JPH0721573B2 - 低反射光ファイバ装置 - Google Patents

低反射光ファイバ装置

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JPH0721573B2
JPH0721573B2 JP61026053A JP2605386A JPH0721573B2 JP H0721573 B2 JPH0721573 B2 JP H0721573B2 JP 61026053 A JP61026053 A JP 61026053A JP 2605386 A JP2605386 A JP 2605386A JP H0721573 B2 JPH0721573 B2 JP H0721573B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は概して光エネルギ伝送に関する。特に、伝送に
悪影響を及ぼすエネルギ反射を低減させた光ファイバ装
置に関する。
従来の技術 光エネルギ伝送においては、伝送されるエネルギが、例
えばエネルギ結合境界面から伝送軸に沿って戻される反
射を、除去でないとしても、低減させなければならない
事例は多い。レーザ出力ファイバと別のファイバとの結
合境界面で起こり得る、レーザのエネルギ出力軸へのこ
のようなエネルギ反射は、意図したレーザ出力及びレー
ザ性能を実質的に妨害する。
ファイバ端間の結合境界面におけるエネルギ反射は以下
により除去できる。すなわち、１）光を搬送するファイ
バ・コアを物理的に接触させる。２）ファイバ間に光学
的な整合流体又は整合ゲルを導入する。３）非接触ファ
イバ端を光学的に被覆する。この様な技術はそれぞれ実
際にファイバ・カプラを製造し、使用するときに重大な
不利をもたらす。
光ファイバ・コネクタのかかる性能に関する予測性及び
一貫性は全体のシステム設計にとって最も重要である。
システム設計においては、一定の限られたコネクタ損失
は許容できる。しかし、システム設計者にとって、例え
ば、上記のレーザ出力ファイバに沿って戻るような、エ
ネルギ伝送軸に沿って戻る伝送エネルギの反射率の変化
に起因するコネクタ収差は許容できない。
出願人の見解によれば、検討中の領域における当該技術
の現状は現業界の要件を満たしていない。
発明が解決しようとする問題点 本発明の主目的は、非接触ファイバを用いても低減され
たエネルギ反射特性を示す光学コネクタを提供すること
である。
本発明の更に特殊な目的は、本質的に一定の低損失及び
低反射率特性を有するコネクタを提供することである。
問題点を解決するための手段 上記の目的を達成させるために本発明は、所望の出力エ
ネルギ軸と一直線に並んだ中心軸を有するハウジングを
備えた光エネルギ装置を提供する。ハウジング中心軸に
対して予め選択された第１の角度を成してハウジングを
貫通する通路が延在する。通路内に収容される光ファイ
バは、ファイバ中心軸に垂直な面に対して予め選択され
た、第２の角度に仕上げられた端面を有する。第１及び
第２角度は、第１ファイバの端面からファイバの長さに
沿って戻る反射を排除すると共にエネルギ出力軸に沿っ
たファイバ端面からのエネルギを有効に結合するように
選択される。本発明の諸目的は本発明による装置の詳細
な説明及び同一部材に同一番号を付した図面から更に理
解されよう。
実 施 例 第１及び第２図において、光ファイバ装置10は、ファイ
バ14を有するプラグ、すなわち、ハウジング12を含む。
同ファイバは、光を伝えるハウジング中心コア16を有
し、ハウジング中心軸18に沿うハウジング通路16に収容
される。ハウジング12は、円錐台めん20で限定された端
部を含み、当該ハウジング端部における通路16の部分は
ハウジング中心軸18に対して鋭角を成す。ファイバ14
は、ファイバ中心軸24に対して傾斜した端面22を含む。
ハウジング12は、ファイバ端面22に隣接しかつファイバ
縦軸に対して同様に傾斜した延長面部分12a,12bを有す
る。
第３図において、コア直径Ｄを有するファイバ14は、端
面22を形成するために通常の横断円形端面から研磨され
る。ファイバ14は、ハウジング中心軸18に対して第１鋭
角Ｉだけ傾斜する。端面22は、ファイバ中心軸24に垂直
な面30に対して第２鋭角IIを成す。
本発明の実施につき第４図に関して論じる。第４図は、
一般的な説明を意図する他の図面より本発明の機能をよ
り正確に示す。
第４図の実施例では、戻り反射を低減させると共に第１
図のファイバ装置10の軸と一直線に並ぶ出力エネルギ伝
送軸、すなわち、ハウジング中心軸18へのエネルギ結合
を適応させている。第４図の実施例を簡単に要約する
と、出願人は上記の結果を得るために、ファイバ14及び
ファイバ端面の外部媒体の各屈折率を認識した上で、角
Ｉ、II及びIII（端面22からこれを取り巻く外部媒体へ
発するエネルギの屈折角）を制御する。端面22からの反
射により接続部でエネルギ損失が生じるが、接続部にお
ける反射エネルギを消散させることの方が出願人にとっ
ては遥かに重要である。従って、出願人の見解として
は、既知の一貫したエネルギ損失特性及び低反射特性を
有するコネクタの方が、高結合効率を示すがその他の実
施上の欠陥を有するものより産業上遥かに有用である。
第４図の実施例は、一観点から見て、ファイバ中心軸24
とハウジング中心軸18とを鋭角で交差させるために角Ｉ
を求めることに関連する。角IIはファイバ端面22の平面
とファイバ中心軸24とが直交しないように選択される。
特に、単一モードファイバの場合には、角IIは0.6λ。x
nF/Dに等しいかそれ以上でなければならない。ここで
λ。はファイバ内を伝播する光の自由空間波長、nFはフ
ァイバの屈折率、Ｄは前記波長と同一単位で測定した導
光コアの直径である。この角を選択して手元の物理的屈
折パラメータを併用することにより角IIIが決まる。
特別な例では、角IIは約3.6゜である。既知の光屈折原
理から下式が成り立つ。
Sin III/Sin II＝nF/nM （１） ここで、nFはファイバ14の屈折率、nMはファイバ端面外
部の媒体屈折率である。典型的なファイバの場合nFは約
1.5゜である。媒体が空気のときnMは約1.0である。検討
対象である小さな角では、角の正弦は角に等しい。この
例においては角IIIはnFと角IIとの積、すなわち約5.4゜
である。従って、伝送軸に沿った結合は角Ｉが約1.8゜
において達成される。一般的に本例においては角Ｉと角
IIとの和は角IIIに等しい。
更に第４図の実施例においては、角IIを最初に選択する
ことによって、所望の反射低減に着手することもでき
る。その後角Ｉと角IIIを同時に選択することによりハ
ウジング中心軸18に沿った伝送を達成する。
端面22からの左方への反射に関しては、光はファイバ中
心軸24から無害軸32方向へ角34だけ偏向される。上記の
例においては、角34は約7.2゜（角IIの２倍）である。
従って、反射波によって有意の信号がファイバコアに沿
って戻されることはない。
第５図においてコネクタ44は、第１及び第２図の光ファ
イバ装置10と第２の光ファイバ装置46とを固定するよう
に設ける、内部が円錐台面45a、45bの形状を有するスリ
ーブ45を含む。第２光ファイバ装置46はファイバ48及び
従来構造のプラグ、すなわちハウジング50を含み、ファ
イバ端面52は、結合界面36と整合しかつファイバ48の縦
軸に直交する円形断面を有する。本実施例においては、
端面52からファイバ中心軸24に沿って起こるファイバ14
へのエネルギ反射は、現在商業的に実施されている同一
光ファイバ装置46の結合によるものより低減される。第
５図の実施例による改良は、ファイバ14の端面をその縦
軸に対して傾斜させると共にファイバ自体をエネルギ出
力軸に対して傾斜させることによって達成される。構成
部材の相互関係は第６図の拡大図に示す通りで、ファイ
バ48の縦軸49はファイバ14の出力軸と一致する。
第７図は本発明によるコネクタの特に好ましい実施例を
示し、ファイバ中心軸24に沿った反射が第５図の実施例
によるものより更に低減される。ここでコネクタ54は光
ファイバ装置10及び同装置と同形の光ファイバ装置56を
固定するスリーブ55を含む。光ファイバ装置56は、装置
10のファイバ14と同一傾斜でハウジング60に固定される
ファイバ58を含むと共に、ファイバ中心軸24に対する端
面22の傾斜角と共通の角でファイバ58の縦軸64に対して
傾斜する切欠端面62を有する。第８図はファイバ14と58
と幾何学的関係を示し、それによって両者は伝送軸を共
有する。
本発明は伝送軸に対して傾斜した第１図のハウジング12
の端部の通路16を全体として例示したが、通路の一部の
みを配置してファイバをこの様に傾斜させることによっ
て本発明を実施しかつ結果を享受できることを理解され
たい。従って、端面22を含むファイバの端部を角Ｉに設
定しファイバの残部を他の角でハウジング内に収容して
も良い。
更に本発明は、フエルールを受承する円筒穴を有する親
スリーブ構造内に、ファイバを収容する円筒形のフェル
ールを設けて実施できることは明らかである。当業者に
は理解できるように、単一モードファイバに対する発明
の上記表現に基づいて、本発明は多重モードファイバに
も容易に応用することができる。実施上の上記及びその
他の変更並びに構造、形態の変形は本発明から逸脱する
ことなく行うことができる。従って、特に開示した好ま
しい実施例及び手段は例示的なものであって限定を意図
しないことを理解されたい。本発明の真意及び範囲は請
求の範囲に定める。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による光ファイバ装置の中央立断面図で
ある。 第２図は第１図の装置の右側面図である。 第３図は第１図のハウジングに対するファイバの拡大略
図である。 第４図は第１図を更に拡大した部分図である。 第５図は本発明によるコネクタの第１実施例の中央断面
図である。 第６図は第５図の実施例の組合わせファイバの相互関係
を示す図である。 第７図は本発明によるコネクタの第２実施例を示す中央
断面図である。 第８図は第７図の実施例の組合わせファイバの相互関係
を示す図である。 10,56……ファイバ装置 12……ハウジング 14,48……ファイバ 18……ハウジング中心軸 22……端面 24……ファイバ中心軸

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光ファイバを収容する貫通通路を画成する
    と共にエネルギ出力軸を構成する中心軸を有するハウジ
    ングにして、前記エネルギ出力軸に隣接する前記通路の
    少なくとも一部が、該エネルギ出力軸と第１の鋭角で交
    差する軸に沿って延在するハウジングと、前記ハウジン
    グン通路に収容されることによって、前記通路の一部に
    おいて該エネルギ出力軸と前記第１鋭角を成す細長い光
    ファイバにして、光ファイバ中心軸に垂直な面に対して
    第２の鋭角を成す、該エネルギ出力軸と並列する端面を
    画成する光ファイバとから成る光ファイバ装置。
  2. 【請求項２】前記ハウジングが円錐台の外面を有する端
    部を有し、前記端部における前記通路全体が前記エネル
    ギ出力軸と前記第１鋭角を成す軸に沿って延在する、請
    求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】前記ハウジングが前記ファイバ端面に隣接
    しかつ該ファイバ端面において前記第２鋭角を成す外面
    を含む、請求項１記載の装置。
  4. 【請求項４】前記第１及び第２鋭角の和が前記端面から
    前記ファイバの外部を取り巻く媒体内へ発するエネルギ
    の屈折角に等しい、請求項１記載の装置。
  5. 【請求項５】前記ハウジングが第１ハウジングを構成す
    る請求項１記載の装置において、光ファイバを収容する
    貫通通路を画成すると共に前記第１ハウジングエネルギ
    出力軸と一列を成す中心軸を有する第２ハウジングと、
    該第１ファイバ端面とエネルギ交換を行うように該第１
    エネルギ出力軸と並列するファイバ端面を画成する、前
    記第２ハウジング通路に収容される第２の細長い光ファ
    イバとから成る装置。
  6. 【請求項６】前記第２ハウジング通路の少なくとも一部
    が、前記第１ハウジングエネルギ出力軸と第３の鋭角を
    成して交差する軸に沿って延在する、請求項５記載の装
    置。
  7. 【請求項７】前記第２ファイバが前記第２ファイバ中心
    軸に垂直な面に対して第４の鋭角を成す端面を画成す
    る、請求項６記載の装置。
  8. 【請求項８】前記第１ハウジングが円錐台の外面を有す
    る端部を含み、前記第１ファイバ通路の全体が前記第１
    エネルギ出力軸と前記第１鋭角を成して交差し、前記第
    ２ハウジングが円錐台の外面を有する端部を含み、前記
    第２ファイバ通路の全体が前記第１エネルギ出力軸と前
    記第３鋭角を成して交差する、請求項７記載の装置。
  9. 【請求項９】前記第３鋭角が前記第１鋭角と等しくかつ
    前記第４鋭角が前記第２鋭角と等しい、請求項７記載の
    装置。
  10. 【請求項１０】前記第１及び第２鋭角の和が前記第１フ
    ァイバ端面から前記第１ファイバの外部を取り巻く媒体
    内へ発するエネルギの屈折角に等しい、請求項７記載の
    装置。
JP61026053A 1985-02-11 1986-02-10 低反射光ファイバ装置 Expired - Lifetime JPH0721573B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US06/700,458 US4695126A (en) 1985-02-11 1985-02-11 Method and apparatus for effecting light energy transmission with lessened reflection

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Publication Number Publication Date
JPS61185705A JPS61185705A (ja) 1986-08-19
JPH0721573B2 true JPH0721573B2 (ja) 1995-03-08

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ID=24813577

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61026053A Expired - Lifetime JPH0721573B2 (ja) 1985-02-11 1986-02-10 低反射光ファイバ装置

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US (1) US4695126A (ja)
EP (1) EP0191432B1 (ja)
JP (1) JPH0721573B2 (ja)
KR (1) KR900006003B1 (ja)
CN (1) CN1010896B (ja)
AU (1) AU590533B2 (ja)
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