(57)【要約】【課題】光分岐比の高い均一性を有しかつ小型で簡易な構造の多分岐光ファイバカプラおよびその製造方法を提供すること。【解決手段】断面形状がＶ字状または略Ｕ字状の溝を有する支持台５３に、入力ポートに接続される光ファイバとそれ以外の光ファイバとの中心間距離が全て等しくなるように束ね、この束ねた光ファイバ５１を電熱セラミックマイクロヒータ５９で融着・延伸することとした。これにより、入力ポートに接続される光ファイバとそれ以外の光ファイバとの中心間距離が全て等しいために光分岐比の均一性を高めることが容易に実現可能となり、さらに、多分岐光ファイバカプラを光ファイバ５１のねじりで作製する場合にも、そのクロスポイントの形が定まらないことに起因する光分散のバラツキが生じることがない。【選択図】　　　　図５
2004045664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ポートに接続される光ファイバとそれ以外の光ファイバとの中心間距離が全て等しくなるように配置されていることを特徴とする多分岐光ファイバカプラ。
【請求項２】
入力ポートに接続される光ファイバとそれ以外の光ファイバとの中心間距離を全て等しくなるように支持手段に束ねる第１のステップと、
前記束ねた光ファイバを加熱手段により加熱して融着・延伸する第２のステップとを備えることを特徴とする多分岐光ファイバカプラの製造方法。
【請求項３】
前記加熱手段が電熱セラミックマイクロヒータであることを特徴とする請求項２に記載の多分岐光ファイバカプラの製造方法。
【請求項４】
前記支持手段は、断面形状がＶ字状または略Ｕ字状の溝を有し、前記第１のステップにおいて光ファイバを当該溝内に束ねることを特徴とする請求項２または３に記載の多分岐光ファイバカプラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多分岐光ファイバカプラおよびその製造方法に関し、より詳細には、光分岐比の高い均一性を有しかつ小型で簡易な構造の光通信用多分岐光ファイバカプラおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多分岐光ファイバカプラは、入力用光ファイバから入力された光信号をミキシングして出力用光ファイバへと出力するためのデバイスであり、光ファイバ伝送技術の急速な進歩に伴い、光信号を低損失かつ均等に分配し得る特性が求められている。
【０００３】
従来の多分岐光ファイバカプラとしては、１入力２出力の光ファイバカプラ（１×２分岐カプラ）を多数融着接続してツリー化して得られる「ツリー型」カプラと、光ファイバ束をひねって融着・延伸しこれをガラス管で覆った「スター型」カプラとが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、「ツリー型」カプラは製造工程が煩雑であるために小型化・低コスト化が困難であるという問題があり、「スター型」カプラは光を均一に分散させることが困難でありその光分散が高々１．０ｄＢに留まるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、光分岐比の高い均一性を有しかつ小型で簡易な構造の光通信用多分岐光ファイバカプラおよびその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、多分岐光ファイバカプラであって、入力ポートに接続される光ファイバとそれ以外の光ファイバとの中心間距離が全て等しくなるように配置されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、多分岐光ファイバカプラの製造方法であって、入力ポートに接続される光ファイバとそれ以外の光ファイバとの中心間距離を全て等しくなるように支持手段に束ねる第１のステップと、前記束ねた光ファイバを加熱手段により加熱して融着・延伸する第２のステップとを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の多分岐光ファイバカプラの製造方法において、前記加熱手段が電熱セラミックマイクロヒータであることを特徴とする。
【０００９】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の多分岐光ファイバカプラの製造方法において、前記支持手段は、断面形状がＶ字状または略Ｕ字状の溝を有し、前記第１のステップにおいて光ファイバを当該溝内に束ねることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
図１〜４は、本発明の多分岐光ファイバカプラを構成する光ファイバ束の断面の様子を説明するための概念図で、これらは各々、１×３分岐、１×４分岐、１×５分岐、および、１×７分岐光ファイバカプラの例である。これらの多分岐光ファイバカプラでは、入力ポートに接続される光ファイバ１１とそれ以外の光ファイバ１２との中心間距離ｄが全ての光ファイバ１２に対して等しくなるように配置された構造を有する。
【００１２】
多分岐光ファイバカプラをこのように構成すると、入力ポートに接続される光ファイバ１１とそれ以外の光ファイバ１２との中心間距離ｄが全て等しいために光分岐比の均一性を高めることが容易に実現可能となり、さらに、多分岐光ファイバカプラを光ファイバのねじりで作製する場合にも、そのクロスポイントの形が定まらないことに起因する光分散のバラツキが生じないという利点がある。
【００１３】
以下に、本発明の多分岐光ファイバカプラを製造する際の、融着・延伸工程での加熱方法について説明する。
【００１４】
多数本の光ファイバを均一に一括して融着・延伸するためには、光ファイバの加熱領域を安定させた状態で、加熱温度、加熱時間、および、延伸速度等の諸条件を微妙に制御することが必要である。
【００１５】
そこで、本発明の多分岐光ファイバカプラの製造方法では、主に、加熱手段としてヒータを用い、特に、ランタンクロマイト系のセラミック発熱体を使用した温度制御性に優れる電熱セラミックマイクロヒータを採用することで光ファイバの加熱領域内の温度の均一性を向上させて均一な融着・延伸を実現することとしている。
【００１６】
図５は、本発明の多分岐光ファイバカプラの製造に使用する装置の構成を説明するための図で、ここでは、１×４分岐光ファイバカプラを延伸製造する場合の例を示している。先ず、光ファイバ５１の延伸部を覆うコーティング５２を除去し、複数本（ここでは４本）の光ファイバ５１を第１〜３のクランプ５４〜５６を用いて第１の支持台５３に固定する。なお、この図では、第１および第２のクランプ５４、５５がコーティング５２された光ファイバ部分を固定し、第３のクランプ５６はコーティング５２を除去した光ファイバ部分を固定している。一方、第２の支持台５７には、これら４本の光ファイバ５１がピン５８によって固定されている。
【００１７】
これら第１および第２の支持台５３、５７に固定された光ファイバの延伸領域の中心部をヒータ５９で加熱しながら入力ポート側の光ファイバの一端から光を入射させ、その光ファイバの出力端からの出力とその光ファイバ以外の３本のうちの１本の光ファイバからの出力をモニタして光分岐比が２５％（等分岐比）となるように延伸をおこなう。
【００１８】
なお、第１および第２のクランプ５４、５５は、その断面が図６に示すようなＶ字状の溝であり、第３のクランプ５６も、その断面が図７に示すようなＶ字状の溝とされている。これらの溝内に４本の光ファイバがスプリング力等によって固定されて収められることで、入力ポートからの光ファイバ中心距離が容易に等距離となるように工夫されている。
【００１９】
（実施例１）
直径１２５μｍのシングルモード用石英系光ファイバを５本用意し、光ファイバを覆うコーティングの一部を除去して支持台に固定したのち、マイクロヒータで加熱・融着・延伸した。入力用光ファイバにモニタ光を入力しながら出力側のモニタ光の分岐比が所定の値となったところで延伸を停止してカプラ素線を得、その後、多分岐光ファイバに補強を施してケースに収容した。
【００２０】
このようにして得られたカプラの分岐性能を測定したところ、均一性が０．５ｄＢ以内で過剰損失が０．１ｄＢ以内、偏波依存性損失（ＰＤＬ）は０．１ｄＢ以内と良好な結果が得られた。
【００２１】
（実施例２）
直径１２５μｍのシングルモード用石英系光ファイバを３本用意し、光ファイバを覆うコーティングの一部を除去して、図８および図９に示すＶ字形状の断面の第１および第２のクランプ並びに第３のクランプを備える支持台に固定したのち、マイクロヒータで加熱・融着・延伸した。入力用光ファイバにモニタ光を入力しながら出力側のモニタ光の分岐比が所定の値となったところで延伸を停止してカプラ素線を得、その後、多分岐光ファイバに補強を施してケースに収容した。
【００２２】
このようにして得られたカプラの分岐性能を測定したところ、表１に示すような良好な結果が得られた。
【００２３】
【表１】
2004045664.tif 000003
【００２４】
（実施例３）
直径１２５μｍのシングルモード用石英系光ファイバを５本用意し、光ファイバを覆うコーティングの一部を除去して、図１０および図１１に示す略Ｕ字形状の断面の第１および第２のクランプ並びに第３のクランプを備える支持台に固定したのち、マイクロヒータで加熱・融着・延伸した。入力用光ファイバにモニタ光を入力しながら出力側のモニタ光の分岐比が所定の値となったところで延伸を停止してカプラ素線を得、その後、多分岐光ファイバに補強を施してケースに収容した。
【００２５】
このようにして得られたカプラの分岐性能を測定したところ、表１に示すような良好な結果が得られた。
【００２６】
（実施例４）
直径１２５μｍのシングルモード用石英系光ファイバを７本用意し、光ファイバを覆うコーティングの一部を除去して、図１２および図１３に示す略Ｕ字形状の断面の第１および第２のクランプ並びに第３のクランプを備える支持台に固定したのち、マイクロヒータで加熱・融着・延伸した。入力用光ファイバにモニタ光を入力しながら出力側のモニタ光の分岐比が所定の値となったところで延伸を停止してカプラ素線を得、その後、多分岐光ファイバに補強を施してケースに収容した。
【００２７】
このようにして得られたカプラの分岐性能を測定したところ、表１に示すような良好な結果が得られた。
【００２８】
なお、これまでの説明では支持台の溝の断面形状をＶ字状または略Ｕ字状としたが、この形状に限定されるものではなく、融着・延伸させる光ファイバの本数に応じて、入力ポートに接続される光ファイバとそれ以外の光ファイバとの中心間距離が全て等しくなるように束ねることが可能な任意の形状とすることが可能である。
【００２９】
また、多分岐光ファイバカプラの製造に際して、主に、加熱手段としてランタンクロマイト系のセラミック発熱体を使用した温度制御性に優れる電熱セラミックマイクロヒータを用いる例について説明したが、火炎を安定させたバーナによる加熱も可能である。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、入力ポートに接続される光ファイバとそれ以外の光ファイバとの中心間距離が全て等しくなるように配置することとしたので、光分岐比の高い均一性を有しかつ小型で簡易な構造の多分岐光ファイバカプラを提供することが可能となる。
【００３１】
また、本発明によれば、断面形状がＶ字状または略Ｕ字状の溝を有する支持台に、入力ポートに接続される光ファイバとそれ以外の光ファイバとの中心間距離が全て等しくなるように束ね、この束ねた光ファイバを電熱セラミックマイクロヒータで融着・延伸することとしたので、光分岐比の高い均一性を有しかつ小型で簡易な構造の多分岐光ファイバカプラの製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１×３分岐光ファイバカプラを構成する光ファイバ束の断面の様子を説明するための図である。
【図２】本発明の１×４分岐光ファイバカプラを構成する光ファイバ束の断面の様子を説明するための図である。
【図３】本発明の１×５分岐光ファイバカプラを構成する光ファイバ束の断面の様子を説明するための図である。
【図４】本発明の１×７分岐光ファイバカプラを構成する光ファイバ束の断面の様子を説明するための図である。
【図５】本発明の多分岐光ファイバカプラの製造に使用する装置の構成を説明するための図である。
【図６】本発明の多分岐光ファイバカプラの製造に使用する装置が備える第１および第２のクランプの断面形状である。
【図７】本発明の多分岐光ファイバカプラの製造に使用する装置が備える第３のクランプの断面形状である。
【図８】本発明の多分岐光ファイバカプラの製造に使用する装置が備える第１および第２のクランプの断面形状である。
【図９】本発明の多分岐光ファイバカプラの製造に使用する装置が備える第３のクランプの断面形状である。
【図１０】本発明の多分岐光ファイバカプラの製造に使用する装置が備える第１および第２のクランプの断面形状である。
【図１１】本発明の多分岐光ファイバカプラの製造に使用する装置が備える第３のクランプの断面形状である。
【図１２】本発明の多分岐光ファイバカプラの製造に使用する装置が備える第１および第２のクランプの断面形状である。
【図１３】本発明の多分岐光ファイバカプラの製造に使用する装置が備える第３のクランプの断面形状である。
【符号の説明】
１１、１２、５１　光ファイバ
５２　コーティング
５３　第１の支持台
５４　第１のクランプ
５５　第２のクランプ
５６　第３のクランプ
５７　第２の支持台
５８　ピン
５９　ヒータ
【図１】
2004045664.tif 000004
【図２】
2004045664.tif 000005
【図３】
2004045664.tif 000006
【図４】
2004045664.tif 000007
【図５】
2004045664.tif 000008
【図６】
2004045664.tif 000009
【図７】
2004045664.tif 000010
【図８】
2004045664.tif 000011
【図９】
2004045664.tif 000012
【図１０】
2004045664.tif 000013
【図１１】
2004045664.tif 000014
【図１２】
2004045664.tif 000015
【図１３】
2004045664.tif 000016