JPH06180404A - Silica-based optical fiber with expanded core end and method for manufacturing the same - Google Patents
Silica-based optical fiber with expanded core end and method for manufacturing the sameInfo
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- JPH06180404A JPH06180404A JP4353094A JP35309492A JPH06180404A JP H06180404 A JPH06180404 A JP H06180404A JP 4353094 A JP4353094 A JP 4353094A JP 35309492 A JP35309492 A JP 35309492A JP H06180404 A JPH06180404 A JP H06180404A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 略矩形状の発光面をもつ光素子または光回路
と極めて高効率に結合させることのできる光ファイバを
提供する。
【構成】 中心の円状コア2とその外周のクラッド層3
とコア2の両側対称位置に配置された低屈折率部4,4
からなる光ファイバ1の一方端のコア端面21をその断
面直角方向の寸法を異にする略矩形状に拡大形成し、他
方端のコア端面22を拡大されない円状コア2の寸法で
構成し、該光ファイバ1各部の屈折率の大きさをコア
2、クラッド層3、低屈折率部4の順としている。
【効果】 該光ファイバ1の拡大コア端面21のモード
フィールドパターンが光素子または光回路の発光面のモ
ードフィールドパターンと相似あるいは合同に形成され
るので、結合効率が高く光モジュールの高機能化、小型
化に寄与する。
(57) [Summary] [Object] To provide an optical fiber that can be coupled with an optical element or an optical circuit having a substantially rectangular light emitting surface with extremely high efficiency. [Structure] Central circular core 2 and clad layer 3 around the core
And the low-refractive-index portions 4 and 4 arranged symmetrically on both sides of the core 2
The optical fiber 1 is formed by enlarging the core end surface 21 at one end into a substantially rectangular shape having different dimensions in the direction perpendicular to the cross section, and the core end surface 22 at the other end is formed by the dimension of the circular core 2 that is not enlarged. The refractive index of each part of the optical fiber 1 is in the order of the core 2, the clad layer 3, and the low refractive index part 4. [Effect] Since the mode field pattern of the expanded core end face 21 of the optical fiber 1 is formed similar to or congruent with the mode field pattern of the light emitting surface of the optical element or the optical circuit, the coupling efficiency is high and the optical module is highly functionalized. Contributes to miniaturization.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、発光面が円形でない光
素子または光回路とコアが円形の石英系光ファイバの端
部とを高効率に結合するに好適なコア端部の拡大された
石英系光ファイバおよびその製造方法に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has an expanded core end suitable for highly efficiently coupling an optical element or optical circuit having a non-circular light emitting surface with an end of a silica-based optical fiber having a circular core. The present invention relates to a quartz optical fiber and a method for manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】光通信に広く使用されている石英系シン
グルモード光ファイバとしては、コア部にコアの屈折率
を上げるために添加剤をドーピングするか、またはクラ
ッド層の屈折率を下げるために添加剤をドーピングし
て、コアとクラッドとの比屈折率差△を0.3%程度と
したものが一般的である。このようなシングルモード光
ファイバの光の伝搬フィールドとなるモードフィールド
径は、例えば波長が0.85μmでは6μm程度、波長
が1.3μmでは10μm程度と非常に細いものであ
る。また、光ファイバ中で光のエネルギー密度を上げる
必要がある場合などには、比屈折率差△を上記の値より
更に大きくしてモードフィールド径を細くしたシングル
モード光ファイバが用いられ、この場合のモードフィー
ルド径は比屈折率差△を大きくしているためますます小
さなものとなっている。2. Description of the Related Art A silica-based single-mode optical fiber widely used for optical communication has a core portion doped with an additive to raise the refractive index of the core or a lower refractive index of the cladding layer. It is common to dope an additive to make the relative refractive index difference Δ between the core and the clad about 0.3%. The mode field diameter, which is a light propagation field of such a single mode optical fiber, is very small, for example, about 6 μm at a wavelength of 0.85 μm and about 10 μm at a wavelength of 1.3 μm. Also, when it is necessary to increase the energy density of light in the optical fiber, a single mode optical fiber in which the relative refractive index difference Δ is made larger than the above value and the mode field diameter is thin is used. The mode field diameter of is smaller and smaller because the relative refractive index difference Δ is increased.
【0003】このようなモードフィールド径の小さなシ
ングルモード光ファイバと発光素子とを結合する場合、
一般に例えば図5に示すように、発光素子8とシングル
モード光ファイバ101の間に球型光学レンズ9や棒レ
ンズ(図示せず)等を複数個配置して発光素子8からの
光をシングルモード光ファイバ101のモードフィール
ド部102に集光させて行っている。しかしながら、発
光素子8のモードフィールド81は円形でなく略矩形状
のパターンとなっていて、発光素子8のモードフィール
ド81からの光の放射角度は水平方向と垂直方向で異な
るため、発光素子8からの出射光をモードフィールドパ
ターンが円形状の光ファイバ101のモードフィールド
部102へ入射した場合光の入射効率は極めて低いもの
であった。また、発光素子8からの出射光を球型光学レ
ンズ9等で絞って数μmのシングルモード光ファイバ1
01のモードフィールド部102に光軸合わせをするに
は高精度な調整作業を必要としていた。When a single mode optical fiber having such a small mode field diameter and a light emitting element are coupled,
Generally, for example, as shown in FIG. 5, a plurality of spherical optical lenses 9, rod lenses (not shown), and the like are arranged between the light emitting element 8 and the single mode optical fiber 101 so that the light from the light emitting element 8 is in single mode. The light is focused on the mode field portion 102 of the optical fiber 101. However, since the mode field 81 of the light emitting element 8 has a substantially rectangular pattern instead of a circular shape, and the emission angle of light from the mode field 81 of the light emitting element 8 differs in the horizontal direction and the vertical direction, When the emitted light of (1) was incident on the mode field portion 102 of the optical fiber 101 having a circular mode field pattern, the light incident efficiency was extremely low. Further, the light emitted from the light emitting element 8 is narrowed down by the spherical optical lens 9 or the like and the single mode optical fiber 1 of several μm is used.
In order to align the optical axis with the 01 mode field section 102, highly accurate adjustment work was required.
【0004】また、最近ではシングルモード光ファイバ
と発光素子とを直接結合することも検討されてきてい
る。例えば、図6は光回路素子6の光導波路7の発光面
のモードフィールド71とシングルモード光ファイバ1
01のコアのモードフィールド102とを直接接続した
場合の事例を示すものである。しかしこの場合も、光導
波路7のモードフィールド71のパターンが略矩形状で
あるのに対し光ファイバ101のモードフィールド10
2のパターンが円形状であり、光導波路7と光ファイバ
101とでは接続面でのモードフィールドパターンが接
続面の垂直方向で非対称となるため、接続面で光の接続
が不連続となり光の接続損失を生ずるという不都合があ
った。Recently, direct coupling between a single mode optical fiber and a light emitting element has also been studied. For example, FIG. 6 shows a mode field 71 on the light emitting surface of the optical waveguide 7 of the optical circuit element 6 and the single mode optical fiber 1.
This is a case where the mode field 102 of the core 01 is directly connected. However, also in this case, the mode field 71 of the optical waveguide 7 has a substantially rectangular pattern, whereas the mode field 10 of the optical fiber 101 has a substantially rectangular shape.
Since the pattern 2 is circular and the mode field pattern on the connection surface between the optical waveguide 7 and the optical fiber 101 is asymmetric in the direction perpendicular to the connection surface, the optical connection becomes discontinuous at the connection surface and the optical connection is established. There was the inconvenience of causing losses.
【0005】そこで、上述の問題を解消するため、石英
系シングルモード光ファイバを局所的に加熱して加熱局
所のコア径を円形状に拡大し、このコア径拡大部を接続
端部とする石英系シングルモード光ファイバが研究され
ている。図7は、一方端のコア径を円形状に拡大した石
英系シングルモード光ファイバ201の横断面図を示し
たもので、202はコア、204は円形状に拡大された
コア端面、203はクラッド層である。Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the quartz single mode optical fiber is locally heated to expand the core diameter of the heated local area into a circular shape, and the quartz having the expanded core diameter portion as the connection end is used. System single-mode optical fiber has been studied. FIG. 7 is a cross-sectional view of a silica single mode optical fiber 201 in which the core diameter at one end is enlarged in a circular shape. 202 is a core, 204 is a circularly enlarged core end surface, and 203 is a clad. It is a layer.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記の端部コア径を円
形状に拡大した光ファイバは、これを上述の発光面のモ
ードフィールドパターンが略矩形状の発光素子と球型光
学レンズ等を介して結合した場合あるいはモードフィー
ルドパターンが略矩形状の光導波路と直接結合した場
合、光ファイバのモードフィールド部と発光素子あるい
は光導波路のモードフィールド部との光軸合わせが容易
となる効果を有するが、結合効率には依然として向上が
みられていなかった。これの原因は、上記発光素子から
レンズを介し光ファイバの円形状拡大コア端面へ光を入
射した場合、入射光のモードフィールドパターンが直角
方向で非対称な略矩形状であるのに対し、光ファイバの
拡大コア端面のモードフィールドパターンは直角方向で
対称な円形状となっているため結合面で光の接続に不連
続を生じることによるもので、この結果結合効率の低下
をもたらしていた。また同様に、上記光導波路と光ファ
イバの拡大コア端面とを直接接続した場合においても、
略矩形状のモードフィールドパターンの光導波路と円形
状のモードフィールドパターンの光ファイバの拡大コア
端面とでは接続面直角方向でのモードフィールドパター
ンに差異のあるため接続面において光の接続に不連続を
生じる結果、接続損失の増大をもたらすものであった。The above-mentioned optical fiber in which the diameter of the end core is enlarged in a circular shape is obtained by passing the light through the light emitting element having a substantially rectangular mode field pattern on the light emitting surface and a spherical optical lens. If they are coupled with each other, or if they are directly coupled with an optical waveguide having a substantially rectangular mode field pattern, it has the effect of facilitating optical axis alignment between the mode field portion of the optical fiber and the light emitting element or the mode field portion of the optical waveguide. , The binding efficiency was not yet improved. The reason for this is that when light is incident from the light emitting element through the lens to the end face of the circular expansion core of the optical fiber, the mode field pattern of the incident light has a substantially rectangular shape which is asymmetrical in the right-angle direction. Since the mode field pattern on the end face of the expanded core has a circular shape symmetrical with respect to the perpendicular direction, discontinuity occurs in the optical connection at the coupling surface, resulting in a decrease in coupling efficiency. Similarly, when the optical waveguide and the end face of the expanded core of the optical fiber are directly connected,
Since there is a difference in the mode field pattern in the direction perpendicular to the connection surface between the optical waveguide with the substantially rectangular mode field pattern and the expanded core end surface of the optical fiber with the circular mode field pattern, there is a discontinuity in the optical connection at the connection surface. As a result, the connection loss was increased.
【0007】本発明は、上記課題の解決を図ることを目
的としたもので、発光素子あるいは光回路素子のモード
フィールドと光ファイバのモードフィールドとの結合面
における光軸合わせを容易にし、かつ光の結合効率の大
巾な向上を図ることのできるコア端部の拡大された石英
系光ファイバを提供するものであり、また前記コア端部
の拡大された石英系光ファイバの製造方法を提供するも
のである。The present invention is intended to solve the above problems, and facilitates the optical axis alignment at the coupling surface between the mode field of the light emitting element or the optical circuit element and the mode field of the optical fiber, and The present invention provides a silica-based optical fiber with an expanded core end capable of significantly improving the coupling efficiency of the above, and a method for manufacturing the silica-based optical fiber with an expanded core end. It is a thing.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の第1の観点は、
コアが円形の石英系光ファイバの一方端のコア寸法を拡
大した石英系光ファイバにおいて、前記石英系光ファイ
バのコア拡大端部の寸法が該石英系光ファイバコア横断
面の直交する2方向で長さを異にしていることを特徴と
するコア端部の拡大された石英系光ファイバを提供する
ことにある。The first aspect of the present invention is as follows.
In a silica-based optical fiber in which the core size of one end of a silica-based optical fiber with a circular core is expanded, the size of the expanded end of the core of the silica-based optical fiber is two directions orthogonal to the cross-section of the silica-based optical fiber core. It is an object of the present invention to provide a silica-based optical fiber having an expanded core end characterized by having different lengths.
【0009】また、本発明の第2の観点は、コア部にド
ーパントを添加し該コア部の屈折率を該コア部外周のク
ラッド層の屈折率より高め若しくは前記クラッド層にド
ーパントを添加し該クラッド部の屈折率を前記コア部の
屈折率より低めるとともに、前記コア部の両側の対称位
置のクラッド層内にドーパントを添加して前記クラッド
層より屈折率の低い低屈折率部を形成させて石英系光フ
ァイバを構成し、該石英系光ファイバの局部を加熱し前
記コア部若しくはクラッド層及び前記低屈折率部に添加
したドーパントを拡散させることにより、該加熱局部の
コア部の寸法を該コア横断面の直交する2方向で異なる
長さに拡大させ、該拡大コア部をコア端部とすることを
特徴とするコア端部の拡大された石英系光ファイバの製
造方法を提供することにある。A second aspect of the present invention is to add a dopant to the core portion so that the refractive index of the core portion is higher than the refractive index of the cladding layer around the core portion, or the dopant is added to the cladding layer. The refractive index of the clad portion is made lower than that of the core portion, and a dopant is added to the clad layers at symmetrical positions on both sides of the core portion to form a low refractive index portion having a lower refractive index than the clad layer. By constituting a quartz optical fiber, by heating the local portion of the silica optical fiber and diffusing the dopant added to the core portion or the clad layer and the low refractive index portion, the dimension of the core portion of the heating local portion is A method for manufacturing a silica-based optical fiber having an enlarged core end, wherein the core cross-section is expanded to different lengths in two directions orthogonal to each other, and the expanded core portion is used as a core end. In the door.
【0010】[0010]
【作用】本発明の一方端のコア端面を拡大した石英系光
ファイバは、拡大された端部コアのモードフィールドパ
タンが該コア横断面の直交する2方向で長さを異にする
略矩形状に形成されるものであるので、同様な略矩形状
のモードフィールドパターンを有する発光素子あるいは
光回路素子と結合する場合、光ファイバの拡大コア端面
のモードフィールドパターンを発光素子あるいは光回路
素子のモードフィールドパターンと相似パターンに形成
すれば、接続部における接続損失が大幅に低減し結合効
率の向上が実現される。従って、光モジュール等の機能
の高度化や小型化にも寄与する。更に、光ファイバのコ
ア拡大端面のモードフィールドパターンを発光素子ある
いは光回路素子のモードフィールドパターンと合同のパ
ターンに形成すれば、結合効率は一層向上する。一方、
光ファイバのコア拡大端部と反対端のコア端面は拡大さ
れていない円形状のままとなっているので他の同一形状
の光ファイバとの接続性に優れる。The silica-based optical fiber in which the end face of the core at one end of the present invention is enlarged has a substantially rectangular shape in which the mode field pattern of the enlarged end core has different lengths in two directions orthogonal to the cross section of the core. When coupled with a light emitting element or optical circuit element having a similar substantially rectangular mode field pattern, the mode field pattern on the end face of the expanded core of the optical fiber is set to the mode of the light emitting element or optical circuit element. If formed in a pattern similar to the field pattern, the connection loss at the connection portion is greatly reduced and the coupling efficiency is improved. Therefore, it contributes to the sophistication and miniaturization of the functions of the optical module and the like. Further, if the mode field pattern on the end face of the expanded core of the optical fiber is formed in a pattern congruent with the mode field pattern of the light emitting element or the optical circuit element, the coupling efficiency is further improved. on the other hand,
Since the core end surface of the optical fiber opposite to the expanded core end portion remains in the unexpanded circular shape, it has excellent connectivity with other optical fibers of the same shape.
【0011】本発明の光ファイバの製造方法では、光フ
ァイバのコアもしくはクラッドにドーパントを添加して
コアの屈折率をクラッドの屈折率より高めるとともに、
コアの両側の対称位置のクラッド層にドーパントを添加
して前記クラッドの屈折率より低い低屈折率部を設けて
光ファイバを形成し、この光ファイバの局所を所定の温
度および時間で調整加熱することにより、コアもしくは
クラッドおよび低屈折率部に添加したドーパントをコア
両側に配置した低屈折率部と直角方向に拡散させ、コア
断面直角2方向で異なる長さのモードフィールドパター
ンを有する光ファイバを製造するものである。従って、
光ファイバの構造パラメータおよび加熱局所の加熱温
度、加熱時間の設定を変えることによってドーパントの
拡散が調整され、コア両側に配置した低屈折率部と直角
方向のモードフィールドパターンの長さを適宜に設定す
ることができる。In the method for producing an optical fiber according to the present invention, a dopant is added to the core or the clad of the optical fiber to increase the refractive index of the core above the refractive index of the clad, and
An optical fiber is formed by adding a dopant to the clad layers at symmetrical positions on both sides of the core to provide a low refractive index portion lower than the refractive index of the clad, and locally heating the optical fiber at a predetermined temperature and time. Thus, the dopant added to the core or the clad and the low refractive index portion is diffused in the direction perpendicular to the low refractive index portions arranged on both sides of the core, and an optical fiber having a mode field pattern of different lengths in two directions perpendicular to the core cross section is obtained. It is manufactured. Therefore,
The diffusion of the dopant is adjusted by changing the settings of the optical fiber structure parameters, heating local heating temperature, and heating time, and the length of the mode field pattern in the direction perpendicular to the low refractive index portions arranged on both sides of the core is set appropriately. can do.
【0012】[0012]
【実施例】以下、図面に沿って本発明の実施例を説明す
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0013】図1は、本発明の一実施例を示す一端部の
コア寸法の拡大された石英系シングルモード光ファイバ
1の横断面図である。同図に示すように光ファイバ1
は、中心の円状コア2とその外周クラッド層3とコア2
の両側対称位置に配置された低屈折率部4,4からなっ
ていて、この光ファイバ1のコア2の一方端のコア端面
21はその断面直角方向の寸法を異にする略矩形状に拡
大形成され、他方端のコア端面22は拡大されていない
円状コア2の寸法のままとなっている。光ファイバ1各
部の屈折率はコア2で最も高く次いでクラッド3そして
低屈折率部4の順に構成されている。FIG. 1 is a cross-sectional view of a silica-based single mode optical fiber 1 having an enlarged core size at one end according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the optical fiber 1
Is a circular core 2 at the center and its outer peripheral cladding layer 3 and core 2
Of the optical fiber 1, the core end surface 21 at one end of the core 2 is expanded into a substantially rectangular shape having different dimensions in the direction perpendicular to its cross section. The formed core end surface 22 at the other end has the same size as the unexpanded circular core 2. The refractive index of each part of the optical fiber 1 is the highest in the core 2, the clad 3 and the low refractive index part 4 in that order.
【0014】上記実施例の石英系シングルモード光ファ
イバ1の構造例としては、例えば円状コア2は直径6μ
m、クラッド層3外径は125μm、低屈折率部4は直
径18μmであり、拡大形成されたコア端面21の寸法
は6μm×14μmである。また、光ファイバ1各部の
材質としては、例えば円状コア2はSi02 にドーパン
トのGeO2 を0.3%添加したもの、クラッド層3は
Si02 、低屈折率部4はSi02 にドーパントのBを
15mol添加したものである。As an example of the structure of the silica type single mode optical fiber 1 of the above embodiment, for example, the circular core 2 has a diameter of 6 μm.
m, the outer diameter of the cladding layer 3 is 125 μm, the low-refractive-index portion 4 has a diameter of 18 μm, and the dimension of the enlarged core end face 21 is 6 μm × 14 μm. The material of the optical fiber 1 respective sections, such as those circular core 2 having a GeO 2 dopant was added 0.3% to Si0 2, cladding layer 3 is Si0 2, the low refractive index portion 4 dopants Si0 2 15 mol of B is added.
【0015】図2は、本発明の一端部のコア寸法の拡大
された石英系シングルモード光ファイバ1を製造するた
めの加熱工程の説明図で、例えば上記構造例のコア端部
拡大前の光ファイバ1を固定具11,11間に固定し、
該光ファイバ1の略中央局部を加熱手段10、例えばプ
ロパンガスと酸素の混合ガスのガスバーナー等、により
約1500℃〜2000℃の温度で1〜20分加熱した
後冷却し、加熱局部の中央で切断し、切断面を研磨して
拡大コア端面21を有する光ファイバ1が得られる。FIG. 2 is an explanatory view of a heating process for manufacturing the silica type single mode optical fiber 1 of the present invention in which the core size of one end is enlarged. Fix the fiber 1 between the fixtures 11 and 11,
The central portion of the optical fiber 1 is heated at a temperature of about 1500 ° C. to 2000 ° C. for 1 to 20 minutes by a heating means 10, for example, a gas burner of a mixed gas of propane gas and oxygen, and then cooled, and the central portion of the heating local portion is cooled. The optical fiber 1 having the enlarged core end face 21 is obtained by cutting with a cut surface and polishing the cut surface.
【0016】図3は、本発明の一端部のコア寸法の拡大
された石英系シングルモード光ファイバ1と光回路素子
6とを直接接続する状態の説明図である。光回路素子6
の光導波路7の発光面71からの出射光は直接接合され
た光ファイバ1の拡大コア端面21へと入射される。FIG. 3 is an explanatory view showing a state in which the silica single mode optical fiber 1 having an enlarged core size at one end of the present invention and the optical circuit element 6 are directly connected. Optical circuit element 6
Light emitted from the light emitting surface 71 of the optical waveguide 7 is incident on the end face 21 of the expanded core of the optical fiber 1 which is directly joined.
【0017】図4は、本発明の一端部のコア寸法の拡大
された石英系シングルモード光ファイバ1と発光素子8
とを球レンズ9を通して接続する状態の説明図である。
発光素子8の発光面81から出射された光は球レンズ9
により光ファイバ1の拡大コア端面21に集光される。FIG. 4 shows a silica single mode optical fiber 1 and a light emitting element 8 according to the present invention, in which the core size at one end is enlarged.
It is an explanatory view of the state where and are connected through the ball lens 9.
The light emitted from the light emitting surface 81 of the light emitting element 8 is the spherical lens 9
The light is focused on the end face 21 of the expanded core of the optical fiber 1.
【0018】次に、本発明の製造例の一端部のコア寸法
の拡大された石英系シングルモード光ファイバと従来例
の一端部のコア寸法が円形状に拡大された石英系シング
ルモード光ファイバを光回路素子および発光素子と結合
したときの接続損失の比較測定結果を記す。Next, a silica-based single-mode optical fiber whose core size at one end is enlarged according to the manufacturing example of the present invention and a silica-based single-mode optical fiber whose core size at the one end is enlarged according to the conventional example are circular. The comparative measurement results of the connection loss when combined with the optical circuit element and the light emitting element will be described.
【0019】−実施例1− コア直径:6μm、クラッド層外径:125μm、コア
両側に設けた低屈折率部直径:18μm,コア材質:S
i02 にGeO2 を0.3%添加、クラッド層材質:S
i02 、低屈折率部材質:Si02 にBを15mol添
加した石英系シングルモード光ファイバを用い、この光
ファイバの局所を1800℃、10分間加熱して、拡大
コア端面のモードフィールド寸法が6μm×14μmの
光ファイバを製造した。-Example 1- Core diameter: 6 μm, cladding layer outer diameter: 125 μm, diameter of low refractive index portions provided on both sides of the core: 18 μm, core material: S
Add 0.3% of GeO 2 to i0 2 , clad layer material: S
i0 2 , low-refractive-index material: A silica-based single-mode optical fiber in which 15 mol of B was added to SiO 2 was used, and the local part of this optical fiber was heated at 1800 ° C. for 10 minutes, and the mode field dimension of the end face of the expanded core was 6 μm. An optical fiber of × 14 μm was manufactured.
【0020】−比較例1− コア直径:6μm、クラッド層外径:125μm、コア
材質:Si02 にGeO2 を0.3%添加、クラッド層
材質:Si02 の石英系シングルモード光ファイバを用
い、拡大コア端面のモードフィールド寸法が直径14μ
mの光ファイバを製造した。[0020] - Comparative Example 1 Core diameter: 6 [mu] m, a cladding layer outside diameter: 125 [mu] m, the core material: Si0 2 in addition of GeO 2 0.3%, cladding layer material: Si0 using 2 silica based single-mode optical fiber , The mode field size of the end face of the expanded core is 14μ in diameter
m optical fiber was manufactured.
【0021】−接続損失の測定(A)− 上記実施例1および比較例1の各々の光ファイバについ
て、光ファイバの拡大コア端面を発光面のモードフィー
ルド寸法が3μm×7μmの光回路素子光導波路に直接
結合し、光回路素子から波長850nmの光を出射し、
結合部における接続損失を測定した。測定結果を表1に
示す。-Measurement of Connection Loss (A) -In each of the optical fibers of Example 1 and Comparative Example 1 described above, an optical circuit element optical waveguide having a mode field size of 3 μm × 7 μm at the light emitting surface of the end face of the expanded core of the optical fiber Directly emitted from the optical circuit element to emit light having a wavelength of 850 nm,
The splice loss at the joint was measured. The measurement results are shown in Table 1.
【0022】−実施例2− 実施例1と同じ石英系シングルモード光ファイバを用
い、この光ファイバの局所を1800℃、15分間加熱
して、拡大コア端面のモードフィールド寸法が6μm×
18μmの光ファイバを製造した。Example 2 The same silica-based single mode optical fiber as in Example 1 was used, and the local part of this optical fiber was heated at 1800 ° C. for 15 minutes, and the mode field size of the end face of the expanded core was 6 μm ×.
An 18 μm optical fiber was manufactured.
【0023】−比較例2− 比較例1と同じ石英系シングルモード光ファイバを用
い、拡大コア端面のモードフィールド寸法が直径18μ
mの光ファイバを製造した。-Comparative Example 2-Using the same silica-based single mode optical fiber as in Comparative Example 1, the mode field dimension of the end face of the expanding core is 18 μm in diameter.
m optical fiber was manufactured.
【0024】−接続損失の測定(B)− 上記実施例2および比較例2の各々の光ファイバについ
て、発光面のモードフィールド寸法1μm×3μmの発
光素子から波長850nmの光を球型レンズを通して光
ファイバの拡大コア端面に受光させ、このときの接続部
における接続損失を測定した。測定結果を表1に示す。-Measurement of Splice Loss (B) -In each of the optical fibers of Example 2 and Comparative Example 2, light having a wavelength of 850 nm was emitted from a light emitting element having a mode field size of 1 μm × 3 μm on the light emitting surface through a spherical lens. The end face of the expanded core of the fiber was made to receive light, and the connection loss at the connection portion at this time was measured. The measurement results are shown in Table 1.
【0025】表1の測定結果からみられるように、本発
明の拡大コア端面を有する光ファイバは光回路素子ある
いは発光素子と接続したとき、その結合部における接続
損失を大幅に低減させることができる。As can be seen from the measurement results of Table 1, when the optical fiber having the enlarged core end face of the present invention is connected to the optical circuit element or the light emitting element, the connection loss at the coupling portion can be greatly reduced.
【0026】[0026]
【表1】 [Table 1]
【0027】[0027]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の一方端面
のコア断面が拡大された光ファイバは、その端面コアの
モードフィールドパターンの寸法が結合すべき光回路素
子あるいは発光素子の発光面のモードフィールドパター
ンと相似あるいは合同に形成されているので、結合効率
が高く、光モジュール等の機能の高度化や小型化が可能
となる。As described above, the optical fiber having the one end face of which the core cross-section is enlarged has the feature that the size of the mode field pattern of the end face core of the light emitting surface of the optical circuit element or the light emitting element to be coupled. Since it is formed similar to or congruent with the mode field pattern, the coupling efficiency is high, and the function of the optical module or the like can be enhanced or downsized.
【0028】また、本発明の光ファイバの製造方法は、
コアまたはクラッドおよびコアの両側の対称位置の低屈
折率部にドーパントを添加して光ファイバを形成し、こ
の光ファイバの局所を所定温度、時間で加熱するという
極めて簡単な方法により、コア両側に配置した低屈折率
部と直角方向のモードフィールドパターンの長さを所要
の長さに適宜に設定することができる。The optical fiber manufacturing method of the present invention is
Dopants are added to the low refractive index portions at symmetrical positions on both sides of the core or the clad and the core to form an optical fiber, and the local portion of this optical fiber is heated at a predetermined temperature for a very short time. The length of the mode field pattern perpendicular to the arranged low refractive index portion can be appropriately set to a required length.
【図1】本発明の一実施例を示す一端部のコア寸法の拡
大された光ファイバの横断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical fiber having an enlarged core size at one end according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の光ファイバを製造する加熱工程の説明
図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a heating process for manufacturing the optical fiber of the present invention.
【図3】本発明の一端部のコア寸法の拡大された光ファ
イバと光回路素子とを直接接続する状態の説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state in which an optical fiber having an enlarged core size at one end of the present invention and an optical circuit element are directly connected.
【図4】本発明の一端部のコア寸法の拡大された光ファ
イバと発光素子とをレンズを通して接続する状態の説明
図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state in which an optical fiber having an enlarged core size at one end of the present invention and a light emitting element are connected through a lens.
【図5】従来の光ファイバと発光素子をレンズを通して
接続する状態の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state in which a conventional optical fiber and a light emitting element are connected through a lens.
【図6】従来の光ファイバと光回路素子とを直接接続す
る状態の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a state in which a conventional optical fiber and an optical circuit element are directly connected.
【図7】従来の一端部のコア寸法が円形状に拡大された
光ファイバの横断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional optical fiber in which the core size at one end is enlarged in a circular shape.
1 光ファイバ 2 コア 3 クラッド 4 低屈折率部 21 拡大コア端面 22 非拡大コア端面 6 光回路素子 7 光導波路 71 光導波路の発光面 8 発光素子 81 発光素子の発光面 9 レンズ 10 加熱手段 11 固定具 1 Optical Fiber 2 Core 3 Clad 4 Low Refractive Index Part 21 Expanded Core End Face 22 Non-Expanded Core End Face 6 Optical Circuit Element 7 Optical Waveguide 71 Optical Waveguide Light Emitting Surface 8 Light Emitting Element 81 Light Emitting Element Light Emitting Surface 9 Lens 10 Heating Means 11 Fixed Ingredient
Claims (2)
のコア寸法を該石英系光ファイバコア横断面の直交する
2方向で長さを異にして形成したことを特徴とするコア
端部の拡大された石英系光ファイバ。1. A core end portion of a silica-based optical fiber having a circular core, wherein the core size on one end side is formed to have different lengths in two directions orthogonal to the cross-section of the silica-based optical fiber core. Expanded silica optical fiber.
屈折率を該コア部外周のクラッド層の屈折率より高め若
しくは前記クラッド層にドーパントを添加し該クラッド
層の屈折率を前記コア部の屈折率より低めるとともに、
前記コア部の両側のクラッド層内の対称位置にドーパン
トを添加して前記クラッド層より屈折率の低い低屈折率
部を形成させて石英系光ファイバを構成し、該石英系光
ファイバの局部を加熱し前記コア部若しくはクラッド層
及び前記低屈折率部に添加したドーパントを拡散させる
ことにより、該加熱局部のコア部の寸法を該コア横断面
の直交する2方向で異なる長さに拡大させ、該拡大コア
部をコア端部とすることを特徴とするコア端部の拡大さ
れた石英系光ファイバの製造方法。2. A dopant is added to the core portion to increase the refractive index of the core portion higher than the refractive index of the cladding layer around the core portion, or a dopant is added to the cladding layer to adjust the refractive index of the cladding layer to the core portion. Lower than the refractive index of
A silica-based optical fiber is formed by adding a dopant to symmetrical positions in the clad layers on both sides of the core part to form a low-refractive-index part having a lower refractive index than the clad layer, and a local part of the silica-based optical fiber is formed. By heating and diffusing the dopant added to the core portion or the clad layer and the low refractive index portion, the dimension of the core portion of the heating local portion is expanded to different lengths in two directions orthogonal to the cross section of the core, A method for manufacturing a silica-based optical fiber having an expanded core end, wherein the expanded core is used as a core end.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4353094A JPH06180404A (en) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | Silica-based optical fiber with expanded core end and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4353094A JPH06180404A (en) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | Silica-based optical fiber with expanded core end and method for manufacturing the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06180404A true JPH06180404A (en) | 1994-06-28 |
Family
ID=18428526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4353094A Pending JPH06180404A (en) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | Silica-based optical fiber with expanded core end and method for manufacturing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06180404A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999044084A1 (en) * | 1998-02-27 | 1999-09-02 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Field-distribution conversion optical fiber and laser diode module comprising the field-distribution conversion optical fiber |
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-
1992
- 1992-12-11 JP JP4353094A patent/JPH06180404A/en active Pending
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