JPH06347664A

JPH06347664A - 複合型光ファイバカプラ及びその製造方法

Info

Publication number: JPH06347664A
Application number: JP5158073A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Yamazaki; 勝広山▲崎▼
Original assignee: Japan Energy Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1993-06-04
Filing date: 1993-06-04
Publication date: 1994-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】温度特性が小さく、更に光結合部の機械的強
度が強化され、しかも小型化を達成し得る、２×２光フ
ァイバカプラ及び分波合波光ファイバカプラとして動作
することのできる、４出力端を有する複合型光ファイバ
カプラを提供する。【構成】複合型光ファイバカプラ１は、２種類の異な
る伝搬定数を有する各２本のシングルモード光ファイバ
からなる合計４本の光ファイバｆ₁ 〜ｆ₄ を一括融着延
伸して作製される。この光ファイバカプラ１の光結合部
２は、光ファイバ４本を左右対称な配置とし、且つ異な
る伝搬定数を有する光ファイバが隣接し、しかも各光フ
ァイバはそれぞれ隣接する２本の光ファイバとのみ融着
延伸して形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般には、光通信、光
計測等に利用される光ファイバカプラに関するものであ
り、特に、２種類の異なる伝搬定数を有する各２本のシ
ングルモード光ファイバからなる合計４本の光ファイバ
を一括融着延伸して形成され、２×２光ファイバカプラ
及び分波合波光ファイバカプラとして動作することので
きる、４出力端を有する複合型の光ファイバカプラ及び
その製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】石英製シングルモード光ファイバを用い
て作製された、入力、出力端がそれぞれ２端子とされる
種々の機能を有した光ファイバカプラは、従来より知ら
れている。例えば、光ファイバカプラのうち、特定の波
長において、光出力の分岐比率を各光出力端で５０：５
０にした「２×２光ファイバカプラ」、或は特定の２つ
の波長において、光出力の分岐比率を実質的に０：１０
０にした「分波合波光ファイバカプラ」は、同一の光伝
搬定数を有する二本の光ファイバを融着延伸することに
よって作製されている。通常、光通信で要望される光フ
ァイバカプラにおいては、上記の特定の波長は、１．３
１μｍ及び１．５５μｍのレーザ光が使用される。

【０００３】このように、２×２光ファイバカプラと分
波合波光ファイバカプラとは、分岐比率の波長特性が異
なっており、従来、分岐比率の波長特性が異なる２×２
光ファイバカプラ及び分波合波光ファイバカプラを複合
したものが要求される場合には、２×２光ファイバカプ
ラと分波合波光ファイバカプラとを個々に作製し個別に
支持板に固定して、その後、これら二つの光ファイバカ
プラを同一のパッケージ内に収容する方法が採られてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の、２×２光ファイバカプラと分波合波光ファ
イバカプラとの２個の光ファイバカプラからなる複合型
光ファイバカプラは、その製造に際しての作業性が悪い
という問題の他に、（１）２×２光ファイバカプラと分波合波光ファイバカ
プラとはそれぞれ異なる支持板に固定されているため
に、これらを収容するパッケージの大きさは自ら大きく
なる。（２）２×２光ファイバカプラと分波合波光ファイバカ
プラとは一般に光結合長が異なり、また互いに温度特
性、即ち、周囲温度の変化に伴なう光結合長の変化に因
る分岐比率の変化が異なっており、同一パッケージに収
容した場合に両カプラの温度特性を一致するような構成
にすることは困難であり、温度特性を小さくし得ない。（３）２×２光ファイバカプラと分波合波光ファイバカ
プラとは共に、２本の光ファイバにより光結合部が形成
されており、個々の光ファイバカプラの機械的強度は、
複合化により強化されてはいない。という問題を有している。

【０００５】換言すれば、従来の複合型の光ファイバ
は、複合化することによる利点は、単に、単一のパッケ
ージに収容され、その取扱が有利であるという点にのみ
あった。

【０００６】従って、本発明の目的は、温度特性が小さ
く、更に光結合部の機械的強度が強化され、しかも小型
化を達成し得る、２×２光ファイバカプラ及び分波合波
光ファイバカプラとして動作することのできる、４出力
端を有する複合型光ファイバカプラを提供することであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
４出力端を有する複合型光ファイバカプラにて達成され
る。要約すれば、本発明は、２種類の異なる伝搬定数を
有する各２本のシングルモード光ファイバからなる合計
４本の光ファイバが一括融着延伸された光結合部を有す
る光ファイバカプラであって、前記光ファイバ４本は左
右対称な配置をとり、且つ異なる伝搬定数を有する光フ
ァイバが隣接し、しかも各光ファイバはそれぞれ隣接す
る２本の光ファイバとのみ融着延伸されていることを特
徴とする複合型光ファイバカプラである。

【０００８】この複合型光ファイバカプラにて、同じ伝
搬定数を有する一方の光ファイバ組は、２×２光ファイ
バカプラとして動作し、他方の同じ伝搬定数を有する光
ファイバ組は、２つの波長の光に対して合波、分波する
ことのできる分波合波光ファイバカプラとして動作す
る。

【０００９】上記複合型光ファイバカプラは、（ａ）コ
ア径及びクラッド外径が同じ４本のシングルモード光フ
ァイバを準備すること、（ｂ）前記４本の光ファイバの
中の少なくとも２本の光ファイバは、クラッド外径が同
じ径に縮径されること、（ｃ）次いで、前記４本の光フ
ァイバを、左右対称な配置をとり、且つ異なるクラッド
外径の光ファイバが隣接し、しかも各光ファイバはそれ
ぞれ隣接する２本の光ファイバとのみ接触するようにし
て、前記各光ファイバを長手方向に平行に沿わせて４本
の光ファイバを一括融着し、その後に融着延伸処理する
こと、（ｄ）前記各光ファイバの融着延伸時には、いず
れかの光ファイバの入力側に所定波長のモニター光を入
射し、前記各光ファイバの出力側には光出力検知手段を
接続して前記各光ファイバからの出力をモニターするこ
と、そして、（ｅ）前記各光ファイバからの出力が所望
の値となった時に、一括融着延伸を停止すること、を特
徴とする製造方法にて好適に製造される。

【００１０】このとき、好ましくは、前記２種類の異な
るクラッド外径を有するシングルモード光ファイバの融
着延伸前のクラッド外径をＤ₁ 、Ｄ₂ とするとき、クラ
ッド外径比Ｄ₂ ／Ｄ₁ は、０．２４以上、０．８５以下
の範囲に、特に好ましくは０．７５以上、０．８１以下
となるように選ばれる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明に係る４出力端を有する複合型
光ファイバカプラ及びその製造方法を図面に則して更に
詳しく説明する。

【００１２】図１を参照すると、本発明に係る複合型光
ファイバカプラ１は、４本のシングルモード光ファイバ
ｆ₁ 〜ｆ₄ を一括融着延伸して光結合部２が形成され
る。本発明に従えば、４本のシングルモード光ファイバ
ｆ₁ 〜ｆ₄ は２種類の異なる伝搬定数を有するシングル
モード光ファイバからなり、この実施例では、光ファイ
バｆ₁ とｆ₃ が同じ伝搬定数を有し、光ファイバｆ₂ と
ｆ₄ が同じ伝搬定数を有する。本発明の複合型光ファイ
バカプラ１の光結合部２は、図１（Ｂ）にその断面を示
すように、４本の各光ファイバｆ₁ 〜ｆ₄ は、左右対称
な配置をとり、且つ異なる伝搬定数を有する光ファイバ
が隣接し、又、各光ファイバはそれぞれ隣接する２本の
光ファイバとのみ融着延伸されていることを特徴とす
る。

【００１３】斯かる構成により、本発明の複合型光ファ
イバカプラ１は、例えば２×２光ファイバカプラと分波
合波光ファイバカプラとを複合した光ファイバカプラと
なる。つまり、本実施例では、光ファイバｆ₁ とｆ₃ に
て２×２光ファイバカプラが構成され、光ファイバｆ₂
とｆ₄ にて分波合波光ファイバカプラが構成される。

【００１４】つまり、光結合部２は、２種類の異なる伝
搬定数を有するシングルモード光ファイバ各２本が左右
対称な配置とされるので、同じ伝搬定数を有する各２本
を光入力・出力端とするとき、或る波長で光分岐比率を
実質的に０：１００にすることができる。異なる伝搬定
数を有する他の２本の光ファイバは、異なる波長で光分
岐比率が実質的に０：１００とされる。従って、延伸量
を適当に選ぶとき、２本の光ファイバ組の一つを、本実
施例では光ファイバｆ₂ 、ｆ₄ を光入力・出力端とする
と少なくとも２つの波長で分岐比率を実質的に０：１０
０にすることができ、分波合波光ファイバカプラとする
ことができる。又、他の２本の光ファイバ組ｆ₁ 、ｆ₃
を光入力・出力端とすると、特定の波長で光分岐比率が
等しくなるようにすることができ、その時、別の２本の
光ファイバ組ｆ₂ 、ｆ₄ への光出力は、十分小さくな
り、従って、実質的に２×２カプラとなる。

【００１５】斯かる本発明の複合型光ファイバカプラ１
の特徴ある構成は、次に説明する製造方法を参照すると
より良く理解されるであろう。

【００１６】本実施例によれば、図２に示すように、先
ず、コア径がｄ、クラッド外径がＤとされる同じシング
ルモード光ファイバを適度の長さに切断して４本準備す
る。例えば２本の光ファイバは、つまり、第１及び第３
の光ファイバｆ₁ 、ｆ₃ は、クラッド外径を縮径するこ
となく、そのまま使用する。即ち、光ファイバｆ₁ 、ｆ
₃ の外径Ｄ₁ 、Ｄ₃ は、Ｄ₁ ＝Ｄ₃ ＝Ｄである。一方、
他の２本の光ファイバ、つまり、第２及び第４の光ファ
イバｆ₂ 、ｆ₄ のクラッド外径Ｄは、所定の径Ｄ₂ （＝
Ｄ₄ ）にまで縮径され、縮径部分ｆ₂ ’（ｆ₄ ’）が形
成される。この縮径作業をエッチングにて行なう場合に
は、フッ酸若しくはフッ酸とエッチピット防止剤（例え
ばフッ化アンモニウム）混合液のようなエッチング液を
用いて、このエッチング液に光ファイバｆ₂ 、ｆ₄ を接
触させることにより行うことができる。エッチング条件
は、所望される縮径量により種々に変更可能であるが、
通常、エッチング温度３０〜６０℃、処理時間５〜３０
分とされる。

【００１７】光ファイバｆ₂ 、ｆ₄ の縮径は、上述のよ
うにエッチングにより行なうこともできるが、これに限
定されず、例えば砥粒による機械的研磨などをも採用す
ることができる。更には、光ファイバの一部を予め溶融
延伸によりクラッド外径を縮径する方法も採用すること
ができる。又、もともと光ファイバのクラッド外径Ｄが
縮径後の外径Ｄ₂ （＝Ｄ₄ ）にて作製されたものであれ
ば、これをそのまま使用することができ上記縮径工程は
省略することができる。

【００１８】更に、光ファイバｆ₂ 、ｆ₄ を所定の系Ｄ
₂ （＝Ｄ₄ ）にまで縮径するのみでなく、光ファイバｆ
₁ 、ｆ₃ も所定の径Ｄ₁ ’（＝Ｄ₃ ’）にまで縮径し、
例えばＤ₁ ’＞Ｄ₂ とすることで、２種類の融着延伸さ
れる部分のクラッド外径が異なる光ファイバ、即ち２種
類の異なる伝搬定数を有するようにすることもできる。

【００１９】次いで、各光ファイバｆ₁ 〜ｆ₄ を、光フ
ァイバｆ₂ 、ｆ₄ に関してはその縮径部分ｆ₂ ’、ｆ
₄ ’が、図３に示されるように、隣接する２本の光ファ
イバとのみ接触するように、即ち、第１の光ファイバｆ
₁ に関して言えば、第２及び第４の光ファイバｆ₂ 、ｆ
₄ の縮径部分ｆ₂ ’、ｆ₄ ’とのみ接触し、第３の光フ
ァイバｆ₃ とは接触せず、又、第３の光ファイバｆ₃ に
関して言えば、第２及び第４の光ファイバｆ₂ 、ｆ₄ の
縮径部分ｆ₂ ’、ｆ₄ ’とのみ接触し、更に、第２及び
第４の光ファイバｆ₂ 、ｆ₄ の縮径部分ｆ₂ ’、ｆ₄ ’
も又互いに接触することがないようにして、各光ファイ
バを長手方向に平行に沿わせて、つまり、光ファイバｆ
₁ とｆ₃ のコア中心を結ぶ線Ｌ₁ 並びに光ファイバｆ₂
とｆ₄ のコア中心を結ぶ線Ｌ₂ に対してそれぞれ左右対
称となるよう配置して、融着延伸台に取り付ける。そし
て、先ず、各光ファイバｆ₁ 〜ｆ₄ を、前記配置状態を
維持しながら、例えば火炎トーチを用いて１０００〜２
０００℃に加熱して、所定長さに亘って融着する。その
後、引き続いて、この融着部を一括して融着延伸処理す
る。通常、融着及びその後の融着延伸処理は同一工程に
て実施される。

【００２０】融着延伸処理は、通常の方法に従って行な
うことができ、例えば、火炎バーナ、ヒーターレーザ、
小型電気炉等適宜の加熱装置を用いて、一般に１３００
〜２０００℃の温度で加熱しながら、融着延伸台を、例
えばラック−ピニオン機構を介して光ファイバを軸方向
両側に例えば０．０５〜１０ｍｍ／分の速度で引っ張る
ことにより行い得る。

【００２１】本実施例によれば、光ファイバｆ₁ 〜ｆ₄
の融着延伸時には、いずれかの光ファイバ、本実施例で
は第１の光ファイバｆ₁ の入力側にＬＤ光源から、所定
波長の、例えば１．５５μｍのモニター光を入射し、各
光ファイバｆ₁ 〜ｆ₄ の出力側には光出力検知手段、例
えばホトダイオードのような受光素子を接続し、各光フ
ァイバｆ₁ 〜ｆ₄ からの出力をモニターする。そして、
各光ファイバｆ₁ 〜ｆ₄ からの出力が所望の値となった
時に、例えば、光ファイバｆ₁ とｆ₃ からの出力が最初
に等しくなった延伸量にて停止する。別法として、第２
の光ファイバｆ₂ の入力側にＬＤ光源から、所定波長
の、例えば１．３１μｍのモニター光を入射し、各光フ
ァイバｆ₁ 〜ｆ₄ の出力側には光出力検知手段、例えば
ホトダイオードのような受光素子を接続し、各光ファイ
バｆ₁ 〜ｆ₄ からの出力をモニターする。そして、各光
ファイバｆ₁ 〜ｆ₄ からの出力が所望の値となった時
に、例えば、光ファイバｆ₄ からの出力が最初に極大と
なった延伸量にて停止する。

【００２２】本発明によれば、上述のようにして、１回
の融着延伸により、図１に示すような、４入力端と４出
力端とを有する複合型光ファイバカプラ１を極めて効率
よく製造することができる。

【００２３】このような本発明の複合型光ファイバカプ
ラ１においては、上述からも理解されるように、融着延
伸部の、つまり、融着延伸される各光ファイバｆ₁ 〜ｆ
₄ を特定の位置関係に維持して融着延伸することが極め
て重要である。同時に、各光ファイバｆ₁ 〜ｆ₄ の融着
延伸前のクラッド外径Ｄ₁ 〜Ｄ₄ の関係も又重要であ
る。

【００２４】本発明者らの研究実験の結果によれば、本
発明の複合型光ファイバカプラ１は、それを構成する第
１、第２、第３及び第４の光ファイバｆ₁ 〜ｆ₄ の融着
延伸前のクラッド外径Ｄ₁ 〜Ｄ₄ を、融着延伸前に光フ
ァイバｆ₁ 〜ｆ₄ ４本の中の少なくとも２本、例えば、
光ファイバｆ₂ 〜ｆ₄ のクラッド外径を縮径し、クラッ
ド外径比Ｄ₂ （＝Ｄ₄ ）／Ｄ₁ （＝Ｄ₃ ）を０．２４以
上０．８５以下とすることで好適に製造し得るものであ
る。特に、クラッド外径比Ｄ₂ （＝Ｄ₄ ）／Ｄ₁ （＝Ｄ
₃ ）が０．７５以上０．８１以下とした時に極めて好適
に製造し得ることを見出した。

【００２５】クラッド外径比Ｄ₂ （＝Ｄ₄ ）／Ｄ₁ （＝
Ｄ₃ ）が０．８５を超えると、伝搬定数の差異が充分大
きくないので、例えば光ファイバｆ₁ （又は光ファイバ
ｆ₃）を入力端にするとき、光ファイバｆ₂ 及びｆ₄ の
出力端の分岐比率が十分に小さくならず、実質的に２×
２光ファイバカプラとならず、好ましくない。又、クラ
ッド外径比Ｄ₂ （＝Ｄ₄ ）／Ｄ₁ （＝Ｄ₃ ）が０．２４
より小さいと、伝搬定数の差異は充分大きいが、図４に
示す特定の位置関係に各光ファイバｆ₁ 〜ｆ₄を維持し
つつ融着延伸することが困難となり、即ち融着延伸が進
むと、図３において各光ファイバｆ₁ 〜ｆ₄ で囲まれる
空隙が、溶融したクラッドにより満たされることが頻々
起き、好ましくない。

【００２６】一方、クラッド外径比Ｄ₂ （＝Ｄ₄ ）／Ｄ
₁ （＝Ｄ₃ ）を０．８５以下、より好ましくは０．８１
以下とすることで、伝搬定数の差異を充分大きくでき、
例えば光ファイバｆ₁ （又は光ファイバｆ₃ ）を入力端
にするとき、光ファイバｆ₂及びｆ₄ の出力端の分岐比
率を十分に小さくでき、実質的に２×２光ファイバカプ
ラとすることが容易となる。又、クラッド外径比Ｄ₂
（＝Ｄ₄ ）／Ｄ₁ （＝Ｄ₃ ）を０．２４以上、より好ま
しくは０．７５以上とすると、図３に示す特定の位置関
係に各光ファイバｆ₁ 〜ｆ₄ を維持しつつ融着延伸する
ことが極めて容易となり、融着延伸が進むとも、図３に
おいて各光ファイバｆ₁ 〜ｆ₄ で囲まれる空隙が、溶融
したクラッドにより満たされることはない。

【００２７】このように、第１、第２、第３及び第４の
光ファイバｆ₁ 〜ｆ₄ のクラッド外径Ｄ₁ 〜Ｄ₄ を上記
の極めて好適な関係となるように選定して製造された、
本発明の複合型光ファイバカプラにおける分岐比率の波
長依存性を図４及び図５に示す。図４は、第１或は第３
光ファイバｆ₁ 、ｆ₃ の入力端に入力した場合の各光フ
ァイバｆ₁ 〜ｆ₄ の出力端の分岐比率を示し、図５は、
第２或は第４光ファイバｆ₂ 、ｆ₄ の入力端に入力した
場合の各光ファイバｆ₁ 〜ｆ₄ の出力端の分岐比率を示
す。図４及び図５から、本発明の複合型光ファイバカプ
ラ１は、１．５５μｍの波長にて、第１と第３の光ファ
イバｆ₁ 、ｆ₃ が２×２光ファイバカプラとして動作
し、又、第２と第４の光ファイバｆ₂ 、ｆ₄ は、波長
１．３１μｍと波長１．５５μｍとを合波及び分波する
ことのできる分波合波光ファイバカプラとして動作して
いることが分かる。

【００２８】本発明の複合型光ファイバカプラ１は、光
結合部２がシングルモード光ファイバ４本を一括延伸し
構成されるので、機械的強度が増大される。又、周囲温
度の変化に対し、光結合長の変化量が等しく且つ小さ
く、結果として支持板に固定するとき温度特性が小さく
される。

【００２９】更に、本発明を実施例について詳しく説明
する。

【００３０】実施例１本発明に従って、複合型光ファイバカプラを、以下の手
順にて製造した。

【００３１】シングルモード光ファイバｆ₁ 〜ｆ₄ とし
て、コア径（ｄ）が１０μｍ、クラッド外径（Ｄ）が１
２５μｍのシングルモード光ファイバを使用した。各光
ファイバは、適度の長さに切断した後、各光ファイバの
所定のファイバ長の部分の被覆コーティングを除去し
た。これによって露出したクラッド部分を洗浄クリーニ
ングして、ＵＶ被覆などの残渣を除いた。

【００３２】次いで、２本の光ファイバ、即ち、第１及
び第３の光ファイバｆ₁ 、ｆ₃ はこのまま使用し、即
ち、Ｄ₁ ＝Ｄ₃ ＝１２５μｍとし、他の２本の光ファイ
バ、即ち、第２及び第４の光ファイバｆ₂ 及びｆ₄ は、
フッ酸若しくはフッ酸とエッチピット防止剤の混合液を
用いて、エッチング温度３０℃、処理時間１０分にてエ
ッチングし、クラッド径（Ｄ₂ 、Ｄ₄ ）を９６μｍにま
で縮径した。

【００３３】このようにして得た光ファイバｆ₁ 〜ｆ₄
を、特に光ファイバｆ₂ 及びｆ₄ に関してはその縮径部
分ｆ₂ ’、ｆ₄ ’を、長手方向に沿わせて、しかも、図
３示すように、各光ファイバは隣接する２本の光ファイ
バとのみ接触するようにして、且つ、各光ファイバｆ₁
〜ｆ₄ は、第１の光ファイバｆ₁ と第３の光ファイバｆ
₃ のコア中心を結ぶ線に対して、更に、第２の光ファイ
バｆ₂ と第４の光ファイバｆ₄ のコア中心を結ぶ線に対
しても左右対称となるように配置して、この配置状態を
維持しながら火炎トーチを用いて１２００℃に加熱して
融着した。融着長さは１５ｍｍであった。次いで、この
融着部１５ｍｍを、火炎トーチを用いて１５００〜１６
００℃に加熱しながら、１．６ｍｍ／分の速度で引っ張
ることにより、一括して融着延伸処理を行なった。

【００３４】融着延伸時には、第１の光ファイバｆ₁ の
入力側にＬＤ光源から、１．５５μｍのモニター光を入
射し、各光ファイバｆ₁ 〜ｆ₄ の出力側の光出力をホト
ダイオードにて検知して、個々の光ファイバの光出力を
モニターしながら一括延伸した。そして、第１の光ファ
イバｆ₁ と第３の光ファイバｆ₃ の光出力値が最初に等
しくなった点で光ファイバの融着延伸を停止した。最適
の延伸量は１３．０ｍｍであった。

【００３５】このようにして作製された複合型光ファイ
バカプラを、一つの同じ支持板に樹脂で固定し、一つの
パッケージ内に収納した。従来の、２×２光ファイバカ
プラと分波合波光ファイバカプラとを個々に作製し個別
に支持板に固定して、その後、これら二つの光ファイバ
カプラを同一のパッケージ内に収容する方法にて作製さ
れた複合型光ファイバカプラに比較すると、例えば円筒
状のパッケージに収納する場合には、パッケージの直径
が従来の５０ｍｍから３８ｍｍへと縮小された。更に、
一つの複合型光ファイバカプラを作製するに要する時間
も、従来の２／３にまで減少することができた。

【００３６】更に重要なことに、本発明によれば、本発
明の複合型光ファイバカプラは、光結合部が４本のシン
グルモード光ファイバを一括融着延伸し光結合部を形成
するために、２×２光ファイバカプラと分波合波光ファ
イバカプラにおいて温度特性が概ね揃い、しかも、光結
合部が４本の光ファイバで形成されているので、光ファ
イバカプラ自体の機械的強度を増大することができた。

【００３７】このようにして得られた本発明の複合型光
ファイバカプラの分岐比率の波長依存性を調べたとこ
ろ、本発明の複合型光ファイバカプラ１は、第１の光
ファイバｆ₁ を入力端に選び分岐比率の波長依存性を測
定したところ、図４に一例を示すように、第１の光ファ
イバｆ₁ 或は第３の光ファイバｆ₃ から光入力すると
き、第２及び第４の光ファイバｆ₂ 、ｆ₄ の出力端の分
岐比率は十分に小さく、実質的に第１の光ファイバｆ₁
と第３の光ファイバｆ₃ とからなる入力、出力端がそれ
ぞれ２端子の光ファイバカプラと見做せ、１．５５μｍ
の波長にて、第１と第３の光ファイバｆ₁ 、ｆ₃ が２×
２光ファイバカプラとして動作し、又、第２の光ファイ
バｆ₂ を入力端に選び分岐比率の波長依存性を測定した
ところ、図５に一例を示すように、第２の光ファイバｆ
₂ 或は第４の光ファイバｆ₄ から光入力するとき、第１
及び第３の光ファイバｆ₁ 、ｆ₃ の出力端の分岐比率は
十分に小さく、実質的に第２の光ファイバｆ₂ と第４の
光ファイバｆ₄ とからなる入力、出力端がそれぞれ２端
子の光ファイバカプラと見做せ、第２と第４の光ファイ
バｆ₂ 、ｆ₄ は、波長１．３１μｍと波長１．５５μｍ
とを合波及び分波することのできる分波合波光ファイバ
カプラとして動作した。

【００３８】なお、この実施例では、２×２光ファイバ
カプラに対する波長１．５５μｍにおける挿入損失は、
最大３．５９ｄＢであり、分波合波光ファイバカプラに
対する過剰損失も、波長１．３１μｍに対して０．２１
ｄＢ以内であり、波長１．５５μｍに対して０．２１ｄ
Ｂ以内であった。更に、温度安定性について言えば、温
度範囲−２０℃〜７０℃の挿入損失変化量が何れも最大
０．２０ｄＢである。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による複合
型光ファイバカプラは、２種類の異なる伝搬定数を有す
る各２本のシングルモード光ファイバ、合計４本が一括
融着延伸された光結合部を有し、しかも、この光結合部
は、各光ファイバ４本は左右対称な配置をとり、且つ異
なる伝搬定数を有する光ファイバが隣接し、各光ファイ
バはそれぞれ隣接する２本の光ファイバとのみ融着延伸
されて構成されるので、伝搬定数を同じくする一組の光
ファイバ２本を光入力・出力端とする時、光出力端にお
ける分岐比率が等しい２×２光ファイバカプラとして動
作し、伝搬定数を同じくする他の光ファイバ２本を光入
力・出力端とする時、分波合波光ファイバカプラとして
動作することができる。又、本発明による複合型の光フ
ァイバカプラは、従来の２×２光ファイバカプラと分波
合波光ファイバカプラとを同一のパッケージに収納した
複合型の光ファイバカプラと比べて、大きさが著しく小
さくなり、加えて、４本のシングルモード光ファイバを
一括融着延伸し光結合部を形成される構造のため、温度
特性が概ね揃うという利点を有する。更に、光結合部が
４本の光ファイバで形成されているので、カプラの機械
的強度が大であるという利点をも有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）は、本発明に係る複合型光ファイバ
カプラの概略構成を示す図であり、図１（Ｂ）は、図１
（Ａ）の線Ａ−Ａに取った光結合部の断面拡大図であ
る。

【図２】本発明に係る複合型光ファイバカプラを製造す
る時に使用する各光ファイバの斜視図である。

【図３】光結合部における一括融着延伸前の断面拡大図
である。

【図４】本発明に係る複合型光ファイバカプラにて、第
１或は第３の光ファイバに入力した場合の各光ファイバ
の出力端における分岐比率を示す図である。

【図５】本発明に係る複合型光ファイバカプラにて、第
２或は第４の光ファイバに入力した場合の各光ファイバ
の出力端における分岐比率を示す図である。

【符号の説明】

１複合型光ファイバカプラ２光結合部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２種類の異なる伝搬定数を有する各２本
のシングルモード光ファイバからなる合計４本の光ファ
イバが一括融着延伸された光結合部を有する光ファイバ
カプラであって、前記光ファイバ４本は左右対称な配置
をとり、且つ異なる伝搬定数を有する光ファイバが隣接
し、しかも各光ファイバはそれぞれ隣接する２本の光フ
ァイバとのみ融着延伸されていることを特徴とする複合
型光ファイバカプラ。
【請求項２】前記２種類の異なる伝搬定数を有するシ
ングルモード光ファイバは、融着延伸される部分のクラ
ッド外径が異なることを特徴とする請求項１の複合型光
ファイバカプラ。
【請求項３】前記２種類の異なる伝搬定数を有するシ
ングルモード光ファイバの融着延伸前のクラッド外径を
Ｄ₁ 、Ｄ₂ とするとき、クラッド外径比Ｄ₂／Ｄ₁ が
０．７５以上、０．８１以下となるように選ばれること
を特徴とする請求項２の複合型光ファイバカプラ。
【請求項４】同じ伝搬定数を有する一方の光ファイバ
組は、２×２光ファイバカプラとして動作し、他方の同
じ伝搬定数を有する光ファイバ組は、２つの波長の光に
対して合波、分波することのできる分波合波光ファイバ
カプラとして動作することを特徴とする請求項１〜３の
いずれかの複合型光ファイバカプラ。
【請求項５】（ａ）コア径及びクラッド外径が同じ４
本のシングルモード光ファイバを準備すること、（ｂ）
前記４本の光ファイバの中の少なくとも２本の光ファイ
バは、クラッド外径が同じ径に縮径されること、（ｃ）
次いで、前記４本の光ファイバを、左右対称な配置をと
り、且つ異なるクラッド外径の光ファイバが隣接し、し
かも各光ファイバはそれぞれ隣接する２本の光ファイバ
とのみ接触するようにして、前記各光ファイバを長手方
向に平行に沿わせて４本の光ファイバを一括融着し、そ
の後に融着延伸処理すること、（ｄ）前記各光ファイバ
の融着延伸時には、いずれかの光ファイバの入力側に所
定波長のモニター光を入射し、前記各光ファイバの出力
側には光出力検知手段を接続して前記各光ファイバから
の出力をモニターすること、そして、（ｅ）前記各光フ
ァイバからの出力が所望の値となった時に、一括融着延
伸を停止すること、を特徴とする複合型光ファイバカプ
ラの製造方法。
【請求項６】前記２種類の異なるクラッド外径を有す
るシングルモード光ファイバの融着延伸前のクラッド外
径をＤ₁ 、Ｄ₂ とするとき、クラッド外径比Ｄ₂ ／Ｄ₁
が０．７５以上、０．８１以下となるように選ばれるこ
とを特徴とする請求項５の複合型光ファイバカプラの製
造方法。
【請求項７】前記２本の光ファイバは、そのクラッド
外径がエッチングにより縮径されることを特徴とする請
求項５又は６の複合型光ファイバカプラの製造方法。