(57)【要約】【課題】所望の伝送損失の波長依存性を有し、安価に製造することが可能で強度劣化が生じ難い光ファイバモジュールを提供する。【解決手段】光ファイバモジュール１は、第１光ファイバ１１，第２光ファイバ１２および第３光ファイバ１３を含み、第１光ファイバ１１と第２光ファイバ１２とが接続部２２で互いに融着接続され、第１光ファイバ１１と第３光ファイバ１３とが接続部２３で互いに融着接続されている。第１光ファイバ１１の一部分に補償部３１が設けられ、第２光ファイバ１２の一部分に補償部３２が設けられていて、第１光ファイバ１１および接続部２２，２３が筐体４０の内部に収納されている。補償部３１，３２は、第１光ファイバ１１の伝送損失の波長依存性を補償する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１光ファイバの少なくとも一端に、シングルモード光ファイバである第２光ファイバが接続され、少なくとも当該接続部が筐体の内部に収納されている光ファイバモジュールであって、
前記第１光ファイバおよび前記第２光ファイバの何れかに、前記第１光ファイバの伝送損失の波長依存性を補償する補償部を有する、
ことを特徴とする光ファイバモジュール。
【請求項２】
前記補償部は、前記第１光ファイバの一部分が加熱されることにより構成されたものである、
ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバモジュール。
【請求項３】
前記補償部は、前記第２光ファイバの一部分が加熱されることにより構成されたものである、
ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバモジュール。
【請求項４】
前記補償部は、前記第１光ファイバおよび前記第２光ファイバそれぞれの一部分が加熱されることにより構成されたものである、
ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバモジュール。
【請求項５】
前記第１光ファイバは分散補償光ファイバである、
ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバモジュール。
【請求項６】
前記第１光ファイバは高非線形光ファイバである、
ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバを含む光ファイバモジュールは、例えば、分散補償器、ラマン増幅器、パラメトリック発振器、波長変換器、ＳＣ（Super-Continuum）光発生器、等として用いられる。ここで用いられる光ファイバは、光通信に利用する信号光波長帯域（例えばＣバンド）で波長分散が負である分散補償光ファイバや、非線形性が高く非線形光学現象が発現し易い高非線形光ファイバである。このような光ファイバモジュールは、信号光波長帯域において伝送損失の波長依存性が小さいことが要求される場合がある。
【０００３】
伝送損失の波長依存性を平坦化することを意図した発明は、例えば特許文献１，２に開示されている。特許文献１には、長周期型光ファイバグレーティングを利用した光フィルタ、ブラッグ型光ファイバグレーティングを利用した狭帯域透過フィルタ、エタロンフィルタを利用した透過フィルタ、および、音響光学式フィルタを用いたもの等が開示されている。また、特許文献２には、Ｃｏ元素が添加された光ファイバを利用した光フィルタ、および、２本の光ファイバの軸をずらして端面同士を融着接続して当該接続部を光フィルタとしたもの等が開示されている。
【特許文献１】特開平１１-１１９０３０号公報
【特許文献２】ＷＯ９９／３０４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１，２に開示された技術のうち、長周期型光ファイバグレーティングを利用した光フィルタ、ブラッグ型光ファイバグレーティングを利用した狭帯域透過フィルタ、エタロンフィルタを利用した透過フィルタ、音響光学式フィルタを用いたもの、および、Ｃｏ元素が添加された光ファイバを利用した光フィルタ等は、光ファイバモジュールに対して付加されるものである、したがって、これら付加的な部品を必要とすることから、製造コストが高くなる。
【０００５】
一方、２本の光ファイバの軸をずらして端面同士を融着接続して当該接続部を光フィルタとしたものは、光ファイバモジュールに対する付加的な部品とはならない。しかし、接続部の強度が劣化して、接続部が破断し易くなる。また、融着接続はガラス同士を熱溶融するプロセスであるので、ファイバが固まる際に２本の光ファイバの相対的な位置が動きやすい。それ故、軸ずれ量の再現性が悪く、接続部における伝送損失の波長依存性を所望どおり調整することが困難である。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、所望の伝送損失の波長依存性を有し、安価に製造することが可能で強度劣化が生じ難い光ファイバモジュール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】
【０００７】
本発明に係る光ファイバモジュールは、第１光ファイバの少なくとも一端に、シングルモード光ファイバである第２光ファイバが接続され、少なくとも当該接続部が筐体の内部に収納されている光ファイバモジュールであって、第１光ファイバおよび第２光ファイバの何れかに、第１光ファイバの伝送損失の波長依存性を補償する補償部を有することを特徴とする。なお、シングルモード光ファイバは、例えばＩＴＵ-ＴのＧ.６５２規格により規定される光ファイバであり、基底モードが伝搬するようにカットオフ波長を設定したファイバである。
【０００８】
本発明に係る光ファイバモジュールにおいて、補償部は、第１光ファイバの一部分が加熱されることにより構成されたものであってもよいし、第２光ファイバの一部分が加熱されることにより構成されたものであってもよいし、第１光ファイバおよび第２光ファイバそれぞれの一部分が加熱されることにより構成されたものであってもよい。また、本発明に係る光ファイバモジュールにおいて、第１光ファイバは、分散補償光ファイバであってもよいし、高非線形光ファイバであってもよい。
【０００９】
このように構成される本発明に係る光ファイバモジュールは、付加的な部品を必要としないから、安価に製造することができる。接続部ではなく第１光ファイバまたは第２光ファイバに補償部が設けられるので、接続部の強度の劣化が回避され、接続部の破断は抑制され、また、伝送損失の波長依存性を所望どおりとすることが容易である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、所望の伝送損失の波長依存性を有し、安価に製造することが可能で強度劣化が生じ難い光ファイバモジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る光ファイバモジュール１の構成図である。この図に示される光ファイバモジュール１は、第１光ファイバ１１，第２光ファイバ１２および第３光ファイバ１３を含み、第１光ファイバ１１と第２光ファイバ１２とが接続部２２で互いに融着接続され、第１光ファイバ１１と第３光ファイバ１３とが接続部２３で互いに融着接続されている。また、第１光ファイバ１１の一部分に補償部３１が設けられ、第２光ファイバ１２の一部分に補償部３２が設けられていて、第１光ファイバ１１および接続部２２，２３が筐体４０の内部に収納されている。
【００１３】
第１光ファイバ１１は、分散補償光ファイバまたは高非線形光ファイバである。分散補償光ファイバは、信号光波長帯域（例えばＣバンド）で波長分散が負である光ファイバである。高非線形光ファイバは、非線形性が高く非線形光学現象が発現し易い光ファイバであって、ラマン増幅、パラメトリック発振、波長変換およびＳＣ光発生などに用いられる。第２光ファイバ１２および第３光ファイバ１３それぞれは、ＩＴＵ-ＴのＧ.６５２規格により規定されるシングルモード光ファイバである。
【００１４】
第１光ファイバ１１の設けられた補償部３１は、バーナまたは放電により第１光ファイバ１１の一部分が加熱されることにより構成されたものである。また、第２光ファイバ１２の設けられた補償部３２は、バーナまたは放電により第２光ファイバ１２の一部分が加熱されることにより構成されたものである。
【００１５】
図２は、本実施形態に係る光ファイバモジュール１において第１光ファイバ１１として用いられる分散補償光ファイバの径方向の屈折率プロファイルの一例を示す図である。この図に示される分散補償光ファイバは、純石英ガラスの屈折率を基準として正の比屈折率差Δ１を有する中心コア部と、この中心コア部を取り囲み負の比屈折率差Δ２を有するディプレスト部と、このディプレスト部を取り囲み正の比屈折率差Δ３を有するリング部と、このリング部を取り囲み負の比屈折率差Δ４を有するクラッド部と、を有する。中心コア部およびリング部それぞれは、ＧｅＯ２が添加されたＳｉＯ２からなる。ディプレスト部およびクラッド部それぞれは、Ｆ元素が添加されたＳｉＯ２からなる。中心コア部の比屈折率差Δ１は３.１％であり、ディプレスト部の比屈折率差Δ３は−０.７％であり、リング部の比屈折率差Δ３は０.１４％であり、クラッド部の比屈折率差Δ４は−０.２％である。
【００１６】
図３は、本実施形態に係る光ファイバモジュール１において第１光ファイバ１１として用いられる分散補償光ファイバの伝送損失の波長依存性を示すグラフである。このグラフは、図２に示される径方向の屈折率プロファイルを有する分散補償光ファイバの伝送損失の波長依存性を示している。この図に示されるように、波長が長いほど、第１光ファイバ１１として用いられる分散補償光ファイバの伝送損失は小さい。Ｃバンドの下限波長１５３０ｎｍでの伝送損失に対し、Ｃバンドの上限波長１５６５ｎｍでの伝送損失は０.１４ｄＢ／ｋｍだけ小さい。
【００１７】
そこで、本実施形態に係る光ファイバモジュール１は、このような第１光ファイバ１１の伝送損失の波長依存性を補償するために、第１光ファイバ１１の一部分に補償部３１が設けられ、第２光ファイバ１２の一部分に補償部３２が設けられている。補償部３１，３２は、光ファイバの被覆が除去されて加熱装置（バーナまたは放電装置）にセットされ、所定の損失増加分が得られるまで加熱されて、加熱終了後に保護スリーブが被せられて筐体４０内に収納される。
【００１８】
図４は、本実施形態に係る光ファイバモジュール１における補償部３１の損失増加分の波長依存性を示すグラフである。ここでは、第１光ファイバ１１の一部分が加熱されることにより構成される補償部３１において、プロパンバーナにより加熱温度６５０℃で加熱し、その加熱時間を２００秒および４００秒それぞれとして、加熱前の伝送損失に対する損失増加分が示されている。このグラフから判るように、加熱することにより損失が大きくなり、短波長側より長波長側で損失増加分が大きく、しかも、加熱量が多いほど損失増加分が大きい。したがって、適切な加熱量を与えることで、補償部３１における損失の波長依存性は、第１光ファイバ１１の伝送損失の波長依存性を補償することができる。
【００１９】
補償部３１における損失の波長依存性を適切なものとするには、第２光ファイバ１２の一端から光を入射させ、第３光ファイバ１３の一端から出射される光を受光することで、光ファイバモジュール１の伝送損失の波長依存性をモニタし、このモニタを行いながら補償部３１を加熱すればよい。なお、第１光ファイバ１１として用いられる分散補償光ファイバは、シングルモード光ファイバと比較して、加熱量が同一であっても損失増加分が大きいので、補償部３１における損失の波長依存性を適切なものとするのに要する時間が短い。一方、補償部３１における損失の波長依存性を精度よいものとするには、第２光ファイバ１２の一部分に設けられた補償部３２を加熱するのが好ましい。
【００２０】
図５は、本実施形態に係る光ファイバモジュール１における補償部３２の波長依存損失（ＷＤＬ）と過剰損失との関係を示すグラフである。波長依存損失は、波長範囲１５２５ｎｍ〜１５６５ｎｍにおける伝送損失［ｄＢ／ｋｍ］の偏差である。ここでは、第１光ファイバ１１の一部分が加熱されることにより構成される補償部３１において、アーク放電により加熱し、その放電時間を０.１秒，０.２秒および０.２５秒それぞれとして、波長依存損失と波長１５５０ｎｍでの過剰損失との関係が示されている。このグラフから判るように、融着接続器等のアーク放電を利用して加熱する場合、その放電時間が長いほど、過剰損失が大きくなり、波長依存損失が大きくなる。また、放電時間を微調整することが可能であるので、波長依存損失も微調整することが可能である。さらに、バーナにより加熱する場合と比較して、放電により加熱する場合、加熱時間が短くてよいので、ガラスファイバが加熱中に外部に暴露される時間が短くてよく、破断の危険が抑制される。
【００２１】
第１光ファイバ１１に補償部３１が設けられるのみでもよいし、第２光ファイバ１２に補償部３２が設けられるのみでもよいし、補償部３１および補償部３２が共に設けられてもよい。第１光ファイバ１１に補償部３１が設けられる場合には、また、その第１光ファイバ１１が分散補償光ファイバまたは高非線形光ファイバである場合には、第１光ファイバ１１の中心コア部に高濃度に添加された不純物が加熱により早く拡散するので、所望の特性を有する補償部３１を短時間に得ることができる。一方、第２光ファイバ１２に補償部３２が設けられる場合には、加熱の際の単位時間当たりの損失増加量が小さいので、所望の特性を有する補償部３１を高精度に得ることができる。また、補償部３１および補償部３２が共に設けられる場合には、所望の特性を有する補償部３１を短時間かつ高精度に得ることができる。
【００２２】
バーナによる加熱および放電による加熱の何れの場合にも、光ファイバ１１〜１３の何れを加熱するかに依らず、バーナやアーク放電電極が劣化した場合に、再現性が劣化したりファイバの構造が多少異なったりする可能性がある場合には、目標損失調整量に対し、どのような時間および温度で調整を実施するか予め把握するために以下の作業を実施するのが好ましい。すなわち、加熱する第１光ファイバ１１と同一ロットの光ファイバ１ｍの両端にシングルモード光ファイバを融着したサンプルを作製し、一定の加熱温度（例えば６５０℃）で加熱するとともに、損失および損失変動量をモニタする。光ファイバの温度は放射温度計により測定される。その際、同時に２波長（第１光ファイバの使用波長帯域の長・短の両側）での損失を測定することで波長依存損失の変動をモニタする。そして、所要調整量を決めて、上記方法を採用しながら光ファイバを加熱処理する。
【００２３】
以上のように、本実施形態に係る光ファイバモジュール１は、付加的な部品を必要としないから、安価に製造することができる。接続部ではなく第１光ファイバ１１または第２光ファイバ１２に補償部３１，３２が設けられるので、接続部の強度の劣化が回避され、接続部の破断は抑制され、また、伝送損失の波長依存性を所望どおりとすることが容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態に係る光ファイバモジュール１の構成図である。
【図２】本実施形態に係る光ファイバモジュール１において第１光ファイバ１１として用いられる分散補償光ファイバの径方向の屈折率プロファイルの一例を示す図である。
【図３】本実施形態に係る光ファイバモジュール１において第１光ファイバ１１として用いられる分散補償光ファイバの伝送損失の波長依存性を示すグラフである。
【図４】本実施形態に係る光ファイバモジュール１における補償部３１の損失増加分の波長依存性を示すグラフである。
【図５】本実施形態に係る光ファイバモジュール１における補償部３２の波長依存損失（ＷＤＬ）と過剰損失との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２５】
１…光ファイバモジュール、１１…第１光ファイバ、１２…第２光ファイバ、１３…第３光ファイバ、２２，２３…接続部、３１，３２…補償部、４０…筐体。
【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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