JPH03210504A - 可変型光減衰器 - 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） 本発明は、光ファイバ通信回路等において、伝送光量の
連続的な減衰調節に使用される可変型光減衰器、さらに
詳しく言えば特に有害な反射戻り光損失を極限にまで低
減した高性能な可変型光域！！器に関する。

（従来の技術および発明が解決しようとする課Ｂ）光フ
ァイバ通信回路の光量の減衰調節に使用されている可変
型光減衰器としては従来各種の方式が提案され実用化さ
れている。

第６図は、透過率が連続的に変化するガラス板を用いた
従来の可変型光減衰器の動作を説明するための略図であ
る。

伝送光路４中に配置された２個のロンドレンズｊ。

２の間に濃度が連続的に変化するように金属薄膜を芸者
したガラス板３を配置する。

このガラス板３を図示しない調節装置で光軸と直角方向
（矢印で示す）に動かし光軸にガラス板３の任意の部分
を対応させて光路４の光量調節をするものである。

ロンドレンズ１．２の端面（空気界面）および蒸着ガラ
ス板３の空気界面での反射がおこる。

いわゆる反射戻り光損失が大きくなりこれが光源に戻さ
れ光源に影響を与える。

またこの装置は、ガラス板３の透過率が経時変化をし、
減衰量が不安定になる。

前述した方法と異なり、対向する光コネクタの接続端面
間距離を調節して光の減衰量を変化させることができる
ことが知られている。

第７図は、フェルール部材の端面間の距離を調節して減
衰量を連続的に変化させる減衰器を説明するための断面
図である。

なお図示の光コツフタの接続端面間距離を調節するため
のコネクタ構造は本件発明者の提案に係るものである。

整列アダプタ部材５は金属を加工した筒状の部材であり
、中心にフェルール部材１４．１５を受け入れる貫通孔
２０が設けられている。

整列アダプタ部材５の片方の端部内周に調節ねじナツト
２１と係合するねじ部２２が設けられている。

整列アダプタ部材５の外径部両端部に光コネクタプラグ
６．７のカプリングナット８，９のねじ部１０．１）と
係合するねじ部１２．１３が設けられている。

またこのねじ部１２．１３には、光コネクタプラグ６．
７のフェルール部１４．１５の外径部に設けられた回り
止めキー１６．１７を嵌合するキー溝１８．１９が設け
られている。

付勢用の圧縮ばね２２はカプリングナツト８とフェルー
ル部材１４間に、他の圧縮ばね２３はカプリングナフト
９とフェルール部材１５間に挿入されてフェルール部材
１４．１５をそれぞれ整列アダプタ部材５の中心方向に
付勢している。

止めリング２４．２５はそれぞれフェルール部材１４．
１５の溝２６．２７に嵌められている。

調節ねじナンド２１０片方の端面には回すための適当な
溝２８を設けである。

この可変型光減衰器の減衰量の調節について簡単に説明
する。

まず光コネクタプラグ６．７および調節ねしナツト２１
を図示のようにアダプタ部材５に取りつける。

図示しない光源に光ファイバ２９を接続し、同様に図示
しない光パワーメータに光ファイバ３ｏを接続して光量
の減衰値を読み取る。

所要の減衰値を得られるまで光コネクタプラグ７を着脱
して調節ねしナツト２１のねじ込み量を調節する操作（
間隔Ｓの調節）を何回も繰り返して行う。

この装置は前述したように非常に調節操作が煩雑である
。

さらに、前述した装置と同様に空気界面での反射戻り光
損失は平均１０〜１２ｄＢ程度と大きい。

そのためにこの減衰器を長距離大容量通信や映像通信等
に使用することはできない。

本発明の主たる目的は、反射戻り光損失が少なく、任意
の減衰量の設定と結合の操作が容易である新規な可変型
光減衰器を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明による可変型光減衰
器は、光ファイバを中心孔に取りつけた一対のフェルー
ルの端面を光軸に直角な面に対して７〜２０度の傾斜角
となるように斜め研磨を行ったものを用い、各フェルー
ル端面が互いに押しつけあうように付勢し、フェルール
の一方を固定して他方を０〜１８０度の範囲で回転させ
て光ファイバ間の距離を調節するように構成する。

これにより、各フェルールをアダプタ部材から着脱する
ことなしに一方の光ファイバから他の光ファイバに伝達
する光量を任意の量だけ減衰させることができる。

すなわち、本発明による可変型光減衰器は、方の光ファ
イバから入射した光を前記光ファイバに結合させられて
いる他方の光ファイバに任意の量だけ減衰させて伝送す
る可変型光減衰器において、整列アダプタ部材と、光フ
ァイバ端を露出させる伝送端子面が前記光ファイバ端面
とともに光軸に対して一定の傾きをもっている第１のフ
ェルール部材と、前記第１のフェルール部材を前記整列
アダプタ部材に回転を制限して支持する第１の固定手段
と、光ファイバ端を露出させる伝送端子面が前記光ファ
イバ端面とともに光軸に対して第１のフェルール部材と
実質的に同じ傾きをもっている第２のフェルール部材と
、前記整列アダプタ部材と結合し、前記第２のフェルー
ル部材を前記第１のフェルール部材方向に常時付勢し、
前記第１のフェルール部材に対して同心で一定角度以上
回転可能に支持し、かつ前記範囲内の任意の角度位置で
前記整列アダプタ部材に固定する光ファイバコネクタ部
材から構成されている。

前記整列アダプタ部材は前記第１と第２のフェルール部
材の外径部と精密に嵌合する整列スリーブ孔を有し、少
なくとも前記第２のフェルール部材を回転可能に支持で
きるようにする。

前記一対のフェルール端面は光ファイバの光軸に垂直な
平面に対して７度以上２０度以内の同一の傾斜角となる
ような斜め研磨により形成することができる。

前記光ファイバコネクタ部材は、第２のフェルール部材
の軸方向の移動を制限して回転可能に支持し、前記整列
アダプタ部材に対して光軸方向に直進案内されているホ
ルダ部材と、底部の貫通孔に前記ホルダ部材を受け入れ
て支持し開口で前記整列アダプタ部材にねじ結合される
カプリングナツトと、前記カプリングナツトと前記ホル
ダ部材間に挿入され前記第２のフェルール部材を前記ホ
ルダ部材を介して前記第１のフェルール部材方向に常時
付勢するばね手段から構成することができる。

前記第１のフェルール部材を前記整列アダプタ部材に回
転を制限して支持する第１の固定手段は前記光ファイバ
コネクタ部材と同一の構造の光ファイバコネクタ部材を
用いることができる。

前記第２のフェルール部材は前記整列アダプタ部材に対
して１８０度以内回転させることにより、各フェルール
の斜面は光ファイバ間距離が最小となる端面の密着する
最小減衰の状態から斜面が最大の角度となる最大減衰の
位置まで連続的に可変させることができる。

前記％２のフェルール部材を第１のフェルール部材に対
して必要な減衰が得られる位置まで回転し、前記ホルダ
部材とフェルール部材の回転位置を固定して一定量の減
衰量を得るように構成することができる。

（実施例） 以下、図面等を参照して、本発明の一実施例について詳
細に説明する。

第１図は、本発明による、可変型光減衰器の実施例を一
部破断して示す図であって、減衰量を最小に調節した状
態を示している。

第２図は、本発明による、前記可変型光減衰器の実施例
を減衰量を最大に調節した状態で一部破断して示した図
である。

第３図は、本発明による、前記可変型光減衰器の実施例
を第２図のＸ−Ｘの示す線で切断して示した横断面図で
ある。

第４図は本発明による可変型光減衰器の動作特性を示す
グラフである。

第５図は本発明による可変型光減衰器を多数製造してそ
の反射戻り損失を実測した結果を示すヒストグラムであ
る。

この実施例に係る可変型光減衰器は、一方の光ファイバ
３３から入射した光を前記光ファイバに結合させられて
いる他方の光ファイバ３４に任意の量だけ減衰させて伝
送する、またその逆も可能な可変型光減衰器である。

この可変型光減衰器は基本的には、第１図において左側
に示されている第１の光コネクタプラグ３１、整列アダ
プタ部材５９およびその右側に示されている第２の光コ
ネクタプラグ３２から構成されている。

整列アダプタ部材５９は中心に貫通孔６４をもち両端に
ねじ部６０．６１が設けられている。

このねし部６０．６１にはキー溝６２．６３が設けられ
ている。

第１のフェルール部材４１は整列アダプタ部材５９に嵌
入される小径の部分４１ａ、ホルダ部材５１に嵌入され
るより太い径の部分４１ｂとつまみ部分４１ｃから構成
されており、４１ｂ部の外周に溝４１ｄが設けられてい
る。

第２のフェルール部材４２も同様に、小径の部分４２ａ
、より太い径の部分４２ｂとつまみ部分４２Ｃから構成
されており、４２ｂ部の外周に溝４２ｄが設けられてい
る。

第１のホルダ部材５１には前記第１のフェルール部材４
１の４１ｂ部を回転可能に受け入れる貫通孔４７が設け
られている。そしてこの貫通孔の内周の前記第１のフェ
ルール部材４１の溝４１ｄに対応する位置に溝４９が設
けられ、これらの溝間に止めリング３７が挿入されてい
る。

これにより第１のフェルール部材４１は第１のホルダ部
材５１に軸方向の移動を制限されるが回転可能に支持さ
れる。

またこのホルダ部材５１の右端外周にはフランジ４３が
設けられており、このフランジ４３には回り止めキー４
５が設けられ、このキー４５で前記整列アダプタ部材の
キー溝６２に結合させられている。

第２のホルダ部材５２には前記第２のフェルール部材４
２の４２ｂ部を回転可能に受け入れる貫通孔４８が設け
られている。そしてこの貫通孔４８の内周の前記第２の
フェルール部材４２の溝４２ｄに対応する位置に溝５０
が設けられ、これらの溝間に止めリング３８が挿入され
ている。

またこのホルダ部材５２の左端外周にはフランジ４４が
設けられており、このフランジ４４には回り止めキー４
６が設けられ、このキー４６で前記整列アダプタ部材の
キー溝６３に結合させられている。

第１のカブリンブナ・ノド５７は袋ナンド状であり、底
部の貫通孔に前記ホルダ部材５１をゆるく受け入れてお
り開口側内周にねじ５５が設けられ、前記整列アダプタ
部材５９のねじ部６０に結合させられている。

前記第１のホルダ部材５１のフランジ部４３と前配糖１
のカプリングナット５７間にコイルばね５３が挿入され
ており、このばね５３により前記第１のフェルール部材
４１を第１のホルダ部材５１を介して前記整列アダプタ
部材５９方向に常に付勢している。

第２のカプリングナツト５８も底部の貫通孔に前記ホル
ダ部材５２をゆるく受け入れており、ねじ５６で前記整
列アダプタ部材５９のねじ部６１に結合させられている
。

第２のホルダ部材５２のフランジ部４４と前記第２のカ
プリングナツト５８間にも前述と同様にコイルばね５４
が挿入されており、第２のフェルール部材４２を前記整
列アダプタ部材５９方向に常に付勢している。

次に任意の減衰量を得るための調節について簡単に説明
する。

第１図のように各部品を組立て、一方の光ファイバ３３
を図示しない光源に接続し、光ファイバ３４を図示しな
い光パワーメータに接続する。

なお固定側の光コネクタプラグ３１は調節不要なので、
当初よりフェルール部材４１とホルダ部材５１を接着固
定しておく。

一方のフェルール部材４２の外端部４２ｃを持って減衰
値を読み取りながらフェルール部材４２を１８０度の範
囲内で回す。

減衰値が必要な数値になった回転角度位置で速硬化性接
着材をフェルール部材４２とホルダ部材５２の隙間に注
入して固定する。

この固定後に、第２のカプリングナツト５８を緩めて、
調節側の光コネクタプラグ３１を外し、着脱を繰り返し
ても、第１のフェルール部材４１に対する第２のフェル
ール部材４２の相対角度およびファイバ間の距離は正確
に復元されるから、設定した減衰量の変動は生じない。

第４図は本発明による可変型光減衰器の動作特性を示す
グラフである。

このグラフは前記可変型光減衰器においてフェルール部
材の端面の光軸に垂直な平面に対する角度θを１２度に
したフェルールの対で光ファイバ間の距ａＳを変えた時
の光減衰量を示したグラフである。

なお前述した構造では光ファイバ間の距離は一方のフェ
ルール部材の回転により連続的に変えることができる。

第２図は、第１のフェルール部材４１に対して、第２の
フェルール部材４２を１８０度回転して光ファイバ間の
距離Ｓを最大にした状態を示している。

なお参考までにθを０度としたものについても減衰特性
を示しである。これは第７図に示したような構造で測定
したものと理解されたい。

このグラフから理解できるように減衰量はθとＳの増大
に従って増加する。

このグラフを利用して必要な減衰範囲から斜め研磨の角
度θを決定することができる。

第５図は本発明による可変型光減衰器を多数製造してそ
の反射戻り損失を実測した結果を示すヒストグラムであ
る。

光ファイバとして５Ｍ−１０／１２５　　（シングルモ
ード用光ファイバでコア径１０μｍ、クランド径１２５
μｍ）を用いた。フェルールの傾斜角度θ＝１２°の部
材を用いた前記構造の可変型光減衰器を１５０個用意し
て反射戻り光損失を実測した結果を示しである。測定用
光源として波長（λ＝１３μｍ）レーザダイオードを用
いた。

反射戻り光損失の平均値は−６７，９ｄ　Ｂである。

標準偏差は１．６　ｄ　Ｂで極めてばらつきが少ない良
い結果が得られている。なお、反射戻り光損失はフェル
ールの回転角によっては変わらない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明による可変型光減衰器は、
光コネクタの構造をほとんどそまま利用することができ
る。

フェルール先端面を所要の光減衰量に応じて７〜２０度
の範囲で斜めに研磨して、光コネクタプラグの一方を整
列アダプタに挿入固定して、他の光コネクタプラグのフ
ェルール部を０〜１８０度の範囲で回す簡単な操作で光
減衰量を可変できるので、従来のように着脱を繰り返し
ながら減衰量を調節する必要はなく調節は簡単である。

さらに、フェルール先端面を７度〜８度に斜め研磨をす
ることにより、反射戻り損失を大幅に低減できる。

これにより表面反射による戻りを少なくできることは公
知であるが、本発明においても７〜２０度の範囲でなな
め研磨をしたフェルールを使用して光減衰器を構成する
ことにより、光ファイバ端面の距離にほとんど関係なく
第５図の反射戻り光損失のヒストグラムに示すように優
れた反射光損失特性をもつ可変型光減衰器を量産できる
。

以上のように、本発明による可変型光減衰器は簡便な構
造原理、調節の容易さ、優れた反射戻り光損失特性を併
せ持つものであるから、低価格であるとともに、従来の
各種型式の可変型光減衰器のような用途の制約がなく、
あらゆる用途に使用できる効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による、可変型光減衰器の実施例を一
部破断して示す図であって、減衰量を最小に調節した状
態を示している。 第２図は、本発明による、前記可変型光減衰器の実施例
を減衰量を最大に調節した状態で一部破断して示した図
である。 第３図は、本発明による、前記可変型光減衰器の実施例
を第２図のＸ−Ｘの示す線で切断して示した横断面図で
ある。 第４図は本発明による可変型光減衰器の動作特性を示す
グラフである。 第５図は本発明による可変型光減衰器を多数製造してそ
の反射戻り損失を実測した結果を示すヒストグラムであ
る。 第６図は、透過率が連続的に変化するガラス板を用いた
従来の可変型光減衰器の動作を説明するための略図であ
る。 第７図は、フェルール部材の端面間の距離を調節して減
衰量を連続的に変化させる減衰器を説明するための断面
図である。 ３１．３２・・・光コネクタプラグ ５１．５２・・・ホルダ部材 ３．５４−・・フェルール付勢用圧縮ばね５．５６・・
・カプリングナツトのねじ部７．５８・・・カプリング
ナット ３．４４・・・フランジ ５．４６・・・回り止めキー ７．４８・・・貫通孔 ９．５０・・・溝 ９・・・整列アダプタ部材 ０．６１・・・ねじ部 ２．６３・・・キー溝 ４・・・貫通孔

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方の光ファイバから入射した光を前記光ファイ
   バに結合させられている他方の光ファイバに任意の量だ
   け減衰させて伝送する可変型光減衰器において、 整列アダプタ部材と、 光ファイバ端を露出させる伝送端子面が前記光ファイバ
   端面とともに光軸に対して一定の傾きをもっている第１
   のフェルール部材と、 前記第１のフェルール部材を前記整列アダプタ部材に回
   転を制限して支持する第１の固定手段と、光ファイバ端
   を露出させる伝送端子面が前記光ファイバ端面とともに
   光軸に対して第１のフェルール部材と実質的に同じ傾き
   をもっている第２のフェルール部材と、 前記整列アダプタ部材と結合し、前記第２のフェルール
   部材を前記第１のフェルール部材方向に常時付勢し、前
   記第１のフェルール部材に対して同心で一定角度以上回
   転可能に支持し、かつ前記範囲内の任意の角度位置で前
   記整列アダプタ部材に固定する光ファイバコネクタ部材
   から構成した可変型光減衰器。
2. （２）前記整列アダプタ部材は前記第１と第２のフェル
   ール部材の外径部と精密に嵌合する整列スリーブ孔を有
   し、少なくとも前記第２のフェルール部材を回転可能に
   支持できるものである請求項１記載の可変型光減衰器。
3. （３）前記一対のフェルール端面は光ファイバの光軸に
   垂直な平面に対して７度以上２０度以内の同一の傾斜角
   となるように斜め研磨が行われている請求項１記載の可
   変型光減衰器。
4. （４）前記光ファイバコネクタ部材は、 第２のフェルール部材の軸方向の移動を制限して回転可
   能に支持し、前記整列アダプタ部材に対して光軸方向に
   直進案内されているホルダ部材と、底部の貫通孔に前記
   ホルダ部材を受け入れて支持し開口で前記整列アダプタ
   部材にねじ結合されるカプリングナットと、 前記カプリングナットと前記ホルダ部材間に挿入され前
   記第２のフェルール部材を前記ホルダ部材を介して前記
   第１のフェルール部材方向に常時付勢するばね手段から
   構成した請求項１記載の可変型光減衰器。
5. （５）前記第１のフェルール部材を前記整列アダプタ部
   材に回転を制限して支持する第１の固定手段は前記光フ
   ァイバコネクタ部材と同一の構造の光ファイバコネクタ
   部材である請求項４記載の可変型光減衰器。
6. （６）前記第２のフェルール部材は前記整列アダプタ部
   材に対して１８０度以内回転させることにより、各フェ
   ルールの斜面は光ファイバ間距離が最小となる端面の密
   着する最小減衰の状態から斜面が最大の角度となる最大
   減衰の位置まで連続的に可変させることができる請求項
   １記載の可変型光減衰器。
7. （７）前記第２のフェルール部材を第１のフェルール部
   材に対して必要な減衰が得られる位置まで回転し、前記
   ホルダ部材とフェルール部材の回転位置を固定して一定
   量の減衰量を得るように構成した請求項４記載の可変型
   光減衰器。