JPH01316709A - 光ファイバ分岐結合器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、光ファイバ線路を伝播する光信号を他の光
ファイバに分岐、あるいはこの光信号を他の光信号と結
合させるときに使用する光分岐結合器に関する。

［従来の技術］ 従来の光ファイバ分岐結合器は、第９図に示すように、
光ファイバｌ、光ファイバ２との斜めに傾斜した接合面
にハーフミラ−４を設け、この接合面に対応する側部に
分岐光ファイバ３を結合して、光ファイバｌを伝播する
光５をハーフミラ−４を透過して光ファイバ２に導かれ
る光６と、ハーフミラ−４で反射して分岐光ファイバ３
に導入する光６′とに分岐するビームスプリッタ型分岐
結合器またはビーム分割キューブ型分岐結合器がある。

また、第１θ図に示すように、光ファイバ７と光ファイ
バ８を結合長しの範囲を接合して、光ファイハフを伝播
する光９′を分４ｊ結合によって光ファイバ８に分岐光
９として分割する接合型方向性結合器か知られている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、前者においては光はハーフミラ−４により分
割されるので木質的に挿入損失が大きく、これを小さく
することかできないという欠点を有している。また、後
者においては形状か従来の光ファイバ型のものを踏襲し
て形状を超小型にしたままて、挿入損失を低下すること
なく分岐することがてきる空間分割型光ファイバ分岐結
合器となっている。

光パワーの分割という観点ては、このような空間分割の
原理は一般によく知られている方法である。しかし、光
ファイバコア断面のような非常に小さい領域のどの位ｌ
を接続して空間分割型光ファイバ分岐結合器とするのか
は非常に困難なことである。さらに、分割鏡を設置する
ものでは光ファイバコア断面のような非常に小さい領域
のどの位置を接続しそれをどのようにして導入するのか
か問題であった。

この発ＩＪＩては、光分岐結合器を構成する光ファイバ
の先端部分に反射鏡を蒸Ｉｉもしくは塗布し、あるいは
薄膜付着によって設置し、当該光ファイバを用いて分岐
結合器を構成したときには自動的にそれか必要な位置に
導入することかできるようにした小型の光ファイバ分岐
結合器を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明では、光ファイバによって構成される光分岐結
合器において、その構成光ファイバの端面の一部に分割
鏡を設け、これによってコア断面に分４１する光パワー
の一部を空間的に分割して他の方向へ反射屈折させ、別
に設けられた光ファイバに入射させることにより光の分
岐を達成するようにしたことを特徴とする光ファイバ分
岐結合器である。

［作　用］ したがって、実用されている光ファイバをそのまま使用
して分岐結合器を形成するので、低価格で比較的容易に
製作することができる。そして、形状は極めて小型てあ
り、分岐結合器としての性能も従来のものに比べて何ら
の遜色もないものが１りられる。

［実　施　例］ 以下１図面に基づきこの発明の詳細な説明する。第１図
は最も簡重な空間分割型のＴ字型分岐結合器の側断面図
である。即ち、光ファイバ１１．１２はその光軸を斜め
に切断した接続面１４を有し、この接続面１４に対する
側部にはＴ字状に分岐光ファイバ１３が接続して分岐結
合器ｌＯが構成されている。そして、切断した接続面１
４の下側の分岐光ファイバ１３側の面１４ａには部分的
に金属被覆を蒸着等により形成して分割鏡１４ａとして
いる。なお、この分割鏡１４ａは下側の下半部分に設け
る代りに上側の−Ｌ半部分に設けてもよい。

第２図は、上記第１図と同じＴ字型分岐結合器ｌＯ′を
示し、この場合には分岐光ファイバ１３′の先端が屋根
面となって光ファイバｉｉ”。

１２’の接続面１４′に挿入するように接続して構成さ
れる。そして、分岐光ファイバ１３’の先端の屋根面の
右側の面が金属被覆を蒸着して分割鏡１４ａ′となって
いる。したがって、この例の場合は、光ファイバ１１の
伝播光１５”は光ファイバ１２′に導かれる透過光１６
′と分岐光ファイバ１３’に分；ｌ、１鏡１４ａ”て反
射して導入される反射光１７′とに分岐される。

次に、第３図は上記第２図のものと同様に分岐光ファイ
バ１３″の先端を屋根面としたＴ字型分岐結合ｚ　ｔ　
ｏ　”を示す。この場合は、光ファイバ１１”と光ファ
イバ１２′′との上側の接続面に金属被覆を蒸着等によ
り形成して分割鏡１４　ａ　”を形成して構成される。

したがって、この例の場合には、光ファイバ１１”の伝
播光１５″は光ファイバ１２″にそのまま伝播する光１
６″と分割鏡１４　ａ　”で反射して分岐光ファイバ１
３″に伝播する光１７″とに分岐される。

このような分岐結合器１０．１０′、１０”を形成する
のには、第４図（Ａ）に示すように光ファイバ１２の先
端の斜めに切断した接合面１４の半分だけに金属被覆の
蒸着を施して分割鏡１４ａ′を形成するか、第４図（Ｂ
）に示すように光ファイバ１３”の先端の屋根面の一方
だけの面に金属被覆を蒸着等により形成して接続すれば
達成できる。また、このような金属被覆の蒸着は、第４
図（Ｃ）に示すように光ファイバ１８．１９のｌａ続面
を固定して、上側のＶ字状溝面に蒸着して形成すること
もできる。

上記実施例における光分岐結合機能は、光ファイバ１１
．１１’、１１”を伝播する光パワー１５．１５’、１
５”はそのファイバコア断面内に空Ｉｎ的に分布して存
在しているが、分″Ｍ鏡１４ａ、１４ａ　”、１４ａ”
によって反射を受ける部分と反射を受けない部分とが生
じ、この反射を受けない光の成分は光ファイバ１２．１
２”。

１２″の方へそれでれ直進して伝播することになる。一
方、反射を受けた光の成分は分岐光ファイバ１３．１３
”、１３”の方へ進路を変えるように伝播する。その結
果、光の分岐が達成される。

この機能は光ファイバ１１．１１”、１１”から光か供
給されている場合にのみ達成され、光ファイバ１２．１
２′、１２”並びに光ファイバ１３．１３′、１３”か
ら供給される光についてはこのような機能は生じない。

したかって、このような分岐結合ｍｆｌは方向性かある
ということかできる。

一方、光信号の結合は次のようにして達成される。いま
、光ファイバ１２．１２”、１２”並びに光ファイバ１
３．１３’、１３”から供給される光信号はその一部が
分；ＩＩ鏡１４ａ、１４ａ−。

１４　ａ　”により遮断を受けるか、残りの部分は直進
して光ファイバ１１．１１”、１１”に入射する。一方
、光ファイバ１３．１３”、１３”から供給される光は
、その一部が分割ｔａ１４ａ、１４ａ”、１４ａ”によ
って反射を受けて光ファイバ１１．１１”、１１”に入
射する。その結果これら二つの光信号は結合したのち光
ファイバ１１゜１１′、１１”に送り出されることにな
る。他の入射条件ではこのようなａ能はない。したがっ
て、光結合において方向性を有していることになる。

次に、第５図（Ａ）は４本の光ファイバ２１゜２２．２
３．２４を用い、それぞれの先端に屋根面を形成して十
字型に構成した光分岐結合器２０の例を示す。

分割鏡２５は、第５１：１（Ｂ）に示すように上記第４
図（Ｂ）に示す場合と同様に光ファイバ２４の先端の屋
根面の一方の面にだけ金属被覆を蒸着等して分割鏡２５
として形成される。そして、光ファイバ２１，２２．２
３の先端屋根面と光ファイバ２４の屋根面とを十字状に
接続してこの光分岐結合器２０は構成される。

したがって、この素子では、前記の例で説明した原理に
よって、光ファイバ２１によって与えられる光信号２６
を光ファイバ２３および光ファイバ２４にそれぞれ光信
号２７．２８とに分岐することができる。この機能は他
のどの方向からの光ファイバから入射した場合にも同様
に達成することができる。即ち、光ファイバ２２から！
ｊ−えられる光信号２９は光ファイバ２３と光ファイバ
２４にそれぞれ光信ｔ＋２７．ｚａとして分岐すること
かてき、同様に光ファイバ２３から与えられる光信号２
７は光ファイバ２１と光ファイバ２２に光信号２６．２
９として分岐てきる。さらに光ファイバ２４からｌ・え
られる光信号２８は光ファイバ２１と光ファイバ２２に
光信号２６．２７として分岐することがてきる。しかし
１分岐する方向が特定されるので、方向性は依然として
有していることになる。

また、結合機能であるか、この場合は互いに直進方向に
ない二つの光ファイバ、例えば光ファイバ２１．２２か
ら二つの光信号２６．２９が供給されるとき、他の二つ
の光ファイバ２３．２４のいずれにもそれらの結合した
光信号を送出することかできることになる。この場合も
方向性を有している。

第６１″：Ａおよび第７図は、上記各個における分割鏡
１４ａ、１４ａ”、１４ａ”および２５の位置を変えた
例を示す。即ち分割鏡３５．４５は光ファイバ３１．３
２及び４１．４３の傾斜した接続面の右手部分あるいは
左半部分に金属被覆を蒸着等により形成されている。し
たかって、−ヒ記第１図、第２ＵＡ、第３図および第５
図（Ａ）に示す実施例を横割型とすればこれらの例の場
合は縦割型に相当する。この場合も光学的機部はそれぞ
れ上記第１図、第２図、第３図および第５図（Ａ）に示
すものと全く同等である。

第８図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に光ファイバ５１．５２
．５３および５４．５５とに光ファイバをそれぞれ縦割
して部分した２組の光ファイバ要素５６．５７から構成
される光分岐結合器５０を考える。つまり、第８図（Ｂ
）に示す一方の光ファイバ要素５７は、光の直進のみの
機濠をもち、第８図（Ａ）に示す光ファイバ要素５６は
光を屈折させる構造のみをもたせている。これらを互い
に向い合せに貼合わせて第８図（Ｃ）に示す光分岐結合
器５０とし、一方の光ファイバ端面から光ファイバ５１
．５４に入射させると、断面が円形となる部分では光は
コア内に空間的に広がって分布するか、分割された半円
形となっている部分てはそれぞれ異なった方向に進むこ
とになる。

これによって、光の分岐は達成される。方向性に関して
も、−に記第１１′Ａ〜第３図および第５図（Ａ）に示
したものと全く同様である。しかし、分岐結合器の見掛
［−の構造は大きく異なっている。

［発明の効果］ 現在実用に供されている光ファイバ用の分岐結合器は、
価格も高く、また形状も大きいため試作的装置において
のみ主に利用されている。しかし、本格的な光通信の時
代になってくると、広くｔｔ゛及させるには低価格でな
ければならず、このためには作成の容易さ、低価格の材
料の使用等に要求となってあられれる。また、光学的に
も優れていなければならないばかりてなく、電子集積回
路（ｔＣ）とノ（存させることがてきるような光集積性
をもった構造のものが要求される。

この発明は前記説明したとおり、それらの要求を総てに
応え得る光ファイバ分岐結合器である。

即ち、形状は極めて小型である。実効的には光ファイバ
の直径なｄとするとｄ３の大きさまで縮小てきる。これ
は現状のもののほぼｌＯＯ万分の１の大きさである。

また、作成は比較的に容易てあり、かつ大ｉＭ生産か＋
Ｍ　７１である。材料が光ファイバそのものであるので
、材料費は極めて僅かで済む。このため製造コストを大
幅に低減することかでき、このことは、実用化をするし
て重要な要素と言える。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、本発明の第１〜第３実施例を示す光
ファイバ分岐結合器の側面図。 第４図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、分割鏡の形成を説明
するための斜視図、 第５図（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の第４実施例を示す光
ファイバ分岐結合器の側面図および分割鏡の形成を説明
するための斜視図、 第６図、第７図は、本発明の第５．第６実施例を示す光
ファイバ分岐結合器の斜視図、第８図（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）は、未発ＩＩの他の実施例を示す斜視図、 第９図、第１Ｏ図は、従来の光分岐結合器の例を示す斜
視図である。 １０．１０′、ｔｏ”　、２０，３０，４０゜５０・・
・・・・光ファイバ分岐結合器１１、ｌ　ｌ　′、１１
”　、１２．１２＝。 １２”　、１３．１３”、１３”　、２１，２２゜２３
．２４，３１，３２，３３，４１，４２゜４３．４４，
５１，５２，５３，５４．５５・・・・・・光ファイバ １４ａ、１４ａ　＋、１４ａ”　、２５，３５゜４５．
５８・・・・・・分割鏡

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光ファイバによって構成される光分岐結合器におい
   て、 その構成ファイバの端面の一部に分割鏡を設け、これに
   よってコア断面に分布する光パワーの一部を空間的に分
   割して他の方向へ反射屈折させ、別に設けられた光ファ
   イバに入射させることにより光の分岐を達成するように
   したことを特徴とする光ファイバ分岐結合器。 ２、分割鏡が光ファイバ端面に設置されているとき、そ
   の位置が分岐光を入射させる光ファイバからみて遠い半
   分に側の範囲にあるか、あるいは近い半分の側の範囲に
   あることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ分岐結
   合器。 ３、分割鏡が光ファイバ端面に設置されているときに、
   その位置が分岐光を入射させる光ファイバからみて右半
   分の側の範囲にあるか、あるいは左半分の側の範囲にあ
   ることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ分岐結合
   器。