[发明专利]光纤耦合器及光纤耦合器用光纤

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过并列配置可在使用波长区进行单模光传输的第1和第2光纤并通过对上述光纤的熔融拉伸而制造的光纤耦合器和光纤耦合器用的光纤。

背景技术

光纤耦合器通过并列配置第1和第2光纤并进行熔融拉伸而制造。图17示出其构成。在图17所示光纤耦合器1中，从第1光纤10的第1端11输入的光，以对应于其波长的分光比，在熔接拉伸部30进行功率分路，分别从第1光纤10的第2端12和第2光纤20的第2端22输出。根据波长，分光比为1∶0或0∶1。在该场合，从第1光纤10的第1端11输入的光从第1光纤10的第2端12和第2光纤20的第2端22中的任何一方输出。这样的光纤耦合器1用作将从1个端子输入的光进行功率分路然后从2个端子输出的光分路器，将输入到不同端子的2个波长区的光合波后从1个端子输出的光合波器，及对输入到1个端子的2个波长区的光进行分波后从不同端子输出的光分波器等。

例如，光纤耦合器1在光纤放大器中用作光合波器。在该场合，光纤耦合器1对在包含于光纤放大器的光放大介质(例如掺铒光纤)中被进行光放大的信号光(例如1.55μm波长区的信号光)和供给到该光放大介质的激励光(例如波长0.98μm的激励光)进行合波。具体地说，对于该光纤耦合器1，如应进行光放大的信号光输入到第1光纤10的第1端11，并且将从激励光源输出的激励光输入到第2光纤20的第1端21，则对这些信号光和激励光进行合波，将该合波后的光从第1光纤10的第2端12朝光放大介质输出。

本发明者经过研究上述现有技术后发现了以下那样的问题。即，在这样的光纤耦合器1中，要求过剩损耗小。在这里，对于光纤耦合器1，考虑将功率为P11的光输入到第1光纤10的第1端11的场合。此时，将从第1光纤10的第2端12输出的光的功率设为P12，将从第2光纤20的第2端子22输出的光的功率设为P22，则要求由表示的过剩损耗较小。

在理想的光纤耦合器的场合，如图18A所示，第1光纤10的第2端12输出的光功率P12和从第2光纤20的第2端22输出的光功率P22大体为上下对称的波形。该光功率P12和功率P22的合计大体与输入到第1光纤10的第1端11的光功率P11相等，基本上不产生过剩损耗。

然而，构成光纤耦合器的光纤为了以单模方式传输2个波长的光，将截止波长设定成比短波长侧的光的波长短。因此，长波长侧的光封入到纤芯部的效果变弱，当以小曲率半径使光纤弯曲时，长波长侧的光损耗增加，易于产生过剩损耗。另外，当光封入到纤芯部的效果较弱时，光功率易于朝外面扩展，光纤耦合器制造时的加热源(加热器、燃烧器)等的热波动产生的微小外形变动可能使一部分光泄漏到光纤的外部，如图18B所示那样，可能使输出功率相对波长变动。在该场合，第1光纤10的第2端12输出的光功率P12和从第2光纤20的第2端22输出的光功率P22的合计比输入到第1光纤10的第1端11的光功率P11小，产生过剩损耗。

为了降低过剩损耗，例如在特开平7-301722号公报中公开了一种使用具有所谓双重芯型的折射率分布的光纤制造的光纤耦合器。其中，双重芯型折射率分布从光轴中心依次具有第1纤芯区域(折射率n₁)、第2纤芯区域(折射率n₂)、及包层区域(折射率n₃)，各折射率的大小关系为n₁＞n₂＞n₃。

然而，公开于上述公报中的光纤耦合器通过使用具有双重芯型的折射率分布的光纤制造可降低过剩损耗，但过剩损耗的降低程度不充分。

发明内容

本发明就是为了消除上述问题而作出的，其目的在于提供一种充分降低了过剩损耗的光纤耦合器和光纤耦合器用的光纤。

本发明的光纤耦合器为通过并列配置可在使用波长区进行单模光传输的第1和第2光纤并对所述光纤进行熔融拉伸而制造的光纤耦合器，其特征在于：对于第1和第2光纤，设于纤芯周围的包层部的折射率朝着径向外侧逐渐下降。

在该光纤耦合器中，由于第1和第2光纤的包层部的折射率朝径向外径逐渐下降，所以，即使受到微小弯曲等干扰的影响，朝纤芯部的周边扩展的光也可不朝外部辐射而返回到纤芯部，从而可充分地减小过剩损耗。