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JP4712648B2 - Fiber Bragg grating element and fiber adapter - Google Patents

Fiber Bragg grating element and fiber adapter Download PDF

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JP4712648B2
JP4712648B2 JP2006236417A JP2006236417A JP4712648B2 JP 4712648 B2 JP4712648 B2 JP 4712648B2 JP 2006236417 A JP2006236417 A JP 2006236417A JP 2006236417 A JP2006236417 A JP 2006236417A JP 4712648 B2 JP4712648 B2 JP 4712648B2
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和彦 鹿島
康生 植村
俊之 犬飼
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Furukawa Electric Co Ltd
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Furukawa Electric Co Ltd
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Description

本発明は、入射する光信号に対し、広帯域にわたって高い遮断量のフィルタリングを行う光フィルタとしての機能を有するファイバ・ブラッグ・グレーティング素子およびファイバアダプタに関する。   The present invention relates to a fiber Bragg grating element and a fiber adapter having a function as an optical filter for filtering a high cutoff amount over a wide band with respect to an incident optical signal.

従来、光通信装置では、所望の波長帯域を遮断するためにファイバ・ブラッグ・グレーティング(FBG:Fiber Bragg Grating)を用いた光フィルタが広く使用されている(特許文献1を参照)。このFBGは、光ファイバに紫外線を照射すると屈折率が上昇する「光誘起屈折率変化」を利用して形成されたものがある。FBGは、ファイバコアに周期的な屈折率変化を形成して得られるものであり、この周期的な屈折率変化は、二光束干渉法、フェーズマスクを用いた方法等を用いて形成される。この周期的な屈折率変化によって、ブラッグ中心波長λBの光が反射され、結果的にこのブラッグ中心波長λB領域の光が遮断されることになる。ここで、ブラッグ中心波長λBは、λB=2nΛで表される。ここで、nは光ファイバの実効屈折率であり、Λは屈折率変化の周期でありグレーティングピッチという。このようなFBGは、WDM(Wavelength Division Multiplexing)通信システム以外にも、合分波器、線路監視用フィルタ、温度センサ、歪みセンサとしても用いられる。
特開2002−328238号公報
Conventionally, in an optical communication apparatus, an optical filter using a fiber Bragg grating (FBG) is widely used to cut off a desired wavelength band (see Patent Document 1). Some FBGs are formed using “photo-induced refractive index change” in which the refractive index increases when an optical fiber is irradiated with ultraviolet rays. The FBG is obtained by forming a periodic refractive index change in the fiber core, and this periodic refractive index change is formed by using a two-beam interference method, a method using a phase mask, or the like. Due to this periodic refractive index change, the light having the Bragg center wavelength λ B is reflected, and as a result, the light in the Bragg center wavelength λ B region is blocked. Here, the Bragg center wavelength λ B is represented by λ B = 2nΛ. Here, n is the effective refractive index of the optical fiber, Λ is the period of refractive index change, and is called the grating pitch. Such an FBG is used not only as a WDM (Wavelength Division Multiplexing) communication system but also as a multiplexer / demultiplexer, a line monitoring filter, a temperature sensor, and a distortion sensor.
JP 2002-328238 A

ここで、幅約10nm程度の広帯域にわたって光信号を遮断しようとする場合、FBGをいわゆるチャープトFBGにすることが行われる。そして、この帯域で大きな遮断量を得ようとする場合、グレーティング長を長くすることが行われている。例えば、波長1650nm帯の幅約10nmにわたる波長帯の光をグレーティング長が7mmのチャープトFBGでは、約30〜35dBの遮断量が得られ、グレーティング長が13mmのチャープトFBGでは、約35〜40dBの遮断量が得られている。   Here, when an optical signal is to be blocked over a wide band of about 10 nm in width, the FBG is changed to a so-called chirped FBG. In order to obtain a large cutoff amount in this band, the grating length is increased. For example, for a chirped FBG with a grating length of 7 mm, light with a wavelength band of about 10 nm with a wavelength of about 1650 nm can be cut off by about 30 to 35 dB, and for a chirped FBG with a grating length of 13 mm, about 35 to 40 dB can be cut off. The amount is obtained.

近年の光通信分野等では、監視通信系の光を実通信系の光と確実に分離する必要があり、この監視通信系の光が実通信系の光に漏れることによる実通信への影響を極力なくすため、例えば、広帯域で安定した40dB程度の遮断量が要求される場合がある。この要求に応えるべく、グレーティングピッチが一様なユニフォームFBGとチャープトFBGとを複数配置したFBG素子(以下、複合FBG素子という)が開発された。このように構成することによって、図19に示すように、広帯域で40dBを超える遮断量が得られる。 In the recent optical communication field, etc., it is necessary to reliably separate the light of the supervisory communication system from the light of the real communication system. In order to eliminate as much as possible, for example, a stable cutoff amount of about 40 dB in a wide band may be required. In order to meet this requirement, an FBG element (hereinafter referred to as a composite FBG element) in which a plurality of uniform FBGs and chirped FBGs having a uniform grating pitch are arranged has been developed. With this configuration, as shown in FIG. 19 , a cutoff amount exceeding 40 dB can be obtained in a wide band.

しかしながら、従来の複合FBG素子では、遮断量の波長依存特性にリップルが生ずる場合があり、使用する波長帯またはその近傍に所定値以上のリップルが発生すると、この波長帯で使用できなくなるという問題があった。その結果、複合FBG素子の製造の歩留まりを低下させることになっていた。   However, in the conventional composite FBG element, a ripple may occur in the wavelength dependency characteristic of the cutoff amount, and if a ripple of a predetermined value or more occurs in the wavelength band to be used or in the vicinity thereof, there is a problem that it cannot be used in this wavelength band. there were. As a result, the production yield of the composite FBG element has been reduced.

本発明は、使用する波長帯で生ずる遮断量のリップルを回避または低減することが可能なファイバ・ブラッグ・グレーティング素子およびファイバアダプタを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a fiber Bragg grating element and a fiber adapter that can avoid or reduce the ripple of the cutoff amount that occurs in the wavelength band to be used.

本発明に係る第1の態様は、コアと、前記コアの外側に設けられたクラッドと、少なくとも前記コア内に設けられ、グレーティングピッチが徐々に線形に変化し、前記コアとこのコアの外側に設けられた前記クラッドとを有する光導波路に入射した光信号を所定の波長帯域で遮断するフィルタリングを行う複数のグレーティングであって、少なくとも2つの前記グレーティングが相互に離れて対向するように配置され、1650nm近傍の光信号の波長をブラッグ反射するように構成され、対向する前記グレーティングの中心から離れるにつれて、グレーティングピッチが短くなり、対向するように配置された前記グレーティング間の間隔が3〜5mmである複数のチャープト・ファイバ・ブラッグ・グレーティングとを備えることを特徴とするファイバ・ブラッグ・グレーティング素子である。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a core, a clad provided outside the core, and provided at least in the core. A grating pitch gradually changes linearly, and the core and the outside of the core are arranged. A plurality of gratings for performing filtering to cut off an optical signal incident on an optical waveguide having the clad provided in a predetermined wavelength band, wherein at least two of the gratings are arranged so as to face each other apart from each other; The wavelength of the optical signal in the vicinity of 1650 nm is configured to be Bragg-reflected. As the distance from the center of the opposed grating decreases, the grating pitch becomes shorter, and the interval between the gratings arranged to face each other is 3 to 5 mm. With multiple chirped fiber Bragg gratings It is a fiber Bragg grating element that.

本発明に係る第5の態様は、コアと、前記コアの外側に設けられ、前記コアを取り囲むディプレッスト領域またはコドープ領域の両方または少なくとも一方を有するクラッドと、少なくとも前記コア内に設けられ、グレーティングピッチが徐々に線形に変化し、前記コアとこのコアの外側に設けられた前記クラッドとを有する光導波路に入射した光信号を所定の波長帯域で遮断するフィルタリングを行う複数のグレーティングであって、少なくとも2つの前記グレーティングが相互に離れて対向するように配置され、1650nm近傍の光信号の波長をブラッグ反射するように構成され、対向する前記グレーティングの中心から離れるにつれて、グレーティングピッチが短くなり、対向するように配置された前記グレーティング間の間隔が3〜5mmである複数のチャープト・ファイバ・ブラッグ・グレーティングとを有する対向チャープトFBGファイバと、前記対向チャープトFBGファイバを内部に保持するフェルールと、前記フェルールを内部に格納するハウジングとを備えたことを特徴とするファイバアダプタである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a core, a clad provided outside the core and having both or at least one of a depressed region and a co-doped region surrounding the core, and provided in at least the core, and a grating pitch Is a plurality of gratings that perform filtering that cuts off an optical signal incident on an optical waveguide having a predetermined wavelength band that gradually changes linearly and has the core and the cladding provided outside the core , The two gratings are arranged so as to face each other away from each other, and are configured to Bragg-reflect the wavelength of an optical signal in the vicinity of 1650 nm. As the distance from the center of the facing gratings increases, the grating pitch becomes shorter and faces each other. The spacing between the gratings arranged in such a way is 3 A counter chirped FBG fiber having a plurality of chirped fiber Bragg gratings of 5 mm, a ferrule that holds the counter chirped FBG fiber therein, and a housing that stores the ferrule therein This is a fiber adapter.

本発明によれば、少なくともコア内に対向して配置された1対のチャープト・ファイバ・ブラッグ・グレーティングが離されていることによって、使用する波長帯で生ずる遮断量のリップルを回避または低減することが可能なファイバ・ブラッグ・グレーティング素子およびファイバアダプタを実現できる。   According to the present invention, at least a pair of chirped fiber Bragg gratings disposed opposite to each other in the core are separated, thereby avoiding or reducing the amount of cutoff ripple generated in the wavelength band to be used. A fiber Bragg grating element and a fiber adapter can be realized.

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の態様のファイバ・ブラッグ・グレーティング素子の構成を模式的に示す横断面図である。図1において、ファイバ・ブラッグ・グレーティング素子10は、コア1aとコア1aの外側に設けられたクラッド1bとを有する光導波路1と、コア1aに設けられた複数のチャープト・ファイバ・ブラッグ・グレーティング(以下、チャープトFBGという)2a、2bとを備え、チャープトFBG2aとチャープトFBG2bとが離れると共に対向して配置された構成を有する。なお、ファイバ・ブラッグ・グレーティング素子10は、図1に示すように、クラッド1bの外周に高屈折率材3が設けられているのでもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the fiber Bragg grating element according to the first aspect of the present invention. In FIG. 1, a fiber Bragg grating element 10 includes an optical waveguide 1 having a core 1a and a clad 1b provided outside the core 1a, and a plurality of chirped fiber Bragg gratings (provided on the core 1a). (Hereinafter referred to as chirped FBG) 2a and 2b, and the chirped FBG2a and the chirped FBG2b are separated from each other and arranged to face each other. The fiber Bragg grating element 10 may be provided with a high refractive index material 3 on the outer periphery of the cladding 1b as shown in FIG.

図1において、コア1aの長手方向と直交する方向を向いた複数の線は屈折率の高い部分を表す。グレーティングピッチは、隣り合う2つの屈折率の高い部分間の距離である。チャープトFBG2a、2bは、グレーティングピッチが徐々に線形に変化するため、グレーティングピッチが一定で異なるFBGが連続的に配置されたものと同様に機能し、所定の幅の波長帯の光を反射または遮断する。チャープトFBG2a、2bは、例えば、グレーティング長la、lbが4〜8mmで、例えば1650nm程度のブラッグ中心波長λの±5nm以上にわたってブラッグ反射を生じさせるように構成されている。グレーティング長とグレーティングピッチの変化範囲とは、適用対象に応じて異なり、他の値および範囲をとるのでもよい。具体的には、グレーティング長la、lbを5〜6mmとするのでもよい。 In FIG. 1, a plurality of lines oriented in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the core 1a represent a portion having a high refractive index. The grating pitch is a distance between two adjacent high refractive index portions. The chirped FBGs 2a and 2b function in the same way as when FBGs with different grating pitches are continuously arranged, since the grating pitch gradually changes linearly, and reflect or block light of a predetermined wavelength band. To do. The chirped FBGs 2a and 2b have a grating length la and lb of 4 to 8 mm, for example, and are configured to cause Bragg reflection over ± 5 nm or more of the Bragg center wavelength λ B of about 1650 nm, for example. The change range of the grating length and the grating pitch differs depending on the application target, and may take other values and ranges. Specifically, the grating lengths la and lb may be 5 to 6 mm.

コア1aは、SiOを用いて形成されたクラッド1bに囲まれ、例えばGeドープのSiOを用いて形成される。このような構成の光導波路中のコア1aに、例えば、二光束干渉法、フェーズマスク法等を用いてUV光を照射し、グレーティングピッチに応じた屈折率の高低を形成する。なお、UV光の照射前に光ファイバを高圧の水素雰囲気下に所定時間保持する等の、光誘起屈折率変化を生じさせやすくするその他の処理を施すのでもよい。チャープトFBGの形成方法は、周知であるため、更なる説明を省略する。図2に示すように、ファイバ・ブラッグ・グレーティング素子10に入射した光信号は、チャープトFBG2a、2bの帯域の光成分が、波長λ〜λに応じて反射条件が異なり、チャープトFBG2a、2b中の異なる位置で反射される。 The core 1a is surrounded by a cladding 1b formed using SiO 2, is formed using, for example, a SiO 2 of Ge-doped. The core 1a in the optical waveguide having such a configuration is irradiated with UV light using, for example, a two-beam interference method, a phase mask method, or the like to form a refractive index level corresponding to the grating pitch. It should be noted that other treatments that make it easy to cause a light-induced refractive index change, such as holding the optical fiber in a high-pressure hydrogen atmosphere for a predetermined time before irradiation with UV light, may be performed. Since the formation method of chirp FBG is well-known, further description is abbreviate | omitted. As shown in FIG. 2, in the optical signal incident on the fiber Bragg grating element 10, the light components in the bands of chirped FBGs 2a and 2b have different reflection conditions depending on the wavelengths λ 1 to λ n , and the chirped FBGs 2a and 2b. Reflected at different locations inside.

図3〜図11に、チャープトFBG2aとチャープトFBG2bとの間の間隔(以下、グレーティング間隔という)dを0.3〜5mmまで連続的に変化させていったときの遮断量の波長特性を示す。グレーティング間隔dを0mmとしたもの、即ち、従来のファイバ・ブラッグ・グレーティング素子の遮断量の波長特性を図19に示す。図19に示す遮断量の波長特性には、波長1657nm前後に20dB程度のリップルが存在することがわかる。ここで、上記のリップルは、対象とする波長帯内の最も高いピークの高さとして定義される。   3 to 11 show the wavelength characteristics of the cutoff amount when the distance d between the chirped FBG2a and the chirped FBG2b (hereinafter referred to as the grating distance) d is continuously changed from 0.3 to 5 mm. FIG. 19 shows the wavelength characteristics of the cutoff amount of a conventional fiber Bragg grating element in which the grating interval d is 0 mm. In the wavelength characteristic of the cutoff amount shown in FIG. 19, it can be seen that a ripple of about 20 dB exists around the wavelength of 1657 nm. Here, the above-mentioned ripple is defined as the height of the highest peak in the target wavelength band.

図3〜図11から、上記のリップルは、グレーティング間隔dの増大と共に略単調に減少していくことがわかる。このようなリップルのグレーティング間隔依存特性を図12に示す。図12から、グレーティング間隔dを1mm以上にすることによってこのリップルはdB単位で略半分以下となり、2mm以上にすることによってこのリップルは略4分の1以下となる。リップルの観点からは、グレーティング間隔dを2mm以上にすることによって、例えば40dB等の実用的な遮断量を対象とする波長帯で得ることができ、4mm以上にすることによってリップルを1〜2dBの範囲内に収めることができる好ましい。   3 to 11, it can be seen that the ripple decreases substantially monotonously as the grating interval d increases. FIG. 12 shows such a dependency of the ripple on the grating interval. From FIG. 12, when the grating interval d is 1 mm or more, this ripple is approximately half or less in dB units, and when it is 2 mm or more, this ripple is approximately 1/4 or less. From the viewpoint of ripple, by setting the grating interval d to 2 mm or more, a practical cutoff amount such as 40 dB can be obtained in a target wavelength band, and by setting it to 4 mm or more, the ripple is 1 to 2 dB. It is preferable that it can be within the range.

(実施の形態2)
図13は、本発明の第2の態様のファイバアダプタの構成を示す模式的に示す断面図である。図13(a)において、ファイバアダプタ20は、対向チャープトFBGファイバ21と、フェルール22と、割りスリーブ23と、ハウジング24とを備える。対向チャープトFBGファイバ21は、図13(a)に示すように、コア21aとコア21aの外側に設けられたクラッド21bとを有する光導波路と、コア21aに設けられた複数のチャープトグレーティング21c、21dとを有し、チャープトグレーティング21cとチャープトグレーティング21dとがグレーティング間隔d離れると共に対向して配置され、コア21aを取り囲むディプレッスト領域21eを有するクラッド21bのコア21a側に形成された構成を有する。ここで、ディプレッスト領域は、クラッド21bのコア21a側の領域であって、クラッド21bのその他の領域より屈折率の低い領域をいう。
(Embodiment 2)
FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the fiber adapter according to the second aspect of the present invention. In FIG. 13A, the fiber adapter 20 includes a counter chirped FBG fiber 21, a ferrule 22, a split sleeve 23, and a housing 24. As shown in FIG. 13A, the opposed chirped FBG fiber 21 includes an optical waveguide having a core 21a and a clad 21b provided outside the core 21a, and a plurality of chirped gratings 21c provided on the core 21a. 21d, and the chirped grating 21c and the chirped grating 21d are arranged on the core 21a side of the clad 21b having a depressed region 21e surrounding the core 21a, with the grating interval d being spaced apart and opposed to each other. . Here, the depressed region is a region on the core 21a side of the clad 21b and has a lower refractive index than the other regions of the clad 21b.

上記の光導波路内の半径方向の屈折率分布の一例を図14に示す。図14において、横軸はコア21aの中心からの半径方向の距離(μm)、縦軸は屈折率差を表す。図14に示す例では、コア21aの直径は10μm程度であり、クラッド21bの直径は125μm程度であり、ディプレッスト領域21eの半径方向の幅は10〜25μm程度である。なお、ディプレッスト領域21eの半径方向の幅は、15〜20μm程度が性能および作成上の観点から好ましい。また、コア21aはクラッド21bよりも屈折率が0.005程度高く、ディプレッスト領域21eはクラッド21bよりも屈折率が0.001程度低くなっている。 An example of the refractive index distribution in the radial direction in the optical waveguide is shown in FIG. In FIG. 14, the horizontal axis represents the radial distance (μm) from the center of the core 21a, and the vertical axis represents the refractive index difference. In the example shown in FIG. 14, the diameter of the core 21a is about 10 μm, the diameter of the clad 21b is about 125 μm, and the radial width of the depressed region 21e is about 10 to 25 μm. The width in the radial direction of the depressed region 21e is preferably about 15 to 20 μm from the viewpoint of performance and production . The core 21a has a refractive index higher by about 0.005 than the clad 21b, and the depressed region 21e has a refractive index lower by about 0.001 than the clad 21b.

クラッド21bは通常SiOできているが、ディプレッスト領域21eは、SiOにF、Cl等をドープして得られる。このようにすることによって、ディプレッスト領域21eの屈折率が他の領域の屈折率よりも低いため、コア21a内を伝播するモードの光とクラッド21b内を伝播するモードの光とを分離できるため、これらのモード間の結合を回避または緩和できる。チャープトグレーティング21c、21dは、上述の実施の形態2に記載したものと同様であるため、その説明を省略する。 The clad 21b is usually made of SiO 2, but the depressed region 21e is obtained by doping SiO 2 with F, Cl or the like. By doing so, since the refractive index of the depressed region 21e is lower than the refractive index of the other regions, the mode light propagating in the core 21a and the mode light propagating in the clad 21b can be separated. Coupling between these modes can be avoided or mitigated. Since the chirped gratings 21c and 21d are the same as those described in the second embodiment, description thereof will be omitted.

フェルール22は、フランジ部22aと、フランジ部22aの両側に圧入によって取り付けられた突合せ部22b、22cと、半径方向中心に長手方向に設けられたファイバ孔22dと、フランジ部22aの突合せ部22b側に形成された鍔部22eと、鍔部22eに形成されハウジング24に対して位置決めするスリット22fとを有する。フェルール22は、フランジ部22aがSUS等のステンレスやプラスチック等の材料を、突合せ部22b、22cがジルコニア等の材料を用いてそれぞれ成形されている。フェルール22は、後述する突条24bと鍔部22eとの間に押しばね26を介装してハウジング24内に収容されている。フェルール22のファイバ孔22dには、対向チャープトFBGファイバ21が取り付けられている。   The ferrule 22 includes a flange portion 22a, butted portions 22b and 22c attached to both sides of the flange portion 22a, a fiber hole 22d provided in the longitudinal direction at the center in the radial direction, and the butted portion 22b side of the flange portion 22a. And a slit 22f formed in the flange 22e and positioned with respect to the housing 24. The ferrule 22 is formed by using a material such as stainless steel such as SUS and plastics for the flange portion 22a, and a material such as zirconia for the butting portions 22b and 22c. The ferrule 22 is accommodated in the housing 24 with a pressing spring 26 interposed between a protrusion 24b and a flange 22e described later. A counter chirped FBG fiber 21 is attached to the fiber hole 22 d of the ferrule 22.

対向チャープトFBGファイバ21は、接着剤を用いてファイバ孔22dに固定されている。ファイバ孔22dに固定された対向チャープトFBGファイバ21は、フェルール22の突合せ部22b、22cの各端面に露出した部分がマイクロラッピング等の技術を用いて鏡面研磨されている。ここで、対向チャープトFBGファイバ21は、裸ファイバの表面に施したナイロン等の合成樹脂からなる被覆が除去されている。使用する接着剤としては、対向チャープトFBGファイバ21のクラッド21bの屈折率以上の屈折率を有するエポキシ系の接着剤を使用することが好ましい。対向チャープトFBGファイバ21の被覆を除去した部分をファイバ孔22dに接着固定する場合は、接着剤の屈折率が、クラッド21bの屈折率より大きいものを使用することによって、チャープトグレーティング21c、21dを通らないクラッドモードの影響を小さくでき波長特性を向上させることができる。   The opposed chirped FBG fiber 21 is fixed to the fiber hole 22d using an adhesive. In the opposed chirped FBG fiber 21 fixed to the fiber hole 22d, the portions exposed at the end faces of the butted portions 22b and 22c of the ferrule 22 are mirror-polished using a technique such as micro-wrapping. Here, the facing chirped FBG fiber 21 has a coating made of a synthetic resin such as nylon applied to the surface of the bare fiber. As an adhesive to be used, it is preferable to use an epoxy adhesive having a refractive index equal to or higher than the refractive index of the clad 21b of the opposed chirped FBG fiber 21. When the portion of the opposed chirped FBG fiber 21 from which the coating has been removed is bonded and fixed to the fiber hole 22d, the chirped gratings 21c and 21d are made to have a refractive index greater than that of the cladding 21b. The influence of the cladding mode that does not pass can be reduced, and the wavelength characteristics can be improved.

割りスリーブ23は、スリット23aを有するジルコニア、リン青銅等からなる円筒状の部材で、フェルール22の突合せ部22cに取り付けられ、ファイバアダプタ20の突合せ部22c側に嵌合される光コネクタの不図示のフェルールをフェルール22に対して位置決めする。ハウジング24は、フェルール22を割りスリーブ23と共に収容するSUS等の金属からなる筒体で、突合せ部22b側が雄型に、突合せ部22c側が雌型に、それぞれ成形され、突合せ部22b側の内部に周方向に突条24a,24bが形成されている。突条24aは、ハウジング24内に収容したフェルール22の鍔部22eを係止する部分で、突条24bは鍔部22eとの間に介装する押しばね26を係止する部分である。   The split sleeve 23 is a cylindrical member made of zirconia, phosphor bronze, or the like having a slit 23a. The split sleeve 23 is attached to the abutting portion 22c of the ferrule 22 and is not shown for an optical connector that is fitted to the abutting portion 22c side of the fiber adapter 20. The ferrule is positioned with respect to the ferrule 22. The housing 24 is a cylindrical body made of metal such as SUS that accommodates the ferrule 22 together with the split sleeve 23, and is formed into a male mold on the abutting portion 22b side and a female mold on the abutting portion 22c side. Projections 24a and 24b are formed in the circumferential direction. The ridge 24a is a portion for locking the flange portion 22e of the ferrule 22 accommodated in the housing 24, and the ridge 24b is a portion for locking the push spring 26 interposed between the protrusion 24b and the flange portion 22e.

接続ナット25は、ファイバアダプタ20の突合せ部22bに嵌合される光コネクタの外周に着脱自在に螺着し、この光コネクタとの接続状態を保持するもので、SUS等を用いて形成される。ファイバアダプタ20は、上記のように構成され、突合せ部22b側に不図示の雌型の光コネクタを、突合せ部22c側に不図示の雄型の光コネクタを、それぞれ嵌着して使用される。これにより、ファイバアダプタ20は、対向チャープトFBGファイバ21を介して両側に嵌着した光コネクタの光ファイバ相互が光接続される。   The connection nut 25 is detachably screwed to the outer periphery of the optical connector fitted to the abutting portion 22b of the fiber adapter 20, and maintains a connection state with the optical connector, and is formed using SUS or the like. . The fiber adapter 20 is configured as described above, and is used by fitting a female optical connector (not shown) on the abutting portion 22b side and a male optical connector (not shown) on the abutting portion 22c side. . Thereby, the optical fiber of the optical connector fitted to both sides of the fiber adapter 20 via the opposite chirped FBG fiber 21 is optically connected.

図15は、ファイバアダプタ20についての遮断量のグレーティング間隔依存特性を示す図である。図15から、ファイバアダプタ20の遮断特性は、グレーティング間隔dの増大と共に略単調に減少していくことがわかる。図12から、グレーティング間隔dを1mm以上にすることによってこのリップルはdB単位で略半分以下となり、2mm以上にすることによってこのリップルは略4分の1以下となる。リップルの観点からは、グレーティング間隔dを1.6mm以上にすることによって、例えば40dB等の実用的な遮断量を対象とする波長帯で得ることができ、4mm以上にすることによってリップルを1〜2dBの範囲内に収めることができ、好ましい。   FIG. 15 is a diagram illustrating a grating interval dependency characteristic of the cutoff amount for the fiber adapter 20. From FIG. 15, it can be seen that the cutoff characteristic of the fiber adapter 20 decreases substantially monotonously as the grating interval d increases. From FIG. 12, when the grating interval d is 1 mm or more, this ripple is approximately half or less in dB units, and when it is 2 mm or more, this ripple is approximately 1/4 or less. From the viewpoint of ripple, by setting the grating interval d to 1.6 mm or more, for example, a practical cutoff amount of 40 dB or the like can be obtained in a target wavelength band. This is preferable because it can be within a range of 2 dB.

このように構成することによって、単一モードで使用するとき、FBGを有する従来のアダプタよりも17dB程度高い遮断量のファイバアダプタ20を得ることができた。なお、上記では、対向チャープトFBGファイバを内蔵するファイバアダプタについて説明したが、本発明は、対向チャープトFBGファイバを内蔵するファイバコネクタにも同様に適用される。   With this configuration, when used in a single mode, it was possible to obtain a fiber adapter 20 having a cutoff amount higher by about 17 dB than a conventional adapter having an FBG. In the above description, the fiber adapter incorporating the opposed chirped FBG fiber has been described. However, the present invention is similarly applied to a fiber connector incorporating the opposed chirped FBG fiber.

(実施の形態3)
図16は、本発明の第3の態様のファイバアダプタの構成を示す模式的に示す断面図である。ファイバアダプタ30は、ファイバアダプタ20の対向チャープトFBGファイバ21を図16(b)に示す構造の対向チャープトFBGファイバ31に変えたものである。対向チャープトFBGファイバ31は、図16(a)に示すように、コア31aとコア31aの外側に設けられたクラッド31bとを有する光導波路と、コア31aとクラッド31bの一部に及ぶ領域にわたって設けられた複数のチャープトグレーティング31c、31dとを有し、チャープトグレーティング31cとチャープトグレーティング31dとがグレーティング間隔d離れると共に対向して配置され、コドープ領域31eがコア31aを取り囲むように形成され、上述のチャープトグレーティング31c、31dがコドープ領域31eに形成された構成を有する。
(Embodiment 3)
FIG. 16: is sectional drawing which shows typically the structure of the fiber adapter of the 3rd aspect of this invention. The fiber adapter 30 is obtained by replacing the opposed chirped FBG fiber 21 of the fiber adapter 20 with an opposed chirped FBG fiber 31 having the structure shown in FIG. As shown in FIG. 16A, the opposed chirped FBG fiber 31 is provided over an optical waveguide having a core 31a and a clad 31b provided outside the core 31a, and a region extending over a part of the core 31a and the clad 31b. A plurality of chirped gratings 31c and 31d, the chirped grating 31c and the chirped grating 31d are arranged to face each other while being separated from the grating interval d, and a co-doped region 31e is formed so as to surround the core 31a. The chirped gratings 31c and 31d described above are formed in the co-doped region 31e.

上記の光導波路内の半径方向の屈折率分布の一例を図17に示す。図17において、横軸はコア31aの中心からの半径方向の距離(μm)、縦軸は屈折率差を表す。図17に示す例では、コア31aの直径は10μm程度であり、クラッド31bの直径は125μm程度であり、コドープ領域31eの半径方向の幅は2〜10μm程度である。なお、コドープ領域31eの半径方向の幅は、4〜5μm程度が性能および作成上の観点から好ましい。
また、コア31aはクラッド31bよりも屈折率が0.008程度高く、コドープ領域31eはクラッド31bよりも屈折率が0.001程度低くなっている。
An example of the refractive index distribution in the radial direction in the optical waveguide is shown in FIG. In FIG. 17, the horizontal axis represents the radial distance (μm) from the center of the core 31a, and the vertical axis represents the refractive index difference. In the example shown in FIG. 17, the core 31a has a diameter of about 10 μm, the clad 31b has a diameter of about 125 μm, and the co-doped region 31e has a radial width of about 2 to 10 μm. The radial width of the co-doped region 31e is preferably about 4 to 5 μm from the viewpoint of performance and production .
The core 31a has a refractive index higher by about 0.008 than the clad 31b, and the co-doped region 31e has a refractive index lower by about 0.001 than the clad 31b.

クラッド31bは通常SiOを用いて形成されるが、コア31aは光誘起屈折率変化を起こす例えばB、Ge等がドープされたSiOを用いて形成され、コドープ領域31eはB、Ge等とF、Cl等とがドープされたSiOを用いて形成される。コドープ領域31e内のB、Ge等は、チャープトグレーティング31c、31dを形成するためにドープされ、F、Cl等は、コドープ領域31e内の屈折率をコア31a内の屈折率よりも低下させるためにドープされる。F、Cl等をドープしてコドープ領域31e内の屈折率を、例えばクラッド31b内の他の領域の屈折率よりも低下させるのでもよい。このようにして製造した他の光導波路の、半径方向の屈折率分布の一例を図18に示す。 The clad 31b is usually formed using SiO 2, while the core 31a is formed using SiO 2 doped with, for example, B, Ge or the like that causes a photoinduced refractive index change, and the co-doped region 31e is formed with B, Ge, or the like. It is formed using SiO 2 doped with F, Cl or the like. B, Ge, etc. in the co-doped region 31e are doped to form the chirped gratings 31c, 31d, and F, Cl, etc., lower the refractive index in the co-doped region 31e below the refractive index in the core 31a. To be doped. For example, the refractive index in the co-doped region 31e may be made lower than the refractive index of other regions in the cladding 31b by doping with F, Cl, or the like. An example of the refractive index distribution in the radial direction of another optical waveguide manufactured in this way is shown in FIG.

このようにすることによって、チャープトグレーティング31cが形成される領域をコア31aの外にまで広げたため、クラッド31b内を伝播していくモードの光を低減でき、コア31a内を伝播するモードの光とクラッド31b内を伝播するモードの光とのモード間結合を回避または緩和できる。   By doing so, since the region where the chirped grating 31c is formed is extended to the outside of the core 31a, the mode light propagating in the clad 31b can be reduced, and the mode light propagating in the core 31a can be reduced. And the coupling between modes of light propagating in the clad 31b can be avoided or alleviated.

このように構成することによって、FBGを有する従来のアダプタよりも17dB程度高い遮断量のファイバアダプタを得ることができた。なお、上記では、対向チャープトFBGファイバを内蔵するファイバアダプタについて説明したが、本発明は、対向チャープトFBGファイバを内蔵するファイバコネクタにも同様に適用される。   By comprising in this way, the fiber adapter of the interruption | blocking amount higher about 17 dB than the conventional adapter which has FBG was able to be obtained. In the above description, the fiber adapter incorporating the opposed chirped FBG fiber has been described. However, the present invention is similarly applied to a fiber connector incorporating the opposed chirped FBG fiber.

図1は、本発明の第1の態様のファイバ・ブラッグ・グレーティング素子の構成を模式的に示す横断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the fiber Bragg grating element according to the first aspect of the present invention. 図2は、ファイバ・ブラッグ・グレーティング素子の機能の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of the function of the fiber Bragg grating element. 図3は、グレーティング間隔が0.3mmのときの遮断量の波長特性を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the wavelength characteristics of the cutoff amount when the grating interval is 0.3 mm. 図4は、グレーティング間隔が1.0mmのときの遮断量の波長特性を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the wavelength characteristic of the cutoff amount when the grating interval is 1.0 mm. 図5は、グレーティング間隔が1.5mmのときの遮断量の波長特性を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating the wavelength characteristics of the cutoff amount when the grating interval is 1.5 mm. 図6は、グレーティング間隔が2.0mmのときの遮断量の波長特性を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the wavelength characteristic of the cutoff amount when the grating interval is 2.0 mm. 図7は、グレーティング間隔が2.5mmのときの遮断量の波長特性を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the wavelength characteristics of the cutoff amount when the grating interval is 2.5 mm. 図8は、グレーティング間隔が3.5mmのときの遮断量の波長特性を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the wavelength characteristics of the cutoff amount when the grating interval is 3.5 mm. 図9は、グレーティング間隔が4.0mmのときの遮断量の波長特性を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating the wavelength characteristics of the cutoff amount when the grating interval is 4.0 mm. 図10は、グレーティング間隔が4.5mmのときの遮断量の波長特性を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the wavelength characteristics of the cutoff amount when the grating interval is 4.5 mm. 図11は、グレーティング間隔が5.0mmのときの遮断量の波長特性を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating the wavelength characteristics of the cutoff amount when the grating interval is 5.0 mm. 図12は、リップルのグレーティング間隔依存特性を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing the grating interval dependence characteristics of ripples. 図13は、本発明の第2の態様のファイバアダプタの構成を示す模式的に示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the fiber adapter according to the second aspect of the present invention. 図14は、図13に示すファイバアダプタの光導波路内の半径方向の屈折率分布の一例を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a refractive index distribution in the radial direction within the optical waveguide of the fiber adapter illustrated in FIG. 13. 図15は、ファイバアダプタ20についての遮断量のグレーティング間隔依存特性を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating a grating interval dependency characteristic of the cutoff amount for the fiber adapter 20. 図16は、本発明の第3の態様のファイバアダプタの構成を示す模式的に示す断面図である。FIG. 16: is sectional drawing which shows typically the structure of the fiber adapter of the 3rd aspect of this invention. 図17は、図16に示すファイバアダプタの光導波路内の、半径方向の屈折率分布の一例を示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a refractive index distribution in the radial direction in the optical waveguide of the fiber adapter illustrated in FIG. 16. 図18は、図16に示すファイバアダプタの光導波路内の、半径方向の屈折率分布の他の一例を示す図である。18 is a diagram showing another example of the refractive index distribution in the radial direction in the optical waveguide of the fiber adapter shown in FIG. 図19は、従来のファイバ・ブラッグ・グレーティング素子の遮断量の波長特性を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing the wavelength characteristics of the cutoff amount of a conventional fiber Bragg grating element.

符号の説明Explanation of symbols

1 光導波路
1a、21a、31a コア
1b、21b、31b クラッド
2a、2b、21c、21d、31c、31d チャープト・ファイバ・ブラッグ・グレーティング
3 高屈折率材
10 ファイバ・ブラッグ・グレーティング素子
20、30 ファイバアダプタ
21 対向チャープトFBGファイバ
21e ディプレッスト領域
22 フェルール
22a フランジ部
22b、22c 突合せ部
22d ファイバ孔
22e 鍔部
22f スリット
23 割りスリーブ
23a スリット
24 ハウジング
24a、24b 突条
25 接続ナット
26 押しばね
31e コドープ領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical waveguide 1a, 21a, 31a Core 1b, 21b, 31b Clad 2a, 2b, 21c, 21d, 31c, 31d Chirped fiber Bragg grating 3 High refractive index material 10 Fiber Bragg grating element 20, 30 Fiber adapter 21 Opposed chirped FBG fiber 21e Depressed region 22 Ferrule 22a Flange 22b, 22c Butt 22d Fiber hole 22e Saddle 22f Slit 23 Split sleeve 23a Slit 24 Housing 24a, 24b Rib 25 Connection nut 26 Push spring 31e Co-doped region

Claims (2)

コアと、
前記コアの外側に設けられたクラッドと、
少なくとも前記コア内に設けられ、グレーティングピッチが徐々に線形に変化し、前記コアとこのコアの外側に設けられた前記クラッドとを有する光導波路に入射した光信号を所定の波長帯域で遮断するフィルタリングを行う複数のグレーティングであって、少なくとも2つの前記グレーティングが相互に離れて対向するように配置され、1650nm近傍の光信号の波長をブラッグ反射するように構成され、対向する前記グレーティングの中心から離れるにつれて、グレーティングピッチが短くなり、対向するように配置された前記グレーティング間の間隔が3〜5mmである複数のチャープト・ファイバ・ブラッグ・グレーティングと
を備えることを特徴とするファイバ・ブラッグ・グレーティング素子。
The core,
A clad provided outside the core;
Filtering provided in at least the core, wherein the grating pitch gradually changes linearly, and blocks an optical signal incident on an optical waveguide having the core and the cladding provided outside the core in a predetermined wavelength band. The at least two gratings are arranged so as to face each other apart from each other, are configured to Bragg reflect the wavelength of an optical signal in the vicinity of 1650 nm, and are separated from the center of the facing grating And a plurality of chirped fiber Bragg gratings having an interval between the gratings of 3 to 5 mm arranged so as to face each other, the grating pitch being shortened, and a fiber Bragg grating element.
コアと、前記コアの外側に設けられ、前記コアを取り囲むディプレッスト領域またはコドープ領域の両方または少なくとも一方を有するクラッドと、少なくとも前記コア内に設けられ、グレーティングピッチが徐々に線形に変化し、前記コアとこのコアの外側に設けられた前記クラッドとを有する光導波路に入射した光信号を所定の波長帯域で遮断するフィルタリングを行う複数のグレーティングであって、少なくとも2つの前記グレーティングが相互に離れて対向するように配置され、1650nm近傍の光信号の波長をブラッグ反射するように構成され、対向する前記グレーティングの中心から離れるにつれて、グレーティングピッチが短くなり、対向するように配置された前記グレーティング間の間隔が3〜5mmである複数のチャープト・ファイバ・ブラッグ・グレーティングとを有する対向チャープトFBGファイバと、
前記対向チャープトFBGファイバを内部に保持するフェルールと、
前記フェルールを内部に格納するハウジングとを備えたことを特徴とするファイバアダプタ。
A core, a cladding provided outside the core and having at least one of a depressed region and a co-doped region surrounding the core, and at least one in the core, and the grating pitch gradually changes linearly, And a plurality of gratings for performing filtering to cut off an optical signal incident on an optical waveguide having a cladding provided outside the core in a predetermined wavelength band, wherein at least two of the gratings are opposed to each other. The grating pitch is configured to be Bragg-reflected at a wavelength of an optical signal in the vicinity of 1650 nm, and the grating pitch decreases as the distance from the center of the opposing grating increases, and the distance between the gratings arranged to face each other A plurality of chars with a length of 3-5 mm A counter chirped FBG fiber having a preparative fiber Bragg grating,
A ferrule holding the opposed chirped FBG fiber therein;
A fiber adapter comprising: a housing for storing the ferrule therein.
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