JPH0394208A - 光ファイバカプラ - Google Patents
光ファイバカプラInfo
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- JPH0394208A JPH0394208A JP1231046A JP23104689A JPH0394208A JP H0394208 A JPH0394208 A JP H0394208A JP 1231046 A JP1231046 A JP 1231046A JP 23104689 A JP23104689 A JP 23104689A JP H0394208 A JPH0394208 A JP H0394208A
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- Japan
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- optical fiber
- wavelength
- cladding
- optical
- core
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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
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
- G02B6/29331—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by evanescent wave coupling
- G02B6/29332—Wavelength selective couplers, i.e. based on evanescent coupling between light guides, e.g. fused fibre couplers with transverse coupling between fibres having different propagation constant wavelength dependency
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Filters (AREA)
- Optical Integrated Circuits (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、光ファイバカブラ、特に、パイコニカルの光
ファイバを結合した単一モードの光ファイバカブラに関
するものである。
ファイバを結合した単一モードの光ファイバカブラに関
するものである。
（従来の技術）
従来の光ファイバカブラは、同一の光ファイバの長手方
向の被覆の一部を除去し、露出したガラスファイバ部を
融着、延伸して光の分岐、結合を行なうものである。用
いられる光ファイバはマルチモードのものが一般的であ
る。
向の被覆の一部を除去し、露出したガラスファイバ部を
融着、延伸して光の分岐、結合を行なうものである。用
いられる光ファイバはマルチモードのものが一般的であ
る。
しかし、電子通信情報学会春季全国大会（１９８９年）
予稿集、第４−４２７頁、森下「波長選択性溶融形光カ
ップラ用光ファイバの設計」にみられるように、特定の
波長で合波、分波する光カブラも検討されつつある。上
記論文では、用いる光ファイバのコア径およびコアとク
ラツドの屈折率差を変えて、１．５３μｍと０．８３μ
ｍの光を合分波するものである。つまり、波長が比較的
はなれている単一モードの光ファイバを用い、光ファイ
バ中を伝搬する光の分布が大きく異なることを利用して
、長い波長においてクラッドモードで光の結合を発生さ
せるものである。したがって、近接した波長において、
波長選択性をもって、光の合分波を行なうものではない
。
予稿集、第４−４２７頁、森下「波長選択性溶融形光カ
ップラ用光ファイバの設計」にみられるように、特定の
波長で合波、分波する光カブラも検討されつつある。上
記論文では、用いる光ファイバのコア径およびコアとク
ラツドの屈折率差を変えて、１．５３μｍと０．８３μ
ｍの光を合分波するものである。つまり、波長が比較的
はなれている単一モードの光ファイバを用い、光ファイ
バ中を伝搬する光の分布が大きく異なることを利用して
、長い波長においてクラッドモードで光の結合を発生さ
せるものである。したがって、近接した波長において、
波長選択性をもって、光の合分波を行なうものではない
。
（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、特定
波長のみで光の分岐、結合を行なう光ファイバカブラを
提供することを目的としてなされたものである。
波長のみで光の分岐、結合を行なう光ファイバカブラを
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、光ファイバカブラにおいて、クラッドの屈折
率の異なる複数の単一モード光ファイバを融着、延伸し
てなることを特徴とするものである。
率の異なる複数の単一モード光ファイバを融着、延伸し
てなることを特徴とするものである。
クラッドの屈折率が比較的高い光ファイバのクラッドの
外径が、クラッドの屈折率が比較的低い光ファイバに比
して、より細いようにして得ることができる。
外径が、クラッドの屈折率が比較的低い光ファイバに比
して、より細いようにして得ることができる。
（作 用）
本発明は、光ファイバカブラにおいて、クラッドの屈折
率の異なる複数の単一モード光ファイバを融着、延伸し
たことにより、異なる光ファイバにおける光の伝搬定数
が一致する波長において、バンドパスフィルタのような
分岐特性を示し、波長選択性を呈するものである。
率の異なる複数の単一モード光ファイバを融着、延伸し
たことにより、異なる光ファイバにおける光の伝搬定数
が一致する波長において、バンドパスフィルタのような
分岐特性を示し、波長選択性を呈するものである。
（実施例）
光ファイバカブラのテーパ一部では、光ファイバのコア
より浸み出したエバネツセント場による光の分布結合状
態が作り出され、クラッドがコアと見なせる状態となっ
ている。そして、周囲の媒質である空気がクラッドの役
目を果たしている。
より浸み出したエバネツセント場による光の分布結合状
態が作り出され、クラッドがコアと見なせる状態となっ
ている。そして、周囲の媒質である空気がクラッドの役
目を果たしている。
この光ファイバカブラは、テーバ一部において、光の分
岐や合波等を行なうものであり、その特性は、２本の光
ファイバの融着、テーバ一部の形状などのクラッド構造
、具体的には、比屈折率，クラッド径に大きく左右され
る。
岐や合波等を行なうものであり、その特性は、２本の光
ファイバの融着、テーバ一部の形状などのクラッド構造
、具体的には、比屈折率，クラッド径に大きく左右され
る。
一般には、２本の光ファイバは同構造のものがよく用い
られ、この時、２本の光ファイバの伝搬定数βは等しい
ため、テーパ一部における結合長を適切に選べば、任意
の波長で、一方の光ファイバに伝搬する光パワーを、他
方の光ファイバに全て分岐することが可能である。しか
し、２本の光ファイバの構造を変えると、βが異なり、
その差が大きいほど、分岐できる光パワーは制限される
という特性をもっている。
られ、この時、２本の光ファイバの伝搬定数βは等しい
ため、テーパ一部における結合長を適切に選べば、任意
の波長で、一方の光ファイバに伝搬する光パワーを、他
方の光ファイバに全て分岐することが可能である。しか
し、２本の光ファイバの構造を変えると、βが異なり、
その差が大きいほど、分岐できる光パワーは制限される
という特性をもっている。
ここで、クラッドとコアの比屈折率差が大きくコア径が
細い光ファイバ（Ａ）と、クラッドとコアの比屈折率差
が小さくコア径が太い光ファイバ（Ｂ）との伝搬定数β
の波長特性は第４図の傾向を示す。すなわち、光ファイ
バ（Ａ）の方が特性曲線の傾きが急で、伝搬定数の波長
依存性が大きい。これに対して、光ファイバ（Ｂ）ｆｌ
ｌｆきは緩やかであり、したがって、両者には一致点が
みられる筈である。一致点の波長をλＰとすると、両方
の光ファイバの伝搬定数βは、波長がλＰから離れるに
つれて、その差が大きくなる。上記一致点における波長
λＰにおいては、テーパ一部における結合長を適切に選
べば、一方の光ファイバを伝搬する光パワーを他方の光
ファイバに全て分岐することが可能である。上述したよ
うに、伝搬される光の波長がλＰから離れると、両者の
βの差が大きくなるから、分岐が制限され、ついには分
岐ざれなくなる。
細い光ファイバ（Ａ）と、クラッドとコアの比屈折率差
が小さくコア径が太い光ファイバ（Ｂ）との伝搬定数β
の波長特性は第４図の傾向を示す。すなわち、光ファイ
バ（Ａ）の方が特性曲線の傾きが急で、伝搬定数の波長
依存性が大きい。これに対して、光ファイバ（Ｂ）ｆｌ
ｌｆきは緩やかであり、したがって、両者には一致点が
みられる筈である。一致点の波長をλＰとすると、両方
の光ファイバの伝搬定数βは、波長がλＰから離れるに
つれて、その差が大きくなる。上記一致点における波長
λＰにおいては、テーパ一部における結合長を適切に選
べば、一方の光ファイバを伝搬する光パワーを他方の光
ファイバに全て分岐することが可能である。上述したよ
うに、伝搬される光の波長がλＰから離れると、両者の
βの差が大きくなるから、分岐が制限され、ついには分
岐ざれなくなる。
第５図に示すように、一方の光ファイバ１の人力端から
伝搬される光パワーをＰＯ．その出力端に伝搬される光
パワーをＰ１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とて、分岐比の波長依存
性を示したものが第６図である。光ファイバ２における
出力Ｐ２についてみると、波長１．３１μｍにおいてバ
ンドバスフィルターのような特性を示していることが分
かる。
伝搬される光パワーをＰＯ．その出力端に伝搬される光
パワーをＰ１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とて、分岐比の波長依存
性を示したものが第６図である。光ファイバ２における
出力Ｐ２についてみると、波長１．３１μｍにおいてバ
ンドバスフィルターのような特性を示していることが分
かる。
上記の検討に基づく光ファイバカブラの具体例を説明す
る。
る。
用いた光ファイバは、第２図に示すように、光ファイバ
１として、クラッドが純石英であり、コアとなる部分は
Ｇｅ ドーブして比屈折率を０． ３％高《なるよう
にしたものであり、光ファイバ２としては、コアとなる
部分が純石英であり、クラッドの部分はＦをドーブして
比屈折率が０．３％低くなるようにしたものである。両
光ファイバのパラメータは、モードフィールド径が、約
１０μｍ１カットオフ波長が１．２μｍの単一モードの
光ファイバである。クラッドの外径は、それぞれ１２５
μｍである。
１として、クラッドが純石英であり、コアとなる部分は
Ｇｅ ドーブして比屈折率を０． ３％高《なるよう
にしたものであり、光ファイバ２としては、コアとなる
部分が純石英であり、クラッドの部分はＦをドーブして
比屈折率が０．３％低くなるようにしたものである。両
光ファイバのパラメータは、モードフィールド径が、約
１０μｍ１カットオフ波長が１．２μｍの単一モードの
光ファイバである。クラッドの外径は、それぞれ１２５
μｍである。
コアにＧｅをドーブした光ファイバ１の被覆の一部を除
去し、弗酸によってクラッドの外径を約４９μｍまでエ
ッチングし、外径が１２５μｍの純石英コアの光ファイ
バ２と組み合わせた。この２本の光ファイバを酸水素バ
ーナにより加熱融着し、延伸した。延伸にあたって、光
ファイバ１の一端を人力端とし、波長１．３１μｍの半
導体レーザを接続し、他端に受光素子を接続して光ファ
イバ２の出力を監視しながら延伸した。受光素子の出力
が最犬になり、やや、減少するまで延伸し、融着、延伸
部分を石英ケースに接着剤で固定して取り出し、カブラ
を作成した。石英ケースに固定するに際しては、融着、
延伸部分に接着剤が接触しないよう融着、延伸部の両端
に接着剤を塗布した。
去し、弗酸によってクラッドの外径を約４９μｍまでエ
ッチングし、外径が１２５μｍの純石英コアの光ファイ
バ２と組み合わせた。この２本の光ファイバを酸水素バ
ーナにより加熱融着し、延伸した。延伸にあたって、光
ファイバ１の一端を人力端とし、波長１．３１μｍの半
導体レーザを接続し、他端に受光素子を接続して光ファ
イバ２の出力を監視しながら延伸した。受光素子の出力
が最犬になり、やや、減少するまで延伸し、融着、延伸
部分を石英ケースに接着剤で固定して取り出し、カブラ
を作成した。石英ケースに固定するに際しては、融着、
延伸部分に接着剤が接触しないよう融着、延伸部の両端
に接着剤を塗布した。
得られた光ファイバカブラの概略を第１図に示す。図中
、１，２は光ファイバ、３はテーバ一部である。テーパ
ー長は約３０ｍｍ、融着部の最小径は約２０μｍであっ
た。この光ファイバカブラの挿入損失の波長依存性を測
定した結果が第３図である。測定は、第５図に示すよう
に、Ｇｅ ドーブコアの光ファイバ１の一端に分光器を
接続し、両光ファイバ１，２の他端側に受光素子を接続
した。分光器を走査して入射光の波長を変えながら、受
光素子の出力を測定して波長依存性を測定した。
、１，２は光ファイバ、３はテーバ一部である。テーパ
ー長は約３０ｍｍ、融着部の最小径は約２０μｍであっ
た。この光ファイバカブラの挿入損失の波長依存性を測
定した結果が第３図である。測定は、第５図に示すよう
に、Ｇｅ ドーブコアの光ファイバ１の一端に分光器を
接続し、両光ファイバ１，２の他端側に受光素子を接続
した。分光器を走査して入射光の波長を変えながら、受
光素子の出力を測定して波長依存性を測定した。
その後、人力端の光ファイバを切断して切断部に受光素
子を接続し、同様に入射光の波長を変えながら、入射パ
ワーＰＯを測定し、（Ｐｉ −ＰＯ ） ，（Ｐ２ −
ＰＯ ）を計算した。上記した検討した結果と同様の傾
向を示す光ファイバカブラが得られた。
子を接続し、同様に入射光の波長を変えながら、入射パ
ワーＰＯを測定し、（Ｐｉ −ＰＯ ） ，（Ｐ２ −
ＰＯ ）を計算した。上記した検討した結果と同様の傾
向を示す光ファイバカブラが得られた。
なお、伝搬定数βについて、波長依存性を異ならしめる
には、必ずしもクラッド径を異ならしめる必要はない。
には、必ずしもクラッド径を異ならしめる必要はない。
（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、波長
選択性を有する光ファイバカブラが得られるので、光通
信ネットワークにおける加入者用の分岐に用いて、個々
に、あるいは、ブロック毎の選択性を有するネットワー
クを実現できるなど、従来の光ファイバカブラからは得
ることのできない効果がある。
選択性を有する光ファイバカブラが得られるので、光通
信ネットワークにおける加入者用の分岐に用いて、個々
に、あるいは、ブロック毎の選択性を有するネットワー
クを実現できるなど、従来の光ファイバカブラからは得
ることのできない効果がある。
第１図は、本発明の一実施例を説明するための光ファイ
バカブラの概略図、第２図は、屈折率．分布の一例の説
明図、第３図は、第１図の実施例の光ファイバカブラの
特性図、第４図乃至第６図は、作用の説明図である。 １，２・・・光ファイバ、３・・・テーパ一部。 第１図
バカブラの概略図、第２図は、屈折率．分布の一例の説
明図、第３図は、第１図の実施例の光ファイバカブラの
特性図、第４図乃至第６図は、作用の説明図である。 １，２・・・光ファイバ、３・・・テーパ一部。 第１図
Claims (1)
- クラッドの屈折率の異なる複数の単一モード光ファイバ
を融着、延伸してなることを特徴とする光ファイバカプ
ラ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1231046A JPH0799407B2 (ja) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | 光ファイバカプラ |
| CA002024225A CA2024225C (en) | 1989-09-06 | 1990-08-29 | Optical fiber coupler |
| AU62162/90A AU631006B2 (en) | 1989-09-06 | 1990-09-04 | Optical fiber coupler |
| EP90116975A EP0416537B1 (en) | 1989-09-06 | 1990-09-04 | Optical fiber coupler |
| DE69014493T DE69014493T2 (de) | 1989-09-06 | 1990-09-04 | Faseroptischer Kuppler. |
| US07/578,292 US5129020A (en) | 1989-09-06 | 1990-09-06 | Wavelength selective optical fiber coupler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1231046A JPH0799407B2 (ja) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | 光ファイバカプラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0394208A true JPH0394208A (ja) | 1991-04-19 |
| JPH0799407B2 JPH0799407B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=16917436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1231046A Expired - Fee Related JPH0799407B2 (ja) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | 光ファイバカプラ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5129020A (ja) |
| EP (1) | EP0416537B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0799407B2 (ja) |
| AU (1) | AU631006B2 (ja) |
| CA (1) | CA2024225C (ja) |
| DE (1) | DE69014493T2 (ja) |
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-
1989
- 1989-09-06 JP JP1231046A patent/JPH0799407B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-08-29 CA CA002024225A patent/CA2024225C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-04 DE DE69014493T patent/DE69014493T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-04 AU AU62162/90A patent/AU631006B2/en not_active Ceased
- 1990-09-04 EP EP90116975A patent/EP0416537B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-06 US US07/578,292 patent/US5129020A/en not_active Expired - Fee Related
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