JPH0746165B2 - 光ファイバ モード スクランブラー - Google Patents

光ファイバ モード スクランブラー

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JPH0746165B2
JPH0746165B2 JP60255168A JP25516885A JPH0746165B2 JP H0746165 B2 JPH0746165 B2 JP H0746165B2 JP 60255168 A JP60255168 A JP 60255168A JP 25516885 A JP25516885 A JP 25516885A JP H0746165 B2 JPH0746165 B2 JP H0746165B2
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    • G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
    • G02B6/2852—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using tapping light guides arranged sidewardly, e.g. in a non-parallel relationship with respect to the bus light guides (light extraction or launching through cladding, with or without surface discontinuities, bent structures)
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/14—Mode converters

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光フアイバ モード スクランブラー、より詳
細には光フアイバの縦軸に直角にマルチモード フアイ
バ内にノツチあるいは溝を形成することによつて達成さ
れる光フアイバ モード スクランブラーに関する。こ
こで、このノツチはクラツド層を貫通し、そして少なく
ともこのマルチモード フアイバのコアの片側に少しく
い込むように形成される。本発明に従つてフアイバの長
さ方向に沿つて離れて位置する追加のモード スクラン
ブラーを提供することもできる。
光フアイバのモード スクランブラーは、例えばフアイ
バに沿うさまざまなポイントの所で伝搬特性に変動が起
こることを回避し、また全ての可能なモードで伝送がで
きるようにするために重要である。これは光フアイバに
よるローカル エリア ネツトワークにおいて、フアイ
バ バスに接続された全ての端末が情報を互いに共有で
きるようにするために欠くことができないが、これは個
々の端末が等しい分配を得られるように通信を運ぶモー
ドをミキシングすることによつて達成される。光フアイ
バ モード スクランブラーの１つのタイプが1980年10
月21日にW.F.ラブ（W.F.Love）に公布された合衆国特許
第4,229,067号において開示されている。ここでは、光
導波管スクランブラーはその中を伝搬する光を空間及び
角度に関してミキシングするために任意の長さの低アル
フア光導波管に光学的に結合された任意の長さの高フル
フア光導波管を含む。
光フアイバ モード スクランブラーのもう１つの構成
は、例えば、W.トクダ（M.Tokuda）らによつてエレクト
ロニツク レターズ（Electronic Letters）、1977年３
月３日発行、No.5、ページ146-147、に発表の論文「新
しいタイプのモード スクランブラーを使用してのマル
チモード フアイバのベースバンド周波数レスポンスの
測定（Measurement of Baseband Frequency Response o
f Multimode Fibre By Using A New Type of Mode Scra
mbler）」、並びにK.ミコシバ（K.Mikoshiba）らによつ
てアプライドオプテイクス（Applied Optics）、Vol.1
7、No.17、1978年９月１日発行、ページ 2836-2841、
に発表の論文「マルチモード Ｗ−タイプ光フアイバの
伝送特性：中間層の影響についての実験的研究（Transm
ission Characteristics of Multimode W-Type Optical
Fiber:Experimental Study of The Effect of The Int
ermediate Layer）」において開示されている。これら
において開示されているモード スクランブラーは特定
の正弦ヘビ状ベンドからなる光フアイバを含む。
光フアイバ モード スクランブラーのもう１つの形式
が、例えば、M.イケダ（M.Ikeda）らによつてアプライ
ド オプテイクス（Applied Optics）、1977年４月発
行、Vol.16、No.4、ページ1045-1049、に発表の論文
「光フアイバのためのモード スクランブラー（Mode S
crambler For Opticl Fibers）」、及びS.L.ストロゼム
（S.L.Storozum）によつてエレクトロニクス（Electron
ics）、1981年２月24日発行、Vol.4、No.54、ページ163
-166、に発表の論文「モード スクランブリングによる
フアイバ オプテイツク システムの性能の強化（Mode
Scrambling Can Enhance Fiber Optic System Perform
amce）」において開示されている。これら論文に開示さ
れるモード スクランブラーに収縮するとフアイバのマ
イクロベンデイングを起こす熱によつて収縮するチユー
ブに包囲される束状の幾つかのフアイバを含む。
モード トランスフアー及びモード強化を行なうための
星形結合器も知られているが、これはプレーナー導波管
セクシヨンから構成されるあるいは導波管をより合わせ
このより合わせた導波管を互いに融合すことによつて形
成されるミキシング要素によつて第２の複数のフアイバ
に相互接続された第１の複数のフアイバから構成され
る。これに関しては、例えば、1982年12月７日にM.スト
ツクマン（M.Stockmann）らに公布された合衆国特許第
4,362,357号、及び1984年５月22日にH.H.ビタ（H.H.Wit
te）らに公布された合衆国特許第4,449,783号、あるい
はM.K.バロンスキー（M.K.Barnoski）による著書「光フ
アイバ通信のフアンダメンタルズ（Fundamentals Of Op
tical Fiber Communications）」、ページ337-339、第
２版、アカデミツク プレス社（Academic Press）、を
参照すること。
先行技術に残されている問題は製造が簡単で最小限の損
失にて所定の量のモード スクランブリングを提供でき
るモード スクランブラーをマルチモード光フアイバに
提供することにある。
上記の問題は本発明によつて解決されるが、本発明は光
フアイバ モード スクランブラー、より詳細には、マ
ルチモード フアイバの片側にフアイバの縦軸に直角ノ
ツチあるいは溝を形成することによつて達成される光フ
アイバ モード スクランブラーに関する。ここで、こ
のノツチはクラツド層を貫通し、少なくともこのマルチ
モード フアイバのコアの外側表面にくい込むように延
在する。
本発明の一面によると、光フアイバの形式のモード ス
クランブラーが提供される。これはマルチモード フア
イバの片側に形成されたノツチあるいは溝からなる。こ
のモードスクランブラーをマルチモード フアイバの長
さに沿う選択されたポイントに１つあるいはそれ以上提
供することによつてこれらポイントにおけるモード強化
が確保される。モード スクランブラーは任意の技術、
例えば、エツチング、加工等によつて形成できる。変形
の形成の最中に光フアイバ内に伝搬する光通信信号のモ
ード パターンを監視することによつて、所望のモード
パターンが達成された時点でこのエツチング、加工等
が停止される。本発明は図面を参照しての以下の説明に
よつて一層明白となるものである。
第１図は第１の屈折率を持つガラスから成る誘電材質の
コア10、コア10の第１の屈折率よりも小さい第２の屈折
率のガラスから成る誘電材質から構成されるコア10を包
囲するクラツド層11、及びクラツド層11を包囲する保護
ジヤケツト12を含むマルチ モード光フアイバの断面図
を示す。保護ジヤケツト12は通常フアイバを物理的な損
傷から保護する目的で光フアイバに施されるが、これは
本発明の制約するものではない。本発明に従つてモード
スクランブラーを形成するためには、保護ジヤケツト
12の一部がフアイバを傷つけないように除去あるいはは
がされ、そして、溝あるいはノツチ13がフアイバの片側
にフアイバの縦軸14に直角にクラツド層11を突き抜けて
少なくとも少しだけコアの10の外側面を貫通するように
形成される。コア10のクラツド層材質あるいはその他の
材質の除去は所定の深さの溝あるいはノツチ13を得るた
めにフアイバをエツチングあるいは加工するための任意
の適当な技術によつて遂行される。
溝あるいはノツチ13がコア10に深くい込めばくい込むほ
ど大きなモード スクランブリングが達成されるが、一
方、コア10からの光の漏れが多くなるため損失も大きく
なる。従つて、好ましくは、溝あるいはノツチ13は最小
限の損失で所定のモード スクランブリングが得られる
ようにコア10の外側に必要なだけのみくい込むようにさ
れる。溝あるいはノツチ13の深さは、例えば、第１図に
示されるように、エツチングあるいは加工プロセスの最
中にフアイバを通じて光通信信号を伝送し、監視デバイ
ス15によつて生成されるモード パターンを監視するこ
とによつて制御される。一般的に、例えば、傾斜インデ
ツクス マルチモード フアイバ内のモードはコア10の
中心に向つて集中し、モード パターンの直径は溝ある
いはノツチ13がコア10に触れ、くい込むにつれてコア10
を満すように徐々に拡張することが知られている。エツ
チングあるいは加工プロセスの最中にフアイバ内のモー
ド パターンを監視することによつて、このプロセスを
溝あるいはノツチ13の深さがモードがフアイバを満たす
のに十分となつた時点において正確に停止することがで
きる。この監視は、任意の適当な方法、例えば、コア内
を伝搬する光通信信号のモード パターンがフアイバの
端から少し離れたスクリーン上に落ちるようにし、観察
を楽にするためにテレビジヨン モニタに接続されたテ
レビジヨン カメラを介してこのモード パターンを観
察することによつて遂行できる。
最小限の損失にて十分なモード スクランブリングを提
供するため、第２図に示されるようにフアイバの断面に
沿つて複数の離れた溝あるいはノツチ13を提供すること
もできる。この方法によつて、個々の溝あるいはノツチ
13が最小限の損失にてフアイバ内に少なくとも所定量の
モードのスクランブリングを提供するようにコア10に必
要な量だけのみくい込むように形成される。この溝はフ
アイバの円周に沿つて形成することもできる。個々の後
続の溝あるいはノツチが同様に最小限の損失にて第１の
溝のモード スクランブリングを強化し、結果として、
複数の溝13の最後の溝が形成されたとき、コア10を満す
だけの総合モード スクランブリングが達成されるよう
にされる。モード スクランブラーを形成するために保
護ジヤケツト12が除去あるいははがされたときは、溝あ
るいはノツチ13を形成した後にこの保護ジヤケツトを再
び溝あるいはノツチ13の上に施す。
【図面の簡単な説明】
第１図には保護ジヤケツトを持つマルチモード光フアイ
バの断面、及び本発明によるモード スクランブリング
ノツチあるいは溝及び光フアイバ内を伝搬する信号モ
ード パターンを監視するための装置を示す図；そして 第２図には保護ジヤケツトを持つマルチモード光フアイ
バの断面、及びフアイバの長さに沿つて位置する第１図
に示されるのと同様の複数のモード スクランブラーを
示す図である。 〈主要部分の符号の説明〉 コア……10 クラツド層……11 溝又はノツチ……13
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−40750（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−155849（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−37503（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１の屈折率及び外側面を持つマルチモー
    ド光通信信号を伝播できる誘電材質のコアと、 該コアの該第１の屈折率より小さい第２の屈折率を持つ
    誘電材質からなる該コアを包囲するクラッド層とを含む
    マルチモード光ファイバを備える光ファイバモードスク
    ランブラーであって、該マルチモード光ファイバは、さ
    らに 該光ファイバの中間部分にて該光ファイバの長手軸に垂
    直な、該光ファイバの材料を除去することによって該光
    ファイバの該外側面に形成された溝を備え、除去された
    材料によって形成される該溝は該コア内を伝播するマル
    チモード光通信信号のモードスクランブリングが該コア
    からの光を最小限の損失で強化され得る深さへ該クラッ
    ド層を貫通し、かつ部分的に該コアの該外側面へ延在す
    ることを特徴とする光ファイバモードスクランブラー。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の光ファイバ
    モードスクランブラーにおいて、該コアへの該溝の該部
    分的な延在は最小限の損失で所定量のモードスクランブ
    リングが得られるように必要なだけのみ該コアの該外側
    面にくい込み、 該マルチモード光ファイバがさらに 該光ファイバの長手軸に沿って該第１の溝から離れて位
    置する該光ファイバの長手軸に直角の少なくとも第２の
    溝を含み、該少なくとも第２の溝が該クラッド層を貫通
    し、かつ該コアの外側面に部分的に到達するように延在
    し、これによって該コア内に伝播する該マルチモード光
    通信信号のモードスクランブリングが該第１の溝によっ
    て提供されるよりもさらに強化されることを特徴とする
    光ファイバモードスクランブラー。
  3. 【請求項３】光ファイバモードスクランブラーを提供す
    るための方法において、該方法が （ａ）（１）第１の屈折率及び外側面を含む誘電材質の
    コア、及び（２）該コアの該第１の屈折率より小さい第
    ２の屈折率の誘電材質からなる該コアを包囲するクラッ
    ド層から構成されるマルチモード光ファイバの長さに沿
    うモードスクランブラーの所望の位置を決定するステッ
    プ、及び （ｂ）ステップ（ａ）において決定される所望の位置に
    て該光ファイバの長手軸に直角な、該光ファイバの材料
    を除去することによって該光ファイバの該外側面に溝を
    形成するステップからなり、除去された材料によって形
    成される該溝は該コア内を伝播するマルチモード光通信
    信号の所定量のモードスクランブリングを該コアからの
    光を最小限の損失で提供するための深さへ該クラッド層
    を貫通し、かつ部分的に該コアの該外側面へ延在するこ
    とを特徴とする光ファイバモードスクランブラーを提供
    する方法。
  4. 【請求項４】特許請求の範囲第３項に記載の光ファイバ
    モードスクランブラーを提供する方法において、該方法
    がさらに （ｃ）ステップ（ｂ）と平行して光ファイバを通じて伝
    播する光通信信号のモードパターンを監視し、該モード
    パターンが該光ファイバを所定の量だけ満たしたとき該
    溝形成ステップを停止する方法を含むことを特徴とする
    方法。
JP60255168A 1984-11-16 1985-11-15 光ファイバ モード スクランブラー Expired - Lifetime JPH0746165B2 (ja)

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