JPS6314108A - 光機器結合用フアイバ - Google Patents
光機器結合用フアイバInfo
- Publication number
- JPS6314108A JPS6314108A JP61158965A JP15896586A JPS6314108A JP S6314108 A JPS6314108 A JP S6314108A JP 61158965 A JP61158965 A JP 61158965A JP 15896586 A JP15896586 A JP 15896586A JP S6314108 A JPS6314108 A JP S6314108A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- cross
- section
- optical
- coupling
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- Pending
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この発明は、光分岐器、光集積回路（光ＩＣ）等の光機
器と、この光機器を経由した光を導波する光ファイバと
の間を接続する際に用いられる光機器結合用ファイバに
関する。
器と、この光機器を経由した光を導波する光ファイバと
の間を接続する際に用いられる光機器結合用ファイバに
関する。
「従来技術とその問題点」
光の分岐、結合、スイッチングなど光の伝搬を行なう光
機器として、例えば第３図に示すような光分岐器がある
。
機器として、例えば第３図に示すような光分岐器がある
。
この光分岐器は、ＬｉＮｂＯ３などの電気光学効果を有
するけ料からなる基板１に２本の導波路２．３を形成し
、これら導波路２．３の中央部を互いに接近させて結合
部４を形成し、この結合部４の近傍にＴｉ掻５．６を設
けたものである。この光分岐器では、電極５．６によっ
て電界を印加し、基板ｌの屈折率を変化させることによ
り、例えばボートＡからの光をボートＢまたはボートＣ
にスイッチすることができるようになっている。
するけ料からなる基板１に２本の導波路２．３を形成し
、これら導波路２．３の中央部を互いに接近させて結合
部４を形成し、この結合部４の近傍にＴｉ掻５．６を設
けたものである。この光分岐器では、電極５．６によっ
て電界を印加し、基板ｌの屈折率を変化させることによ
り、例えばボートＡからの光をボートＢまたはボートＣ
にスイッチすることができるようになっている。
ところで、このような光分岐器を使用するにあたっては
、各ボートの端面に導波用の光ファイバ（図示せず）を
それぞれ接合する必要がある。
、各ボートの端面に導波用の光ファイバ（図示せず）を
それぞれ接合する必要がある。
しかしながら、上記のような光分岐器では、各ボートの
横断面が矩形であり、これらのボートの端面に横断面形
状が円形である光ファイバの端面を接続すると、接続端
面が互いに異形であるために、完全に接続することがで
きず、たとえ光ファイバのコアおよびクラッドの屈折率
が上記光分岐器のボートおよび基板ｌの屈折率に一致し
ていて乙結合損失が大きくなってしまうなどの問題がめ
った。
横断面が矩形であり、これらのボートの端面に横断面形
状が円形である光ファイバの端面を接続すると、接続端
面が互いに異形であるために、完全に接続することがで
きず、たとえ光ファイバのコアおよびクラッドの屈折率
が上記光分岐器のボートおよび基板ｌの屈折率に一致し
ていて乙結合損失が大きくなってしまうなどの問題がめ
った。
「問題点を解決するための手段」
そこで、この発明の先機器結合用ファイバは、その構成
を、一端の横断面形状を矩形に形成しかつ他端の横断面
形状を円形に形成するとともに、これら両端間の横断面
形状を連続的に変化仕しめたものとし、これを上記のよ
うな光分岐器の導波路と導波用の光ファイバとの間に挿
着することにより、両者間の結合損失の低下を図れるよ
うにした。
を、一端の横断面形状を矩形に形成しかつ他端の横断面
形状を円形に形成するとともに、これら両端間の横断面
形状を連続的に変化仕しめたものとし、これを上記のよ
うな光分岐器の導波路と導波用の光ファイバとの間に挿
着することにより、両者間の結合損失の低下を図れるよ
うにした。
「実施例」
以下、図面を参照してこの発明の詳細な説明する。
第１図および第２図は、この発明の光機器結合用ファイ
バの一例を示すもので、図中符号７は光機器結合用ファ
イバ（以下、結合用ファイバと略称する。）である。こ
の結合用ファイバ７は、例えば第３図に示した光分岐器
の各ボートの端面と、図示しない導波用の光ファイバの
端面との間に挿着してこれら両者間を接続するものであ
って、このものは概略コア７ａとクラッド７ｂとからな
る石英系あるいは多成分系のガラスファイバである。
バの一例を示すもので、図中符号７は光機器結合用ファ
イバ（以下、結合用ファイバと略称する。）である。こ
の結合用ファイバ７は、例えば第３図に示した光分岐器
の各ボートの端面と、図示しない導波用の光ファイバの
端面との間に挿着してこれら両者間を接続するものであ
って、このものは概略コア７ａとクラッド７ｂとからな
る石英系あるいは多成分系のガラスファイバである。
そして、この結合用ファイバ７は、その一方の端部８の
横断面形状が矩形に形成され、かつ他方の端部９の横断
面形状が円形に形成されろととらに、これら両端部８．
９間の横断面形状が連続的に変化せしめられている。ま
た、この結合用ファイバ７の端ｗＪ８．９のそれぞれの
形状や大きさは、接合相手の各ボートや光ファイバの端
面に応じて適宜法められ、このファイバ７の長さ寸法は
、横断面の大きさなどに左右されるか、接続の際の損失
増加なども考慮して可能な限り短いものが望ましく、通
常５０〜１００ｉｘ程度の範囲とされろ。
横断面形状が矩形に形成され、かつ他方の端部９の横断
面形状が円形に形成されろととらに、これら両端部８．
９間の横断面形状が連続的に変化せしめられている。ま
た、この結合用ファイバ７の端ｗＪ８．９のそれぞれの
形状や大きさは、接合相手の各ボートや光ファイバの端
面に応じて適宜法められ、このファイバ７の長さ寸法は
、横断面の大きさなどに左右されるか、接続の際の損失
増加なども考慮して可能な限り短いものが望ましく、通
常５０〜１００ｉｘ程度の範囲とされろ。
そして、この結合用ファイバ７には、コア７ａおよびク
ラッド７ｂにこれらの屈折率や両者間の比屈折率差を、
例えば第３図に示した光分岐器の基板１および各ボート
の屈折率や基板ｌと各ボートとの比屈折率差に合致させ
るために、予めゲルマニア（ＧｅＯｚ）、酸化ボロン（
Ｂ、０３）およびフッ素（Ｆ）などの通常のドーパント
を適量添加しておくことができる。
ラッド７ｂにこれらの屈折率や両者間の比屈折率差を、
例えば第３図に示した光分岐器の基板１および各ボート
の屈折率や基板ｌと各ボートとの比屈折率差に合致させ
るために、予めゲルマニア（ＧｅＯｚ）、酸化ボロン（
Ｂ、０３）およびフッ素（Ｆ）などの通常のドーパント
を適量添加しておくことができる。
次に、このような構成からなる結合用ファイバの製造方
法の一例を説明する。
法の一例を説明する。
まず、ゲルマニア等のドーパントを適量添加した石英ガ
ラス製のロッドを加熱溶融し、この溶融ガラスを横断面
形状を矩形とした中空筒状のカーボン製コア用型枠内に
流し込む。ここで、このときのガラス溶融温度は、ドー
パントの添加量などにより左右されるが、通常１５５０
〜１６５０℃程度の範囲とされ、好ましくは約１６００
℃程度とされる。次に、上記のコア用型枠内を石英ガラ
スの融点以下の温度まで冷却して矩形の横断面を有する
コア用の石英ガラス製ロッドを製造する。
ラス製のロッドを加熱溶融し、この溶融ガラスを横断面
形状を矩形とした中空筒状のカーボン製コア用型枠内に
流し込む。ここで、このときのガラス溶融温度は、ドー
パントの添加量などにより左右されるが、通常１５５０
〜１６５０℃程度の範囲とされ、好ましくは約１６００
℃程度とされる。次に、上記のコア用型枠内を石英ガラ
スの融点以下の温度まで冷却して矩形の横断面を有する
コア用の石英ガラス製ロッドを製造する。
次に、石英ガラス製のクラッド用ロッドを用意し、この
ロッドの中央部にロッドの長手方向に沿って上記のコア
用ロッドの外形寸法と同様の内径寸法を有する孔を形成
する。
ロッドの中央部にロッドの長手方向に沿って上記のコア
用ロッドの外形寸法と同様の内径寸法を有する孔を形成
する。
次いで、このクラッド用ロッドの孔内に上記のコア用ロ
ットを挿入したのち、これらを溶融加熱することによっ
て一体化してファイバ母材とする。
ットを挿入したのち、これらを溶融加熱することによっ
て一体化してファイバ母材とする。
続いて、このファイバ母材を通常の紡糸温度より約１５
０〜２５０℃程度、好ましくは２００℃程度低い温度で
紡糸して矩形の横断面を有するファイバを製造する。こ
こで、この紡糸温度が通常の温度である場合には、紡糸
温度が高過ぎて溶融紡糸されたファイバの横断面形状が
溶融ガラスの表面張力により円形状に変化し易くなるな
どの不都合が生じる。
０〜２５０℃程度、好ましくは２００℃程度低い温度で
紡糸して矩形の横断面を有するファイバを製造する。こ
こで、この紡糸温度が通常の温度である場合には、紡糸
温度が高過ぎて溶融紡糸されたファイバの横断面形状が
溶融ガラスの表面張力により円形状に変化し易くなるな
どの不都合が生じる。
次に、このファイバを所定の長さ寸法となるように切断
する。そして、この短尺のファイバの一方の端部８（固
定端）を旋盤等にファイバの周方向に沿って回動自在に
固定するとともに、他方の端部９（自由端）が下側とな
るように鉛直状態に固定する。次いで、このファイバを
その周方向に回動させながら、例えば酸水素炎バーナな
どの加熱手段を用いて端部９を加熱する。この酸水素炎
バーナによる加熱においては、まず水素炎のみで加熱し
たのち、酸水素炎でさらに加熱するようにして、上記の
端部９側のコア部分およびクラッド部分のそれぞれ横断
面が円形となるまで、酸水素炎バーナをファイバの端部
９から徐々にかつ連続的に中央部分に向けてずらし加熱
位置を変えてながら十分に加熱する。このようにして、
ファイバの端部９から中央部分にかけて万石なく加熱す
ることにより、矩形の横断面を有する端部８と、円形の
横断面を有する端部９とをとも具備し、これら両端部８
．９間の横断面が連続的に変化せしめられた目的の結合
用ファイバ７を得る。
する。そして、この短尺のファイバの一方の端部８（固
定端）を旋盤等にファイバの周方向に沿って回動自在に
固定するとともに、他方の端部９（自由端）が下側とな
るように鉛直状態に固定する。次いで、このファイバを
その周方向に回動させながら、例えば酸水素炎バーナな
どの加熱手段を用いて端部９を加熱する。この酸水素炎
バーナによる加熱においては、まず水素炎のみで加熱し
たのち、酸水素炎でさらに加熱するようにして、上記の
端部９側のコア部分およびクラッド部分のそれぞれ横断
面が円形となるまで、酸水素炎バーナをファイバの端部
９から徐々にかつ連続的に中央部分に向けてずらし加熱
位置を変えてながら十分に加熱する。このようにして、
ファイバの端部９から中央部分にかけて万石なく加熱す
ることにより、矩形の横断面を有する端部８と、円形の
横断面を有する端部９とをとも具備し、これら両端部８
．９間の横断面が連続的に変化せしめられた目的の結合
用ファイバ７を得る。
このようにして得られた結合用ファイバ７にあっては、
矩形の横断面を有する端部８と、円形の横断面を有する
端部９とをともに具備し、これら両端部８．９間の横断
面が連続的に変化仕しめられたものであるので、例えば
第３図に示した光分岐器の矩形の横断面を有するボート
の端面に直接端部８を接合することができるとともに、
この光分岐器を経由した光を導波する導波用先ファイバ
の円形端部に直接端部９を接合することができろ。
矩形の横断面を有する端部８と、円形の横断面を有する
端部９とをともに具備し、これら両端部８．９間の横断
面が連続的に変化仕しめられたものであるので、例えば
第３図に示した光分岐器の矩形の横断面を有するボート
の端面に直接端部８を接合することができるとともに、
この光分岐器を経由した光を導波する導波用先ファイバ
の円形端部に直接端部９を接合することができろ。
よって、この結合用ファイバ７は、第３図に示したよう
な光機器と導波用の光ファイバとの間に挿着して両者間
を極めて小さい結合損失で接続することができる。
な光機器と導波用の光ファイバとの間に挿着して両者間
を極めて小さい結合損失で接続することができる。
以下、実験例を示してこの発明の作用効果を明確にする
。
。
（実験例）
Ｌ４．８＋ｘ角の横断面を有する中空筒状のカーボン製
コア用型枠を用意した。この型枠内に、Ｓ ＩＯ２に１
ｉｌｒｆｆ１％のＧｅｍ、を添加しその表面を約１６０
０°Ｃ程度の温度で加熱した石英ガラス製のロッドを入
れたのち、冷却して１４ 、８ｍＲ角の横断面を有する
コア用のロッドを製造した。
コア用型枠を用意した。この型枠内に、Ｓ ＩＯ２に１
ｉｌｒｆｆ１％のＧｅｍ、を添加しその表面を約１６０
０°Ｃ程度の温度で加熱した石英ガラス製のロッドを入
れたのち、冷却して１４ 、８ｍＲ角の横断面を有する
コア用のロッドを製造した。
一方、２３．６ｘｍ角の横断面を有する５１０２からす
るクラッド用ロッドを用意し、このロッドの中央部にロ
ッドの長手方向に沿って横断面の内径寸法が１４．８ｘ
ス角の孔を形成した。
るクラッド用ロッドを用意し、このロッドの中央部にロ
ッドの長手方向に沿って横断面の内径寸法が１４．８ｘ
ス角の孔を形成した。
次に、このクラッド用ロッドの孔内に上記のコア用ロッ
ドを挿入したのち、これを通常の紡糸温度より約２００
℃低い約１８００℃の温度で紡糸して断面矩形のファイ
バを得た。このファイバのクラッドの外形寸法は、約７
１１．ｔス角であり、またコアの寸法は約４４．３μ肩
角であった。次いで、このファイバを６０ｘｘの長さで
切断し、このファイバの一端を回動自在状態で旋盤に固
定した。そして、このファイバを回動させながら他端に
対して酸水素炎バーナを用いて他端側のコアおよびクラ
ッドを円形となるように加工した。このときの加熱条件
は、まず始めのバーナへの水素ガス供給量が約２０ｘＱ
／ｍｉｎ 水素炎の温度が約１４００℃であり、次い
で酸水素炎による加熱時における水素ガス供給量が約２
０；Ｎｉ／ｍｉｎ、酸素ガス供給量が約２ Ｎ／ ｍｉ
ｄ、その酸水素炎の温度が約１６００℃であった。そし
て、この加熱に要した時間は、約１時間であった。
ドを挿入したのち、これを通常の紡糸温度より約２００
℃低い約１８００℃の温度で紡糸して断面矩形のファイ
バを得た。このファイバのクラッドの外形寸法は、約７
１１．ｔス角であり、またコアの寸法は約４４．３μ肩
角であった。次いで、このファイバを６０ｘｘの長さで
切断し、このファイバの一端を回動自在状態で旋盤に固
定した。そして、このファイバを回動させながら他端に
対して酸水素炎バーナを用いて他端側のコアおよびクラ
ッドを円形となるように加工した。このときの加熱条件
は、まず始めのバーナへの水素ガス供給量が約２０ｘＱ
／ｍｉｎ 水素炎の温度が約１４００℃であり、次い
で酸水素炎による加熱時における水素ガス供給量が約２
０；Ｎｉ／ｍｉｎ、酸素ガス供給量が約２ Ｎ／ ｍｉ
ｄ、その酸水素炎の温度が約１６００℃であった。そし
て、この加熱に要した時間は、約１時間であった。
このように加工され、長さ４０ｊ１．ｗに切断して得た
ファイバは、一端側の外形が４４．３ｘｘ角で、他端側
のクラツド径が８０μｍ１ コア径が５０μ肩であった
。
ファイバは、一端側の外形が４４．３ｘｘ角で、他端側
のクラツド径が８０μｍ１ コア径が５０μ肩であった
。
また、このファイバは、その屈折率分布がグレイディラ
ドインデックス（ＧＲＩＮ）型のものであった。
ドインデックス（ＧＲＩＮ）型のものであった。
〔実施例１〕
第３図に示した光分岐器のボートの端面に上記の結合用
ファイバの矩形端部を接続し、この結合用ファイバの円
形端部に長さ１０ｚの導波用ＧＲＩＮ型（クラツド径１
２５μｍ、コア径５０μ次）の光ファイバを接続して、
結合損失を測定したところ、０゜０４ｄＢであった。
ファイバの矩形端部を接続し、この結合用ファイバの円
形端部に長さ１０ｚの導波用ＧＲＩＮ型（クラツド径１
２５μｍ、コア径５０μ次）の光ファイバを接続して、
結合損失を測定したところ、０゜０４ｄＢであった。
〔実施例２〕
長さｌ ｋｍの導波用ＧｆｌＩＮ型の先ファイバを用い
た他は、上記の実施例１と同様にして結合損失を測定し
たところ、０．１ｄＢであった。
た他は、上記の実施例１と同様にして結合損失を測定し
たところ、０．１ｄＢであった。
実施例２で用いた結合用ファイバを用いずに、光分岐器
のボートの端部と長さｌ＆Ｒの導波用ＧｎＩＮ型光ファ
イバとを直接接続して、その結合損失を測定したところ
、１ｄＢであった。
のボートの端部と長さｌ＆Ｒの導波用ＧｎＩＮ型光ファ
イバとを直接接続して、その結合損失を測定したところ
、１ｄＢであった。
これらの結果から明らかなように、実施例！および２は
、いずれら比較例に比べて光機器と導波用光ファイバと
の間の結合損失が低いことかわかる。
、いずれら比較例に比べて光機器と導波用光ファイバと
の間の結合損失が低いことかわかる。
「発明の効果」
以上説明しｆこように、この発明の結合用ファイバは、
一端の横断面形状が矩形に形成されかつ他端の横断面形
状が円形に形成されるとと乙に、これら両端間の溝断面
形状が連続的に変化せしめられてなるものであるので、
矩形の端面が矩形の発光端あるいは受光端を有する光機
器に接合可能であり、また円形の端面が上記の光機器の
導波用光ファイバの受光端あるいは発光端に接合可能で
ある。また、両端間の横断面形状が連続的に変化せしめ
られたものであるので、内部を通過する光の伝送損失が
極めて小さいものとなる。
一端の横断面形状が矩形に形成されかつ他端の横断面形
状が円形に形成されるとと乙に、これら両端間の溝断面
形状が連続的に変化せしめられてなるものであるので、
矩形の端面が矩形の発光端あるいは受光端を有する光機
器に接合可能であり、また円形の端面が上記の光機器の
導波用光ファイバの受光端あるいは発光端に接合可能で
ある。また、両端間の横断面形状が連続的に変化せしめ
られたものであるので、内部を通過する光の伝送損失が
極めて小さいものとなる。
したがって、この結合用ファイバによれば、矩形の発光
端あるいは受光端を有する光機器と円形の受光端あるい
は発光端を有する導波用光ファイバとの間を極めて容易
にかつ低損失で接続することができる。
端あるいは受光端を有する光機器と円形の受光端あるい
は発光端を有する導波用光ファイバとの間を極めて容易
にかつ低損失で接続することができる。
第１図は、この発明の光機器結合用ファイバの一例を示
す概略構成図、第２図は、第１図の■−■線視線面断面
図３図は、光機器としての光分岐器の一例を示す概略斜
視図である。 ７・・・光機器結合用ファイバ。
す概略構成図、第２図は、第１図の■−■線視線面断面
図３図は、光機器としての光分岐器の一例を示す概略斜
視図である。 ７・・・光機器結合用ファイバ。
Claims (1)
- 一端の横断面形状が矩形に形成されかつ他端の横断面形
状が円形に形成されるとともに、これら両端間の横断面
形状が連続的に変化せしめられてなる光機器結合用ファ
イバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61158965A JPS6314108A (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | 光機器結合用フアイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61158965A JPS6314108A (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | 光機器結合用フアイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6314108A true JPS6314108A (ja) | 1988-01-21 |
Family
ID=15683234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61158965A Pending JPS6314108A (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | 光機器結合用フアイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6314108A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003518272A (ja) * | 1999-12-20 | 2003-06-03 | コジェント・ライト・テクノロジーズ・インコーポレイテッド | 低融点の光ファイバへの高強度の光の結合 |
| KR100469702B1 (ko) * | 2002-06-05 | 2005-02-02 | 삼성전자주식회사 | 광 연결 소자 제조방법 |
| US20110292660A1 (en) * | 2010-05-27 | 2011-12-01 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Light Guide and Semiconductor Luminaire |
| EP2545403A1 (en) * | 2010-03-12 | 2013-01-16 | Excelitas Technologies LED Solutions, Inc. | Light guide for coupling differently shaped light source and receiver |
-
1986
- 1986-07-07 JP JP61158965A patent/JPS6314108A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003518272A (ja) * | 1999-12-20 | 2003-06-03 | コジェント・ライト・テクノロジーズ・インコーポレイテッド | 低融点の光ファイバへの高強度の光の結合 |
| KR100469702B1 (ko) * | 2002-06-05 | 2005-02-02 | 삼성전자주식회사 | 광 연결 소자 제조방법 |
| EP2545403A1 (en) * | 2010-03-12 | 2013-01-16 | Excelitas Technologies LED Solutions, Inc. | Light guide for coupling differently shaped light source and receiver |
| US20110292660A1 (en) * | 2010-05-27 | 2011-12-01 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Light Guide and Semiconductor Luminaire |
| US8540409B2 (en) * | 2010-05-27 | 2013-09-24 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Light guide and semiconductor luminaire |
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