JPH0492830A - 一部楕円コア光ファイバの作製方法 - Google Patents
一部楕円コア光ファイバの作製方法Info
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- JPH0492830A JPH0492830A JP2208171A JP20817190A JPH0492830A JP H0492830 A JPH0492830 A JP H0492830A JP 2208171 A JP2208171 A JP 2208171A JP 20817190 A JP20817190 A JP 20817190A JP H0492830 A JPH0492830 A JP H0492830A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/10—Non-chemical treatment
- C03B37/14—Re-forming fibres or filaments, i.e. changing their shape
- C03B37/15—Re-forming fibres or filaments, i.e. changing their shape with heat application, e.g. for making optical fibres
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- C03B2203/30—Polarisation maintaining [PM], i.e. birefringent products, e.g. with elliptical core, by use of stress rods, "PANDA" type fibres
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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、コアの一部を楕円形にした光ファイバを作製
する方法に関し、特に光ファイバとレーザダイオードを
接続する場合等に好適なものである。
する方法に関し、特に光ファイバとレーザダイオードを
接続する場合等に好適なものである。
〈従来の技術〉
光ファイバとレーザダイオードとを結合するには、例え
ば、第４図に示すように球レンズ６を用いてレーザダイ
オード５からの出射光を光ファイバ１に入射させる方法
がある。
ば、第４図に示すように球レンズ６を用いてレーザダイ
オード５からの出射光を光ファイバ１に入射させる方法
がある。
しかしながら、（ｉ）レーザダイオードと通常のシング
ルモード光ファイバではモードフィールド径が異なるこ
と、（ｉｉ）楕円形状の出射光パターンを有するレーザ
ダイオードと、真円のモードフィールドを有する通常の
シングルモード光ファイバを結合させるという二つの理
由により、過剰損失を小さくすることが難しかった。
ルモード光ファイバではモードフィールド径が異なるこ
と、（ｉｉ）楕円形状の出射光パターンを有するレーザ
ダイオードと、真円のモードフィールドを有する通常の
シングルモード光ファイバを結合させるという二つの理
由により、過剰損失を小さくすることが難しかった。
ここで、上記（ｉ）については、焦点距離の異なる２個
のレンズを併用するか、非球面レンズを使用することに
より改善されるが、上記（ｉｉ）については、これを改
善する有効な方法はこれまで試みられていない。理論的
には、非軸対称面を有する非球面レンズにより改善する
ことは出来るが、レンズの作製、組成の容易性を考える
と現実的ではない。
のレンズを併用するか、非球面レンズを使用することに
より改善されるが、上記（ｉｉ）については、これを改
善する有効な方法はこれまで試みられていない。理論的
には、非軸対称面を有する非球面レンズにより改善する
ことは出来るが、レンズの作製、組成の容易性を考える
と現実的ではない。
また、レーザダイオードと光ファイバをレンズを介さず
に直接結合する方法としては、前記（ｉ）の問題を解消
するため、コア径の小さな光ファイバの一端側にレーザ
ダイオードを接続して過剰損失を減少させると共に、そ
の光ファイバの他端側のコア径を拡大して通常のシング
ルモードファイバと結合する方法が考えられる。
に直接結合する方法としては、前記（ｉ）の問題を解消
するため、コア径の小さな光ファイバの一端側にレーザ
ダイオードを接続して過剰損失を減少させると共に、そ
の光ファイバの他端側のコア径を拡大して通常のシング
ルモードファイバと結合する方法が考えられる。
例えば、光ファイバのコア径を拡大する方法としては、
光ファイバの一部に熱処理を加えて、コア内部のドーピ
ング剤を拡散させ、コア径を拡大する方法が知られてい
る（昭和６３年電子情報通信学会春期全国大会Ｃ−４５
７）。この熱処理を加えるためには、例えば、第５図に
示すように、光ファイバ１１を真空に引いた石英管１２
の中に入れ、耐火れんが１４により覆われたヒータ１３
内に挿入して数時間の加熱を行う方法がある（１９８９
年電子情報通信学会春期全国大会Ｃ−４５１）。この処
理を行うと、光ファイバ１１のコアｌｌａが第６図（ａ
） （ｂ）に示すように拡大される。
光ファイバの一部に熱処理を加えて、コア内部のドーピ
ング剤を拡散させ、コア径を拡大する方法が知られてい
る（昭和６３年電子情報通信学会春期全国大会Ｃ−４５
７）。この熱処理を加えるためには、例えば、第５図に
示すように、光ファイバ１１を真空に引いた石英管１２
の中に入れ、耐火れんが１４により覆われたヒータ１３
内に挿入して数時間の加熱を行う方法がある（１９８９
年電子情報通信学会春期全国大会Ｃ−４５１）。この処
理を行うと、光ファイバ１１のコアｌｌａが第６図（ａ
） （ｂ）に示すように拡大される。
〈発明が解決しようとする課題〉
上記従来技術によれば、光ファイバとレーザダイオード
とを直接に接続する場合でも、上記（ｉ）の問題を解消
し、過剰損失を減少させることができる。
とを直接に接続する場合でも、上記（ｉ）の問題を解消
し、過剰損失を減少させることができる。
しかしながら、上述した従来の方法では、レーザダイオ
ードと光ファイバのモードフィールド形状の不整合によ
る前記（ｉｉ）の過剰損失の増大は避けられなかった。
ードと光ファイバのモードフィールド形状の不整合によ
る前記（ｉｉ）の過剰損失の増大は避けられなかった。
ここで、光ファイバの一端側のコア形状を楕円形とすれ
ば、上記（ｉｉ）の問題を解消することが出来る。例え
ば、光ファイバのコア形状を楕円とする方法としては、
予め、プリフォームの段階で楕円形状にしておき、それ
をジャケット管に挿入して光ファイバに線引する方法が
ある。
ば、上記（ｉｉ）の問題を解消することが出来る。例え
ば、光ファイバのコア形状を楕円とする方法としては、
予め、プリフォームの段階で楕円形状にしておき、それ
をジャケット管に挿入して光ファイバに線引する方法が
ある。
しかし、そのような方法では、コア形状は全長にわたり
楕円となり、一部だけを楕円とすることはできなかった
。また、プリフォームの段階で楕円形とするのは製造技
術的に非常に煩雑である。
楕円となり、一部だけを楕円とすることはできなかった
。また、プリフォームの段階で楕円形とするのは製造技
術的に非常に煩雑である。
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、
モードフィールド形状の異なるレーザダイオードと光フ
ァイバとを接続する場合等に過剰損失を最小限におさえ
ることを可能とする光ファイバを作製する方法を提供す
ることを目的とするものである。
モードフィールド形状の異なるレーザダイオードと光フ
ァイバとを接続する場合等に過剰損失を最小限におさえ
ることを可能とする光ファイバを作製する方法を提供す
ることを目的とするものである。
〈課題を解決するための手段〉
斯かる目的を達成する本発明の構成は、コア中に屈折率
を上げるドーピング剤の添加された石英系光ファイバ或
いはクラッド中に屈折率を下げるドーピング剤の添加さ
れた石英系光ファイバに対し、前記ドーピング剤は拡散
するが、前記光ファイバは溶融しない温度範囲で部分的
に加熱して該加熱部分近傍のコア径を拡大する方法にお
いて、前記光ファイバの軸方向に垂直な平面内で、且つ
、前記光ファイバの中心を通る直線上であって前記光フ
ァイバを挟む対称な位置に二つのバーナを向かい合わせ
て設置し、前記直線及び前記光ファイバの軸方向の両方
に垂直な直線上であって、前記光ファイバを挟んで対称
な位置に２個のヒートシンクを前記光ファイバに接触さ
せて配置し、前記ヒートシンクにより前記光ファイバの
２側面を冷却しながら、前記バーナの火炎により前記光
ファイバの他の２側面を加熱する事を特徴とする。
を上げるドーピング剤の添加された石英系光ファイバ或
いはクラッド中に屈折率を下げるドーピング剤の添加さ
れた石英系光ファイバに対し、前記ドーピング剤は拡散
するが、前記光ファイバは溶融しない温度範囲で部分的
に加熱して該加熱部分近傍のコア径を拡大する方法にお
いて、前記光ファイバの軸方向に垂直な平面内で、且つ
、前記光ファイバの中心を通る直線上であって前記光フ
ァイバを挟む対称な位置に二つのバーナを向かい合わせ
て設置し、前記直線及び前記光ファイバの軸方向の両方
に垂直な直線上であって、前記光ファイバを挟んで対称
な位置に２個のヒートシンクを前記光ファイバに接触さ
せて配置し、前記ヒートシンクにより前記光ファイバの
２側面を冷却しながら、前記バーナの火炎により前記光
ファイバの他の２側面を加熱する事を特徴とする。
尚、前記バーナに代えてレーザ光を使用して前記光ファ
イバの２側面を加熱しても良いものである。
イバの２側面を加熱しても良いものである。
〈作用〉
ヒートシンクにより光ファイバの２側面を冷却しつつ、
バーナの火炎により光ファイバの他の２側面を加熱する
と、光フアイバ内に温度勾配が生じる。この温度勾配に
より、ドーパント剤が一定方向に拡散し、コア形状が楕
円形に変形することになる。
バーナの火炎により光ファイバの他の２側面を加熱する
と、光フアイバ内に温度勾配が生じる。この温度勾配に
より、ドーパント剤が一定方向に拡散し、コア形状が楕
円形に変形することになる。
〈実施例〉
以下、本発明について、図面に示す実施例を参照して詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図（ａ） （ｂ）に本発明の一実施例に係る作製装
置を示す。第１図（ａ）は光ファイバを軸方向に垂直切
断した平面を示す一部断面図であり、同図（ｂ）は光フ
ァイバを軸方向に沿って切断した一部断面図である。同
図（ａ）に示すように、光ファイバ１の左右両側には、
バーナ２が向かい合わせて、つまり、光ファイバ１にそ
れぞれ向けて配設されている。バーナ２は、プロパンガ
スと酸素が供給されて、火炎を光ファイバ１の側面に吹
き付けて、光ファイバ１の左右の２側面を加熱するもの
である。光ファイバ１としては、コア中に屈折率を上げ
るドーピング剤の添加された石英系光ファイバ或いはク
ラッド中に該屈折率を下げるドーピング剤の添加された
石英系光ファイバが使用される。また、光ファイバ１の
上下にはそれぞれヒートシンク３が、光ファイバ１に接
触して配設されている。ヒートシンク３の内部には、冷
却水流通用流路４が形成され、この流路４に冷却水を流
通させることで、光ファイバの上下の２側面を冷却する
ことが出来るようになっている。
置を示す。第１図（ａ）は光ファイバを軸方向に垂直切
断した平面を示す一部断面図であり、同図（ｂ）は光フ
ァイバを軸方向に沿って切断した一部断面図である。同
図（ａ）に示すように、光ファイバ１の左右両側には、
バーナ２が向かい合わせて、つまり、光ファイバ１にそ
れぞれ向けて配設されている。バーナ２は、プロパンガ
スと酸素が供給されて、火炎を光ファイバ１の側面に吹
き付けて、光ファイバ１の左右の２側面を加熱するもの
である。光ファイバ１としては、コア中に屈折率を上げ
るドーピング剤の添加された石英系光ファイバ或いはク
ラッド中に該屈折率を下げるドーピング剤の添加された
石英系光ファイバが使用される。また、光ファイバ１の
上下にはそれぞれヒートシンク３が、光ファイバ１に接
触して配設されている。ヒートシンク３の内部には、冷
却水流通用流路４が形成され、この流路４に冷却水を流
通させることで、光ファイバの上下の２側面を冷却する
ことが出来るようになっている。
このような構成の作製装置により、一部楕円光ファイバ
を作製するには次のような手順により行う。
を作製するには次のような手順により行う。
先ず、ヒートシンク３を光ファイバｌに接触させた状態
で、冷却水を流通させて、光ファイバｌの上下の２側面
を冷却しておく。
で、冷却水を流通させて、光ファイバｌの上下の２側面
を冷却しておく。
次いで、バーナ２にプロパンガスと酸素を供給して点火
し、火炎により光ファイバ１の左右の２側面を加熱しな
がら２個のバーナ２を軸方向に掃引させることにより、
光ファイバ１の適当な長さを均一に加熱する。
し、火炎により光ファイバ１の左右の２側面を加熱しな
がら２個のバーナ２を軸方向に掃引させることにより、
光ファイバ１の適当な長さを均一に加熱する。
加熱し過ぎるとファイバが溶融するので、ドーパント剤
が拡散する温度範囲であって光ファイバｌが溶融しない
適当な温度範囲となるように、光ファイバｌとバーナ２
との距離を調整する。
が拡散する温度範囲であって光ファイバｌが溶融しない
適当な温度範囲となるように、光ファイバｌとバーナ２
との距離を調整する。
一定の長さ光ファイバが加熱されたら、更に、バーナ２
を移動させて、他の部分の光ファイバを加熱する。
を移動させて、他の部分の光ファイバを加熱する。
このように光ファイバ１の左右の側面を加熱する一方、
光ファイバｌの上下の側面をヒートシンク３により冷却
すると、光フアイバ１内に温度勾配が生じ、温度の高い
領域にドーピング剤の拡散がおこるようになる。この結
果、第２図に示すように光ファイバｌのコア１ａが図中
左右に広がった楕円形に変形することになる。
光ファイバｌの上下の側面をヒートシンク３により冷却
すると、光フアイバ１内に温度勾配が生じ、温度の高い
領域にドーピング剤の拡散がおこるようになる。この結
果、第２図に示すように光ファイバｌのコア１ａが図中
左右に広がった楕円形に変形することになる。
このような方法により作製された光ファイバｌは、第３
図に示すようにレーザダイオード５と、直接に接続する
ことができる。即ち、コア系の小さな光ファイバの一端
側を本発明方法により処理すれば、光ファイバＩの一端
側のコア１ａが楕円形状となるので、レーザダイオード
の出射光パターンと良くマツチングし、最小の過剰損失
で結合させることが出来る。コア形状とモードフィール
ド形状は厳密には一致するものではないが、コアを楕円
形としておけば、モードフィールド形状もそれに近い形
となる。光ファイバの他端側は、ヒートシンクを使用せ
ずに、均一に加熱して温度勾配を発生させなければ、コ
ア径を真円のまま拡大し、通常のシングルモード光ファ
イバと低損失で結合することも可能となる。
図に示すようにレーザダイオード５と、直接に接続する
ことができる。即ち、コア系の小さな光ファイバの一端
側を本発明方法により処理すれば、光ファイバＩの一端
側のコア１ａが楕円形状となるので、レーザダイオード
の出射光パターンと良くマツチングし、最小の過剰損失
で結合させることが出来る。コア形状とモードフィール
ド形状は厳密には一致するものではないが、コアを楕円
形としておけば、モードフィールド形状もそれに近い形
となる。光ファイバの他端側は、ヒートシンクを使用せ
ずに、均一に加熱して温度勾配を発生させなければ、コ
ア径を真円のまま拡大し、通常のシングルモード光ファ
イバと低損失で結合することも可能となる。
更に、第４図に示すように、レンズ６を介してレーザダ
イオード５と光ファイバ１とを結合する場合においても
、本発明による方法で光ファイバを処理しておけば、モ
ードフィールド形状を一致させることにより過剰損失を
低く抑えることが出来る。
イオード５と光ファイバ１とを結合する場合においても
、本発明による方法で光ファイバを処理しておけば、モ
ードフィールド形状を一致させることにより過剰損失を
低く抑えることが出来る。
尚、上記実施例では、バーナ２を使用して、光ファイバ
ｌを加熱していたが、バーナ２に代えて、例えば、炭酸
ガスレーザ等の高出力のレーザ光を光ファイバに照射す
るようにしてもよい。
ｌを加熱していたが、バーナ２に代えて、例えば、炭酸
ガスレーザ等の高出力のレーザ光を光ファイバに照射す
るようにしてもよい。
〈発明の効果〉
以上、実施例に基づいて具体的に説明したように、本発
明は光ファイバの２側面をヒートシンクにより冷却しな
がら光ファイバの他の２側面を加熱するので、光フアイ
バ中に温度勾配を発生させ、ドーパント剤を一定の方向
に拡散させてコア形状を楕円形状にすることができる。
明は光ファイバの２側面をヒートシンクにより冷却しな
がら光ファイバの他の２側面を加熱するので、光フアイ
バ中に温度勾配を発生させ、ドーパント剤を一定の方向
に拡散させてコア形状を楕円形状にすることができる。
また、光ファイバの全長にわたり、コア形状を楕円とす
るのでなく、その一部について楕円とすることができる
。この為、特に楕円形状の出射光パターンを持つレーザ
ダイオードと光ファイバを接続する場合等に極めて好都
合である。
るのでなく、その一部について楕円とすることができる
。この為、特に楕円形状の出射光パターンを持つレーザ
ダイオードと光ファイバを接続する場合等に極めて好都
合である。
第１図（ａ） （ｂｌはそれぞれ本発明の一実施例に係
り、同図（ａｌは光ファイバの軸方向に垂直に切断した
部分断面図、同図ら）は光ファイバの軸方向に沿って切
断した部分断面図、第２図は本発明方法によりコア形状
が楕円形となった光ファイバの断面図、第３図は一部楕
円コア光ファイバとレーザダイオードとを結合する様子
の説明図、第４図はレンズを介して光ファイバとレーザ
ダイオードとを接続する様子の説明図、第５図は従来の
技術に係り、光ファイバのコアを拡大する方法の一例を
示す説明図、第６図（ａ） （ｂ）はそれぞれ光ファイ
バの横断面図であり、同図（ａｌは加熱処理前、同図（
ｂ）は加熱処理後を示す説明図である。 図面中、 ｌ、１１は光ファイバ １ａ、１１ａはコア、 ２はバーナ、 ３はヒートシンク、 ４は冷却水流通路、 ５はレーザダイオード、 ６はレンズ、 １２は石英管、 １３はヒータ、 １４は耐火れんがである。
り、同図（ａｌは光ファイバの軸方向に垂直に切断した
部分断面図、同図ら）は光ファイバの軸方向に沿って切
断した部分断面図、第２図は本発明方法によりコア形状
が楕円形となった光ファイバの断面図、第３図は一部楕
円コア光ファイバとレーザダイオードとを結合する様子
の説明図、第４図はレンズを介して光ファイバとレーザ
ダイオードとを接続する様子の説明図、第５図は従来の
技術に係り、光ファイバのコアを拡大する方法の一例を
示す説明図、第６図（ａ） （ｂ）はそれぞれ光ファイ
バの横断面図であり、同図（ａｌは加熱処理前、同図（
ｂ）は加熱処理後を示す説明図である。 図面中、 ｌ、１１は光ファイバ １ａ、１１ａはコア、 ２はバーナ、 ３はヒートシンク、 ４は冷却水流通路、 ５はレーザダイオード、 ６はレンズ、 １２は石英管、 １３はヒータ、 １４は耐火れんがである。
Claims (2)
- （１）コア中に屈折率を上げるドーピング剤の添加され
た石英系光ファイバ或いはクラッド中に屈折率を下げる
ドーピング剤の添加された石英系光ファイバに対し、前
記ドーピング剤は拡散するが、前記光ファイバは溶融し
ない温度範囲で部分的に加熱して該加熱部分近傍のコア
径を拡大する方法において、前記光ファイバの軸方向に
垂直な平面内で、且つ、前記光ファイバの中心を通る直
線上であって前記光ファイバを挟む対称な位置に二つの
バーナを向かい合わせて設置し、前記直線及び前記光フ
ァイバの軸方向の両方に垂直な直線上であって、前記光
ファイバを挟んで対称な位置に２個のヒートシンクを前
記光ファイバに接触させて配置し、前記ヒートシンクに
より前記光ファイバの２側面を冷却しながら、前記バー
ナの火炎により前記光ファイバの他の２側面を加熱する
事を特徴とする一部楕円コア光ファイバの作製方法。 - （２）前記バーナに代えてレーザ光を使用して前記光フ
ァイバの２側面を加熱することを特徴とする請求項（１
）記載の一部楕円コア光ファイバの作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2208171A JPH0492830A (ja) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | 一部楕円コア光ファイバの作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2208171A JPH0492830A (ja) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | 一部楕円コア光ファイバの作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0492830A true JPH0492830A (ja) | 1992-03-25 |
Family
ID=16551838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2208171A Pending JPH0492830A (ja) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | 一部楕円コア光ファイバの作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0492830A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0689072B1 (en) * | 1994-06-22 | 2001-08-08 | Corning Incorporated | Anamorphic microlens for coupling optical fibers to elliptical light beams |
-
1990
- 1990-08-08 JP JP2208171A patent/JPH0492830A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0689072B1 (en) * | 1994-06-22 | 2001-08-08 | Corning Incorporated | Anamorphic microlens for coupling optical fibers to elliptical light beams |
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