JP2000231027A - モードコンディショナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マルチモード光ファイバでレーザ光を伝送す
る際に問題となるＤＭＤの影響を低減、除去することが
でき、しかも低コストなモードコンディショナを提供す
る。 【解決手段】 レーザ光源を有する光送受信器３０に着
脱自在に嵌合する２連光コネクタ２０と、伝送用のマル
チモード光ファイバに接続される２連光コネクタ２１
と、両２連光コネクタ２０、２１を結合する光ファイバ
１１、１２とで構成されるパッチコード型のモードコン
ディショナにおいて、２連光コネクタ２１に偏心したフ
ェルール２５を用いることにより、モードコンディショ
ニングを行うので、マルチモード光ファイバを用いた高
速光データ伝送を低コストで実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パッチコード型の
モードコンディショナに関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザ光源を有する光送信器と光機器と
を光ファイバケーブルで接続する際にパッチコード型の
モードコンディショナが用いられる。このモードコンデ
ィショナは、光送信器に着脱自在に嵌合する第１の光コ
ネクタと、伝送用のマルチモード光ファイバに接続され
る第２の光コネクタと、両光コネクタを結合する光ファ
イバとで構成されている。

【０００３】モードコンディショナに用いられるマルチ
モード光ファイバ、特にグレーテッドインデックス型の
マルチモード光ファイバ（以下「ＭＭＦ」という）のコ
アの屈折率分布は、モード間のディレイ差による帯域劣
化（モード分散）を抑えるため、中心から外側へ正確な
２次曲線を描いて低下するように設計、製造されてい
る。

【０００４】しかし、主に北米において製造されたＭＭ
Ｆには図７に示すような不完全な屈折率分布を持つもの
があることが知られている。

【０００５】図７はＭＭＦの屈折率分布を示す図であ
り、横軸が軸からの距離を示し、縦軸が屈折率を示して
いる。

【０００６】このような屈折率分布は伝送性能の劣化に
つながる可能性があるが、これまでＭＭＦは一般に数百
Ｍｂ／ｓ以下の伝送に用いられる。また、その伝送の際
に用いられる光源は発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と
いう）であることが多いため、大きな問題とはならなか
った。

【０００７】一方、最近では、すでに敷設されているＭ
ＭＦをＧｂ／ｓクラスの非常に高速な伝送に用いるとい
う需要が生じており、図７に示すような屈折率分布を有
する光ファイバを用いながらいかに伝送劣化を抑えるか
が課題になっている。

【０００８】また、図７に示すような屈折率分布を有す
るＭＭＦにおいては、コア中心付近は屈折率が小さいた
め、光はコア周辺部より速く伝搬する。このため光パル
スを伝送すると、コア中心付近を進む光と、コア周辺部
を進む光とのディレイ差により、パルスが分散する。こ
のような分散を引き起こすディレイをDifferential Mod
e Delay(以下「ＤＭＤ」という）という。このような現
象は光ファイバコアの中心付近に平行度の高い光が集中
した場合に起こりやすい。

【０００９】光送受信器は、伝送速度が同じ場合でも適
合する光ファイバの種類や光源の波長により異なる仕様
のものがある。

【００１０】しかし、近年、低コスト化や取扱いの簡便
化のため、例えば１３００ｎｍ帯レーザ光源を有する光
送受信器をシングルモード光ファイバ（以下「ＳＭＦ」
という）と、ＭＭＦとの両方に接続可能にすることが考
えられている。

【００１１】ところがＳＭＦに接続可能な光送受信器は
コア中心部に平行度の高い光を集中させて出力させる構
造であるため、この光送受信器をＭＭＦに接続可能とす
るためには、ＭＭＦのＤＭＤ問題を回避する方法を考え
る必要がある。

【００１２】ＤＭＤ問題を回避する方法の一つは、オフ
セット光入射によるモードコンディショニングである。

【００１３】図８は従来のパッチコード型のモードコン
ディショナを示す構成図である。

【００１４】パッチコードとはＬＡＮ機器３１等の伝送
機器から光ファイバ成端パネル（パッチパネル）２４ま
での短い距離を結ぶジャンパコードのことである。

【００１５】図９は図８に示したモードコンディショナ
の略中間点にある光ファイバ接続部の内部（送信側の
み）の拡大図である。

【００１６】上述した従来のモードコンディショナは二
つの２連光コネクタ２０、２１の間を光ファイバコード
で結合した構成であり、途中に光ファイバコードの接続
部１０を有する。光送受信器３０の送信側に結合される
光ファイバのみＳＭＦ１１であり、他の光ファイバはＭ
ＭＦ１２である。接続部１０の送信側ではＳＭＦ１１と
ＭＭＦ１２とがコア１５、１６同士の中心がずれるよう
に融着接続されている。光送受信器３０からＳＭＦ１１
に入力された光は、ＭＭＦ１２に入射するときはコア中
心を避けて、つまりモードを高次モードのみに条件付け
されて入射される。一旦中心からずれて入力された光は
伝搬中にコア１６の中心の低屈折率部に入ることはほと
んどないので、ＤＭＤの影響を回避することができる。

【００１７】なお、本モードコンディショナは、使用す
る伝送用ファイバが図７に示すような異常な屈折率分布
のないＭＭＦであっても何等差し支えは生じない。ま
た、受信側はモードコンディショニングは必要ないた
め、接続部１０においてはＭＭＦ１２同士をずらさずに
融着するか、あるいは通常の光ジャンパのように１本の
ＭＭＦの両端に光コネクタを接続するようにすればよ
い。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術では、ＳＭＦ１１とＭＭＦ１２とをコア１
５、１６の中心をずらして融着接続した点に特徴がある
が、このようなパッチコードは製造コストがかかるとい
う問題がある。

【００１９】まず、光ファイバ素線の接続に手間がかか
る。最新の全自動融着接続器を用いればファイバ素線の
みの接続（融着）は以前ほど困難ではなくなってきた
が、それでもこの作業は熟練した作業者が注意深く行う
必要がある。さらにこの種の融着作業は通常の融着作業
と異なり、中心を精密にずらして融着する作業であり、
このずれが一定になるように安定して製造するのは容易
でない。

【００２０】また、ファイバ素線融着後にはケブラー等
の補強材の接続や接続部の被覆・保護等の処理も必要で
ある。これらの作業はほとんどを手作業で行う必要があ
り、非常に手間がかかる。

【００２１】さらに、ファイバ素線融着後の検査も通過
損失等の簡単な測定だけでは評価できず、マルチモード
ファイバ内のモード分布等を測定する必要があり、検査
作業による製造コストもかさんでしまうという問題があ
った。

【００２２】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、マルチモード光ファイバでレーザ光を伝送する際に
問題となるＤＭＤの影響を低減、除去することができ、
しかも低コストなモードコンディショナを提供すること
にある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のモードコンディショナは、レーザ光源を有す
る光送信器に着脱自在に嵌合する第１の光コネクタと、
伝送用のマルチモード光ファイバに接続される第２の光
コネクタと、両光コネクタを結合する光ファイバとで構
成されるパッチコード型のモードコンディショナにおい
て、光ファイバがシングルモード型であり、第２の光コ
ネクタのフェルールのファイバ挿入穴がフェルール中心
より偏心しているものである。

【００２４】また、本発明のモードコンディショナは、
レーザ光源を有する光送信器に着脱自在に嵌合する第１
の光コネクタと、伝送用のマルチモード光ファイバに接
続される第２の光コネクタと、両光コネクタを結合する
光ファイバとで構成されるパッチコード型のモードコン
ディショナにおいて、上記光ファイバがマルチモード型
であり、第１の光コネクタのフェルールのファイバ挿入
穴がフェルール中心より偏心しているものである。

【００２５】上記構成に加え本発明のモードコンディシ
ョナは、第１の光コネクタ、第２の光コネクタ及び両光
コネクタを結合する光ファイバがそれぞれ２連構造とな
っており、光受信器に接続される側の光ファイバがマル
チモード型であり、光受信器と一体化された光送信器と
容易に着脱できるのが好ましい。

【００２６】本発明によれば、光コネクタのフェルール
に偏心フェルールを用いることにより、モードコンディ
ショニングを行うので、中心を精密にずらして融着する
作業やファイバ素線融着後にはケブラー等の補強材の接
続や接続部の被覆・保護等の処理が不要となり、マルチ
モード光ファイバを用いた高速光データ伝送を低コスト
で実現することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。

【００２８】図１は本発明のモードコンディショナの一
実施の形態を示すブロック図である。

【００２９】本モードコンディショナは、レーザ光源を
有する光送受信器３０に着脱自在に嵌合する第１の光コ
ネクタとしての２連光コネクタ２０と、一端（図では左
端）が２連光コネクタ２０にそれぞれ接続された伝送用
のマルチモード光ファイバＭＭＦ１２及びシングルモー
ド型光ファイバＳＭＦ１１からなる平行光ファイバコー
ドと、両光ファイバ１１、１２の他端（図では右端）接
続された第２の光コネクタとしての２連光コネクタ２１
とで構成されている。

【００３０】このモードコンディショナは、一体型の光
送受信器３０に結合させるためのパッチコード型のモー
ドコンディショナであり、２連光コネクタ２１のフェル
ール２５の光ファイバ挿入穴１７がフェルール１８の中
心Ｌｆより偏心したものである。

【００３１】光送受信器３０の送信側に接続されている
光ファイバはＳＭＦ１１であり、受信側に接続されてい
る光ファイバはＭＭＦ１２である。伝送用光ファイバコ
ードの光コネクタ２２に、光コネクタ結合用アダプタ２
３を介して接続される２連光コネクタ２１の送信側のフ
ェルール２５だけが偏心した光ファイバ挿入穴１７を有
する偏心フェルールとなっている。

【００３２】図２は図１に示したパッチパネルの光コネ
クタ結合用アダプタにおける送信側光コネクタ結合部の
拡大図である。図３は図２に示した光ファイバの結合部
付近の拡大図である。

【００３３】光送受信器側（図では左側）のフェルール
２５は光ファイバ挿入穴１７が約２０μｍほどフェルー
ル１８の中心Ｌｆからずれており、ＳＭＦ１１を挿入・
固定し通常の研磨がなされている。伝送用光ファイバコ
ード側のフェルール１８は、偏心のない通常のフェルー
ルであり、光コネクタ結合用アダプタ２３内の割スリー
ブ２６によって光送受信器側のフェルール２５と突き合
わされている。光送受信器３０からＳＭＦ１１によって
送られてきた光信号は、フェルール２５の偏心により伝
送用光ファイバコードのＭＭＦ１９の中心から約２０μ
ｍずれた位置に入射する。このため、ＭＭＦ１９の中心
部の低屈折率の部分には光が入らないか、もしくは入っ
たとしてもごく僅かな量となり、ＤＭＤに起因する帯域
劣化による伝送特性劣化は回避することができる。

【００３４】このように、本発明によれば、複数のフェ
ルールの内１個のみ偏心フェルールに交換すれば、その
他通常のパッチコードを製作するのと全く同じ工程でモ
ードコンディショナを製作することが可能であり、従来
のように特殊な融着技術や煩雑な工程を用いる必要はな
い。ＤＭＤ除去効果は従来技術と全く同等のものが期待
できる。以上において、モードコンディショニングパッ
チコードの大幅な低コスト化を図ることができる。

【００３５】図４は本発明のモードコンディショナの他
の実施の形態を示すブロック図である。図５は図４に示
した光送受信器の光コネクタ結合部の送信側の拡大図で
ある。図６は図５に示した光ファイバの結合部付近の拡
大図である。

【００３６】図１に示したモードコンディショナと同様
に、一体型の光送受信器３０に結合させるため、平行光
ファイバコードの両端に２連光コネクタ２０、２１を取
付けたパッチコードの形状を有している。

【００３７】図１に示したモードコンディショナとの相
違点は、光送受信器３０の送信側及び受信側に接続され
る光ファイバが両方ともＭＭＦ１２であり、光送受信器
３０の光コネクタ（レセプタクル）に接続される２連光
コネクタ２０の送信側のフェルール２７だけが偏心した
光ファイバ挿入穴２８を有する偏心フェルールとなって
いる点である。

【００３８】光送受信器の送信側光学系はフェルール２
９を有するタイプであり、フェルール２９内の光ファイ
バ３２はＳＭＦである。このフェルール２９に嵌合する
光コネクタのフェルール２７は光ファイバ挿入穴２８が
約２０μｍ中心Ｌｇからずれており、ＭＭＦ１２を挿入
・固定し通常の研磨がなされている。

【００３９】光送受信器３０のフェルール２９とパッチ
コードの２連光コネクタ２０のフェルール２７は、光送
受信器の光コネクタ内の割スリーブ３３によって突き合
わされる。光送受信器３０から出力された光信号は、フ
ェルール２７の偏心によりパッチコードのＭＭＦ１２の
中心からずれた位置に入射する。このため、ＭＭＦ１２
の中心部の低屈折率の部分には光が入らないか、たとえ
入ったとしてもごく僅かな量となり、ＤＭＤに起因する
帯域劣化による伝送特性劣化は回避することができる。
なお、割スリーブ３３は光送受信器３０側でなく２連光
コネクタ２０側にあってもよい。

【００４０】本実施の形態においても、複数のフェルー
ルのうち１個のみ偏心フェルールに交換すれば、通常の
パッチコードを製作するのと全く同じ工程でモードコン
ディショナを製作することが可能である。従ってモード
コンディショニングパッチコードの大幅な低コスト化を
図ることができる。本実施の形態において、光送受信器
の送信側光学系はフェルールを有するが、これに限定さ
れずフェルールのない光送受信器の場合でも同様の効果
が期待できる。

【００４１】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。

【００４２】マルチモード光ファイバでレーザ光を伝送
する際に問題となるＤＭＤの影響を低減、除去すること
が可能なモードコンディショナの低コスト化を実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のモードコンディショナの一実施の形態
を示すブロック図である。

【図２】図１に示したパッチパネルの光コネクタ結合用
アダプタにおける送信側光コネクタ結合部の拡大図であ
る。

【図３】図２に示した光ファイバの結合部付近の拡大図
である。

【図４】本発明のモードコンディショナの他の実施の形
態を示すブロック図である。

【図５】図４に示した光送受信器の光コネクタ結合部の
送信側の拡大図である。

【図６】図５に示した光ファイバの結合部付近の拡大図
である。

【図７】ＭＭＦの屈折率分布を示す図である。

【図８】従来のパッチコード型のモードコンディショナ
を示す構成図である。

【図９】図８に示したモードコンディショナの略中間点
にある光ファイバ接続部の送信側の内部の拡大図であ
る。

【符号の説明】

１１ ＳＭＦ（シングルモード光ファイバ） １２ ＭＭＦ（マルチモード光ファイバ） ２０ ２連光コネクタ（第１の光コネクタ） ２１ ２連光コネクタ（第２の光コネクタ） ２５ フェルール ２６ 割スリーブ ３０ 光送受信器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 所 武彦 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社オプトロシステム研究所内 Ｆターム(参考） 2H037 AA01 BA35 DA06 DA31 2H047 KA04 KB03 LA24 RA00 TA00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光源を有する光送信器に着脱自在
   に嵌合する第１の光コネクタと、伝送用のマルチモード
   光ファイバに接続される第２の光コネクタと、両光コネ
   クタを結合する光ファイバとで構成されるパッチコード
   型のモードコンディショナにおいて、上記光ファイバが
   シングルモード型であり、第２の光コネクタのフェルー
   ルのファイバ挿入穴がフェルール中心より偏心している
   ことを特徴とするモードコンディショナ。
2. 【請求項２】 レーザ光源を有する光送信器に着脱自在
   に嵌合する第１の光コネクタと、伝送用のマルチモード
   光ファイバに接続される第２の光コネクタと、両光コネ
   クタを結合する光ファイバとで構成されるパッチコード
   型のモードコンディショナにおいて、上記光ファイバが
   マルチモード型であり、第１の光コネクタのフェルール
   のファイバ挿入穴がフェルール中心より偏心しているこ
   とを特徴とするモードコンディショナ。
3. 【請求項３】 第１の光コネクタ、第２の光コネクタ及
   び両光コネクタを結合する光ファイバがそれぞれ２連構
   造となっており、上記光受信器に接続される側の光ファ
   イバがマルチモード型であり、上記光受信器と一体化さ
   れた光送信器と容易に着脱できる請求項１または２に記
   載のモードコンディショナ。