JPH04295809A - Production of wide-band optical fiber coupler - Google Patents
Production of wide-band optical fiber couplerInfo
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、光通信などにおいて用
いられる光パワーを分岐したり結合したりするための光
ファイバカプラの製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing an optical fiber coupler for branching and combining optical power used in optical communications and the like.
【0002】0002
【従来の技術】光ファイバカプラは、複数本の光ファイ
バを互いに数回撚り合わせ、撚り合わせた部分を加熱し
、延伸してテーパー形状部分を形成したものである。
低損失であり、温度安定性が良好であり、機械的にも強
くでき、製造も容易であるから、光ファイバ通信網を構
築するのに適している。しかしながら、このような光フ
ァイバカプラは、分岐比が波長依存性を有している。例
えば、1.3μmの波長で50%になるように製造され
た光ファイバカプラは、1.55μmでは、80%以上
の分岐比をとり、その値も、延伸状態の影響を受けるか
ら、個々の光ファイバカプラにより異なり、複数の波長
に用いる場合や、高帯域のカプラとしては適したもので
はない。2. Description of the Related Art An optical fiber coupler is made by twisting a plurality of optical fibers together several times, heating the twisted portion, and stretching it to form a tapered portion. It has low loss, good temperature stability, is mechanically strong, and is easy to manufacture, so it is suitable for constructing optical fiber communication networks. However, in such an optical fiber coupler, the branching ratio has wavelength dependence. For example, an optical fiber coupler manufactured to have a branching ratio of 50% at a wavelength of 1.3 μm has a branching ratio of 80% or more at a wavelength of 1.55 μm, and that value is also affected by the drawing state, so the individual This varies depending on the optical fiber coupler, and is not suitable for use with multiple wavelengths or as a high-band coupler.
【0003】光ファイバカプラに広帯域性を与えるため
に、複数の光ファイバよりなるカプラの一部の光ファイ
バの伝搬定数を他の光ファイバの伝搬定数と異ならせた
光ファイバカプラが提案されている。[0003] In order to provide broadband characteristics to an optical fiber coupler, an optical fiber coupler has been proposed in which the propagation constant of some optical fibers is different from that of other optical fibers in a coupler made up of a plurality of optical fibers. .
【0004】公表特許昭63−501527号公報に記
載された光ファイバカプラは、例えば、2×2ポートの
カプラの場合に、与えられた波長で測定した伝搬定数が
結合領域においてわずかに異なる2本の光ファイバを溶
融することにより製造されるものである。伝搬定数の差
は、異なる直径の2本の光ファイバを用いる方法、異な
るプロファイルの光ファイバを用いる方法、あるいは、
2本の同等な光ファイバの一方を他方以上に細い形状と
することにより実現している。これら2本の光ファイバ
を撚り合わせて溶融し、延伸することにより高帯域の光
ファイバカプラを製造する。[0004] The optical fiber coupler described in Japanese Patent Publication No. 63-501527 is, for example, a 2×2 port coupler in which two fibers have slightly different propagation constants measured at a given wavelength in the coupling region. It is manufactured by melting optical fibers. The difference in propagation constant can be determined by using two optical fibers with different diameters, using optical fibers with different profiles, or
This is achieved by making one of two identical optical fibers thinner than the other. A high-bandwidth optical fiber coupler is manufactured by twisting these two optical fibers together, melting them, and drawing them.
【0005】しかしながら、異なる直径の光ファイバを
用いる方法は、光ファイバを用意する上で問題があるば
かりでなく、カプラと伝送路の光ファイバとの接続にも
問題を有している。また、2本の光ファイバを撚り合わ
せるため、特性を揃えることが困難であり、信頼性の劣
化と損失の非再現性の問題がある。同じ直径の光ファイ
バを用いる方法は、伝送路の光ファイバとの接続の問題
はないが、撚り合わせることによる問題が解決できない
。However, the method of using optical fibers of different diameters not only has problems in preparing the optical fibers, but also has problems in connecting the coupler and the optical fiber of the transmission line. Furthermore, since two optical fibers are twisted together, it is difficult to make the characteristics uniform, and there are problems of deterioration of reliability and non-reproducibility of loss. The method of using optical fibers of the same diameter does not solve the problem of connection with the optical fibers of the transmission line, but it does not solve the problem of twisting them together.
【0006】図2は、上述した同じ直径の光ファイバを
用いる光ファイバカプラの製造方法の説明図である。
(A)図に示すように、1本の光ファイバの一部を酸水
素炎などのトーチで加熱しながら光軸方向に延伸して、
テーパー状に直径を細くした部分nを設けた光ファイバ
1を作製する。この延伸過程を予備延伸と呼ぶことにす
る。FIG. 2 is an explanatory diagram of a method of manufacturing an optical fiber coupler using optical fibers having the same diameter as described above. (A) As shown in the figure, a part of one optical fiber is stretched in the optical axis direction while being heated with a torch such as an oxyhydrogen flame.
An optical fiber 1 having a tapered portion n with a narrowed diameter is manufactured. This stretching process will be referred to as preliminary stretching.
【0007】この予備延伸した光ファイバ1を、同じ直
径の未延伸の光ファイバとともに溶融延伸するのである
が、延伸したテーパー部分nが非延伸部分より細くなっ
ているから、(B)図に示すように、光ファイバ2と平
行密接させても、テーパー部分については、2本の光フ
ァイバの間に隙間gができてしまう。これをそのまま2
本とも加熱して、延伸すると、光ファイバ1にも延伸力
がかかっているため、テーパー部分nが光ファイバ2側
に容易に接触することができず、テーパー部分nがカプ
ラを形成できる溶融延伸部が形成できない。また、たと
え接着できたとしても、常に均一な融着部が形成できる
保証はないから、再現性のよい光ファイバカプラを作製
することはできない。This pre-stretched optical fiber 1 is melt-stretched together with an unstretched optical fiber of the same diameter, but since the stretched tapered part n is thinner than the unstretched part, as shown in FIG. As shown, even if the optical fibers 2 are placed parallel to each other and in close contact with each other, a gap g is created between the two optical fibers at the tapered portion. Leave this as it is 2
When the optical fiber 1 is heated and stretched, a stretching force is also applied to the optical fiber 1, so the tapered part n cannot easily contact the optical fiber 2 side, and the tapered part n can form a coupler. part cannot be formed. In addition, even if bonding is possible, there is no guarantee that a uniform fused portion will always be formed, so it is not possible to produce an optical fiber coupler with good reproducibility.
【0008】そこで、従来は、テーパー部分nについて
、未延伸の光ファイバ2に密接させるために、(C)図
に示すように、予備延伸した光ファイバ1を、未延伸の
光ファイバ2に、半周ないし数周にわたって緩やかな角
度で巻き付けてから、熔融延伸するようにしていたので
ある。Therefore, conventionally, in order to bring the tapered portion n into close contact with the unstretched optical fiber 2, as shown in FIG. The material was wound at a gentle angle over half a turn or several turns, and then melt-stretched.
【0009】このような従来の方法では、予備延伸した
光ファイバ1を撚回するときの撚回形状、撚回長、押圧
力などが変動しやすく、その後の熔融延伸工程によって
も、損失にばらつきが生じやすく、再現性にかけ、また
、撚回するとき光ファイバにかかる応力が信頼性を劣化
させ、製造上の問題になっていた。In such a conventional method, the twisting shape, twisting length, pressing force, etc. when twisting the pre-drawn optical fiber 1 are likely to fluctuate, and the subsequent melt-drawing process also causes variations in loss. This tends to cause problems in reproducibility, and the stress applied to the optical fiber during twisting deteriorates reliability, which has become a manufacturing problem.
【0010】0010
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点を解決するためになされたもので、予備延伸した光
ファイバを、未延伸の光ファイバに撚回することなく、
延伸して光ファイバカプラを製造できるようにした、広
帯域光ファイバカプラの製造方法を実現することを目的
とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems.
The object of the present invention is to realize a method for manufacturing a broadband optical fiber coupler that can be manufactured by stretching the optical fiber coupler.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、広帯域光ファ
イバカプラの製造方法において、第1の光ファイバを加
熱して予備延伸し、第2の光ファイバと並行させ、第1
の光ファイバの非延伸部分を含み予備延伸部を第2の光
ファイバに加熱融着させた後、延伸することを特徴とす
るものである。Means for Solving the Problems The present invention provides a method for manufacturing a broadband optical fiber coupler in which a first optical fiber is heated and pre-stretched, and the first optical fiber is drawn in parallel with a second optical fiber.
The method is characterized in that a pre-stretched portion including an unstretched portion of the optical fiber is heated and fused to a second optical fiber, and then stretched.
【0012】第1の光ファイバ及び/又は第2の光ファ
イバは、複数本であることを含むものである。[0012] There may be a plurality of first optical fibers and/or second optical fibers.
【0013】[0013]
【作用】2×2ポートの光ファイバカプラの場合につい
て説明する。加熱して予備延伸した第1の光ファイバと
、未延伸の第2の光ファイバとを並行させ、第1の光フ
ァイバの未延伸部分の少なくとも延伸部近傍の部分は、
第2の光ファイバに密着させる。このとき、両光ファイ
バには、張力を与えずに、あるいは、延伸に至らない小
さな張力を与え、第1の光ファイバの未延伸部を含み、
予備延伸部を加熱する。加熱は、加熱源を融着領域で往
復移動させることにより行なわれる。非延伸部の密着し
ている部分がまず最初に溶融し、融着部が形成できる。
加熱につれて、融着部が予備延伸部に広がり、延伸によ
り開いていた隙間部分も第2の光ファイバに溶融されて
、予備延伸部の全てが第2の光ファイバに融着される。
融着部が予備延伸部にまで広がる理由は、加熱により軟
化して溶融したガラス部の融着部が、表面張力により隣
接する非融着部に順次進行してゆくためと考えられ、結
局加熱部全域にわたり融着が行なわれる。[Operation] The case of a 2×2 port optical fiber coupler will be explained. A heated and pre-stretched first optical fiber and an unstretched second optical fiber are placed in parallel, and at least the unstretched portion of the first optical fiber near the stretched portion is
Bring it into close contact with the second optical fiber. At this time, no tension is applied to both optical fibers, or a small tension that does not lead to stretching is applied to both optical fibers, including the unstretched portion of the first optical fiber,
Heat the pre-stretching section. Heating is accomplished by moving a heating source back and forth across the fusion region. The part of the non-stretched part that is in close contact melts first, and a fused part can be formed. As the heating progresses, the fused portion spreads to the pre-stretched portion, and the gap portion opened by the stretching is also fused to the second optical fiber, so that the entire pre-stretched portion is fused to the second optical fiber. The reason why the fused area spreads to the pre-stretched area is thought to be that the fused area of the glass softened and melted by heating progresses to the adjacent non-fused area due to surface tension, and eventually the heating Fusion is performed over the entire area.
【0014】このようにすることにより、実質的に外部
から応力を加えることなしに、無理なく両光ファイバを
溶融させることができるので、特性のばらつきの外部要
因を最少限に抑えることができる。[0014] By doing so, both optical fibers can be easily melted without applying stress from the outside, so that external factors causing variations in characteristics can be minimized.
【0015】融着後、カプラ部を形成する領域を加熱延
伸することにより、所望の特性の光ファイバカプラを作
製することができる。After fusing, an optical fiber coupler with desired characteristics can be produced by heating and stretching the region where the coupler portion is to be formed.
【0016】[0016]
【実施例】図1は、本発明の広帯域光ファイバカプラの
製造方法の一実施例の説明図である。図中、1は第1の
光ファイバ、2は第2の光ファイバ、3は加熱源である
。加熱源3は、酸水素炎のトーチを用いた。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of the method for manufacturing a broadband optical fiber coupler according to the present invention. In the figure, 1 is a first optical fiber, 2 is a second optical fiber, and 3 is a heating source. As the heat source 3, an oxyhydrogen flame torch was used.
【0017】まず、(A)図に示すように、第1の光フ
ァイバ1を加熱源3により加熱領域としてL1 の長さ
にわたって加熱しながら延伸力を加えて、予備延伸する
。
(B)図は、予備延伸が完了した状態を示し、加熱領域
の長さL1 は、延伸されてL2 となる。この実施例
では、加熱領域L1 の長さは、1500μmであり、
これを両側に145μm/秒の延伸速度で、約2秒間延
伸することにより、予備延伸部の長さL2 は、約20
00μmとなった。First, as shown in Figure (A), the first optical fiber 1 is pre-stretched by applying a stretching force while heating it over the length L1 as a heating region using the heating source 3. The figure (B) shows a state in which preliminary stretching has been completed, and the length L1 of the heated region becomes L2 after being stretched. In this example, the length of the heating region L1 is 1500 μm,
By stretching this on both sides at a stretching speed of 145 μm/sec for about 2 seconds, the length L2 of the pre-stretched part is about 20
It became 00 μm.
【0018】(C)図は、熔着工程である。予備延伸さ
れた光ファイバ1と、未延伸の光ファイバ2を並列させ
、密接させる。予備延伸された光ファイバ1の未延伸部
は、光ファイバ2に密着させるが、光ファイバ1の予備
延伸部は、光ファイバ2に必ずしも密着しない。ここで
、予備延伸部を中心にして、L3 の長さにわたって加
熱する。このとき、2本の光ファイバには、実質的には
張力を加えない。加熱部3は、L3 の長さを往復移動
させるが、この実施例では、L3 を4500μmとし
て、2500μm/秒の速度で、約10秒間の間、加熱
部3を往復移動させた。それにより、光ファイバ1,2
は、未延伸部分から溶融して融着し、融着領域が徐々に
広がり、(D)図に示すように、×印に示すL3 の長
さにわたる領域が融着された。なお、図は、加熱部3と
2本の光ファイバとの位置関係を示すものではなく、2
本の光ファイバ1,2の配置に応じて、適当な方向から
加熱すればよい。The figure (C) shows the welding process. A pre-stretched optical fiber 1 and an unstretched optical fiber 2 are arranged in parallel and brought into close contact. The unstretched portion of the pre-stretched optical fiber 1 is brought into close contact with the optical fiber 2, but the pre-stretched portion of the optical fiber 1 is not necessarily brought into close contact with the optical fiber 2. Here, heating is performed over a length of L3 centering on the pre-stretched part. At this time, substantially no tension is applied to the two optical fibers. The heating section 3 is reciprocated by a length L3, and in this example, L3 is set to 4500 .mu.m, and the heating section 3 is reciprocated at a speed of 2500 .mu.m/sec for about 10 seconds. As a result, optical fibers 1 and 2
was melted and fused from the unstretched portion, and the fused region gradually expanded, and as shown in FIG. Note that the figure does not show the positional relationship between the heating section 3 and the two optical fibers;
Heating may be performed from an appropriate direction depending on the arrangement of the optical fibers 1 and 2.
【0019】ついで、融着部を加熱しながら、延伸力を
与えて延伸する。延伸工程においては、一方の光ファイ
バの一端から、一定波長の光パワーを入力し、その光フ
ァイバの他端および他方の光ファイバの他端側に接続し
た光検出器により、分岐比をモニターしながら延伸する
。そして、分岐比が所定の値、例えば、50%の分岐比
となった時点において、延伸を停止し、(E)図に示す
ように伝搬定数の相違する2つのテーパー部よりなる光
ファイバカプラ部が作製できる。L4 は、延伸されて
形成されたテーパー部の長さである。これを適当な保護
部材に固定して、光ファイバカプラを製造することがで
きる。Next, while heating the fused portion, a stretching force is applied to the fused portion to stretch it. In the drawing process, optical power of a certain wavelength is input from one end of one optical fiber, and the branching ratio is monitored using the other end of the optical fiber and a photodetector connected to the other end of the other optical fiber. Stretch while stretching. Then, when the branching ratio reaches a predetermined value, for example, 50%, the stretching is stopped, and as shown in (E) the optical fiber coupler section is made up of two tapered parts with different propagation constants. can be made. L4 is the length of the tapered portion formed by stretching. An optical fiber coupler can be manufactured by fixing this to a suitable protective member.
【0020】上述した説明においては、予備延伸部の長
さL2 に対する加熱延伸領域の長さL3 との関係に
ついて、
L2 =2000μm
L3 =4500μm
としたから、L2 に対してL3 が十分に大きい長さ
である。しかし、加熱領域部は、予備延伸した光ファイ
バの未延伸部から溶融されることが必要であるから、L
2 とL3 がほぼ同じであってもよい。いずれにして
も、L2 <L3
の関係を満たすことが条件である。In the above explanation, the relationship between the length L2 of the pre-stretched region and the length L3 of the heated stretching region is set as follows: L2 = 2000 μm L3 = 4500 μm, so that L3 is sufficiently larger than L2. It is. However, since the heating region needs to be melted from the unstretched part of the pre-stretched optical fiber, L
2 and L3 may be substantially the same. In any case, the condition is that the relationship L2 < L3 is satisfied.
【0021】なお、帯域特性については、予備延伸工程
にも依存するから、予備延伸工程における延伸量を調整
する必要がある。設計により、予備延伸量を決定するこ
ともできるが、一端から光パワーを導入し、他端からの
出力光をモニターしながら予備延伸をしてもよい。入出
力端を交互に切り替えながら測定してもよく、いずれに
しても、実験的に確認した損失量に基づいて、予備延伸
時の損失量を測定しながら予備延伸量を定めるようにす
ることもできる。[0021] Since the band characteristics also depend on the preliminary stretching process, it is necessary to adjust the amount of stretching in the preliminary stretching process. Although the amount of preliminary stretching can be determined depending on the design, optical power may be introduced from one end and preliminary stretching may be performed while monitoring the output light from the other end. The measurement may be carried out while alternately switching the input and output ends, and in any case, the amount of preliminary stretching may be determined while measuring the amount of loss during preliminary stretching based on the amount of loss confirmed experimentally. can.
【0022】上述した光ファイバとしては、シングルモ
ード光ファイバを用いることを前提としたが、これに限
るものでない。また、第1及び/又は第2の光ファイバ
としては、1本に限られるものではなく、2本以上であ
ってもよい。その場合は、融着工程において、1本また
は所定の本数づつ順次に融着すればよく、全ての光ファ
イバを一度に融着させる必要はない。加熱方法も、トー
チ炎に限らず、レーザなど、適宜の加熱源を用いること
ができる。Although it is assumed that a single mode optical fiber is used as the optical fiber described above, the present invention is not limited to this. Further, the number of the first and/or second optical fibers is not limited to one, but may be two or more. In that case, in the fusion process, it is sufficient to sequentially fusion one optical fiber or a predetermined number of optical fibers at a time, and it is not necessary to fusion all the optical fibers at once. The heating method is not limited to a torch flame, and any suitable heating source such as a laser can be used.
【0023】[0023]
【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、予備延伸した第1の光ファイバを、未延伸の
第2の光ファイバに撚り合わせることなく延伸できるの
で、信頼性が高く、特性の再現性の良い、広帯域光ファ
イバカプラを製造することができる効果がある。As is clear from the above description, according to the present invention, a pre-stretched first optical fiber can be stretched without being twisted onto an unstretched second optical fiber, thereby improving reliability. This has the effect of making it possible to manufacture a broadband optical fiber coupler with high performance and good reproducibility of characteristics.
【図1】本発明の広帯域光ファイバカプラの製造方法の
一実施例の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of the method for manufacturing a broadband optical fiber coupler of the present invention.
【図2】広帯域光ファイバカプラの従来の製造方法の一
例の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an example of a conventional manufacturing method of a broadband optical fiber coupler.
1 第1の光ファイバ 2 第2の光ファイバ 3 加熱源 1 First optical fiber 2 Second optical fiber 3 Heating source
Claims (1)
し、第2の光ファイバと並行させ、第1の光ファイバの
非延伸部分を含み予備延伸部を第2の光ファイバに加熱
融着させた後、延伸することを特徴とする広帯域光ファ
イバカプラの製造方法。Claims: 1. A first optical fiber is heated and pre-stretched so as to be parallel to a second optical fiber, and the pre-stretched portion including the non-stretched portion of the first optical fiber is heated and fused to the second optical fiber. 1. A method for producing a broadband optical fiber coupler, which comprises stretching the optical fiber coupler after attaching the fiber.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8289191A JPH04295809A (en) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | Production of wide-band optical fiber coupler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8289191A JPH04295809A (en) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | Production of wide-band optical fiber coupler |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04295809A true JPH04295809A (en) | 1992-10-20 |
Family
ID=13786900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8289191A Pending JPH04295809A (en) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | Production of wide-band optical fiber coupler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04295809A (en) |
-
1991
- 1991-03-25 JP JP8289191A patent/JPH04295809A/en active Pending
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