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JPH0335643B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0335643B2
JPH0335643B2 JP59098337A JP9833784A JPH0335643B2 JP H0335643 B2 JPH0335643 B2 JP H0335643B2 JP 59098337 A JP59098337 A JP 59098337A JP 9833784 A JP9833784 A JP 9833784A JP H0335643 B2 JPH0335643 B2 JP H0335643B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
polarization
coupler
cladding
core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59098337A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS60242406A (ja
Inventor
Katsunari Okamoto
Itaru Yokohama
Juichi Noda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP59098337A priority Critical patent/JPS60242406A/ja
Publication of JPS60242406A publication Critical patent/JPS60242406A/ja
Publication of JPH0335643B2 publication Critical patent/JPH0335643B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/2804Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
    • G02B6/2821Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals
    • G02B6/2843Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals the couplers having polarisation maintaining or holding properties

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、クロストークの極めて小さい偏波保
持カツプラを簡単に実現できる光フアイバに関す
るものである。
従来の技術 第2図は、従来の偏波保持フアイバを用いたカ
ツプラの作製手順を示すものである。第2図はa
は、従来使用されている光フアイバの被覆材を除
去した状態の断面図であり、図示の光フアイバ
は、コア1と、コア1を囲むクラツド2と、コア
1の相対向する両側に配置され、クラツド2の熱
膨脹係数と異なる熱膨張係数を有する応力付与部
3とを具備して構成されている。
この光フアイバは、例えば、外径125μm、コ
ア径6.5μm、比屈折率差Δ=0.4%、カツトオフ
波長λc=1.1μmのシングルモード光フアイバであ
る。
そして、カツプ作製の工程は以下の通りであ
る。まず、第2図bに示すように、2本の光フア
イバ4及び5の中央部分の被覆材を除去し、顕微
鏡6で光フアイバ側面から応力付与部3を観察す
る。その際、光フアイバ4及び5は、屈折率整合
液に浸し観察を容易にし、必要に応じて光フアイ
バを回転させ所望の配列に、例えば、各光フアイ
バ4及び5の応力付与部によつて形成される主軸
面が互いに平行に、位置するように揃える。
次いで、光フアイバ4及び5の融着を助けるた
めに、配列した光フアイバ4及び5の側面に
SiO2系ガラス微粒子を薄く推積する。
続いて、第2図cに示すように、酸素プロパン
炎で上記配列部を加熱することによつてフアイバ
を平行に融着する。
最後に、融着部を加熱しつつ、光フアイバ4及
び5の支持台を移動し、第2図bに示すように、
テーパ状に延伸する。この延伸により、フアイバ
外径とともにコア径が小さくなり、光電界の広が
りが増し、2つのコア間に光結合が生じるカツプ
ラ部分7が形成される。
偏波保持カツプラにおいて重要なパラメータと
しては挿入損失とクロストークが挙げられる。
挿入損失に関しては、2つの光フアイバ4及び
5のそれぞれの応力付与部の配列とは無関係であ
るが、クロストーク関しては重要な影響がある。
例えば、第3図aに示すように、2つの光フアイ
バの主軸X1及びX2に配列角度誤差Δθが有ると
き、第3図bに示すように、融着延伸されたカツ
プラ部分7にも主軸X1′及びX1′の角度誤差Δが
残る。実験の結果、第3図bの配列の場合には、
融着前の2つの光フアイバの主軸X1及びX2の配
列角度誤差Δθと、融着延伸されたカツプラ部分
7における主軸X1′及びX2′の角度誤差Δとの関
係は、次の如くであつた。
Δ≒0.6Δθ ……(1) そして、カツプラ部分の角度誤差Δとのクロ
ストークCTの関係は、 CT=10log〔tan2(Δ〕〔dB〕 ……(2) で与えられる。
第4図に、光フアイバの配列角度誤差Δθとク
ロストークの関係を示す。第4図からは、クロス
トーク−40dB以下の偏波保持カツプラを作製す
るためには、 Δθ0.95° ……(3) でなければならない。
しかしながら、従来のようなクラツドが円形の
光フアイバを用いる場合には、配列誤差Δθ≒3°
程度が限度であり、従つて、クローストークも−
25dB以下のカツプラは得られないという困難さ
が有つた。また、偶然に、Δθ≒1°の配列が達成
されたとしても、融着延伸の際にフアイバが回転
してクロストークが劣化するという欠点が有つ
た。
発明が解決しようとする問題点 以上のように、従来のクラツドが円形の光フア
イバによつて偏波保持カツプラを作製する場合、
クロストークが十分低いカツプラを実現すること
ができなかつた。
そこで、本発明は、クロストークの極めて小さ
い偏波保持カツプラを簡単に実現できる光フアイ
バを提供せんとするものである。
問題点を解決するための手段 すなわち、本発明によるならば、コアと、該コ
アを囲むクラツドと、前記コアの相対向する両側
に配置され、前記クラツドの熱膨脹係数と異なる
熱膨脹係数を有する応力付与部とを具備している
単一偏波光フアイバにおいて、該応力付与部によ
り規定される主軸面に対して所定の角度にある、
例えば主軸面に平行または直交する少なくとも1
つの平坦な側面が、前記クラツドの表面に形成さ
れる。
作 用 以上のような光フアイバにおいて、偏波保持カ
ツプラを作製する場合、2つの光フアイバの平坦
な側面を互いに当接させて両光フアイバを融着結
合すると、各光フアイバの応力付与部による主軸
面を自動的にほぼ平行に、具体的には主軸配列誤
差を1度以内とすることができ、クロストークの
極めて小さい偏波保持カツプラを作製することが
できる。
実施例 以下添付図面を参照して本発明による光フアイ
バの実施例を説明する。
第1図は、本発明による光フアイバの一実施例
の断面図である。
第1図aに示す光フアイバは、コア10と、そ
のコア10を囲むクラツド12とを有し、そのク
ラツド12には、コア10の相対向する両側に配
置され、クラツド12の熱膨脹係数と異なる熱膨
脹係数を有する一対の応力付与部14が設けられ
ている。そして、この光フアイバの場合は、応力
付与部14により規定されるx方向と直交するy
軸方向のクラツド表面は、x方向と平行な平坦面
が形成されている。
第1図bは、本発明による別の光フアイバを示
しており、この光フアイバは、コア20と、その
コア20を囲むクラツド22と、コア20の相対
向する両側に配置され、クラツド22の熱膨脹係
数と異なる熱膨脹係数を有する応力付与部24と
を具備している。そして、この光フアイバの場合
は、応力付与部24により規定される主軸面の方
向即ちx方向のクラツド表面が、y方向に平行な
平坦面になつている。
第1図cは、本発明による更に別の光フアイバ
を示しており、この光フアイバは、コア30と、
そのコア30を囲むクラツド32と、コア30の
相対向する両側に配置され、クラツド32の熱膨
脹係数と異なる熱膨脹係数を有する応力付与部3
4とを具備している。そして、この光フアイバの
場合は、応力付与部34により規定されるx方向
のクラツド表面と、そのx方向と直交するy方向
のクラツド表面とが、それぞれ平坦になつてい
る。従つて、この光フアイバの場合は、クラツド
の側面は、角が丸いほぼ短形になされている。
第5図aは、第1図aの実施例の単一偏波フア
イバの製造に用いられたプリフォームの模式図で
あり、第5図bはその断面図である。このプリフ
ォームは、コア母材40と例えばドリルによつて
穴開けされたクラツド母材42と、そのクラツド
母材42の穴44に充填される応力付与部用母材
46とから構成されている。そして、そのクラツ
ド母材42は、第5図bに示すように、応力付与
部用母材42の配置されていない側のクラツド表
面が予め平坦な面48に研磨されている。
第5図bのプリフォームを線引き炉で通常の線
引温度(2100℃)より低温(100℃〜1900℃)で
線引きすることにより、クラツド表面の平坦面4
8が保たれた状態でフアイバ化することができ
た。その後、必要な被覆を施すことにより、光フ
アイバをつくることができる。
第1図b及びcに示す光フアイバも、クラツド
母材42の側面の形状を変えるだけで同様につく
ることができる。
第6図aは、上記のように線引きされた光フア
イバを2本配列したときの断面図を示す。クラツ
ド表面が平坦であるために、主軸配列誤差Δθは
容易に1度以下にすることが可能である。
第6図aに示した本発明による単一偏波保持カ
ツプラ用単一偏波フアイバの諸元例を以下に示
す。フアイバ即ちクラツド12の外径(長軸)2
b=130μm、平坦部の外径(短軸)2b′=74μm、
コアの屈折率差Δ=0.24%、コア径2a=6.5μ
m、応力付与部の直径2d=41μm、応力付与部
のボロン濃度M(B2O3)=15mol%である。フア
イバ自体のクロストークは、10m長で−46dBで
ある。
第6図aのように、2本の単一偏波フアイバを
配列した後、第2図の従来例に関連して説明した
場合と同様に、フアイバ側面にSiO2系ガラス微
粒子を薄く推積した後、酸素プロパン炎で上記配
列部を加熱することによつてフアイバを平行に融
着した。次に融着部を加熱しつつ、光フアイバの
支持台を移動してテーパ状に延伸しカツプラ部分
を作製した。
そのようにして作製されたカツプラ部分の断面
図を第6図bに示す。加熱、延伸によりカツプラ
部分の融着して一体化したクラツド16の表面は
丸くなり、また、応力付与部14が楕円形になつ
ている。しかし、融着延伸の際にフアイバが回転
することなく、応力付与部14によつて規定され
る主軸同士は平行して配列されていることが分か
ろう。
第7図は、以上のようにして作製した偏波保持
カツプラ部分のクストーク測定の模式図である。
途中で結合された2つの光フアイバ18a及び1
8bの一方のフアイバ18aに、第7図に示すよ
うに、応力付与部14によつて規定される主軸面
(x方向)に偏波面Pが位置する直線偏光を入射
する。そのとき、出射側のフアイバ18a′及び1
8b′からの光の偏光状態を測定して、カツプラ部
分19でのクロストークを調べた。なお、2つの
光フアイバ18a及び18bの結合部すなわちカ
ツプラ部分19の断面は、第6図と同様になつて
いる。
測定の結果は、フアイバ18a′からの光の直交
偏波成分の発生量(クロストーク)は 10logPy/Px=−40.0dB ……(4) 但し、Pyは、光のx方向(主軸面)の成分 Pxは、光のy方向の成分 であり、フアイバ18b′からの光の直交偏波成分
の発生量(クロストーク)は 10logPy′/Px′=−39.6dB ……(5) 但し、Py′は、光のx方向(主軸面)の成分 Px′は、光のy方向の成分 であつた。式(2)を用いて、主軸配列誤差を逆算す
るとΔ0.6°(Δθ1.0°)となり、従来の円形断
面フアイバを用いる場合に比べて、主軸配列誤差
が極めて小さくなつていることが分かる。
第1図b及びcに示す本発明による光フアイバ
のほかの実施例の他のカツプラ用単一偏波フアイ
バを使用して種々のカツプラを作成した結果、い
ずれの場合もクロストークが−35dB以下のカツ
プラが再現性良く作製でき、クロストークの極め
て小さい偏波保持カツプラの作製に対して本発明
によるカツプラ用単一偏波フアイバが有効である
ことが示された。
上記した実施例では、クラツドの両面が平坦で
あるカツプラ用単一偏波フアイバについて説明し
たが、片面のみ平坦であるようなフアイバを用い
ても主軸配列誤差の極めて小さく、クロストーク
の非常に小さい偏波保持カツプラが作製出来るこ
とは勿論である。
また、上記した実施例では、光フアイバのクラ
ツドの平坦な側面は、x軸方向またはy軸方向に
あつたが、その平坦な側面は、主軸面に対して所
定の角度にあれば、x軸方向またはy軸方向にな
くとも、同様にクロストークの少ない偏波保持カ
ツプラを実現できる。
発明の効果 以上、説明した通り、本発明による光フアイバ
によれば、主軸配列誤差の極めて小さい偏波保持
カツプラを作製できるため、クロストークの極め
て小さいカツプラを再現性良く実現できる。
上記の説明において低クロストークの偏波保持
カツプラについて述べたが、本実施例の単一偏波
フアイバを用いれば、フアイバ同士の接続に際し
ても2本のフアイバの主軸を容易に合わせること
ができるため、極めてクロストークの小さい接続
を実現することもできる。
更に、本発明による光フアイバと、外径の円形
の単一モードフアイバがあるいは偏波保持光フア
イバとの融着接続でも、本発明による光フアイバ
が対称構造になっているので融着部の表面張力に
よる偏心が極めて小さく、接続損も小さい接続を
実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図a,b及びcは、本発明による光フアイ
バの実施例の概略断面図である。第2図aは、従
来の円形断面フアイバの概略断面図である。第2
図b,c及びdは、従来の円形断面フアイバを用
いたカツプラ作製工程を示す図である。第3図a
及びbは、2本のフアイバが配列された状態、及
び加熱、延伸によつて作製されたカツプラ部分の
断面図である。第4図は、主軸配列角度誤差とク
ロストークの関係を示すクラフである。第5図a
及びbは、第1図aに示す本発明による光フアイ
バを作製するために用いたプリフオームの概略斜
視図と概略断面図である。第6図a及びbは、第
1図aのカツプラ用単一偏波フアイバを配列した
状態、及び加熱、延伸によつて作製されたカツプ
ラ部分の断面図である。第7図は、第6図に示す
カツプラ部分のクロストーク測定の模式図であ
る。 (主な参照番号)、1……コア、2……クラツ
ド、3……応力付与部、4,5……光フアイバ、
6……顕微鏡、7……カツプラ部分、10,2
0,30……コア、12,22,32……クラツ
ド、14,24,34……応力付与部、16……
融着クラツド部分、18a,18b……入射側光
フアイバ、18a′,18b′……出射側光フアイ
バ、19……カツプラ部分、40……コア母材、
42……クラツド母材、46……応力付与部用母
材。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 2本の単一偏波光フアイバを融着、延伸して
    なる偏波保持カツプラを作製するために用いる単
    一偏波光フアイバであつて、コアと、該コアを囲
    むクラツドと、前記コアの相対向する両側に配置
    され、前記クラツドの熱膨張係数と異なる熱膨張
    係数を有する応力付与部とを具備しており、前記
    クラツドの表面に、少なくとも1つの平坦な側面
    が前記応力付与部により規定される主軸面に対し
    て所定の角度で形成されていることを特徴とする
    単一偏波光フアイバ。
JP59098337A 1984-05-16 1984-05-16 単一偏波光フアイバ Granted JPS60242406A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59098337A JPS60242406A (ja) 1984-05-16 1984-05-16 単一偏波光フアイバ

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JP59098337A JPS60242406A (ja) 1984-05-16 1984-05-16 単一偏波光フアイバ

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Publication Number Publication Date
JPS60242406A JPS60242406A (ja) 1985-12-02
JPH0335643B2 true JPH0335643B2 (ja) 1991-05-29

Family

ID=14217084

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59098337A Granted JPS60242406A (ja) 1984-05-16 1984-05-16 単一偏波光フアイバ

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