光纤耦合器及其制造方法和制造装置制造方法及图纸

在以往的光纤耦合器，需要预处理工序，或者准备特性严格地一致的不同光纤。根据本发明专利技术的光纤耦合器，是在光纤（１ａ）与光纤（１ｂ）之间将传输光加以分支或耦合的１×２宽带光纤耦合器。两光纤（１ａ、１ｂ）是市场上作为标准产品销售的同一单模光纤。光纤耦合器具有的光耦合部（２１），在对光纤（１ａ）缠绕了光纤（１ｂ）的一部分的状态下加以熔接拉伸而构成。光纤１ｂ对于光纤１ａ的缠绕量进行调整以使两光纤（１ａ、１ｂ）在光耦合部２１的长度之差为各光纤（１ａ、１ｂ）的传输光耦合度大致相等的最小长度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在光通信系统或光感测系统等中，用于光信号的分支、耦合、合分波等的光纤耦合器及其制造方法和制造装置，尤其涉及光纤耦合型的光分支耦合器(光纤分路器)。
技术介绍
在光通信系统中，为进行大容量的通信，有采用多个波长的光来进行信息收发的波长多路通信方式。在波长多路通信方式的光通信系统中，用于光信号监测、分配等的光纤耦合器，多个各波长的光信号被同等地进行分支，也就是各波长光的分支比、耦合比(以下称为光耦合度)不会因波长差异而改变，乃系统构筑上的重要因素。此种波长特性平滑的光纤耦合器，除光通信系统以外，其适用范围广泛，作为在光感测系统等中的应用也是非常适合的部件。因此，提出了各种用来使用于这种光通信系统中的波长依存性较少的光纤耦合器。例如专利文献1所示的，对于2分支的宽带光纤耦合器(1×2光纤耦合器或2×2光纤耦合器)，是通过使各光纤间具有传输常数差，来降低波长依存性。当光耦合部具有不同的传输常数时，光耦合为不完全耦合，最大耦合度在100％以下。因此，靠控制传输常数的差值，可将光耦合部的最大耦合度控制在50％以下，其结果，可在宽频带中实现近乎均匀的分支比。要想对传输常数赋予差值，在光耦合部，各光纤的外径、芯直径、比折射率差(cut-off)等必须具有差异性。作为宽带化的具体方法，可凭借着对相同光纤施以预处理，来使传输常数在光耦合部具有差值，或是使用原本就不同的光纤。作为前者的例子，将相同的2条光纤中的其中1条加热使其拉伸，而形成具有锥(taper)部分的细径部后，在该加热拉伸的1条光纤的细径部，将两光纤加以熔接拉伸的预拉伸法(参照专利文献2及专利文献3拉伸)；或者，对于相同的2条光纤中的其中1条，在芯处使掺杂剂经过热扩散来调整折射率分布后，将两光纤熔接拉伸的芯扩散法(参照专利文献4)，或者是蚀刻法、研磨法等。作为后者的例子，则是使用在外径、芯径、比折射率差(cut-off)等不同的光纤。此外，也可象专利文献5所示，将比折射率差不同的2条光纤之一部分加以熔接拉伸的前者方法与后者方法的组合。这些方法，可通过控制光纤间的非对称性来改变分支比，所以不仅可以制作50∶50的等分支光纤耦合器，也可制作象90∶10的不等分支光纤耦合器，应用在分接头耦合器(tap coupler)等的制作。若限定在50∶50的等分支光纤耦合器的话，则不一定需要为了宽带化而赋予使传输常数具有差。例如，可对3条并排的光纤施以熔接、拉伸，而实现以中央的光纤为输入端子、以两端的2条光纤为输出端子的1×2宽频带、等分支光纤耦合器。这种构成也可适用在多分支、等分支光纤耦合器{1×N(N＞2)}，靠在1条输入光纤周围对称排列N条输出光纤并加以熔接拉伸后，就可制得1×N宽频带、等分支光纤耦合器。这样一来，在这种构成中就将使用(N+1)条光纤。另外，在此情况下，原理上是无法避免因波长而增加若干的额外损失。为了避免这种损失，必须在1×N宽频带、等分支光纤耦合器中，也导入光纤间的非对称性。因而，已提出的解决方法，例如专利文献6所示的预拉拉伸法，是与2分支宽频带的不等分支光纤耦合器同样地，在相同多条光纤中的1条，形成具有锥部部分的细径部，在不具有细径部的其他相同光纤之间进行熔接拉伸；或者是，一边对多条光纤提供相等张力，一边予以缠绕而熔接拉伸，以便在光纤耦合器的熔接拉伸部分的锥部形成非对称性(参照专利文献7)(专利文献1)日本专利第2711351号公报(专利文献2)特公平6-040167号公报(专利文献3)专利第2645458号公报 (专利文献4)专利第2958179号公报(专利文献5)专利第2848832号公报(专利文献6)美国专利第5751873号的说明书。(专利文献7)美国专利第5883992号的说明书。然而，如专利文献1～4所述的宽带化方法所示，对相同光纤靠预处理来赋予传输常数差值时，不仅是增加了预处理工序，此前处理工序的控制良莠，可能是降低成品率的关键原因。也就是分支比的宽频带特性对于处理量(锥部形状、蚀刻量、研磨量等)高度敏感，在熔接拉伸后无法予以修正。再有，如专利文献5等所述，使用外径、芯径、比折射率差(cut-off)等从开始就不同的光纤的宽带化方法，必须特别订购具有严格完整特性的各光纤，极不经济。即使取得了此种具有严格完整特性的各光纤，想要在光纤的长度方向严格的具有各参数实非易事。因此，上述宽带化方法，可能是在生产光纤耦合器的时候，成为劣化光纤耦合器或降低成品率的原因。又，如专利文献6的宽带化方法所述，使用N条光纤来制作1×N宽频带耦合器时，必须对数条光纤施以拉伸处理作为预处理工序。使用N+1条光纤作为1×N光纤耦合器的方法，如上所述，在原理上会增大额外损失的波长依存性。此外，由于分支比是限定在等分支，因此，无法制作不等分支光纤耦合器等是其缺点。再者，如专利文献7的宽带化方法所述，在1×N光纤耦合器导入非对称锥部的方法，锥部必须比实际所需更长，除了多少增加光纤耦合器的全长以外，其缺点尚有非对称性锥部形状的控制性问题，是降低成品率的主因。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决上述问题而完成的，提供一种光纤耦合器，具有使一光纤的传输光耦合于其他一条以上光纤的光耦合部，其特征在于该一光纤与其他一条以上的光纤，是由在任一光纤中都没有进行使彼此传输常数变化的预处理，且传输常数相同的光纤构成。该一光纤与该其他一条以上的光纤在光耦合部的长度不同，且这种光耦合部的长度是在至少两个特定波长中使各光纤的传输光耦合度大致相等的最小长度。根据这种构成，例如，在光耦合部的一部分或全部，凭借将一光纤配置成直线状或大致直线状、使其他一条以上的光纤配置成S形，就可使各光纤在光耦合部的长度不同，用这种办法在光耦合部的各光纤间导入非对称性。因此，无须正确进行用以使赋予同一光纤的传输常数产生差的预处理，就可导入非对称性。此外，由于非对称性是由各光纤在光耦合部的长度加以控制的，所以，可在光耦合部的各光纤的熔接拉伸时进行修正。从而，与对预处理量敏感、在熔接拉伸时无法修正传输常数的传统光纤耦合器相比较，能有提高成品率的效果。另外，由于无须准备特性严格完整的不同光纤，故有利于经济性。再者，由于不须在光纤的长度方向严谨地具备各种参数，故不会在生产的时候劣化光纤耦合器的特性，也不会导致成品率下降。靠控制各光纤在光耦合部的长度差，所能获得的并不仅限于50∶50的等分支比，而可得到任意分支比。因此，不仅可适用在1×2不等分支的光纤耦合器，也可适用在一般的1×N不等分支的光纤耦合器。况且不会发生象传统宽带化所遇到的那些问题，也就是，为了取得1×N宽频带等分支光纤耦合器而使用N+1条光纤时，原理上将会增大额外损失的波长依存性的问题。再者，能使一条光纤兼用在信号光的输出输入用，所以能使用减少1条的N条光纤得到1×N宽频带的光纤耦合器。为避免上述问题，在1×N宽频带等分支光纤耦合器使用非对称锥部用来导入非对称性时那样，也不会有非对称锥部形状的控制性问题，成为成品率降低的原因。另外，如使用非对称锥部来导入非对称性时那样，能得到分支比为宽频带的光纤耦合器，而无须使锥部长于实际所需以上的长度。另外，本专利技术的特征还在于一光纤与其他一条以上的光纤由同一光纤构成。根据这种构成，即便在使用同一光纤的情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤耦合器，具有使一光纤的传输光耦合于其他一条以上光纤的光耦合部，其特征在于：上述一光纤与上述其他一条以上光纤在上述光耦合部的长度彼此不同，且该光耦合部的长度为在至少两个特定波长中使上述各光纤的传输光的耦合度大致相等的最小长度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：平山俊司，竹内善明，三浦冬树，鹈泽茂，间渕克雄，
申请(专利权)人：大崎电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]