(57)【要約】【課題】  融点や屈折率が異なった、石英ファイバと低融点非石英系光ファイバとの接続において、反射を抑制した接続構造を提供することを課題とする。【解決手段】  融点や屈折率が異った石英ファイバと非石英系ファイバの接続構造において、接続点に第三のファイバを挿入する。このファイバは非石英系光ファイバとコアの屈折率、モールドフィールド径が等しいファイバとし、石英ファイバとはＴＥＣ（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ−ｄｉｆｆｕｓｅｄ  Ｅｘｐａｎｄｅｄ  Ｃｏｒｅ）技術で接続することにより、接続点の反射を低減させることができる。【選択図】 なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
融点と屈折率が互いに異なる二つの光ファイバの中間に、第三のファイバを挿入し反射を低減することを特徴とする異種ファイバの接続構造。  
【請求項２】
シングルモード石英ファイバ１と非石英系ファイバ２の間に、非石英系ファイバ２とコアの屈折率、モードフィールド径が各々等しい石英系ファイバ３を配置したことを特徴とする請求項１記載の異種ファイバの接続構造。
【請求項３】
シングルモード石英ファイバ１と非石英系ファイバ２の間に、石英系ファイバ３を配置し、石英ファイバ１と石英系ファイバ３とをＴＥＣ（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ−ｄｉｆｆｕｓｅｄ  Ｅｘｐａｎｄｅｄ  Ｃｏｒｅ）技術で接続したことを特徴とする請求項１または、請求項２のいずれかに記載の異種ファイバ接続構造。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光ファイバ接続構造を用いて希土類添加ファイバとシングルモード石英ファイバを接続してなる光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ通信、光増幅器に使用される光ファイバの接続構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学装置や光回路においては、光学系の構成部品の端面より反射光が生じる。この反射光が他の光学機器やデバイスに入射するとノイズなどの悪影響を及ぼすことになる。例えば、反射光が半導体レーザーなどの光源に入射すると、そのスペクトルが変動、あるいは出力変動を生じる。このように、反射光は光学機器の動作に悪影響を与えるため、反射の抑制が必要とされる。
【０００３】
近年、非線形光学効果や光増幅を目的として様々な種類の機能性ガラスが作製されている。例えば、非線形光学材料として亜テルル酸塩ガラス、ビスマス酸塩ガラス、非線形光学樹脂、光増幅用としてフッ化物ガラス、カルコゲナイドガラス、色素添加樹脂、色素添加有機無機ハイブリッド材料などが研究されている。これらのＳｉＯ２含有量が少ない材料やＳｉＯ２を全く含まない材料で製作された機能性ファイバは、構成上、石英ファイバと接続して使用されるが、一般的には石英ファイバと屈折率が異なるため、接続点で境界が生じ反射が発生し易くなる。
【０００４】
反射を抑制する手段として、
１）ファイバ端面にＡＲ膜（反射低減膜）をつける。２）ファイバの端面にレンズを設ける。３）両ファイバ端面に傾斜をつける。４）ファイバの中間に屈折率整合剤を設ける。などの方法が提案されている。（特許文献１参照）
しかし、これらの方法は、精度を要する作業を必要とし、加工が困難であり、コストが高く、また信頼性に欠けると言う問題があった。
【０００５】
また、異種光ファイバ同士の接続における反射を抑制する手段として、ＴＥＣ（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ−ｄｉｆｆｕｓｅｄ  Ｅｘｐａｎｄｅｄ  Ｃｏｒｅ）技術を使う方法がある。このＴＥＣ技術は異種ファイバのモードフィールド径を一致させ、挿入損失を低減させるものとして知られているが、反射の低減にも有効である。 （特許文献２参照）
ＴＥＣ技術は、接続する２つの光ファイバの両端面を同時に加熱し、ファイバコア内部の屈折率を増大させている添加物を互いに拡散させることによって、両光ファイバ間の屈折率分布を連続させ、低反射かつ低損失な接続をするものである。
【０００６】
しかし、前述の非石英系ガラスの多くは、融点が石英ファイバに較べて低く、これらの低融点ファイバと石英ファイバをＴＥＣ技術を使用して、同時に加熱し、接続境界におけるコア屈折率差を熱拡散解消することは困難である。
【０００７】
このような接続するファイバのコア屈折率や物性値が大きく異なる場合には、低反射な接続構造を取ることが難しいという問題があった。
【特許文献１】特開平０５−３４５３０号公報
【特許文献２】特開２００３−４３２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、融点や屈折率が異なった、石英ファイバと低融点非石英系光ファイバとの接続において、反射を抑制した接続構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、融点や屈折率が異った二つのファイバの接続構造において、異種ファイバの中間に第三のファイバを挿入することにより、反射を低減させることを特徴とした異種ファイバの接続構造に関するものである。
【００１０】
すなわち、シングルモード石英ファイバ１と非石英系ファイバ２の間に、非石英系光ファイバ２とコアの屈折率とモードフィールド径が等しい石英系ファイバ３を配置し、石英ファイバ１と石英系ファイバ３とをＴＥＣ（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ−ｄｉｆｆｕｓｅｄ  Ｅｘｐａｎｄｅｄ  Ｃｏｒｅ）技術で接続することにより、接続点の反射を低減させるものである。
【００１１】
また、本発明は、これらの光ファイバ接続構造を用いて希土類添加ファイバとシングルモード光ファイバを接続してなる光デバイスを提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
コア間に屈折率差があり、かつ融点が大きく異なる異種ファイバの接続において、反射を抑制した接続が可能となる。また、上記接続方法を用いることで、反射の少ない光デバイスを作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明における異種ファイバ接続構造の接続部分を示すものである。
シングルモード石英ファイバ１より融点が低く、かつコアの屈折率が石英ファイバ１と異なる低融点非石英系ファイバ２を直接接続した場合、接続点Aにおいてコア屈折率差に起因するフレネル反射が生じる。またファイバ１とファイバ２の融点が大きく異なるため、低融点ファイバ２のファイバ構造を維持しつつ、ＴＥＣ技術による熱拡散を用いて接続境界の屈折率差を十分に緩和することは困難であり、反射を効果的に低減することができない。
【００１４】
そこで接続点Ａを切り離し、接続点Ｂ、Ｃの間に石英系ファイバ３を挿入する。石英系ファイバ３は非石英系ファイバ２とコアの屈折率、モードフィールド径（以下、ＭＦＤと記す）が各々等しいものを選択するが、この屈折率の差は大きくとも０．０３以下であることが好ましい。コアの屈折率の差が０．０３を超えると、境界での反射を十分に低減できない。
【００１５】
また、コアの屈折率の差が０．０３以下であっても、石英系ファイバ３と非石英ファイバ２のモードフィールド径が異なる場合には、挿入損失が増大したり反射が生じたりする。そのため、モードフィールド径が等しいことが好ましい。石英系ファイバ３と非石英系ファイバ２のＣ点での接続は、融着や接着剤を使用して接続することが出来る。
【００１６】
石英系ファイバ３は石英ファイバ１と融点が近いものを選択し、接続点Ｂでは、ＴＥＣ技術を用いて接続部分の構造を熱拡散させることで屈折率差を解消し反射の発生を抑制した接続をする事ができる。
【実施例】
【００１７】
以下、実施例を挙げて本発明を説明する。
【００１８】
図１において、ファイバ１は石英ファイバ（Ｎｕｆｅｒｎ製１０６０ＨＰ、コア径＝５．０μm、コア屈折率＝１．４５１＠１５５０ｎｍ、ＮＡ＝０．１４、ＭＦＤ＝９．５μｍ＠１５５０ｎｍ、融点＝１８００℃）、ファイバ２はフッ化物ガラスファイバ（コア径＝４．０μm、コア屈折率＝１．４９１＠１５５０ｎｍ、ＮＡ＝０．２０、ＭＦＤ＝６．８μｍ＠１５５０ｎｍ、融点＝６００℃）、ファイバ３は石英ファイバ（コア径＝４．０μm、コア屈折率＝１．４９０＠１５５０ｎｍ、ＮＡ＝０．２０、ＭＦＤ＝６．８μｍ＠１５５０ｎｍ、融点＝１８００℃）である。
【００１９】
接続点Ｃ点では、ファイバ端面を物理的に接触させた後、接着剤（ＮＴＴ−ＡＴ製ＡＴ９５７５）によって接続し、接続点Ｂ点はＴＥＣの技術により接続した。ファイバ１側より、リフレクトメーター（測定波長：１５５０ｎｍ）を用いて反射測定すると、Ｂ点の反射は確認できず、C点のみ反射（−６０ｄＢ）が測定され、これは十分に低い値であった。
【００２０】
同様のファイバ１とファイバ２を直接Ａ点で接着剤を用いて接続し、ファイバ１側より、リフレクトメーター（測定波長：１５５０ｎｍ）を用いて反射測定すると、Ａ点で大きい反射（−３７ｄＢ）が測定され、本発明による異種ファイバ接続構造の反射低減効果が確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のファイバ接続構造を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１、  石英ファイバ
２、  非石英系ファイバ
３、  非石英系ファイバと同じ屈折率、モードフィールド径をもつ石英系ファイバ
【図１】
2005201996.tif 000002