JPH0363615A - 光可変結合器及びその光結合度選択方法 - Google Patents
光可変結合器及びその光結合度選択方法Info
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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。
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、光信号を分配したり合流させる光可変結合器
に係わり、特に光結合度の選択が任意に行える光可変結
合器及びその光結合度選択方法に関する。
に係わり、特に光結合度の選択が任意に行える光可変結
合器及びその光結合度選択方法に関する。
従来、この種の光可変結合器としては、融着延伸、法で
製作された光カプラの光結合部にＸ軸とＹ軸で方向性を
有する微小光学チップ（例えば偏波保存ファイバ片）を
２個挿入し、このチップの相互の角を回転させることに
よって光結合度を任意に選択するものや、第５図に示す
、略半円形状を有して融着され研磨法で製作された可変
結合端部ａ、ｂを備えた光伝送体ｃ、ｄを相対回転自在
に結合し、その相対回転の程度により光結合度を任意に
選択するものが知られている（特開昭６３−２５０６１
８号公報参照）。
製作された光カプラの光結合部にＸ軸とＹ軸で方向性を
有する微小光学チップ（例えば偏波保存ファイバ片）を
２個挿入し、このチップの相互の角を回転させることに
よって光結合度を任意に選択するものや、第５図に示す
、略半円形状を有して融着され研磨法で製作された可変
結合端部ａ、ｂを備えた光伝送体ｃ、ｄを相対回転自在
に結合し、その相対回転の程度により光結合度を任意に
選択するものが知られている（特開昭６３−２５０６１
８号公報参照）。
従来の技術で述べたもののうち前者のものは、微小光学
チップを精密可動構造にする必要があり、構造が複雑で
高価になるという問題点を有していた。
チップを精密可動構造にする必要があり、構造が複雑で
高価になるという問題点を有していた。
また、後者のものは、可変結合端部ａ、ｂの研磨面の粗
さが光損失を生じ伝送効率を低下させるという問題点を
有していた。
さが光損失を生じ伝送効率を低下させるという問題点を
有していた。
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、構造
が簡単で光損失も少ない光可変結合器を提供し、またそ
の光結合度選択方法も提案しようとするものである。
てなされたものであり、その目的とするところは、構造
が簡単で光損失も少ない光可変結合器を提供し、またそ
の光結合度選択方法も提案しようとするものである。
上記目的を遠戚するために、本発明の光可変結合器は、
一対のシングルモード光ファイバの両端を少なくとも３
つの入出力ボートとしその中央部を融着延伸して光結合
部を形成し、該光結合部を密封中空容器内に収納し、該
密封中空容器の一部に光結合度を変える屈折率調整液の
注入部を設けたものである。
一対のシングルモード光ファイバの両端を少なくとも３
つの入出力ボートとしその中央部を融着延伸して光結合
部を形成し、該光結合部を密封中空容器内に収納し、該
密封中空容器の一部に光結合度を変える屈折率調整液の
注入部を設けたものである。
そして、その光結合度選択方法としては、密封中空容器
に注入される屈折率調整液の屈折率を変えて光結合度を
任意に選択するものである。なお、ここにいう屈折率調
整液はマツチングオイルと称して市販されている種々の
屈折率のものを使用することができる。
に注入される屈折率調整液の屈折率を変えて光結合度を
任意に選択するものである。なお、ここにいう屈折率調
整液はマツチングオイルと称して市販されている種々の
屈折率のものを使用することができる。
（作用）
一対のシングルモード光ファイバの中央部を融着延伸し
て形成された光結合部は、一体化され細径化されている
ので、全体をコアとしその周囲の物質をクラッドとする
光ファイバとして作用する。
て形成された光結合部は、一体化され細径化されている
ので、全体をコアとしその周囲の物質をクラッドとする
光ファイバとして作用する。
そこで、この部分を密封中空容器内に収納すると共に屈
折率調整液の注入部を設け、その周囲の物質を例えば空
気から特定の屈折率調整液へと変更可能の構造とした。
折率調整液の注入部を設け、その周囲の物質を例えば空
気から特定の屈折率調整液へと変更可能の構造とした。
そして、周囲の物質を例えば空気から特定の屈折率調整
液へと変更すると、エアークラツド光ファイバから調整
液クラツド光ファイバとなり、光の伝播定数が変わり光
結合度が変化する。したがって、屈折率調整液の屈折率
を変えると光結合度が任意に選択される。
液へと変更すると、エアークラツド光ファイバから調整
液クラツド光ファイバとなり、光の伝播定数が変わり光
結合度が変化する。したがって、屈折率調整液の屈折率
を変えると光結合度が任意に選択される。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は光可変結合器を示す断面図、第２図は光結合部
を示す斜視図、第３図は光可変結合器の作動を示す図で
ある。
を示す斜視図、第３図は光可変結合器の作動を示す図で
ある。
光可変結合器の垂直断面図である第１図（ａ）及びその
水平断面図である第１図（ｂ）において、光可変結合器
ｌは、光ファイバカプラ２と、この光フアイバカプラ２
を収納する密封中空容器３と、この密封中空容器３の両
端を構威し屈折率調整液の注入部でもあるキャップ４と
から構成されている。なお、５，５は光ファイバカプラ
２の支持材である。
水平断面図である第１図（ｂ）において、光可変結合器
ｌは、光ファイバカプラ２と、この光フアイバカプラ２
を収納する密封中空容器３と、この密封中空容器３の両
端を構威し屈折率調整液の注入部でもあるキャップ４と
から構成されている。なお、５，５は光ファイバカプラ
２の支持材である。
第２図に示されるように、光フアイバカプラ２は一対の
シングルモード光ファイバ６．７を引き揃えて、その両
端を入力ポート■、■及び出力ポート■、■とし、その
中央部を一体化及び細径化して光結合部８を形成したも
のである。光結合部８では光フアイバ６．７が細径化さ
れ一体化されているので、そのコア６ｃ、７ｃは細い線
となり、一体化されたクラッド６ｄ、７ｄ全体に光が伝
送され、光結合部８がコアとして光結合部８の周囲の物
質９がクラッドとして作用するようになる。
シングルモード光ファイバ６．７を引き揃えて、その両
端を入力ポート■、■及び出力ポート■、■とし、その
中央部を一体化及び細径化して光結合部８を形成したも
のである。光結合部８では光フアイバ６．７が細径化さ
れ一体化されているので、そのコア６ｃ、７ｃは細い線
となり、一体化されたクラッド６ｄ、７ｄ全体に光が伝
送され、光結合部８がコアとして光結合部８の周囲の物
質９がクラッドとして作用するようになる。
この光結合部８の長さＬは、周囲の物質９の屈折率によ
る光結合部８の伝播定数との兼ね合いと共に、出力ボー
ト■、■における所望の出力範囲が確保されるように決
められる０例えば、周囲の物質９が空気であるときは、
入力ポート■から出力ボート■へ１００％出力されるよ
うに光結合部８の長さＬを決めて製作し、周囲の物質９
を屈折率調整液に置き変えて出力ボート■へ１００％出
力されるようにするものである。なお、入力ボート■、
■と出力ポート■、■には図示されないコネクタが設け
られている。また、図示の２×２ボートに限らず、例え
ば入力ボート■をプラグした１×２ポートとして使用す
ることができる。
る光結合部８の伝播定数との兼ね合いと共に、出力ボー
ト■、■における所望の出力範囲が確保されるように決
められる０例えば、周囲の物質９が空気であるときは、
入力ポート■から出力ボート■へ１００％出力されるよ
うに光結合部８の長さＬを決めて製作し、周囲の物質９
を屈折率調整液に置き変えて出力ボート■へ１００％出
力されるようにするものである。なお、入力ボート■、
■と出力ポート■、■には図示されないコネクタが設け
られている。また、図示の２×２ボートに限らず、例え
ば入力ボート■をプラグした１×２ポートとして使用す
ることができる。
第１図に戻り、光フアイバカプラ２は密封中空容器３内
に支持材５を介して固定されており、特にその光結合部
８が宙づり状態となって屈折率調整液にその周囲全面が
浸されるようになっている。
に支持材５を介して固定されており、特にその光結合部
８が宙づり状態となって屈折率調整液にその周囲全面が
浸されるようになっている。
そして、この密封中空容器３は注入された屈折率調整液
を封じ込めておき気密を保つことができ構造になってい
る。なお、密封中空容器３の形状は円筒であるが、これ
に限らず直方体等であってもよく、少なくとも光結合部
８が屈折率調整液内に浸すことができる構造になってお
ればよい。
を封じ込めておき気密を保つことができ構造になってい
る。なお、密封中空容器３の形状は円筒であるが、これ
に限らず直方体等であってもよく、少なくとも光結合部
８が屈折率調整液内に浸すことができる構造になってお
ればよい。
密封中空容器３の両側は屈折率調整液の注入部であるキ
ャップ４となっており、光フアイバカブラ２の入カポー
ト■、■と出力ポート■、■の取り出し口でもある。そ
して、このキャップ４は接着材等で密封中空容器３と一
体化されている。また、キャップ４の材質はウレタンゴ
ムの如く柔らかいゴム質のものとなっている。したがっ
て、このキャップ４に注射器を刺して内部に屈折率調整
液を注入（入れ替えや高濃度のものとの混合のための注
入を含む）できるようになっている、なお、このキャッ
プ４は少なくとも一端に設けられるものでよい、さらに
、両端に限らず密封中空容器３の側面にマンホール状の
注入部を設けるものでもよい、さらに、注射器が刺せる
柔軟材の注入部に限らず、取り外し自在なネジプラグを
密封中空容器３の適所に少なくとも１つ設は直接屈折率
調整液を注入できるものでもよい。
ャップ４となっており、光フアイバカブラ２の入カポー
ト■、■と出力ポート■、■の取り出し口でもある。そ
して、このキャップ４は接着材等で密封中空容器３と一
体化されている。また、キャップ４の材質はウレタンゴ
ムの如く柔らかいゴム質のものとなっている。したがっ
て、このキャップ４に注射器を刺して内部に屈折率調整
液を注入（入れ替えや高濃度のものとの混合のための注
入を含む）できるようになっている、なお、このキャッ
プ４は少なくとも一端に設けられるものでよい、さらに
、両端に限らず密封中空容器３の側面にマンホール状の
注入部を設けるものでもよい、さらに、注射器が刺せる
柔軟材の注入部に限らず、取り外し自在なネジプラグを
密封中空容器３の適所に少なくとも１つ設は直接屈折率
調整液を注入できるものでもよい。
つぎに、第３図により、光可変結合器１の作動を説明す
る。
る。
第３図（ａ）は光結合度〔■出力／（■出力子■出力）
で定義されるもの〕が０から１００％へ切り変わる状態
を示し、第３図（ｂ）は光結合度が５０％の状態を示す
図である。
で定義されるもの〕が０から１００％へ切り変わる状態
を示し、第３図（ｂ）は光結合度が５０％の状態を示す
図である。
第３図（ａ）において、光結合部８は、周囲物質が空気
の場合に実線の■→■の経路のもの（光結合度０％）に
なるように、固定して製作されたものである。その場合
のＡ、Ｂ、Ｃ点における光強度分布を実線で示す、Ａ、
Ｃ点では基本モードであるが、Ｂ点では第１高次モード
となっている。
の場合に実線の■→■の経路のもの（光結合度０％）に
なるように、固定して製作されたものである。その場合
のＡ、Ｂ、Ｃ点における光強度分布を実線で示す、Ａ、
Ｃ点では基本モードであるが、Ｂ点では第１高次モード
となっている。
つぎに、この光結合部８の周囲に屈折率調整液ｌＯを注
入すると、伝播定款が変わり、点線の■→■の経路のも
の（光結合度１００％）となった状態を示す、そして、
光強度分布は実線と対称な点線の分布となる。このよう
に、屈折率調整液ｌＯの屈折率を選定すると光結合度０
〜１００％への任意の選定が可能である。第３図（ｂ）
において、屈折率調整液１１を中間的なものにして、光
結合度を５０％としたものである。光強度分布はＣ点で
も第１高次モードとなって、ボート■と■に等しい光強
度（元のＡ）で分岐することとなる。
入すると、伝播定款が変わり、点線の■→■の経路のも
の（光結合度１００％）となった状態を示す、そして、
光強度分布は実線と対称な点線の分布となる。このよう
に、屈折率調整液ｌＯの屈折率を選定すると光結合度０
〜１００％への任意の選定が可能である。第３図（ｂ）
において、屈折率調整液１１を中間的なものにして、光
結合度を５０％としたものである。光強度分布はＣ点で
も第１高次モードとなって、ボート■と■に等しい光強
度（元のＡ）で分岐することとなる。
つぎに、本発明の光可変結合器を用いて、光伝送路を無
瞬断で切り換える方法を第４図により説明する。
瞬断で切り換える方法を第４図により説明する。
一般に、市外地の通信ケーブルは、ケーブルの故障、ケ
ーブルの移転などに起因した布設ルート変更のため、迂
回ルートに切り換えられることが少なからずあり、これ
に際しては、現用情報伝送に支障をきたすことのない無
瞬断切換が要求される。この無瞬断切換に本発明の光可
変結合器が最適である。
ーブルの移転などに起因した布設ルート変更のため、迂
回ルートに切り換えられることが少なからずあり、これ
に際しては、現用情報伝送に支障をきたすことのない無
瞬断切換が要求される。この無瞬断切換に本発明の光可
変結合器が最適である。
第４図（ａ）において、光伝送路の転意の区間の現用光
フアイバ線路１２′を予備光フアイバ線路１３と無瞬断
で切り換える場合、 （ａ） まず、前記任意の切換区間とその両側の隣接
区間の間に少なくとも３つのボートを有する本発明の光
可変結合器１４．１５を設ける。
フアイバ線路１２′を予備光フアイバ線路１３と無瞬断
で切り換える場合、 （ａ） まず、前記任意の切換区間とその両側の隣接
区間の間に少なくとも３つのボートを有する本発明の光
可変結合器１４．１５を設ける。
（ｂ） この２つの光可変結合器１４．１５のうち光
可変結合器１４の入力側ボート■および光可変結合器１
５の出力側ポート０に前記両側の隣接区間の現用光フア
イバ線路１２を接続し、切換区間の現用１２′および予
備光フアイバ線路１３の両端をそれぞれ光可変結合器１
４の出力側ポート＠［相］と光可変結合器１５の入力側
ボート［相］［相］とに接続する。
可変結合器１４の入力側ボート■および光可変結合器１
５の出力側ポート０に前記両側の隣接区間の現用光フア
イバ線路１２を接続し、切換区間の現用１２′および予
備光フアイバ線路１３の両端をそれぞれ光可変結合器１
４の出力側ポート＠［相］と光可変結合器１５の入力側
ボート［相］［相］とに接続する。
（Ｃ） 第４図（ｂ）に示すように、少なくとも光可
変結合器の光結合部１４ａ、１５ｂ＠覆うように設けた
密封中空容器中に光可変結合器１４．１５のシングルモ
ード光ファイバのクラツド材よりも低い屈折率を有する
屈折率調整液１６を注入して少なくとも前記光可変結合
器の光結合部１４ａ。
変結合器の光結合部１４ａ、１５ｂ＠覆うように設けた
密封中空容器中に光可変結合器１４．１５のシングルモ
ード光ファイバのクラツド材よりも低い屈折率を有する
屈折率調整液１６を注入して少なくとも前記光可変結合
器の光結合部１４ａ。
１５ｂを浸して光結合度を５０％にする（第３図（ｂ）
の状Ｂ）、すなわち、切換区間の現用１２′および予備
光フアイバ線路１３は各々Ｘ強度となっている。
の状Ｂ）、すなわち、切換区間の現用１２′および予備
光フアイバ線路１３は各々Ｘ強度となっている。
（ｄ） さらに、別の屈折率調整液を注入（入れ替え
又は混合による）して屈折率をより高くし、光結合度を
１００％にする（第３図（ａ）の状Ｊｌりにする。すな
わち、切換区間の現用光ファイバ線路１２’は強度Ｏで
あり、予備光フアイバ線路１３は強度１となっている。
又は混合による）して屈折率をより高くし、光結合度を
１００％にする（第３図（ａ）の状Ｊｌりにする。すな
わち、切換区間の現用光ファイバ線路１２’は強度Ｏで
あり、予備光フアイバ線路１３は強度１となっている。
したがって、現用光フアイバ線路１２′から予備光フア
イバ線路１３に切り換わる。
イバ線路１３に切り換わる。
以上のように、単に屈折率調整液を注入するという操作
のみで、光損失を抑えて光結合度を変え無瞬断切換が遠
戚される。
のみで、光損失を抑えて光結合度を変え無瞬断切換が遠
戚される。
本発明は、上述のように構成されているので、以下に記
載する効果を奏する。
載する効果を奏する。
一対のシングルモード光ファイバの両端ヲ少なくとも３
つの入出力ボートとしその中央部を融着延伸して光結合
部を形成し、該光結合部を密封中空容器内に収納し、該
密封中空容器の一部に光結合度を変える屈折率調整液の
注入部を設け、光結合部の周囲の物質をクラッドとする
光ファイバとして作用せしめ、その周囲の物質を簡単に
変更できるようにしたので、光ファイバに断続部がなく
て光損失が少なく、全体の構造が簡単な光可変結合器と
なる。
つの入出力ボートとしその中央部を融着延伸して光結合
部を形成し、該光結合部を密封中空容器内に収納し、該
密封中空容器の一部に光結合度を変える屈折率調整液の
注入部を設け、光結合部の周囲の物質をクラッドとする
光ファイバとして作用せしめ、その周囲の物質を簡単に
変更できるようにしたので、光ファイバに断続部がなく
て光損失が少なく、全体の構造が簡単な光可変結合器と
なる。
そして、密封中空容器に注入される屈折率調整液の屈折
率を変えて光結合度を任意に選択するという光結合度選
択方法であり、単に屈折率調整液の変更という簡単な操
作で光結合度を任意に選択できる方法である。
率を変えて光結合度を任意に選択するという光結合度選
択方法であり、単に屈折率調整液の変更という簡単な操
作で光結合度を任意に選択できる方法である。
第１図は光可変結合器を示す断面図、第２図は光結合部
を示す斜視図、第３図は光可変結合器の作動を示す図、
第４図は光可変結合器の使用例を示す図、第５図は従来
の光可変結合器を示す図である。なお、図中の主な符号
の説明は以下の通りである。 １．１４．１５−・・光可変結合器、 ２・・・光フアイバカプラ、 ３・・・密封中空容器、 ４・・・キャップ（注入部）、 ８・・・光結合部、 １０、 １１． １６−・・屈折率調整液、■、■、■
、■・・・入出力ポート。
を示す斜視図、第３図は光可変結合器の作動を示す図、
第４図は光可変結合器の使用例を示す図、第５図は従来
の光可変結合器を示す図である。なお、図中の主な符号
の説明は以下の通りである。 １．１４．１５−・・光可変結合器、 ２・・・光フアイバカプラ、 ３・・・密封中空容器、 ４・・・キャップ（注入部）、 ８・・・光結合部、 １０、 １１． １６−・・屈折率調整液、■、■、■
、■・・・入出力ポート。
Claims (2)
- （１）一対のシングルモード光ファイバの両端を少なく
とも３つの入出力ポートとしその中央部を融着延伸して
光結合部を形成し、該光結合部を密封中空容器内に収納
し、該密封中空容器の一部に光結合度を変える屈折率調
整液の注入部を設けたことを特徴とする光可変結合器。 - （２）請求項１記載の光可変結合器において、密封中空
容器に注入される屈折率調整液の屈折率を変えて光結合
度を任意に選択することを特徴とする光結合度調整方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20010589A JPH0827434B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 光可変結合器及びその光結合度選択方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20010589A JPH0827434B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 光可変結合器及びその光結合度選択方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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