(57)【要約】【課題】メカニカルスプライス９によりフォトニック結晶ファイバ１を接続する際に、接続損失が増大してしまうことを防止する。【解決手段】一対のファイバ１，１の接続端面１３，１３同士をキャピラリ９内で突き合わすと共に、その突き合わした接続端面１３，１３同士を接着剤により接着する。【選択図】　　　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方のファイバが、ファイバ中心をなしかつ中実に形成されたコア部と、該コア部を囲うように設けられかつ該コア部に沿って延びる多数の細孔を有する多孔部とを備えたフォトニック結晶ファイバである一対のファイバ同士を、キャピラリを用いて互いに接続するフォトニック結晶ファイバの接続方法であって、
上記一対のファイバを上記キャピラリの両端開口からそれぞれ挿入して、該キャピラリ内で上記ファイバの接続端面同士を突き合わす突き合せ工程と、
上記突き合わした接続端面同士を接着剤により接着する接着工程とを含む
ことを特徴とするフォトニック結晶ファイバの接続方法。
【請求項２】
請求項１において、
キャピラリは透明材料により構成されたものであると共に、接着剤は紫外線硬化型接着剤であり、
突き合せ工程の前に、上記紫外線硬化型接着剤をキャピラリ内に注入する注入工程を含み、
接着工程は、上記突き合せ工程の後に、上記キャピラリの外部から該キャピラリ内で接続端面同士を突き合わした突き合せ部に向けて紫外線を照射することにより、上記紫外線硬化型接着剤を硬化させて上記接続端面同士を接着する工程である
ことを特徴とするフォトニック結晶ファイバの接続方法。
【請求項３】
請求項１において、
接着剤として、硬化後の屈折率がファイバのコア部の屈折率以下のものを用いる
ことを特徴とするフォトニック結晶ファイバの接続方法。
【請求項４】
少なくとも一方のファイバが、ファイバ中心をなしかつ中実に形成されたコア部と、該コア部を囲うように設けられかつ該コア部に沿って延びる多数の細孔を有する多孔部とを備えたフォトニック結晶ファイバである一対のファイバ同士が、キャピラリにより互いに接続されたフォトニック結晶ファイバの接続構造であって、
上記キャピラリの両端開口から挿入した一対のファイバの接続端面同士が、該キャピラリ内で互いに突き合わされた状態で接着剤により接着されている
ことを特徴とするフォトニック結晶ファイバの接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトニック結晶ファイバの接続方法及びその接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光ファイバの端面同士を突き合わせて接続する方法として、メカニカルスプライスを用いた方法が知られている。このメカニカルスプライスとして、裸ファイバが内挿されるＶ溝が形成された基板と、この基板に重ね合わされる押さえ部材と、この重ね合わされた基板と押さえ部材とを挟持するコ字状のクランプ部材とからなるものが知られている（例えば特許文献１参照）。このものでは、Ｖ溝の両側それぞれから裸ファイバを挿入してその接続端面同士を突き合わし、この状態で基板と押さえ部材と重ね合わせて、これらをクランプ部材により挟持することで、一対の光ファイバの接続を行うようにしている。
【０００３】
また、これとは異なるメカニカルスプライスとして、ガラス製の細管（キャピラリ）からなるものが知られており、このものでは、上記キャピラリの両端開口のそれぞれから裸ファイバを挿入して、キャピラリ内部でこれらの端面同士を突き合せて接続するようにしている。
【０００４】
上記いずれのメカニカルスプライスにおいても、光ファイバの接続端面同士が突き合わされる突き合せ部分には、接続端面での反射に起因する接続損失を低減するために、コア部の屈折率と略同じ屈折率を有する屈折率整合剤（マッチングオイル）を充填している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−３１８８３６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記光ファイバはコア部及びクラッド部を有するものであるが、これとは異なるファイバとして、ファイバ中心に中実に形成されたコア部と、このコア部を囲むように設けられかつコア部に沿って延びる多数の細孔を有する多孔部とを備えたフォトニック結晶ファイバが知られている。
【０００７】
このものは、多孔部で囲われたコア部に光を閉じ込めて伝送するものであるが、細孔の大きさやその間隔を異ならせる等して、光の波長分散を自由に制御可能であることから、従来の光ファイバでは実現できなった新しい波長域での通信が可能であり、通信の高速化とコストダウンとが期待されている。
【０００８】
このフォトニック結晶ファイバ同士、又はフォトニック結晶ファイバと光ファイバとを上記メカニカルスプライスによって接続しようとすると、フォトニック結晶ファイバの端面における各細孔の開口からその内部にマッチングオイルが入り込んでしまうことになる。このマッチングオイルはコア部と略同じ屈折率を有するため、細孔内にマッチングオイルが入り込んでしまうとコア部内を伝播している信号光が径方向に漏れ出してしまい、その結果、ファイバの接続部分で大きな損失が発生することになる。また、上記マッチングオイルが、各細孔内を長手方向に流れてしまうと、ファイバの接続部分以外でも信号光の漏れが生じることになり、伝送損失の劣化を招く虞がある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、メカニカルスプライスによりフォトニック結晶ファイバを接続する際に、接続損失が増大してしまうことを防止することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、メカニカルスプライスとしてキャピラリを用いると共に、このキャピラリ内で突き合わしたファイバの接続端面同士を接着剤により接着することとした。
【００１１】
具体的に、第１の発明は、少なくとも一方のファイバが、ファイバ中心をなしかつ中実に形成されたコア部と、該コア部を囲うように設けられかつ該コア部に沿って延びる多数の細孔を有する多孔部とを備えたフォトニック結晶ファイバである一対のファイバ同士を、キャピラリを用いて互いに接続するフォトニック結晶ファイバの接続方法に係る。
【００１２】
そして、第１の発明に係る接続方法では、上記一対のファイバを上記キャピラリの両端開口からそれぞれ挿入して、該キャピラリ内で上記ファイバの接続端面同士を突き合わす突き合せ工程と、上記突き合わした接続端面同士を接着剤により接着する接着工程とを含む。
【００１３】
この構成によると、フォトニック結晶ファイバ同士、又はフォトニック結晶ファイバと光ファイバとの接続を行うときには、これら一対のファイバの接続端面同士をキャピラリ内で互いに突き合せると共に、その突き合わした接続端面同士を接着剤により接着する。
【００１４】
このため、接続端面と接続端面との間に空気層等が介在することがなく、これにより、接続端面での反射が抑制される。また、屈折率整合剤が必要なくなるため、フォトニック結晶ファイバの接続端面における各細孔の開口からこの屈折率整合剤が細孔内に入り込むことも防止される。さらに、接着剤が硬化することで、この接着剤が、フォトニック結晶ファイバの各細孔内の奥深くに入り込むことも防止される。こうして、メカニカルスプライスによりフォトニック結晶ファイバを接続する際にも、接続損失が増大してしまうことが防止される。
【００１５】
また、フォトニック結晶ファイバの接続端面における各細孔の開口が閉塞されることにもなるため、湿熱環境下においても各細孔内に水分が入り込むことが防止され、伝送損失の低下も抑制される。
【００１６】
ここで、キャピラリを透明材料により構成されたものとすると共に、接着剤を紫外線硬化型接着剤として、突き合せ工程の前に、上記紫外線硬化型接着剤をキャピラリ内に注入する注入工程を含み、接着工程を、上記突き合せ工程の後に、上記キャピラリの外部から該キャピラリ内で接続端面同士を突き合わした突き合せ部に向けて紫外線を照射することにより、上記紫外線硬化型接着剤を硬化させて上記接続端面同士を接着する工程としてもよい。
【００１７】
この構成によると、一対のファイバをキャピラリの両端開口から挿入して、このキャピラリ内でその接続端面同士を突き合わすと、上記キャピラリ内には紫外線硬化型接着剤が予め注入されているため、このキャピラリ内の接続端面同士の突き合せ部（接続端面同士の間や、その周囲）に紫外線硬化型接着剤が塗布される。
【００１８】
この状態で、キャピラリの外部から該キャピラリ内の接続端面同士の突き合せ部に向けて紫外線を照射する。このとき、キャピラリは、例えばガラス等の透明材料により構成されているため、紫外線がキャピラリ内に透過し、上記突き合せ部に塗布された紫外線硬化型接着剤が硬化する。こうして、上記接続端面同士が接着されると共に、その突き合せ部がキャピラリに対して固定される。
【００１９】
このように、紫外線硬化型接着剤をキャピラリ内に注入しておくことにより、一対のファイバの接続作業を、極めて容易に行うことが可能になる。
【００２０】
上記接着剤としては、硬化後の屈折率がファイバ（フォトニック結晶ファイバ又は光ファイバ）のコア部の屈折率以下のものを用いることが好ましい。
【００２１】
これは、本発明では、接続端面同士が接着剤を介して接続されるためであり、接着剤の屈折率がコア部の屈折率よりも高いと、ファイバの接続端面で信号光が反射してしまい、接続損失が増大してしまうためである。
【００２２】
第２の発明は、少なくとも一方のファイバが、ファイバ中心をなしかつ中実に形成されたコア部と、該コア部を囲うように設けられかつ該コア部に沿って延びる多数の細孔を有する多孔部とを備えたフォトニック結晶ファイバである一対のファイバ同士が、キャピラリにより互いに接続されたフォトニック結晶ファイバの接続構造に係る。
【００２３】
そして、第２の発明に係るフォトニック結晶ファイバの接続構造は、上記キャピラリの両端開口から挿入した一対のファイバの接続端面同士を、該キャピラリ内で互いに突き合わされた状態で接着剤により接着するものである。
【００２４】
こうすることで、上述したように、突き合わした接続端面同士が接着剤により接着されているため、接続端面と接続端面との間に空気層等が介在することがなく、これにより、接続端面での反射が抑制される。また、屈折率整合剤を用いないことで、フォトニック結晶ファイバの接続端面における各細孔の開口から、この屈折率整合剤が細孔内に入り込むことも防止される。さらに、接着剤が硬化することで、この接着剤が、フォトニック結晶ファイバの各細孔内の奥深くに入り込むことも防止される。こうして、接続損失の増大が防止されたフォトニック結晶ファイバの接続構造が実現する。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、フォトニック結晶ファイバの接続に際し、キャピラリ内で突き合わした接続端面同士を接着剤により接着することにより、屈折率整合剤が必要なくなり、メカニカルスプライスによりフォトニック結晶ファイバを接続するときにも、接続損失が増大することを防止することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。
【００２７】
（フォトニック結晶ファイバの構成）
図１は、フォトニック結晶ファイバ１の端末部を示している。このフォトニック結晶ファイバ１は、石英やプラスチック等により形成されており、ファイバ中心をなすコア部７１と、そのコア部７１を囲うように設けられた多孔部８と、多孔部８を囲うように設けられた被覆部７２と、を備えている。
【００２８】
上記コア部７１は中実に形成されており、信号光は、このコア部７１を長手方向に伝播するようにされている。このコア部７１には、ゲルマニウム（Ｇｅ）等の機能性物質をドープするようにしてもよい。
【００２９】
多孔部８は、上記コア部７１の周囲で、このコア部７１に沿って延びる複数の細孔８ａが形成されており、この複数の細孔８ａがファイバ横断面において三角格子を構成するように配設されることで、ファイバ径方向にフォトニック結晶構造を形成している。信号光は、この多孔部８によってコア部７１に閉じ込められるようになる。
【００３０】
かかるフォトニック結晶ファイバ１は、以下のようにして製造すればよい。すなわち、先ず、円筒状のサポート管と、複数本のキャピラリと、１本の棒状コア部材とを用意する。そして、上記サポート管内に複数本のキャピラリと１本のコア部材とを充填することによって、プリフォームを作製する。このとき、コア部材はサポート管の中心軸位置に配置されるようにする。
【００３１】
次いで、上記のプリフォームを線引き機にセットし、それを高温に加熱すると共に高速で延伸して細径化（ファイバ化）する。また、線引きの際には、線引きされたフォトニック結晶ファイバ（裸ファイバ１１）に樹脂による被覆が施される。
【００３２】
（メカニカルスプライスの構成）
本実施形態に係るメカニカルスプライスは、キャピラリ９からなるものである。このキャピラリ９は、図２に示すように、例えばガラス製であり、その孔９１は、裸ファイバ１１の径よりも僅かに大きくされていると共に、長手方向両端部においては、その端部に向かって径が拡大するテーパ部９２とされている。尚、このキャピラリ９内には、屈折率整合剤（マッチングオイル）は充填されていない。
【００３３】
（ファイバ接続の手順）
次に、上記キャピラリ９により一対のフォトニック結晶ファイバ１を接続する手順について説明する。一対のフォトニック結晶ファイバ１を接続するときには、先ず、各フォトニック結晶ファイバ１の先端部分の樹脂被覆１２を剥がし、裸ファイバ１１を露出させておく。
【００３４】
一方、上記キャピラリ９の長手方向略中央位置には、紫外線硬化型接着剤を予め注入しておく。この紫外線硬化型接着剤は、硬化後の屈折率がフォトニック結晶ファイバ１のコア部７１の屈折率以下であることが好ましい。
【００３５】
そして、上記キャピラリ９の両端開口から、上記一対のファイバ１，１の裸ファイバ１１を挿入し、上記キャピラリ９の長手方向略中央位置で、両ファイバ１，１の接続端面１３，１３同士を突き合わせる。これにより、この突き合わされた接続端面１３，１３の間や、その周囲に紫外線硬化型接着剤が付着することになる。
【００３６】
次いで、上記キャピラリ９の外側から、このキャピラリ９内で突き合わされた接続端面１３，１３同士の突き合せ部に向けて、紫外線を照射する。これにより、紫外線硬化型接着剤が硬化し、上記一対のファイバ１，１の接続端面１３，１３同士が互いに接着されると共に、上記突き合せ部がキャピラリ９に固定される。こうして、ファイバ１の接続が完了する。
【００３７】
このように、本実施形態によると、一対のフォトニック結晶ファイバ１，１の接続端面１３，１３同士をキャピラリ９内で互いに突き合せると共に、その突き合わした接続端面同１３，１３士を接着剤により接着するため、上記接続端面１３と接続端面１３との間に空気層等が介在することがなく、これにより、接続端面１３での反射が抑制される。また、マッチングオイルが必要なくなるため、フォトニック結晶ファイバ１の接続端面１３における各細孔８ａの開口からこのマッチングオイルが細孔８ａ内に入り込むことも防止される。さらに、接着剤が硬化することで、この接着剤が各細孔８ａ内の奥深くに入り込むことも防止される。こうして、キャピラリ９によりフォトニック結晶ファイバ１を接続する際にも、接続損失が増大してしまうことを防止することができる。
【００３８】
また、フォトニック結晶ファイバ１の接続端面における各細孔８ａの開口が閉塞されることにもなるため、湿熱環境下においても各細孔８ａ内に水分が入り込むことが防止され、伝送損失の低下も抑制することができる。
【００３９】
さらに、フォトニック結晶ファイバ１の接続の際には、キャピラリ９内に紫外線硬化型接着剤を予め注入しておくことで、一対のファイバ１の裸ファイバ１１をキャピラリ９内に挿入すると共に、これに紫外線を照射することだけで、ファイバ１の接続が完了する。こうして接続作業の効率化が図られる。
【００４０】
また、上記接着剤を、硬化後の屈折率がフォトニック結晶ファイバ１のコア部７１の屈折率以下のものとすることで、フォトニック結晶ファイバ１の接続端面１３での反射を抑制することができる。例えば、マッチングオイル（屈折率１．４５程度）を用いてキャピラリ９によりファイバの接続を行った場合は、その反射減衰量が６０〜７０ｄＢ程度であるのに対し、屈折率が１．４２５程度の接着剤を用いてキャピラリ９によりファイバの接続を行った場合は、その反射減衰量が４０ｄＢ程度となるため、実用上、問題のないレベルとなる。
【００４１】
尚、上記実施形態では、フォトニック結晶ファイバ１同士の接続について説明したが、本発明は、フォトニック結晶ファイバ１とコア部及びクラッド部を有する光ファイバとの接続についても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】フォトニック結晶ファイバの端面を示す斜視図である。
【図２】キャピラリによるファイバの接続構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　　　　フォトニック結晶ファイバ
１３　　　　　接続端面
７１　　　　　　　　　　コア部
８　　　　　　　　　　　　多孔部
８ａ　　　　　　　　　　細孔
９　　　　　　　　　　キャピラリ
【図１】
2004133276.tif 000003
【図２】
2004133276.tif 000004