(57)【要約】【課題】複数の光ファイバを均一に融着し、ＰＤＬやｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙなどの特性に優れた多分岐光カプラ及び多分岐光カプラの作製方法を提供する。【解決手段】入出力光ファイバである中心光ファイバとしての光ファイバ２１の周囲において、周辺光ファイバとしての３本の出力光ファイバ２２〜２４を、それらの中心が光ファイバ２１の断面中心Ｑを通る直線Ｘの下方領域に位置し、さらに、最も外方に位置する光ファイバ２２及び２３の断面中心Ｒ及びＳを通る直線Ｙの下方に位置するように偏在させる。光ファイバ２２〜２４は光ファイバ２１の周囲において互いに離隔するように配置されており、光ファイバ２１〜２４の中心部において形成されたネックダウン領域２５で互いに融着して固定されるとともに、光学的に結合されている。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心光ファイバの周囲において、複数の周辺光ファイバが、前記中心光ファイバに対して非対称に配置されるとともに、互いに離隔するように配置された状態で融着してなることを特徴とする、多分岐光カプラ。
【請求項２】
前記周辺光ファイバは、前記周辺光ファイバの中心が前記中心光ファイバの断面中心を通る直線で分割された２つの領域の、一方の側に位置するように配置したことを特徴とする、請求項１に記載の多分岐光カプラ。
【請求項３】
前記周辺光ファイバは、前記周辺光ファイバの中心が前記周辺光ファイバの最も外側に位置する２つの周辺光ファイバの断面中心を通る直線で分割された２つの領域の、一方の側に位置するように配置したことを特徴とする、請求項２に記載の多分岐光カプラ。
【請求項４】
偏波依存性（ＰＤＬ）が０．１ｄＢ以下であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載の多分岐光カプラ。
【請求項５】
不均一性（ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）が１ｄＢ以下であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載の多分岐光カプラ。
【請求項６】
中心光ファイバの周囲において、複数の周辺光ファイバを非対称かつ互いに離隔するように接触させて配置する工程と、
前記中心光ファイバ及び前記周辺光ファイバを加熱溶融した状態で延伸し、前記周辺光ファイバを、前記中心光ファイバに対して均一に融着させる工程と、
を具えることを特徴とする、多分岐カプラの作製方法。
【請求項７】
前記周辺光ファイバを、前記周辺光ファイバの中心が前記中心光ファイバの断面中心を通る第１の直線で分割された２つの領域の、一方の側に位置するように配置し、所定の熱源を、前記第１の直線と直交し、前記中心光ファイバの断面中心を通る第２の直線上に配置することを特徴とする、請求項６に記載の多分岐光カプラの作製方法。
【請求項８】
前記周辺光ファイバを、前記周辺光ファイバの中心が前記周辺光ファイバの最も外側に位置する２つの周辺光ファイバの断面中心を通る第３の直線で分割された２つの領域の、一方の側に位置するように配置したことを特徴とする、請求項７に記載の多分岐光カプラの作製方法。
【請求項９】
偏波依存性（ＰＤＬ）が０．１ｄＢ以下であることを特徴とする、請求項６〜８のいずれか一に記載の多分岐光カプラの作製方法。
【請求項１０】
不均一性（ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）が１ｄＢ以下であることを特徴とする、請求項６〜９のいずれか一に記載の多分岐光カプラの作製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバを利用した伝送技術において好適に用いることのできる、多分岐光カプラ及び多分岐光カプラの作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ伝送技術の急速な進歩に伴い、コンピュータ間あるいはコンピュータと端末との間におけるデータ伝送に光ファイバを利用する光データリンクの研究開発が盛んに行われている。光データリンクにおいては、所定の光ファイバからの光信号を複数の光ファイバを介して均等に分配するための多分岐光カプラが必須のデバイスとして要求される。
【０００３】
このような多分岐光カプラは、例えば、特開平７−１４０３４６号公報や特開平１１−１６７０４１号公報に記載されているように、複数の光ファイバを束ね、これら光ファイバの中心部を加熱溶融させると同時に延伸させ、前記複数の光ファイバを中心部において互いに融着させることによって作製する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような加熱延伸させて多分岐光カプラを作製する方法では、前記複数の光ファイバの融着を均一に行うことが困難であり、その結果得られた多分岐光カプラの偏波依存性（ＰＤＬ）や不均一性（ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）が劣化し、製造歩留まりが著しく低下してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、複数の光ファイバを均一に融着し、ＰＤＬやｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙなどの特性に優れた多分岐光カプラ及び多分岐光カプラの作製方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明は、
中心光ファイバの周囲において、複数の周辺光ファイバが、前記中心光ファイバに対して非対称に配置されるとともに、互いに離隔するように配置された状態で融着してなることを特徴とする、多分岐光カプラに関する。
【０００７】
また、本発明は、
中心光ファイバの周囲において、複数の周辺光ファイバを非対称かつ互いに離隔するように接触させて配置する工程と、
前記中心光ファイバ及び前記周辺光ファイバを加熱溶融した状態で延伸し、前記周辺光ファイバを、前記中心光ファイバに対して均一に融着させる工程と、
を具えることを特徴とする、多分岐カプラの作製方法に関する。
【０００８】
本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意検討を実施した。その結果、以下の事実を見出すに至った。
【０００９】
図１及び図２は、従来の多分岐光カプラの断面構成を示す図である。図１に示す多分岐光カプラ１０においては、空間中心Ｏの周囲において光ファイバ１１〜１５が均一に配置されている。図２に示す多分岐光カプラ１０においては、光ファイバ１１の中心Ｐに対して、光ファイバ１２〜１４が対称となるように配置されている。なお、光ファイバの接触部分は融着して互いに固定されている。
【００１０】
これらの多分岐光カプラは、加熱溶融及び延伸させて作製する際にも、複数の光ファイバを図１及び図２に示すように配置した状態で行う。具体的には、光ファイバを図１及び図２に示すような状態で配置するとともに、所定方向にトーチを配置し、前記光ファイバの中心部を加熱溶融させると同時に延伸させ、前記光ファイバの中心部同士を互いに融着させることによって作製する。
【００１１】
しかしながら、図１及び図２に示すような光ファイバの均等配置では、各光ファイバの中心部における加熱溶融が均一ではなく、熱源と融着部との距離の変動が大きく、光ファイバ同士の融着が均一とならない場合が多々生じることが判明した。したがって、最終的に得た多分岐光カプラのＰＤＬやｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙなどの諸特性が劣化してしまい、製造歩留まりが低下してしまうことを見出した。
【００１２】
かかる点に鑑み、本発明者らは光ファイバの配置状態に着目し、図１及び図２に示すような、従来常識とされていた光ファイバの均等配置に代えて、光ファイバを不均一に配置することを見出した。すなわち、複数の光ファイバを空間的に均等に配置するのではなく、空間的に偏在するように配置し、このような状態でトーチを設置して加熱溶融及び延伸を行うことにより、前記光ファイバ同士の融着が均一となることを見出した。この結果、光ファイバ同士の光学的な結合を極めて均一に行うことができるようになり、最終的に得られた多分岐光カプラのＰＤＬやｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙなどの諸特性を向上させ、製造部止まりを向上させることができる。
【００１３】
なお、本発明の好ましい態様においては、前記周辺光ファイバは、前記周辺光ファイバの中心が前記中心光ファイバの断面中心を通る直線で分割された２つの領域の、一方の側に位置するように配置する。これによって、光ファイバ全体の加熱溶融を均一に行うことができ、光ファイバ同士の融着の均一度合いをさらに向上させることができる。したがって、ＰＤＬ及びｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙなどの諸特性をさらに向上させる。
【００１４】
また、本発明のさらに好ましい状態においては、上記好ましい配置要件を満足した状態で、前記周辺光ファイバを、前記周辺光ファイバの中心が前記周辺光ファイバの最も外側に位置する２つの周辺光ファイバの断面中心を通る直線で分割された２つの領域の、一方の側に位置するように配置する。この場合、光ファイバ全体の加熱溶融を均一度合いをさらに向上させることができ、光ファイバ同士の融着の均一性をさらに向上させ、多分岐光カプラの諸特性をさらに向上させることができる。
【００１５】
なお、本発明においては、上述した好ましい態様などを経ることにより、ＰＤＬを０．１ｄＢ以下にまで低減することができ、ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙを１ｄＢ以下にまで低減することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を発明の実施の形態に即して詳細に説明する。
図３は、本発明の多分岐光カプラの一例を示す断面図であり、図４は、図３に示す多分岐光カプラを左方から見た場合の側面図である。
【００１７】
図３及び図４に示す多分岐光カプラ２０は、入出力光ファイバである中心光ファイバとしての光ファイバ２１の周囲において、周辺光ファイバとしての３本の出力光ファイバ２２〜２４が非対称に配置された１×４型の多分岐光カプラを構成している。具体的には、光ファイバ２２〜２４は、それらの中心が光ファイバ２１の断面中心Ｑを通る直線Ｘの下方領域に位置するように偏在しており、さらに、最も外方に位置する光ファイバ２２及び２３の断面中心Ｒ及びＳを通る直線Ｙの下方に位置するように偏在している。
【００１８】
また、光ファイバ２２〜２４は光ファイバ２１の周囲において互いに離隔するように配置されており、光ファイバ２１〜２４の中心部においては、ネックダウン領域２５が形成されて、光ファイバ２１〜２４が互いに融着して固定されるとともに、光学的に結合されている。
【００１９】
中心の光ファイバ２１内に所定の光信号が入射されると、前記光信号は光ファイバ２１内を伝播してネックダウン領域２５に至る。そして、前記光信号は光ファイバ２１〜２４にエネルギー的に等分配され、分配されたそれぞれの光信号は光ファイバ２２〜２４を通過して出力される。
【００２０】
図３及び図４に示す多分岐光カプラ２０においては、中心の光ファイバ２１に対して周辺の光ファイバ２２〜２４は非対称に配置されているが、これらの光ファイバはネックダウン領域２５において中心光ファイバ２１に対して極めて均一に融着している。したがって、光ファイバ２１〜２４の、ネックダウン領域２５における光学的結合も極めて均一となり、多分岐光カプラ２０のＰＤＬやｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙも極めて低減される。
【００２１】
図３及び図４に示す多分岐光カプラ２０は、光ファイバ２１〜２４を予め図３に示すような断面構造を有するように配置し、次いで、熱源として、例えばトーチを光ファイバ２１の上方及び／又は光ファイバ２４の下方に配置して、光ファイバ２１〜２４の中心部を加熱溶融させ、同時に光ファイバ２１〜２４を延伸させることによって、中心部において互いに融着させ、ネックダウン領域２５を形成する。
【００２２】
光ファイバ２１〜２４は、図３に示すように偏在しているが、これによってこれらの中心部分の加熱溶融を極めて均一に行うことができ、その結果、光ファイバ２１〜２４を極めて均一に融着することができる。したがって、光ファイバ２１〜２４の光学的結合も極めて均一となり、多分岐光カプラ２０のＰＤＬやｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙなどの諸特性を十分に向上させることができる。
【００２３】
なお、好ましくは、前記トーチは直線Ｘと直交する直線Ｚ上に配置することが好ましい。これによって、光ファイバ２１〜２４の加熱溶融をより均一に行うことができるようになる。具体的には、図５に示すように位置に例えばトーチ２６を配置する。
【００２４】
図３及び図４に示す多分岐光カプラ２０においては、ＰＤＬを０．１ｄＢ以下にまで安定的に低減することができ、ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙを１ｄＢ以下にまで安定的に低減することができる。したがって、多分岐光カプラ２０は良好な特性を有するとともに、製造部止まりを著しく低減することができる。
【００２５】
【実施例】
コア径８−１２μｍであり、クラッド径１２５μｍである４本のシングルモード光ファイバを準備し、これらを図３に示すような断面構成で束ねて配置した。次いで、これらの光ファイバの中心部を酸水素炎で加熱溶融させるとともに、光分岐比が２５％となるように延伸して、図３及び図４に示すような１×４型の多分岐光ファイバを１０個作製した。
【００２６】
これら１０個の多分岐光カプラについて、中心の入出力ファイバに対して光信号を導入し、４本の出力光ファイバからの出力光信号の特性を調べたところ、総てのサンプルでＰＤＬは０．１ｄＢ以下であり、ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙは１ｄＢ以下であることが判明した。
【００２７】
したがって、本発明の多分岐光カプラは、カプラとして優れた諸特性を呈するとともに、製造部止まりにおいても優れ、製造コストを著しく低減できることが判明した。
【００２８】
以上、具体例を挙げながら発明の実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。
【００２９】
例えば、上記具体例においては、周辺光ファイバとしての光ファイバ２２〜２４の中心が直線Ｘさらには直線Ｙの下方に位置するように、光ファイバ２２〜２４を配置しているが、光ファイバ２１〜２４が中心部において均一に融着して均一な光学的結合を実現するものであれば、その具体的配置については特に限定されるものではない。しかしながら、図３に示すように周辺光ファイバ２２〜２４を配置することにより、均一な融着状態、さらには均一な光学的結合状態を簡易に実現することができる。
【００３０】
また、上記具体例においては１×４型の多分岐光カプラを実現しているが、本発明はその他の形態の多分岐光カプラに対しても適用することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、複数の光ファイバを均一に融着し、ＰＤＬやｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙなどの特性に優れた多分岐光カプラ及び多分岐光カプラの作製方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の多分岐光カプラの一例を示す断面構成図である。
【図２】従来の多分岐光カプラの他の例を示す断面構成図である。
【図３】本発明の多分岐光カプラの一例を示す断面構成図である。
【図４】図３に示す多分岐光カプラの側面図である。
【図５】本発明の多分岐光カプラの加熱態様の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０、２０  多分岐光カプラ
１１〜１５、２１〜２４  光ファイバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004294653.tif 000005
【図４】
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【図５】
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