッド用ガラス層１３より軟化点
の高いサポート２３を形成し、楕円コア２１．クラッド
２２．サポート２３を有する楕円コア型偏波面保存光フ
ァイバ母材２０を得る。この光フアイバ母材２０の屈折
率及びコア、クラッド外径等の構造を測定した後、所定
のカットオフ波長になるようコア径を調整した後、紡糸
して、楕円コア型開波面保存光ファイバ１を得る。
上記楕円コア型偏波面保存光ファイバ１は、コア、クラ
ッド及びサポートの３層構造から成る。
ッド及びサポートの３層構造から成る。
軟化点は、コア用ガラス層２１．クラッド用ガラス層２
２．サポート用ガラス層２３の順に高くなっており、粘
性差を有する。このなめ、加工ロッド１５の外周に外付
けした石英ガラス微粒子１７を焼結する工程（第２図（
ｅ））において、クラッド用ガラス層２２が溶融して外
側の粘性の高いクラッド用ガラス層２３に抗して円形化
しようとする際、既に溶融しているコア用ガラス層１２
が一緒に引張られて偏平化する。従って、コア用ガラス
層２１及びクラッド用ガラス層２２はそれぞれ楕円断面
となり、それらの長軸が互いに直交する形状（第２図（
ｅ））となる。このガラス母材を線引きすると、その断
面構造と相似の断面構造の光ファイバが容易に実現でき
る。
２．サポート用ガラス層２３の順に高くなっており、粘
性差を有する。このなめ、加工ロッド１５の外周に外付
けした石英ガラス微粒子１７を焼結する工程（第２図（
ｅ））において、クラッド用ガラス層２２が溶融して外
側の粘性の高いクラッド用ガラス層２３に抗して円形化
しようとする際、既に溶融しているコア用ガラス層１２
が一緒に引張られて偏平化する。従って、コア用ガラス
層２１及びクラッド用ガラス層２２はそれぞれ楕円断面
となり、それらの長軸が互いに直交する形状（第２図（
ｅ））となる。このガラス母材を線引きすると、その断
面構造と相似の断面構造の光ファイバが容易に実現でき
る。
このようにコア用ガラス層１２から２１へのコアの楕円
化は、（ｅ）の焼結行程において、ガラススート１７が
透明ガラス化する際の表面張力を利用しており、ドーパ
ントを含む低粘性の部分であるコア１２が楕円になる。
化は、（ｅ）の焼結行程において、ガラススート１７が
透明ガラス化する際の表面張力を利用しており、ドーパ
ントを含む低粘性の部分であるコア１２が楕円になる。
ここに本明細書において幾何学的効果による楕円コア型
偏波面保存光ファイバーと称する所以である。
偏波面保存光ファイバーと称する所以である。
さて、上記の如くして得られた楕円コア型偏波面保存光
ファイバーは、２重亜べてバーナー等の熱源により加熱
しながら融着・延伸される。この２つの偏波面保存光フ
ァイバーの配列の仕方としては、第１図に示したような
コア３．３の長軸を平行にする他、第３図（ａ）に示す
ようにコア３゜３の長袖が一直線になる配列や、第３図
（ｂ）の如くコア３．３の長袖を互いに丁字形をなす配
列も採り得るものである。
ファイバーは、２重亜べてバーナー等の熱源により加熱
しながら融着・延伸される。この２つの偏波面保存光フ
ァイバーの配列の仕方としては、第１図に示したような
コア３．３の長軸を平行にする他、第３図（ａ）に示す
ようにコア３゜３の長袖が一直線になる配列や、第３図
（ｂ）の如くコア３．３の長袖を互いに丁字形をなす配
列も採り得るものである。
次に、偏波面保存光ファイバの屈折率分布が過剰損失に
及ぼす影響を調べた。用いた楕円コア型偏波面保存光フ
ァイバ１の短軸側での屈折率分布を第４図に示す。第４
図の（ａ）は通常用いられているシングルモード光ファ
イバと同様なマツチドクラッドタイプ、（ｂ）はクラッ
ド４が２層又はそれ以上で外側になるほど屈折率が低い
タイプ、（Ｃ）はクラッド部４に溝５があるタイプであ
る。
及ぼす影響を調べた。用いた楕円コア型偏波面保存光フ
ァイバ１の短軸側での屈折率分布を第４図に示す。第４
図の（ａ）は通常用いられているシングルモード光ファ
イバと同様なマツチドクラッドタイプ、（ｂ）はクラッ
ド４が２層又はそれ以上で外側になるほど屈折率が低い
タイプ、（Ｃ）はクラッド部４に溝５があるタイプであ
る。
これら３種類の楕円コア型面波面保存光ファイバ１を用
いて融着延伸型カップラを試作した。尚、２つの光ファ
イバ１の配列は、第１図と同じくコア３，３の長軸が平
行な配列とした。
いて融着延伸型カップラを試作した。尚、２つの光ファ
イバ１の配列は、第１図と同じくコア３，３の長軸が平
行な配列とした。
第４図（ａＨｂ）の光ファイバ１を用いたカップラは、
製造条件を適正化することで、過剰損失１ｄＢ以下、消
光比−１５ｄＢ以下のものが安定して得られたが、第４
図（Ｃ）の光ファイバ１を用いたカップラは過剰損失が
５（１層以上と大きかっな。原因としては、クラッド部
４にある溝５の影響で、導波モードか漏洩モードに変化
したものと考えられる。
製造条件を適正化することで、過剰損失１ｄＢ以下、消
光比−１５ｄＢ以下のものが安定して得られたが、第４
図（Ｃ）の光ファイバ１を用いたカップラは過剰損失が
５（１層以上と大きかっな。原因としては、クラッド部
４にある溝５の影響で、導波モードか漏洩モードに変化
したものと考えられる。
０
上記試作結果から、融着延伸型偏波面保存光ファイバカ
ップラに用いる楕円コア型偏波面保存光ファイバは、そ
の屈折率分布において、クラッド部分に屈折率の変化が
ないか、クラッド部が二層あるいはそれ以上で、外側の
層はど屈折率が低くなっていることが好ましい。
ップラに用いる楕円コア型偏波面保存光ファイバは、そ
の屈折率分布において、クラッド部分に屈折率の変化が
ないか、クラッド部が二層あるいはそれ以上で、外側の
層はど屈折率が低くなっていることが好ましい。
尚、用いる楕円コア型偏波面保存光ファイバ１としては
、第４図（ａＨｂ）において、クラッド４の部分が純粋
石英であってもよいし、その他Ｆ、Ｇｅ ０２．Ｐ２０
５等のドーパントを含んでいても良い。また、第４図（
ｂ）では階段状に変化する屈折率分布を示したが、外側
になる程なだらかに屈折率が低くなるような分布でも良
い。
、第４図（ａＨｂ）において、クラッド４の部分が純粋
石英であってもよいし、その他Ｆ、Ｇｅ ０２．Ｐ２０
５等のドーパントを含んでいても良い。また、第４図（
ｂ）では階段状に変化する屈折率分布を示したが、外側
になる程なだらかに屈折率が低くなるような分布でも良
い。
［発明の効果］
本発明によれば、従来の融着延伸型光ファイバカッグラ
と同様に、低損失で更に出射端においても、入射時の偏
光状態が保持できる融着延伸型光ファイバカッグラが得
られる。
と同様に、低損失で更に出射端においても、入射時の偏
光状態が保持できる融着延伸型光ファイバカッグラが得
られる。
第１図は本発明の融着延伸型偏波面光ファイ１
バカップラの一実施例を示す概略図、第２図は本発明に
用いた楕円コア型偏波面光ファイバの製造方法の概略説
明図、第３図は本発明の融着延伸型偏波面光ファイバカ
ップラを構成する際の光ファイバの配列例を示す断面図
、第４図は本発明に用い得る楕円コア型偏波面光ファイ
バの短軸側の屈折率分布図、第５図は従来の融着延伸型
光ファイバカップラを示す概略図である。 図中、１は楕円コア型偏波面保存光ファイバ、２はテー
パ状領域、３はコア、４はクラッド、５は清を示す。
用いた楕円コア型偏波面光ファイバの製造方法の概略説
明図、第３図は本発明の融着延伸型偏波面光ファイバカ
ップラを構成する際の光ファイバの配列例を示す断面図
、第４図は本発明に用い得る楕円コア型偏波面光ファイ
バの短軸側の屈折率分布図、第５図は従来の融着延伸型
光ファイバカップラを示す概略図である。 図中、１は楕円コア型偏波面保存光ファイバ、２はテー
パ状領域、３はコア、４はクラッド、５は清を示す。
Claims (1)
- １、複数本の光ファイバを一列に並べ光ファイバ束の中
央部を加熱しながら融着・延伸したテーパ状領域を有す
る光ファイバカップラにおいて、上記複数本の光ファイ
バとして、コアを研削、研磨等により直接機械的に加工
せずに粘性差に基づく焼結時の幾何学的張力効果により
楕円形状とした楕円コア型偏波面保存光ファイバを用い
たことを特徴とする融着延伸型偏波面保存光ファイバカ
ップラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21500389A JPH0378713A (ja) | 1989-08-23 | 1989-08-23 | 融着延伸型偏波面保存光ファイバカップラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21500389A JPH0378713A (ja) | 1989-08-23 | 1989-08-23 | 融着延伸型偏波面保存光ファイバカップラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0378713A true JPH0378713A (ja) | 1991-04-03 |
Family
ID=16665095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21500389A Pending JPH0378713A (ja) | 1989-08-23 | 1989-08-23 | 融着延伸型偏波面保存光ファイバカップラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0378713A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6547653B2 (en) | 2000-06-23 | 2003-04-15 | Seikoh Giken Co., Ltd. | Ferrule holder assembly for optical-fiber-end-face grinding apparatus |
-
1989
- 1989-08-23 JP JP21500389A patent/JPH0378713A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6547653B2 (en) | 2000-06-23 | 2003-04-15 | Seikoh Giken Co., Ltd. | Ferrule holder assembly for optical-fiber-end-face grinding apparatus |
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