JPH0331921Y2

JPH0331921Y2 -

Info

Publication number: JPH0331921Y2
Application number: JP1983028411U
Authority: JP
Priority date: 1983-02-28
Filing date: 1983-02-28
Publication date: 1991-07-08
Also published as: JPS59134120U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は、円形ミキシングロツドを用いた光
スターカプラにおいて、上記ミキシングロツドに
光信号を複数本の光フアイバから低損失で入力
し、上記ミキシングロツドからミキシングされた
光信号を、低損失でかつばらつきが小さく複数本
の光フアイバに分配して取り出す光フアイババン
ドルに関するものである。

従来この種光フアイババンドルの第１の例は、
第１図に示す構成を用いていた。第１図において
１はナイロン被覆光フアイバ、２は保持金具、３
は結束用パイプ、４は光フアイバである。ここ
で、ナイロン被覆光フアイバ１とは第２図に示す
ような断面構成を持つものである。第２図におい
て５はガラスやプラスチツクからなるコア部、６
はコア部よりわずかに低い屈折率をもつガラスあ
るいはプラスチツクやシリコーン樹脂などのポリ
マーからなるクラツド部、７は、コア部およびク
ラツド部６からなる部分を保護するナイロン被覆
である。また、光フアイバ４とは、ナイロン被覆
光フアイバ１からナイロン被覆７を取り去つたも
のである。なお、第１図は一例として７本の光フ
アイバ４を結束した光フアイババンドルの構成を
示している。

第３図は第１図の保持金具２の内部の構造を示
したものである。第３図において、７本のナイロ
ン被覆光フアイバ１の先端部は、ナイロン被覆７
が取り除されて光フアイバ４となつており、この
光フアイバ４の部分は、あらかじめ内部にエポキ
シ樹脂系の接着剤が充填された円錐形の結束用パ
イプ３に、パイプの口径の広い方から挿入され、
口径の狭い方において７本の光フアイバ４が寄せ
集められていた。そして、保持金具２に７本のナ
イロン被覆光フアイバ１、光フアイバ４および結
束用パイプ３が接着剤で固定された後、保持金具
２とともに結束用パイプ３の端面が研磨されてい
た。

さらに、従来のこの種光フアイババンドルの第
２例は、特開昭57−165805に引例されているよう
に図１において結束用パイプ３のかわりに熱収縮
チユーブ１３を用いたものがあつた。これは、収
縮させる前の熱収縮チユーブ１３に複数本の光フ
アイバを挿入した後、熱収縮チユーブ１３を収縮
することにより上記複数本の光フアイバを結束し
たものである。

ところで、このような光フアイババンドルを用
いて第４図に示す光スターカプラを構成するに
は、上記光フアイババンドルを２個用いて、１つ
は光信号を円形ミキシングロツド１０に送信する
送信用光フアイババンドル８として、他の１つは
円形ミキシングロツド１０からの光信号を受信す
る受信用光フアイババンドル９として用いてい
た。第６図において一点鎖線で示した直径ｅの円
が所要のミキシングロツドの最も小さな形状であ
る。円形ミキシングロツド１０は、入力側端面の
周辺部から入力された光信号を出力側端面におい
て一様な強度分布をもつ円環状の光信号に変換す
る。また、円形ミキシングロツド１０は、入力側
端面および出力側端面においてそれぞれ送信用光
フアイババンドル８および受信用光フアイババン
ドル９を構成する複数本の光フアイバ４のコア部
５を全て包含する直径をもつものでなかればなら
ない。例えば10本の光フアイバを熱収縮チユーブ
で結束した光フアイババンドルの端面では第５図
に示すように光フアイバが配列しているが、円形
ミキシングロツド１０は10本の全ての光フアイバ
のコア部５を包含せねばならないため、図中の一
点鎖線で示した直径ｅが最小の直径となる。いま
第６図に示す円形ミキシングロツドの入力側端面
１１において、ロツドの中心から半径ｒの位置に
送信用光フアイババンドル８中の光フアイバ４の
うちの１本が接続されており、この光フアイバ４
から光信号が円形ミキシングロツドに入力される
とする。ここで、半径ｒは円形ミキシングロツド
の入力側端面１１の周辺部でしかも、光フアイバ
４のコア部５が上記の入力側端面１１よりはみ出
さない距離である。また、第６図中ｄは光フアイ
バ４のコア部５の直径，ｅは円形ミキシングロツ
ドの直径である。このとき、第７図に示すよう
に、円形ミキシングロツドの出力側端面１２にお
いて、光信号はロツドの中心から半径ｒの位置を
中心として、強度分布がほとんど一様な円環状の
信号として現れる。しかも、この円環状の信号の
幅は、ほぼ光フアイバ４のコア部５の直径ｄに等
しい。したがつて、挿入損失および分配ばらつき
の小さな光スターカプラを得るには、上記円環状
の信号を受信用光フアイババンドル９で効率よく
受信しなければならない。このためには、受信用
光フアイババンドル９中の光フアイバ４は半径ｒ
の円周上にすき間なく並んでいる必要がある。ま
た、送信用光フアイババンドル８において、送信
用光フアイババンドル８中の任意の光フアイバ４
から光信号が入力しても、円形ミキシングロツド
の出力側端面１２に同一の円環状の信号る得るた
めには、上記送信用光フアイババンドル８中の光
フアイバ４は半径ｒの円周上に正確に並んでいな
ければならいない。

ところで、上記のような光フアイババンドルと
して、第１図に示した構成の光フアイババンドル
を用いるには、光フアイババンドル中の光フアイ
バ４のうち円周をなすように並んだものを入出力
用の光フアイバ４として利用していた。しかし、
上記光フアイババンドルでは、前述したように光
フアイバ４を、内径が光フアイバ４を最密詰に結
束したときの光フアイバ束の外径に対して十分大
きな内径を持つ結束用パイプで結束しているた
め、正確な円周上に光フアイバ４が並んでいるこ
とはほとんどなく、並び方がでこぼこになるため
光スターカプラの分配ばらつきを1dB以下にする
ことが困難であつた。さらに、光フアイバ４間に
すき間が存在するためパツキングフラクシヨン損
失も大きくなる欠点があつた。また、熱収縮チユ
ーブ１３を用いた第２例では、上記光フアイバ４
を結束しても第５図に示したような配列となり、
任意の本数の光フアイバ４を正確に円周上に隙間
なく並べることはほとんど不可能である。このた
め、光スターカプラの分配ばらつきが大きくなる
だけでなく、任意の分配数の光スターカプラを得
ることができない欠点があつた。

この考案は、これらの欠点を除去するため、断
面が円形のスペーサの周囲に複数本の光フアイバ
を接するように並べて結束することにより上記複
数本の光フアイバを正確に円周上に配列するよう
にするとともに、スペーサの直径を調節すること
により上記複数本の光フアイバが隙間なく並ぶよ
うにしたもので、以下図面について詳細に説明す
る。

第８図はこの考案に係わる光フアイババンドル
の構成例を示す図である。第８図において１はナ
イロン被覆光フアイバ、２は保持金具、４は光フ
アイバ、１３は熱収縮チユーブ、１４はスペーサ
である。

第８図は10本の光フアイバ４を円形のスペーサ
１４に外接するように熱収縮チユーブ１３により
結束している。さらに、第９図は保持金具２の内
部の構造を示したものである。第９図において光
フアイバ４はステンレスチユーブ束１５を通した
後、熱収縮チユーブ１３により結束している。さ
らに、第１０図にステンレスチユーブ束１５の断
面形状を示す。第１０図において１６は光フアイ
バ４を通す光フアイバ用ステンレスチユーブ、１
７はスペーサを通すスペーサ用ステンレスチユー
ブである。光フアイバ用ステンレスチユーブ１６
はスペーサ用ステンレスチユーブ１７の周囲に結
束すべき光フアイバ４の本数だけ外接させて固定
している。

ところで、第９図のステンレスチユーブ束１５
は、光フアイバ４を円周上に配列させて結束する
ための補助となるものであり、光フアイババンド
ルは以下の手順で製作できる。まず、ステンレス
チユーブ束１５を２個用意し、光フアイバ４を２
個のステンレスチユーブ束１５の光フアイバ用ス
テンレスチユーブ１６に順番に通していき、丁
度、２個のステンレスチユーブ束１５間に光フア
イバ４を橋渡しをした状態にする。そして、最後
に２個のステンレスチユーブ束１５のスペーサ用
ステンレスチユーブ１７にスペーサを橋渡しす
る。このとき、スペーサは円形のフアイバ状のも
のでその外径が、周囲に丁度10本の光フアイバ４
が外接できる寸法となつている。次に、２個のス
テンレスチユーブ束のうち、先に光フアイバ４を
通した方を固定し、光フアイバ４の先端に近い方
をスペーサ１４の回りに１回程度回転させること
により10本の光フアイバ４をスペーサの回りに密
着させる。第１１図に密着させた状態を示す。第
１１図において、ステンレスチユーブ束１５ａお
よび１５ｂの中間部がスペーサ１４に光フアイバ
４が密着している部分である。次に、この密着部
に収縮後の内径が、スペーサ１４の周囲に光フア
イバ４が外接したときの光フアイバ束の外径の80
％〜100％の寸法となる熱収縮チユーブ１３を挿
入し、熱収縮させることによりスペーサ１４の周
囲に光フアイバ４を外接させて固定する。このと
き、熱収縮チユーブ１３による結束部の断面形状
は第１２図のようになり、スペーサ１４の周囲に
正確に10本の光フアイバ４をすき間なく並べるこ
とができる。また、このとき熱収縮チユーブ１３
は、収縮後の内径が上記値のものを用いているた
め、結束時の光フアイバ４の断線はほとんどおこ
らない。次に、熱収縮チユーブ１３と結束した光
フアイバ４のすき間に0.1ポアズ以下の粘度のエ
ポキシ樹脂系あるいはシアノ系接着剤を浸み込ま
せて両者を固定する。その後、ナイロン被覆フア
イバ１、光フアイバ１および熱収縮チユーブによ
る結束部を保持金具２に接着剤で固定した後、保
持金具とともに結束部を研磨する。

上記の光フアイババンドルは、光フアイバ４が
円形のスペーサ１４の周囲に外接して正確に円周
をなし、しかもすき間なく並んでいることから、
低挿入損失で、かつ分配ばらつきが0.5dB以下の
光スターカプラを構成できる利点がある。さら
に、上記の光フアイババンドルは、光フアイバ４
とスペーサ１４の外径および収縮後の熱収縮チユ
ーブ１３の内径を適切に選択することにより、３
本以上の任意の本数の光フアイバ４を円周上に並
べることができるため、３個以上の任意の数の入
出力端子をもつ光スターカプラを構成できる利点
がある。

なお、以上は、10本の光フアイバをスペーサの
周囲に結束させる場合について説明したが、この
発明はこれに限らず３本以上の任意の本数の光フ
アイバをスペーサの周囲に結束させる場合に用い
てもよい。

以上のように、この考案に係る光フアイババン
ドルでは、断面が円形のスペーサの周囲に接する
ように複数本の光フアイバを結束させて構成した
ので、これを用いて分配ばらつきが小さく低挿入
損失な、円形ミキシングロツドを用いた光スター
カプラが得られる利点がある。また、スペーサの
直径を調節することにより任意の本数の光フアイ
バからなる光フアイババンドルを構成できるため
任意の分配数をもつ上記光スターカプラが得られ
る利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光フアイババンドルの構成図、
第２図はナイロン被覆光フアイバの構成図、第３
図は第１図の保持金具の内部構造を示した図、第
４図は光スターカプラの構成図、第５図は従来の
光フアイババンドルの端面と円形ミキシングロツ
ドの端面の位置関係を示した図、第６図は円形ミ
キシングロツド入力側端面と、これに接続した光
フアイバの位置関係を示した図、第７図は円形ミ
キシングロツド出力側端面における光信号の分布
図、第８図はこの考案による実施例の構成図、第
９図は第８図の保持金具の内部構造を示した図、
第１０図はステンレスチユーブ束の断面図、第１
１図は、フアイバを結束させる様子を説明する
図、第１２図はこの考案による他の実施例の端面
を示した図である。図中１はナイロン被覆光フアイバ、２は保持金
具、３は結束用パイプ、４は光フアイバ、５はコ
ア部、６はクラツド部、７はナイロン被覆、８は
送信用光フアイババンドル、９は受信用光フアイ
ババンドル、１０は円形ミキシングロツド、１１
は円形ミキシングロツド入力側端面、１２は円形
ミキシングロツド出力側端面、１３は熱収縮チユ
ーブ、１４はスペーサ、１５はステンレスチユー
ブ束、１６は光フアイバ用ステンレスチユーブ、
１７はスペーサ用ステンレスチユーブである。な
お、図中、同一あるいは相当部分には同一符号を
付して示してある。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

円形ミキシングロツドを用いた光スターカプラ
における、上記ミキシングロツドへの光の入出力
を行う複数本の同一の単線光フアイバの先端部を
結束させて形成した光フアイババンドルにおい
て、上記光フアイババンドルの結束部が、少なく
とも上記複数本の光フアイバの一端が、断面が上
記複数本の光フアイバと異なる直径の円形外周を
持つスペーサの周囲に接するように配列されて固
定されて成ることを特徴とする光フアイババンド
ル。