JPH04372909A - 受動型スターカプラー及び光通信ネットワーク - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、相互接続して利用でき
るスターカプラー及びそれを用いて構成した光通信ネッ
トワークに関する。

【０００２】

【従来の技術】ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）
は、比較的近距離に配置されたコンピュータ、ワークス
テーション等の間でのデータ通信網として近年とみに普
及してきているが、その一つとしてゼロックス社の開発
したイーサネット（登録商標）と呼ばれるものがある。 図１８はイーサネット（登録商標）のネットワークを示
す図である。

【０００３】図１８において２９は同軸ケーブル、２１
はタップ（分岐点）、３３はノード（端末、局）である
。各ノード３３は、タップ２１にて同軸ケーブル２９へ
接続されている。接続したいノード３３が増えてきたと
きには、新たにタップ２１を設け、それに新たなノード
３３を接続する。

【０００４】一方、近年光ファイバーを伝送媒体として
用いる光通信の発達が著しい。光ファイバーの持つ、広
帯域、低損失、高耐ノイズ性といった優れた特性は、Ｌ
ＡＮにも適している。しかしながら、光ファイバーでは
同軸ケーブルのように次々とタップを設けるということ
ができないので、イーサネット（登録商標）と同じよう
なネットワークを構成することは困難である。

【０００５】そこで、ノードの送信と受信とを別々の端
子に分け、全てのノードをスターカプラーで分配するよ
うにしたネットワークが提案されている。例えば、Ｅ．
Ｇ．Ｒａｗｓｏｎ　　ｅｔ．ａｌ．，ＩＥＥＥ　　Ｔｒ
ａｎｓａｃｔｉｏｎ　　ｏｎ　　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔ
ｉｏｎｓ，　　Ｖｏｌ，　　ＣＯＭ−２６，　　Ｎｏ．
７，　　Ｊｕｌｙ　　１９７８，ｐ９８３−ｐ９９０　
　“Ｆｉｂｅｒｎｅｔ：　　Ｍｕｌｔｉｍｏｄｅ　　Ｏ
ｐｔｉｃａｌ　　Ｆｉｂｅｒｓ　　ｆｏｒ　　Ｌｏｃａ
ｌ　　ＣｏｍｐｕｔｅｒＮｅｔｏｗｏｒｋｓ”等参照。

【０００６】図１９に、スターカプラーを用いた光通信
ネットワークの上記提案例を示す。図１９において、３
５ａ、３５ｂは光ファイバー、３３はノード、２４はミ
キシングロッド形式のスターカプラー、２５は端子であ
る。

【０００７】各ノード３３からの信号は、各発光素子２
２により光信号に変換され、各光ファイバー３５ａを介
してスターカプラー２４に供給される。これらの光信号
はスターカプラー２４によって一度全て混ぜ合わされた
後、各光ファイバー３５ｂを介して各受光素子２３に分
配されて再度電気信号に変換され、これらの電気信号が
各ノード３３に供給される。これによって、一つのノー
ドから送信された信号は全てのノードに伝達されるとい
う性質（同報性）を具備することが可能となり、イーサ
ネット（登録商標）と同様の通信ネットワークを構築す
ることができる。

【０００８】実際のスターカプラーは、図２０に示すよ
うに、ガラス基板上に光導波路を形成して構成したもの
が報告されている。例えば、和田、奥田、山崎、昭和６
０年度電子通信学会全国大会、９６３参照。

【０００９】図２０において、３５ａ、３５ｂは光ファ
イバー、２５は端子、２６はミキシング部、２７は光導
波路、２８はガラス基板である。光導波路２７及びミキ
シング部２６は、ガラス基板２８へのタリウムイオン（
Ｔｌ）の拡散によって形成されている。また、同様の機
能を有するものが、ポリカーボネート等のプラスチック
基板上に、上記ガラス基板上に形成されたスターカプラ
ーと別の製法で実現された例もある。例えば、高戸、黒
川、「高分子材料における光導波路作成技術」、Ｏ　　
ｐｌｕｓ　　Ｅ，　　１９８４年１１月、ｐ７８〜８３
参照。

【００１０】ところが、このようなスターカプラーを用
いた光通信ネットワークは、ネットワークを拡張するた
めにノードを増設しようとしても、スターカプラーが具
備する端子数までしか増設できないという欠点があった
。これは本出願人により出願された特願平２−９８３７
０号明細書にも記載されているように、スターカプラー
同志を接続すると閉ループが形成されてしまい、発振や
減衰振動のような現象が生じてしまうからである。

【００１１】例えば、図２１に示すように、一方のスタ
ーカプラーＡが３つの入出力端子対４０−４１、４２−
４３、４４−４５を有し、他方のスターカプラーＢが３
つの入出力端子対４６−４７、４８−４９、５０−５１
を有している場合、スターカプラー同志を接続するため
には、スターカプラーＡ、Ｂの入力端子４５、４６をス
ターカプラーＢ、Ａの出力端子４７、４４にそれぞれ接
続する必要があるため、同図に示すように交差して接続
しなければならない。なお、図中のＸｋ　，Ｘｎ　は入
力端子４５、４６への入力信号、Ｙｋ，Ｙｎ　は出力端
子４４、４７からの出力信号である。

【００１２】一方のスターカプラーＡの入力端子４５へ
供給された入力信号Ｘｋ　は、入力端子４５から出力端
子４４への伝達係数Ａｋｋで決定されるレベルに変更さ
れて出力端子４４から出力信号Ｙｋ　として出力される
。この出力信号Ｙｋ　は、他方のスターカプラーＢの入
力端子４６へ入力信号Ｘｎ　として供給される。スター
カプラーＢにおいてもスターカプラーＡと同様に、入力
信号Ｘｎ　は、入力端子４６から出力端子４７への伝達
係数Ｂｎｎで決定されるレベルに変更されて出力端子４
７から出力信号Ｙｎ　として出力される。この出力信号
Ｙｎ　は、一方のスターカプラーＡの入力端子４５へ入
力信号Ｘｋ　として供給される。このため、実効的に図
２２に示すように閉ループが形成されてしまい、信号が
循環してしまうことになり、発振等の不都合を生じる。

【００１３】このような問題を解決するためには、先に
述べた特願平２ー９８３７０号明細書に記載されている
ように、スターカプラーの同一ノードへ接続されるべく
対を成している入力端子と出力端子との間の伝達係数を
ゼロとするような構成とすればよい。このようにすれば
、ネットワーク規模を拡張するためにスターカプラーを
次々接続していくことが可能となる。また、このように
して構成したネットワークに接続された二つのノードの
間では、双方向通信が可能であり、更に、この双方向性
を利用して容易に衝突検出ができる。さらに、本出願人
により出願された特願平２−４０９０７０号明細書に記
載されているように、入力端子と出力端子とを分けずに
一つの端子に入力と出力の機能を担わせることにより、
光ファイバー、光コネクタ、中継増幅器の数を約半分に
減らすこともできる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特願平
２−４０９０７０号明細書に記載されているようなスタ
ーカプラーを互いに接続して構成した光通信ネットワー
クにおいて大規模なネットワークを構成しようとした場
合、スターカプラーの製造が困難であり、また光通信ネ
ットワークを構築するために多額の初期投資が必要にな
るという問題があった。

【００１５】すなわち、例えば３２のノードを有する光
通信ネットワークを構築する場合、３２端子のスターカ
プラーを用意する必要があるが、このような非常に端子
数が多いスターカプラーを単体で製造することは困難で
あり、また製造コストも高くなる。また、最終的には大
規模なネットワークを構築する必要があるが、最初は小
規模なネットワークでもよいような場合でも、最初から
３２端子のスターカプラーを用意しておく必要があり、
初期投資額が大となる。

【００１６】本発明は、上記課題を解決するため案出さ
れたものであって、スターカプラーの分配比を適当に設
計することにより、端子数の少ないスターカプラーを組
み合せて大規模なネットワークを容易に構築できるよう
にすることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明のスターカプラー
は、３個以上の複数の端子を有する自端子への光信号の
分配がないスターカプラにおいて、特定の一端子から入
力した光信号は前記特定一端子以外の全ての端子に概ね
等分配され、かつ、前記特定一端子以外の端子から入力
した光信号の前記特定一端子への分配比が他の端子への
分配比より大きくなるように伝達特性を設定したことを
特徴とする。

【００１８】また、本発明の光通信ネットワークは、前
記スターカプラーの前記特定一端子と、３個以上の複数
の端子を有する自端子への光信号の分配がなく、かつ、
自端子以外の端子には光信号が概ね等分配される受動型
スターカプラーの一端子とを接続して構成したことを特
徴とする。

【００１９】

【作用】本発明の作用を具体例を挙げて説明する。

【００２０】本発明に基づくスターカプラー信号の分配
を模式的に示すと図１及び図２のようになる。この例は
特定一端子Ｐ０　と他の４端子Ｐ１、Ｐ２　、Ｐ３　、
Ｐ４　から成っている。

【００２１】図１に示すように、端子Ｐ１　にＳなる信
号が入力した場合、特定一端子Ｐ０　へはｂＳの信号が
分配され、他の３端子Ｐ２、Ｐ３　、Ｐ４　にはａＳ信
号が分配される。そして、自端子Ｐ１　には信号は分配
されない。 ただし、ｂＳ＞＞ａＳ＞０である。Ｐ２　、Ｐ３　、Ｐ
４　に入力があった場合についても同様である。

【００２２】また、図２に示すように、特定一端子Ｐ０
　に入力があった場合は、信号Ｓは４端子Ｐ１　、Ｐ２
　、Ｐ３　、Ｐ４　に等分配され、自端子Ｐ０　には信
号は分配されない。この関係を行列を用いて表すと次式
のようになる。

【００２３】

【数１】

【００２４】ただし、Ｐ０　、Ｐ１　、Ｐ２　、Ｐ３　
、Ｐ４　への入力信号をそれぞれ、ｘ０　、ｘ１　、ｘ
２　、ｘ３　、ｘ４　、出力信号をそれぞれ、ｙ０　、
ｙ１　、ｙ２　、ｙ３　、ｙ４　とする。

【００２５】本発明に基づくスターカプラーは、Ｐ０　
に対応する端子は一つだけでなくてはならないが、他の
端子は２端子以上の任意の端子数が可能である。特定一
端子とＮ端子からなる本発明に基づくスターカプラー（
したがって、全端子数はＮ＋１端子）の信号分配の関係
を行列を用いて表すと次式のようになる。

【００２６】

【数２】

【００２７】ただし、Ｐ０　、Ｐ１　、Ｐ２　、…、Ｐ
ｎ　への入力信号をそれぞれ、ｘ０　、ｘ１　、ｘ２　
、…、ｘｎ　、出力信号をそれぞれ、ｙ０　、ｙ１　、
ｙ２　、…、ｙｎ　とする。なお、（２）式のｃは、損
失や製造時の誤差がない理想状態を仮定した場合、ｃ＝
１／ｎとなる。また、ｂ＋（ｎ−１）ａ＝１である。

【００２８】上述の伝達行列の対角成分が全て０である
が他の成分が全て等しくはないスターカプラー（以下ハ
ーフカプラーと呼ぶ）の特定一端子と、前記特願平２−
４０９０７０号明細書に記載されているような、伝達行
列の対角成分が全て０で他の成分は概ね等しい値となる
スターカプラー（以下フルカプラーと呼ぶ）の一端子と
を接続して構成した光通信ネットワークを模式的に示し
たのが図３である。なおここでは、フロントエンドカプ
ラー（図３の例ではハーフカプラー）の端子数を、以下
特定一端子を除いた端子数で表し、センターカプラー（
図３の例ではフルカプラー）の端子数を、その全端子数
で表すこととする。

【００２９】図３は、４端子のハーフカプラー２個（Ｈ
Ｃ１，ＨＣ２）と、４端子のセンターカプラー（フルカ
プラー）１個（ＦＣ）からなるネットワークである。ハ
ーフカプラーＨＣ１の一端子Ｐ１ａへの入力信号Ｓは、
特定一端子Ｐ０ａへ信号電力の大半の信号ｂＳが分配さ
れると同時に端子Ｐ２ａ、Ｐ３ａ、Ｐ４ａへも信号が分
配される。 端子Ｐ０ａとフルカプラーＦＣの一端子とは接続されて
いるので、同図に示すようにフルカプラーＦＣの他の３
端子には（１／３）ｂＳなる信号が分配される。

【００３０】フルカプラーＦＣの一端子と接続されてい
る別のハーフカプラーＨＣ２の特定一端子Ｐ０ｂからハ
ーフカプラーＨＣ２の他の端子Ｐ１ｂ、Ｐ２ｂ、Ｐ３ｂ
、Ｐ４ｂへは１／４×（１／３）ｂＳ＝ｂＳ／１２の信
号ａＳが分配される。ここで、ａ＝ｂ／１２とすれば、
Ｐ２ａ、Ｐ３ａ、Ｐ４ａへの分配比とＰ１ｂ、Ｐ２ｂ、
Ｐ３ｂ、Ｐ４ｂへの分配比とを等しくすることができる
。このような関係を一般化すると次のようになる。

【００３１】フルカプラーの伝達行列の非対角成分が全
て等しいような場合を考えることとして、その非対角成
分の値をｄとする。すると、ｍ端子フルカプラーの伝達
行列は次式で表される。

【００３２】

【数３】

【００３３】ｄの値は損失やバラつきのない理想的な状
態を考えるとｄ＝１／（ｍ−１）となる。以上より、ｎ
端子ハーフカプラーとｍ端子フルカプラーとを図３に示
すように組み合せた時に、ａとｂが次式の関係を満たせ
ばハーフカプラーの各端子への分配比は等しい値となる
。

【００３４】 　　　　　　　　ａ＝ｂｃｄ≒ｂ／ｎ（ｍ−１）　　…
………………………（３）損失がない理想的な場合はａ
とｂは次式で表されることになる。

【００３５】 　　　　　　　　ａ＝１／（ｎｍ−１）　　……………
………………（４）　　　　　　　　ｂ＝（ｎｍ−ｎ）
／（ｎｍ−１）　　………………………（５）

【００３
６】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。

【００３７】図４は、本発明のスターカプラーの一実施
例である。前述のようにこれをハーフカプラーと呼ぶ。 このハーフカプラーは、図１及び図２に示した光信号の
分配を、基板２上に形成された１×２光等分波・合波器
３、１×２光不等分波・合波器４、２×２光不等分配器
５、光導波路１１〜１８を用いて実現した例である。な
お、図中のＲは、光導波路の曲率半径である。なお、例
えば１×２とは、一端側の光路が一つで他端側の光路が
二つあることを意味している。

【００３８】図４の端子Ｐ１　から光ファイバー６を介
して入力した光信号１は、１×２光不等分波・合波器４
を通って端子Ｐ２　へ光信号の一部を分配した後、２×
２光不等分配器５を通って端子Ｐ３　、Ｐ４　へ光信号
の一部を分配し、また、１×２光等分波・合波器３を経
て端子Ｐ０　へと伝達される。なお、図中のｘｎ　、ｙ
ｎ　は入出力成分を表す。

【００３９】図５に１×２光不等分波・合波器４、図６
に２×２光不等分配器５、図７に１×２光等分波・合波
器３の構造を示す。

【００４０】図６に示す２×２光不等分配器５は、１×
２光等分波・合波器９及び１×２光不等分波・合波器１
０より成り立っている。

【００４１】いま、１×２光不等分波・合波器４の各端
子への光入力信号を、図５に示すようにそれぞれｕａ１
、ｕａ２、ｕａ３とし、また、１×２光不等分波・合波
器４の各端子からの光出力信号をそれぞれｖａ１、ｖａ
２、ｖａ３とすると次式が成り立つ。

【００４２】

【数４】

【００４３】なお、（６）式のＲａは光不等分波・合波
器の分岐比である。例えば、図５において、光信号ｕａ
１がｖａ２とｖａ３とに分岐する時の比であって、ｖａ
３：ｖａ２＝Ｒａ：１というように定義する。特に断り
のない限り分岐比は１より大きい値とする。

【００４４】また、２×２光不等分配器５の各端子への
光入出力信号を、図６に示すようにそれぞれｕｂ１、ｕ
ｂ２、ｕｂ３、ｕｂ４、ｖｂ１、ｖｂ２、ｖｂ３、ｖｂ
４とすると次式が成り立つ。

【００４５】

【数５】

【００４６】なお、（７）式のＲｂは光不等分波・合波
器の分岐比である。

【００４７】また、１×２光等分波・合波器３の各端子
への光入出力信号を、図７に示すようにそれぞれｕｃ１
、ｕｃ２、ｕｃ３、ｖｃ１、ｖｃ２、ｖｃ３とすると次
式が成り立つ。

【００４８】

【数６】

【００４９】図８は、４端子フルカプラーの実施例であ
り、図５に示した１×２光不等分波・合波器４と図９に
示した２×２光等分配器１９との組合せによって構成さ
れている。２×２光等分配器１９の各端子への光入出力
信号を図９に示すようにそれぞれｕｄ１、ｕｄ２、ｕｄ
３、ｕｄ４、ｖｄ１、ｖｄ２、ｖｄ３、ｖｄ４とすると
次式が成り立つ。

【００５０】

【数７】

【００５１】図８の構成において、１×２光不等分波・
合波器４の分岐比Ｒａ＝２とすると４端子フルカプラー
の伝達特性は次式で表される。

【００５２】

【数８】

【００５３】ただし、ｘ１　、ｘ２　、ｘ３　、ｘ４　
は、図８の４端子フルカプラーの各端子の入力信号、ｙ
１　、ｙ２　、ｙ３　、ｙ４　は各端子の出力信号であ
る。

【００５４】４端子フルカプラーと同様にして８端子フ
ルカプラーを構成することができる。図１０は、８端子
フルカプラーの実施例であり、図５、図６及び図９に示
した構成要素、すなわち、１×２光不等分波・合波器４
、２×２光不等分配器５及び２×２光等分配器１９の組
合せによって成り立っている。

【００５５】図１０の構成において、１×２光不等分波
・合波器４の分岐比Ｒａ＝６、２×２光不等分配器５の
分岐比Ｒｂ＝２とすると、図１０の８端子フルカプラー
伝達特性は次式で表される。

【００５６】

【数９】

【００５７】なお、ハーフカプラーの分配比は、組み合
せるフルカプラーによって変える必要がある。４端子フ
ルカプラーとの組合せを考えると、４端子ハーフカプラ
ーの伝達行列は（４）式及び（５）式から次式のように
導かれる。

【００５８】

【数１０】

【００５９】（１２）式のような特性を得るためには、
１×２光不等分波・合波器４の分岐比Ｒａ＝１４、２×
２光不等分配器５の分岐比Ｒｂ＝６とすれば良いことが
計算される。同様にして、８端子フルカプラーとの組合
せを考えると、４端子ハーフカプラーの伝達行列は（４
）式及び（５）式から次式のように導かれる。

【００６０】

【数１１】

【００６１】（１３）式のような特性を得るためには、
１×２光不等分波・合波器４の分岐比Ｒａ＝３０、２×
２光不等分配器５の分岐比Ｒｂ＝１４とすれば良いこと
が計算される。

【００６２】図４、図８及び図１０に示すような４端子
ハーフカプラー、４端フルカプラー、８端子フルカプラ
ーの構造は、具体的には前記特願平２−４０９０７０号
明細書にも記載した通り、ガラス基板へのタリウム（Ｔ
ｌ）イオン等の拡散により光導波路を形成する方法、ポ
リカーボネートに紫外線を照射して選択的に重合させて
屈折率分布を作って光導波路を形成する方法、あるいは
、融着型カプラーの組合せによって構成する方法等によ
って実現することができる。

【００６３】以上のハーフカプラー及びフルカプラーの
構成要素の一部または全部を、方向性結合器を用いて構
成することもできる。すなわち、図５、図６、図９に示
す分配器の構成の代わりに、それぞれ図１１、図１２、
図１３に示すような方向性結合器の構成を用いても良い
。なお、図中のｕｅ１〜ｕｅ３、ｕｆ１〜ｕｆ４、ｕｇ
１〜ｕｇ４は光入力信号を示し、ｖｅ１〜ｖｅ３、ｖｆ
１〜ｖｆ４、ｖｇ１〜ｖｇ４は光出力信号を示す。

【００６４】ガラス基板へのタリウム（Ｔｌ）イオン等
の拡散により光導波路を形成する場合は、方向性結合器
を用いて構成する方が実現し易い。この製法では、異な
る径の光導波路を同一ガラス基板上に作ることが困難な
ので、不等分波・合波器を図５や図６に示すような構造
で作ることが困難だからである。

【００６５】また、ポリカーボネートを用いる場合でも
分岐比が２０を越えるような極端な不等分波・合波器の
製造は難しい。それに対して方向性結合器を用いるなら
ば、分岐比が５０とか１００というような値のものも製
造できる。これは実用的にも重要である。なぜなら、以
上の説明は、光導波路や光ファイバーの吸収損失や放射
損失、あるいは光コネクター等の接続損失を無視してい
たが、これらの損失を考慮に入れると（２）式に示した
ハーフカプラーの分配係数ａは、損失を考慮に入れない
時に比べて小さくなくてはならないはずだからである。 ただし、方向性結合器を用いた場合には、各構成要素の
光信号の分配比は、新たに設計し直さなくてはならない
。これは、方向性結合器を用いた場合、光信号の合流時
に図５や図６に示す構造にはない原理的な損失があるた
めである。すなわち、図１４及び図１５に示されるよう
に、入力光成分６０ａ、６０ｂに対して、有効出力光成
分６１ａ、６１ｂの他に、光信号の損失成分６２ａ、６
２ｂが存在するためである。

【００６６】図１６は、図４に示した構造を有する４端
子ハーフカプラー３１と図８に示した構造を有する４端
子フルカプラー３０の組合せによって構成された光通信
ネットワークの一実施例である。なお、ここでは４端子
ハーフカプラー３１の伝達特性は、（１２）式に示した
ものを用いている。ノード３３は、４端子ハーフカプラ
ー３１を介して４端子フルカプラー３０に接続される。 ノードとはワークステーション、ファイルサーバー、プ
リンター等を意味している。４端子フルカプラー３０同
志は、中継増幅器３２を介して互いに接続されている。 中継増幅器３２は、半導体レーザー増幅器あるいは希土
類ドープファイバー増幅器のような双方向性の光増幅器
、または再生中継増幅器である。なお、希土類ドープフ
ァイバー増幅器については、堀口「光ファイバー増幅器
」、光学、第１９巻第５号、Ｐ２７６〜Ｐ２８２参照。 また、半導体レーザー増幅器については、島田、中川「
光通信システムに用いる半導体レーザー増幅器の研究状
況」、Ｏ　　ｐｌｕｓ　　Ｅ、１９８９年８月号、ｐ１
０６〜ｐ１１１参照。

【００６７】また、中継増幅器３４を介してハーフカプ
ラー３１と４端子フルカプラー３０とを接続することも
できる。この場合、中継増幅器３４は中継増幅器３２に
比べて高い利得を持つ必要がある。分配損失以外の損失
のない理想的な場合を考えると、中継増幅器３２に必要
な利得は（ｍ−１）倍、中継増幅器３４に必要な利得は
（ｎｍ−１）倍となる。約ｎ倍の利得差があることにな
る。なお、ネットワークを構成するに当たっては前記特
願平２−４０９０７０号明細書にも記載した通り、ネッ
トワーク中に閉ループを形成するような接続をおこなっ
てはならない。

【００６８】図１７は、図４に示した構造を有する４端
子ハーフカプラー３１と図１０に示した構造を有する８
端子フルカプラー３６の組合せによって構成された光通
信ネットワークの実施例である。４端子ハーフカプラー
３１の伝達特性は、図１６で示した例とは違って（１３
）式に示したものを用いている。中継増幅器３２は、図
１６の場合に比べて高い利得が必要である。他の構成は
図１６の構成と同じである。

【００６９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
不均一な伝達特性を有するスターカプラーと、均一な伝
達特性を有するスターカプラーとを組み合せて使用する
ことにより、スターカプラー単体としては端子数が少な
いものを使用できる。従って、製造が容易な少端子数の
スターカプラを使用して大規模なネットワークを容易に
構築することができる。また、スターカプラーの追加に
より容易にネットワークを拡大することができるので、
初期投資額を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明のスターカプラーにおいて、特定の
一端子以外の端子へ入力した信号の分配の様子を示す概
念図である。

【図２】　　本発明のスターカプラーにおいて、特定の
一端子から入力した信号の分配の様子を示す概念図であ
る。

【図３】　　本発明による５端子スターカプラー（４端
子ハーフカプラー）と、他端子への伝達特性が概略等し
い４端子スターカプラーを接続して構成したネットワー
クにおける信号の分配の様子を示す概念図である。

【図４】　　本発明の実施例である５端子スターカプラ
ーを基板上に光集積回路として実現した場合の平面図で
ある。

【図５】　　１×２光不等分波・合波器の平面図である
。

【図６】　　２×２光不等分配器の平面図である。

【図７】　　１×２光等分波・合波器の平面図である。

【図８】　　本発明の光通信ネットワークに用いる４端
子スターカプラーの平面図である。

【図９】　　図８の４端子スターカプラーにおいて使用
される２×２光等分配器の平面図である。

【図１０】　　本発明の光通信ネットワークに用いる８
端子スターカプラーの平面図である。

【図１１】　　方向性結合器を使用した１×２光不等分
波・合波器の平面図である。

【図１２】　　方向性結合器を使用した２×２光不等分
配器の平面図である。

【図１３】　　方向性結合器を使用した２×２光等分配
器の平面図である。

【図１４】　　方向性結合器を使用した光合波器におい
て、主光導波路からの入力光信号に対して光信号の損失
が生じることを示す図である。

【図１５】　　方向性結合器を使用した光合波器におい
て、副光導波路からの入力光信号に対して光信号の損失
が生じることを示す図である。

【図１６】　　本発明の４端子スターカプラーと他端子
への伝達特性が概略等しい４端子のスターカプラーを組
み合せて構成した光通信ネットワークの実施例を示す図
である。

【図１７】　　本発明の４端子スターカプラーと他端子
への伝達特性が概略等しい８端子のスターカプラーを組
み合せて構成した光通信ネットワークの実施例を示す図
である。

【図１８】　　一般的なネットワークの構成例を示す図
である。

【図１９】　　スターカプラーを使用して構成したネッ
トワークの例を示す図である。

【図２０】　　ガラス基板上に実現されたスターカプラ
ーを示す平面図である。

【図２１】　　二つのスターカプラーを接続した場合の
構成を模式的に示した図である。

【図２２】　　二つのスターカプラーを接続した場合の
信号の循環を表す図である。

【符号の説明】

１　　光信号、２　　基板、３　　１×２光等分波・合
波器、４　　１×２光不等分波・合波器、５　　２×２
光不等分配器、６　　光ファイバー、９　　１×２光等
分波・合波器、１０　　１×２光不等分波・合波器、１
１〜１８　　光導波路、１９　　２×２光等分配器、２
０　　光導波路、２１　　タップ、２２　　発光素子、
２３　　受光素子、２４　　スターカプラー、２５　　
端子、２６　　ミキシング部、２７　　光導波路、２８
　　ガラス基板、２９　　同軸ケーブル、３０　　４端
子フルカプラー、３１　　４端子ハーフカプラー、３２
　　中継増幅器、３３　　ノード、３４　　中継増幅器
、３５ａ，３５ｂ　　光ファイバー、３６　　８端子フ
ルカプラー、４０〜５１　　スターカプラーの端子、６
０ａ，６０ｂ　　入力光成分、６１ａ，６１ｂ　　有効
入力光成分、６２ａ，６２ｂ　　損失成分、Ａ，Ｂ　　
スターカプラー、ＦＣ　　フルカプラーＨＣ１，ＨＣ２
　　ハーフカプラー、Ｐ０　〜Ｐ４　，Ｐ１ａ〜Ｐ４ａ
，Ｐ１ｂ〜Ｐ４ｂ，Ｐ０ａ〜Ｐ０ｂ　　端子、Ｒ　　光
導波路の曲率半径、ｕａ１〜ｕｇ４　　光入力信号、ｖ
ａ１〜ｖｇ４　　光出力信号、Ｓ　　光信号、Ｘｎ　　
　入力光信号、Ｙｎ　　　出力光信号、ａ〜ｃスターカ
プラーの信号分配係数

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　３個以上の複数の端子を有する自端子
   への光信号の分配がないスターカプラにおいて、特定の
   一端子から入力した光信号は前記特定一端子以外の全て
   の端子に概ね等分配され、かつ、前記特定一端子以外の
   端子から入力した光信号の前記特定一端子への分配比が
   他の端子への分配比より大きくなるように伝達特性を設
   定したことを特徴とするスターカプラー。
2. 【請求項２】　　請求項１記載のスターカプラーの前記
   特定一端子と、３個以上の複数の端子を有する自端子へ
   の光信号の分配がなく、かつ、自端子以外の端子には光
   信号が概ね等分配される受動型スターカプラーの一端子
   とを接続して構成したことを特徴とする光通信ネットワ
   ーク。