光纖耦合器及其制造方法和制造裝置制造方法及圖紙

在以往的光纖耦合器，需要預處理工序，或者準備特性嚴格地一致的不同光纖。根據(jù)本發(fā)明專利技術的光纖耦合器，是在光纖（１ａ）與光纖（１ｂ）之間將傳輸光加以分支或耦合的１×２寬帶光纖耦合器。兩光纖（１ａ、１ｂ）是市場上作為標準產品銷售的同一單模光纖。光纖耦合器具有的光耦合部（２１），在對光纖（１ａ）纏繞了光纖（１ｂ）的一部分的狀態(tài)下加以熔接拉伸而構成。光纖１ｂ對于光纖１ａ的纏繞量進行調整以使兩光纖（１ａ、１ｂ）在光耦合部２１的長度之差為各光纖（１ａ、１ｂ）的傳輸光耦合度大致相等的最小長度。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及在光通信系統(tǒng)或光感測系統(tǒng)等中，用于光信號的分支、耦合、合分波等的光纖耦合器及其制造方法和制造裝置，尤其涉及光纖耦合型的光分支耦合器(光纖分路器)。
技術介紹
在光通信系統(tǒng)中，為進行大容量的通信，有采用多個波長的光來進行信息收發(fā)的波長多路通信方式。在波長多路通信方式的光通信系統(tǒng)中，用于光信號監(jiān)測、分配等的光纖耦合器，多個各波長的光信號被同等地進行分支，也就是各波長光的分支比、耦合比(以下稱為光耦合度)不會因波長差異而改變，乃系統(tǒng)構筑上的重要因素。此種波長特性平滑的光纖耦合器，除光通信系統(tǒng)以外，其適用范圍廣泛，作為在光感測系統(tǒng)等中的應用也是非常適合的部件。因此，提出了各種用來使用于這種光通信系統(tǒng)中的波長依存性較少的光纖耦合器。例如專利文獻1所示的，對于2分支的寬帶光纖耦合器(1×2光纖耦合器或2×2光纖耦合器)，是通過使各光纖間具有傳輸常數(shù)差，來降低波長依存性。當光耦合部具有不同的傳輸常數(shù)時，光耦合為不完全耦合，最大耦合度在100％以下。因此，靠控制傳輸常數(shù)的差值，可將光耦合部的最大耦合度控制在50％以下，其結果，可在寬頻帶中實現(xiàn)近乎均勻的分支比。要想對傳輸常數(shù)賦予差值，在光耦合部，各光纖的外徑、芯直徑、比折射率差(cut-off)等必須具有差異性。作為寬帶化的具體方法，可憑借著對相同光纖施以預處理，來使傳輸常數(shù)在光耦合部具有差值，或是使用原本就不同的光纖。作為前者的例子，將相同的2條光纖中的其中1條加熱使其拉伸，而形成具有錐(taper)部分的細徑部后，在該加熱拉伸的1條光纖的細徑部，將兩光纖加以熔接拉伸的預拉伸法(參照專利文獻2及專利文獻3拉伸)；或者，對于相同的2條光纖中的其中1條，在芯處使摻雜劑經過熱擴散來調整折射率分布后，將兩光纖熔接拉伸的芯擴散法(參照專利文獻4)，或者是蝕刻法、研磨法等。作為后者的例子，則是使用在外徑、芯徑、比折射率差(cut-off)等不同的光纖。此外，也可象專利文獻5所示，將比折射率差不同的2條光纖之一部分加以熔接拉伸的前者方法與后者方法的組合。這些方法，可通過控制光纖間的非對稱性來改變分支比，所以不僅可以制作50∶50的等分支光纖耦合器，也可制作象90∶10的不等分支光纖耦合器，應用在分接頭耦合器(tap coupler)等的制作。若限定在50∶50的等分支光纖耦合器的話，則不一定需要為了寬帶化而賦予使傳輸常數(shù)具有差。例如，可對3條并排的光纖施以熔接、拉伸，而實現(xiàn)以中央的光纖為輸入端子、以兩端的2條光纖為輸出端子的1×2寬頻帶、等分支光纖耦合器。這種構成也可適用在多分支、等分支光纖耦合器{1×N(N＞2)}，靠在1條輸入光纖周圍對稱排列N條輸出光纖并加以熔接拉伸后，就可制得1×N寬頻帶、等分支光纖耦合器。這樣一來，在這種構成中就將使用(N+1)條光纖。另外，在此情況下，原理上是無法避免因波長而增加若干的額外損失。為了避免這種損失，必須在1×N寬頻帶、等分支光纖耦合器中，也導入光纖間的非對稱性。因而，已提出的解決方法，例如專利文獻6所示的預拉拉伸法，是與2分支寬頻帶的不等分支光纖耦合器同樣地，在相同多條光纖中的1條，形成具有錐部部分的細徑部，在不具有細徑部的其他相同光纖之間進行熔接拉伸；或者是，一邊對多條光纖提供相等張力，一邊予以纏繞而熔接拉伸，以便在光纖耦合器的熔接拉伸部分的錐部形成非對稱性(參照專利文獻7)(專利文獻1)日本專利第2711351號公報(專利文獻2)特公平6-040167號公報(專利文獻3)專利第2645458號公報 (專利文獻4)專利第2958179號公報(專利文獻5)專利第2848832號公報(專利文獻6)美國專利第5751873號的說明書。(專利文獻7)美國專利第5883992號的說明書。然而，如專利文獻1～4所述的寬帶化方法所示，對相同光纖靠預處理來賦予傳輸常數(shù)差值時，不僅是增加了預處理工序，此前處理工序的控制良莠，可能是降低成品率的關鍵原因。也就是分支比的寬頻帶特性對于處理量(錐部形狀、蝕刻量、研磨量等)高度敏感，在熔接拉伸后無法予以修正。再有，如專利文獻5等所述，使用外徑、芯徑、比折射率差(cut-off)等從開始就不同的光纖的寬帶化方法，必須特別訂購具有嚴格完整特性的各光纖，極不經濟。即使取得了此種具有嚴格完整特性的各光纖，想要在光纖的長度方向嚴格的具有各參數(shù)實非易事。因此，上述寬帶化方法，可能是在生產光纖耦合器的時候，成為劣化光纖耦合器或降低成品率的原因。又，如專利文獻6的寬帶化方法所述，使用N條光纖來制作1×N寬頻帶耦合器時，必須對數(shù)條光纖施以拉伸處理作為預處理工序。使用N+1條光纖作為1×N光纖耦合器的方法，如上所述，在原理上會增大額外損失的波長依存性。此外，由于分支比是限定在等分支，因此，無法制作不等分支光纖耦合器等是其缺點。再者，如專利文獻7的寬帶化方法所述，在1×N光纖耦合器導入非對稱錐部的方法，錐部必須比實際所需更長，除了多少增加光纖耦合器的全長以外，其缺點尚有非對稱性錐部形狀的控制性問題，是降低成品率的主因。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術就是為了解決上述問題而完成的，提供一種光纖耦合器，具有使一光纖的傳輸光耦合于其他一條以上光纖的光耦合部，其特征在于該一光纖與其他一條以上的光纖，是由在任一光纖中都沒有進行使彼此傳輸常數(shù)變化的預處理，且傳輸常數(shù)相同的光纖構成。該一光纖與該其他一條以上的光纖在光耦合部的長度不同，且這種光耦合部的長度是在至少兩個特定波長中使各光纖的傳輸光耦合度大致相等的最小長度。根據(jù)這種構成，例如，在光耦合部的一部分或全部，憑借將一光纖配置成直線狀或大致直線狀、使其他一條以上的光纖配置成S形，就可使各光纖在光耦合部的長度不同，用這種辦法在光耦合部的各光纖間導入非對稱性。因此，無須正確進行用以使賦予同一光纖的傳輸常數(shù)產生差的預處理，就可導入非對稱性。此外，由于非對稱性是由各光纖在光耦合部的長度加以控制的，所以，可在光耦合部的各光纖的熔接拉伸時進行修正。從而，與對預處理量敏感、在熔接拉伸時無法修正傳輸常數(shù)的傳統(tǒng)光纖耦合器相比較，能有提高成品率的效果。另外，由于無須準備特性嚴格完整的不同光纖，故有利于經濟性。再者，由于不須在光纖的長度方向嚴謹?shù)鼐邆涓鞣N參數(shù)，故不會在生產的時候劣化光纖耦合器的特性，也不會導致成品率下降。靠控制各光纖在光耦合部的長度差，所能獲得的并不僅限于50∶50的等分支比，而可得到任意分支比。因此，不僅可適用在1×2不等分支的光纖耦合器，也可適用在一般的1×N不等分支的光纖耦合器。況且不會發(fā)生象傳統(tǒng)寬帶化所遇到的那些問題，也就是，為了取得1×N寬頻帶等分支光纖耦合器而使用N+1條光纖時，原理上將會增大額外損失的波長依存性的問題。再者，能使一條光纖兼用在信號光的輸出輸入用，所以能使用減少1條的N條光纖得到1×N寬頻帶的光纖耦合器。為避免上述問題，在1×N寬頻帶等分支光纖耦合器使用非對稱錐部用來導入非對稱性時那樣，也不會有非對稱錐部形狀的控制性問題，成為成品率降低的原因。另外，如使用非對稱錐部來導入非對稱性時那樣，能得到分支比為寬頻帶的光纖耦合器，而無須使錐部長于實際所需以上的長度。另外，本專利技術的特征還在于一光纖與其他一條以上的光纖由同一光纖構成。根據(jù)這種構成，即便在使用同一光纖的情況下本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光纖耦合器，具有使一光纖的傳輸光耦合于其他一條以上光纖的光耦合部，其特征在于：上述一光纖與上述其他一條以上光纖在上述光耦合部的長度彼此不同，且該光耦合部的長度為在至少兩個特定波長中使上述各光纖的傳輸光的耦合度大致相等的最小長度。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：平山俊司，竹內善明，三浦冬樹，鵜澤茂，間渕克雄，
申請(專利權)人：大崎電氣工業(yè)株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：JP[日本]