(57)【要約】【課題】安価で汎用光ファイバとしてのシングルモード光ファイバを用いて伝送帯域が広く、伝送信号速度と伝送距離とを大幅に伸ばしたモードフィールド変換光ファイバを提供する。【解決手段】光信号が伝搬するコア１１がテーパ状に形成されているので、外径の大きい方の端部に光源５からの光信号を入射させ、外径の小さい方の端部に安価で汎用光ファイバとしてのシングルモード光ファイバを接続することができる。その結果、伝送帯域が広くなり、伝送信号速度と伝送距離とを大幅に伸ばすことができる。光ファイバ１０の両端をチャック１３−１、１３−２、１４−１、１４−２で引っ張ると共に長手方向に沿ってバーナ１５で往復加熱することにより、両端から中央に向かって径が細くなるように形成した後、光ファイバ１０を中央で切断することでモードフィールド変換光ファイバ１が得られる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端部から他方の端部へ向かって径が細いテーパ状に形成され光信号が伝搬するコアと、該コアの外周に設けられ該コアより屈折率の低いクラッドとを備えたことを特徴とするモードフィールド変換光ファイバ。
【請求項２】
上記クラッドの外周が紫外線硬化樹脂からなる被覆体で覆われている請求項１に記載のモードフィールド変換光ファイバ。
【請求項３】
上記コアの一方の端部の外径が標準値５０μｍであり、他方の端部の外径が標準値１０μｍである請求項１または２に記載のモードフィールド変換光ファイバ。
【請求項４】
上記クラッドの一方の端部の外径が標準値６２５μｍであり、上記クラッドの他方の端部の外径が標準値１２５μｍである請求項３に記載のモードフィールド変換光ファイバ。
【請求項５】
上記コアと上記クラッドとの比屈折率差が約１．０％であり、上記コア及び上記クラッドの他方の端部のモードフィールド径が７μｍ〜９μｍの範囲内にある請求項１から４のいずれかに記載のモードフィールド変換光ファイバ。
【請求項６】
光信号が伝搬するコアの外周を該コアより屈折率の低いクラッドで覆った光ファイバを長手方向に沿ってバーナで往復加熱すると共に上記光ファイバの両端を長手方向に引っ張ることにより、両端から中央に向かって径が細くなるように形成した後、上記光ファイバを中央部で切断して略テーパ状とすることを特徴とするモードフィールド変換光ファイバの製造方法。
【請求項７】
上記光ファイバを略テーパ状に形成した後、外周に紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外線照射により上記紫外線硬化樹脂を硬化させて被覆体を形成する請求項６に記載のモードフィールド変換光ファイバの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モードフィールド変換光ファイバ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＥＤ（発光ダイオード）光源とＳＭＦ（シングルモード光ファイバ）とを結合したり、光源用テールファイバ、或いはコア径標準値５０μｍのＧＩ（グレーデッドインデックス）型光ファイバとＭＦＤ（モードフィールド径）標準値９μｍのＳＭＦを接続するＭＦＤ変換光ファイバが開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ＬＥＤ光源には結合損失を小さくするため開口数の大きいＧＩ型光ファイバが用いられる。そのため、伝送線路にもＧＩ型光ファイバが用いられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０５−２２４０６０号公報（第３頁、図３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＧＩ型光ファイバは高価であり、マルチモード伝送システムにおいて、伝送帯域あるいは伝送信号速度とその伝送距離がＳＭＦに比べて相当制限されるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、安価で汎用光ファイバとしてのシングルモード光ファイバを用いて伝送帯域が広く、伝送信号速度と伝送距離とを大幅に伸ばしたモードフィールド変換光ファイバを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、一方の端部から他方の端部へ向かって径が細いテーパ状に形成され光信号が伝搬するコアと、コアの外周に設けられコアより屈折率の低いクラッドとを備えたモードフィールド変換光ファイバである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の構成に加え、クラッドの外周が紫外線硬化樹脂からなる被覆体で覆われているのが好ましい。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の構成に加え、コアの一方の端部の外径が標準値５０μｍであり、他方の端部の外径が標準値１０μｍであるのが好ましい。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３に記載の構成に加え、クラッドの一方の端部の外径が標準値６２５μｍであり、クラッドの他方の端部の外径が標準値１２５μｍであるのが好ましい。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の構成に加え、コアとクラッドとの比屈折率差が約１．０％であり、コア及びクラッドの他方の端部のモードフィールド径が７μｍ〜９μｍの範囲内にあるのが好ましい。
【００１２】
請求項６の発明は、光信号が伝搬するコアの外周をコアより屈折率の低いクラッドで覆った光ファイバを長手方向に沿ってバーナで往復加熱すると共に光ファイバの両端を長手方向に引っ張ることにより、両端から中央に向かって径が細くなるように形成した後、光ファイバを中央部で切断して略テーパ状とするモードフィールド変換光ファイバの製造方法である。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項６に記載の構成に加え、光ファイバを略テーパ状に形成した後、外周に紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外線照射により紫外線硬化樹脂を硬化させて被覆体を形成するのが好ましい。
【００１４】
本発明によれば、光信号が伝搬するコアが略テーパ状に形成されているので、外径の大きい方の端部に光源からの光信号を入射させ、外径の小さい方の端部に安価で汎用光ファイバとしてのシングルモード光ファイバを接続することができる。その結果、伝送帯域が広くなり、伝送信号速度と伝送距離が大幅に伸びる。
【００１５】
また、光ファイバの両端を引っ張ると共に長手方向に沿ってバーナで往復加熱することにより、両端から中央に向かって径が細くなるように形成した後、光ファイバを中央で切断するという簡単な方法でモードフィールド変換光ファイバが得られるので、低コスト化が図れる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１７】
図１は本発明のモードフィールド変換光ファイバの一実施の形態を示す側面断面図である。
【００１８】
本モードフィールド変換光ファイバ１は、一方の端部（図では左側）から他方の端部（この場合右側）へ向かって径が細いテーパ状に形成され光信号が伝搬するコア２と、コア２の外周に設けられコア２より屈折率の低いクラッド３と、クラッド３の外周に設けられた紫外線硬化樹脂４とを有するものである。
【００１９】
コア２の一方の端部の外径は標準値５０μｍであり、コア２の他方の端部の外径は標準値１０μｍであるのが好ましい。モードフィールド変換光ファイバ１のコア２とクラッド３との比屈折率差は約１．０％であり、クラッド３の一方の端部の外径は標準値６２５μｍであり、クラッド３の他方の端部の外径は標準値１２５μｍであるのが好ましい。
【００２０】
このようなモードフィールド変換光ファイバ１の外径の大きい一方の端部に光源、例えばＬＥＤ光源５を配置し、外径の小さい他方の端部にＳＭＦ（シングルモード光ファイバ）用コネクタ６を接続するのが好ましい。
【００２１】
本モードフィールド変換光ファイバ１は、光信号が伝搬するコア２がテーパ状に形成されているので、一方の端部にＬＥＤ光源（若しくはＬＤ光源）５からの光信号を入射させ、他方の端部に安価で汎用光ファイバとしてのシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）を接続することができる。その結果、伝送帯域が広くなり、伝送信号速度と伝送距離とを大幅に伸ばすことができる。
【００２２】
図２は本発明のモードフィールド変換光ファイバの製造方法の一実施の形態を示す概念図である。本実施の形態ではＧＩ型の光ファイバをモードフィールド変換光ファイバにする場合で説明する。
【００２３】
まず、ＭＣＶＤ、ＶＡＤ若しくはＯＶＤにより、コア１１の径が標準値５０μｍ、クラッド１２の径が標準値６２５μｍであるＧＩ型光ファイバ１０を比屈折率差が標準値約１．０％になるように製造しておく。
【００２４】
光信号が伝搬するコア（外径５０μｍ）１１の外周をコア１１より屈折率の低いクラッド（外径６２５μｍ）１２で覆ったＧＩ型の光ファイバ１０の両端を水平方向に移動自在なチャック１３−１、１３−２、１４−１、１４−２で水平に保持し、その光ファイバ１０を長手方向に沿ってバーナ１５で矢印１６、１７方向に往復加熱すると共にチャック１４−１、１４−２で長手方向（矢印１８、１９方向）に引っ張って、両端から中央に向かって径が細くなるようにテーパ延伸を行い、光ファイバ１０の中央のクラッド径を標準値１２５μｍにする。光ファイバ１０のテーパ延伸終了後、光ファイバ１０を中央で切断することで図１に示したようなモードフィールド変換光ファイバ１が得られる。
【００２５】
このモードフィールド変換光ファイバ１の外径の大きい方の端部とＬＥＤ光源とは通常のＧＩ型光ファイバと同じ結合損失性能を有し、外径の小さい方の端部とＳＭＦとは０．１〜０．２ｄＢの小さい接続損失性能が得られた。
【００２６】
ＬＥＤ光源とＧＩ光ファイバとで構成された、１０Ｇｂ／ｓイーサネットワークのローブ長が３０〜１００ｍに対し、ＬＥＤ光源、本モードフィールド変換光ファイバ１及びＳＭＦが適用された１０Ｇｂ／ｓイーサネットワークのローブ長は１〜５０ｋｍに伸びる。
【００２７】
以上において、本発明によれば、ＬＥＤ光源とＧＩ光ファイバとで構成された１０Ｇｂ／ｓイーサネットワークのローブ長が３０〜１００ｍに対し、ＬＥＤ光源、本モードフィールド変換光ファイバ及びＳＭＦが適用された１０Ｇｂ／ｓイーサネットワークのローブ長は１〜５０ｋｍに伸びる。本モードフィールド変換光ファイバの使用によって、ＧＩ光ファイバの帯域性能制限（１０Ｇｂ／ｓで１００ｍ以下の伝送制限がある。）に対し、ＳＭＦが使用できることによって、帯域性能制限はなくなり、伝送損失制限の約５０ｋｍまで伝送距離が伸ばせる。
【００２８】
なお、光ファイバ１０を略テーパ状に形成した後、クラッド１２の外周に紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外線照射により紫外線硬化樹脂を硬化させて被覆体を形成するのが好ましい。また、本実施の形態では、コアの一方の端部の外径が略５０μｍであり、他方の端部の外径が略１０μｍであり、クラッドの一方の端部の外径が略６２５μｍであり、他方の端部の外径が略１２５μｍであるモードフィールド変換光ファイバの場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２９】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、安価で汎用光ファイバとしてのシングルモード光ファイバを用いて伝送帯域が広く、伝送信号速度と伝送距離とを大幅に伸ばしたモードフィールド変換光ファイバ及びその製造方法の提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のモードフィールド変換光ファイバの一実施の形態を示す側面断面図である。
【図２】本発明のモードフィールド変換光ファイバの製造方法の一実施の形態を示す概念図である。
【符号の説明】
１  モードフィールド変換光ファイバ
２  コア
３  クラッド
４  紫外線硬化樹脂
５  ＬＥＤ光源
６  ＳＭＦ用コネクタ
【図１】
2004191632.tif 000003
【図２】
2004191632.tif 000004