发明名称 光纤耦合器及光纤耦合器用光纤
摘要 光纤耦合器所使用的光纤是:把从光轴中心算起的径向距离设为r,而以设置在核心部周围的包层部之折射率为基准之位在核心部内的位置r处之比折射率差度设为△n(r)、折射率差度△n(r)在位置rpeak处为峰值△npeak、核心半径为a时,在「rpeak≦r≦a」之范围中,折射率差度△n(r)是可满足「△n(r)≦△npeak [1-(r/a)3]」之关系,且,包层部的折射率是朝向径向外侧逐渐地降低者。
申请公布号 TW521164 申请公布日期 2003.02.21
申请号 TW090123720 申请日期 2001.09.26
申请人 住友电气工业股份有限公司 发明人 石川真二;浦野章;木谷昌幸
分类号 G02B6/28 主分类号 G02B6/28
代理机构 代理人 何金涂 台北市大安区敦化南路二段七十七号八楼;何秋远 台北市大安区敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种光纤耦合器,其系将可于使用波段内做单一模态的光传送之第1及第2光纤并排配置后,将其熔合延伸所制成之光纤耦合器,其特征为:上述第1及第2的各光纤中,设置在其核心部周围的包层部之折射率是朝向径向外侧逐渐的降低者。2.如申请专利范围第1项之光纤耦合器,其中,上述第1及第2的各光纤中,上述包层部之于其经向的一部份内的上述折射率之降低比率是比其内侧及外侧为大者。3.如申请专利范围第1项之光纤耦合器,其中,上述第1及第2的各光纤中,上述包层部之于其横断面上之平均折射率与最小折射率之差是在0.02%以下者。4.如申请专利范围第1项之光纤耦合器,其中,上述第1及第2的各光纤中,上述包层部的折射率分布是由在SiO2玻璃中的氯原子、GeO2.及OH基之中的至少一项之浓度分布所形成者。5.如申请专利范围第1项之光纤耦合器,其中,上述第1及第2的各光纤中,上述包层部的折射率分布是依于光纤的拉丝时所赋与的内部应变之分布所形成者。6.一种光纤耦合器,其系将可于使用波段内做单一模态的光传送之第1及第2光纤并排配置后,将其熔合延伸所制成之光纤耦合器,其特征为:上述第1及第2的各光纤中,把从其光轴中心算起的径向距离设为r,以设置在核心周围的包层部之折射率为基准之,位在该核心部内的位置r处之折射率差度n(r)、该折射率差度n(r)在位置rpeak处为峰値npeak、核心半径为a时,在「rpeak≦r≦a」范围中,该折射率差度n(r)是可满足「npeak[1-(r/a)]≦n(r)≦npeak[1-(r/a)3]」之关系者。7.如申请专利范围第6项之光纤耦合器,其中,上述折射率差度n(r)是在「rpeak≦r≦a」范围中可满足「npeak[1-(r/a)]≦n(r)≦npeak[1-(r/a)2.5]」之关系者。8.如申请专利范围第6项之光纤耦合器,其中,上述折射率差度n(r)是在0≦r≦a/2范围内的距离r处设定上述峰値npeak者。9.如申请专利范围第6项之光纤耦合器,其中,上述第1及第2的各光纤中,其截止波长c是存在于比使用最长波长300nm以上800nm以下的短波长侧者。10.如申请专利范围第6项之光纤耦合器,其中,上述第1及第2的各光纤中,其截止波长c是比980nm短而此850nm长者。11.如申请专利范围第6项之光纤耦合器,其中,上述第1及第2的各光纤中,其在波长1.50m~1.65m的弯曲损失是于弯曲半径15mm时为未满1dB/m者。12.一种光纤耦合器,其系将可于使用波段内做单一模态的光传送之第1及第2光纤并排配置后,将其熔合延伸所制成之光纤耦合器,其特征为:上述第1及第2的各光纤中,把从光轴中心算起的径向距离设为、而设置在核心部周围的包层部之折射率为基准之,位在该核心部内的位置处之折射率差度设为n(r)、折射率差度n(r)在位置rpeak处为峰値npeak、核心半径为a时,在「rpeak≦r≦a」范围中,其折射率差度n(r)系可满足「npeak[1-(r/a)]≦n(r)≦npeak[1-(r/a)3]」之关系,且,上述第1及第2的各光纤中,上述包层部的折射率是朝向径向外侧逐渐地降低者。13.如申请专利范围第12项之光纤耦合器,其中,上述第1及第2的各光纤中,上述包层部的在其径向的一部份内之上述折射率的降低比率,系比其内侧及外侧为大者。14.如申请专利范围第12项之光纤耦合器,其中,上述第1及第2的各光纤中,上述包层部之位在其横断面上之平均折射率与最小折射率之差是在0.02%以下者。15.如申请专利范围第12项之光纤耦合器,其中,上述第1及第2的各光纤中,上述包层部的折射率分布是由在SiO2玻璃中的氯原子、GeO2.及OH基之中的至少一项之浓度分布所形成者。16.如申请专利范围第12项之光纤耦合器,其中,上述第1及第2的各光纤中,上述包层部的折射率分布是依于光纤的拉丝时所赋与的内部应变之分布所形成者。17.如申请专利范围第12项之光纤耦合器,其中,上述折射率差度n(r)是在「rpeak≦r≦a」范围中,可满足「npeak[1-(r/a)]≦n(r)≦npeak[1-(r/a)2.5]」之关系者。18.如申请专利范围第12项之光纤耦合器,其中,上述折射率差度n(r)是在0≦r≦a/2范围内的距离r处设定上述峰値npeak者。19.如申请专利范围第12项之光纤耦合器,其中,上述第1及第2的各光纤中,其截止波长c是存在于比使用最长波长300nm以上800nm以下的短波长侧者。20.如申请专利范围第12项之光纤耦合器,其中,上述第1及第2的各光纤中,其截止波长c是比980nm短而比850nm长者。21.如申请专利范围第12项之光纤耦合器,其中,上述第1及第2的各光纤中,其在波长1.50m~1.65m的弯曲损失,系于弯曲半径15mm时为未满1dB/m者。22.一种光纤耦合器用光纤,其系将可于使用波段内做单一模态的光传送之第1及第2光纤并排配置后,将其熔合延伸以制成光纤耦合器所用之光纤,其特征为:在其核心部周围所设置的包层部之折射率,系朝向径向外侧逐渐的降低者。23.如申请专利范围第22项之光纤耦合器用光纤,其中,上述包层部之位在其径向的一部份内之上述折射率的降低比率,系比其内侧及外侧为大者。24.如申请专利范围第22项之光纤耦合器用光纤,其中,上述包层部之位在其横断面上之平均折射率与最小折射率之差是在0.02%以下者。25.如申请专利范围第22项之光纤耦合器用光纤,其中,上述包层部的折射率分布是在SiO2玻璃中的氯原子、GeO2.及OH基之中的至少一项之浓度分布所形成者。26.如申请专利范围第22项之光纤耦合器用光纤,其中,上述包层部的折射率分布是依于光纤的拉丝时所赋与的内部应变之分布所形成者。27.一种光纤耦合器用光纤,其系将可于使用波段内做单一模态的光传送之第1及第2光纤并排配置后,将其熔合延伸以制成光纤耦合器所用之光纤,其特征为:把从其光轴中心算起的径向距离设为r,而设置在核心周围的包层部之折射率为基准之,位在该核心部内的位置r处之折射率差度设为n(r)、该折射率差度n(r)在位置rpeak处为峰値npeak、核心半径为a时,在「rpeak≦r≦a」范围中,该折射率差度n(r)是可满足「npeak[1(r/a)]≦n(r)≦npeak[1-(r/a)3]」之关系者。28.如申请专利范围第27项之光纤耦合器用光纤,其中,上述折射率差度n(r)是在「rpeak≦r≦a」范围中,可满足「npeak[1-(r/a)]≦n(r)≦npeak[1-(r/a)2.5]」之关系者。29.如申请专利范围第27项之光纤耦合器用光纤,其中,上述折射率差度n(r)是在0≦r≦a/2范围内的距离r处设定上述峰値npeak者。30.如申请专利范围第27项之光纤耦合器用光纤,其中,其截止波长c是存在于比使用最长波长300nm以上800nm以下的短波长侧者。31.如申请专利范围第27项之光纤耦合器用光纤,其中,其截止波长c是比980nm短而比850nm长者。32.如申请专利范围第27项之光纤耦合器用光纤,其中,其在波长1.50m~1.65m的弯曲损失,系于弯曲半径15mm时为未满1dB/m者。33.一种光纤耦合器用光纤,其系将可于使用波段内做单一模态的光传送之第1及第2光纤并排配置后,将其熔合延伸以制成光纤耦合器所用之光纤,其特征为:把从其光轴中心算起的径向距离设为r,而设置在核心周围的包层部之折射率为基准之,位在该核心部内的位置r处之折射率差度n(r)、该折射率差度n(r)在位置rpeak处为峰値npeak、核心半径为a时,在「rpeak≦r≦a」范围中,该折射率差度n(r)是可满足「npeak[1-(r/a)]≦n(r)≦npeak[1-(r/a)3]」之关系;且,上述包层部的上述折射率是朝向径向外侧逐渐的降低者。34.如申请专利范围第33项之光纤耦合器用光纤,其中,上述包层部之位在其径向的一部份内之上述折射率之降低比率,系比其内侧及外侧为大者。35.如申请专利范围第33项之光纤耦合器用光纤,其中,上述包层部之位在其横断面上之平均折射率与最小折射率之差是在0.02%以下者。36.如申请专利范围第33项之光纤耦合器用光纤,其中,上述包层部的折射率分布是在SiO2玻璃中的氯原子、GeO2.及OH基之中的至少一项之浓度分布所形成者。37.如申请专利范围第33项之光纤耦合器用光纤,其中,上述包层部的折射率分布是依于光纤的拉丝时所赋与的内部应变之分布所形成者。38.如申请专利范围第33项之光纤耦合器用光纤,其中,上述折射率差度n(r)是在「rpeak≦r≦a」范围中,可满足「npeak[1-(r/a)]≦n(r)≦npeak[1-(r/a)2.5]」之关系者。39.如申请专利范围第33项之光纤耦合器用光纤,其中,上述折射率差度n(r)是在0≦r≦a/2范围内的距离r处设定其峰値npeak者。40.如申请专利范围第33项之光纤耦合器用光纤,其中,其截止波长c是存在于比使用最长波长300nm以上800nm以下的短波长侧者。41.如申请专利范围第33项之光纤耦合器用光纤,其中,其截止波长c是比980nm短而比850nm长者。42.如申请专利范围第33项之光纤耦合器用光纤,其中,其在波长1.50m~1.65m的弯曲损失,系于弯曲半径15mm时为未满1dB/m者。图式简单说明:第1图系第1~3实施形态的光纤耦合器之构成图。第2图系第1实施形态的光纤耦合器所用光纤之折射率分布一例图。第3图系第1实施形态的光纤耦合器所用光纤之折射率分布另一例图。第4图系比较例1的光纤耦合器所用光纤之折射率分布图。第5图系比较例2的光纤耦合器所用光纤之折射率分布图。第6图系实施例1的光纤耦合器之分岐损失及过剩损失例子的曲线图。第7图系实施例2的光纤耦合器之分岐损失及过剩损失例子的曲线图。第8图系比较例1的光纤耦合器之分岐损失及过剩损失例子的曲线图。第9图系比较例2的光纤耦合器之分岐损失及过剩损失例子的曲线图。第10图系光纤的模域直径与弯曲损失之关系图。第11图系光纤的値与弯曲损失之关系图。第12图系光纤的弯曲损失与使用该光纤的光纤耦合器的过剩损失之关系图。第13图系光纤的値与折射率差度峰値之关系图。第14图系第2实施形态的光纤耦合器所使用的光纤之折射率分布曲线说明图。第15图系持有=2的折射率分布曲线之光纤的设计说明图。第16A、B图系光纤基料的折射率分布曲线。第17图系说明过剩损失用的光纤耦合器之构成图。第18A、B图系光纤耦合器的输出波形图,第18A图是无过剩损失的例子,第18B图是有过剩损失的例子。
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