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公開番号2024115430
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-26
出願番号2023021125
出願日2023-02-14
発明の名称ファイバ接続体、モードフィールドアダプタ、及びモードフィールドアダプタの製造方法
出願人株式会社フジクラ
代理人弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類G02B 6/32 20060101AFI20240819BHJP(光学)
要約【課題】2本の光ファイバの結合効率を更に向上させる技術を実現する。
【解決手段】ファイバ接続体(1)は、第1光ファイバ(11)、第2光ファイバ(12)、第1GRINレンズ型ファイバ(101)、及び第2GRINレンズ型ファイバ(102)を備える。第2光ファイバ(12)のモードフィールド径に対する第1光ファイバ(11)のモードフィールド径の比をrとして、第2GRINレンズ型ファイバ(102)の屈折率分布定数は、第1GRINレンズ型ファイバ(101)の屈折率分布定数のr倍に一致、又は、略一致する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１光ファイバと、モードフィールド径が前記第１光ファイバよりも大きい第２光ファイバと、一方の端面が前記第１光ファイバの一方の端面に接続された第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバと、屈折率分布定数が前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバよりも小さく、一方の端面が前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバの他方の端面に接続され、他方の端面が前記第２光ファイバの一方の端面に接続された第２ＧＲＩＮレンズ型ファイバと、を備え、
前記第２光ファイバのモードフィールド径に対する前記第１光ファイバのモードフィールド径の比をｒとして、前記第２ＧＲＩＮレンズ型ファイバの屈折率分布定数は、前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバの屈折率分布定数のｒ倍に誤差１０％精度で一致し、
ｎを任意の自然数として、前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバの長さは、前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバのピッチ長のｎ／２＋１／４倍に誤差１０％精度で一致し、
ｍを任意の自然数として、前記第２ＧＲＩＮレンズ型ファイバの長さは、前記第２ＧＲＩＮレンズ型ファイバのピッチ長のｍ／２＋１／４倍に誤差１０％精度で一致する、
ことを特徴とするファイバ接続体。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記第２ＧＲＩＮレンズ型ファイバの屈折率分布定数は、前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバの屈折率分布定数のｒ倍に一致する、
ことを特徴とする請求項１に記載のファイバ接続体。
【請求項３】
前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバの長さは、前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバのピッチ長のｎ／２＋１／４倍に一致し、
前記第２ＧＲＩＮレンズ型ファイバの長さは、前記第２ＧＲＩＮレンズ型ファイバのピッチ長のｍ／２＋１／４倍に一致する、
ことを特徴とする請求項１に記載のファイバ接続体。
【請求項４】
一方の端面が前記第２光ファイバの前記一方の端面において前記第２光ファイバのクラッドに接続された第３光ファイバを更に備えている、
ことを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載にファイバ接続体。
【請求項５】
第１光ファイバと、モードフィールド径が前記第１光ファイバよりも大きい第２光ファイバと、の接続を媒介するためのモードフィールドアダプタであって、
一方の端面が前記第１光ファイバの一方の端面に接続される第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバと、屈折率分布定数が前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバよりも小さく、一方の端面が前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバの他方の端面に接続され、他方の端面が前記第２光ファイバの一方の端面に接続される第２ＧＲＩＮレンズ型ファイバと、を備え、
前記第２光ファイバのモードフィールド径に対する前記第１光ファイバのモードフィールド径の比をｒとして、前記第２ＧＲＩＮレンズ型ファイバの屈折率分布定数は、誤差１０％精度で前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバの屈折率分布定数のｒ倍に誤差１０％精度で一致し、
ｎを任意の自然数として、前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバの長さは、前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバのピッチ長のｎ／２＋１／４倍に誤差１０％精度で一致し、
ｍを任意の自然数として、前記第２ＧＲＩＮレンズ型ファイバの長さは、前記第２ＧＲＩＮレンズ型ファイバのピッチ長のｍ／２＋１／４倍に誤差１０％精度で一致する、
モードフィールドアダプタ。
【請求項６】
第１光ファイバと、モードフィールド径が前記第１光ファイバよりも大きい第２光ファイバと、との接続を媒介するためのモードフィールドアダプタの製造方法であって、
前記モードフィールドアダプタは、一方の端面が前記第１光ファイバの一方の端面に接続される第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバと、屈折率分布定数が前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバよりも小さく、一方の端面が前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバの他方の端面に接続され、他方の端面が前記第２光ファイバの一方の端面に接続される第２ＧＲＩＮレンズ型ファイバと、を備え、
前記第２光ファイバのモードフィールド径に対する前記第１光ファイバのモードフィールド径の比をｒとして、前記第２ＧＲＩＮレンズ型ファイバの屈折率分布定数の狙い値を、前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバの屈折率分布定数のｒ倍に設定して、前記第２ＧＲＩＮレンズ型ファイバを作成する工程と、
ｎを任意の自然数として、前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバの長さの狙い値を、前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバのピッチ長のｎ／２＋１／４倍に設定して、前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバを切断する第１切断工程と、
ｍを任意の自然数として、前記第２ＧＲＩＮレンズ型ファイバの長さの狙い値を、前記第２ＧＲＩＮレンズ型ファイバのピッチ長のｍ／２＋１／４倍に設定して、前記第２ＧＲＩＮレンズ型ファイバを切断する第２切断工程と、を含んでいる、
モードフィールドアダプタの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、モードフィールド径が異なる２本の光ファイバを、モードフィールドアダプタを介して接続することにより構成されるファイバ接続体に関する。また、本発明は、そのようなモードフィールドアダプタ、及び、そのようなモードフィールドアダプタの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
モードフィールド径の異なる２本の光ファイバを接続するためには、これら２本の光ファイバの間に、モードフィールド径を変換するためのモードフィールドアダプタを介在させる必要がある。一方の光ファイバから出射される光のモードフィールド径を他方の光ファイバのモードフィールド径に整合させないと、接続損失が著しく上昇し、その結果、結合効率が著しく低下するためである。例えば、シングルモードファイバとマルチモードファイバとを接続するためには、このようなモードフィールドアダプタが必要になる。特許文献１には、モードフィールドアダプタとしてＧＲＩＮレンズを用いて、モードフィールド径の異なる２本の光ファイバを接続する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６４４２４３２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術には、結合効率を更に向上させる余地が残されていることを、本願発明者らは見出した。本発明は、この点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＧＲＩＮレンズ型ファイバを介して２本の光ファイバを接続する際に、これら２本の光ファイバの結合効率を更に向上させる技術を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
態様１に係るファイバ接続体は、第１光ファイバと、モードフィールド径が前記第１光ファイバよりも大きい第２光ファイバと、一方の端面が前記第１光ファイバの一方の端面に接続された第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバと、屈折率分布定数が前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバよりも小さく、一方の端面が前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバの他方の端面に接続され、他方の端面が前記第２光ファイバの一方の端面に接続された第２ＧＲＩＮレンズ型ファイバと、を備え、前記第２光ファイバのモードフィールド径に対する前記第１光ファイバのモードフィールド径の比をｒとして、前記第２ＧＲＩＮレンズ型ファイバの屈折率分布定数は、前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバの屈折率分布定数のｒ倍に誤差１０％精度で一致し、ｎを任意の自然数として、前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバの長さは、前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバのピッチ長のｎ／２＋１／４倍に誤差１０％精度で一致し、ｍを任意の自然数として、前記第２ＧＲＩＮレンズ型ファイバの長さは、前記第２ＧＲＩＮレンズ型ファイバのピッチ長のｍ／２＋１／４倍に誤差１０％精度で一致する。
【０００６】
上記の構成によれば、第１ＧＲＩＮレンズと第２ＧＲＩＮレンズとのうち、一方の屈折率分布定数の設定に自由度を有する。このため、この自由度を、第１光ファイバと第２光ファイバの結合効率を最大化するための自由度として利用することができる。これにより、第１光ファイバと第２光ファイバとを、従来よりも高い結合効率で光結合させることが可能になる。
【０００７】
本発明の態様２に係るファイバ接続体においては、態様１の構成に加えて、前記第２ＧＲＩＮレンズ型ファイバの屈折率分布定数は、前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバの屈折率分布定数のｒ倍に一致する、という構成が採用されている。
【０００８】
上記の構成によれば、第１光ファイバと第２光ファイバとを、更に高い結合効率で光結合させることが可能になる。
【０００９】
本発明の態様２に係るファイバ接続体においては、態様１又は２の構成に加えて、前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバの長さは、前記第１ＧＲＩＮレンズ型ファイバのピッチ長のｎ／２＋１／４倍に一致し、前記第２ＧＲＩＮレンズ型ファイバの長さは、前記第２ＧＲＩＮレンズ型ファイバのピッチ長のｍ／２＋１／４倍に一致する、という構成が採用されている。
【００１０】
上記の構成によれば、第１光ファイバと第２光ファイバとを、更に高い結合効率で光結合させることが可能になる。
（【００１１】以降は省略されています）

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