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JPH01202706A - Optical fiber polarization beam splitter - Google Patents

Optical fiber polarization beam splitter

Info

Publication number
JPH01202706A
JPH01202706A JP2837188A JP2837188A JPH01202706A JP H01202706 A JPH01202706 A JP H01202706A JP 2837188 A JP2837188 A JP 2837188A JP 2837188 A JP2837188 A JP 2837188A JP H01202706 A JPH01202706 A JP H01202706A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polished
optical fiber
beam splitter
core
refractive index
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2837188A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumio Suzuki
文生 鈴木
Toru Arikawa
徹 有川
Noboru Kawakami
川上 登
Kuniharu Himeno
邦治 姫野
Yoshio Kikuchi
菊地 佳夫
Takeru Fukuda
福田 長
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Priority to JP2837188A priority Critical patent/JPH01202706A/en
Publication of JPH01202706A publication Critical patent/JPH01202706A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To miniaturize the beam splitter by allowing the polishing surfaces of an optical fiber which is polished up to an adjacent part of a core to be opposed to each other, and interposing a dielectric layer whose refractive index is different from a refractive index of a clad of the optical fiber between these polished surfaces. CONSTITUTION:By using two polished substrates 15 on which a polished optical fiber 12 obtained by polishing and eliminating a part of the optical fiber up to the vicinity of a core 2 is buried and fixed into a groove of a grooved substrate 13, and each polished surface 16, 16 of these polished substrates 15, 15 is opposed and superposed. Between the polished surfaces 16, 16, a dielectric layer 17 whose material is a dielectric having a refractive index being different from a refractive index of a clad 4 of the polished optical fiber 12 is interposed. Accordingly, by reflecting an incident light beam leaking from the polished surface 14 of the substrate 15 by the dielectric layer 17, and also, allowing said light beam to transmit through, the incident light beam can be separated into each polarized wave. In such a way, the optical coupling part can be shortened, and the beam splitter can be miniaturized.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明はOT D R(Optical T ime
 D omainn ef lectometry )
や各種光ファイバセンサ等において、光の偏波方向を保
持したままで光の分岐や合流を行なう光ファイバ偏光ビ
ームスプリッタに関するものである。
[Detailed Description of the Invention] "Industrial Application Field" This invention is applicable to OT D R (Optical Time
Do mainn e lectometry)
The present invention relates to an optical fiber polarization beam splitter that splits or merges light while maintaining the polarization direction of the light in various optical fiber sensors and the like.

「従来の技術」 従来、このような目的で使用される光ファイバ偏光ビー
ムスプリッタ(以下、ビームスプリッタと略記する)と
しては、2本の応力付与型の偏波保持光ファイバ(以下
、光ファイバと略記する)の一部を加熱融着し、更に延
伸することによって融着部を形成し、この融着部で光パ
ワーの結合を行なう構成のものが知られている。
“Prior Art” Conventionally, optical fiber polarization beam splitters (hereinafter referred to as beam splitters) used for such purposes consist of two stress-applied polarization-maintaining optical fibers (hereinafter referred to as optical fibers). A structure is known in which a part of the fiber (hereinafter omitted) is heat-fused and further stretched to form a fused part, and optical power is coupled at this fused part.

第8図および第9図はこのような従来のビームスプリッ
タの一例を示すもので、符号lはビームスプリッタであ
る。(1985年 5月、電子通信学会量子エレクトロ
ニクス研究会0QE85−15において発表のファイバ
形偏波ビームスプリッタ) このビームスプリブタlは、第1O図に示すように、中
心のコア2と、このコア2の両側部に設けられた応力付
与部3.3と、これらを囲むクラッド4とを有してなる
光ファイバ5を用いて作成されている。すなわち、二本
の光ファイバ5を第11図および第12図に示すように
各々の偏波軸Xが平行になるように重ね合わせ、次に、
この重ね合わせた部分を酸水素炎などの熱純によって溶
融し、さらに延伸することによって溶融延伸部分6を形
成して作成される。この溶融延伸部分6の光ファイバ5
のコア2は、その太さが延伸前のl/10程度に細くな
る。したがって、溶融延伸部分6のコア2の近傍には光
エネルギーの漏洩が起こる。そして、この光エネルギー
の漏洩部分を介して二つのコア2相互の光エネルギーの
授受が行なわれ、光の結合がなされる。
FIGS. 8 and 9 show an example of such a conventional beam splitter, and the reference numeral 1 indicates the beam splitter. (Fiber-type polarized beam splitter announced at IEICE Quantum Electronics Study Group 0QE85-15 in May 1985) As shown in Figure 1O, this beam splitter consists of a central core 2 and a core 2. It is made using an optical fiber 5 having stress applying parts 3.3 provided on both sides of the fiber and a cladding 4 surrounding them. That is, as shown in FIGS. 11 and 12, two optical fibers 5 are superimposed so that their respective polarization axes X are parallel, and then,
This overlapping portion is melted using heat purification such as an oxyhydrogen flame and further stretched to form a melt-stretched portion 6. The optical fiber 5 of this melt-stretched portion 6
The thickness of the core 2 is reduced to about 1/10 of that before stretching. Therefore, light energy leaks near the core 2 of the melt-stretched portion 6. Light energy is exchanged between the two cores 2 through this light energy leakage portion, and light is coupled.

ところで、第10図に示すような光ファイバ5に存在す
る2つの偏波軸X、Y方向の等両相折率は異なっており
、一般にX方向側が大きい。したがって、これに対応す
る2つのモードHE 、、(以下、X偏波という。)お
よびHE、、(以下、Y偏波という。)の位相定数は異
なる。よって、各々のコア2.2間の結合係数のこれら
の各モードによって異なってくる。
Incidentally, the equiphasic refractive indexes in the two polarization axes X and Y directions existing in the optical fiber 5 as shown in FIG. 10 are different, and are generally larger on the X direction side. Therefore, the phase constants of the two corresponding modes HE, , (hereinafter referred to as X polarization) and HE, , (hereinafter referred to as Y polarization) are different. Therefore, the coupling coefficient between each core 2.2 differs for each of these modes.

次に、このビームスプリッタlが偏光ビームスプリッタ
として機能する理由を第13図を基に説明する。この図
に示すように、一方の光ファイバ5aにX偏波成分とX
偏波成分を等しく含む5+1(偏光の光が入射したとす
る。この入射光はビームスプリッタ1の溶融延伸部分6
に到達すると、溶融延伸部分6の光結合作用によって、
一部が他方の光ファイバ5b側に入射され、その結果、
入射光は所定の分岐比で分岐され、一方の光ファイバ5
aの出射側5cと他方の光ファイバ5bの分岐出射側5
(1から出射される。
Next, the reason why this beam splitter 1 functions as a polarizing beam splitter will be explained based on FIG. 13. As shown in this figure, one optical fiber 5a has an X polarization component and an
Suppose that 5+1 (polarized light) that contains equal polarization components is incident.
When reaching , due to the optical coupling action of the melt-stretched portion 6,
A part of it is input to the other optical fiber 5b side, and as a result,
The incident light is split at a predetermined splitting ratio and connected to one optical fiber 5.
the output side 5c of a and the branch output side 5 of the other optical fiber 5b
(Emitted from 1.

ここで重要なことは、X偏波とY偏波とで光の結合の度
合が異なることである。すなわら、入射光中のX偏波成
分は、第13図において、一方の光ファイバ5aの出射
側5cよりも他方の光ファイバ5bの分岐出射側5dの
方に多く出射する。一方、入射光のX偏波成分は一方の
光ファイバ5aの出射側5cに多く出射する。これによ
って、入射光の各偏波成分を各々分離することができる
What is important here is that the degree of light coupling is different between the X polarized light and the Y polarized light. That is, in FIG. 13, more of the X-polarized component in the incident light is emitted toward the branch output side 5d of the other optical fiber 5b than the output side 5c of one optical fiber 5a. On the other hand, a large amount of the X-polarized component of the incident light is output to the output side 5c of one optical fiber 5a. This allows each polarization component of the incident light to be separated.

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、このような各偏波成分の分πE度を向上
させるためには、溶融延伸部分6を20〜30mm程度
と非常に長くする必要があるために、ビームスプリッタ
lの機械強度が弱くなってしまうという課題があった。
"Problem to be Solved by the Invention" However, in order to improve the degree of πE of each polarized wave component, it is necessary to make the melt-stretched portion 6 very long, approximately 20 to 30 mm. There was a problem in that the mechanical strength of the splitter l became weak.

また、長い溶融延伸部分6を必要とするために、ビーム
スプリンタ1本体の寸法も60mm以上必要となり、ビ
ームスプリッタlが大型化してしまうという課題があっ
た。
Further, since the long melt-stretched portion 6 is required, the size of the beam splitter 1 body also needs to be 60 mm or more, resulting in a problem that the beam splitter 1 becomes large.

また、2本の光ファイバ5を溶融延伸することによって
溶融延伸部分6を形成するので、各光ファイバ5の周方
向に誤差を生じ易く、このため光結合特性が良好な高性
能のビームスプリッタを作成しにくいという課題があっ
た。ちなみに前述のように作成されたビームスプリッタ
の特性の一例を示すと、消光比約20d13、結合損失
2dB程度であった。
In addition, since the melt-stretched portion 6 is formed by melt-stretching two optical fibers 5, errors tend to occur in the circumferential direction of each optical fiber 5. Therefore, a high-performance beam splitter with good optical coupling characteristics is required. The problem was that it was difficult to create. Incidentally, an example of the characteristics of the beam splitter produced as described above was that the extinction ratio was about 20 d13 and the coupling loss was about 2 dB.

この発明は、上記事情に鑑みてなされたらので、機械強
度が高く、小型で、光結合特性の良好な高性能のビーム
スプリッタを提供することを目的としている。
The present invention was made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a high-performance beam splitter that has high mechanical strength, is small in size, and has good optical coupling characteristics.

「課題を解決するための手段」 この発明による光ファイバ偏光ビームスプリッタは、応
力付与型偏波保持光ファイバの一部をコア近傍部まで研
摩した研摩光ファイバを2本用い、各々の研摩光ファイ
バの研摩面を対向させてなる光ファイバ偏光ビームスプ
リッタであって、上記研摩光ファイバの各々の研摩面間
に、該研摩光ファイバのクラッドの屈折率と異なる屈折
率を有する誘電体からなる誘電体層を介在させて構成し
、」二足課題解決の手段とした。
"Means for Solving the Problems" The optical fiber polarizing beam splitter according to the present invention uses two polished optical fibers in which a portion of a stress-applied polarization-maintaining optical fiber is polished to the vicinity of the core, and each polished optical fiber is An optical fiber polarizing beam splitter having polished surfaces facing each other, wherein a dielectric material having a refractive index different from the refractive index of the cladding of the polished optical fiber is provided between each polished surface of the polished optical fiber. It was constructed by intervening layers, and was used as a means to solve the two-legged problem.

「実施例」 第1図および第2図はこの発明のビームスプリッタの一
実施例を示す図であって、符号11はビームスプリッタ
である。
Embodiment FIGS. 1 and 2 are diagrams showing an embodiment of a beam splitter of the present invention, and reference numeral 11 indicates a beam splitter.

このビームスプリッタIIは、第10図に示す光ファイ
バ5の一部を、そのX軸方向からコア2近傍まで研摩除
去した研摩光ファイバ12を溝付基板13の溝14内に
埋設固定した研摩基板15を二つ用い、これらの研摩基
板15.15の各々の研摩面16.16を対向させて重
ね合ね仕るとともに、各々の研摩面16.16間に、研
摩光ファイバ12のクラッド4の屈折率と異なる屈折率
を有する誘電体を材料とする誘電体層17を介在さ什て
構成されている。
This beam splitter II consists of a polished substrate in which a polished optical fiber 12, which is obtained by polishing a part of the optical fiber 5 shown in FIG. 15 are used, and the polished surfaces 16.16 of these polished substrates 15.15 are placed one on top of the other, and the cladding 4 of the polished optical fiber 12 is placed between each polished surface 16.16. A dielectric layer 17 made of a dielectric material having a refractive index different from the refractive index is interposed therebetween.

上記研摩光ファイバ12としては、例えばコア2にG 
e Otを添加したSin、を用い、クラッド4に5i
O7を用い、応力付与部3.3に8203を添加した5
iOzを用いた石英系の光ファイバが好適に使用される
As the polished optical fiber 12, for example, the core 2 has a G
e using Ot-doped Sin, and 5i on the cladding 4.
5 using O7 and adding 8203 to the stress applying part 3.3
A quartz-based optical fiber using iOz is preferably used.

上記溝付基板13の材料は特に限定されないが、光ファ
イバ5を溝14内に埋設固定する際に、光ファイバ5の
X軸およびY軸の位置関係を目視して位置の微調整を行
うことのできるように、石英ガラスなどの透明硬質材料
が好適に使用される。
The material of the grooved substrate 13 is not particularly limited, but when embedding and fixing the optical fiber 5 in the groove 14, the positional relationship between the X-axis and the Y-axis of the optical fiber 5 may be visually observed and the position finely adjusted. A transparent hard material such as quartz glass is preferably used.

また、図中符号18は、溝14内に光ファイバ5を埋設
固定するための透明な接着剤である。
Further, reference numeral 18 in the figure is a transparent adhesive for embedding and fixing the optical fiber 5 in the groove 14.

上記誘電体層17の材料としては、透明で、か、 つそ
の屈折率がクラッド4の屈折率と異なる打機および無機
材料が使用され、例えばクラッド4の材料を810.と
した場合、特に好適な材料を例示すると、エポキシ樹脂
、アクリル酸エステル樹脂、メタクリル樹脂、ポリエチ
レンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、ポリカー
ボネートなどの合成樹脂材料や、多成分系ガラス、B、
03やP。
As the material of the dielectric layer 17, an inorganic material that is transparent or has a refractive index different from that of the cladding 4 is used. For example, the material of the cladding 4 is 810. In this case, examples of particularly suitable materials include epoxy resins, acrylic acid ester resins, methacrylic resins, polyester resins such as polyethylene terephthalate, synthetic resin materials such as polycarbonate, multi-component glass, B,
03 and P.

05などをドープして屈折率を調整した5iOtなどの
無機材料などである。これらの材料は、薄板状に成形さ
れて各研摩面16間に介在され、その厚さは、研摩光フ
ァイバ12の研摩面16からの光の漏洩量や使用する誘
電体の屈折率などによって適宜設定される。また、この
誘電体層17の表面は、各研摩面16から漏洩する光が
乱反射することのないよう平滑に形成されている。
The material is an inorganic material such as 5iOt whose refractive index is adjusted by doping with 05 or the like. These materials are formed into a thin plate shape and are interposed between each polished surface 16, and the thickness thereof is determined as appropriate depending on the amount of light leakage from the polished surface 16 of the polished optical fiber 12, the refractive index of the dielectric material used, etc. Set. Further, the surface of this dielectric layer 17 is formed to be smooth so that light leaking from each polished surface 16 is not diffusely reflected.

次に、このビームスプリッタ+1による光結合作用につ
いて説明する。一般に、第3図に示すように、ある領域
Aから他の領域Bに所定の入射角で光が入射した場合、
入射光Piは点Pにおいて一部は反射しくPr)、一部
は透過する(P L)。ここで重要なことは、入射光P
iの偏波面によって、その反射光量と透過光量が異なる
ことである。すなわち、入射光の偏波方向が入射面に平
行な場合、その透過率Tmは、 T m= 2cos(71−sinot/sinθ1−
cosθi+sinθしcosθtとなる。
Next, the optical coupling effect of this beam splitter +1 will be explained. Generally, as shown in FIG. 3, when light enters from a certain area A to another area B at a predetermined angle of incidence,
Part of the incident light Pi is reflected at point P (Pr), and part of it is transmitted (PL). What is important here is that the incident light P
The amount of reflected light and the amount of transmitted light differ depending on the polarization plane of i. That is, when the polarization direction of the incident light is parallel to the plane of incidence, the transmittance Tm is T m = 2 cos (71-sinot/sin θ1-
cosθi+sinθ and cosθt.

また、入射光Piの偏波方向が入射面に垂直な場合、そ
の透過率Ttは、 T L= 2cos(91−sinθ/5in(θ1+
θt)となる。
Furthermore, when the polarization direction of the incident light Pi is perpendicular to the plane of incidence, its transmittance Tt is T L = 2cos(91-sinθ/5in(θ1+
θt).

このように、入射光Piの偏波方向によって透過光量が
異なってくる。本発明は上記の原理を応用した乙ので、
第4図を基にこの実施例のビームスプリッタ11におけ
る光結合の原理を説明する。
In this way, the amount of transmitted light varies depending on the polarization direction of the incident light Pi. Since the present invention applies the above principle,
The principle of optical coupling in the beam splitter 11 of this embodiment will be explained based on FIG. 4.

図中実線の矢印で示すように一方の研摩光ファイバ12
aのコア2a内を伝搬する光は、コア2a(7)近傍部
が露出し、クラッド4の薄い研摩面!6において、外部
に透過する。この透過光は、誘電体層17との境界にお
いて、図中点線矢印で示すように、一部が反射されてコ
ア2a内に入射され、一部が誘電体層17を透過して他
方の研摩光ファイバ+2bのコア2b内に入射されるよ
うに分岐され、光の結合が行なわれる。この光の結合が
行なわれる部分においては、前述のように入射光の偏波
方向の違いによって、一方の研摩光ファイバI2aのコ
ア2aと他方の研摩光ファイバ+2bのコア2bに進入
する光量が異なり、偏光ビームスプリッタとしての機能
を有することになる。そして、第1図のように構成され
たビームスプリッタIIにおける偏波特性は、第5図に
示すように、光が入射される一方の研摩光ファイバ12
aの出射側12cにX偏波が、他方の研摩光ファイバ+
2bの分岐出射側+2dにX偏波が主に分離される。
As shown by the solid arrow in the figure, one polished optical fiber 12
The light propagating inside the core 2a of a is exposed near the core 2a (7) and the thin polished surface of the cladding 4! At 6, it is transmitted to the outside. At the boundary with the dielectric layer 17, a portion of this transmitted light is reflected and enters the core 2a, as shown by the dotted arrow in the figure, and a portion of the transmitted light passes through the dielectric layer 17 and is polished by the other side. The light is branched so that it enters the core 2b of the optical fiber +2b, and the light is coupled. In the part where this light is coupled, the amount of light that enters the core 2a of one polished optical fiber I2a and the core 2b of the other polished optical fiber +2b differs due to the difference in the polarization direction of the incident light as described above. , it has a function as a polarizing beam splitter. The polarization characteristics of the beam splitter II configured as shown in FIG. 1 are as shown in FIG.
The X polarized wave is on the output side 12c of a, and the other polished optical fiber +
The X polarized wave is mainly separated to the branch output side +2d of 2b.

上記のように構成されたビームスプリッタ11は、次の
ように作成される。まず、第6図に示すように、溝付基
板13の溝14内に光ファイバ5を挿入し、さらにこの
溝14内に透明な接着剤18を注入して光ファイバ5を
溝14内に固定する。
The beam splitter 11 configured as described above is produced as follows. First, as shown in FIG. 6, the optical fiber 5 is inserted into the groove 14 of the grooved substrate 13, and then a transparent adhesive 18 is injected into the groove 14 to fix the optical fiber 5 in the groove 14. do.

このとき光ファイバ5の向きを、X袖を溝の深さ方向に
沿うように調整しておく。次に、溝付基板13のl^!
!4側の而を研摩して、光ファイバ5のコア2近傍部を
露出さける。この研摩型は、ビームスブリッタ11の消
光比によって適宜設定される。この研摩操作によって、
第7図に示す研摩基板I5が作成される。次に、先のよ
うに作成された研摩基板I5二つを、各々の研摩面16
を対向させるように重ね合イつせるととしに、各研摩面
16間に誘電体層I7を介在させて各研摩基板15を固
定して作成される。各研摩面16間に誘電体層■7を形
成する方法としては、薄板状の誘電体を各研摩面16間
に挾み、誘電体と研摩面16とを接着剤を用いて接合さ
せる方法や、二つの研摩基板15を所定の隙間をおいて
対向させ、この隙間にエボキン樹脂などの合成樹脂材料
の溶融物や重合曲物質と重合開始剤の混合物などを注入
することによって、上記隙間に誘電体層17を形成する
方法などが用いられる。以上の各操作によって第1図に
示す構成のビームスプリッタ11が作成される。
At this time, the direction of the optical fiber 5 is adjusted so that the X sleeve is along the depth direction of the groove. Next, l^ of the grooved board 13!
! The core 4 of the optical fiber 5 is polished to expose the vicinity of the core 2 of the optical fiber 5. This polishing type is appropriately set depending on the extinction ratio of the beam splitter 11. Through this polishing operation,
A polished substrate I5 shown in FIG. 7 is created. Next, the two polished substrates I5 prepared as described above are placed on each polished surface 16.
Each polishing substrate 15 is fixed so that the two polishing substrates 15 are stacked so as to face each other, and a dielectric layer I7 is interposed between each polishing surface 16. The method for forming the dielectric layer 7 between each polished surface 16 includes a method in which a thin plate-like dielectric material is sandwiched between each polished surface 16 and the dielectric material and the polished surface 16 are bonded using an adhesive. , two polishing substrates 15 are placed facing each other with a predetermined gap therebetween, and a dielectric material is injected into the gap by injecting a melt of a synthetic resin material such as Evokin resin or a mixture of a polymerization compound and a polymerization initiator. A method of forming the body layer 17, etc. may be used. By each of the above operations, the beam splitter 11 having the configuration shown in FIG. 1 is created.

このビームスプリッタ11は、光ファイバ5の一部をコ
ア2近傍まで研摩除去した研摩光ファイバ12を溝付基
板I3のi?414内に埋設固定した研摩」1(板15
を二つ用い、各々の研摩面16,16を対向させて重ね
合わすとと乙に、各々の研摩面16.16間に、研摩光
ファイバ12のクラット4の屈折率と異なる屈折率を有
する誘電体を材料とずろ誘電体層17を介在させた構成
とし、研摩光ファイバ12の研摩面16と誘電体層I7
の境界において、一方の研摩光ファイバ12のコア2内
を伝送されて研摩面14から漏洩する入射光を、誘電体
層17て反射さU−1かつ透過させることによって、入
射光を各偏波ごとに分離することができるので、従来の
長い溶融延伸部分を必要とするビームスプリッタに比へ
て光結合部分を短くすることができ、ビームスプリンタ
11を小型化することができる。
This beam splitter 11 polishes and removes a part of the optical fiber 5 to the vicinity of the core 2, and then attaches the polished optical fiber 12 to the grooved substrate I3. 414 Embedded and fixed in the polishing section 1 (Plate 15
When two polished surfaces 16 and 16 are placed one on top of the other, and the polished surfaces 16 and 16 are stacked one on top of the other, a dielectric layer having a refractive index different from the refractive index of the crat 4 of the polished optical fiber 12 is placed between the polished surfaces 16 and 16. The body is made of a material with a dielectric layer 17 interposed between the polished surface 16 of the polished optical fiber 12 and the dielectric layer I7.
At the boundary, the incident light transmitted through the core 2 of one polished optical fiber 12 and leaking from the polished surface 14 is reflected by the dielectric layer 17 U-1 and transmitted, thereby converting the incident light into each polarized wave. Since the beam splitter can be separated into two parts, the optical coupling part can be shortened compared to a conventional beam splitter that requires a long melt-stretched part, and the beam splitter 11 can be made smaller.

また、研摩光ファイバ12を溝付基板13に固定した研
摩基板I5二つを重ね合わせ、各々の研摩面16を対向
させて光結合部分を形成したので、溶融延伸部分を有す
るビームスプリッタに比へ、機械強度を向上させること
ができる。
In addition, since two polished substrates I5 with polished optical fibers 12 fixed to a grooved substrate 13 were superimposed and their respective polished surfaces 16 faced each other to form an optical coupling portion, it was compared to a beam splitter having a melt-stretched portion. , mechanical strength can be improved.

また、このビームスプリッタ11は、光ファイバ5をd
り何基板13に固定し、溝付基板13の溝14側の面を
光ファイバ5のコア2近傍部まで研摩して研摩基板I5
とし、この研摩基板15二つを誘電体層17を介在させ
て重ね合わせて作成され、2本の光ファイバ5を溶融延
伸するものと比べ、光ファイバ5の偏波方向および光の
漏洩量を極めて正確に調節して作成することができ、光
結合性の良好な高性能のビームスプリッタ11を容易に
作成ケることかできる。
Also, this beam splitter 11 connects the optical fiber 5 to d
The surface of the grooved substrate 13 on the groove 14 side is polished to the vicinity of the core 2 of the optical fiber 5 to form a polished substrate I5.
The polarization direction of the optical fiber 5 and the amount of light leakage are improved compared to the case where the two polished substrates 15 are stacked with the dielectric layer 17 interposed between them, and the two optical fibers 5 are melted and drawn. The beam splitter 11 can be manufactured with extremely accurate adjustment, and a high performance beam splitter 11 with good optical coupling properties can be easily manufactured.

以下、この発明によるビームスプリッタの実験例を記し
、この発明の作用効果を明確化する。
Hereinafter, experimental examples of the beam splitter according to the present invention will be described to clarify the effects of the present invention.

「実験例」 第1θ図に示す光ファイバと同等構成の2本の光ファイ
バを用い、先の実施例と同様構成のビームスプリッタを
作成した。光ファイバとしては、コア直径8μm、クラ
ッド外径125 mm、応力付与印直径30μmの石英
系偏波保持光ファイバを用いた。この光ファイバの損失
は0.6dB/kmであった。
"Experimental Example" A beam splitter having the same structure as the previous example was created using two optical fibers having the same structure as the optical fiber shown in FIG. 1θ. The optical fiber used was a silica-based polarization-maintaining optical fiber having a core diameter of 8 μm, a cladding outer diameter of 125 mm, and a stress impression diameter of 30 μm. The loss of this optical fiber was 0.6 dB/km.

この光ファイバを第6図に示す形状の石英製ljり何基
板の溝内に、そのY軸を溝の深さ方向に沿う方向に向け
て固定した。この溝付基板の寸法は、5mmX 5mm
X 20mm、 M深さは中央部で0.2mm両端部で
2mmであった。また、光ファイバ固定用の接着剤とし
ては、エポキン系接着剤を用いた。
This optical fiber was fixed in a groove of a quartz LJR substrate having the shape shown in FIG. 6, with its Y axis directed along the depth direction of the groove. The dimensions of this grooved board are 5mm x 5mm
X: 20 mm, M: depth: 0.2 mm at the center and 2 mm at both ends. Furthermore, an Epoquin adhesive was used as the adhesive for fixing the optical fiber.

次に、l面付基板の114側の而を研摩して研摩面を形
成し、第7図に示すしのと同等構成の研摩基板を作成し
た。研摩基板の研摩量は、その中央部において研摩光フ
ァイバのコア中心から研摩面まで6μmとなるように研
摩した。次に、このように作成した研摩基板の研摩面に
ヒスフェノールAとエピクロルヒドリンの混合物からな
るエポキン樹脂材料と硬化剤との混合物を塗布し、先と
同様に作成した研摩W板を、各々の研摩面が対向ずろよ
うに重ね合わ口・、エボキン樹脂を固化させ、各々の研
摩面間に厚さ2μmの誘電体層を形成するとともに、各
研摩基板を接着固定した。以上の6操作によって、第1
図および第2図に示すものと同等構成のビームスプリッ
タを得た。
Next, the 114 side of the L-sided substrate was polished to form a polished surface, thereby producing a polished substrate having the same structure as that shown in FIG. 7. The polished substrate was polished so that the distance from the center of the core of the polished optical fiber to the polished surface was 6 μm at the center thereof. Next, a mixture of an Epoquine resin material consisting of a mixture of hisphenol A and epichlorohydrin and a curing agent was applied to the polished surface of the polished substrate created in this way, and the polished W plates created in the same manner as above were each polished. The Evokin resin was solidified and a dielectric layer with a thickness of 2 μm was formed between each polished surface, and each polished substrate was fixed by adhesive. By the above 6 operations, the first
A beam splitter having the same configuration as that shown in the figure and FIG. 2 was obtained.

得られたビームスプリッタの光結合特性を測定した結果
、損失が0.3dB、消光比が約10d13であり、良
好な偏波分離性能を示し、機械強度も優れていた。
As a result of measuring the optical coupling characteristics of the obtained beam splitter, the loss was 0.3 dB and the extinction ratio was about 10 d13, indicating good polarization separation performance and excellent mechanical strength.

「発明の効果」 以」二説明したように、この発明のビームスプリッタは
、応力付与型偏波保持光ファイバの一部をコア近傍部ま
で研摩した研摩光ファイバ2本を、各々の研摩面間に、
クラッドの屈折率と異なる屈折率を打する誘電体からな
る誘電体層を介在させた状態で対向配置した構成とし、
研摩光ファイバの研摩面と誘電体層の境界において、一
方の研摩光ファイバのコア内を伝送されて研摩而から漏
洩する入射光を、誘電体層で反射させ、かつ透過させる
ことによって入射光を各偏波ごとに分離することができ
るので、従来の長い溶融延伸部分を何するビームスブリ
シタに比べて光結合部分を短くすることができ、ビーム
スプリッタを小型化することができる。
``Effects of the Invention'' As explained in 2 below, the beam splitter of the present invention has two polished optical fibers in which a part of the stress-applied polarization-maintaining optical fiber has been polished to the vicinity of the core, and the To,
They are arranged facing each other with a dielectric layer made of a dielectric material having a refractive index different from that of the cladding,
At the boundary between the polished surface of the polished optical fiber and the dielectric layer, the incident light transmitted through the core of one polished optical fiber and leaking from the polished fiber is reflected by the dielectric layer and transmitted. Since each polarized wave can be separated, the optical coupling part can be made shorter than the conventional beam splitter which uses a long melt-stretched part, and the beam splitter can be made smaller.

また、このビームスプリッタは、研摩光ファイバを溝付
基板に固定して研摩基板とし、この研摩基板二つを重ね
合わU・、各々の研摩光ファイバの研摩而を対向さUo
て形成することかでき、溶融延伸部分を何するビームス
プリッタに比べ、機械強度を向」ニさせることかできる
In addition, this beam splitter has a polished optical fiber fixed to a grooved substrate to form a polished substrate, and the two polished substrates are stacked on top of each other so that the polished fibers of each polished optical fiber face each other.
The mechanical strength of the beam splitter can be improved compared to a beam splitter that has a melt-stretched portion.

また、このビームスブリシタは、応力付与型偏波保持光
ファイバをd4付基板に固定し、溝付基板の11q側の
面をコア近傍部まで研摩して研摩基板とし、この研摩基
板二つを誘電体層を介在させて重ね合わUoろことによ
って作成することができるので、二本の光ファイバを溶
融延伸するものと比べ、光ファイバの偏波方向および光
の漏洩量を極めて正確に調節して作成することができ、
光結合性の良好な高性能のビームスプリッタを容易に作
成することかできる。
In addition, in this beam distributor, a stress-applied polarization-maintaining optical fiber is fixed to a d4 substrate, the 11q side surface of the grooved substrate is polished to the vicinity of the core, and the two polished substrates are Since it can be created by overlapping a dielectric layer with a Uo filter, the polarization direction of the optical fiber and the amount of light leakage can be adjusted extremely accurately compared to the method of melting and drawing two optical fibers. can be created,
A high-performance beam splitter with good optical coupling properties can be easily created.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図および第2図はこの発明の一実施例を示す図であ
って、第1図はビームスプリッタの横断面図、第2図は
同縦断面図、第3図は領域の境界での光の反射と透過と
の関係を説明するための図、第4図および第5図は第1
図に示すビームスブリシタの光結合特性を説明するため
の図、第6図および第7図はこの発明によるビームスプ
リッタの製造工程の一例を説明するための図、第8図お
よび第9図は従来のビームスプリブタを示す図であって
、第8図はビームスプリッタの側面図、第9図は第8図
のC−C拡大断面図、第10図は応力付与型偏波保持光
ファイバの一例を示す横断面図、第11図は第8図のビ
ームスプリッタの製造工程を説明するための図であって
、2本の光ファイバを並へた状態を示す側面図、第12
図は第11図のD−D断面図、第13図は第8図のビー
ムスプリッタの光結合特性を説明するための図である。 2・・・コア、4・・・クラッド、5・・・光ファイバ
、II・・・ビームスプリッタ、12・・・研摩光ファ
イバ、 16・・・研摩而、II・・・誘電体層。
1 and 2 are diagrams showing an embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a cross-sectional view of a beam splitter, FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of the beam splitter, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the beam splitter. Figures 4 and 5 are diagrams for explaining the relationship between reflection and transmission of light.
6 and 7 are diagrams for explaining an example of the manufacturing process of the beam splitter according to the present invention, and FIGS. 8 and 9 are diagrams for explaining the optical coupling characteristics of the beam splitter shown in the figure. FIG. 8 is a side view of the beam splitter, FIG. 9 is an enlarged sectional view taken along the line CC in FIG. 8, and FIG. 10 is a diagram showing a stress-applied polarization-maintaining optical fiber. FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example, and FIG.
The figure is a sectional view taken along the line DD in FIG. 11, and FIG. 13 is a diagram for explaining the optical coupling characteristics of the beam splitter in FIG. 8. 2... Core, 4... Clad, 5... Optical fiber, II... Beam splitter, 12... Polished optical fiber, 16... Polished material, II... Dielectric layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 応力付与型偏波保持光ファイバの一部をコア近傍部まで
研摩した研摩光ファイバを2本用い、各々の研摩光ファ
イバの研摩面を対向させてなる光ファイバ偏光ビームス
プリッタであって、 上記研摩光ファイバの各々の研摩面間に、上記研摩光フ
ァイバのクラッドの屈折率と異なる屈折率を有する誘電
体からなる誘電体層を介在させてなることを特徴とする
光ファイバ偏光ビームスプリッタ。
[Claims] An optical fiber polarizing beam splitter using two polished optical fibers in which a part of stress-applied polarization-maintaining optical fiber is polished to the vicinity of the core, with the polished surfaces of each polished optical fiber facing each other. An optical fiber characterized in that a dielectric layer made of a dielectric material having a refractive index different from the refractive index of the cladding of the polished optical fiber is interposed between each polished surface of the polished optical fiber. Polarizing beam splitter.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04107511A (en) * 1990-08-28 1992-04-09 Sumitomo Electric Ind Ltd Production of polarization maintaining optical fiber coupler
US5781675A (en) * 1997-03-14 1998-07-14 National Science Council Method for preparing fiber-optic polarizer

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