JPS638611A - 光結合器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、導波光の分岐、結合を行うための分布結合
形光結合器に関する。

〔従来技術とその問題点〕

従来の分布結合形光結合器としては、２本の九ファイバ
をそれぞれの側周面においてＦＩｉ着、延伸し、それぞ
れのコアを接近させたものが知られている。

この形式の光結合器は、その結合比を制御するために、
融着作業中において入力側の一方のボートから光を入力
し、出力側の両方のポートからの出射光をモニタリング
し、延伸長さ、すなわち結合長さを調節し、所望の結合
比となるようにして作られる。このため、このタイプの
光結合器を製造する場合の作業能率が低く、特性の揃っ
たものを得ることが難しいと言う問題がある。

また、シリコンなどの基板上に２本の導波路を接近して
形成した基板型光結合器も知られている。

しかし、このものは、挿入損失が大きく、光ファイバと
導波路との接合に軸合せなどの調整や微細な加工が必要
であり、光結合器と光ファイバとの結合損失が大きいと
言う問題がある。

（問題点を解決するための手段） そこで、この発明にあっては、両端部が円形で中間部が
角形の２本の九ファイバの中間部のクラッドを研削し、
この研削面を合ゼて固定し、コアを接近させて光結合を
行うようにし、結合比の制御が容易で、挿入損失が少な
く、しかも光ファイバとの接続が容易にかつ低損失で行
えるようにした。

第１図は、この発明の光結合器の一例を示すものである
。この光結合器１は、第２図に示すような両端部２．２
の断面形状が円形で、中間部３の断面形状が角形の変形
光ファイバ４を用いてつくられたちのである。すなわち
、この変形光ファイバ４の中間部３のクラッドの一部も
しくは全部を研削したものを２本、それらの研削面を相
互に合せ、角形のコアを接近させて結合部５としたうえ
、固定することにより得られる。

第３図は、このような光結合器１の結合部５の一例を示
すものであり、この例では２本の変形ファイバ４．４の
角形のクラッド６．６が約０．５Ｍ角残る程度に研削さ
れ、角形のコア７．７の−・側面が極薄のクラッド６．
６で被覆された状態のものを相互に合せて、コア７．７
の間隔を約１μ而としたものである。

第４図は、偏波面保存型の光結合器の結合部５の例を示
すものである。角形のコア７．７の両側方には、やはり
角形の応力付与部材８，８，８゜８が配されており、コ
ア間隔が約１μｍとされたものである。

ここで、クラッド６の研削量は、コア７の一側面が完全
に露出するかあるいは０．２〜５μｍの厚みのクラッド
６が残る程度とされ、この研削量を変化させることによ
り結合比を調節することができる。すなわち、コア７が
完全に露出したものでは、結合比は１となり、クラッド
６の残り厚さが大きくなるにつれ結合比は小さくなる。

この研削量は、２本のファイバ４において同−石とする
必要は必ずしもない。また、中間部３の研削部分の厚さ
は、すなわち結合長となり、これを変化させることによ
って６結合比を調節することができる。

２本の変形光ファイバの接合は、光学用エポキシ系接着
剤など用い、結合部５以外の部分ぐ接着固定することに
より行われる。

つぎに、上記変形ファイバ４の製造法について説明する
。

初めに、クラッド６となる角筒状の石英などからなるク
ラッド部材を用意する。このクラッド部材の内部空間に
、コア７となる角柱状のＧｅドープシリカなどからなる
コア部材を挿入して、母材とする。ついで、この母材を
比較的低温度で溶融紡糸して、断面形状が角形でかつコ
アの断面形状も角形の角形ファイバを得る。紡糸温度が
高いと母材が完全に溶融し、その表面張力で円形となっ
てしまい、角形ファイバを得ることができなくなる。つ
ぎに、この角形ファイバを定尺に切断し、その両端部を
比較的高温に加熱し、断面形状を円形とする。コアは、
通常Ｇｅ等がドープされてクラッドよりも低融点である
ので、コアも円形となる。角形ファイバの中間部を先に
研削し、その後に両端部を加熱して円形としてもよい。

このようにして得られた変形ファイバ４の中間部３のク
ラッドを所定深さ、所定長さ研削し、相互に接合すれば
、目的とする光結合器１が１！７られる。

〔実施例〕

以下、実施例を示し具体的に説明する。

（実施例１） 外寸２７．７ｍ角、内寸１４．８Ｍ角の角筒状石英製ク
ラッド部材に、外寸１４．７ｍ角の角柱状のＱｃ　１％
ドープシリカ製コア部材を挿入し、母材とした。この母
材を溶融紡糸し、外寸１１０μｍ角、コツ４４４．３μ
ｍ角の角形ファイバを得た。この角形ファイバの中間部
を長さ１２原にわたり、ぞのクラッドを表面から３３μ
ｍ研削した。この研削により、コアの表面が約０．１５
μｍ研削された。中間部以外の部分を加熱し、外径１２
５μｍ１コア径５０μｍの円形ファイバとした。このフ
ァイバの研削面を合往て固定し、光結合器どした。

この光結合器の分岐比は１：１であり、挿入損失は０．
７ｄＢであった。

（実施例２） 外寸２２Ｍ角、内寸１．６＃角の角筒状石英製クラッド
部材に、外寸１．６ｍ１１１角の角柱状のＧ。

０．３％ドープシリカ製コア部材を挿入し、母材とした
。この母材を溶融紡糸して外寸１１０μｍ角、コア寸８
μｍ角のシングルモード角形ファイバを１９だ。このフ
ァイバの両端部を加熱し、外径１２５μｍ１コア径１０
μｍのシングルモード円形ファイバとした。ついで、中
間部の角形ファイバの部分のクラッドを長さ６ｍにわた
り表面から５１μｍ研削した。この研削により角形コア
の一側面が露出した。この研削面を合１！て接着固定し
、シングルモード型の光結合器を得た。この光結合器の
分岐比は１：１であり、挿入損失は０．２ｄＢであった
。

（実施例３） 実施例２において、研削部分の長さを２ｓとした以外は
全く同様にして光結合器を得た。この光結合器の分岐比
は１：２であり、挿入損失は０゜２ｄＢであった。

（実施例４） 実施例２において、研削深さを５０μｍとし、コア表面
に１μｍのクラッドが残るようにした以外は全く同様に
して光結合器を得た。このものの分岐比は１：２であり
、挿入損失は０．２ｄＢであった。

（実施例５） 実施例２において、クラッドの研削深さを４９μｍとし
た以外は全く同様にして光結合器を得た。

このものの分岐比は１：１０であり、挿入損失は０．１
ｄＢであった。

（実施例６） 外寸２２履角のクラッドとなる石英製角柱の中心に、１
．６Ｍ角の孔を穿設し、この孔の両側方に１ａ＋ｍ１ｌ
ｌすれて１．８ｍ角の孔を２つ穿設した。中心部の孔に
は、外１１．６Ｍ角のＧｃ　０．０３％ドープシリカの
コアとなる角柱を挿入し、側方の孔には外寸１．８ｍｓ
＋角の８２０３　　Ｇｅドープシリカの応力付与部材と
なる角柱をそれぞれ挿入して母材とした。この母材を溶
融紡糸し、外寸が１１０μｍ角、コア寸が８μ雇角、応
力付与部材寸法が９μｍ角、コアと応力付与部材との間
隔が５μ卯の角形偏波面保存ファイバを得た。このファ
イバの中間部を長さ２０ｍにわたり、深さ５０μｍ研削
し、両端部は加熱して外径１２５μｍ１コア径９μｍ、
応力付与部材径１０μｍの円形偏波面保存ファイバとし
た。このファイバをその研削を合せて固定し、第４図に
示すような偏波面保存型の光結合器とした。

この光結合器の消光比は３４ｄ８であり、分岐比は１：
０９で、挿入損失は１．２ｄ１３であった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の光結合器は、両端部が
円形で中間部が角形の光ファイバの中１１１部の角形コ
アを相互に接近せし、めでなるものであるので、中間部
の角形ファイバの部分の研削部分の長さおよび深さを変
化させることにより、結合比を適宜調節することができ
、任意の結合比のものを容易に得ることができる。また
、研削量を一定とすることが容易かつ確実に行えるため
、特性の揃った光結合器を再現性より製造することがで
きる。さらに、光フ〆イバのタイプとして、マルチモー
ド、シングルモードあるいは偏波面保存型のものを用い
ることにより、マルチモード、シングルモードあるいは
偏波面保存型の光結合器とすることができる。また、入
出力端の各ボートは、通常と同様の円形ファイバである
ので、光伝送路の一般用光ファイバとはａ着接続が可能
であり、接合損失も極めて少なくすることができる。さ
らに、これの製造にあっては、中間部の角形の部分を研
削しているので、研削量を正確にｉｔ、１１１１１でき
、結合比の正確な設定が可能である。しかも、円形部分
を研削するものに比べて接合面の面積を大きく取ること
ができるため、挿入損失を低下させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の光結合器の一例を示す斜視図、第２
図はこの発明の光結合器となる光ファイバの例を示す斜
視図、第３図および第４図はいずれもこの発明の光結合
器の結合部を示す概略断面図である。 １・・・・・・光結合器、　　　２・・・・・・両端部
、３・・・・・・中間部、　　　　４・・・・・・変形
光ファイバ、５・・・・・・結合部、　　　　７・・・
・・・コア。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 両端部が円形で、中間部が角形の光ファイバの中間部の
   角形コアを相互に接近せしめてなる分布結合形光結合器
   。