JPH05341148A - 偏波保持光ファイバの偏波軸合わせ方法および光部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 応力付与部とクラッドとの比屈折率差が０．
３％以下である偏波保持光ファイバ５を中心軸を中心に
回転させつつ、対物レンズ３を介してカメラ２で撮影
し、この偏波保持光ファイバ５の径方向に透過する光が
形成する像を観察し、この偏波保持光ファイバ５内の２
の応力付加部の像が一致する角度で、上記偏波保持光フ
ァイバ５を固定することにより、偏波保持光ファイバ５
の偏波軸合わせを行なう。 【効果】 対物レンズを介したカメラを用いて、直接透
過光の形成する像を観察しながら、偏波軸合わせを行な
うので、応力付加部とクラッドとの比屈折率差が小さい
偏波保持光ファイバの場合でも、正確な偏波軸合わせが
可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は偏波保持光ファイバを用
いて光ファイバカプラなどの光部品を製造する際に必要
な偏波軸合わせ方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】偏波保持光ファイバからなる光ファイバ
カプラは光通信、および光センサの分野で不可欠のもの
となっているが、偏波保持光ファイバを用いた光ファイ
バカプラを製造する場合は、複数の偏波保持光ファイバ
のファイバのコアの軸合わせに加えて、その内部の応力
付与部の偏波軸合わせすることが必要である。

【０００３】一般に偏波保持光ファイバの偏波軸合わせ
方法としては、従来よりプロフィール法が用いられてい
る。この方法は、偏波軸合わせする偏波保持光ファイバ
を回転しつつ、この偏波保持光ファイバの径方向の透過
光が形成する、明暗の縞模様の画像（以下、プロフィー
ルという）を、テレビカメラ、画像処理装置などを用い
て検出するものである。

【０００４】すなわち、偏波保持光ファイバ内のクラッ
ドと応力付与部は、その屈折率が異なるので、偏波保持
光ファイバの径方向の透過光の強度分布は、クラッドと
応力付与部の境界で変化する。したがってこの透過光
が、ファイバに対して光源の反対側に形成する像は縞模
様となる。この観測プロフィールを、上記テレビカメラ
を通して画像処理装置に送り、予め所望のファイバ角度
における像として、コントローラ内に記憶された標準プ
ロフィール、例えば０゜、９０゜と比較、分析する。そ
して、観測プロフィールと標準プロフィールが一致する
ところで上記偏波保持光ファイバの回転を止めて、固定
する。

【０００５】そしてさらに上記と同様の操作をもう１本
の偏波保持光ファイバで繰り返し行なうことにより、２
本の偏波保持光ファイバの偏波軸合わせができる。この
方法は、応力付与部とクラッドとの比屈折率差が、０．
８〜１．０％といった大きな差をもつ偏波保持光ファイ
バに対して有効である。その理由は、比屈折率差が大き
いと、上記標準プロフィールは非常に際立った特徴を示
すからである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、応力付与部
とクラッドとの比屈折率差が低い偏波保持光ファイバか
らなる光ファイバカプラは、光信号のロスが少ないた
め、広く用いられている。しかしながら、応力付与部と
クラッドの比屈折率差が、０．３％以下である偏波保持
光ファイバには、上記の偏波軸合わせ方法は適用できな
い。その原因は、比屈折率差が０．３％以下と小さいた
めに、いずれの角度の場合にも特徴あるプロフィールが
得られないためである。

【０００７】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、応力付与部とクラッドとの比屈折率差が小さい偏波
保持光ファイバでも、正確に偏波軸合わせが可能である
方法を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の偏波軸合わせ方
法は、応力付与部とクラッドとの比屈折率差が０．３％
以下である偏波保持光ファイバを中心軸を中心に回転さ
せつつ、対物レンズを介してカメラで撮影し、この偏波
保持光ファイバの径方向に透過する光が形成する像を観
察し、この偏波保持光ファイバ内の２つの応力付与部の
像が一致する角度で、上記偏波保持光ファイバを固定す
ることを前記課題の解決手段とした。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を詳しく説明する。図１は本発
明を好適に実施するための調整装置の一例を示したもの
である。この装置は、光源１、高感度カメラ２、対物レ
ンズ３、高解像度ビデオモニター４により構成されてい
る。

【００１０】上記光源１としては、白色光源または赤色
ＬＥＤ光源などが好ましく用いられ、反射鏡やレンズな
どと組み合わせて平行光が出射できるものが用いられ
る。

【００１１】また高感度カメラ２としては、可視外波長
の光も検出できるようなＣＣＤカメラなどが好ましく用
いられる。また高感度カメラ２の向きは光源からの光の
光路上に設定されている。そして、軸合わせするファイ
バからの透過光を拡大して撮影するために、上記対物レ
ンズ３が、光源１と高感度カメラ２の間に設置されてい
る。さらにこの高感度カメラ２は、高解像度ビデオモニ
ター４に接続され、高感度カメラ２で撮影した映像を、
高解像度で直接モニターできるようになっている。

【００１２】次に、図１ないし図４に基づいて、上記調
整装置を用いた偏波保持光ファイバの偏波軸合わせの一
例を説明する。まず、偏波保持光ファイバ５を光源１と
高感度カメラ２の間に設置し、かつ光源１からの出射光
が、上記偏波保持光ファイバ５内を径方向に透過して、
上記高感度カメラ２に達するようにする。

【００１３】ついで光源１のスイッチを入れて、偏波保
持光ファイバ５に向けて光を出射するとともに、高感度
カメラ２の焦点を、適当な位置にセットする（後述）。
このような状態で、偏波保持光ファイバ５をその中心軸
を中心に回転させながら、偏波保持光ファイバ５を通し
た透過光を上記高感度カメラ２でとらえ、その映像を上
記高解像度ビデオモニター４により、観察する。

【００１４】ここで、偏波保持光ファイバ５としてパン
ダファイバを例にとり、その回転角度と、これに対応す
る高解像度ビデオモニター４上の映像との関係を、図２
ないし図４に示す。これらの図はいずれも（ａ）が、応
力付与部６、７の両中心軸を含む面８（以下中心面８と
記す）と光源１から出射される光の方向に対して垂直な
面９（以下光源面９と記す）との角度（以下ファイバ角
度と記す）を示し、（ｂ）がこれに対応する高解像度ビ
デオモニター４画面上の映像を示すものである。ここ
で、高感度カメラ２の焦点は、偏波保持光ファイバ４の
中心軸を含み、かつ上記光源面９と平行な面１０の近傍
に結ぶようにセットされている。

【００１５】図２で示すように、応力付与部６、７の中
心面８と光源面９が平行（ファイバ角度＝０゜）の場合
（図２(ａ)）、高解像度ビデオモニター４上の映像にお
いては、応力付与部６の像６’と応力付与部７の像７’
はコア１１の像１１’を挟んで完全に離れている（図２
(ｂ)）。すなわち、応力付与部６、７とクラッド１２と
の境界に注目すると、上側の応力付与部像６’の下側の
境界線１３と、下側の応力付与部像７’の上側の境界線
１４がコアの像１１’を挟んで完全に離れている。

【００１６】また、図３で示すように、応力付与部６、
７の中心面８と光源面９が垂直（ファイバ角度＝９０
゜）の場合（図３(ａ)）、高解像度ビデオモニター４上
の映像においては、応力付与部６の像６’と応力付与部
７の像７’は中央にコア１１の像１１’を含んで、完全
に一致している（図３(ｂ)）。すなわち、応力付与部
６、７とクラッド１２との境界に注目すると、応力付与
部像６’および７’は、各々上側の境界線同士および下
側の境界線同士が完全に一致している。

【００１７】図４（ｂ）は、応力付与部６、７の中心面
８と光源面９のなす角度が４５゜の場合（図４(ａ)）の
映像を示している。このファイバ角度では、高解像度ビ
デオモニター４上の映像において、応力付与部６の像
６’の下部と応力付与部７の像７’の上部はコア１１の
像１１’付近で重なり始めている。このファイバ角度か
ら、さらに偏波保持光ファイバ５を回転させれば、高解
像度ビデオモニター４上で、応力付与部像５’、６’の
重なりが大きくなったり、あるいは離れたりするのが観
察できる。

【００１８】上述の如く、偏波保持光ファイバ５を、そ
の中心軸を中心に回転させると、高解像度ビデオモニタ
ー４画面上で、応力付与部とクラッドの境界線が上下方
向に移動する。そして図３で示したように、高解像度ビ
デオモニター４上で、応力付与部像６’および７’の、
上側の境界線同士および下側の境界線同士が完全に一致
した角度で、この偏波保持光ファイバ５を固定すればよ
い。

【００１９】そして、さらに高感度カメラ２の焦点位置
を少しずつずらして、その都度、ビデオモニター４上の
映像を観察しながら、ファイバ角度の微調整を行なうこ
とにより、正確なファイバ角度の調整が可能である。こ
のような方法により、クラッドと応力付与部との比屈折
率差が、０．１〜０．３％の範囲でも偏波保持光ファイ
バの正確な偏波軸合わせが可能である。

【００２０】さらに上記調整装置に、ステッピングモー
ターまたは角度変位センサーと、これらに対応するコン
トローラを統合した装置を用いれば、偏波保持光ファイ
バのの正確な回転角度を知ることができる。すなわち、
このような装置を用いれば、図２ないし図４で示したよ
うにファイバ角度が０゜、４５゜、９０゜以外の場合
も、そのファイバ角度が容易に計算できるので、偏波保
持光ファイバを所望のファイバ角度に設定することが容
易になる。

【００２１】上述の方法で、２本の偏波保持光ファイバ
の偏波軸合わせを行なった後に、これらを融着接続し
て、偏波保持光ファイバからなる光ファイバカプラを製
造すればよい。このとき、偏波保持光ファイバを１本ず
つ別々に偏波軸合わせしてもよいし、あるいは２本の偏
光保持光ファイバを、同時に調整装置内にセットして偏
波軸合わせすることもできる。この場合、２本の偏光保
持光ファイバを連続的に回転させ、一方のファイバが調
整して固定した後、もう一方の偏波軸合わせを行なえば
よい。

【００２２】また上述の偏波軸合わせ方法は、パンダフ
ァイバに限らず、これ以外の偏波保持光ファイバに広く
用いることができる。また２本の偏波保持光ファイバか
らなる光ファイバカプラに限らず、３本以上の偏波保持
光ファイバを用いて製造されるいわゆるスターカプラな
どの他の光部品の製造にも応用できる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の偏波保持光
ファイバの偏波軸合わせ方法は、応力付与部とクラッド
との比屈折率差が０．３％以下である偏波保持光ファイ
バを中心軸を中心に回転させつつ、対物レンズを介して
カメラで撮影し、この偏波保持光ファイバの径方向に透
過する光が形成する像を観察し、この偏波保持光ファイ
バ内の２の応力付与部の像が一致する角度で、上記偏波
保持光ファイバを固定するものである。

【００２４】したがって、対物レンズを介したカメラを
用いて、直接透過光の形成する像を観察しながら、偏波
軸合わせを行なうので、応力付与部とクラッドとの比屈
折率差が低い偏波保持光ファイバの場合でも、正確な偏
波軸合わせが可能である。また上述の方法で偏波軸合わ
せした偏波保持光ファイバから製造された本発明の光部
品は、正確に偏波軸合わせされた高品質のものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の偏波保持光ファイバの偏波軸合わせ
方法の一実施例を示す概略図である。

【図２】 本発明の偏波保持光ファイバの偏波軸合わせ
方法の一実施例を示すもので、（ａ）は光源面と偏波保
持光ファイバ内の応力付与部の中心面の角度を表し（フ
ァイバ角度＝０゜）、（ｂ）はこの角度における透過光
のビデオモニター画面上の映像を表す図である。

【図３】 本発明の偏波保持光ファイバの偏波軸合わせ
方法の一実施例を示すもので、（ａ）は光源面と偏波保
持光ファイバ内の応力付与部の中心面の角度を表し（フ
ァイバ角度＝９０゜）、（ｂ）はこの角度における透過
光のビデオモニター画面上の映像を表す図である。

【図４】 本発明の偏波保持光ファイバの偏波軸合わせ
方法の一実施例を示すもので、（ａ）は光源面と偏波保
持光ファイバ内の応力付与部の中心面の角度を表し（フ
ァイバ角度＝４５゜）、（ｂ）はこの角度における透過
光のビデオモニター画面上の映像を表す図である。

【符号の説明】

１…光源、２…カメラ、３…対物レンズ、５…偏波保持
光ファイバ ６、７…応力付与部、６’、７’…応力付与部像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山内 良三 千葉県佐倉市六崎1440番地 藤倉電線株式 会社佐倉工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 応力付与部とクラッドとの比屈折率差が
   ０．３％以下である偏波保持光ファイバを中心軸を中心
   に回転させつつ、対物レンズを介してカメラで撮影し、
   この偏波保持光ファイバの径方向に透過する光が形成す
   る像を観察し、この偏波保持光ファイバ内の２つの応力
   付与部の像が一致する角度で、上記偏波保持光ファイバ
   を固定することを特徴とする偏波保持光ファイバの偏波
   軸合わせ方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の方法で偏波軸合わせした
   偏波保持光ファイバから製造された光部品。