JPH0695169B2

JPH0695169B2 - スター・カプラ

Info

Publication number: JPH0695169B2
Application number: JP58244574A
Authority: JP
Inventors: 和宏島田; 初男武沢; 智武部
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-12-27
Filing date: 1983-12-27
Publication date: 1994-11-24
Anticipated expiration: 2009-11-24
Also published as: JPS60138504A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕この発明は、光信号の分岐、挿入を受動的に行なう光ネ
ットワークにおいて、自局に光信号を還流しない機能を
持つスター・カプラに関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に複数の局を相互に結びつけるスター・カプラ、Ｔ
型カプラなどで光ネットワークを形成したリング型、バ
ス型ネットワークにおいては、衝突検出に電気的処理を
必要とし、システムを複雑にしている。そして、以下で
述べるカスケード・スター・ネットワークにおいては、
自局に光信号が還流しないため、コストダウンが容易と
なる。

さて、カスケード・スター・ネットワークのシステム構
成例を示すと第１図のようになり、２つのエンドカプラ
１と１つのセンターカプラ２とで１つのスター・ユニッ
トａが構成されており、各ユニットａは光中継器３で連
結されている。

このような構成ユニットの機能（内部構造）を示すと、
第２図のようになっており、エンド・カプラ１でメイン
・ポート１局、ブランチ・ポート３局、センター・カプ
ラ２でメイン・ポート２局、ブランチ・ポート２局であ
る。即ち、或る局の送信端子から入った信号は、そのカ
プラによって自局以外の受信端子に分けられ、又、メイ
ン光路を通って他のカプラへ送られ、結局、自局以外の
全ての受信端子へ信号が送られる。この場合、それぞれ
の光分配部分の分配比をそれぞれ予め決められた値とす
ると、あらゆる端子から入った信号は、自局以外の全て
の局に同じ損失をもって伝えられることになる。尚、第
２図において、Txは図示せぬ光送信器に接続されるポー
トであり、Rxは図示せぬ光受信器に接続されるポートで
ある。

次に、この単位カプラ（エンドカプラ又はセンターカプ
ラ）の内部構造の従来例を第３図（ａ）〜（ｄ）に示
す。この例は４端子対であり、自局に光信号を還流させ
ないため、１×３要素カプラを分配比（図の右側に示
す）の異なる４種類で構成している。尚、第３図は第２
図の・印部（送信端子、受信端子）に使用される１×３
要素カプラである。又、光ファイバーはコア径80μｍ、
外径125μｍ、NA＝0.25のGI型石英ファイバーを用いて
いる。各ブランチ間の損失は、13.9〜21.5dBの範囲に収
まっていると発表されている。

ところで上記の場合、要素カプラはテーパ形状４とテー
パファイバー束５−フアイバー６の接続部７の軸ずれ量
で制御することにより、製作されているので、分配比の
等分性を正確に出すのは難しい。又、製作の際は、先ず
形状の異なるテーパファイバー束を８組放電成形により
作った後、１本のファイバーと放電スプライスすること
により、１×３の要素カプラを作り、更に各要素カプラ
同志の12対の光ファイバーを放電スプライスして製作す
るため、製作に手がかかる。又、石英ファイバーを用い
ているため、特にテーパファイバー束とファイバーの接
続点でファイバーが折れ易いという欠点がある。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、自局に光信号が還流しないスター・
カプラにおいて、製作が容易にして特性のバラツキが少
ないスター・カプラを提供することである。

〔発明の概要〕

この発明は、外部光ファイバーよりも細い径の多数の内
部光ファイバーを束ねてフェルールに固定し、又、外部
光ファイバーを他のフェルールに固定して、両光ファイ
バーをコネクタを介して対向させ、更に内部光ファイバ
ーを複数に分配することにより光分岐部が形成され、こ
の光分岐部を複数用いて形成したスター・カプラであ
る。

すなわち、この発明は、分配容量が大きい少なくとも１
つのメイン・ポートおよび分配容量が小さい複数のブラ
ンチ・ポートを有し、これらメイン・ポートおよびブラ
ンチ・ポートは１つの入射端子と１つの出射端子から構
成され、更にカプラ内部では外部光ファイバーの径より
も細い径をもつ端面が円形の内部光ファイバーを基本要
素とし、上記メイン・ポートの１つの出射端子には自局
以外のメイン・ポートの入射端子に接続されるmh本の内
部光ファイバーと、上記各ブランチ・ポートの入射端子
に接続されるni本の内部光ファイバーとが束ねられ、この出射端子において合計で但し、Ｘは１カプラ中のメイン・ポートの数で自然数Ｙは１カプラ中のブランチ・ポートの数で自然数の内部光ファイバーを束ねて外部光ファイバーと接続
し、上記ブランチ・ポートの１つの出射端子には上記メイン
・ポートの入射端子に接続されるnj本の内部光ファイバ
ーと、自局以外の各ブランチ・ポートの入射端子に接続
されるlk本の内部光ファイバーとが束ねられ、この出射端子において合計で但し、X,Yは上記と同様の内部光ファイバーを束ねて外部光ファイバーと接続す
ることにより、自局に光信号を還流しないスター・カプ
ラを構成している。

［発明の実施例］先ず、この発明の考え方について第２図のカプラにより
説明する。この例は４端子対であり、エンドカプラ１が
２個、センタカプラ２が１個で１つのユニットを構成す
ることにより、スター・ネットを形成するものである。

第４図及び第５図に示すようにカプラ内部のファイバー
８は同一形状で曲げに強いプラスチックファイバーを用
い、外部ファイバー９の外径をＤとすると、Ｄ＝（2m＋１）・ｄ但し、ｍは自然数の関係を満たすように内部ファイバーの外径ｄを決め
る。すなわち、（3m²＋3m＋１）本の内部ファイバーを
円形に束ねた時に外接円の外径がＤとなるようにする。
つまり、最も分配容量が大きい必要のあるメイン・ポー
ト局において、外径Ｄをもつ外部ファイバーに外径Ｄの
ファイバー束が結合し、且つそのファイバー束が最密構
造をとるようにする。その場合、外部ファイバーから入
射される光に対して面積充填比により最小分配比はとなる。カプラ内ファイバー径ｄは細いほど、即ちｍが
大きいほど分配比を自由に求められ、面積充填度による
損失が小さくなるが、取扱い易さ、曲げに対する強さ、
製造上の問題より径ｄは余り小さくできない。

一方、ｍを小さくし過ぎた場合、最小分配比即ちファイ
バー束のうち１本でポート局間を結合しても、受信側の
最高許容受信レベルを越える場合が生じる。この場合
は、その１本のファイバーに故意に損失要素を与えるこ
とにより、径ｄをむやみに小さくすることを避けること
ができる。具体的方法の例としては、そのファイバーのみを長くして螺旋状に巻き、モー
ド分散による損失を与える。

ファイバー径の大きいものを間に挾み、散乱要素を
与える。

Ｖ溝を使って途中で微小間隔をあける。

損失特性の悪い特別のファイバーを使う。

などが考えられる。

次に実際の製作例を示すと、スター・カプラ・ユニット
は上記と同じくエンドカプラ２個、センターカプラ１個
で構成し、それぞれが４ポート持ち、ユニットとして計
８ポート持つものとした。そして、外部ファイバー径を
500μｍを対称としてｍ＝２で設計するようにした。即
ち、カプラ内のファイバー径はｄ＝100μｍとなり、最
密で19本のファイバー束となる。

分配比は第２図に示す両方のエンドカプラにおいてメイ
ン・ポート〜ブランチ・ポート間を６本、ブランチ・ポ
ート〜ブランチ・ポート間を１本、センタカプラにおい
てメイン・ポート〜メイン・ポート間を15本、メイン・
ポート〜ブランチ・ポート間を２本、ブランチ・ポート
〜ブランチ・ポート間を１本で接続するようにした。そ
うすることにより、３つのカプラで構成されるスター・
カプラ・ユニットの８つのポートの全てのポート間の損
失がほぼ均等になる。

さて、外部ファイバーとの接続はコネクタによって行な
い、送受信がペアとなるため、送受信用ファイバーを同
時に結合でき、逆に入らない構造をしたコネクタを使っ
て、各局について１回で簡単に着脱できるようにした。

又、カプラ内もファイバー束をフェルールに通して接
着、研磨後、アダプタに通して固定する構造とした。具
体例を示すと第５図のようになり、アダプタ10にフェル
ール９を通して板バネ11をアダプタ10の突起12に固定
し、フェルール９を押し込む構造をしている。即ち、フ
ェルール９を上記方法により固定して特性を確認してか
らフェルール９とアダプタ10間を接着固定できるように
なっている。又、接着固定しないで、フェルール９にバ
ネ状の力をかけて、フェルール９同士の結合を円滑にす
ることも考えられる。尚、13は外部ファイバーの送信用
と受信用がペアとなっているコネクタ・プラグである。

［発明の効果］以上のようにこの発明によれば、カプラ内部では外部光
ファイバーの径よりも細い径をもつ端面が円形の内部光
ファイバーを、メイン・ポートの出射端子は自局以外の
メイン・ポートの入射端子へmh本、ブランチ・ポートの
入射端子へni本の内部光ファイバーを束ねて結合し、外
部光ファイバーとは合計の内部光ファイバーを束ねて接続し、ブランチ・ポート
の出射端子はメイン・ポートの入射端子へnj本、自局以
外のブランチ・ポートの入射端子へそれぞれlk本の内部
光ファイバーを束ねて結合し、外部光ファイバーとは合
計の内部光ファイバーを束ねて接続している。したがっ
て、分配比の等分性を正確に出すことができ、しかも、
従来のように放電成形や放電スプライス、軸ずれ制御等
を必要としないため、簡単にスター・カプラを製造する
ことができる。

また、特殊な部品を必要とすることなく、短時間に誰で
も作れるため、低価格化が可能となる。特に、プワスチ
ックファイバーを用いた場合、小形化が可能となり、工
業的価値は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】第１図はカスケード・スター・カプラのスター・システ
ム構成例を示すブロック線図、第２図はカスケード・ス
ター・カプラの内部構造を示す構成図、第３図（ａ）〜
（ｄ）は従来のカスケード・スター・カプラ内の分配を
行なう要素カプラを示す斜視図、第４図（ａ），（ｂ）
はこの発明の一実施例に係るスター・カプラにおける光
ファイバー束の配置例を示す平面図、第５図は同じくカ
プラと外部光ファイバーの結合例を示す断面図である。１……エンド・カプラ、２……センター・カプラ、３…
…光中継器、４……従来の要素カプラにおけるテーパー
形状部、５……カプラ内で分配に用いる光ファイバーの
束、６……外部光ファイバーと接続するための内部光フ
ァイバー、７……接続部、８……カプラ内で分配に用い
る光ファイバー、９……フェルール、10……アダプタ、
11……板バネ、12……アダプタの突起。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者武部智神奈川県川崎市幸区堀川町72番地東京芝浦電気株式会社堀川町工場内 (56)参考文献特開昭58−122513（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−112709（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−111819（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−17837（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−17748（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−68012（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の端局相互の光信号を伝達する機能を
有したスター・カプラであって、分配容量が大きい少な
くとも１つのメイン・ポートおよび分配容量が小さい複
数のブランチ・ポートを有し、これらメイン・ポートお
よびブランチ・ポートは１つの入射端子と１つの出射端
子から構成され、更にカプラ内部では外部光ファイバー
の径よりも細い径をもつ端面が円形の内部光ファイバー
を基本要素とし、上記メイン・ポートの１つの出射端子には自局以外のメ
イン・ポートの入射端子に接続されるmh本の内部光ファ
イバーと、上記各ブランチ・ポートの入射端子に接続さ
れるni本の内部光ファイバーとが束ねられ、この出射端子において合計で但し、Ｘは１カプラ中のメイン・ポートの数で自然数Ｙは１カプラ中のブランチ・ポートの数で自然数の内部光ファイバーを束ねて外部光ファイバーと接続
し、上記ブランチ・ポートの１つの出射端子には上記メイン
・ポートの入射端子に接続されるnj本の内部光ファイバ
ーと、自局以外の各ブランチ・ポートの入射端子に接続
されるlk本の内部光ファイバーとが束ねられ、この出射端子において合計で但し、X,Yは上記と同様の内部光ファイバーを束ねて外部光ファイバーと接続す
ることにより、自局に光信号を還流しないことを特徴と
するスター・カプラ。
【請求項２】上記内部光ファイバー束に使用する内部光
ファイバーは、上記外部光ファイバーの外径をＤとした
とき、Ｄ＝（2m＋１）・ｄ（但し、ｍは自然数）を満足する外径ｄを有し、上記メイン・ポートの出射端
子及び入射端子において、内部光ファイバー束の外接円
の外径がＤとなるように設定されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のスター・カプラ。
【請求項３】上記外部光ファイバーに対して小さい分配
容量で接続するポート間光路は、カプラ内の内部光ファ
イバーに一定の損失を与えることを特徴とした特許請求
の範囲第１項記載のスター・カプラ。