(57)【要約】【課題】  受光感度のばらつきを抑え平均受光感度が高く、小型で多チャンネルの光パワーモニターを得る。【解決手段】  ２本の光ファイバーの中心軸をオフセット融着して、コア部からクラッド部内に光を漏洩させ、漏洩した光をクラッドに設けた切欠き面で反射させ、略９０度光の進行方向を変えてクラッド外に放射させ、光ダイオードで検知する構造とし、オフセット融着部と切欠き部を含む支持ブロック間の光ファイバーを凸状円弧状に湾曲させ、曲率半径を０．３４７〜２．６６７（ｍ）もしくは０．０８６〜０．１１１（ｍ）にする。【選択図】      図１
2008083535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本の光ファイバーの光軸をオフセット融着し、融着部のコア部から伝播光の一部を、
光伝播方向前方側光ファイバーのクラッド部に漏洩させ、漏洩した光は光伝播方向前方側
光ファイバーの融着部より前方側に設けられた切欠き部の融着部側の切欠き面で反射させ
、反射した光は切欠き部の反対側のクラッドを透過して光ファイバー外に放射し、放射さ
れた光を光ダイオードで検出し、伝播光の光量を測定する光パワーモニターであって、光
ファイバーは融着部の後方側と切欠き部の前方側の位置で、支持ブロックで保持されてお
り、支持ブロック間の光ファイバーは、光ダイオード側の反対方向に略円弧状に湾曲して
いることを特徴とする光パワーモニター。
【請求項２】
光ファイバーの略円弧の頂点部分が、支持ブロック間の略中間位置にあることを特徴と
する請求項１に記載の光パワーモニター。
【請求項３】
略円弧状に湾曲した光ファイバーの曲率が、半径０．３４７〜２．６６７（ｍ）もしく
は半径０．０８６〜０．１１１（ｍ）であることを特徴とする請求項１または２に記載の
光パワーモニター。
【請求項４】
支持ブロック間の距離Ｌが４．８〜１４．０（ｍｍ）で、光伝播方向後方側支持ブロッ
クとオフセット融着部間の距離Ｌ１および光伝播方向前方側支持ブロックと切欠き部間の
距離Ｌ２が０．２〜２．０（ｍｍ）であることを特徴とする請求項１から３いずれかに記
載の光パワーモニター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に光通信分野において用いられる光パワーモニターに係るものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報通信における技術革新は目覚しく、インターネットの普及による通信速度の
高速化の要求および情報量の増加に対応するため、電気信号による通信から光信号による
通信へと移行しつつある。多くの基幹となるケーブルは、多数の中継点から情報が集まっ
てくるため、処理能力と処理速度から光ケーブルへと置き換わって来ている。光ケーブル
とユーザー端末との間の通信が見直されるようになり、より安くより快適な情報通信環境
の整備への要求は、ますます強くなってきている。
【０００３】
光通信網が整備されてくると、情報の授受が高速に行なわれるようになり、またそれに
伴って新たな用途も拡大していくため、光通信網を行き交う情報量は益々増加することに
なる。光ファイバーの処理できる情報量を上げるには、単位時間あたりの信号量を増大さ
せるために高周波の信号を使用することや、波長多重方式と称され異なる情報を持つ多数
の波長の信号を単一な光ファイバー中で同時に送信するという技術が用いられている。ま
た、緻密で信頼性の高い通信網を形成するには、多方向、多経路への接続を確保する必要
があり、保守用途の観点からも複数の光ファイバーの利用は必須となっている。
【０００４】
多数の信号を光ファイバーで伝送する光通信回路を形成する際には、波長多重した光信
号を各波長に分波したり、逆にそれぞれの波長の光信号を合波したり、更には、光信号の
分岐や挿入を行なうと言ったＷａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌ
ｅｘ（以下、ＷＤＭと略す）システムが必要になる。情報量が増加すると共に、扱われる
情報の重要性も高くなる。光信号が欠落した場合には、どの光信号がどこで欠落したのか
を迅速に把握する必要がある。光信号の接続の有無だけでなく、信号強度を確認すること
も必要となる。また、伝送距離が長くなると光ファイバー中を伝播するだけでも光信号強
度が減衰してしまうため、光信号を増幅するためのＥｒｂｉｕｍ  Ｄｏｐｅｄ  Ｆｉｂｅ
ｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ（以下、ＥＤＦＡと略す）という装置も必要になる。ＥＤＦＡは
増幅の割合を判断することを目的としており、外部から入力した光信号の強度や増幅した
後外部に出射する光信号の強度を、正確に把握することが必要となる。信頼性の高い光通
信システムを構築するためには、こうした細かいモニタリング機能を備えることが不可欠
となってきている。
【０００５】
光信号のモニタリング方法としては、光ファイバー中を伝播する光を分岐して主光と分
岐光とし、分岐光を光ダイオードに導き光量を測定する。光ダイオードで測定された分岐
光の光量と分岐光と主光の比から、光ファイバー中の光信号の量を求める。最近では、特
に多重化する波長数を多くして、一度に伝達できる情報量を多くしている。信号検知は各
波長に分波して行なわれるため、１台の装置で必要となる光パワーモニターの数量が多く
なる。光パワーモニターに割り振られる装置内の収納スペースは限られているため、光パ
ワーモニターの小型化が必須となってきている。
【０００６】
小型化された光パワーモニターの一例が、特許文献１に開示されている。開示されてい
る構造を図８に示す。図８ｂ）は、光パワーモニター７０の断面図である。図８ａ）は、
光パワーモニター複数本をケース６９に組込んだ光パワーモニター組立体７１の一例で、
ケースの上蓋を取り除いた状態を示す。図８ｂ）で、２本の光ファイバー５１，５２を有
するマルチキャピラリーガラスフェルール５３とＧＲＩＮ（Ｇｒａｄｉｅｎｔ  Ｉｎｄｅ
ｘ）レンズ５４を所定の空隙５５を開けて対向させる。ＧＲＩＮレンズの端面にはフィル
ター５６が形成されており、ＧＲＩＮレンズを通ってきた光の反射と透過を行なう。透過
した光は空隙５７を通り光ダイオード５８で電気信号に変換され端子５９から取り出され
る。光ダイオード５８の電気出力値で、光路内の光の強度値を得ることができる。マルチ
キャピラリーガラスフェルール５３とＧＲＩＮレンズ５４はガラスチューブ６０で位置決
めされている。フィルター５６で反射した光はＧＲＩＮレンズ５４と空隙５５を通り、光
ファイバー５２に入り出力光となる。
【０００７】
【特許文献１】米国特許  ６，６０３，９０６  Ｂ２  図３
【０００８】
図８ｂ）に示した光パワーモニターの光は、空気中に一度は放出（放射）される構造で
ある。空気は光ファイバーと異なる屈折率を有するため、空気中に放射された光は拡散し
てしまう。拡散した光を集光するためＧＲＩＮレンズに代表されるレンズは必須の部品で
ある。このため、光パワーモニター７０の製品サイズがＧＲＩＮレンズやガラスチューブ
のサイズに依存することになり、小型化を行うのが難しい。そのため、光パワーモニター
組立体７１の小型化は非常に難しいものである。
【０００９】
導波路を用い小型化された光パワーモニターが、特許文献２に開示されている。図９ａ
）に光導波路モジュールの平面図を、図９ｂ）に光量の測定原理を示す。基板８１に略平
行に複数の導波路８２が形成され、導波路８２を直角に横断する溝８３が設けられて、導
波路が入力側と出力側に分断される。溝８３には反射フィルター８４が挿入され、反射フ
ィルター８４の入力側に光検知器８５が配され、光導波路モジュール８０を構成している
。図９ｂ）の断面図を用いて、光量測定方法を光の流れを使って説明する。導波路８２は
、コア８７を挟むように上部クラッド８６と下部クラッド８８が設けられている。コア８
７を通った光は溝８３の空気中に放出され、殆んどの光は反射フィルター８４を透過し出
力側のコア８７に入る。反射フィルター８４で一部の光（破線の矢印）は反射して光検出
器８５に入り、電気信号に変換され光路内の光の強度値を得ることができる。
【００１０】
【特許文献２】特開２００３−３２９８６２号  公報  図１、図２
【００１１】
特許文献２の光導波路モジュール８０は、導波路を保持する基板の厚み、光検出器の保
持機構等が小型化をする上で障害になることは容易に理解できる。また、導波路と光ファ
イバーを接続する部位での光損失が大きいことは周知であり、低損失化を図ることは難し
い。導波路から出た光は空気中を通り反射フィルターに、反射フィルターを通った光は空
気中を通り導波路に入る構造となっており、光損失が大きくなってしまうことは避けられ
ない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図９に示した光導波路モジュール８０は多チャンネル化が容易であり、チャンネル分だ
け単体の光パワーモニターを組合わせた図８ａ）の光パワーモニター組立体７１に比べ、
小型化と言う点では非常に優れている。しかし、光パワーモニターの性能を表す受光感度
（ｍＡ／ｗ）で比べて見ると、光導波路モジュール８０は導波路から出た光は空気中で反
射し受光器に入るため、受光感度は３５〜７０（ｍＡ／Ｗ）で平均受光感度５５（ｍＡ／
Ｗ）と低く、受光感度ばらつきレンジ（受光感度の上値と下値の差）は３５（ｍＡ／Ｗ）
と大きかった。受光感度ばらつきレンジが大きいのは、導波路に加工した溝８３と反射フ
ィルター８４の加工寸法ばらつきや組立寸法ばらつきに起因していると考えられる。光パ
ワーモニター組立体７１の平均受光感度は７０（ｍＡ／Ｗ）と高く、受光感度ばらつきレ
ンジは１６（ｍＡ／Ｗ）と小さい。予め受光感度が高い光パワーモニター７０を選び、光
パワーモニター組立体７１を製造することで、高感度で受光感度ばらつきレンジ小が得ら
れている。受光感度は、分岐された分岐光が光ダイオードに入り、どれだけの電流を出力
するかの指標である。主光と分岐光に分けられ、分岐光は空気中に放射されたりして減衰
し光ダイオードに入り電流に変換される。受光感度が高いということは、分岐光が光ダイ
オードに入るまでに減衰が少ないと言うことである。
【００１３】
多重化する波長数を多くして一度に伝達できる情報量を多くした波長多重方式が普及す
るにつれ、光パワーモニターの高性能化と小型化の要求が強く、光導波路モジュール並み
の小型サイズで、光パワーモニター組立体並みの性能を要求されている。
【００１４】
本願特許の目的は、受光感度のばらつきレンジを抑え平均受光感度が高く、小型で多チ
ャンネルの光パワーモニターを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本願発明の光パワーモニターは、２本の光ファイバーの光軸をオフセット融着し、融着
部のコア部から伝播光の一部を、光伝播方向前方側光ファイバーのクラッド部に漏洩させ
、漏洩した光は光伝播方向前方側光ファイバーの融着部より前方側に設けられた切欠き部
の融着部側の切欠き面で反射させ、反射した光は切欠き部の反対側のクラッドを透過して
光ファイバー外に放射し、放射された光を光ダイオードで検出し、伝播光の光量を測定す
る。光ファイバーは融着部の後方側と切欠き部の前方側の位置で、支持ブロックで保持さ
れており、支持ブロック間の光ファイバーは、光ダイオード側の反対方向に略円弧状に湾
曲していることが好ましい。
【００１６】
支持ブロック間の光ファイバーに所定の円弧を形成せずに組立てると、支持ブロック間
の光ファイバーは光ダイオード側方向の円弧、平坦、反対側の円弧と種々の形態をとる。
平均受光感度は６５．２（ｍＡ／Ｗ）と、光導波路モジュールより約１０（ｍＡ／Ｗ）改
善され、要求される７０（ｍＡ／Ｗ）に近い値が得られている。しかし、受光感度ばらつ
きレンジは３３（ｍＡ／Ｗ）で、要求の倍以上の値しか得られていない。支持ブロック間
の光ファイバーを光ダイオード側の反対方向に略円弧状に湾曲させることで、平均受光感
度を更に上げ、受光感度ばらつきレンジを半減させることができる。
【００１７】
光ファイバーの湾曲は支持ブロック間で規定する。湾曲は、光伝播方向後方側支持ブロ
ックと光ファイバーが樹脂等で固着されている点と、光伝播方向前方側支持ブロックと光
ファイバーが樹脂等で固着されている点で求めるが、本願では支持ブロックの端部まで樹
脂を塗布して固着しているので、対向する支持ブロックの内側寸法を支持ブロック間の寸
法と規定している。
【００１８】
支持ブロック間の光ファイバーは、光ダイオード側の反対方向に略円弧状（以下、凸状
円弧と言う）に湾曲させることで、受光感度を上げることができる。平坦な状態言い換え
ると湾曲の半径が無限大から、光ダイオード側の方向に略円弧状（以下、凹状円弧と言う
）に湾曲させることは、受光感度の低下を招くため好ましくない。凸状円弧に湾曲させる
と、曲率半径が小さくなるに従い、受光感度の最大値と最小値が交互に現れてくる。最大
値近傍の曲率半径となるように光ファイバーを支持ブロック間で湾曲させることが好まし
い。
【００１９】
光ファイバーにストレスを加えると、光ファイバー内を伝播する光の速度が変化する。
光ファイバーを円弧状に湾曲させた時、光ファイバーのクラッド部の厚み中心より円弧中
心側と外側ではストレスの掛かり具合が異なり、円弧中心側では圧縮ストレスが外側では
引張ストレスが加わることになる。本願発明の光パワーモニターは、オフセット融着部か
らクラッド部に光を漏洩させ切欠き部で反射させて、光ダイオードで検出するものである
。クラッド部に漏洩させた光は、クラッドの中で反射を繰返しながら伝播して行く。光フ
ァイバーを円弧状に湾曲させることで、クラッド部の厚み中心より円弧中心側を進む場合
と外側を進む場合とで光の伝播速度が変わることになり、光は干渉して強め合ったり弱め
合ったりする現象が現れるので、光が強め合った位置と切欠き部を合わせることで受光感
度を上げることができる。クラッド部での光の伝播速度は、加えたストレスの量により変
えることができ、光ファイバーの曲がり具合（曲率半径）を制御することで実現できる。
曲率半径は、オフセット融着部と切欠き部間で規定すればよいが、この間だけに曲率持た
せることは切欠き部での光ファイバー破損が起きるため、支持ブロック間で湾曲させるこ
とが好ましい。
【００２０】
光ファイバーを湾曲させる領域を支持ブロック間に限定することもできるし、支持ブロ
ックの外側まで湾曲させることもできる。支持ブロックの外側まで湾曲させた場合でも、
光ファイバーの曲率半径は支持ブロック間で規定する。支持ブロック間のみで湾曲させる
のに比べ、支持ブロックの外側まで湾曲させると、円弧の弦の長さが長くなるので光ファ
イバーに加わる応力を小さくでき、光ファイバーが破損する危険性を下げることができる
。また、円弧の頂点と弦との距離を大きくすることができるので曲率半径の制御が容易に
なる。
【００２１】
支持ブロック間で光ファイバーを湾曲させる場合、所定の間隔を持って固着された支持
ブロックに、光ファイバーを樹脂固定することで所定の曲率半径が得られることが好まし
い。支持ブロックに設けられた位置決め用のＶ溝が、支持ブロックを固着した面に対し傾
斜を有することが好ましい。方形の支持ブロックに入口側と出口側でＶ溝深さの異なる傾
斜したＶ溝を形成するか、入口側と出口側でＶ溝深さが同じＶ溝が形成された方形の支持
ブロックの固着面を研磨して傾斜させることで形成することができる。傾斜させる角度は
概略１．２度以下と小さいものである。Ｖ溝に沿って設置した光ファイバーをエポキシ樹
脂等で固定することで、光ファイバーの曲率を固定することができる。傾斜を有するＶ溝
に沿って光ファイバーを設置することで、難しい曲率半径制御を容易に安定的に行うこと
ができる。
【００２２】
支持ブロック間の略中央部に、光ファイバー持上材を設けることもできる。光ファイバ
ー持上材で光ファイバーを持上げることで、光ファイバーの円弧の頂点位置の制御が行い
易くなる。光ファイバー持上材を用いる場合も、傾斜を有するＶ溝支持ブロックを用いる
ことが良い。光ファイバー持上材を用いることで、頂点位置の制御は行い易くなるが、部
品点数が増えるため製造コストの点では余り好ましいものではない。光ファイバーを持上
げる量は概略１００（μｍ）以下であるので、ケース内底と支持ブロック間、ケース内底
と光ファイバー持上材間の接着厚の安定化が重要となる。光ファイバー持上材の光ファイ
バーとの接触部は、鋭角ではなく半径１（ｍｍ）程度の曲率を有する方が、光ファイバー
が損傷する危険性を下げることができる。
【００２３】
ケースの枠部に光ファイバーをエポキシ樹脂等で固着することで、支持ブロックの外側
まで湾曲させることができる。この場合、支持ブロックのＶ溝は傾斜角を持っていなくて
も良い。支持ブロックは光ファイバーを持上げて所定の曲率を得ることと、光ファイバー
の径方向（チャンネル方向）の位置固定の役目を主に果すものである。傾斜角を持たない
Ｖ溝の支持ブロックを用いると、光ファイバーは支持ブロックの端部で接触することとな
り、応力の集中を起こすことが考えられるので、傾斜を有するＶ溝支持ブロックを用いる
ことが良い。傾斜を有するＶ溝支持ブロックを用いる場合、Ｖ溝に沿って光ファイバーを
設置して接着し、支持ブロックから出た光ファイバーをケースの枠部に力を加えずに置き
、エポキシ樹脂等の接着剤を垂らすように接着することで、支持ブロックと枠部間に曲率
を形成することもできる。ケース枠部に傾斜溝を形成することもできるが、ケースの価格
が上がることは避けられない。
【００２４】
本願発明の光パワーモニターは、光ファイバーの略円弧の頂点部分が、支持ブロック間
の略中間位置にあることが好ましい。
【００２５】
支持ブロック間の距離Ｌと、支持ブロックとオフセット融着部間の距離Ｌ１、オフセッ
ト融着部と切欠き部間の距離Ｌ３、切欠き部と支持ブロック間の距離Ｌ２の関係は、Ｌ＝
Ｌ１＋Ｌ３＋Ｌ２であり、Ｌ１とＬ２は略同じ値であることが好ましい。Ｌ１とＬ２を略
同じ値とすることで、略円弧の頂点位置を支持ブロック間の略中間、言い換えるとオフセ
ット融着部と切欠き部間の略中間に位置させることができる。オフセット融着部と切欠き
部間の略中間位置に略円弧の頂点を持たせることで、オフセット融着部から漏れ出た光の
強め合った位置と切欠き部を合わせることができ、受光感度が上るだけでなくばらつきを
小さくすることができる。
【００２６】
本願発明の光パワーモニターは、略円弧状に湾曲させた光ファイバーの曲率半径ｒが、
０．３４７〜２．６６７（ｍ）もしくは０．０８６〜０．１１１（ｍ）であることが好ま
しい。
【００２７】
光ファイバーの曲率半径は、支持ブロック間距離と略円弧の頂点と弦との距離よって決
まるものである。しかしながら、本願発明では、クラッド部へと光を漏洩させるためオフ
セット融着部と、クラッド部へ漏洩させた光を反射させて光ファイバー外に出すため切欠
き部があるため、厳密には円弧にならない。それ故、本願では略円弧と称している。支持
ブロック間距離Ｌと略円弧の頂点と弦との距離ｈを求め、Ｌとｈから円弧近似を行ない曲
率半径ｒ計算で求める。曲率半径ｒ＝ｈ／２＋Ｌ２／８ｈであるが、ｈはＬに比べて非常
に小さいためｒ≒Ｌ２／８ｈで求めることもできる。言い方を替えると、本発明における
曲率半径とは、ｒ＝ｈ／２＋Ｌ２／８ｈにて算出される値のことをいい、光ファイバーの
所定区間全域で正確な曲率半径を備えていることを要しないものである。
【００２８】
支持ブロックに光ファイバーを単に固着しただけでは、支持ブロック間で光ファイバー
は凹状円弧から平坦、凸状円弧までの形状を取ってしまい、これが受光感度の向上とばら
つきの低減を阻害していた。光ファイバーの形状に着目し、形状と受光感度の関係を詳細
に調べたところ、凹状円弧では曲率半径が大きくなるに従い受光感度は大きくなる。凸状
円弧では曲率半径が小さくなるに従い全体的には受光感度は大きくなっていくが、極大値
と極小値が交互に現れる。凹状円弧では曲率半径を大きくしても受光感度７０（ｍＡ／Ｗ
）が得られないし、曲率半径が無限大となる平坦な状態でも受光感度７０（ｍＡ／Ｗ）は
得られない。凸状円弧では曲率半径約０．６（ｍ）で１つ目の極大点、約０．１（ｍ）に
２つ目の極大点が現れる。曲率半径０．３４７〜２．６６７（ｍ）と０．０８６〜０．１
１１（ｍ）で受光感度７０（ｍＡ／Ｗ）が得られる。０．１１１〜０．３４７（ｍ）間に
極小値を示す曲率半径があり、その値は５０（ｍＡ／Ｗ）以下と非常に低いものである。
【００２９】
１つ目より２つ目の極大点の方が受光感度値が大きくなるので、当然３つ目の極大点を
使うことが考えられる。しかし、３つ目の極大点を示す曲率半径は、約０．０１（ｍ）と
非常に小さいと予想される。約０．０１（ｍ）の曲率半径で、石英製の光ファイバーを曲
げることは不可能なことであるため、１つ目と２つ目の極大点近傍を使用することが良い
。石英製の光ファイバーを曲げることができる下限の曲率半径は約０．０７０（ｍ）であ
るが、作業が安定しないのとヒートサイクル試験で光ファイバー折れが多発することから
、受光感度７０（ｍＡ／Ｗ）以上が確保でき、ヒートサイクル試験で光ファイバー折れが
発生しない、曲率半径０．０８６（ｍ）を、最小曲率半径値とすることが好ましい。
【００３０】
本願発明の光パワーモニターは、支持ブロック間の距離Ｌが４．８〜１４．０（ｍｍ）
で、光伝播方向後方側支持ブロックと融着部間の距離Ｌ１および光伝播方向前方側支持ブ
ロックと切欠き部間の距離Ｌ２が０．２〜２．０（ｍｍ）であることが好ましい。この寸
法を取ることで、小型で高受光感度、受光感度ばらつきレンジの小さい光パワーモニター
が得られる。
【発明の効果】
【００３１】
２本の光ファイバーの中心軸をオフセット融着して、コア部からクラッド部内に光を漏
洩させ、漏洩した光をクラッドに設けた切欠き部で反射させ、略９０度光の進行方向を変
えてクラッド外に放射させ、光ダイオードで検知する構造で、支持ブロック間の光ファイ
バーを凸状円弧に湾曲させ、高受光感度で受光感度ばらつきレンジの小さい光パワーモニ
ターを提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下本発明を図面を参照しながら実施例に基づいて詳細に説明する。説明を判り易くす
るため、同一の部品、部位には同じ符号を用いている。
【実施例１】
【００３３】
図１と図２を参照しながら本願発明の光パワーモニター組立体１の構造について詳細に
説明する。図１は８組の光パワーモニター構成部材を一つのケース９に組込んだ８チャン
ネル型光パワーモニター１である。ケース９から保護チューブ８を介して光伝播方向後方
側光ファイバー２と光伝播方向前方側光ファイバー３を外部に引き出し、乾燥窒素ガスを
充填して樹脂（図示せず）で上蓋１１を接着した。ケース９の外側側面から光ダイオード
７の電極１０を取り出している。ケース９内を通る光ダイオード７と電極１０の配線の図
示は省略した。ケース９の内底には、２個の光ファイバー支持ブロック４と光ダイオード
７を接着剤で固定した。光ファイバー支持ブロック４は、光ファイバーの間隔を精度良く
保つため８個のＶ型溝を有している。光ファイバー支持ブロック４のＶ溝４１に光ファイ
バーを樹脂で固着した。光ダイオード７は８チャンネルで、光ファイバーの切欠き部６に
対応した位置に配した。また、チャンネル間の光の干渉を防ぐため、光ファイバー間には
遮光板３０を設けている。
【００３４】
図２ａ）は、図１に示した光パワーモニターを光ファイバーに沿って切断したｋ−ｋ’
断面図である。光伝播方向後方側光ファイバー２と光伝播方向前方側光ファイバー３は、
支持ブロック４のＶ型傾斜溝４１に沿って設置し樹脂で固定した。支持ブロック４は登り
方向傾斜を対向させて設けているので、光ファイバーの融着部と切欠き部の略中央部が持
ち上がり、凸状円弧形状を成している。支持ブロック間の距離（Ｌ）は８（ｍｍ）として
いる。支持ブロック４とオフセット融着部５間の距離（Ｌ１）は１．５ｍｍ、切欠き部６
と支持ブロック４間の距離（Ｌ２）も１．５（ｍｍ）とした。オフセット融着部５と切欠
き部６間の距離（Ｌ３）は５（ｍｍ）とした。光ファイバーの融着部と切欠き部の略中央
部の持ち上がり量ｈを９３（μｍ）としたので、光ファイバーの曲率半径ｒは０．０８６
（ｍ）となった。
【００３５】
図２ｂ）と図２ｃ）に、支持ブロックに光ファイバーが保持されている状態を示してい
る。図２ｂ）は、支持ブロックの底面に対して０．１４度傾斜させてＶ溝４１を形成して
いる。光ファイバーを配置した時に、光ファイバーが支持ブロック上面よりも４（μｍ）
飛び出るような深さのＶ溝４１を形成した。このＶ溝４１に沿って光ファイバーを設置し
て接着で固定することで、光ファイバーに凸状円弧を容易に形成することができた。図２
ｃ）は、支持ブロックの上面に平行なＶ溝４１を形成したのち、支持ブロックの底面側を
上面に対し０．１４度の角度で研削したものである。何れの支持ブロックを用いても、安
定した曲率で凸状円弧の光ファイバーを容易形成することができた。支持ブロックは、石
英を機械加工したものを用いた。
【００３６】
図３に、支持ブロック間における光ファイバーの形状の詳細を示す。また、光ファイバ
ーの湾曲状態を表す曲率半径を求める算出式についても示した。光伝播方向後方側支持ブ
ロック４からオフセット融着部５までの距離をＬ１、オフセット融着部５から切欠き部６
までの距離をＬ３、切欠き部６から光伝播方向前方側支持ブロック４までの距離をＬ２と
すると、支持ブロックの内側同士の距離Ｌは、Ｌ１＋Ｌ３＋Ｌ２となる。支持ブロック間
に距離Ｌと光ファイバーの持ち上がり量ｈから、光ファイバーの曲率ｒはｒ＝ｈ／２＋Ｌ
２／８ｈで求められる。Ｌに比べｈは非常に小さいので、ｒ≒Ｌ２／８ｈと近似計算して
も問題はない。
【００３７】
本実施例の光ファイバーの曲率半径ｒは０．０８６（ｍ）で、受光感度は６２．３〜７
８．５（ｍＡ／Ｗ）で平均７４．０（ｍＡ／Ｗ）が得られた。５０個の光パワーモニター
の値であるが、光パワーモニターは８チャンネルあるので、実質４００個の測定値である
。受光感度ばらつきのレンジは１６．２（ｍＡ／Ｗ）とばらつきが小さく良好な受光感度
を有する光パワーモニターが得られた。従来品の光パワーモニターに比べ、平均受光感度
は１３．５（％）向上し、受光感度ばらつきのレンジは半分にすることができた。
【実施例２】
【００３８】
図４に、光ファイバーの曲率半径と受光感度の関係を示す。Ｌ１からＬ３の寸法は実施
例１と同じとし、種々の角度の傾斜Ｖ溝支持ブロック使用して、曲率半径を凹状円弧の０
．１６（ｍ）から凸状円弧の０．０６７（ｍ）まで変化させた。図４で、曲率半径ｒを∞
としているのが、光ファイバーが平坦な状態である。Ｘ軸は∞の点を中心として線対称に
曲率半径を対数目盛りで表している。負の曲率半径は凹状円弧、正の曲率半径は凸状円弧
を示している。光ファイバーが平坦である曲率半径∞の点では、受光感度は６８（ｍＡ／
Ｗ）である。凹状円弧で曲率半径を小さくして行くに従い受光感度は低下して、曲率半径
０．１６（ｍ）では４０（ｍＡ／Ｗ）以下まで低下してしまった。この結果からも、凹状
円弧では受光感度を上げることができないことが判る。逆に凸状円弧にして曲率半径を小
さくして行くと受光感度が上昇し、曲率半径２．６６７〜０．３４７（ｍ）の範囲で７０
（ｍＡ／Ｗ）以上が得られた。更に、曲率半径を小さくして行くと受光感度は低下し０．
１６（ｍ）で極小値を示し、０．１０（ｍ）で再度極大値７５（ｍＡ／Ｗ）を示した。０
．１０（ｍ）近傍で７０（ｍＡ／Ｗ）以上の受光感度を示す曲率半径ｒは、０．１１１〜
０．０８６（ｍ）の範囲であった。この結果からも、光ファイバーを凸状円弧形状にして
、その曲率半径ｒを２．６６７〜０．３４７（ｍ）もしくは０．１１１〜０．０８６（ｍ
）の範囲に入れることで、受光感度７０（ｍＡ／Ｗ）以上が得られることが検証できた。
【実施例３】
【００３９】
図５に、光ファイバーをケースの枠部に固定して凸状円弧を形成した実施例を示す。ケ
ース９’の枠には１度の傾斜部を形成し、傾斜部に保護チューブ８に挿入された光ファイ
バー２，３を接着剤で固定した。支持ブロック４のＶ溝は、光ファイバーの横ずれを防止
するのが主目的であるので傾斜角を持っていない。また、支持ブロックと光ファイバーの
固定は行っていないので、光ファイバーは支持ブロック間だけでなくケース９’の内側全
域に凸状円弧が連続して形成されている。製作した光パワーモニターの曲率半径は支持ブ
ロック間で求め、１．２１２（ｍ）と０．５５２（ｍ），０．０９８（ｍ）の値を得た。
各々の受光感度は７１．３と７５．２，７４．３（ｍＡ／Ｗ）で、実施例２で示した図４
の値と良く合っており、ケースの枠部に光ファイバーを固定して凸状円弧を形成すること
の有効性を確認できた。
【実施例４】
【００４０】
図６に、光ファイバー持上材使用して凸状円弧を形成した実施例を示す。ケース９の内
底に支持ブロック４と持上材３３を樹脂で固定している。支持ブロック４はＶ溝を有して
いるが傾斜は設けていない。Ｖ溝に光ファイバーを沿わせて設置した状態で、光ファイバ
ーの中心が９（μｍ）持ち上がるように、光ファイバー持上材の高さを調整している。光
ファイバーを支持ブロック部のＶ溝に沿うように押さえ付けた状態で樹脂固定した。光フ
ァイバー持上材には、光ファイバーと同じ熱膨張係数を持つ石英を用いた。光ファイバー
持上材の光ファイバーと接触する先端部分は半径１（ｍｍ）の曲率とした。光ファイバー
はブロック間だけで凸状円弧となり、ブロック間の距離を８（ｍｍ）としたので曲率半径
は０．８９（ｍ）となった。受光感度の測定値は７３．２（ｍＡ／Ｗ）であり、実施例２
で示した図４の値と良く合った。
【００４１】
光ファイバーはブロック間だけで凸状円弧となるので、曲率半径を小さくすると切欠き
部６で光ファイバーが破損する率が高くなってくる。ブロック間距離を４〜２０（ｍｍ）
まで変えて光ファイバーが破損する曲率半径を求めたところ、ｒ＝０．１５〜０．２５（
ｍ）であった。本方式では、受光感度７０（ｍＡ／Ｗ）以上の値が得られる曲率半径２．
６６７〜０．３４７（ｍ）の凸状円弧は製作できるが、０．１１１〜０．０８６（ｍ）の
凸状円弧は製作できないことが判った。しかし、凸状円弧の頂点位置のばらつきを小さく
できるので、頂点位置に起因すると考えられる受光感度のばらつきも小さくなるので、大
きな曲率半径の時には有効な方法である。
【実施例５】
【００４２】
所定の曲率半径における受光感度のばらつきを見るため、実施例１の条件で曲率半径毎
に５０〜６０個の光パワーモニターを製作し受光感度を測定した。光パワーモニターは８
チャンネルであるので、曲率半径毎で４００〜４８０個の測定値となる。曲率半径は１２
種で、凹状円弧の１．６（ｍ）から凸状円弧の８．１（ｍ）まで変化させている。比較の
ために、従来の光パワーモニター２００個も供試し、１６００個の測定値を試料ｍとして
記載している。従来品の曲率半径は凹状円弧の０．３（ｍ）から凸状円弧の０．３（ｍ）
の範囲に分布している。
【００４３】
図７に結果を示す。試料ａ，ｂが凹状円弧で試料ｃが平坦で曲率半径∞、試料ｄからｌ
が凸状円弧、試料ｍが従来品である。各試料の曲率半径は実測値ではなく設計値であるが
、数個は実測して設計値と合っていることを確認している。平均受光感度が７０（ｍＡ／
Ｗ）を超えるものは、試料ｅ，ｆ，ｇ，ｉ，ｊで曲率半径は１．６００，０．８００，０
．４００，０．１００，０．０８６（ｍ）である。実施例２で平均受光感度７０（ｍＡ／
Ｗ）を超える曲率半径は２．６６７〜０．３４７（ｍ）もしくは０．１１１〜０．０８６
（ｍ）としており、試料ｅ，ｆ，ｇ，ｉ，ｊはこれらの範囲に含まれている。また、これ
ら試料の受光感度ばらつきのレンジは、１４．６〜１６．２（ｍＡ／Ｗ）と、従来品の半
分以下になっている。この範囲から外れた曲率半径０．２６７（ｍ）の試料ｈは、受光感
度の最大値でも７０（ｍＡ／Ｗ）に達していない。従来品の試料ｍは試料ａから試料ｇを
含んだ曲率半径であり、この範囲に入る試料ａから試料ｇでの最小値は４６．５（ｍＡ／
Ｗ）最大値は８１．４（ｍＡ／Ｗ）で、従来品の最小値４６．５（ｍＡ／Ｗ）最大値７９
．５（ｍＡ／Ｗ）と良く合っている。
【００４４】
支持ブロック間の光ファイバーに、曲率半径２．６６７〜０．３４７（ｍ）もしくは０
．１１１〜０．０８６（ｍ）の凸状円弧を形成することで、平均受光感度７０（ｍＡ／Ｗ
）以上が得られ、受光感度ばらつきのレンジも従来品の半分以下とすることができた。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本願発明の実施例１の光パワーモニターの平面図である。
【図２】本願発明の実施例１の光パワーモニターのｋ−ｋ’断面図である。
【図３】本願発明の実施例１の支持ブロック間における光ファイバーの形状の詳細説明図である。
【図４】本願発明の実施例２の曲率半径と受光感度の関係を示す図である。
【図５】本願発明の実施例３の凸状円弧の説明図である。
【図６】本願発明の実施例４の凸状円弧の説明図である。
【図７】本願発明の実施例５の曲率半径と受光感度の関係を示す図である。
【図８】従来品の光パワーモニター組立体の斜視図と光パワーモニターの断面図である。
【図９】従来品の光導波路モジュールの平面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  光パワーモニター、２  光伝播方向後方側光ファイバー、
３  光伝播方向前方側光ファイバー、４  支持ブロック、
５  オフセット融着部、６  切欠き部、
７  光ダイオード、８  保護チューブ、
９，９’  ケース、１０  電極、
１１，１１’  上蓋、３０  遮光板、
３３  持上材、４１  Ｖ溝、
５１，５２  光ファイバー、５３  マルチキャピラリーガラスフェルール、
５４  ＧＲＩＮレンズ、５５  空隙、
５６  フィルター、５７  空隙、
５８  光ダイオード、５９  端子、
６０  ガラスチューブ、６９  ケース、
７０  光パワーモニター、７１  光パワーモニター組立体、
８０  光導波路モジュール、８１  基板、
８２  導波路、８３  溝、
８４  反射フィルター、８５  光検知器、
８６  上部クラッド、８７  コア、
８８  下部クラッド。
【図１】
2008083535.tif 000003
【図２】
2008083535.tif 000004
【図３】
2008083535.tif 000005
【図４】
2008083535.tif 000006
【図５】
2008083535.tif 000007
【図６】
2008083535.tif 000008
【図７】
2008083535.tif 000009
【図８】
2008083535.tif 000010
【図９】
2008083535.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成19年1月4日(2007.1.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
略円弧状に湾曲した光ファイバーの曲率半径ｒが、０．３４７〜２．６６７（ｍ）もし
くは０．０８６〜０．１１１（ｍ）であることを特徴とする請求項１または２に記載の光
パワーモニター。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
図３に、支持ブロック間における光ファイバーの形状の詳細を示す。また、光ファイバ
ーの湾曲状態を表す曲率半径を求める算出式についても示した。光伝播方向後方側支持ブ
ロック４からオフセット融着部５までの距離をＬ１、オフセット融着部５から切欠き部６
までの距離をＬ３、切欠き部６から光伝播方向前方側支持ブロック４までの距離をＬ２と
すると、支持ブロックの内側同士の距離Ｌは、Ｌ１＋Ｌ３＋Ｌ２となる。支持ブロック間
に距離Ｌと光ファイバーの持ち上がり量ｈから、光ファイバーの曲率半径ｒはｒ＝ｈ／２
＋Ｌ２／８ｈで求められる。Ｌに比べｈは非常に小さいので、ｒ≒Ｌ２／８ｈと近似計算
しても問題はない。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2008083535.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成19年7月5日(2007.7.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
光ファイバーの略円弧の頂点部分が、支持ブロック間の融着部と切欠き部の略中間位置
にあることを特徴とする請求項１に記載の光パワーモニター。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本願発明の光パワーモニターは、光ファイバーの略円弧の頂点部分が、支持ブロック間
の融着部と切欠き部の略中間位置にあることが好ましい。
以  上
【手続補正書】
【提出日】平成19年8月3日(2007.8.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本の光ファイバーの光軸をオフセット融着し、融着部のコア部から伝播光の一部を、
光伝播方向前方側光ファイバーのクラッド部に漏洩させ、漏洩した光は光伝播方向前方側
光ファイバーの融着部より前方側に設けられた切欠き部の融着部側の切欠き面で反射させ
、反射した光は切欠き部の反対側のクラッドを透過して光ファイバー外に放射し、放射さ
れた光を光ダイオードで検出し、伝播光の光量を測定する光パワーモニターであって、光
ファイバーは融着部の後方側と切欠き部の前方側の位置で、支持ブロックで保持されてお
り、支持ブロック間の光ファイバーは、光ダイオード側の反対方向に略円弧状に湾曲し、
略円弧状に湾曲した光ファイバーの曲率半径ｒが、０．３４７〜２．６６７（ｍ）もしく
は０．０８６〜０．１１１（ｍ）であることを特徴とする光パワーモニター。
【請求項２】
光ファイバーの略円弧の頂点部分が、支持ブロック間の融着部と切欠き部の略中間位置
にあることを特徴とする請求項１に記載の光パワーモニター。
【請求項３】
支持ブロック間の距離Ｌが４．８〜１４．０（ｍｍ）で、光伝播方向後方側支持ブロッ
クとオフセット融着部間の距離Ｌ１および光伝播方向前方側支持ブロックと切欠き部間の
距離Ｌ２が０．２〜２．０（ｍｍ）であることを特徴とする請求項１もしくは２に記載の
光パワーモニター。
以  上