JPS6148694B2 - - Google Patents
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- JPS6148694B2 JPS6148694B2 JP6370779A JP6370779A JPS6148694B2 JP S6148694 B2 JPS6148694 B2 JP S6148694B2 JP 6370779 A JP6370779 A JP 6370779A JP 6370779 A JP6370779 A JP 6370779A JP S6148694 B2 JPS6148694 B2 JP S6148694B2
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- optical fiber
- optical fibers
- bonding layer
- ultrasonic transducer
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光フアイバ自体に光分岐、光結合な
どの能動的機能をもたせた光フアイバ・デバイス
に関する。
どの能動的機能をもたせた光フアイバ・デバイス
に関する。
一般に、光を高能率に伝送することができる光
フアイバは光通信システムにおける光通信網とし
て有望視されており、そのためには光フアイバ部
分で光分岐、光結合を行なわせる必要性を生ず
る。
フアイバは光通信システムにおける光通信網とし
て有望視されており、そのためには光フアイバ部
分で光分岐、光結合を行なわせる必要性を生ず
る。
従来、光フアイバによる光結合の手段として
は、例えば第１図に示すように、光フアイバ１の
端部のクラツドを除去して裸出させたコア２同志
を機械的に接合させる方法、また光の分岐、結合
手段としては第２図に示すように、２つの光フア
イバ３，４の側部を研磨切削してその面で両者を
接合させる方法が採られている。
は、例えば第１図に示すように、光フアイバ１の
端部のクラツドを除去して裸出させたコア２同志
を機械的に接合させる方法、また光の分岐、結合
手段としては第２図に示すように、２つの光フア
イバ３，４の側部を研磨切削してその面で両者を
接合させる方法が採られている。
しかし、これらのような従来の光フアイバによ
る光結合および光分岐手段は単なる光の伝送路に
形成された光結合路および光分岐路でしかなく、
その光結合、光分岐の度合を調整できる能動的機
能を何ら有するものではない。
る光結合および光分岐手段は単なる光の伝送路に
形成された光結合路および光分岐路でしかなく、
その光結合、光分岐の度合を調整できる能動的機
能を何ら有するものではない。
光フアイバ自体を機能化させたものは未だ存在
せず、そのため従来では第３図に示すように能動
的機能をもつた例えば薄膜光導波路５のような専
用の素子を光フアイバ６間に接続し、その光導波
路５部分で光スイツチング、選択分岐などの機能
を発揮させるようにしているのが現状である。な
お、図中７は光導波路５を制御する制御装置を示
している。しかし、このような薄膜光導波路５を
光フアイバによる通信網に適用しようとする場
合、光フアイバ６と薄膜光導波路５とを刻率よく
直接接合させる手段が未だ確立されていないため
にその結合部分での光損失が大きく、そのため整
合用の光結合器を別途必要として装置全体として
は複雑なものにならざるを得ない。また、薄膜光
導波路の膜厚は数μｍ程度にしかすぎず、光結合
のための位置合せや光フアイバの端面の平担度に
対する要求が極めて厳しく、信頼性の高い結合効
率を得ることは実際上困難な問題になつている。
せず、そのため従来では第３図に示すように能動
的機能をもつた例えば薄膜光導波路５のような専
用の素子を光フアイバ６間に接続し、その光導波
路５部分で光スイツチング、選択分岐などの機能
を発揮させるようにしているのが現状である。な
お、図中７は光導波路５を制御する制御装置を示
している。しかし、このような薄膜光導波路５を
光フアイバによる通信網に適用しようとする場
合、光フアイバ６と薄膜光導波路５とを刻率よく
直接接合させる手段が未だ確立されていないため
にその結合部分での光損失が大きく、そのため整
合用の光結合器を別途必要として装置全体として
は複雑なものにならざるを得ない。また、薄膜光
導波路の膜厚は数μｍ程度にしかすぎず、光結合
のための位置合せや光フアイバの端面の平担度に
対する要求が極めて厳しく、信頼性の高い結合効
率を得ることは実際上困難な問題になつている。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、
従来光の伝送路としての役割しか果さなかつた光
フアイバ自体に、外部制御信号に応じて光分岐、
光結合の度合を調整できるようにした構造簡単か
つ製造容易な光フアイバ・デバイスを提供するも
のである。
従来光の伝送路としての役割しか果さなかつた光
フアイバ自体に、外部制御信号に応じて光分岐、
光結合の度合を調整できるようにした構造簡単か
つ製造容易な光フアイバ・デバイスを提供するも
のである。
本発明による光フアイバ・デバイスは、光フア
イバ中に超音波を伝搬させることのできるトラン
スジユーサを設け、その超音波信号により光フア
イバ中における光波の伝搬定数を変化させて、位
相整合条件を満足させながら光フアイバ同志にお
ける光分岐、光結合の度合を任意に調整させると
ともに、デバイス自体を製造容易かつ信頼性のあ
るものにするため、光フアイバの接合部に超音波
信号を伝搬させることのできる物質を設けるよう
にしたものである。
イバ中に超音波を伝搬させることのできるトラン
スジユーサを設け、その超音波信号により光フア
イバ中における光波の伝搬定数を変化させて、位
相整合条件を満足させながら光フアイバ同志にお
ける光分岐、光結合の度合を任意に調整させると
ともに、デバイス自体を製造容易かつ信頼性のあ
るものにするため、光フアイバの接合部に超音波
信号を伝搬させることのできる物質を設けるよう
にしたものである。
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例に
ついて詳述する。
ついて詳述する。
本発明による光フアイバ・デバイスにあつて
は、第４図に示すように、側方のクラツドの一部
をその部分のコアがわずかに切削（数μｍ〜数10
μｍ）されるまでそれぞれ研磨切削した２つの光
フアイバ８，９を超音波の伝搬可能な接合層１０
を介して互いにその切削面Ａ，Ｂで接合させ、か
つその接合層１０の一端に超音波トランスジユー
サ１１を設けることによつて構成されている。な
お、図中１２は超音波トランスジユーサ１１の励
起用電源を示している。
は、第４図に示すように、側方のクラツドの一部
をその部分のコアがわずかに切削（数μｍ〜数10
μｍ）されるまでそれぞれ研磨切削した２つの光
フアイバ８，９を超音波の伝搬可能な接合層１０
を介して互いにその切削面Ａ，Ｂで接合させ、か
つその接合層１０の一端に超音波トランスジユー
サ１１を設けることによつて構成されている。な
お、図中１２は超音波トランスジユーサ１１の励
起用電源を示している。
このように構成された本発明による光フアイ
バ・デバイスにあつては、例えば光フアイバ８の
一端Ｉから光Ｐをこれに入射させるとともに、超
音波トランスジユーサ１１を励起して接合層１０
に光Ｐの伝搬方向に沿つて超音波信号を送り込む
と、光フアイバ８を通る光Ｐの伝搬定数kaは超
音波信号の伝搬定数をＫとすると、ｋ＝ka±Ｋ
に変化させることになる。したがつて、光フアイ
バ８における光Ｐの伝搬定数がｋに等しければ、
これら両光フアイバ８，９間に位相整合条件が得
られ、光フアイバ８に送られた光Ｐが光フアイバ
９側に転送されることになる。この際、両光フア
イバ８，９の接合部の長さＬは、両光フアイバ
８，９間の結合定数をｃとすると、Ｌ＝ｃ／２π
によつて決定される完全結合長になるように設定
されている。したがつて、このような光フアイ
バ・デバイスにおいて、交流可変電源１２を制御
してトランスジユーサ１１から発振される超音波
信号の出力の大きさを変えるか、またはその周波
数を変える、すなわち前記Ｋの値を変化させるこ
とにより、光フアイバ９の出力端に送られる光
をその超音波信号の程度に応じて変化させること
ができ、光フアイバそのものに光分岐、光結合の
度合を任意に調整できる能動的機能を発揮させる
ことができるようになる。
バ・デバイスにあつては、例えば光フアイバ８の
一端Ｉから光Ｐをこれに入射させるとともに、超
音波トランスジユーサ１１を励起して接合層１０
に光Ｐの伝搬方向に沿つて超音波信号を送り込む
と、光フアイバ８を通る光Ｐの伝搬定数kaは超
音波信号の伝搬定数をＫとすると、ｋ＝ka±Ｋ
に変化させることになる。したがつて、光フアイ
バ８における光Ｐの伝搬定数がｋに等しければ、
これら両光フアイバ８，９間に位相整合条件が得
られ、光フアイバ８に送られた光Ｐが光フアイバ
９側に転送されることになる。この際、両光フア
イバ８，９の接合部の長さＬは、両光フアイバ
８，９間の結合定数をｃとすると、Ｌ＝ｃ／２π
によつて決定される完全結合長になるように設定
されている。したがつて、このような光フアイ
バ・デバイスにおいて、交流可変電源１２を制御
してトランスジユーサ１１から発振される超音波
信号の出力の大きさを変えるか、またはその周波
数を変える、すなわち前記Ｋの値を変化させるこ
とにより、光フアイバ９の出力端に送られる光
をその超音波信号の程度に応じて変化させること
ができ、光フアイバそのものに光分岐、光結合の
度合を任意に調整できる能動的機能を発揮させる
ことができるようになる。
なお、前記接合層１０の材料としては、光フア
イバ８，９とほぼ同様な性質をもつた石英ガラ
ス、テルライトガラスなどのガラス材料によつて
形成させるのが望ましく、またその接合層１０の
光屈析率としては、両光フアイバ８，９間におけ
る光結合の効率を良好なものにするため、これら
光フアイバ８，９におけるコアの光屈折率と同等
またはそれに近いものに選定する。この接合層１
０部分における光の屈折率がコア部のそれに比し
て大きすぎると光Ｐが光フアイバ８，９の外部に
漏れて光損失が多くなり、またそれが小さすぎる
と光結合度が少なくなつてしまうことになる。こ
の場合、例えば光フアイバ８，９におけるコアの
光屈折率が1.54のときには、接合層１０の光屈折
率が1.50〜1.58程度の物質を選定するようにす
る。また、前記超音波トランスジユーサ１１とし
ては、例えば接合層１０の端面にLiNbO3などの
結晶薄板を接着したもの、あるいはその端面に
ZnO薄膜をスパツタリングにより形成させたもの
などが用いられる。
イバ８，９とほぼ同様な性質をもつた石英ガラ
ス、テルライトガラスなどのガラス材料によつて
形成させるのが望ましく、またその接合層１０の
光屈析率としては、両光フアイバ８，９間におけ
る光結合の効率を良好なものにするため、これら
光フアイバ８，９におけるコアの光屈折率と同等
またはそれに近いものに選定する。この接合層１
０部分における光の屈折率がコア部のそれに比し
て大きすぎると光Ｐが光フアイバ８，９の外部に
漏れて光損失が多くなり、またそれが小さすぎる
と光結合度が少なくなつてしまうことになる。こ
の場合、例えば光フアイバ８，９におけるコアの
光屈折率が1.54のときには、接合層１０の光屈折
率が1.50〜1.58程度の物質を選定するようにす
る。また、前記超音波トランスジユーサ１１とし
ては、例えば接合層１０の端面にLiNbO3などの
結晶薄板を接着したもの、あるいはその端面に
ZnO薄膜をスパツタリングにより形成させたもの
などが用いられる。
また、第５図は本発明による光フアイバ・デバ
イスの他の実施例を示すもので、この場合は切削
面Ａが露出するように光フアイバ８が埋込まれた
エポキシ樹脂などからなる支持体１３の一面に、
ZnOなどの薄膜１４をスパツタリングにより形成
し、前記接合層１０と超音波トランスジユーサ１
１を兼ねたその薄膜１４に励起電圧を与えること
により光フアイバ８と光フアイバ９との接合面に
表面弾性波を発生させるように構成されている。
なお、この場合、支持体１３の一面にZnO薄膜１
４を形成させる代わりに、第６図に示すように、
支持体１３の一部にZnOをスパツタリングさせて
超音波トランスジユーサ１１部を形成し、支持体
１３に埋込まれた光フアイバ８の切削面Ａに表面
弾性波を伝搬させるような構造にしてもよい。こ
場合には、前記接合層としてのZnO薄膜を特に設
けなくてもよくなる。
イスの他の実施例を示すもので、この場合は切削
面Ａが露出するように光フアイバ８が埋込まれた
エポキシ樹脂などからなる支持体１３の一面に、
ZnOなどの薄膜１４をスパツタリングにより形成
し、前記接合層１０と超音波トランスジユーサ１
１を兼ねたその薄膜１４に励起電圧を与えること
により光フアイバ８と光フアイバ９との接合面に
表面弾性波を発生させるように構成されている。
なお、この場合、支持体１３の一面にZnO薄膜１
４を形成させる代わりに、第６図に示すように、
支持体１３の一部にZnOをスパツタリングさせて
超音波トランスジユーサ１１部を形成し、支持体
１３に埋込まれた光フアイバ８の切削面Ａに表面
弾性波を伝搬させるような構造にしてもよい。こ
場合には、前記接合層としてのZnO薄膜を特に設
けなくてもよくなる。
さらに、第７図は本発明の他の実施例を示すも
ので、この場合は断面積の小さな接合層１０の端
面に超音波トランスジユーサ１１を形成させやす
い構造にしたもので、光フアイバ８，９をそれぞ
れ前述の場合と同様にその切削面Ａ，Ｂが露出す
るようにエポキシ樹脂などからなる支持体１５，
１６に埋込み、光フアイバ８，９の各切削面Ａ，
Ｂを対向させるようにして接合層１１０を介挿し
てこれら支持体１５，１６を接合させ、支持体１
５，１６と端面がそろえられた接合層１０の一端
部分を利用して比較的大きな超音波トランスジユ
ーサ１１を形成させるようにしている。この場
合、その超音波トランスジユーサ１１が支持体１
５，１６部分にもオーバラツプして設けられてい
るが、その励起時に超音波信号は支持体１５，１
６部分には伝わらず、もつぱら接合層１０に伝搬
されることになる。
ので、この場合は断面積の小さな接合層１０の端
面に超音波トランスジユーサ１１を形成させやす
い構造にしたもので、光フアイバ８，９をそれぞ
れ前述の場合と同様にその切削面Ａ，Ｂが露出す
るようにエポキシ樹脂などからなる支持体１５，
１６に埋込み、光フアイバ８，９の各切削面Ａ，
Ｂを対向させるようにして接合層１１０を介挿し
てこれら支持体１５，１６を接合させ、支持体１
５，１６と端面がそろえられた接合層１０の一端
部分を利用して比較的大きな超音波トランスジユ
ーサ１１を形成させるようにしている。この場
合、その超音波トランスジユーサ１１が支持体１
５，１６部分にもオーバラツプして設けられてい
るが、その励起時に超音波信号は支持体１５，１
６部分には伝わらず、もつぱら接合層１０に伝搬
されることになる。
以上、本発明による光フアイバ・デバイスにあ
つては、側方のクラツドの一部をコアが露出する
までそれぞれ研磨切削した少なくとも２本の光フ
アイバをその各切削面で、超音波信号の伝搬可能
な接合層を介して互いに接合させ、その接合層の
一部に超音波トランスジユーサを設けることによ
つて構成され、または何れか一方の光フアイバを
その切削面が露出するように支持体中に埋込むと
ともに他方の光フアイバをその切削面で直接接合
させ、その切削面に表面弾性波が伝わるように支
持体の一部に超音波トランスジユーサを設けるこ
とによつて構成されたもので、超音波トランスジ
ユーサの出力を制御して光フアイバ中に送り込ま
れた光の伝搬定数を変化させ、隣接する光フアイ
バ結合を選択的にかつ高精度に行なわせることが
でき、しかも構造が簡単で信頼性が高いという優
れた利点を有している。
つては、側方のクラツドの一部をコアが露出する
までそれぞれ研磨切削した少なくとも２本の光フ
アイバをその各切削面で、超音波信号の伝搬可能
な接合層を介して互いに接合させ、その接合層の
一部に超音波トランスジユーサを設けることによ
つて構成され、または何れか一方の光フアイバを
その切削面が露出するように支持体中に埋込むと
ともに他方の光フアイバをその切削面で直接接合
させ、その切削面に表面弾性波が伝わるように支
持体の一部に超音波トランスジユーサを設けるこ
とによつて構成されたもので、超音波トランスジ
ユーサの出力を制御して光フアイバ中に送り込ま
れた光の伝搬定数を変化させ、隣接する光フアイ
バ結合を選択的にかつ高精度に行なわせることが
でき、しかも構造が簡単で信頼性が高いという優
れた利点を有している。
第１図および第２図は従来の光フアイバを用い
た光結合器を示す図、第３図は従来の薄膜光導波
路を用いたデバイスを示す簡略図、第４図は本発
明の一実施例による光フアイバ・デバイスを示す
簡略構成図、第５図および第７図は本発明の他の
実施例をそれぞれ示す簡略構成図、第６図は支持
体に埋込まれた光フアイバと超音波トランスジユ
ーサとの構成例を示す斜視図である。 ８，９…光フアイバ、１０…接合層、１１…超
音波トランスジユーサ、１３，１５，１６…支持
体、１４…ZnO薄膜。
た光結合器を示す図、第３図は従来の薄膜光導波
路を用いたデバイスを示す簡略図、第４図は本発
明の一実施例による光フアイバ・デバイスを示す
簡略構成図、第５図および第７図は本発明の他の
実施例をそれぞれ示す簡略構成図、第６図は支持
体に埋込まれた光フアイバと超音波トランスジユ
ーサとの構成例を示す斜視図である。 ８，９…光フアイバ、１０…接合層、１１…超
音波トランスジユーサ、１３，１５，１６…支持
体、１４…ZnO薄膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 側方のクラツドの一部をコアが露出するまで
それぞれ研磨切削した少なくとも２本の光フアイ
バをその各切削面で、超音波信号の伝搬可能な接
合層を介して互いに接合させ、その接合層に超音
波トランスジユーサを作成させることによつて構
成された光フアイバ・デバイス。 ２ 側方のクラツドの一部をコアが露出するまで
それぞれ研磨切削した少なくとも２本の光フアイ
バの一方をその切削面が露出するように支持体中
に埋込むとともに、他方の光フアイバをその切削
面に表面弾性波が伝わるように前記支持体に超音
波トランスジユーサを形成させることによつて構
成された光フアイバ・デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6370779A JPS55155324A (en) | 1979-05-23 | 1979-05-23 | Optical fiber device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6370779A JPS55155324A (en) | 1979-05-23 | 1979-05-23 | Optical fiber device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55155324A JPS55155324A (en) | 1980-12-03 |
| JPS6148694B2 true JPS6148694B2 (ja) | 1986-10-25 |
Family
ID=13237107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6370779A Granted JPS55155324A (en) | 1979-05-23 | 1979-05-23 | Optical fiber device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55155324A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57171315A (en) * | 1981-04-15 | 1982-10-21 | Chevron Res | Method and device for modulating radiant energy in optical fiber |
| US4735485A (en) * | 1984-02-17 | 1988-04-05 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Acousto-optic frequency shifter using optical fiber and method of manufacturing same |
| US4735484A (en) * | 1985-02-08 | 1988-04-05 | Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Acousto-optic frequency shifter utilizing multi-turn optical fiber |
| US4781425A (en) * | 1986-02-18 | 1988-11-01 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Fiber optic apparatus and method for spectrum analysis and filtering |
| JPH0720644Y2 (ja) * | 1989-10-27 | 1995-05-15 | シエブロン リサーチ コンパニー | 光学ファイバ内の輻射エネルギを変調する装置 |
| GB0128987D0 (en) * | 2001-12-04 | 2002-01-23 | Protodel Internat Ltd | Optical fibre switch and method o construction of such a switch |
-
1979
- 1979-05-23 JP JP6370779A patent/JPS55155324A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55155324A (en) | 1980-12-03 |
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