(57)【要約】【課題】実用上分岐比の均一性がよく、取り扱い容易なメカニカル接続で、低コストの光ファイバカプラを提供する。【解決手段】１本の光ファイバ４が挿入された第１フェルール１と、第１フェルール１の穴径と等しい穴径を有し、複数の光ファイバ５，６が穴径に適合するように細線化されて挿入された第２フェルール２と、１本の光ファイバ４の端面と複数の光ファイバ５，６の端面とが突き合わされるように、第１フェルール１と第２フェルール２とが挿入されるガイド３とを備えた。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本の光ファイバが挿入された第１フェルールと、
複数の光ファイバが挿入された第２フェルールと、
前記１本の光ファイバの端面と前記複数の光ファイバの端面とが突き合わされるように、前記第１フェルールと前記第２フェルールとが挿入されるガイドと
を備えたことを特徴とする光ファイバカプラ。
【請求項２】
１本の光ファイバが挿入された第１フェルールと、
該第１フェルールの穴径と等しい穴径を有し、複数の光ファイバが前記穴径に適合するように細線化されて挿入された第２フェルールと、
前記１本の光ファイバの端面と前記複数の光ファイバの端面とが突き合わされるように、前記第１フェルールと前記第２フェルールとが挿入されるガイドと
を備えたことを特徴とする光ファイバカプラ。
【請求項３】
前記第２フェルールは、前記光ファイバと同等の屈折率を有し、光の伝送損失が大きい樹脂系の接着剤が充填されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバカプラ。
【請求項４】
前記ガイドは、ジルコニアセラミック製のスリーブであることを特徴とする請求項１、２または３に記載の光ファイバカプラ。
【請求項５】
前記光ファイバは、ＰＯＦであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の光ファイバカプラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバカプラに関し、より詳細には、ＰＯＦを用いた１×ｎ分岐の光ファイバカプラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ファイバ伝送の急速な普及に伴い、入力ポートからの光信号を、複数本の出力ポートに低損失で分配することができる光ファイバカプラが、重要な光デバイスとなっている。特に、加入者線路の光ファイバ化に伴い、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ　Ｔｏ　Ｔｈｅ　Ｈｏｍｅ）の展開には、低コスト化を図った光ファイバカプラの必要性が増している。
【０００３】
光ファイバカプラは、石英光ファイバを使用し、融着・延伸型の構造と、ミラー、プリズムまたは多層膜を利用した空間結合型の構造とが知られている。融着・延伸型は、製造工程が複雑であり、低コスト化が困難である。空間結合型は、光ファイバの接続が必要であり、損失が大きく、製造工程も複雑であり、低コスト化が困難であった。
【０００４】
従来、光ファイバの材料としてフッ素化ポリマなどを用いたＰＯＦ（Ｐｌａｓｔｉｃ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｆｉｂｅｒ）が知られている。安価で、取扱いが容易であることから、ＦＴＴＨの主力ファイバとして注目されている。ＦＴＴＨでは、１本の屋外線路に対して、多数の端末を接続するための分岐線路を接続する。分岐のための光ファイバカプラは、事務所や一般家庭のように、人に触れることが多いために、家電製品と同等の仕様が要求されている。すなわち、安価、丈夫、安全、安定が不可欠である。曲げ衝撃に強く、常温で十分な熱的安定性を有するＰＯＦは、このような仕様を満たすことができる。
【０００５】
ＰＯＦカプラとして、ＰＯＦの片端部にテーパを設け、端面の断面形状を半円形に加工したファイバに、２本のファイバを突き合わせたＹ分岐カプラが知られている（例えば、特許文献１および非特許文献１）。また、２本のファイバを加熱・融着して撚りあわせて、融着・延伸型の構造を有する分岐回路を構成することが行われている（例えば、非特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−３８２６０号公報
【０００７】
【非特許文献１】
木下他、電子情報通信学会、半導体・材料部門全国大会、３４５，　（１９８１）
【０００８】
【非特許文献２】
井本他、電子情報通信学会、総合全国大会、８５６，　（１９８１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、安価なＰＯＦであっても、光ファイバカプラの製造に、端面の断面形状を加工する必要がある場合には、石英光ファイバと同様に、製造工程が複雑で、低コスト化が困難であるという問題があった。
【００１０】
また、石英光ファイバ用の光ファイバカプラは、空間波型、延伸結合型、導波路型など、各種構造のものが開発されている。しかし、ＰＯＦ用の光ファイバカプラでは、低コストで上述した仕様を満たすカプラを製造することが難しいという問題もあった。
【００１１】
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、実用上分岐比の均一性がよく、取り扱い容易なメカニカル接続で、低コストの光ファイバカプラを提供することにある。
【００１２】
【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に記載の光ファイバカプラは、１本の光ファイバが挿入された第１フェルールと、複数の光ファイバが挿入された第２フェルールと、前記１本の光ファイバの端面と前記複数の光ファイバの端面とが突き合わされるように、前記第１フェルールと前記第２フェルールとが挿入されるガイドとを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の光ファイバカプラは、１本の光ファイバが挿入された第１フェルールと、該第１フェルールの穴径と等しい穴径を有し、複数の光ファイバが前記穴径に適合するように細線化されて挿入された第２フェルールと、前記１本の光ファイバの端面と前記複数の光ファイバの端面とが突き合わされるように、前記第１フェルールと前記第２フェルールとが挿入されるガイドとを備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の前記第２フェルールは、前記光ファイバと同等の屈折率を有し、光の伝送損失が大きい樹脂系の接着剤が充填されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１、２または３に記載の前記ガイドは、ジルコニアセラミック製のスリーブであることを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の前記光ファイバは、ＰＯＦであることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
光フアイバ用のコネクタは、光ファイバの端面を研磨してフェルールに挿入したプラグをガイドに挿入し、光ファイバの端面同士を結合する。フェルールは、光ファイバの中心位置を定め、固定するために、光ファイバが挿入される穴径と、光ファイバの外径とは、１μｍ程度の誤差で作製される。コネクタは、１対１の接続を行うものと、テープ状に形成された複数の光ファイバを一括して接続するものとが知られている。本発明は、このフェルールの一方に、複数の光ファイバを挿入することにより、光ファイバカプラを構成する。
【００１８】
図１に、本発明の一実施形態にかかる光ファイバカプラを示す。図１は、１×２合分岐構造の光ファイバカプラの縦断面図である。光ファイバカプラは、１本の光ファイバ４が挿入されたフェルール１と、２本の光ファイバ５，６が挿入されたフェルール２とが、ガイドに相当する割りスリーブ３に挿入されている。このようにして、穴径の等しいフェルールの一方には、１本の光ファイバを挿入し、他方のフェルールには、複数の光ファイバを挿入して、スリーブ内で端面を突き合わせることにより、１×ｎ（ｎは整数）の合分岐を実現する。
【００１９】
図２に、光ファイバカプラの横断面図を示す。図２（ａ）は、１本の光ファイバ４を挿入したフェルール１の横断面であり、図２（ｂ）は、２本の光ファイバ５，６を挿入したフェルール２の横断面である。光ファイバ４〜６にはＰＯＦを使用する。ＰＯＦは、加熱変形が可能であるため、２本の光ファイバ５，６に捻りを加えながら加熱延伸し、フェルール２の穴径に適合するまで細線化する。延伸条件を適正にすると、延伸した光ファイバの断面は、延伸前の断面と相似であり、長さ方向にはテーパがつく。フェルールに挿入する寸法は、長さの方向の位置選択により行うことができる。
【００２０】
フェルール２の隙間部分７には、接着剤を充填する。例えば、ＰＯＦと同等の屈折率を有し、光の伝送損失が大きい樹脂系の接着剤を使用する。延伸した光ファイバ５，６を接着剤でフェルール２に固定したら、次に光ファイバ５，６の端面を研磨する。光ファイバ４を挿入し端面研磨を行ったフェルール１と、スリーブ３内で突き合わせることにより、光ファイバカプラが完成する。
【００２１】
このような構成により、１本の光ファイバの端面と、複数の光ファイバの端面とを、突き合わせることにより、１×ｎの合分岐を実現することができる。ＰＯＦは、コア径が数百μｍ程度と大きく、光信号はマルチモードで伝搬するために、１×ｎの端面結合によっても、実用上問題のない結合損失で光ファイバカプラを構成することができる。また、この構造によれば、波長選択性を有さないことから、広帯域の光ファイバカプラとすることができる。
【００２２】
図３に、他の実施形態にかかる光ファイバカプラを示す。図３（ａ）は１×３合分岐、図３（ｂ）は１×４合分岐、図３（ｃ）は１×５合分岐、図３（ｄ）は１×６合分岐、図３（ｅ）は１×７合分岐のそれぞれ光ファイバカプラを示す。いずれも複数の光ファイバを挿入するフェルール２の横断面図である。
【００２３】
図４に、光ファイバカプラツリーを示す。上述した光ファイバカプラ１０を縦続接続することにより、多分岐を実現することができる。
【００２４】
本実施形態によれば、複数のＰＯＦを延伸、挿入、接着、端面研磨により、容易に合分岐用の光デバイスを製作することができる。また、フェルールに外枠を取り付けて分岐プラグとすることにより、複数の光ファイバを挿入した分岐プラグを交換することにより、合分岐数に容易に変更することができる。
【００２５】
（実施例１）
線径０．５ｍｍ、マルチモードのＰＯＦを使用して、図１に示した光ファイバカプラを製作した。フェルールおよびスリーブは、ジルコニアセラミック製である。光源には、赤色ＬＥＤを使用し、光／電気変換回路を用いて、分岐特性を確認した。２分岐間の分岐比の均一性は１ｄＢ以内であり、過剰損は１ｄＢ以内であった。
【００２６】
（実施例２）
線径０．５ｍｍ、マルチモードのＰＯＦを使用して、図３（ａ）に示した光ファイバカプラを製作した。フェルールおよびスリーブは、ジルコニアセラミック製である。光源には、赤色ＬＥＤを使用し、光／電気変換回路を用いて、分岐特性を確認した。３分岐間の分岐比の均一性は２ｄＢ以内であり、過剰損は１．５ｄＢ以内であった。
【００２７】
（実施例３）
線径０．５ｍｍ、マルチモードのＰＯＦを使用して、図３（ｂ）に示した光ファイバカプラを製作した。フェルールおよびスリーブは、ジルコニアセラミック製である。光源には、赤色ＬＥＤを使用し、光／電気変換回路を用いて、分岐特性を確認した。４分岐間の分岐比の均一性は２ｄＢ以内であり、過剰損は１．５ｄＢ以内であった。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、１本の光ファイバが挿入された第１フェルールと、複数の光ファイバが挿入された第２フェルールと、１本の光ファイバの端面と複数の光ファイバの端面とが突き合わされるように、第１フェルールと第２フェルールとが挿入されるガイドとを備えたので、実用上分岐比の均一性がよく、フェルールを介したメカニカル接続により取り扱いが容易であり、低コストの光ファイバカプラを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる光ファイバカプラを示す縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる光ファイバカプラを示す横断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態にかかる光ファイバカプラを示す横断面図である。
【図４】光ファイバカプラツリーを示す構成図である。
【符号の説明】
１　　フェルール
２　　フェルール
３　　割りスリーブ
４〜６　　光ファイバ
７　　隙間部分
１０　　光ファイバカプラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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