JPH077136B2 - 光ファイバカプラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、光通信や光ファイバセンサ等において光の
分岐や合流を行なう光ファイバカプラに関するものであ
る。

「従来の技術およびその課題」 従来、上述のような目的で使用される光ファイバカプラ
の一つとして、第６図および第７図に示すものが知られ
ている。この図に示す光ファイバカプラ１は、光ファイ
バの一部にそのクラッド部２を研摩除去してコア３近傍
部を露出させた研摩面４を形成してなる研摩光ファイバ
５と、この研摩光ファイバ５を溝６内に埋設し、かつそ
の研摩面４を上に向けた状態で固定する溝付基板７とか
らなる研摩基板８を２つ用い、これら研摩基板８、８の
各々の研摩面４、４を接触させて接触部９を形成して構
成されている。研摩光ファイバ５は、溝付基板７の溝６
内に接着剤10によって固定されている。

この光ファイバカプラ１は、各々の研摩光ファイバ５、
５のコア３、３が接近した接触部９において、研摩光フ
ァイバ５内を導光する光パワーを分岐、合流する、光パ
ワーの結合が行なわれるようになっている。

ところで、上記研摩基板８の次のように作成される。ま
ず、第８図に示すように、溝付基板７の溝６内に、光フ
ァイバ11の被覆12を除去した部分を挿入する。この溝６
は、溝付基板７の中央部では浅く、両端部は漸次深くな
るように円弧状に形成されている。次に、この溝６内に
接着剤を注入し、これを固化させる。これによって光フ
ァイバ11は、溝付基板７の溝６内に固定される。次にこ
の溝付基板７の溝６側の面を所定の寸法だけ研摩除去
し、光ファイバ11の一部のコア３近傍部を露出させる。

このように作成された研摩基板８では、溝６の両端部に
おいて研摩光ファイバ５の折れによる切断が生じ易く、
そのため溝６の両端部に第９図に示すように接着剤13,1
3を塗布して研摩光ファイバ５を保護していた。

しかしながら、この溝６の両端部に設けた接着剤13は、
研摩基板８との接着面積が小さく、接着力が弱いため
に、研摩光ファイバ５とともに剥離して研摩光ファイバ
５の切断を生じ易い問題があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、研摩光ファ
イバの切断等の不都合を生じ難い、機械的強度の高いフ
ァイバカプラの提供を目的とする。

「課題を解決するための手段」 この発明は、光ファイバの一部にそのクラッド部を研摩
除去してコア近傍部を露出させた研摩面を形成してなる
研摩光ファイバと、この研摩光ファイバを溝内に埋設
し、かつその研摩面を上に向けた状態で固定する溝付基
板とからなる研摩基板２つを用い、これら研摩基板の各
々の研摩面を接触させて接触部を形成し、この接触部で
光パワーの結合を行なう光ファイバカプラにおいて、上
記溝付基板は、上記溝の両端部に、研摩光ファイバの被
覆を収容可能な幅を有しかつ溝付基板の上面から下面ま
で貫通する拡張部が形成され、該拡張部に研摩光ファイ
バの被覆部分を入れ接着剤で溝付基板に固定したことを
課題解決の手段とした。

「作用」 溝付基板の溝の両端部に、溝の大きさを拡張した拡張部
を形成したので、溝内に光ファイバを固定する際、該拡
張部に接着剤を注入し、光ファイバの溝の両端部に位置
する部分を固定することにより、その部分を固定するた
めの接着剤の接着面積が増加し、接着剤の剥離を防止す
る。

「実施例」 第１図はこの発明の一実施例を示す図であって、符号14
は光ファイバカプラである。この光ファイバカプラ14
は、光ファイバ11の一部に、そのクラッド部２を研摩除
去してコア３近傍部を露出させた研摩面を形成してなる
研摩光ファイバ５と、この研摩光ファイバ５を溝６内に
埋設し、かつその研摩面を上に向けた状態で固定する溝
付基板15とからなる研摩基板16を２つ用い、これら研摩
基板16,16の各々の研摩面17,17を接触させて接触部18を
形成して構成されている。

上記光ファイバ11としては、光通信などに使用される通
常の光ファイバ、例えば石英系や多成分系ガラスやプラ
スチックを材料とするシングルモード光ファイバ、マル
チモード光ファイバ、応力付与型偏波保持光ファイバな
どを用いることができる。またこの例では、光ファイバ
11として、光ファイバ裸線に少なくとも１層の被覆を施
した光ファイバ素線等が使用されている。

上記溝付基板15には、第２図に示すように、溝６の両端
部に、溝６の大きさを拡張した拡張部19、19が形成され
ている。これら拡張部19,19は、光ファイバ11の被覆12
を挿入可能な大きさに設定されており、上記溝６内に光
ファイバ11を埋設する際、光ファイバ11の被覆12を除去
した部分を溝６内に挿入し、被覆12の端部を拡張部19内
に挿入できるようになっている。この溝６および拡張部
19,19内に挿入された光ファイバ11は、接着剤20により
固定されている。この溝付基板15の材料としては、石英
ガラス、多成分ガラス、フッ化物ガラス等の硬質透明材
料が使用され、特に光ファイバ11を構成する材料と同様
の材料が好適に使用される。

この光ファイバカプラ14は、２本の研摩光ファイバ５の
各々のコア３が接近した接触部18において、光パワーを
分岐あるいは合流する光パワーの結合が行なわれるよう
になっている。例えば、一方の研摩光ファイバ５の入射
側のコア３に光パワーを入射すると、この光パワーは、
一部が接触部18で他方の研摩光ファイバ５側に漏洩し、
そのコア３内に入射され、その結果、一方の研摩光ファ
イバ５の出力側と他方の研摩光ファイバ５の分岐出力側
から所定の結合比をもって分岐された光パワーが得られ
る。

この光ファイバカプラ14は次のように製造される。ま
ず、石英ガラスなどの透明材料で作られた基板を適宜研
削し、基板の中央部が浅く、両端部が深い円弧状の溝６
と、この溝６の両端部に、光ファイバ11の被覆12を挿入
可能な大きさに設定された拡張部19,19を形成し、第２
図に示すような溝付基板15とする。

次に、この溝付基板15の溝６内に、光ファイバ11を挿入
する。この光ファイバ11は、溝６内に挿入する部分の被
覆12を除去しておく。そして、この光ファイバ11の被覆
12を除去した部分を溝６内に挿入し、被覆12の両端を拡
張部19,19内に挿入する。次に、この溝６および拡張部1
9,19内に接着剤20を充填し、これを固化させる。これに
よって光ファイバ11は、溝付基板15の溝６および拡張部
19,19内に固定される。

次に、溝６側の面と対向する側の面を研摩装置の保持治
具に固定し、溝６側の面を所定の研磨量となるまで研摩
する。この研摩操作によって、溝６内に固定された光フ
ァイバ11は、その一部がコア３近傍部まで研摩除去され
て研摩光ファイバ５となり、溝付基板15は、溝６側の面
に研摩光ファイバ５の研摩面４を露出させた状態の研摩
基板16となる。

次に、先のように作成した２つの研摩基板16を、各々の
研摩光ファイバ５の研摩面17が接触する状態に重ね合わ
せ、かつ各々の研摩面17間にマッチング液を介在させた
後、接着剤等を用いて接合する。以上の操作により、第
１図に示す構造の光ファイバカプラ14が製造される。

この例による光ファイバカプラ14は、溝付基板15の溝６
の両端部に、溝６の大きさを拡張した拡張部19,19を形
成したので、該溝６内に光ファイバ11を固定する際、該
拡張部19,19に接着剤20を注入し、光ファイバ11の溝６
の両端部に位置する部分を固定することにより、接着剤
20の接着面積が増加して接着剤20の剥離を生じ難くする
ことができ、接着剤の剥離による研摩光ファイバ５の切
断を防止することができる。

更に、光ファイバ11として、少なくとも一層の被覆を有
する光ファイバ素線を用い、拡張部19,19をこの被覆12
を挿入可能な大きさに設定したので、溝付基板15の溝６
内に光ファイバ11を固定する際、光ファイバ11の被覆12
を除去した部分を溝６内に挿入し、被覆12の両端を拡張
部19,19内に挿入して接着剤20で固定することにより、
光ファイバ11の切断防止効果を一層高めることができ
る。

なお、上述の光ファイバカプラ14において、拡張部19は
第５図に示すように形成される。すなわち、回転する超
硬刃21を、溝６を形成した基板における溝６の両端部
に、第５図の図中矢印で示すように下方に移動させるこ
とにより拡張部19を形成する。

（製造例） 光ファイバとして、コア径８μｍ、クラッド径125μｍ
の石英系シングルモード光ファイバに、熱硬化性樹脂の
被覆が設けられた外径400μｍの光ファイバ素線を用い
た。

また、溝付基板として、幅5mm、厚さ5mm、長さ20mmのガ
ラスブロックに、幅200μｍ、深さ200μｍの溝と、この
溝の両端部を幅1mm、長さ5mmの溝状の拡張部を形成した
ものを用いた。

上記光ファイバの被覆を13mmに亙って除去し、この被覆
除去部分を溝付基板の溝内に挿入した。そして、光ファ
イバの被覆の両端を各々の拡張部の中央に位置させた
後、この溝および拡張部内にエポキシ系接着剤を注入
し、これを固化させた。次に、この溝付基板の溝側の面
を125μｍ〜133μｍ研摩して、研摩基板とした。

次に、先のように作成した研磨基板二つを、各々の研摩
面を接触させるように重ね合わせ、マッチング液を介在
させた後、各々の基板を接合させた。以上の操作によ
り、第１図に示すものと同様構成の光ファイバカプラが
製造された。

この光ファイバカプラは、研摩光ファイバの被覆が拡張
部内に挿入された状態で強固に固着されており、溝の両
端部の接着剤が剥離する兆候は認められなかった。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明による光ファイバカプラ
は、溝付基板の溝の両端部に、研摩光ファイバの被覆を
収容可能な幅を有しかつ溝付基板の上面から下面まで貫
通する拡張部を形成したので、該溝内に光ファイバを固
定する際、該拡張部に接着剤を注入し、光ファイバの溝
の両端部に位置する部分を固定することにより、接着剤
の接着面積が増加して接着剤の剥離を生じ難くすること
ができ、接着剤の剥離による研摩光ファイバの切断を防
止することができる。

更に、接着部を拡張部に収めることができ、光ファイバ
カプラ長手方向の長さを短縮することができ小型化を達
成できる。従来の光ファイバカプラは、接着剤の部分だ
け長い。

更に、光ファイバとして少なくとも一層の被覆を有する
ものを用い、かつ拡張部をこの被覆を挿入可能な大きさ
に設定することにより、溝付基板の溝内に光ファイバを
固定する際、光ファイバの被覆を除去した部分を溝内に
挿入するとともに、被覆の両端を拡張部内に挿入して接
着剤で固定することにより、研摩光ファイバの切断防止
効果を一層高めることができる。

さらに、本発明では、溝の両端部に、研摩光ファイバの
被覆を収容可能な幅を有しかつ溝付基板の上面から下面
まで貫通する拡張部を形成した溝付基板を用いたことに
より、この溝付基板の溝内に光ファイバの被覆除去部分
を入れるとともに拡張部に光ファイバ被覆部分を入れ、
この溝及び拡張部に接着剤を注入、固化して光ファイバ
を固定する際に、拡張部の上方と下方の両側から接着剤
を注入し、これを固化することができ、光ファイバの固
定を確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による光ファイバカプラの一実施例を
示す図であって、光ファイバカプラの側面図、第２図は
第１図の光ファイバカプラに用いられる溝付基板の平面
図、第３図および第４図は第１図に示す光ファイバカプ
ラに用いられる研摩基板を示す図であって、第３図は研
摩基板の側面図、第４図は同平面図、第５図は溝付基板
に拡張部を形成する方法の一例を説明するための概略側
面図、第６図および第７図は従来の光ファイバカプラを
示す図であって、第６図は光ファイバカプラの側面図、
第７図は第６図のＡ部分の横断面図、第８図および第９
図は同じ従来の光ファイバカプラの製造工程を説明する
ための図であって、第８図は溝付基板の溝内に光ファイ
バを挿入した状態を示す斜視図、第９図は研摩基板の溝
の両端部に接着剤を設けた状態を示す側面図である。 ２……クラッド部、３……コア、５……研摩光ファイ
バ、６……溝、11……光ファイバ、14……光ファイバカ
プラ、15……溝付基板、16……研摩基板、17……研摩
面、18……接触部、19……拡張部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川上 登 千葉県佐倉市六崎1440番地 藤倉電線株式 会社佐倉工場内 (72)発明者 菊地 佳夫 千葉県佐倉市六崎1440番地 藤倉電線株式 会社佐倉工場内 (72)発明者 福田 長 千葉県佐倉市六崎1440番地 藤倉電線株式 会社佐倉工場内 (56)参考文献 特開 昭60−41007（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−180308（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ファイバの一部にそのクラッド部を研摩
   除去してコア近傍部を露出させた研摩面を形成してなる
   研摩光ファイバと、この研摩光ファイバを溝内に埋設
   し、かつその研摩面を上に向けた状態で固定する溝付基
   板とからなる研摩基板２つを用い、これら研摩基板の各
   々の研摩面を接触させて接触部を形成し、この接触部で
   光パワーの結合を行なう光ファイバカプラにおいて、 上記溝付基板は、上記溝の両端部に、研摩光ファイバの
   被覆を収容可能な幅を有しかつ溝付基板の上面から下面
   まで貫通する拡張部が形成され、該拡張部に研摩光ファ
   イバの被覆部分を入れ接着剤で溝付基板に固定したこと
   を特徴とする光ファイバカプラ。