JPH0749422A - 固定型アッテネータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固定型アッテネータにおいて、クラッド伝搬
モードを抑制することにより、コア中を伝搬する光強度
に対する信頼性を高めるようにする。 【構成】 一対の光ファイバ２０₁，２０₂を、その各コ
ア２０₁₁，２０₂₁の光軸が所定量だけ偏位した状態で互
いに突き合わせ融着して光減衰部２２を形成するととも
に、各光ファイバ２０₁，２０₂には、そのクラッド２０
₁₂，２０₂₂の外周に光吸収体２４₁，２４₂を被覆してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光強度に定量の減衰を
与えるために使用される固定型アッテネータに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、光通信等のシステムの受光素子
として使用されるアバランシェ・フォトダイオード(Ａ
ＰＤ)等の受光素子では、所定の光強度以上の光入力が
あると、その応答特性が線形性を保てなくなって歪みを
生じ、光強度に応じた電気信号を取り出せなくなる。そ
こで、このような不具合を防ぐため、アッテネータを設
けて光強度をある程度減衰させるようにしている。

【０００３】このような光強度の減衰用のアッテネータ
には、その減衰量が可変できる可変型のものと、減衰量
が一定値に固定されている固定型のものとがある。

【０００４】前者の可変型のものは、減衰量を広い範囲
にわたって調整できる利点があるが、構造が複雑で、高
価である。これに対して、後者の固定型のものは、減衰
量の自由度はないが、構造が比較的簡単であり、小形、
軽量、安価であることから、光システムの中に組み込ま
れて、各部の光レベル調整用の手段として用いられるこ
とが多い。

【０００５】ところで、従来、このような固定型アッテ
ネータとしては、図５に示すものが知られている。

【０００６】同図(a)に示すものは、いわゆるエアギャ
ップ型と言われるもので、光ファイバa₁，a₂が挿入され
た一対のフェルールb₁，b₂の突き合わせ端面を斜めに研
磨するとともに、両突き合わせ端面間に所定のギャップ
cを設けてアッテネータ素子としたものである。

【０００７】このエアギャップ型のものでは、たとえ
ば、左側の光ファイバa₁を介して入射した光は、その光
ファイバa₁端面から出射する際に発散し、その発散した
光の一部のみが対向する右側の光ファイバa₂に入射する
ので、その際の損失によって光が減衰される。なお、各
突き合わせ端面を斜めに研磨しているのは、この突き合
わせ端面での反射による光ファイバa₁中への戻り光の影
響を除くためである。

【０００８】また、同図(b)に示すものは、いわゆる吸
収型と言われるもので、光ファイバa₁，a₂が挿入された
一対のフェルールb₁，b₂の突き合わせ端面を斜めに研磨
すとともに、両つき合わせ端面間に色ガラス等の光吸収
板dを設けてアッテネータ素子としたものである。

【０００９】この吸収型のものでは、たとえば、左側の
光ファイバa₁を介して入射した光は、光吸収板dで光の
一部が吸収され、光吸収板dを通過した一部の光のみが
対向する右側の光ファイバa₂に入射するので、その吸収
による損失によって光が減衰される。

【００１０】さらに、同図(c)に示すものは、いわゆる
反射型と言われるもので、光ファイバa₁，a₂が挿入され
た一対のフェルールb₁，b₂の突き合わせ端面を斜めに研
磨するとともに、両突き合わせ端面間にＡg等の金属の
薄膜e(たとえば０.１μm程度)を蒸着するなどしてアッ
テネータ素子としたものである。

【００１１】すなわち、この反射型のものでは、たとえ
ば、左側の光ファイバa₁を介して入射した光は、薄膜e
で光の一部が反射され、薄膜eを通過した光のみが対向
する右側の光ファイバa₂に入射するので、その反射によ
る損失によって光が減衰される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の吸収
型(図５(b))や反射型(図５(c))のものは、入射する光強
度が大きい場合には、その吸収板dや薄膜eが焼損を生じ
るおそれがある。

【００１３】さらに、上記のエアギャップ型(図５
(a))、吸収型(図５(b))、反射型(図５(c))の各アッテネ
ータ素子は、いずれも両突き合わせ端面を斜めに研磨し
ているものの、端面反射の光が光ファイバa₁に再入射す
るのは避け難いので、戻り光の影響を十分に除くことが
できない。しかも、両突き合わせ端面は、その間に介在
された空気c、吸収板d、あるいは薄膜eによって離間し
ているので、たとえば、左側の光ファイバa₁から出射し
た光は、ある程度発散した状態で右側の光ファイバa₂に
照射される。したがって、左側の光ファイバa₂には、そ
のコア部分のみならずクラッド部分にも光が入射し、こ
のため、右側の光ファイバa₂については、コアだけでな
くクラッド内においても光が伝搬する、いわゆるクラッ
ド伝搬モードが生じ、その結果、コア中を伝搬する光強
度に対する信頼性が欠けることになっていた。

【００１４】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、一対の光ファイバの突き合わせ端面に
おける反射による戻り光の影響が殆どなく、しかも、光
減衰部で減衰された後の光がクラッド中に伝搬されるク
ラッド伝搬モードの発生を可及的に抑制して、精度良い
減衰量を有する固定型のアッテネータが得られるように
することを課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、一対の光ファイバの突き合わせ端面に光
減衰部を形成してなる固定型アッテネータにおいて、次
の構成を採る。

【００１６】請求項１に係る発明では、各光ファイバに
は、そのクラッドの外周に光吸収体が被覆されている。

【００１７】請求項２に係る発明では、各光ファイバに
は、そのクラッド内に光吸収体がドープされている。

【００１８】請求項３に係る発明では、各光ファイバ
は、そのクラッドの径方向外周に向かうのに従って屈折
率が高くなるように設定されている。

【００１９】請求項４に係る発明では、請求項１ないし
請求項３の固定型アッテネータにおいて、光減衰部は、
一対の光ファイバの突き合わせ端面における各コアの光
軸が所定量だけ偏位した状態で融着されて構成されてい
る。

【００２０】

【作用】請求項１ないし請求項３に係るいずれの発明に
おいても、光ファイバの一方側から出射した光は、他方
の光ファイバのコアのみならず、クラッド中にも光が入
射するが、その入射光は、クラッドの外周またはクラッ
ド中の光吸収体によって吸収減衰されるか、あるいは、
クラッドの外部に放射されるために、クラッド伝搬モー
ドが抑制される。

【００２１】また、請求項４に係る発明では、光減衰部
は、一対の光ファイバのコアの光軸が偏心しているだけ
で、両突き合わせ端面間には、異種の材料が介在しない
ので、上記の作用に加えて、突き合わせ端面における反
射による戻り光の影響は殆どない。このため、一定の減
衰量を有する固定型のアッテネータが得られるようにな
る。

【００２２】

【実施例】図１は本発明の実施例に係る固定型アッテネ
ータを介して光コネクタと光検出器とを接続する部分を
示す正面図、図２は図１の固定型アッテネータの断面図
である。

【００２３】これらの図において、１は固定型アッテネ
ータ、２は光検出器、４は光コネクタである。

【００２４】この実施例の固定型アッテネータ１は、中
空円筒状のシェル６を有し、このシェル６の図中左側は
拡径されて、その外周に光コネクタ４の袋ナット８が螺
合されるねじ部１０が形成される一方、シェル６の図中
右側は、その外周に光検出器２のねじ部１２に螺合され
る袋ナット１４が摺動可能に嵌合されている。また、こ
のシェル６の内部には、割りスリーブ１６が挿着され、
この割りスリーブ１６にはフェルール１８が図中右側の
端部が露出する状態で嵌着され、さらに、フェルール１
８内にアッテネータ素子１９が挿着されている。

【００２５】図３はフェルール１８内に挿着されるアッ
テネータ素子１９を拡大して示す断面図である。

【００２６】この実施例のアッテネータ素子１９は、一
対の光ファイバ２０₁，２０₂が、その各コア２０₁₁，２
０₂₁の光軸を所定量だけ偏位した状態で互いに突き合わ
せ融着することで、光ファイバ２０₁，２０₂の突き合わ
せ端面２１を含む近傍に光減衰部２２が形成されてお
り、また、各光ファイバ２０₁，２０₂のクラッド２
０₁₂，２０₂₂の外周にはＣ(炭素)等の蒸着膜からなる光
吸収体２４₁，２４₂が被覆されている。

【００２７】この固定型アッテネータ１の製作手順とし
ては、予め、各クラッド２０₁₂，２０₂₂の表面に光吸収
体２４₁，２４₂が形成された一対の光ファイバ２０₁，
２０₂を準備し、これらの各光ファイバ２０₁，２０
₂を、互いのコア２０₁₁，２０₂₁の光軸を所定量だけ偏
位させた状態で突き合わせ、この両突き合わせ端面２１
間を放電加熱することにより融着してアッテネータ素子
１９とする。この場合、各コア２０₁₁，２０₂₁の光軸の
偏位量によって大体の光減衰量が決定される。また、放
電加工を繰り返すことで、コア２０₁₁，２０₂₁中のＧe
が次第にクラッド２０₁₂，２０₂₂中に拡散するため、光
減衰量の微調整を行える。そして、所望の光減衰量が得
られたならば、このアッテネータ素子１９をフェルール
１８内に挿着した後、端面研磨を行い、割りスリーブ１
６を嵌め込んで組み立てる。

【００２８】上記構成の固定型アッテネータ１におい
て、アッテネータ素子１９は、一対の光ファイバ２
０₁，２０₂の各コア２０₁₁，２０₂₁の光軸を偏位させた
状態で融着して構成されているので、たとえば、左側の
光ファイバ２０₁のコア２０₁₁を伝搬してきた光は、突
き合わせ端面２１に到達する前に、その手前の湾曲部分
で光の入射角が大きくなってクラッド２０₁₂中に放射さ
れる。そして、このクラッド２０₁₂中に放射された光は
発散して、その一部は、右側の光ファイバ２０₂のクラ
ッド２０₂₂からコア２０₂₁中に入射して伝搬される。し
たがって、この場合の接続損失によって光が減衰され
る。

【００２９】また、左側の光ファイバ２０₁の湾曲部分
でクラッド２０₁₂中に放射された光は、上記のように、
右側の光ファイバ２０₂のコア２０₂₁中を伝搬するよう
になる以外に、発散して右側の光ファイバ２０₂のクラ
ッド２０₂₂中をそのまま伝搬しようとする。しかし、ク
ラッド２０₂₂の外周に形成された光吸収体２４₂によっ
てその発散した光は速やかに吸収減衰され、クラッド伝
搬モードが抑制される。

【００３０】しかも、この場合、光減衰部２２となる突
き合わせ端面２１部分には、異種の材料が介在しないの
で、この突き合わせ端面２１における反射による戻り光
の影響は殆ど生じず、また、焼損等の恐れもない。

【００３１】上記の実施例では、各光ファイバ２０₁，
２０₂のクラッド２０₁₂，２０₂₂の外周に光吸収体２
４₁，２４₂を形成することでクラッド伝搬モードを抑制
しているが、その代わりに、クラッド２０₁₂，２０₂₂中
にＡg，Ｐt等の物質を光吸収体としてドープした場合に
も同様の効果が得られる。

【００３２】さらに、上記のように、光ファイバ２
０₁，２０₂のクラッド２０₁₂，２０₂₂の外周に光吸収体
２４₁，２４₂を被覆したり、クラッド２０₁₂，２０₂₂中
に光吸収体をドープしたりする代わりに、図４に示すよ
うに、アッテネータ素子１９を構成する各光ファイバ２
０₁，２０₂のクラッド２０₁₂，２０₂₂の屈折率nを、そ
の径方向外周に向かう程、次第に高くなるように設定し
てもよい。

【００３３】すなわち、この場合には、たとえば右側の
光ファイバ２０₂のクラッド２０₂₂中に入射した光は、
屈折率が大きい径方向外方に向けて次第に曲げられ、そ
の結果、クラッド２０₂₂の外周面と光線とのなす角度が
全反射角よりも大きくなるとこの光はクラッド２０₂₂の
外部に放射されるため、クラッド伝搬モードが解消され
る。なお、この場合にも、クラッド２０₁₂，２０₂₂の外
周に光吸収体２４₁，２４₂を被覆しておけば、クラッド
伝搬モードの抑制に一層効果がある。

【００３４】さらに、上記の各実施例では、一対の光フ
ァイバ２０₁，２０₂の突き合わせ端面２１を融着してア
ッテネータ素子１９を構成した場合であるが、これに限
定されるものではなく、たとえば、従来例として示した
図５(a)〜(c)に示す構成のアッテネータ素子において
も、各光ファイバa₁，a₂に対して、光吸収体を被覆した
りドープすることで、クラッド伝搬モードを抑制するこ
とが可能である。

【００３５】

【発明の効果】請求項１ないし請求項３に係る発明で
は、固定型アッテネータにおけるクラッド伝搬モードを
抑制することができ、コア中を伝搬する光強度に対する
信頼性が高くなる。

【００３６】請求項４に係る発明では、アッテネータ素
子を構成する各光ファイバの突き合わせ端面間には異種
物質が介在しないので、上記の効果に加えて、端面反射
による戻り光の影響は殆どなく、しかも、焼損の恐れも
なく、さらに、光強度の大小によって線形性が失われる
といったことも生じない。このため、一定の安定した減
衰量を有する固定型のアッテネータが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る固定型アッテネータを用
いて光コネクタと光検出器とを接続する部分を示す正面
図である。

【図２】図１の固定型アッテネータの断面図である。

【図３】フェルール内に挿着されるアッテネータ素子を
拡大して示す断面図である。

【図４】アッテネータ素子を構成する光ファイバの屈折
率分布を示す特性図である。

【図５】従来の固定型アッテネータを構成するアッテネ
ータ素子の構成図である。

【符号の説明】

１…固定型アッテネータ、１８…フェルール、１９…ア
ッテネータ素子、２０ ₁，２０₂…光ファイバ、２０₁₁，
２０₂₁…コア、２０₁₂，２０₂₂…クラッド、２１…突き
合わせ端面、２２…光減衰部、２４₁，２４₂…光吸収
体。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の光ファイバの突き合わせ端面に光
   減衰部を形成してなる固定型アッテネータにおいて、 前記各光ファイバには、そのクラッドの外周に光吸収体
   が被覆されていることを特徴とする固定型アッテネー
   タ。
2. 【請求項２】 一対の光ファイバの突き合わせ端面に光
   減衰部を形成してなる固定型アッテネータにおいて、 前記各光ファイバには、そのクラッド内に光吸収体がド
   ープされていることを特徴とする固定型アッテネータ。
3. 【請求項３】 一対の光ファイバの突き合わせ端面に光
   減衰部を形成してなる固定型アッテネータにおいて、 前記各光ファイバは、そのクラッドの径方向外周に向か
   うのに従って屈折率が高くなるように設定されているこ
   とを特徴とする固定型アッテネータ。
4. 【請求項４】 光減衰部は、一対の光ファイバの突き合
   わせ端面における各コアの光軸が所定量だけ偏位した状
   態で融着されて構成されていることを特徴とする、請求
   項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の固定型アッ
   テネータ。