JPH11142683A - 光ファイバ結合システム - Google Patents
光ファイバ結合システムInfo
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- JPH11142683A JPH11142683A JP10239847A JP23984798A JPH11142683A JP H11142683 A JPH11142683 A JP H11142683A JP 10239847 A JP10239847 A JP 10239847A JP 23984798 A JP23984798 A JP 23984798A JP H11142683 A JPH11142683 A JP H11142683A
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- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/32—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
- G02B6/4236—Fixing or mounting methods of the aligned elements
- G02B6/424—Mounting of the optical light guide
- G02B6/4243—Mounting of the optical light guide into a groove
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- G—PHYSICS
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
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- G—PHYSICS
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- G02B6/4266—Thermal aspects, temperature control or temperature monitoring
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- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4266—Thermal aspects, temperature control or temperature monitoring
- G02B6/4268—Cooling
- G02B6/4271—Cooling with thermo electric cooling
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】挿入損失の反復性を備え、かつ、ベア・ファイ
バに対する光信号の迅速な結合も可能にする、光ファイ
バ結合システムを提供する。 【解決手段】レンズが、テスト計器に接続された光源フ
ァイバのモード・サイズを拡大し、ベア・ファイバと光
源ファイバの位置アライメントに対する挿入損失を低下
させる。屈折率整合流体によって、挿入損失に対するベ
ア・ファイバのへき開角の効果が低減し、光ファイバ結
合システムにおける後方反射が減少する。光ファイバ結
合システムは、入力ファイバの代わりに較正ファイバを
用いて、較正ファイバの挿入損失を測定することによっ
て較正あるいはキャリブレーションされる。毛細管に屈
折率整合流体が納められており、屈折率整合流体は、表
面張力によって、ベア・ファイバのへき開端とベア・フ
ァイバの端部に配置されたガラス・スライドとの界面に
保持されている。
バに対する光信号の迅速な結合も可能にする、光ファイ
バ結合システムを提供する。 【解決手段】レンズが、テスト計器に接続された光源フ
ァイバのモード・サイズを拡大し、ベア・ファイバと光
源ファイバの位置アライメントに対する挿入損失を低下
させる。屈折率整合流体によって、挿入損失に対するベ
ア・ファイバのへき開角の効果が低減し、光ファイバ結
合システムにおける後方反射が減少する。光ファイバ結
合システムは、入力ファイバの代わりに較正ファイバを
用いて、較正ファイバの挿入損失を測定することによっ
て較正あるいはキャリブレーションされる。毛細管に屈
折率整合流体が納められており、屈折率整合流体は、表
面張力によって、ベア・ファイバのへき開端とベア・フ
ァイバの端部に配置されたガラス・スライドとの界面に
保持されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバの結合
システムに関する。
システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】波長分割多重化（ＷＤＭ）システムに用
いられるようなさまざまな光学コンポーネントには、ベ
ア・ファイバ・インターフェイスが装備されている。Ｗ
ＤＭシステムに光学コンポーネントを取り付ける前に、
光学コンポーネントの性能パラメータを測定するため、
ベア・ファイバに光信号が結合される。測定の精度は、
ベア・ファイバに結合される信号の挿入損失の反復性に
よって決まる。マイクロポジショナは、光信号をベア・
ファイバに直接イメージ化するために利用することが可
能であるが、挿入損失は、ベア・ファイバの光信号のア
ライメントに対して敏感であり、わずかなミスアライメ
ントであっても、挿入損失の変動をもたらす。アライメ
ント感度は、フィルタリングを施した白色光源をベア・
ファイバに対してイメージ化することによって低下させ
ることができるが、ファイバに対する白色光の結合では
本質的に非効率的なので、ＷＤＭシステムに用いられる
ような、ダイナミック・レンジの広い光学コンポーネン
トのテストに十分な光信号強度は得ることはできない。
その上、白色光を利用して、偏光特性及び光学時間領域
反射率計による測定を実施するのは不便である。ベア・
ファイバの融着スプライシングあるいは融着によるつな
ぎによって、反復性の高い挿入損失が生じるが、とりわ
け、測定される光学コンポーネントが複数ベア・ファイ
バを備えている場合には、時間がかかる。ベア・ファイ
バ・アダプタは、セット・アップ時間が短いので、ベア
・ファイバの迅速な結合が可能になるが、アダプタの挿
入損失の反復性が不十分である。
いられるようなさまざまな光学コンポーネントには、ベ
ア・ファイバ・インターフェイスが装備されている。Ｗ
ＤＭシステムに光学コンポーネントを取り付ける前に、
光学コンポーネントの性能パラメータを測定するため、
ベア・ファイバに光信号が結合される。測定の精度は、
ベア・ファイバに結合される信号の挿入損失の反復性に
よって決まる。マイクロポジショナは、光信号をベア・
ファイバに直接イメージ化するために利用することが可
能であるが、挿入損失は、ベア・ファイバの光信号のア
ライメントに対して敏感であり、わずかなミスアライメ
ントであっても、挿入損失の変動をもたらす。アライメ
ント感度は、フィルタリングを施した白色光源をベア・
ファイバに対してイメージ化することによって低下させ
ることができるが、ファイバに対する白色光の結合では
本質的に非効率的なので、ＷＤＭシステムに用いられる
ような、ダイナミック・レンジの広い光学コンポーネン
トのテストに十分な光信号強度は得ることはできない。
その上、白色光を利用して、偏光特性及び光学時間領域
反射率計による測定を実施するのは不便である。ベア・
ファイバの融着スプライシングあるいは融着によるつな
ぎによって、反復性の高い挿入損失が生じるが、とりわ
け、測定される光学コンポーネントが複数ベア・ファイ
バを備えている場合には、時間がかかる。ベア・ファイ
バ・アダプタは、セット・アップ時間が短いので、ベア
・ファイバの迅速な結合が可能になるが、アダプタの挿
入損失の反復性が不十分である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、挿入損失の反復性を備え、かつ、ベア・ファイバに
対する光信号の迅速な結合も可能にする、光ファイバ結
合システムを提供することにある。
は、挿入損失の反復性を備え、かつ、ベア・ファイバに
対する光信号の迅速な結合も可能にする、光ファイバ結
合システムを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の望ましい実施態
様によれば、光ファイバ結合システムは、挿入損失の反
復性が高く、セット・アップ時間が短いので、ベア・フ
ァイバに対する光信号の迅速な結合が可能になる。レン
ズが、テスト計器または他の光源に接続された光源ファ
イバのモード・サイズを拡大し、ベア・ファイバと光源
ファイバの位置アライメントに対する挿入損失を低下さ
せる。屈折率整合流体によって、挿入損失に対するベア
・ファイバのへき開角（クリーブ角）の効果が低減し、
光ファイバ結合システムにおける後方反射が減少する。
光ファイバ結合システムは、入力ファイバの代わりに較
正ファイバを用いて、較正ファイバの挿入損失を測定す
ることによって較正あるいはキャリブレーションされ
る。本発明の第１の望ましい実施態様によれば、毛細管
に屈折率整合流体が納められており、屈折率整合流体
は、表面張力によって、ベア・ファイバのへき開端とベ
ア・ファイバの端部に配置されたガラス・スライドとの
界面に保持されている。本発明の第２の望ましい実施態
様によれば、屈折率整合流体は、複数のベア・ファイバ
を挿入することが可能なリザーバに納められている。オ
プションの熱管理システムが、屈折率整合流体の温度を
制御し、光ファイバ結合システムにおける光信号の反射
を低減させる。
様によれば、光ファイバ結合システムは、挿入損失の反
復性が高く、セット・アップ時間が短いので、ベア・フ
ァイバに対する光信号の迅速な結合が可能になる。レン
ズが、テスト計器または他の光源に接続された光源ファ
イバのモード・サイズを拡大し、ベア・ファイバと光源
ファイバの位置アライメントに対する挿入損失を低下さ
せる。屈折率整合流体によって、挿入損失に対するベア
・ファイバのへき開角（クリーブ角）の効果が低減し、
光ファイバ結合システムにおける後方反射が減少する。
光ファイバ結合システムは、入力ファイバの代わりに較
正ファイバを用いて、較正ファイバの挿入損失を測定す
ることによって較正あるいはキャリブレーションされ
る。本発明の第１の望ましい実施態様によれば、毛細管
に屈折率整合流体が納められており、屈折率整合流体
は、表面張力によって、ベア・ファイバのへき開端とベ
ア・ファイバの端部に配置されたガラス・スライドとの
界面に保持されている。本発明の第２の望ましい実施態
様によれば、屈折率整合流体は、複数のベア・ファイバ
を挿入することが可能なリザーバに納められている。オ
プションの熱管理システムが、屈折率整合流体の温度を
制御し、光ファイバ結合システムにおける光信号の反射
を低減させる。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１Ａには、本発明の第１の望ま
しい実施態様に従って構成された光ファイバ結合システ
ム１０が示されている。レンズ１２は、テスト計器、レ
ーザ・ダイオード、または、他の光源１６によって供給
される光源ファイバ１４のモード・サイズをを拡大す
る。拡大されたビーム１１は、測定される光増幅器、ス
イッチ、または、他のタイプの光学コンポーネントに結
合された入力ベア・ファイバ１８にイメージ化される。
拡大ビーム１１によって、光源ファイバ１４と入力ファ
イバ１８の間における光信号の結合の挿入損失にオフセ
ットが導入されるが、光源ファイバ１４と入力ファイバ
１８の横方向（ｘ軸及びｙ軸）アライメント及び縦方向
（ｚ軸）アライメントに対する挿入損失の依存は、非拡
大ビームに比べて低下する。一例として、ビームを４倍
（４×）に拡大すると、６．５５ｄＢの挿入損失のオフ
セットが導入されるが、この挿入損失は、光ファイバ結
合システム１０に挿入される各入力ファイバ毎に反復性
が高い。反復性の挿入損失によって、光ファイバ結合シ
ステム１０の正確な較正が可能となり、光学コンポーネ
ント２０の正確な測定が可能となる。光ファイバ結合シ
ステム１０は、光学コンポーネント２０の入力ファイバ
１８の代わりに、入力ファイバ１８と同様のタイプ及び
長さの較正ファイバ（図示せず）を用いることによって
較正される。較正ファイバに対する光信号の結合の挿入
損失は、光学コンポーネント２０の入力ベア・ファイバ
１８に対する結合の挿入損失にほぼ等しい。従って、較
正ファイバの挿入損失を測定し、次に、測定された挿入
損失を減算するか、あるいは、光信号の結合において測
定された挿入損失を別様に処理することによって、光学
コンポーネント２０の性能パラメータが分離される。
しい実施態様に従って構成された光ファイバ結合システ
ム１０が示されている。レンズ１２は、テスト計器、レ
ーザ・ダイオード、または、他の光源１６によって供給
される光源ファイバ１４のモード・サイズをを拡大す
る。拡大されたビーム１１は、測定される光増幅器、ス
イッチ、または、他のタイプの光学コンポーネントに結
合された入力ベア・ファイバ１８にイメージ化される。
拡大ビーム１１によって、光源ファイバ１４と入力ファ
イバ１８の間における光信号の結合の挿入損失にオフセ
ットが導入されるが、光源ファイバ１４と入力ファイバ
１８の横方向（ｘ軸及びｙ軸）アライメント及び縦方向
（ｚ軸）アライメントに対する挿入損失の依存は、非拡
大ビームに比べて低下する。一例として、ビームを４倍
（４×）に拡大すると、６．５５ｄＢの挿入損失のオフ
セットが導入されるが、この挿入損失は、光ファイバ結
合システム１０に挿入される各入力ファイバ毎に反復性
が高い。反復性の挿入損失によって、光ファイバ結合シ
ステム１０の正確な較正が可能となり、光学コンポーネ
ント２０の正確な測定が可能となる。光ファイバ結合シ
ステム１０は、光学コンポーネント２０の入力ファイバ
１８の代わりに、入力ファイバ１８と同様のタイプ及び
長さの較正ファイバ（図示せず）を用いることによって
較正される。較正ファイバに対する光信号の結合の挿入
損失は、光学コンポーネント２０の入力ベア・ファイバ
１８に対する結合の挿入損失にほぼ等しい。従って、較
正ファイバの挿入損失を測定し、次に、測定された挿入
損失を減算するか、あるいは、光信号の結合において測
定された挿入損失を別様に処理することによって、光学
コンポーネント２０の性能パラメータが分離される。
【０００６】拡大ビーム１１から生じる挿入損失は、用
途あるいはアプリケーションによっては許容できないほ
ど大きくなる可能性があるが、ＷＤＭシステムの光学コ
ンポーネント２０を測定する場合、光ファイバ結合シス
テム１０の向上した測定正確度及び迅速なセット・アッ
プ時間の利点は、増大する挿入損失の影響よりはるかに
重要である。光ファイバ結合システム１０によって得ら
れる測定精度のために、測定誤差経費が減少して、テス
ト歩留まりが改善され、迅速なセット・アップ時間によ
って、測定スループットが増大し、光学コンポーネント
２０のテスト・コストが低下することになる。
途あるいはアプリケーションによっては許容できないほ
ど大きくなる可能性があるが、ＷＤＭシステムの光学コ
ンポーネント２０を測定する場合、光ファイバ結合シス
テム１０の向上した測定正確度及び迅速なセット・アッ
プ時間の利点は、増大する挿入損失の影響よりはるかに
重要である。光ファイバ結合システム１０によって得ら
れる測定精度のために、測定誤差経費が減少して、テス
ト歩留まりが改善され、迅速なセット・アップ時間によ
って、測定スループットが増大し、光学コンポーネント
２０のテスト・コストが低下することになる。
【０００７】図２Ａには、光源ファイバ１４と入力ファ
イバ１８の間の横方向（ｘ軸またはｙ軸）オフセットに
対する挿入損失の依存が示されている。挿入損失の依存
は、４倍（４×）ビーム拡大すなわち４×倍率の場合
と、非拡大ビーム７の場合の両方について示されてい
る。図２Ｂには、４×拡大ビーム１１と非拡大ビーム７
に関して、光源ファイバ１４と入力ファイバ１８の間に
おける縦方向（ｚ軸）オフセットに対する挿入損失の依
存が示されている。図２Ｃには、４×拡大ビーム１１と
非拡大ビーム７に関して、光源ファイバ１４と入力ファ
イバ１８の間における角アライメントに対する挿入損失
の依存が示されている。例えば、４×の倍率を利用する
と、ｘ方向またはｙ方向に沿った１．５マイクロメート
ル（μｍ）以内の横方向アライメントによって、挿入損
失の反復性は０．０５ｄＢになるが、非拡大ビーム７に
ついて、同じ反復性を実現するには、０．５μｍのアラ
イメントが必要になる。１．５μｍの横方向アライメン
トは、市販の自動化アライメント・システムを利用し
て、容易に実現する。０．５μｍの横方向アライメント
は、より実現が困難である。拡大ビーム１１の場合、
０．０５ｄＢの挿入損失の反復性を実現するためには、
ｚ軸に沿った縦方向における８０μｍ以内のアライメン
トが必要になる。この縦方向における８０μｍのアライ
メント許容差は、非拡大ビーム７が必要とする縦方向に
おける９μｍのアライメント許容差に比べると、実現が
かなり容易である。
イバ１８の間の横方向（ｘ軸またはｙ軸）オフセットに
対する挿入損失の依存が示されている。挿入損失の依存
は、４倍（４×）ビーム拡大すなわち４×倍率の場合
と、非拡大ビーム７の場合の両方について示されてい
る。図２Ｂには、４×拡大ビーム１１と非拡大ビーム７
に関して、光源ファイバ１４と入力ファイバ１８の間に
おける縦方向（ｚ軸）オフセットに対する挿入損失の依
存が示されている。図２Ｃには、４×拡大ビーム１１と
非拡大ビーム７に関して、光源ファイバ１４と入力ファ
イバ１８の間における角アライメントに対する挿入損失
の依存が示されている。例えば、４×の倍率を利用する
と、ｘ方向またはｙ方向に沿った１．５マイクロメート
ル（μｍ）以内の横方向アライメントによって、挿入損
失の反復性は０．０５ｄＢになるが、非拡大ビーム７に
ついて、同じ反復性を実現するには、０．５μｍのアラ
イメントが必要になる。１．５μｍの横方向アライメン
トは、市販の自動化アライメント・システムを利用し
て、容易に実現する。０．５μｍの横方向アライメント
は、より実現が困難である。拡大ビーム１１の場合、
０．０５ｄＢの挿入損失の反復性を実現するためには、
ｚ軸に沿った縦方向における８０μｍ以内のアライメン
トが必要になる。この縦方向における８０μｍのアライ
メント許容差は、非拡大ビーム７が必要とする縦方向に
おける９μｍのアライメント許容差に比べると、実現が
かなり容易である。
【０００８】拡大ビーム１１によって、横方向と縦方向
の両方において位置アライメントに対する挿入損失の感
度が低下し、一方、光源ファイバ１４と入力ファイバ１
８の間の角アライメントに対する感度はごくわずかしか
増さない。非拡大ビーム７の場合、０．７度以内の角ア
ライメントに対して、０．０５ｄＢの挿入損失反復性が
実現されるが、４×の拡大ビームであれば、０．５度以
内までの角アライメントが必要とされる。入力ファイバ
１８をＶ字形溝取り付け具あるいはＶ字形溝取付具２１
に配置することによって、０．５度内のアライメントを
容易に実現することが可能になる。例えば、機械加工ま
たはフォトリソグラフィック・プロセスを利用して容易
に実現される、＋／−１０μｍの位置オフセット公差を
生じる、長さ５ｍｍのＶ字形溝によって、＋／−０．２
度の範囲内の角アライメントがとれる。レンズ１２の倍
率は、へき開端部２７が、光ファイバ結合システムの位
置決め機構の位置許容差範囲内にあれば、所望の挿入損
失反復性が実現されるように選択される。例えば、位置
許容差の大きい位置決め機構の場合、位置許容差の小さ
い位置決め機構に比べると、あらかじめ決められた損失
反復性を実現するのに、より大きい倍率が必要になる。
の両方において位置アライメントに対する挿入損失の感
度が低下し、一方、光源ファイバ１４と入力ファイバ１
８の間の角アライメントに対する感度はごくわずかしか
増さない。非拡大ビーム７の場合、０．７度以内の角ア
ライメントに対して、０．０５ｄＢの挿入損失反復性が
実現されるが、４×の拡大ビームであれば、０．５度以
内までの角アライメントが必要とされる。入力ファイバ
１８をＶ字形溝取り付け具あるいはＶ字形溝取付具２１
に配置することによって、０．５度内のアライメントを
容易に実現することが可能になる。例えば、機械加工ま
たはフォトリソグラフィック・プロセスを利用して容易
に実現される、＋／−１０μｍの位置オフセット公差を
生じる、長さ５ｍｍのＶ字形溝によって、＋／−０．２
度の範囲内の角アライメントがとれる。レンズ１２の倍
率は、へき開端部２７が、光ファイバ結合システムの位
置決め機構の位置許容差範囲内にあれば、所望の挿入損
失反復性が実現されるように選択される。例えば、位置
許容差の大きい位置決め機構の場合、位置許容差の小さ
い位置決め機構に比べると、あらかじめ決められた損失
反復性を実現するのに、より大きい倍率が必要になる。
【０００９】拡大ビーム１１に対して入力ベア・ファイ
バ１８のへき開端部２７の位置決めを行うため、さまざ
まな位置決め機構が利用される。例えば、入力ファイバ
１８を横（ｘ軸及びｙ軸）方向及び縦（ｚ軸）方向に並
進あるいは移動させるため、取り付け具２１に結合され
た、マイクロメータ９ｘ、９ｙ、及び、９ｚを備える並
進ステージあるいは移動ステージ８が利用される。代替
案として、位置決め機構が、図１Ｃに示すように、入力
ファイバ１８を精密毛細管３６に挿入することによって
形成される。入力ファイバ１８の横方向位置は、精密毛
細管３６の内腔３８によって決まり、一方、縦方向位置
は、内腔３８における入力ファイバ１８の挿入深さによ
って決まる。
バ１８のへき開端部２７の位置決めを行うため、さまざ
まな位置決め機構が利用される。例えば、入力ファイバ
１８を横（ｘ軸及びｙ軸）方向及び縦（ｚ軸）方向に並
進あるいは移動させるため、取り付け具２１に結合され
た、マイクロメータ９ｘ、９ｙ、及び、９ｚを備える並
進ステージあるいは移動ステージ８が利用される。代替
案として、位置決め機構が、図１Ｃに示すように、入力
ファイバ１８を精密毛細管３６に挿入することによって
形成される。入力ファイバ１８の横方向位置は、精密毛
細管３６の内腔３８によって決まり、一方、縦方向位置
は、内腔３８における入力ファイバ１８の挿入深さによ
って決まる。
【００１０】挿入損失は、制御が困難な、図１Ｂに示す
ベア・ファイバのへき開角Ａによっても左右される。図
１Ｂは、図１Ａに示す光ファイバ結合システム１０の入
力ファイバのへき開端部２７の詳細図である。へき開角
Ａの変動の補償がなければ、０．０５ｄＢを超える挿入
損失が、角度のついたファイバ／空気界面に生じること
になりそうである。入力ベア・ファイバ１８とカバー・
ガラス２２の間に配置された屈折率整合流体２５によっ
て、光ファイバ結合システム１０の挿入損失が入力ファ
イバ１８のへき開角に関係なく生じることになる。屈折
率整合流体２５は、カバー・ガラス２２の上部表面２３
のくぼみ（図示せず）によって形成することもできる
し、あるいは、入力ファイバ１８とカバー・ガラス２２
の界面における毛細管２６によって形成することも可能
な、ウェルあるいは穴に納められる。毛細管２６は、カ
バー・ガラス２２に接着しており、表面張力によって、
屈折率整合流体２５を所定位置に保持している。カバー
・ガラス２２は、入力ファイバ１８の縦軸から離れるよ
うに反射の方向付けを行うことによって、光学反射損失
を改善するため、カバー・ガラス２２の上部表面２３と
下部表面２４が、入力ファイバ１８のｚ軸に対して非直
交関係をなすように配置されている。角度をつけたカバ
ー・ガラス２２に反射防止コーティングを施すことによ
って、光ファイバ結合システム１０における偏光依存損
失が減少する。
ベア・ファイバのへき開角Ａによっても左右される。図
１Ｂは、図１Ａに示す光ファイバ結合システム１０の入
力ファイバのへき開端部２７の詳細図である。へき開角
Ａの変動の補償がなければ、０．０５ｄＢを超える挿入
損失が、角度のついたファイバ／空気界面に生じること
になりそうである。入力ベア・ファイバ１８とカバー・
ガラス２２の間に配置された屈折率整合流体２５によっ
て、光ファイバ結合システム１０の挿入損失が入力ファ
イバ１８のへき開角に関係なく生じることになる。屈折
率整合流体２５は、カバー・ガラス２２の上部表面２３
のくぼみ（図示せず）によって形成することもできる
し、あるいは、入力ファイバ１８とカバー・ガラス２２
の界面における毛細管２６によって形成することも可能
な、ウェルあるいは穴に納められる。毛細管２６は、カ
バー・ガラス２２に接着しており、表面張力によって、
屈折率整合流体２５を所定位置に保持している。カバー
・ガラス２２は、入力ファイバ１８の縦軸から離れるよ
うに反射の方向付けを行うことによって、光学反射損失
を改善するため、カバー・ガラス２２の上部表面２３と
下部表面２４が、入力ファイバ１８のｚ軸に対して非直
交関係をなすように配置されている。角度をつけたカバ
ー・ガラス２２に反射防止コーティングを施すことによ
って、光ファイバ結合システム１０における偏光依存損
失が減少する。
【００１１】図３には、本発明の第２の望ましい実施態
様に基づいて構成された光ファイバ結合システム５０が
示されている。屈折率整合流体２５が、ハウジング５６
とカバー・ガラス２２の間にシール５４を備えたリザー
バに納められている。オプションの熱管理システムは、
ペルチェ素子のような温度制御素子５８と、サーミスタ
のような感温素子６０を備えている。感温素子６０が、
屈折率整合流体２５の温度を検知し、温度制御素子５８
が、それに応じて、屈折率整合流体２５の加熱または冷
却を行い、屈折率整合流体２５の温度を厳格な温度範囲
内に維持する。他の適合する熱管理システムを用いて、
屈折率整合流体２５の温度を維持することも可能であ
る。例えば、光ファイバ結合システム全体を温度室また
はオーブン（図示せず）内に配置することも可能であ
る。
様に基づいて構成された光ファイバ結合システム５０が
示されている。屈折率整合流体２５が、ハウジング５６
とカバー・ガラス２２の間にシール５４を備えたリザー
バに納められている。オプションの熱管理システムは、
ペルチェ素子のような温度制御素子５８と、サーミスタ
のような感温素子６０を備えている。感温素子６０が、
屈折率整合流体２５の温度を検知し、温度制御素子５８
が、それに応じて、屈折率整合流体２５の加熱または冷
却を行い、屈折率整合流体２５の温度を厳格な温度範囲
内に維持する。他の適合する熱管理システムを用いて、
屈折率整合流体２５の温度を維持することも可能であ
る。例えば、光ファイバ結合システム全体を温度室また
はオーブン（図示せず）内に配置することも可能であ
る。
【００１２】図４には、光ファイバ結合システム５０の
光学反射損失対屈折整合流体２５の温度が示されてい
る。市販の屈折率整合流体を利用して、屈折整合流体を
摂氏＋／−１度以内に維持することによって、屈折率整
合流体の屈折率が＋／−０．０００３８６内に維持さ
れ、光ファイバ結合システム５０の光学反射損失が８０
ｄＢを超える値まで低減する。熱管理システムがなけれ
ば、６０ｄＢを超える光学反射損失が、広い温度範囲に
わたって生じることになる。
光学反射損失対屈折整合流体２５の温度が示されてい
る。市販の屈折率整合流体を利用して、屈折整合流体を
摂氏＋／−１度以内に維持することによって、屈折率整
合流体の屈折率が＋／−０．０００３８６内に維持さ
れ、光ファイバ結合システム５０の光学反射損失が８０
ｄＢを超える値まで低減する。熱管理システムがなけれ
ば、６０ｄＢを超える光学反射損失が、広い温度範囲に
わたって生じることになる。
【００１３】光ファイバ結合システム５０には、複数ベ
ア・ファイバ１８を備えた光学コンポーネントが容易に
収容される。それぞれ、入力ファイバ１８に対応する複
数のＶ字形溝を備えた取り付け具５５は、複数入力ベア
・ファイバ１８を備えた光学コンポーネント２０の測定
に便利である。入力ファイバのへき開端部２７は、屈折
率整合流体２５に浸されており、取り付け具５５は、並
進ステージ８及びマイクロメータ９ｘ、９ｙ、及び、９
ｚを備えた位置決め機構を用いて、横（ｘ軸及びｙ軸）
方向に移動し、拡大ビーム１１を複数入力ファイバ１８
のそれぞれに結合するようになっている。
ア・ファイバ１８を備えた光学コンポーネントが容易に
収容される。それぞれ、入力ファイバ１８に対応する複
数のＶ字形溝を備えた取り付け具５５は、複数入力ベア
・ファイバ１８を備えた光学コンポーネント２０の測定
に便利である。入力ファイバのへき開端部２７は、屈折
率整合流体２５に浸されており、取り付け具５５は、並
進ステージ８及びマイクロメータ９ｘ、９ｙ、及び、９
ｚを備えた位置決め機構を用いて、横（ｘ軸及びｙ軸）
方向に移動し、拡大ビーム１１を複数入力ファイバ１８
のそれぞれに結合するようになっている。
【００１４】以上、本発明の実施例について詳述した
が、以下、本発明の各実施態様の例を示す。
が、以下、本発明の各実施態様の例を示す。
【００１５】（実施態様１）あらかじめ決められた範囲
の挿入損失を生じる光ファイバ（１８）に光信号を結合
するためのシステム（１０）であって、加えられた光信
号を受信し、光信号のビーム直径を所定の倍率で拡大す
るレンズ（１２）と、下部表面（２４）において拡大さ
れたビームを遮断するガラス板（２２）と、ガラス板
（２２）の上部表面（２３）に形成されて、光ファイバ
（１８）の端部（２７）を受けるウェル（２６）と、光
ファイバ（１８）の端部（２７）とガラス板（２２）の
間に挿入されたウェル（２６）内の屈折率整合流体（２
５）と、ウェル（２６）内の所定の位置において、位置
許容差内及び角アライメント許容差内になるように、光
ファイバ（１８）の端部（２７）を位置決めする位置決
め機構（８、９Ｘ、９Ｙ、９Ｚ）とを有し、レンズ（１
２）の倍率が、位置許容差及び角アライメント許容差に
従って選択されているので、光ファイバ（１８）の端部
（２７）が位置許容差内及び角アライメント許容差内に
あれば、挿入損失があらかじめ決められた範囲内になる
ことを特徴とするシステム。
の挿入損失を生じる光ファイバ（１８）に光信号を結合
するためのシステム（１０）であって、加えられた光信
号を受信し、光信号のビーム直径を所定の倍率で拡大す
るレンズ（１２）と、下部表面（２４）において拡大さ
れたビームを遮断するガラス板（２２）と、ガラス板
（２２）の上部表面（２３）に形成されて、光ファイバ
（１８）の端部（２７）を受けるウェル（２６）と、光
ファイバ（１８）の端部（２７）とガラス板（２２）の
間に挿入されたウェル（２６）内の屈折率整合流体（２
５）と、ウェル（２６）内の所定の位置において、位置
許容差内及び角アライメント許容差内になるように、光
ファイバ（１８）の端部（２７）を位置決めする位置決
め機構（８、９Ｘ、９Ｙ、９Ｚ）とを有し、レンズ（１
２）の倍率が、位置許容差及び角アライメント許容差に
従って選択されているので、光ファイバ（１８）の端部
（２７）が位置許容差内及び角アライメント許容差内に
あれば、挿入損失があらかじめ決められた範囲内になる
ことを特徴とするシステム。
【００１６】（実施態様２）ウェル（２６）が、ガラス
板（２２）の上部表面（２３）に取り付けられた管から
形成されていることを特徴とする、実施態様１に記載の
システム。
板（２２）の上部表面（２３）に取り付けられた管から
形成されていることを特徴とする、実施態様１に記載の
システム。
【００１７】（実施態様３）位置決め機構に、並進ステ
ージ（８）と複数直交マイクロメータ（９Ｘ、９Ｙ、９
Ｚ）が含まれることを特徴とする、実施態様２に記載の
システム（１０）。
ージ（８）と複数直交マイクロメータ（９Ｘ、９Ｙ、９
Ｚ）が含まれることを特徴とする、実施態様２に記載の
システム（１０）。
【００１８】（実施態様４）位置決め機構に、管（３
６）の内腔（３８）が含まれることを特徴とする、実施
態様２に記載のシステム（１０）。
６）の内腔（３８）が含まれることを特徴とする、実施
態様２に記載のシステム（１０）。
【００１９】（実施態様５）屈折率整合流体（２５）を
指定の温度に維持する熱管理システム（５８、６０）が
含まれていることを特徴とする、実施態様２ないし４の
いずれかに記載のシステム（１０）。
指定の温度に維持する熱管理システム（５８、６０）が
含まれていることを特徴とする、実施態様２ないし４の
いずれかに記載のシステム（１０）。
【００２０】（実施態様６）光ファイバ（１８）に光信
号を結合し、あらかじめ決められた範囲の挿入損失を生
じるシステム（５０）であって、加えられた光信号を受
信し、光信号のビーム直径を所定の倍率で拡大するレン
ズ（１２）と、下部表面（２４）において拡大されたビ
ームを遮断するガラス板（２２）と、ガラス板（２２）
の上部表面（２３）に隣接して、光ファイバ（１８）の
端部（２７）を受けるホールを備えるハウジング（５
６）と、ハウジング（５６）とガラス板（２２）の上部
表面（２３）の間に配置されたガスケット（５４）と、
光ファイバ（１８）の端部（２７）とガラス板（２２）
の間に挿入された穴内の屈折率整合流体（２５）と、穴
内の所定の位置において、位置許容差及び角アライメン
ト許容差内になるように、光ファイバ（１８）の端部
（２７）を位置決めする位置決め機構（８、９Ｘ、９
Ｙ、９Ｚ）とを有し、レンズ（１２）の倍率が、位置許
容差及び角アライメント許容差に従って選択されている
ので、光ファイバ（１８）の端部（２７）が位置許容差
内及び角アライメント許容差内にあれば、挿入損失があ
らかじめ決められた範囲内になることを特徴とするシス
テム。
号を結合し、あらかじめ決められた範囲の挿入損失を生
じるシステム（５０）であって、加えられた光信号を受
信し、光信号のビーム直径を所定の倍率で拡大するレン
ズ（１２）と、下部表面（２４）において拡大されたビ
ームを遮断するガラス板（２２）と、ガラス板（２２）
の上部表面（２３）に隣接して、光ファイバ（１８）の
端部（２７）を受けるホールを備えるハウジング（５
６）と、ハウジング（５６）とガラス板（２２）の上部
表面（２３）の間に配置されたガスケット（５４）と、
光ファイバ（１８）の端部（２７）とガラス板（２２）
の間に挿入された穴内の屈折率整合流体（２５）と、穴
内の所定の位置において、位置許容差及び角アライメン
ト許容差内になるように、光ファイバ（１８）の端部
（２７）を位置決めする位置決め機構（８、９Ｘ、９
Ｙ、９Ｚ）とを有し、レンズ（１２）の倍率が、位置許
容差及び角アライメント許容差に従って選択されている
ので、光ファイバ（１８）の端部（２７）が位置許容差
内及び角アライメント許容差内にあれば、挿入損失があ
らかじめ決められた範囲内になることを特徴とするシス
テム。
【００２１】（実施態様７）屈折率整合流体（２５）を
指定の温度に維持する熱管理システム（５８、６０）が
含まれていることを特徴とする、実施態様６に記載のシ
ステム（５０）。
指定の温度に維持する熱管理システム（５８、６０）が
含まれていることを特徴とする、実施態様６に記載のシ
ステム（５０）。
【００２２】（実施態様８）熱管理システムに、温度セ
ンサ（６０）と、屈折率整合流体（２５）と熱的に接触
している温度制御素子（５８）が含まれていることを特
徴とする、実施態様７に記載のシステム（５０）。
ンサ（６０）と、屈折率整合流体（２５）と熱的に接触
している温度制御素子（５８）が含まれていることを特
徴とする、実施態様７に記載のシステム（５０）。
【００２３】
【発明の効果】以上のように、本発明を用いると、光フ
ァイバ結合システムは、挿入損失の反復性が高く、セッ
ト・アップ時間が短いので、ベア・ファイバに対する光
信号の迅速な結合が可能になる。
ァイバ結合システムは、挿入損失の反復性が高く、セッ
ト・アップ時間が短いので、ベア・ファイバに対する光
信号の迅速な結合が可能になる。
【図１Ａ】本発明の第１の望ましい実施態様に基づいて
構成された光ファイバ結合システムを示す図である。
構成された光ファイバ結合システムを示す図である。
【図１Ｂ】本発明の第１の望ましい実施態様に基づいて
構成された光ファイバ結合システムを示す図である。
構成された光ファイバ結合システムを示す図である。
【図１Ｃ】本発明の第１の望ましい実施態様に基づいて
構成された光ファイバ結合システムを示す図である。
構成された光ファイバ結合システムを示す図である。
【図２Ａ】光ファイバ結合システムに関して、ファイバ
・アライメントに対する挿入損失の依存を示す図であ
る。
・アライメントに対する挿入損失の依存を示す図であ
る。
【図２Ｂ】光ファイバ結合システムに関して、ファイバ
・アライメントに対する挿入損失の依存を示す図であ
る。
・アライメントに対する挿入損失の依存を示す図であ
る。
【図２Ｃ】光ファイバ結合システムに関して、ファイバ
・アライメントに対する挿入損失の依存を示す図であ
る。
・アライメントに対する挿入損失の依存を示す図であ
る。
【図３】本発明の第２の望ましい実施態様に基づいて構
成された光ファイバ結合システムを示す図である。
成された光ファイバ結合システムを示す図である。
【図４】図３の光ファイバ結合システムに関する光学反
射損失を示す図である。
射損失を示す図である。
７：非拡大ビーム ８：並進ステージ ９ｘ：マイクロメータ ９ｙ：マイクロメータ ９ｚ：マイクロメータ １０：光ファイバ結合システム １１：拡大ビーム １２Ａ：レンズ １４：光源ファイバ １６：光源 １８：入力ベア・ファイバ ２０：光学コンポーネント ２２：カバー・ガラス ２３：カバー・ガラス上部表面 ２４：カバー・ガラス下部表面 ２５：屈折率整合流体 ２７：へき開端部 ３６：精密毛細管 ３８：内腔 ５０：光ファイバ結合システム ５４：シール ５５：取り付け具 ５６：ハウジング ５８：温度制御素子 ６０：感温素子
Claims (1)
- 【請求項１】あらかじめ決められた範囲の挿入損失を生
じる光ファイバに光信号を結合するためのシステムであ
って、 加えられた光信号を受信し、光信号のビーム直径を所定
の倍率で拡大するレンズと、 下部表面において拡大されたビームを遮断するガラス板
と、 ガラス板の上部表面に形成されて、光ファイバの端部を
受けるウェルと、 光ファイバの端部とガラス板の間に挿入されたウェル内
の屈折率整合流体と、 ウェル内の所定の位置において、位置許容差内及び角ア
ライメント許容差内になるように、光ファイバの端部を
位置決めする位置決め機構とを有し、 レンズの倍率が、位置許容差及び角アライメント許容差
に従って選択されているので、光ファイバの端部が位置
許容差内及び角アライメント許容差内にあれば、挿入損
失があらかじめ決められた範囲内になることを特徴とす
るシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/918,798 US5905828A (en) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | Optical fiber coupling system |
| US918,798 | 1997-08-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11142683A true JPH11142683A (ja) | 1999-05-28 |
| JPH11142683A5 JPH11142683A5 (ja) | 2005-10-27 |
Family
ID=25440985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10239847A Pending JPH11142683A (ja) | 1997-08-26 | 1998-08-26 | 光ファイバ結合システム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5905828A (ja) |
| JP (1) | JPH11142683A (ja) |
| GB (1) | GB2329978B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008309893A (ja) * | 2007-06-12 | 2008-12-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光ファイバ接続装置 |
| CN114325959A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-04-12 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | 一种光纤自动耦合测试方法及系统 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6690867B2 (en) | 2001-08-31 | 2004-02-10 | Corning Cable Systems Llc | Optical interconnect assemblies and methods therefor |
| US6892010B2 (en) * | 2003-09-09 | 2005-05-10 | Emcore Corporation | Photodetector/optical fiber apparatus with enhanced optical coupling efficiency and method for forming the same |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4767430A (en) * | 1985-08-15 | 1988-08-30 | Corning Glass Works | Optical fiber-device interconnection and method |
| US4738527A (en) * | 1986-06-19 | 1988-04-19 | United Technologies Corporation | Apparatus and method for determining position with light |
| US4958900A (en) * | 1989-03-27 | 1990-09-25 | General Electric Company | Multi-fiber holder for output coupler and methods using same |
| US5039193A (en) * | 1990-04-03 | 1991-08-13 | Focal Technologies Incorporated | Fibre optic single mode rotary joint |
| US5127725A (en) * | 1990-09-24 | 1992-07-07 | Photon Kinetics, Inc. | Method and apparatus for testing multiple optical fibers |
| US5400420A (en) * | 1993-11-02 | 1995-03-21 | Photon Kinetics, Inc. | Method and apparatus for applying a nanoliter quantity of liquid to a target object without solid contact |
-
1997
- 1997-08-26 US US08/918,798 patent/US5905828A/en not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-08-14 GB GB9817812A patent/GB2329978B/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-08-26 JP JP10239847A patent/JPH11142683A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008309893A (ja) * | 2007-06-12 | 2008-12-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光ファイバ接続装置 |
| CN114325959A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-04-12 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | 一种光纤自动耦合测试方法及系统 |
| CN114325959B (zh) * | 2021-12-16 | 2022-09-13 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | 一种光纤自动耦合测试方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2329978A (en) | 1999-04-07 |
| GB2329978B (en) | 2001-08-01 |
| US5905828A (en) | 1999-05-18 |
| GB9817812D0 (en) | 1998-10-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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