(57)【要約】【課題】広い温度域で、挿入損失温度変動量が極めて小さい波長フラット型光ファイバカプラの作製方法を提供する。【解決手段】溶融延伸の準備工程として、材料とする複数本の隣接する光ファイバは、互いに異なる方法を用いて、クラッドを細径化し、かつそのクラッド径を等しくし、しかるのちに溶融延伸法を用いて波長フラット型光ファイバカプラを作製することにより、広い波長範囲（１２５０〜１６００ｎｍ）にわたって、大きな温度変化（−４０〜＋８５℃）においても、挿入損失温度変動量を、極めて小さくすることが可能になり、屋外施設の部品としての実用に供することができる。【選択図】      図１
2004333748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
延伸方向に直交する断面において、略円形を有する第１コアと、前記第１コアの延伸方向に平行して配置される第２コアと、前記第１及び第２コアを一体化して収納するクラッドとで構成される光結合部を有する光ファイバカプラであって、
前記第１コアの中心点、前記第２コアの中心点および前記クラッドの中心点が同一線上に並び、且つ、該クラッドの中心点から該第１コアの中心点までの距離と、該クラッドの中心点から該第２コアの中心点までの距離とが等距離となるように配置され、前記第２コアの断面積が、前記第１コアの断面積よりも大きいことを特徴とする光結合部を有する光ファイバカプラ。
【請求項２】
延伸方向に直交する断面において、略円形を有する複数のコアをまとめて収納するクラッドから構成される光結合部を有する光ファイバカプラであって、
前記複数のコアの各中心点から前記クラッドの中心点までの距離がいずれも等距離となり、且つ、隣り合うコアの中心点間距離がそれぞれ等距離となるようにコアが配置されてなる光結合部を有することを特徴とする光ファイバカプラ。
【請求項３】
断面が略円形を有する長尺のコアと該コアを覆うクラッドとからなる光ファイバを、２本平行に沿わせ又は捻り合わせ、該沿わせ又は捻り合わせてなる隣接部を溶融延伸して形成される光結合部を有する光ファイバカプラの製造方法であって、
前記２本の光ファイバのうち、一方の光ファイバを、クラッドのみ外削する第１細径化方法を用いて所定断面外径まで細径化する第１細径化工程と、
他方の光ファイバを、コア及びクラッド共に細径化する第２細径化方法を用いて所定断面外径まで細径化する第２細径化工程と、
前記第１及び第２細径化工程で細径化された光ファイバを、平行に沿わせ又は捻り合わせ、該沿わせ又は捻り合わせてなる隣接部を溶融延伸する溶融延伸工程と、
を有することを特徴とする光ファイバカプラの製造方法。
【請求項４】
前記第１細径化方法は、エッチング法若しくは火炎研磨法であり、第２細径化方法はプリテーパ法であることを特徴とする請求項３記載の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、光ファイバを伝搬する光を分岐・結合させる光ファイバカプラ及びその製造方法に関し、特に、挿入損失の温度依存性を低減させる光ファイバカプラ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ通信分野において、光パワーを２分岐又はそれ以上分岐させる光デバイスとして光ファイバカプラが広く一般に利用されている。図１０は、一般的な光ファイバカプラの外観図（ａ）、及び光ファイバカプラの光結合部におけるＣ−Ｃ断面図（ｂ）である。
【０００３】
図１０（ａ）に示すように、光ファイバカプラ１０１は、中間部被覆が除去された光ファイバを２本用意し、被覆除去により露出されたクラッド１０５同士を２本平行に沿わせ、１７００℃以上の高温で溶融延伸して作製したものである。
【０００４】
上記構成を有する光ファイバカプラ１０１は、一方の端から光を入射させると、光結合部で所定の分岐比に分岐され他方の端部から出射される。この分岐比は２本の光ファイバコアを近接させると生じる光ファイバ間のモード結合状態により決定される。図１１は、このような光ファイバ間に生じる光結合状態を表した模式図である。この光ファイバカプラ１０１は、ポート１とポート３、及びポート２とポート４の本来１本の連続した光ファイバを結合したものである。溶融延伸法（Ｆｕｓｅｄ  Ｔａｐｅｒ  Ｍｅｔｈｏｄ）を用いて２本の光ファイバのコア間距離を狭めて融着させると、ポート１に入射した光は、ポート２側の光ファイバに結合して、ポート４から光が出射される。
【０００５】
図１１に示した光ファイバカプラ１０１の種類は、分岐比が波長に殆ど依存しない波長フラット型光ファイバカプラと、波長に大きく依存するＷＤＭ型光ファイバカプラとに分類することができる。図１２は、波長フラット型光ファイバカプラとＷＤＭ型光ファイバカプラの光結合特性を示したグラフである。波長フラット型光ファイバカプラの分岐比は、任意に設定できるが、ここでは一般的な３ｄＢ分岐のものを示している。
【０００６】
図１１に示される、波長フラット型光ファイバカプラでは、ポート１からポート３に至る光ファイバの伝搬定数と、ポート２からポート４に至る光ファイバの伝搬定数を異ならせることにより、図１２に示されるように広範囲な光波長域におけるほぼ一定の結合特性を達成している。
【０００７】
一方、ＷＤＭ型光ファイバカプラでは、ポート１からポート３に至る光ファイバの伝搬定数と、ポート２からポート４に至る光ファイバの伝搬定数が等しく、結合特性は波長に依存して周期的に変動する。
【０００８】
このような光ファイバカプラの種類が存在するうち、波長フラット型光ファイバカプラを製造するためには、結合させる複数本の光ファイバの伝搬定数を異ならせるようにそれぞれ光ファイバの外径を予め異なるように加工する必要がある。そのためには光ファイバカプラの材料として使用する同一の複数の光ファイバのうち、一部のものだけに細径化加工を施すことが必要である。
【０００９】
このような光ファイバカプラ１０１の断面は、図１０（ｂ）に示すように、第１のコア１０３ａと第２のコア１０３ｂとが１つのクラッド１０５内に包含されており、一方のコア（ここでは第１のコア１０３ａ）が他方のコア（第２のコア１０３ｂ）より小さい断面積を有している。
【００１０】
また、クラッド１０５の中心点０から第１のコア１０３ａの中心点までの距離をＬ１、中心点０から第２のコア１０３ｂの中心点までの距離をＬ２としたとき、距離Ｌ１と距離Ｌ２にはＬ１＞Ｌ２の関係が成立し、第１のコア１０３ａと第２のコア１０３ｂは互いにクラッド１０５の中で、図中Ｘ０軸に対して非対称に配置されている。
【００１１】
更に、第２のコア１０３ｂの周縁部を覆うクラッド径Ｗ２は、第１のコア１０３ａの周縁部を覆うクラッド径Ｗ１よりも厚いため、全体としてクラッド断面形状も図中Ｘ０軸に対して非対称形状となっている。
【００１２】
次に、波長フラット型光ファイバカプラの製造方法を図１３〜図１５を参照して詳述する。
【００１３】
まず図１３（ａ）に示すように、第１工程として、石英系光ファイバを所定長（通常は、数ｍ）に切断したものを２本用意する。次に機械的或いは化学的方法を用いて、各光ファイバの中間部付近の被覆１０７を所定長（通常、数十ｍｍ）だけ除去し、クラッド１０５を露出させる。クラッド１０５が露出された状態のクラッドＡ−Ａ断面図を図１３（ｂ）に示す。このとき２本の光ファイバのコア外径Ｒ０及びクラッド外径Ｄ０は共に同一外径を有する。
【００１４】
次に、図１４に示すように、第２工程として、２本の光ファイバのうち、一方の光ファイバクラッドを細径化する。細径寸法は、直径１２５μｍのクラッドを、例えば概そ１１０μｍの径とすることを目的とする。細径化の方法は、プリテーパ法或いはエッチング法が一般であるが、火炎研磨法でも細径化できる。プリテーパ法によるクラッド細径化は、特公平６−４０１６７号公報に開示されている。この公報によればプリテーパ法は、次工程で行う溶融延伸工程前に、一方の光ファイバクラッドの所定部分を熱源で溶融加熱し、予備延伸することで、目的の細径化クラッドを得る方法である。このとき光ファイバの伝搬常数は変化する。一方エッチング法は、特開平６−２６５７４９号公報に開示されている。この公報によればエッチング法は、溶融延伸工程前に、他方の光ファイバクラッドの所定部分のみフッ化水素（ＨＦ、フッ酸ともいう）に浸漬し、クラッドを構成する石英を溶出させて細径化クラッドを得る方法である。これによればこの時点での光ファイバの伝搬定数は変化しない。また火炎研磨法は、酸水素（２Ｈ２＋Ｏ２）バーナを用いて、クラッドを１７００℃以上に高温加熱し、その表面層の石英成分を気化させることで、細径化クラッドを得る方法である。上述した３つの延伸方法のうち、プリテーパ法で細径化された光ファイバクラッド１０５ａと、細径化していない光ファイバ１０５ｂのＢ−Ｂ断面を図１４（ｂ）に示す。同図に示すように、細径化された光ファイバ１０５ａのコア外径はＲ１であり、クラッド外径はＤ１である。細径化前のクラッド径Ｄ０と細径化後のクラッド径Ｄ１との間には、Ｄ０＞Ｄ１の関係が成立している。また、コア外径に関しても同様に、Ｒ０＞Ｒ１の関係が成立している。
【００１５】
次に、図１５に示すように、第３工程として、クラッド細径化光ファイバ１０５ａと通常クラッド径光ファイバ１０５ｂを溶融延伸法を用いて結合させる。結合された光ファイバカプラ１０１は、概観上、光結合部１０９を挟むポート数として２×２の形状を有している。実際の使用においてポート２が不要な場合は、ポート２を適当な方法で切断し、概観上、ポート数が１×２の形状の状態で使用する場合もある。
【００１６】
上記製造方法によれば、光ファイバで分岐・結合器が作製できる上に、構造が単純であるため光ファイバ通信用光分岐・光結合として標準的に用いることができるという利点がある。
【００１７】
【特許文献１】
特公平６−４０１６７号公報
【００１８】
【特許文献２】
特開平６−２６５７４９号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の製造方法によれば、波長フラット型光ファイバカプラを製造できる。しかし実際に波長フラット型光ファイバカプラが設置される雰囲気中の温度変化が大きいと、波長フラット型光ファイバカプラの温度変化に起因する挿入損失変動が大きくなるという問題がある。
【００２０】
図１６は、光通信網幹線系の高密度波長多重（Ｄｅｎｓｅ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、以下、ＤＷＤＭという）伝送システムの光線路内に置かれた光増幅器に、この波長フラット型光ファイバカプラを適用した場合の構成を示す図である。この構成によれば、光ファイバ本線を伝搬する入出力光パワーレベルを知ることができる。この光増幅器は、一般に屋外に設置されることが多く、外的環境変化に曝されている。そのため入出力光パワーモニタ用途の波長フラット型光ファイバカプラの挿入損失が温度変化により変動すると、あたかも光ファイバ本線中を伝搬する光パワーが変動したものとして錯誤してしまいシステム設計上の問題となる。
【００２１】
図１７は、波長フラット型光ファイバカプラを波長多重合波器の後段に配置し、ＤＷＤＭ伝送システムの光源レーザダイオード（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ、以下、ＬＤという）から出射された各波長の光パワーレベルを測定するため、一部をモニタ用として分岐させるものである。この装置は、一般に室内に設置されるが、それでも室温の変化により波長フラット型光ファイバカプラの光学特性が変動した場合に、モニタ光が変動するという問題がある。
【００２２】
図１８は、波長フラット型光ファイバカプラをカスケード接続して局側から送信される光信号（１４９０ｎｍ、１５５０ｎｍ）を、末端に接続される多数の加入者側に対して等分岐で配信するためのＰＯＮ用等分岐スプリッタの構成を示す図である。この形態は、主に屋外に設置されることから、広い温度範囲（−４０℃〜＋８５℃）で、広い波長域（１２５０〜１６００ｎｍ）に亘って温度変化による光学特性の変動を小さくする必要がある。
【００２３】
２本の光ファイバの外径を予め異なるように加工する方法で作製された波長フラット型光ファイバカプラは、外径の異なる２本の光ファイバを溶融延伸してなることから、２本の光ファイバが一体化並びに細径化された光結合部の形状が必然的に非対称形状となる。一方、光ファイバひいては光結合部を構成する石英ガラスは、その屈折率が温度依存性を持つことから、温度変化によって光結合部における光結合状態に変化が生じ、これにより光ファイバカプラの光学特性が温度依存性を示す。
【００２４】
そのため従来の波長フラット型光ファイバカプラにおいては、光結合部の形状及びコアの配置が非対称であることから屈折率変化による光結合の変動が大きくなり、結果として光学特性の温度依存性が大きくなるという問題がある。この温度依存性は、一般的な３ｄＢ分岐カプラの挿入損失で０．１ｄＢ以下であることから、これまで殆ど問題にならなかったが、光ファイバ通信技術の発展に伴う光部品の高性能化要求により、温度依存性はこれまで以上に低減化が求められている。
【００２５】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、挿入損失温度変動が極めて小さい光ファイバカプラ及びその製造方法を提供することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために、請求項１記載の本発明は、延伸方向に直交する断面において、略円形を有する第１コアと、第１コアの延伸方向に平行して配置される第２コアと、第１及び第２コアを一体化して収納するクラッドとで構成される光結合部を有する光ファイバカプラであって、第１コアの中心点、第２コアの中心点およびクラッドの中心点が同一線上に並び、且つ、このクラッドの中心点からこの第１コアの中心点までの距離と、このクラッドの中心点からこの第２コアの中心点までの距離とが等距離となるように配置され、第２コアの断面積が、第１コアの断面積よりも大きいことを特徴とする光結合部を有する光ファイバカプラであることを要旨とする。
【００２７】
請求項２記載の本発明は、延伸方向に直交する断面において、略円形を有する複数のコアをまとめて収納するクラッドから構成される光結合部を有する光ファイバカプラであって、複数のコアの各中心点から前記クラッドの中心点までの距離がいずれも等距離となり、且つ、隣り合うコアの中心点間距離がそれぞれ等距離となるようにコアが配置されてなる光結合部を有する光ファイバカプラであることを要旨とする。
【００２８】
請求項３記載の本発明は、断面が略円形を有する長尺のコアと該コアを覆うクラッドとからなる光ファイバを、２本平行に沿わせ又は捻り合わせ、該沿わせ又は捻り合わせてなる隣接部を溶融延伸して形成される光結合部を有する光ファイバカプラの製造方法であって、２本の光ファイバのうち、一方の光ファイバを、クラッドのみ外削する第１細径化方法を用いて所定断面外径まで細径化する第１細径化工程と、他方の光ファイバを、コア及びクラッド共に細径化する第２細径化方法を用いて所定断面外径まで細径化する第２細径化工程と、第１及び第２細径化工程で細径化された光ファイバを、平行に沿わせ又は捻り合わせ、該沿わせ又は捻り合わせてなる隣接部を溶融延伸する溶融延伸工程とを有することを要旨とする。
【００２９】
請求項４記載の本発明は、請求項３記載の光ファイバカプラの製造方法であって、第１細径化方法は、エッチング法若しくは火炎研磨法であり、第２細径化方法はプリテーパ法であることを要旨とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００３１】
図１は、本発明の光ファイバカプラ１の外観図（ａ）、及び光ファイバカプラの光結合部におけるＣ−Ｃ断面図（ｂ）である。
【００３２】
図１（ａ）に示すように、光ファイバカプラ１は、予め被覆が除去された２本の石英系光ファイバを、平行に沿わせ１７００℃以上の高温で溶融延伸して作製されるものである。このとき２本の光ファイバは、同一外径の光ファイバを異なる方法で同一の比率で細径化したものである。
【００３３】
この光ファイバカプラ１の断面は、図１（ｂ）に示すように、第１のコア３ａと第２のコア３ｂとが１つのクラッド５内に包含されており、その第１のコア３ａの断面積が第２のコア３ｂの断面積と同じ断面積、又は小さい断面積を有した構成となっている。
【００３４】
また、クラッド５の中心点０から第１のコア３ａの中心点までの距離Ｌ０と、中心点０から第２のコア３ｂの中心点までの距離Ｌ０は共に等距離を有している。従って、第１のコア３ａと第２のコア３ｂは、中心点０を境にして対称に配置されている。
【００３５】
また、第１のコア３ａの周縁部を覆うクラッド径Ｗ０と、第２のコア３ｂの周縁部を覆うクラッド径Ｗ０は共に同寸法からなるため、全体としてクラッド断面形状は図１（ｂ）中、Ｘ０軸に関して対称な形状となっている。
【００３６】
尚、本発明に用いた光ファイバは、例えばコア径が１０μｍ、クラッド径が１２５μｍからなる裸光ファイバをＵＶ樹脂等で被覆してなる断面径が２５０μｍのシングルモード型光ファイバである。光ファイバはこれに限らず、例えば分散シフト光ファイバ、偏波保持光ファイバ、マルチモード光ファイバ等でもよい。
【００３７】
図１から明らかなように、２つのコア３ａ，３ｂの中心は、２本の光ファイバ溶融延伸後の長径軸Ｙに直交する中心線Ｘ０軸を挟んで線対称の等距離Ｌ０に位置している。この構造により、温度変動による、双方のコア３ａ，３ｂの膨張・収縮や、コア３ａ，３ｂとクラッド５の比屈折率の変化で光結合状態に与える影響が相殺され、光結合状態が平衡を保つことができるので、結果として挿入損失温度変動量を小さく抑えることができると考えられる。
【００３８】
従って、本発明の光ファイバカプラでは、光結合部の断面構成において、クラッド５の中心点０から第１のコア３ａの中心点までの距離Ｌ０と、中心点０から第２のコア３ｂの中心点までの距離Ｌ０とを等距離とし、クラッド中心点０を境にして第１のコア３ａと第２のコア３ｂを対称配置させることで、屈折率変化による光結合の変動を小さくし、結果として光学特性の温度依存性を小さくすることができる。
【００３９】
次に、図２〜図４を参照して、本発明の光ファイバカプラの製造方法を工程順に説明する。
【００４０】
まず、図２に示すように、光ファイバカプラの製造方法においては、第１工程として石英系光ファイバを所定長（通常は、数ｍ）に切断したものを２本用意する。次に機械的或いは化学的方法を用いて、その光ファイバの中間部付近の被覆７を所定長（通常、数十ｍｍ）だけ除去し、クラッド５を露出させる。クラッド５が露出された状態のクラッドＡ−Ａ断面図を図２（ｂ）に示す。このとき２本の光ファイバのコア外径Ｒ０及びクラッド外径Ｄ０を共に同一外径とする。
【００４１】
次に、図３に示すように、第２工程として、第１工程で準備した２本の光ファイバを別々の方法を用いて細径化する。つまり、一方の光ファイバはエッチング法を用いて直径１２５μｍのクラッドを概そ１１０μｍの径となるまで細径化する。また、他方の光ファイバはプリテーパ法を用いて直径１２５μｍのクラッドを概そ１１０μｍの径となるまで細径化する。細径化の方法は、プリテーパ法及びエッチング法に限らず、プリテーパ法に代えて火炎研磨法を適用したり、エッチング法に代えて火炎研磨法を適用してもよい。つまり、このとき２本の光ファイバの細径化方法はそれぞれ異なる方法で行う。細径化された状態のクラッドＢ−Ｂ断面図を図３（ｂ）に示す。同図に示す通り、光ファイバ５ａは、エッチング法を用いてクラッドのみ削られている。そのため、クラッド外径はＤ１まで縮小されているが、コア３ａの外径は細径化前と同径のＲ０となっている。一方光ファイバ５ｂは、プリテーパ法を用いてクラッド５ｂとコア３ｂを一括して延伸しているため、クラッド径がＤ１まで縮小されると共に、コア３ｂ径もＲ１まで縮小されている。
【００４２】
次に、図４に示すように、第３工程として、エッチング法でクラッド細径化された光ファイバ５ａとプリテーパ法でクラッド細径化された光ファイバ５ｂを溶融延伸法を用いて結合させる。結合された光結合部９のＣ−Ｃ断面図を図４（ｂ）に示す。これによれば、同一外径の光ファイバを異なる方法で、且つ、同一の比率で細径化することになるので、光結合部９の断面中心点０からコア３ａ中心点までの距離と、光結合部９の断面中心点０からコア３ｂ中心点までの距離を等距離にすることができる。これにより中心点０を境にコア３ａ，３ｂを対称形状に配置することができる。
【００４３】
次に、上記構成を有する光ファイバカプラの諸元の説明を図５（ａ）〜（ｃ）を参照して行う。
【００４４】
図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、２本の光ファイバを溶融結合させてなる光ファイバカプラ１において、ポート１への入射光強度をＰ１［ｍＷ］、ポート３からの出射光強度をＰ３［ｍＷ］、ポート４からの出射光強度をＰ４［ｍＷ］とした時、２本の光ファイバの結合比［％］（Ｃｏｕｐｌｉｎｇ  Ｒａｔｉｏ、以下ＣＲという）は、式（１）（又は図５（ｂ））から算出することができる。
【００４５】
ＣＲ＝（Ｐ４／Ｐ３＋Ｐ４）×１００  ・・・式（１）
また、ポート１からポート３に光を伝搬させたときに受ける挿入損失ＩＬ１３［ｄＢ］（Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ  Ｌｏｓｓ、以下ＩＬという）は、式（２）（又は図５（Ｃ））から算出することができる。
【００４６】
ＩＬ１３＝−１０ｌｏｇ１０（Ｐ３／Ｐ１）  ・・・（式２）
更に、ポート１からポート４に光を伝搬させたときに受ける挿入損失ＩＬ１４［ｄＢ］は、式（３）（又は図５（Ｃ））から算出することができる。
【００４７】
ＩＬ１４＝−１０ｌｏｇ１０（Ｐ４／Ｐ１）  ・・・（式３）
次に、図６に、本発明の光ファイバカプラ１の挿入損失特性の温度依存測定結果を示す。また併せて図７、図８に比較例１，２を示し、本発明と異なる製造方法で作製された光ファイバカプラとの比較を行う。
【００４８】
本発明の製造方法を用いて作製された波長フラット型光ファイバカプラについて、温度−４０℃、＋２３℃、＋８５℃の各条件下でそれぞれ挿入損失を測定した。図６に示すように、光波長域１２５０〜１６００ｎｍで、温度変化−４０〜＋８５℃に対する挿入損失温度の最大値と最小値の差を測定し、その変動量をΔＩＬ１３（ｔ）、ΔＩＬ１４（ｔ）としてグラフに示した。その結果、変動量ΔＩＬ１３（ｔ）及び変動量ΔＩＬ１４（ｔ）は、共に０．０２ｄＢ以下であった。
【００４９】
一方、図７に示す挿入損失の温度依存特性は、プリテーパ法で１１０μｍまでクラッド細径化した光ファイバと、１２５μｍのクラッド外径を有する通常の光ファイバを用いて作製された波長フラット型光ファイバカプラのものである。この光ファイバカプラでは、１２５０〜１６００ｎｍの光波長域で−４０〜＋８５℃の温度変化に対する挿入損失温度変動は、平均０．０８ｄＢであった。
【００５０】
また、図８に示す挿入損失の温度依存特性は、エッチング法で１１０μｍまでクラッド細径化した光ファイバと、１２５μｍのクラッド外径を有する通常の光ファイバを用いて作製された波長フラット型光ファイバカプラを作製したものの特性である。この光ファイバカプラでは、１２５０〜１６００ｎｍの光波長域で−４０〜＋８５℃の温度変化に対する挿入損失温度変動は、平均０．０９ｄＢであった。
【００５１】
従って、上記測定結果より、波長フラット型光ファイバカプラを作製する時に、溶融延伸する前工程において、隣接する複数本の光ファイバのクラッド径を細径化加工し、且つ、そのクラッド径を等しくすることにより、挿入損失の温度依存性を極めて小さくできることが示された。
【００５２】
よって、本発明の製造方法、すなわち光結合部を構成する部分において同一の外径となるように細径化加工された複数本の光ファイバから光ファイバカプラを作製する方法により、光学特性の温度依存性を低減させた光ファイバカプラを得ることができる。
【００５３】
本発明の方法で作製した光ファイバカプラは、広い光波長帯域（１２５０〜１６００ｎｍ）に亘って、広い温度範囲（−４０〜＋８５℃）において安定した挿入損失特性を有するので、環境温度の変化が大きい屋外施設にも適用が可能である。
【００５４】
以上の試作測定結果は、全て光ファイバ２本を材料として作製される２×２、或いは１×２（２×１も同様）光ファイバカプラについて行ったものである。本発明は、２以上の複数本数（ｎ本）の光ファイバを材料とするｎ×ｎ、１×ｎ（ｎ×１も同様）、ｍ×ｎ（ｎ×ｍも同様）多ポート型カプラにもすべて適用可能である。ここで、ｎ＝２、３、４…（整数）であり、ｍ＝１、２、３…（整数）で、ｎ＞ｍである。
【００５５】
そこで本発明の光ファイバカプラの変形例を図９（ａ）（ｂ）に示す。図９（ａ）は、光ファイバ３本を結合させた場合の細径化加工の例を示す図である。また、図９（ｂ）は、光ファイバ４本を結合させた場合の細径化加工の例を示す図である。
【００５６】
ここで互いに隣接する光ファイバは、細径化加工の際に、異なる方法で細径化されるものとする。つまり、クラッド５ａはエッチング法により細径化され、クラッド５ｂは火炎研磨法により細径化され、クラッド５ｃはプリテーパ法により細径化されるといったようにである。このとき細径化方法は異なっても、各クラッド径は全て同一外径を有している必要がある。従って、上記構成を有すれば、複数本の光ファイバであっても、２本の光ファイバで作製した光ファイバカプラの効果と同様の効果を得ることができる。また、このとき入射ポートに使用されない光ファイバが複数あれば、それらは同一の方法で細径化されていても良い。図９（ｃ）に１×３カプラの場合の例を示す。
【００５７】
【発明の効果】
従って本発明によれば、挿入損失温度依存性が極めて小さい光ファイバカプラ及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ファイバカプラの外観図（ａ）及び光結合部のＣ−Ｃ断面図（ｂ）である。
【図２】本発明の光ファイバカプラの製造工程における被覆除去工程を示す図（ａ）及び、光ファイバカプラのＡ−Ａ断面図（ｂ）である。
【図３】本発明の光ファイバカプラの製造工程におけるクラッド細径化工程を示す図（ａ）及び、光ファイバカプラのＢ−Ｂ断面図（ｂ）である。
【図４】本発明の光ファイバカプラの製造工程における溶融結合工程を示す図（ａ）及び、光ファイバカプラのＣ−Ｃ断面図（ｂ）である。
【図５】光ファイバカプラの諸元定義である。
【図６】本発明の光ファイバカプラの挿入損失の温度依存特性を示すグラフである。
【図７】比較例１の挿入損失の温度依存特性を示すグラフである。
【図８】比較例２の挿入損失の温度依存特性を示すグラフである。
【図９】隣接光ファイバの結合細径化加工の例を示す図である。
【図１０】従来の光ファイバカプラの外観図（ａ）及び光結合部のＣ−Ｃ断面図（ｂ）である。
【図１１】光ファイバカプラ内の伝搬状態を示すイメージ図である。
【図１２】波長フラット型光ファイバカプラとＷＤＭ型光ファイバカプラの特性を比較する特性グラフである。
【図１３】従来の光ファイバカプラの製造工程における被覆除去工程を示す図（ａ）及び、光ファイバカプラのＡ−Ａ断面図（ｂ）である。
【図１４】従来の光ファイバカプラの製造工程におけるクラッド細径化工程を示す図（ａ）及び、光ファイバカプラのＢ−Ｂ断面図（ｂ）である。
【図１５】従来の光ファイバカプラの製造工程における溶融結合工程を示す図（ａ）及び、光ファイバカプラのＣ−Ｃ断面図（ｂ）である。
【図１６】波長フラット型光ファイバカプラを光増幅器内の入出力光モニタ用に適用した場合の構成を示す図である。
【図１７】波長フラット型光ファイバカプラを光ファイバ本線のインラインモニタ用に適用した場合の構成を示す図である。
【図１８】波長フラット型光ファイバカプラをＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）用の分岐比スプリッタに適用した場合の構成を示す図である。
【符号の説明】
１…光ファイバカプラ
３ａ，３ｂ…コア
５…クラッド
７…光ファイバ被覆
９…光結合部
１０１…光ファイバカプラ
１０５ａ…クラッド細径化光ファイバ
１０５ｂ…通常クラッド径光ファイバ
１０７…光ファイバ被覆
１０９…光結合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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