(57)【要約】【課題】  コア拡大光ファイバの製造を容易にする。【解決手段】  マルチモード光ファイバ１の中央部を加熱しながら、両端をクランプして左右に引っ張り、中央部を切断する。一端面でのコア径がシングルモード光ファイバのコア径ｄであり、他端側に向かってテーパー状に拡径し他端面でマルチモード光ファイバのコア径Ｄとなるコア拡大光ファイバ３が２本得られる。バーナーによる正確な分布加熱の制御が必要な従来の分布加熱拡散方式と比べて、コア拡大光ファイバの製造が容易である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバの一部を加熱軟化させて軟化部を形成し、前記軟化部の少なくとも片側を引っ張って延伸することにより、前記軟化部を中心とするテーパー部を形成し、次いで、前記テーパー部の途中を切断することにより、切断部のコア径を切断部以外のコア径よりも縮小させることを特徴とするコア拡大光ファイバの製造方法。
【請求項２】
第１の光ファイバを素材として請求項１の方法により製造したコア拡大光ファイバの細径側の端面を、素材としての第１の光ファイバよりもコア径が小さな第２の光ファイバに融着接続したことを特徴とする光ファイバ。
【請求項３】
前記第１の光ファイバの細径部のコア径が前記第２の光ファイバのコア径と同じことを特徴とする請求項２記載の光ファイバ。
【請求項４】
前記第１の光ファイバがマルチモード光ファイバであり、前記第２の光ファイバがシングルモード光ファイバであることを特徴とする請求項２乃至３記載の光ファイバ。
【請求項５】
請求項４の光ファイバの、少なくともコア拡大光ファイバ部分を光フェルールの先端側に内装固定したことを特徴とする光コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光ファイバの長手方向に渉って、コア径がテーパー状に拡大するコア拡大光ファイバを製造する方法、及び、この製造方法によるコア拡大光ファイバを用いた光ファイバ、及び、この光ファイバを用いた光ファイバ付きの光コネクタ関する。
【背景技術】
【０００２】
加入者側線路、基幹網等の光通信線路や、線路のテストを行なう測定径等において、光ファイバの接続を光コネクタで行なう場合、光ファイバを挿通固定した光フェルールを内蔵させた光コネクタが用いられるが、この種の光コネクタによる接続において低接続損失を実現する手段としては、光光フェルールの先端面をＰＣ研磨し、この光フェルールのＰＣ研磨面（接続端面）どうしを物理的に接触させる方法が一般的である。
また、発光素子（光源）や受光素子や光学素子その他の光部品に光ファイバを接続する場合、光ファイバを調心して光部品との光軸を合わせてから接続を行っている。この場合、光ファイバに取り付けた光コネクタで光部品との接続を行う場合もある。
【０００３】
また、異種光ファイバ間の接続や光部品と光ファイバとの接続等に際して、接続損失を小さくすることを可能にする光ファイバとして、シングルモード光ファイバの端面近傍のコア径をテーパー状に拡大したコア拡大光ファイバが知られている。この種の従来のコア拡大光ファイバの製造方法は一般に、シングルモード光ファイバの接続端面近傍を分布加熱して、コアに添加されているドーピング剤を拡散させることで、コア径をテーパー状に拡大させるという、分布加熱拡散方式を採用している。この種のコア拡大光ファイバは一般にＴＥＣファイバ（Thermally-diffused Expanded Core Fiber）とも称されている（特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−１０９１８５号の段落番号［０００９］など
【特許文献２】特開平５−１１９２３５号の段落番号［００２９］など
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＦＴＴＨではＰＣ研磨の光フェルールを多用するが、ＰＣ接続用の光コネクタは、光コネクタの着脱により光フェルールの接続端面にキズがつき易い。キズがつくと光接続損失が増大する。
また、この種の光フェルールでは、光フェルールの接続端面にキズやゴミがあると、そのキズやゴミに強い強度の光があたった時、キズの部分のゴミが焦げて端面状態が劣化する可能性がある。これによりさらに光接続損失が増大する。このような場合、精密研磨済みの光コネクタは高価であるため廃棄はせずに、再度、光フェルールの端面に高度のキズ無し研磨を施すことも行なわれているが、接続現場での高度のキズ無し研磨は困難な場合が多い。
【０００５】
また、光コネクタ用途以外としては、ＬＤ、ＰＤ などの光素子その他の光部品に光ファイバを接続する場合、光部品に対して光ファイバの光軸を合わせる調心作業が容易でなく、時間がかかり、生産性が低い。
【０００６】
また、コア拡大光ファイバについては、上記従来の製造方法は、バーナーで光ファイバを分布加熱する際の、分布加熱の正確な制御が容易でなく、製造が困難で歩留まりが悪いという問題がある。
【０００７】
本発明は上記従来の欠点を解消するためになされたもので、光コネクタ端面、特に光ファイバ端面に傷、汚れ、ゴミ等の障害事由が発生しても、光ロス、反射減衰量などの光特性の劣化を防ぐことを可能にし、さらに、強い強度の光接続を行う場合でも、接続部のキズやゴミの影響が少なく光特性の良好な光接続を可能にし、また、光部品に対する光ファイバの調心を容易にすることを目的とする。さらに、製造が容易な新規なコア拡大光ファイバの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する請求項１のコア拡大光ファイバの製造方法は、光ファイバの一部を加熱軟化させて軟化部を形成し、前記軟化部の少なくとも片側を引っ張って延伸することにより、前記軟化部を中心とするテーパー部を形成し、次いで、前記テーパー部の途中を切断することにより、切断部のコア径を切断部以外のコア径よりも縮小させることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の光ファイバは、第１の光ファイバを素材として請求項１の方法により製造したコア拡大光ファイバの細径側の端面を、素材としての第１の光ファイバよりもコア径が小さな第２の光ファイバに融着接続したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３は、請求項２記載の光ファイバにおいて、第１の光ファイバの細径部のコア径が第２の光ファイバのコア径と同じことを特徴とする。
【００１１】
請求項４は、請求項２乃至３記載の光ファイバにおいて、第１の光ファイバがマルチモード光ファイバであり、第２の光ファイバがシングルモード光ファイバであることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の光コネクタは、請求項４の光ファイバの、少なくともコア拡大光ファイバ部分を光フェルールの先端側に内装固定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１のコア拡大光ファイバの製造方法によれば、光ファイバの一部（中間部）を加熱しながら少なくとも片側を延伸してテーパー部を形成し、その細径になった部分を切断するだけで、コア拡大光ファイバが得られるので、バーナーによる正確な分布加熱の制御が必要な従来の分布加熱拡散方式と比べて、制御の困難性は少なく、コア拡大光ファイバの製造が容易である。また、２本のコア拡大光ファイバが同時に得られる点でも、従来方法と比べて生産性が高い。
【００１４】
請求項２、乃至４の光ファイバ、あるいは請求項５の光コネクタによれば、光コネクタ接続を行う際に、接続端面でのコア径が大きいので、端面にキズやゴミ等が存在しても光ロスが少なくなる。また、単位面積当たりの光強度が弱くなるから、やはり、端面にキズやゴミ等が存在したとしても、高熱によりファイバ端面の焼け付きが発生して端面劣化するという問題を回避できる。このため、高強度の光接続を行う場合に適用できる。
また、シングルモード光ファイバどうしを光コネクタ接続する場合、光コネクタの接続端面のコア径が大きく、その接続の際に位置ずれについて要求される精度が緩くなるので、シングルモード光ファイバどうしの光コネクタ接続が容易になる。
【００１５】
また、マルチモード光ファイバとシングルモード光ファイバとの光コネクタ接続を行う場合は、接続端面でのコア径が同じになるので、マルチモード光ファイバとシングルモード光ファイバとの光コネクタ接続であっても、接続損失の少ない光コネクタ接続を行うことができる。
また、本発明によるコア拡大光ファイバは、通常は一般的な光ファイバと同じく、クラッド径は１２５μｍなので、光ファイバ穴径１２５μｍ用の光フェルールであれば、形状、寸法、材質を問わず、本発明によるコア拡大光ファイバを適用できる。
【００１６】
さらに本発明の光ファイバを、発光素子や受光素子や光学素子その他の光部品と直接接続する場合は、光ファイバの接続端面のコア径が大きいので、光部品に対する調心作業が容易である。また、光ファイバに光コネクタを取り付けて光部品との接続を行う場合も、同様である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施したコア拡大光ファイバの製造方法、光ファイバ、光コネクタについて、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１８】
請求項１のコア拡大光ファイバの製造方法を図１を参照して説明する。同図において、１は適宜の長さに切断した短尺の第１の光ファイバ、例えば、マルチモード光ファイバである（以下、第１の光ファイバをマルチモード光ファイバという場合がある）。１ａはコア、１ｂはクラッドを示す。このマルチモード光ファイバ１は、石英径の一般的なマルチモード光ファイバであり、例えば、コア径Ｄが５０μｍ、クラッド径が１２５μｍである。
この光ファイバ１の中央部を適宜の加熱手段で加熱（模式的に示した）して軟化部を形成し、軟化部を中心にして両端をクランプ手段２で把持して少なくとも片側を引っ張る。好ましくは左右のクランプ２を同時に左右に引っ張る（同図（イ））。するとテーパーが形成される。その中央部の最も細くなった部分のコア径ｄは、マルチモード光ファイバのコア径よりも小さな径を有する第２の光ファイバ（以下、第２の光ファイバをシングルモード光ファイバと言う場合がある）のコア径に近づける。より好ましくはシングルモード光ファイバのコア径と同じとする（同図（ロ））。次いで、その最も細径になった個所を切断する（同図（ハ））。これにより、一端面でのコア径がシングルモード光ファイバのコア径ｄであり、他端側に向かってテーパー状に拡径し、他端面では加熱延伸前（素材として光ファイバと称する場合がある）のマルチモード光ファイバのコア径Ｄなるコア拡大光ファイバ３が２本得られる。なお、必要となるコア径に対応して切断位置は任意であるが、こうして得られたコア拡大光ファイバ３の細径側のコア径がシングルモード光ファイバのコア径ｄより小さい場合には、コア径ｄの位置で再切断することも考えられる。
【００１９】
上記のコア拡大光ファイバの製造方法においては、光ファイバ１の中央部を加熱しながら延伸し細径になった部分を切断するだけで、コア拡大光ファイバ３が得られるので、バーナーによる正確な分布加熱の制御が必要な従来の分布加熱拡散方式と比べて、制御の困難性は少なく、コア拡大光ファイバの製造が容易である。特に、加熱部分を中心にして両側から引っ張ることにより、加熱部分を中心とする左右対称なるコア拡大光ファイバが得られる。
【実施例２】
【００２０】
上記のコア拡大光ファイバ３は、図２に示すように、その細径側の端面を内側としてシングルモード光ファイバ４に融着接続して、一本の光ファイバ５とすることができる。４ａはシングルモード光ファイバ４のコア、４ｂはクラッドを示す。融着接続の方法は一般的な融着接続方法でよい。このシングルモード光ファイバ４のコア径ｄは例えば１０μｍ、クラッド径はマルチモード光ファイバと同じく１２５μｍである。
【実施例３】
【００２１】
図３は光フェルール６に前記光ファイバ５を取り付けた光ファイバ付きの光コネクタ７を示す。光ファイバ５におけるコア拡大光ファイバ３の部分を光フェルール６の先端側とし、シングルモード光ファイバ４の先端部４ｃも含めて、光フェルール６にあけた光ファイバ穴６ａに内挿固定する。次いで、端面研磨を施して、光ファイバ先端が、例えばＰＣ接続用に球面研磨された接続端面６ｂを形成することにより光ファイバ付きの光コネクタ７が完成する。
【実施例４】
【００２２】
この光ファイバ付きの光コネクタ７は、例えば、模式的に示した図４のようにして、他の光コネクタとの接続を行うことができる。同図において、光コネクタ７の光フェルール６は、コネクタハウジング１０内に収容されており、両光ファイバ付き光コネクタ７の光フェルール６をそれぞれ、図示略のアダプタのスリーブ１１内に両側から嵌入させて、突き合わせ接続する。
図５は本発明の他形態であり、前記光ファイバ５の先端に光フェルール６を取り付けた光コネクタ７と、全長がマルチモード光ファイバである光ファイバ１３を固定した光フェルール６′を持つ光コネクタ１７とを接続している。本発明の光コネクタは、シングルモード光ファイバ用の光コネクタとマルチモード光ファイバ用の光コネクタとを接続するのに用いることができる。
【００２３】
この光コネクタ接続において、接続端面ａでのコア径はマルチモード光ファイバのコア径Ｄであり大きいので、単位面積当たりの光強度はシングルモード光ファイバのままの光接続の場合と比べて弱くなる。したがって、端面から出射される光の単位面積当たりのエネルギが小さくなり、端面にキズ発生、ゴミ付着などがあった場合でも、強い光でキズの部分やゴミに高熱が発生してファイバ端面が焦げ、光特性が劣化する問題を回避できる。このため、高強度の光接続を行う場合に適用できる。
また、この光ファイバ付きの光コネクタ７における、コア拡大光ファイバ３の先端のクラッド径は、シングルモード光ファイバのクラッド径と同じなので、従来の一般的な光コネクタの光フェルール及びハウジングをそのまま利用することができ、したがって、その取り扱いの作業性についても、従来の光コネクタと同等にできる。
【実施例５】
【００２４】
また、上述した図２の光ファイバ５は、図６に示すように、例えば光モジュール（光送受信装置）における光学系に用いることができる。本図において、３１は光通信機器、３２は光通信機器に接続された光素子、例えば受光素子（ＰＤ）である。この場合、光ファイバ５の大部分がシングルモード光ファイバであっても、その先端面、すなわち光素子３２との接続端面におけるコア径Ｄが大きいので、シングルモード光ファイバのままの接続の場合と比べて、光素子３２と光ファイバとの光軸を合わせる調心作業が容易になる。また、光素子３２への出射される光の強度が強くても、前述したように、接続端面でのコア径が大きく単位面積当たりの光強度が弱くなるので、ファイバ端面のキズやゴミの影響が少ない。
また、レンズ等の光学素子、その他の光部品との接続にも同様に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】請求項１の発明のコア拡大光ファイバの製造方法の一実施例を（イ）、（ロ）、（ハ）の工程順に従って説明する図である。
【図２】図１の製造方法で得られたコア拡大光ファイバを用いて作製した光ファイバの図である。
【図３】図２の光ファイバを用いて作製した光コネクタ付光ファイバの断面図である。
【図４】図３の光コネクタ付光ファイバを用いた光コネクタ接続構造を示す断面図である。
【図５】図３の光ファイバ付きの光コネクタを用いて行う、シングルモード光ファイバとマルチモード光ファイバとの光コネクタ接続構造を示す断面図である。
【図６】図２の光ファイバを、光モジュールの光素子等の光部品との接続に用いる場合を説明する図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  第１の光ファイバ
１ａ、１’ａ  コア
１ｂ、１’ｂ  クラッド
２  クランプ手段
３  コア拡大光ファイバ
３ａ  コア
３ｂ  クラッド
４  シングルモード光ファイバ（第２の光ファイバ）
４ａ  コア
４ｂ  クラッド
５  光ファイバ
６  光フェルール
７、１７  光コネクタ付光ファイバ
８  光コネクタ
１０  コネクタハウジング
１１  スリーブ
１３  マルチモード光ファイバ
１３ａ  コア
１３ｂ  クラッド
３１  光通信機器
３２  光素子（受光素子）
【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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