JP2000352637A - 光分岐器 - Google Patents
光分岐器Info
- Publication number
- JP2000352637A JP2000352637A JP11165076A JP16507699A JP2000352637A JP 2000352637 A JP2000352637 A JP 2000352637A JP 11165076 A JP11165076 A JP 11165076A JP 16507699 A JP16507699 A JP 16507699A JP 2000352637 A JP2000352637 A JP 2000352637A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical splitter
- lens
- light beam
- optical
- optical fiber
- 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
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 57
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 4
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 28
- 239000013308 plastic optical fiber Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 229930091051 Arenine Natural products 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】取り扱いが容易で且つ低コストなマルチモード
ファイバ用の光分岐器を提供すること。 【解決手段】多角形のテーパ構造を有して入射する光ビ
ームを分岐するテーパ部と、該分岐した光ビームを伝搬
する導波路部と、前記分岐した光ビームを絞り込むレン
ズとを樹脂の射出成形により製作したことにある。
ファイバ用の光分岐器を提供すること。 【解決手段】多角形のテーパ構造を有して入射する光ビ
ームを分岐するテーパ部と、該分岐した光ビームを伝搬
する導波路部と、前記分岐した光ビームを絞り込むレン
ズとを樹脂の射出成形により製作したことにある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光分岐器、特にマ
ルチモード用であり入射した光ビームを複数の光ビーム
に分岐する光分岐器に関するものである。
ルチモード用であり入射した光ビームを複数の光ビーム
に分岐する光分岐器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ＬＡＮ（Local Area Network）や光フ
ァイバ通信システムでデータ伝送を行なう場合、光の分
岐器及び結合器は必須の光デバイスである。従来、光分
岐器としてＹ字型の光分岐器やＶ字型の光分岐器が多用
されている。通常、これらの光分岐器はシングルモード
用に設計されている。
ァイバ通信システムでデータ伝送を行なう場合、光の分
岐器及び結合器は必須の光デバイスである。従来、光分
岐器としてＹ字型の光分岐器やＶ字型の光分岐器が多用
されている。通常、これらの光分岐器はシングルモード
用に設計されている。
【０００３】データ伝送の伝送路としてプラスチック光
ファイバを用いる場合、光分岐器は上記のようなＹ字型
の光分岐器やＶ字型の光分岐器を用いることができな
い。なぜなら、プラスチック光ファイバはマルチモード
の光ファイバであり、マルチモードの光ビームをこれら
のシングルモード用光分岐器で、効率良く分岐すること
はできないためである。仮に、Ｙ字型の光分岐器やＶ字
型の光分岐器を組み合わせて多くの分岐を持つ光分岐器
を製作しても、光の損失が非常に大きくなり実用に呈す
るものは得られない。
ファイバを用いる場合、光分岐器は上記のようなＹ字型
の光分岐器やＶ字型の光分岐器を用いることができな
い。なぜなら、プラスチック光ファイバはマルチモード
の光ファイバであり、マルチモードの光ビームをこれら
のシングルモード用光分岐器で、効率良く分岐すること
はできないためである。仮に、Ｙ字型の光分岐器やＶ字
型の光分岐器を組み合わせて多くの分岐を持つ光分岐器
を製作しても、光の損失が非常に大きくなり実用に呈す
るものは得られない。
【０００４】図３は、マルチモード用に設計された従来
の光分岐器の平面図である。１１は光分岐器、１２はレ
ンズ、１３は入射側光ファイバ、１４は受光側光ファイ
バ、１５は出射光である。光分岐器１１は多角形のテー
パ構造を有するものであり、９分岐、２５分岐、４９分
岐のものが低損失で実現している。
の光分岐器の平面図である。１１は光分岐器、１２はレ
ンズ、１３は入射側光ファイバ、１４は受光側光ファイ
バ、１５は出射光である。光分岐器１１は多角形のテー
パ構造を有するものであり、９分岐、２５分岐、４９分
岐のものが低損失で実現している。
【０００５】入射側光ファイバ１３は１本であり、入射
側光ファイバ１３を伝搬して来た光ビームは光分岐器１
１に入射し、光分岐器１１の出射端で複数の光ビームに
分岐される。そして、レンズ１２を用いて分岐された各
光ビームを受光側光ファイバ１４に入射する。分岐する
光ビームの数は予め設計してあり、この数に見合うだけ
のレンズ１２が必要である。なお、レンズ１２は凸レン
ズ、ボールレンズ、円柱レンズ、フレネルレンズ等使用
環境とコストを基にして決定できる。
側光ファイバ１３を伝搬して来た光ビームは光分岐器１
１に入射し、光分岐器１１の出射端で複数の光ビームに
分岐される。そして、レンズ１２を用いて分岐された各
光ビームを受光側光ファイバ１４に入射する。分岐する
光ビームの数は予め設計してあり、この数に見合うだけ
のレンズ１２が必要である。なお、レンズ１２は凸レン
ズ、ボールレンズ、円柱レンズ、フレネルレンズ等使用
環境とコストを基にして決定できる。
【０００６】図４は、図３の光分岐器１１の原理説明図
である。光分岐器１１からの出射光のＦＦＰ（Far Fiel
d Pattern 、遠視野像）１６を示しているが、このよう
にＦＦＰは離散的になる現象を利用している。すなわ
ち、出射光１５のＦＦＰは連続した１つの光ビームとは
ならず離散的な複数の光ビームとなる。この理由は、光
分岐器１１の出射部の断面積が入射部の断面積より小さ
く且つ出射部の面積が有限であること、言いかえれば光
分岐器の近視野像（Near Field Pattern）が有限の面積
内に分布することによる。
である。光分岐器１１からの出射光のＦＦＰ（Far Fiel
d Pattern 、遠視野像）１６を示しているが、このよう
にＦＦＰは離散的になる現象を利用している。すなわ
ち、出射光１５のＦＦＰは連続した１つの光ビームとは
ならず離散的な複数の光ビームとなる。この理由は、光
分岐器１１の出射部の断面積が入射部の断面積より小さ
く且つ出射部の面積が有限であること、言いかえれば光
分岐器の近視野像（Near Field Pattern）が有限の面積
内に分布することによる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の光分岐器には以
下の問題点があった。
下の問題点があった。
【０００８】光分岐器１１からの出射光１５を一旦空間
に伝搬させ、然る後レンズ１２を用いて受光側光ファイ
バ１４に入射している。そのためにレンズ１２の位置合
わせが必要となり、光分岐器の構造が複雑となって取り
扱いに不便であった。また、部品点数も多くなるため光
分岐器のコストが高くなっていた。
に伝搬させ、然る後レンズ１２を用いて受光側光ファイ
バ１４に入射している。そのためにレンズ１２の位置合
わせが必要となり、光分岐器の構造が複雑となって取り
扱いに不便であった。また、部品点数も多くなるため光
分岐器のコストが高くなっていた。
【０００９】従って本発明の目的は、前記した従来技術
の欠点を解消し、取り扱いが容易で且つ低コストなマル
チモード用の光分岐器を提供することにある。
の欠点を解消し、取り扱いが容易で且つ低コストなマル
チモード用の光分岐器を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を実
現するため、多角形のテーパ構造を有して入射する光ビ
ームを分岐するテーパ部と、該分岐した光ビームを伝搬
する導波路部と、前記分岐した光ビームを絞り込むレン
ズとを具備した。
現するため、多角形のテーパ構造を有して入射する光ビ
ームを分岐するテーパ部と、該分岐した光ビームを伝搬
する導波路部と、前記分岐した光ビームを絞り込むレン
ズとを具備した。
【００１１】前記のテーパ部と導波路部とレンズとは樹
脂の射出成形により製作した。
脂の射出成形により製作した。
【００１２】また、前記のテーパ部と導波路部とレンズ
とはガラスで製作しても良い。
とはガラスで製作しても良い。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を以下、図面に基
づいて詳述する。
づいて詳述する。
【００１４】図１は、本発明の光分岐器の一実施例を示
す平面図である。１は光分岐器、２はレンズ、３はテー
パ部、４は導波路部、５は入射側光ファイバ、６は受光
側光ファイバである。光分岐器１は、テーパ部３と導波
路部４とレンズ２とから構成される。
す平面図である。１は光分岐器、２はレンズ、３はテー
パ部、４は導波路部、５は入射側光ファイバ、６は受光
側光ファイバである。光分岐器１は、テーパ部３と導波
路部４とレンズ２とから構成される。
【００１５】図２は、図１のＡ−Ａ断面図（ａ）とＢ−
Ｂ断面図（ｂ）である。図２（ａ）はテーパ部３の出射
部の断面図、図２（ｂ）はテーパ部３の入射部の断面図
と言うこともできる。いずれも矩形の断面を有してお
り、出射部の断面積は入射部の断面積よりも小さく、多
角形のテーパ構造を有している。このテーパ部３から出
射した光は、テーパ部３の設計によりＦＦＰが離散的に
なる。その離散的なＦＦＰを利用して光分岐を行なう
が、このＦＦＰが空間を伝搬しない様に、テーパ部３の
出射側に光分岐後の光ビームを伝搬するための導波路部
４が一体化して設けられている。
Ｂ断面図（ｂ）である。図２（ａ）はテーパ部３の出射
部の断面図、図２（ｂ）はテーパ部３の入射部の断面図
と言うこともできる。いずれも矩形の断面を有してお
り、出射部の断面積は入射部の断面積よりも小さく、多
角形のテーパ構造を有している。このテーパ部３から出
射した光は、テーパ部３の設計によりＦＦＰが離散的に
なる。その離散的なＦＦＰを利用して光分岐を行なう
が、このＦＦＰが空間を伝搬しない様に、テーパ部３の
出射側に光分岐後の光ビームを伝搬するための導波路部
４が一体化して設けられている。
【００１６】導波路部４の先端には分岐された光ビーム
を集光するためのレンズ２が分岐数だけ設けられ、この
レンズ２により分岐した光ビームが集光され、受光側光
ファイバ６に入射される。レンズ２の焦点距離や受光側
光ファイバ６の設置位置は予め設計によって決められて
おり、面倒な位置合わせは不要である。
を集光するためのレンズ２が分岐数だけ設けられ、この
レンズ２により分岐した光ビームが集光され、受光側光
ファイバ６に入射される。レンズ２の焦点距離や受光側
光ファイバ６の設置位置は予め設計によって決められて
おり、面倒な位置合わせは不要である。
【００１７】使用する材料は透明な樹脂である。そし
て、光分岐器１は光ファイバ内での光の伝搬の原理と同
様に、全反射により光ビームが伝搬するために、入射側
光ファイバ５のコア部と同程度の屈折率を有する材料で
光分岐器１を構成している。その周囲はコア部の屈折率
より低い屈折率を有するクラッド部で構成することが望
ましいが、クラッド部は樹脂やガラスで無く空気でも良
い。なお、光分岐器１はレンズ２とテーパ部３と導波路
部４が樹脂の射出成型で製作しているので、量産性の点
で優れ、低コストな光分岐器が実現している。
て、光分岐器１は光ファイバ内での光の伝搬の原理と同
様に、全反射により光ビームが伝搬するために、入射側
光ファイバ５のコア部と同程度の屈折率を有する材料で
光分岐器１を構成している。その周囲はコア部の屈折率
より低い屈折率を有するクラッド部で構成することが望
ましいが、クラッド部は樹脂やガラスで無く空気でも良
い。なお、光分岐器１はレンズ２とテーパ部３と導波路
部４が樹脂の射出成型で製作しているので、量産性の点
で優れ、低コストな光分岐器が実現している。
【００１８】以下、実際に光分岐器を製作した結果につ
いて説明する。
いて説明する。
【００１９】光分岐器１は、１本の入射側光ファイバ５
と、９本の受光側光ファイバ６、分岐後の光ビームをレ
ンズ２まで伝搬する導波路部４、離散的なＦＦＰを作製
し光ビームを分岐するテーパ部３とから構成される。入
射側光ファイバ５と受光側光ファイバ６は、コア径１m
m、コア部の屈折率１．４９２、クラッド部の屈折率
１．４１７のプラスチック光ファイバである。
と、９本の受光側光ファイバ６、分岐後の光ビームをレ
ンズ２まで伝搬する導波路部４、離散的なＦＦＰを作製
し光ビームを分岐するテーパ部３とから構成される。入
射側光ファイバ５と受光側光ファイバ６は、コア径１m
m、コア部の屈折率１．４９２、クラッド部の屈折率
１．４１７のプラスチック光ファイバである。
【００２０】テーパ部３と導波路部４とレンズ２とは、
ポリメチルメタクリレートの射出成形により製作した。
テーパ部３の断面形状は正方形である。そして、この光
分岐器１にはクラッド部は被覆せず、空気により全反射
の条件を満たすようにした。導波路部４の先端には、分
岐した各光ビームを絞るためのレンズ２が設けられてい
る。このレンズ２は凸レンズである。入射側光ファイバ
５は光分岐器１のテーパ部３の入射部に配置され、９本
の受光側光ファイバ６はレンズ２の直後に設置されてい
る。
ポリメチルメタクリレートの射出成形により製作した。
テーパ部３の断面形状は正方形である。そして、この光
分岐器１にはクラッド部は被覆せず、空気により全反射
の条件を満たすようにした。導波路部４の先端には、分
岐した各光ビームを絞るためのレンズ２が設けられてい
る。このレンズ２は凸レンズである。入射側光ファイバ
５は光分岐器１のテーパ部３の入射部に配置され、９本
の受光側光ファイバ６はレンズ２の直後に設置されてい
る。
【００２１】光分岐器１で光ビームを分岐するテーパ部
３の設計は光線追跡プログラムにより行なった。直径が
１mmのプラスチック光ファイバ用として、入射部つまり
図２（ｂ）の一辺は２〜２．５mm、出射部つまり図２
（ａ）の一辺は０．４〜０．７mm、テーパ部の長さは３
〜３．５mmであり、入射部と出射部の側面が直線状のと
きに９分岐となる。
３の設計は光線追跡プログラムにより行なった。直径が
１mmのプラスチック光ファイバ用として、入射部つまり
図２（ｂ）の一辺は２〜２．５mm、出射部つまり図２
（ａ）の一辺は０．４〜０．７mm、テーパ部の長さは３
〜３．５mmであり、入射部と出射部の側面が直線状のと
きに９分岐となる。
【００２２】分岐した光ビームの伝搬の様子、各光ビー
ムを集光するレンズ２の焦点距離や位置、受光側光ファ
イバ６の設置する位置等も同様に光線追跡プログラムに
より設計・解析した。なお、設計は入射側光ファイバ５
の位置をテーパ部３の入射部の中心として行なった。以
上の様に設計製作し、コア径１mmのプラスチック光ファ
イバの光ビームを略無損失で９分岐することができた。
ムを集光するレンズ２の焦点距離や位置、受光側光ファ
イバ６の設置する位置等も同様に光線追跡プログラムに
より設計・解析した。なお、設計は入射側光ファイバ５
の位置をテーパ部３の入射部の中心として行なった。以
上の様に設計製作し、コア径１mmのプラスチック光ファ
イバの光ビームを略無損失で９分岐することができた。
【００２３】なお、光分岐器の材料としてはポリメチル
メタクリレート以外に透明性の樹脂やガラス等を用いる
ことができる。また、入射側光ファイバ及び受光側光フ
ァイバは、コア径１mmのプラスチック光ファイバに限ら
ず、如何なるコア径の光ファイバでも良く、石英系の光
ファイバでも良い。しかし、光ファイバのコア径が変る
毎に光分岐器の再設計が必要である。
メタクリレート以外に透明性の樹脂やガラス等を用いる
ことができる。また、入射側光ファイバ及び受光側光フ
ァイバは、コア径１mmのプラスチック光ファイバに限ら
ず、如何なるコア径の光ファイバでも良く、石英系の光
ファイバでも良い。しかし、光ファイバのコア径が変る
毎に光分岐器の再設計が必要である。
【００２４】以上述べた本発明の光分岐器は、プラスチ
ック光ファイバを利用した光ＬＡＮやマルチメディアで
応用することが可能である。
ック光ファイバを利用した光ＬＡＮやマルチメディアで
応用することが可能である。
【００２５】
【発明の効果】本発明の光分岐器は、多角形のテーパ構
造を有して入射する光ビームを分岐するテーパ部と、該
分岐した光ビームを伝搬する導波路部と、前記分岐した
光ビームを絞り込むレンズとを樹脂の射出成形により製
作したので、取り扱いが容易で且つ低コストなマルチモ
ード用の光分岐器が提供できる。
造を有して入射する光ビームを分岐するテーパ部と、該
分岐した光ビームを伝搬する導波路部と、前記分岐した
光ビームを絞り込むレンズとを樹脂の射出成形により製
作したので、取り扱いが容易で且つ低コストなマルチモ
ード用の光分岐器が提供できる。
【図１】本発明の光分岐器の一実施例を示す平面図であ
る。
る。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図（ａ）とＢ−Ｂ断面図
（ｂ）である。
（ｂ）である。
【図３】従来の光分岐器の平面図である。
【図４】図３の光分岐器の原理説明図である。
１、１１ 光分岐器 ２、１２ レンズ ３ テーパ部 ４ 導波路部 ５、１３ 入射側光ファイバ ６、１４ 受光側光ファイバ １５ 出射光 １６ 出射光のＦＦＰ
Claims (3)
- 【請求項１】多角形のテーパ構造を有して入射する光ビ
ームを分岐するテーパ部と、該分岐した光ビームを伝搬
する導波路部と、前記分岐した光ビームを絞り込むレン
ズとを具備したことを特徴とする光分岐器。 - 【請求項２】テーパ部と導波路部とレンズとは樹脂の射
出成形により製作して成ることを特徴とする請求項１記
載の光分岐器。 - 【請求項３】テーパ部と導波路部とレンズとはガラスで
製作して成ることを特徴とする請求項１記載の光分岐
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11165076A JP2000352637A (ja) | 1999-06-11 | 1999-06-11 | 光分岐器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11165076A JP2000352637A (ja) | 1999-06-11 | 1999-06-11 | 光分岐器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000352637A true JP2000352637A (ja) | 2000-12-19 |
Family
ID=15805422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11165076A Pending JP2000352637A (ja) | 1999-06-11 | 1999-06-11 | 光分岐器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000352637A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1367679A3 (en) * | 2002-05-29 | 2004-04-07 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Optical circuit for condensing laser beams, and light source device |
| CN114200684A (zh) * | 2020-09-17 | 2022-03-18 | 华为技术有限公司 | 一种分光器以及通信系统 |
-
1999
- 1999-06-11 JP JP11165076A patent/JP2000352637A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1367679A3 (en) * | 2002-05-29 | 2004-04-07 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Optical circuit for condensing laser beams, and light source device |
| US6973234B2 (en) | 2002-05-29 | 2005-12-06 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Optical circuit for condensing laser beams, and light source device |
| CN114200684A (zh) * | 2020-09-17 | 2022-03-18 | 华为技术有限公司 | 一种分光器以及通信系统 |
| CN114200684B (zh) * | 2020-09-17 | 2023-07-11 | 华为技术有限公司 | 一种分光器以及通信系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3066866B2 (ja) | 光分岐器 | |
| JP6644080B2 (ja) | 光コネクタ及び光コネクタシステム並びにこれらを備えたアクティブ光ケーブル | |
| US6349159B1 (en) | Lenses that launch high bandwidth modes into a fiber optic cable while eliminating feedback to a laser | |
| JP3287773B2 (ja) | 光導波路デバイスの製造方法 | |
| JP3875452B2 (ja) | モード変換器及び方法 | |
| JP6864666B2 (ja) | コネクタシステム、光接続方法及び光接続部材 | |
| JPH05341147A (ja) | マルチコア型シングルモード光ファイバおよびこれを用いた伝送方法 | |
| JPH02188706A (ja) | 光ファイバカプラ | |
| US6445854B1 (en) | Optical fiber having first and second reflective surfaces and method of operation | |
| GB2215854A (en) | Active optical fibre star couplers | |
| JP2011164182A (ja) | 光コネクタ連結体 | |
| JP2896947B2 (ja) | 光ファイバの端部構造及びその製造方法 | |
| US6629784B1 (en) | Waveguides to photodetector assembly | |
| JP2000352637A (ja) | 光分岐器 | |
| JP2007178790A (ja) | 光結合器及び光コネクタ | |
| EP0301702A2 (en) | Single mode star coupler | |
| US4747651A (en) | Three-way start splitter for optical wave guides | |
| JP3820816B2 (ja) | 光分岐結合装置 | |
| JP2005062704A (ja) | 光モジュール、光減衰装置、光送受信モジュール並びに光導波部材 | |
| JP2003241002A5 (ja) | ||
| JP2672307B2 (ja) | 導波路の光ファイバの接続構造 | |
| JP2020030340A (ja) | 光コネクタ部、及び、光接続構造体 | |
| JP3405066B2 (ja) | 光分岐器 | |
| JP4556013B2 (ja) | 光路変換機能を備えた光デバイス及び光分岐機能を備えた光デバイスの製造方法 | |
| JPH04371904A (ja) | 光ファイバ |