光器件的制造方法

文档序号:1472037 发布日期:2020-02-21 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 光器件的制造方法 (Method for manufacturing optical device ) 是由 大森贤一 石仓德洋 植村仁 于 2017-10-23 设计创作,主要内容包括:光器件的制造方法具有:第一工序,改变与多芯光纤的纤芯连接的输入/输出器件的单芯光纤的组合,并且求出每个纤芯的光损失;和第二工序,根据第一工序的结果,选择一个与多芯光纤的纤芯连接的所述输入/输出器件的单芯光纤的组合,并以使所选择的组合的单芯光纤与多芯光纤的纤芯连接的方式,将多芯光纤的端部与输入/输出器件的端部连接。(The method for manufacturing the optical device includes: a first step of changing a combination of single core fibers of an input/output device connected to cores of a multi-core fiber and determining an optical loss for each core; and a second step of selecting a combination of the single core fibers of the input/output device connected to the core of the multi-core fiber based on the result of the first step, and connecting the end of the multi-core fiber to the end of the input/output device such that the single core fiber of the selected combination is connected to the core of the multi-core fiber.)

光器件的制造方法

技术领域

本发明涉及光器件的制造方法。

本申请基于2017年6月29日在日本申请的特愿2017-126964号主张优先权,并在此引用其内容。

背景技术

近年来,具备多个纤芯、和覆盖所述多个纤芯的周围的共同的包层的构造的光纤亦即多芯光纤(MCF:Multi-Core Fiber)的研究开发非常盛行。多芯光纤能够使各个纤芯传输单独的信息,因此作为能够使光通信系统的传输容量增大的传输介质而备受关注。

另外,也存在将多芯光纤作为光纤传感器(例如,FBG型的光纤传感器)使用的情况。光纤传感器将光纤(包括多芯光纤)作为传感器使用,来测定各种物理量(例如,应力、变形、温度等)。另外,在上述FBG型的光纤传感器中,在光纤(包括多芯光纤)的纤芯形成FBG(Fiber Bragg Grating:光纤布拉格光栅),利用FBG的反射特性根据周围环境而变化的特性,测定光纤在长度方向上的各种物理量的分布。

在这样的多芯光纤连接有输入/输出器件作为将各纤芯与外部光纤连接的输入输出器件。输入/输出器件通过在玻璃母材(毛细管)形成多个供单模光纤插装的孔,并将单模光纤分别插装于在玻璃母材形成的多个孔,对插装有单模光纤的玻璃母材的局部进行加热并且熔融延伸而形成延伸部(缩径并且延伸的部位)来制造。另外,上述单模光纤是在输入/输出器件设置有多个,在一端连接外部光纤并在另一端连接多芯光纤中的一个纤芯的光纤。

在以下的专利文献1中公开有形状传感检测技术,该形状传感检测技术由使用了多芯光纤的FBG型的光纤传感器并通过OFDR(Optical Frequency Domain Reflectometry:光频域反射测定法)来测定光纤传感器的形状(安装有光纤传感器的构造物的形状)。另外,在以下的专利文献2~4中公开了将多芯光纤的各纤芯与外部的光纤连接的输入/输出器件的一个例子。

专利文献1:美国专利第7781724号说明书

专利文献2:日本国专利第5782104号公报

专利文献3:日本国特开2015-1673号公报

专利文献4:日本国特开2015-152774号公报

在多芯光纤连接(熔接)有输入/输出器件的光器件,期望光损失较小。然而在这样的光器件中,由于以下所示的原因而无法避免产生光损失。

(1)输入/输出器件的制造误差

例如,能够列举出形成于玻璃母材的孔的位置偏移、延伸部处的纤芯之间距离的偏差(因在熔融延伸时产生的单芯光纤的孔内的位置偏移而产生的)、延伸部处的纤芯的位置偏移(因缩径比的偏差而产生的)等。

(2)多芯光纤与输入/输出器件的耦合损失

例如,能够列举出由延伸部的纤芯直径与熔接于延伸部的多芯光纤的纤芯直径的错配引起的损失。这样的错配在本质上在制造具有延伸部的输入/输出器件时产生,并在将插装有单芯光纤的玻璃母材熔融延伸时因延伸部的缩径比的偏差而产生。

发明内容

本发明是鉴于上述情况所做出的,提供一种能够制造由制造误差引起的光损失较小的光器件的光器件的制造方法。

本发明的第一方式是光器件的制造方法,所述光器件具有:多芯光纤,其具有多个纤芯;和输入/输出器件,其具有排列为在使所述多芯光纤旋转的情况下能够以多种组合与所述纤芯连接的多个单芯光纤,其中具有以下工序:第一工序,改变与所述多芯光纤的所述纤芯连接的所述输入/输出器件的所述单芯光纤的组合,并且求出每个所述纤芯的光损失;和第二工序,根据所述第一工序的结果,选择一个与所述多芯光纤的所述纤芯连接的所述输入/输出器件的所述单芯光纤的组合,并以使所选择的组合的所述单芯光纤与所述多芯光纤的所述纤芯连接的方式,将所述多芯光纤的端部与所述输入/输出器件的端部连接。

本发明的第二方式在上述第一方式的光器件的制造方法的基础上,所述第一工序是在使所述多芯光纤的端部与所述输入/输出器件的端部接近的状态下,测定从所述多芯光纤以及所述输入/输出器件中的任意一方输入并从任意另一方输出的每个所述纤芯的光信号的强度,从而求出所述光损失的工序。

本发明的第三方式在上述第一方式的光器件的制造方法的基础上,所述第一工序是根据拍摄所述多芯光纤的端部和所述输入/输出器件的端部所得到的各个图像,求出所述多芯光纤的所述纤芯之间的距离与所述输入/输出器件的所述单芯光纤之间的距离之差,从而求出所述光损失的工序。

本发明的第四方式在上述第一方式的光器件的制造方法的基础上,所述第一工序是根据拍摄所述多芯光纤的端部和所述输入/输出器件的端部所得到的各个图像,求出所述多芯光纤的纤芯直径与所述输入/输出器件的所述单芯光纤的纤芯直径之差,从而求出所述光损失的工序。

本发明的第五方式在上述第一方式的光器件的制造方法的基础上,所述第二工序是求出通过所述多芯光纤的端部和所述输入/输出器件的端部处的光学特性的测定手法求出的、所述多芯光纤的模场直径与所述输入/输出器件的所述单芯光纤的模场直径之差,从而求出所述光损失的工序。

本发明的第六方式在上述第一~第五方式中的任一方式的光器件的制造方法的基础上,所述输入/输出器件的所述单芯光纤之间的距离,按照与所述多芯光纤的所述纤芯连接的所述输入/输出器件的所述单芯光纤的每个组合而不同。

本发明的第七方式在上述第一~第六方式中的任一方式的光器件的制造方法的基础上,所述输入/输出器件的所述单芯光纤的纤芯直径,按照与所述多芯光纤的所述纤芯连接的所述输入/输出器件的所述单芯光纤的每个组合而不同。

根据上述本发明所涉及的方式,能够制造由制造误差引起的光损失较小的光器件。

附图说明

图1是示意地表示本发明的第一实施方式中的光器件的图。

图2是表示本发明的第一实施方式中的多芯光纤的一个例子的剖视图。

图3是表示本发明的第一实施方式中的输入/输出器件的立体图。

图4是表示本发明的第一实施方式中的单芯光纤的一个例子的剖视图。

图5是表示本发明的第一实施方式中的单芯光纤的排列的一个例子的剖视图。

图6是表示本发明的第一实施方式的光器件的制造方法的一个例子的流程图。

图7A是表示本发明的第二实施方式中的多芯光纤和输入/输出器件的一个例子的剖视图。

图7B是表示本发明的第二实施方式中的多芯光纤和输入/输出器件的一个例子的剖视图。

图8A是表示本发明的第三实施方式中的多芯光纤和输入/输出器件的一个例子的剖视图。

图8B是表示本发明的第三实施方式中的多芯光纤和输入/输出器件的一个例子的剖视图。

图9A是表示多芯光纤和输入/输出器件的其他例子的剖视图。

图9B是表示多芯光纤和输入/输出器件的其他例子的剖视图。

图10A是表示多芯光纤和输入/输出器件的其他例子的剖视图。

图10B是表示多芯光纤和输入/输出器件的其他例子的剖视图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式的光器件的制造方法进行详细地说明。另外,在以下参照的附图中,为了容易理解而根据需要适当地改变各部件的尺寸的比例尺来图示。

第一实施方式

(光器件的结构)

图1是示意地表示本发明的第一实施方式中的光器件的图。如图1所示,本实施方式的光器件1具备:多芯光纤10、输入/输出器件20以及多个信号传输用光纤30。这样的光器件1使在信号传输用光纤30中传播的光信号经由输入/输出器件20向多芯光纤10入射、或者使在多芯光纤10中传播的光信号经由输入/输出器件20向信号传输用光纤30入射。另外,图1所示的光器件1例如能够应用于将多芯光纤10作为传感器使用的光纤传感器。

图2是表示本发明的第一实施方式中的多芯光纤的一个例子的剖视图。如图2所示,多芯光纤10具有:多个纤芯11和覆盖纤芯11的周围的共同的包层12。在图2例示的多芯光纤10具有配置于多芯光纤10的中央的一个纤芯11和以中央的纤芯11为中心配置为同心圆状的三个纤芯11的共计四个纤芯11。这样的多芯光纤10能够使各个纤芯11传播单独的光信号。

图3是表示本发明的第一实施方式中的输入/输出器件的立体图。如图1、图3所示,输入/输出器件20具有多个单芯光纤21和毛细管22,并将多芯光纤10与多个信号传输用光纤30中继连接。即,输入/输出器件20使在多个信号传输用光纤30中传播的光信号分别入射于多芯光纤10的多个纤芯11,并使在多芯光纤10的多个纤芯11中传播的光信号分别入射于多个信号传输用光纤30。

图4是表示本发明的第一实施方式中的单芯光纤的一个例子的剖视图。如图4所示,单芯光纤21具有纤芯C和覆盖纤芯C的周围的包层CL。包层CL与纤芯C相比折射率低。单芯光纤21排列为在比多芯光纤10的纤芯11的数量多并使多芯光纤10旋转的情况下,能够以多种组合与纤芯11连接。通过这样的排列,能够实现由制造误差引起的光损失小的光器件1。

图5是表示本发明的第一实施方式中的单芯光纤的排列的一个例子的剖视图。在图5例示的输入/输出器件20中,在输入/输出器件20的中央配置有一个单芯光纤21(21a),并以单芯光纤21a为中心同心圆状地配置有六个单芯光纤21(21b、21c)。另外,在图5所示的例子中,单芯光纤21b与单芯光纤21c沿着圆周方向交替地配置。

在图5所示的例子中,在使多芯光纤10旋转的情况下,能够与多个纤芯11连接的组合是:i)单芯光纤21a与三个单芯光纤21b的组合、和ii)单芯光纤21a与三个单芯光纤21c的组合。i)的组合例如能够在多芯光纤10的纤芯11为图2所示的状态时连接,ii)的组合例如能够在多芯光纤10的纤芯11为从图2所示的状态旋转180°后的状态时连接。另外,i)的组合和ii)的组合能够为旋转对称(或考虑到制造误差等而大致旋转对称)。

另外,也能够以使得在使多芯光纤10沿径向平行移动的情况下,能够以多种组合与纤芯11连接的方式排列单芯光纤21。然而,在这样的排列的情况下,存在多芯光纤10与输入/输出器件20以在径向上偏心的状态(轴偏移的状态)连接的情况,从而有可能使机械强度降低。与此相对,如本实施方式那样,通过成为旋转对称(或大致旋转对称)的排列,从而能够使多芯光纤10与输入/输出器件20不产生上述的轴偏移地进行连接,能够提高机械强度。因此,单芯光纤21的排列优选为本实施方式那样的旋转对称(或大致旋转对称)的排列。

如图1和图3所示,单芯光纤21具有:一端侧部分亦即粗径部P1、和从粗径部P1沿长度方向延伸的另一端侧部分亦即延伸部P2。粗径部P1是未延伸的部分,其外径在长度方向上是恒定的。单芯光纤21中与多芯光纤10的纤芯11连接的单芯光纤21的粗径部P1的端部E1,在连接部C1处与信号传输用光纤30的端部E10连接。粗径部P1也可以与信号传输用光纤30熔接连接。在图1所示的例子中,四根单芯光纤21的粗径部P1的端部E1分别与四根信号传输用光纤30的端部E10连接。

另外,其余的单芯光纤21(不与多芯光纤10的纤芯11连接的单芯光纤21)的粗径部P1的端部E1,不与信号传输用光纤30的端部E10连接。不与这样的信号传输用光纤30的端部E10连接的粗径部P1,也可以根据需要切掉,以使长度变短(或使得不从毛细管22延伸)。

延伸部P2具有从粗径部P1沿长度方向缩径并且延伸的缩径部P3、和从缩径部P3延伸的细径部P4。在缩径部P3单芯光纤21的纤芯直径沿着延伸方向逐渐变小。缩径部P3处的单芯光纤21的最小外径与最大外径的比率(最小外径/最大外径)例如也可以为1/1.5~1/2.5。缩径部P3的最大外径也可以为与粗径部P1的外径相同。

细径部P4是从缩径部P3的延伸方向的端部E2进一步向相同方向延伸而形成的恒定直径的部分。细径部P4的延伸方向的端部E3在连接点C2处与多芯光纤10的纤芯11(参照图2)连接。细径部P4也可以与多芯光纤10熔接连接。另外在本实施方式中,七根单芯光纤21的细径部P4中的四根单芯光纤21分别与多芯光纤10的纤芯11连接。细径部P4的外径可以为与缩径部P3的最小外径相同,也可以为与多芯光纤10的外径相同。

另外,本实施方式的输入/输出器件的单芯光纤21是具有粗径部P1和延伸部P2,并且延伸部P2具有缩径部P3和细径部P4的构造,但也可以是省去粗径部P1和细径部P4中的任一方或双方的构造。在没有细径部P4的情况下,延伸部P2仅由缩径部P3构成。

如图3所示,毛细管22在将多个单芯光纤21大致捆绑的状态下进行保持,并由玻璃等形成。毛细管22设置于单芯光纤21的长度方向的局部或全部。毛细管22具有基部22a和从基部22a延伸的延伸部22b。延伸部22b具有:从基部22a沿长度方向缩径并且延伸的锥部22c、和从锥部22c延伸的前端部22d。基部22a能够形成于单芯光纤21的粗径部P1的一部分。锥部22c和前端部22d分别形成于相当于单芯光纤21的缩径部P3和细径部P4的位置。

信号传输用光纤30是经由输入/输出器件20而分别与多芯光纤10的多个纤芯11连接的光纤。信号传输用光纤30传输向多芯光纤10的多个纤芯11入射的光信号、或者传输在多芯光纤10的多个纤芯11中传播的光信号。

(光器件的制造方法)

图6是表示本发明的第一实施方式的光器件的制造方法的一个例子的流程图。如图6所示,若开始光器件1的制造,则首先进行制造具有使用图1、图3说明的多个单芯光纤21的输入/输出器件20的工序(工序S11)。

在工序S11中按顺序进行以下工序,即,将单芯光纤21分别插装于具有多个供单芯光纤21插装的孔的圆柱形状的毛细管22的多个孔,对插装有多个单芯光纤21的毛细管22的局部进行加热并且熔融延伸来形成延伸部P2(延伸部22b)。另外,毛细管22的孔以使所插装的单芯光纤21成为图5所示的配置的方式形成。这样制造图3所示的输入/输出器件20。

接下来,进行改变与多芯光纤10的多个纤芯11连接的单芯光纤21的组合,并且求出每个纤芯11的耦合损失的工序(工序S12:第一工序)。在工序S12中,最初,分别拍摄多芯光纤10的端部和输入/输出器件20的延伸部P2的端部(端部E3),并基于得到的图像,设定一个与多芯光纤10的多个纤芯11连接的单芯光纤21的组合。例如设定有图5所示的单芯光纤21a与三个单芯光纤21b的组合。

若完成上述设定,则以使所设定的组合中的单芯光纤21的纤芯与多芯光纤10的纤芯11对置的方式,使多芯光纤10的端部与输入/输出器件20的延伸部22b的端部(端部E3)处于接近的状态。而且,在使光信号单独从单芯光纤21(配置为一端与多芯光纤10的纤芯11对置的单芯光纤21)的另一端入射后,单独测定从对置的纤芯11射出的光信号的光强度。

接着,设定与多芯光纤10的多个纤芯11连接的单芯光纤21的其他组合。例如设定图5所示的单芯光纤21a和三个单芯光纤21c的组合。若完成设定,则例如使处于相对于输入/输出器件20的延伸部P2的端部(端部E3)接近的状态的多芯光纤10旋转,并使所设定的组合中的单芯光纤21的纤芯与多芯光纤10的纤芯11对置。然后,在再次使光信号单独从单芯光纤21(配置为一端与多芯光纤10的纤芯11对置的单芯光纤21)的另一端入射后,单独测定从对置的纤芯11射出的光信号的光强度。

根据以上所述,对从改变了与多芯光纤10的多个纤芯11连接的单芯光纤21的组合后的多芯光纤10的各纤芯11射出的光强度进行测定。测定出的光强度反映多芯光纤10的纤芯11与单芯光纤21的耦合损失。因此,求出改变了与多芯光纤10的多个纤芯11连接的单芯光纤21的组合后的每个纤芯11的耦合损失。

接下来,根据求出的耦合损失,选择与多芯光纤10的纤芯11连接的单芯光纤21的组合(工序S13:第二工序)。例如,将单芯光纤21的每个组合的测定结果进行比较,选择从各纤芯11射出的光信号的强度高且偏差小的单芯光纤21的组合。另外,在此为选择了图5所示的单芯光纤21a与三个单芯光纤21b的组合。

接下来,进行以使所选择的组合的单芯光纤21与多芯光纤10的纤芯11连接的方式,将多芯光纤10的端部与输入/输出器件20的延伸部P2的端部(端部E3)连接的工序(工序S14:第二工序)。例如,以将图5所示的单芯光纤21a与三个单芯光纤21b的组合和多芯光纤10的纤芯11连接的方式,将多芯光纤10的端部与输入/输出器件20的延伸部P2的端部(端部E3)熔接连接。

若以上工序结束,则进行将信号传输用光纤30的端部E10与已连接到多芯光纤10的纤芯11的单芯光纤21的端部E1连接的工序(工序S15)。另外,也可以在通过工序S11制造输入/输出器件20后,将信号传输用光纤30的端部E10与所有的单芯光纤21的端部E1连接。在这样的情况下,省略工序S15。

另外,在上述的实施方式中,在工序S12中,在使光信号单独从单芯光纤21(配置为一端与多芯光纤10的纤芯11对置的单芯光纤21)的另一端入射后,单独测定从对置的纤芯11射出的光信号的光强度。然而,也可以与此相反,使光信号从多芯光纤10侧入射,并单独测定从单芯光纤21的另一端射出的光信号。

如上所述,在本实施方式中,制造具有排列为在使多芯光纤10旋转的情况下能够以多种组合与纤芯11连接的多个单芯光纤21的输入/输出器件20,改变与多芯光纤10的纤芯11连接的单芯光纤21的组合,并且求出每个纤芯11的耦合损失。然后,根据其结果选择一个单芯光纤21的组合,并以使所选择的组合的单芯光纤21与多芯光纤10的纤芯11连接的方式,将多芯光纤10的端部与输入/输出器件20的上述延伸部P2的端部E3连接。

这样,在本实施方式中,在能够与多芯光纤10的纤芯11连接的多种单芯光纤21的组合中,选择耦合损失的大小减小的单芯光纤21的组合,并与多芯光纤10的纤芯11连接。因此能够制造由制造误差引起的光损失小的光器件1。

另外,在以上说明的实施方式中,对选择耦合损失的大小减小的单芯光纤21的组合的例子进行了说明,但也可以选择耦合损失的偏差减小的单芯光纤21的组合。通过选择这样的组合,能够抑制在各纤芯之间强度的偏差并获得强度均匀的光信号,因此从S/N比(信噪比:Signal to Noise Ratio)的观点出发是优选的。

第二实施方式

图7A和图7B是表示本发明的第二实施方式中的多芯光纤和输入/输出器件的一个例子的剖视图。另外,图7A是多芯光纤10的连接点C2处的剖视图,图7B是输入/输出器件20的连接点C2处的剖视图。

本实施方式的光器件与第一实施方式的光器件相同,基本上经由图6的流程图所示的工序来制造。但在本实施方式中与第一实施方式的不同点在于:在图6中的工序S11中制造的输入/输出器件20的结构、以及在图6中的工序S12中求出耦合损失的方法。具体而言,在本实施方式中制造的输入/输出器件20中,按照与多芯光纤10的纤芯11连接的单芯光纤21的每个组合,单芯光纤21之间的距离不同。另外在本实施方式中,不使光信号向多芯光纤10和输入/输出器件20入射,而是根据拍摄多芯光纤10和输入/输出器件20的端部而得到的图像来推定耦合损失。

对于本实施方式的输入/输出器件20而言,在使多芯光纤10旋转的情况下,能够与多个纤芯11连接的组合与第一实施方式相同。即是:i)单芯光纤21a与三个单芯光纤21b的组合、和ii)单芯光纤21a与三个单芯光纤21c的组合。

如图7B所示,将i)的组合的纤芯之间距离(单芯光纤21a与三个单芯光纤21b的纤芯之间距离)设定为r1,将ii)的组合的纤芯之间距离(单芯光纤21a与三个单芯光纤21c的纤芯之间距离)设定为r2。另外,如图7A所示,将多芯光纤10的纤芯之间距离(纤芯11之间的距离)设定为r3。

在求出图7A所示的多芯光纤10与图7B所示的输入/输出器件20的每个纤芯11的耦合损失的情况下,首先拍摄多芯光纤10的端部和输入/输出器件20的端部E2。接下来,根据拍摄所得到的各个图像,求出多芯光纤10的纤芯11之间的距离与输入/输出器件20的单芯光纤21之间的距离之差。然后,基于该差推定每个纤芯11的耦合损失。在耦合损失的推定中,在为阶跃型光纤的情况下,例如能够使用以下的算式(1)。

【算式1】

Figure BDA0002335777620000101

上述算式(1)中的D为纤芯直径,σ为连接的纤芯之间的位置偏移量。

若求出每个纤芯11的耦合损失,则例如按顺序进行图6中的工序S13~S15。例如在|r3-r1|≤|r3-r2|的关系成立的情况下,以使图7B所示的单芯光纤21a与三个单芯光纤21b的组合和多芯光纤10的纤芯11连接的方式,将多芯光纤10的端部与输入/输出器件20的端部(端部E3)熔接连接。与此相对,在|r3-r1|>|r3-r2|的关系成立的情况下,以使图7B所示的单芯光纤21a与三个单芯光纤21c的组合和多芯光纤10的纤芯11连接的方式,将多芯光纤10的端部与输入/输出器件20的端部(端部E3)熔接连接。

另外,在本实施方式中,不使光信号向多芯光纤10和输入/输出器件20入射,而是根据拍摄多芯光纤10和输入/输出器件20的端部所得到的图像来求出耦合损失。然而,也可以与第一实施方式相同,使光信号向多芯光纤10和输入/输出器件20入射来求出耦合损失。

另外,在上述实施方式中,纤芯之间距离是指配置于多芯光纤10或输入/输出器件20的中央的纤芯(纤芯11、单芯光纤21a)与其他纤芯(纤芯11、单芯光纤21b或单芯光纤21c)的距离。假如在不存在配置于中央的纤芯的情况下,也可以为距多芯光纤10或输入/输出器件20的中心的距离,或者也可以为相邻的两个纤芯之间的距离。

如上所述,在本实施方式中,与第一实施方式相同,可以从能够与多芯光纤10的纤芯11连接的多种单芯光纤21的组合中,选择耦合损失的大小或偏差减小的单芯光纤21的组合,并与多芯光纤10的纤芯11连接。因此,能够制造由制造误差引起的光损失小的光器件。

第三实施方式

图8A和图8B是表示本发明的第三实施方式中的多芯光纤和输入/输出器件的一个例子的剖视图。另外,图8A是多芯光纤10的连接点C2处的剖视图,图8B是输入/输出器件20的连接点C2处的剖视图。

与第二实施方式的光器件相同,本实施方式的光器件与第一实施方式的不同点在于:在图6中的工序S11中制造的输入/输出器件20的结构、和在图6中的工序S12中求出耦合损失的方法。具体而言,在本实施方式中所制造的输入/输出器件20,按照与多芯光纤10的纤芯11连接的单芯光纤21的每个组合,单芯光纤21的直径不同。另外,在本实施方式中,也不使光信号向多芯光纤10和输入/输出器件20入射,而是根据拍摄多芯光纤10和输入/输出器件20的端部所得到的图像来推定耦合损失。由纤芯直径的差异引起的损失,例如在将光从纤芯直径大的一方向纤芯直径小的一方传输的情况下,能够利用与纤芯直径的比率的平方成比例来进行推定。

在本实施方式的输入/输出器件20中,在使多芯光纤10旋转的情况下能够与多个纤芯11连接的组合与第一实施方式相同。即是:i)单芯光纤21a与三个单芯光纤21b的组合、和ii)单芯光纤21a与三个单芯光纤21c的组合。

如图8B所示,将i)的组合中的纤芯直径(三个单芯光纤21b的纤芯直径)设定为a1,将ii)的组合中的纤芯直径(三个单芯光纤21c的纤芯直径)设定为a2。在此,在i)的组合与ii)的组合中共同的单芯光纤21a的直径能够任意地设定,但例如设定为(a1+a2)/2。另外,如图8A所示,将多芯光纤10的纤芯11的纤芯直径设定为a3。

在求出图8A所示的多芯光纤10与图8B所示的输入/输出器件20的每个纤芯11的耦合损失的情况下,与第二实施方式相同,首先拍摄多芯光纤10的端部和输入/输出器件20的端部E2。接下来,根据拍摄所得到的各个图像,求出多芯光纤10的纤芯11的纤芯直径与输入/输出器件20的单芯光纤21的纤芯直径之差。然后,基于该差推定每个纤芯11的耦合损失。

若求出每个纤芯11的耦合损失,则例如按顺序进行图6中的工序S13~S15。例如,在|a3-a1|≤|a3-a2|的关系成立的情况下,以使图8B所示的单芯光纤21a与三个单芯光纤21b的组合和多芯光纤10的纤芯11连接的方式,将多芯光纤10的端部与输入/输出器件20的端部(端部E3)熔接连接。与此相对,在|a3-a1|>|a3-a2|的关系成立的情况下,以使图8B所示的单芯光纤21a与三个单芯光纤21c的组合和多芯光纤10的纤芯11连接的方式,将多芯光纤10的端部与输入/输出器件20的端部(端部E3)熔接连接。

在上述的第三实施方式中,使用纤芯直径来推定损失,但也可以使用模场直径来代替纤芯直径。模场直径能够通过输入/输出器件20的端部E2处的光学特性测定手法(例如,远场扫描法、近场扫描法等)来测定。此时,考虑图像观察的位置偏移量,耦合损失L也能够用以下的算式(2)表示。

【算式2】

L=-10logT…(2)

Figure BDA0002335777620000121

上述算式(2)中的w1、w2是各自的模场直径(相当于上述的纤芯直径a1、a2),σ是纤芯之间的位置偏移量。

另外,在本实施方式中,不使光信号向多芯光纤10和输入/输出器件20入射,而是根据拍摄多芯光纤10和输入/输出器件20的端部所得到的图像来求出耦合损失。然而,也可以与第一实施方式相同,使光信号向多芯光纤10和输入/输出器件20入射来求出耦合损失。

如上所述,即使在本实施方式中,也与第一实施方式相同,可以从能够与多芯光纤10的纤芯11连接的多种单芯光纤21的组合中,选择耦合损失的大小或偏差减小的单芯光纤21的组合,并与多芯光纤10的纤芯11连接。因此能够制造由制造误差引起的光损失或偏差小的光器件。

以上对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不局限于上述实施方式,而是能够在本发明的范围内自由地变更。

例如,也可以将上述的第一~第三实施方式适当地组合。例如,也可以将在上述的第二、第三实施方式中说明的求出耦合损失的方法应用于第一实施方式。另外,也可以按照与多芯光纤10的纤芯11连接的单芯光纤21的每个组合,使单芯光纤21间的距离不同,并且使纤芯直径和模场直径不同。

另外,在上述的第一~第三实施方式中,列举具有四个纤芯11的多芯光纤10为例进行了说明,但多芯光纤10并不限定于具有四个纤芯11的方式,而是能够使用具有任意数的纤芯11的多芯光纤10。图9A~图10B是表示多芯光纤和输入/输出器件的其他例子的剖视图。另外,图9A、图9B以及图10A是多芯光纤10的连接点C2处的剖视图,图10B是输入/输出器件20的连接点C2处的剖视图。

图9A所示的多芯光纤10具有以多芯光纤10的中央为中心并以同心圆状配置的两个纤芯11。对于这样的多芯光纤10例如使用图9B所示的输入/输出器件20。输入/输出器件20以输入/输出器件20的中央为中心,以同心圆状配置有四个单芯光纤21(21b、21c)。另外,在图9B所示的例子中,单芯光纤21b和单芯光纤21c沿着圆周方向交替地配置。

在图9A和图9B所示的例子中,在使多芯光纤10旋转的情况下能够与多个纤芯11连接的组合是:iii)两个单芯光纤21b的组合、和iv)两个单芯光纤21c的组合。iii)的组合例如能够在多芯光纤10的纤芯11为图9A所示的状态时连接,iv)的组合例如能够在多芯光纤10的纤芯11为从图9A所示的状态旋转90°后的状态时连接。

图10A所示的多芯光纤10具有以多芯光纤10的中央为中心且以同心圆状配置的三个纤芯11。对于这样的多芯光纤10例如使用图10B所示的输入/输出器件20。该输入/输出器件20以输入/输出器件20的中央为中心并以同心圆状配置有六个单芯光纤21(21b、21c)。另外,在图10B所示的例子中,单芯光纤21b和单芯光纤21c沿着圆周方向交替地配置。

在图10A和图10B所示的例子中,在使多芯光纤10旋转的情况下能够与多个纤芯11连接的组合是:v)三个单芯光纤21b的组合、和vi)三个单芯光纤21c的组合。v)的组合例如能够在多芯光纤10的纤芯11为图10A所示的状态时连接,vi)的组合例如能够在多芯光纤10的纤芯11为从图10A所示的状态旋转180°后的状态时连接。

附图标记说明

1…光器件;10…多芯光纤;11…纤芯;20…输入/输出器件;21…单芯光纤;E3…端部。

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