JPH09230165A - 半二重光通信装置および光伝送モジュール - Google Patents
半二重光通信装置および光伝送モジュールInfo
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- JPH09230165A JPH09230165A JP3331896A JP3331896A JPH09230165A JP H09230165 A JPH09230165 A JP H09230165A JP 3331896 A JP3331896 A JP 3331896A JP 3331896 A JP3331896 A JP 3331896A JP H09230165 A JPH09230165 A JP H09230165A
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- Japan
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- light
- optical fiber
- optical
- dielectric layer
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Abstract
(57)【要約】
【課題】光素子と光ファイバの結合部構造について、一
つの光ファイバで半二重光伝送を実現すること。 【解決手段】光素子と光ファイバの嵌合部分に２層の異
なる屈折率を有する誘電層を挿入し、光の経路を２方向
に分離することによって二つの光素子を１本の光ファイ
バに対応させる。
つの光ファイバで半二重光伝送を実現すること。 【解決手段】光素子と光ファイバの嵌合部分に２層の異
なる屈折率を有する誘電層を挿入し、光の経路を２方向
に分離することによって二つの光素子を１本の光ファイ
バに対応させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送モジュール
に係り、特に、発光素子と受光素子を組み込んだ光送受
信装置に関する。
に係り、特に、発光素子と受光素子を組み込んだ光送受
信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の送受信用単方向光伝送モジュール
として、例えば、特開昭６１−１３７１１１号公報で示
されるような構造が挙げられる。これは発光素子もしく
は受光素子を単一のレセプタクルに収容させるような構
造となっており、一つのレセプタクルを包括する光伝送
モジュールは送信または受信のいずれかの機能しか有し
ていないのが常であった。また光伝送モジュールの機能
が単一であるため、それに接続される光ファイバは同一
方向の伝送しか行われないのが一般的であった。また特
開昭６３−１００４０８号公報で示されるような光分岐
基本思想についてもＹ分岐経路を用いた双方向の光伝送
であり、自らの発光素子から受光素子への光の漏洩につ
いては考慮されていないため、光の回り込みによる受信
側の特性劣化が少なからず懸念されていた。さらには特
開昭６３−３０８０６号公報のように光学フィルタを用
いた光合分波器でも、光ファイバ等の導波路は２経路用
意する必要があった。またこの光合分波器や特開昭６３
−７３２０７号公報のような光合分波モジュールでは、
光学フィルタを用いて波長選択性を持たせる事で光の透
過と反射減衰を行うため、部品点数および製造コストの
増大も免れなかった。
として、例えば、特開昭６１−１３７１１１号公報で示
されるような構造が挙げられる。これは発光素子もしく
は受光素子を単一のレセプタクルに収容させるような構
造となっており、一つのレセプタクルを包括する光伝送
モジュールは送信または受信のいずれかの機能しか有し
ていないのが常であった。また光伝送モジュールの機能
が単一であるため、それに接続される光ファイバは同一
方向の伝送しか行われないのが一般的であった。また特
開昭６３−１００４０８号公報で示されるような光分岐
基本思想についてもＹ分岐経路を用いた双方向の光伝送
であり、自らの発光素子から受光素子への光の漏洩につ
いては考慮されていないため、光の回り込みによる受信
側の特性劣化が少なからず懸念されていた。さらには特
開昭６３−３０８０６号公報のように光学フィルタを用
いた光合分波器でも、光ファイバ等の導波路は２経路用
意する必要があった。またこの光合分波器や特開昭６３
−７３２０７号公報のような光合分波モジュールでは、
光学フィルタを用いて波長選択性を持たせる事で光の透
過と反射減衰を行うため、部品点数および製造コストの
増大も免れなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本来、単方向光伝送モ
ジュールは発光素子もしくは受光素子を収容し、一組の
送信モジュールと受信モジュールを１本の光ファイバで
接続し、同一方向の伝送を行う方式が採られていた。そ
れにより通常モジュールに接続される光ファイバは、送
信モジュールが送出した光信号を受信モジュールへ伝達
し光通信の実現が可能となる。しかし銅線などを用いた
伝送とは異なり、光ファイバの両端には発光素子、受光
素子がそれぞれ一つずつ必要で、常に光の受け渡しは一
方向となり折り返し通信には最低でも２本の光ファイバ
が必要になるという問題があった。また仮に１本の光フ
ァイバの一方の端面に発光素子と受光素子を強引に結合
しようとした場合にも、入射または出射面に対して素子
の配列の関係上、光の進行方向を水平方向に対して幾分
傾ける必要があり、これがファイバの臨界角を越えて光
の伝送を妨げるという問題がある。それ以外の理由とし
ても、素子を隣接配置させることによって、少なからず
発光素子側から受光素子側へ光が漏洩し、光学的干渉に
よる特性の低下も否めない。その他にもＹ分岐構造のよ
うに１本の光ファイバの両端を分岐した構造について
も、反射経路での同一モジュールの発光素子から受光素
子への光の漏洩は発生してしまうため、やはり特性の低
下を引き起こす原因となっていた。またこの漏洩を防ぐ
目的で波長選択性を持たせた光学フィルタを用いること
は、部品点数や製造コストの増大へとつながり、構造面
および経済面の双方の観点からも好ましくはなかった。
ジュールは発光素子もしくは受光素子を収容し、一組の
送信モジュールと受信モジュールを１本の光ファイバで
接続し、同一方向の伝送を行う方式が採られていた。そ
れにより通常モジュールに接続される光ファイバは、送
信モジュールが送出した光信号を受信モジュールへ伝達
し光通信の実現が可能となる。しかし銅線などを用いた
伝送とは異なり、光ファイバの両端には発光素子、受光
素子がそれぞれ一つずつ必要で、常に光の受け渡しは一
方向となり折り返し通信には最低でも２本の光ファイバ
が必要になるという問題があった。また仮に１本の光フ
ァイバの一方の端面に発光素子と受光素子を強引に結合
しようとした場合にも、入射または出射面に対して素子
の配列の関係上、光の進行方向を水平方向に対して幾分
傾ける必要があり、これがファイバの臨界角を越えて光
の伝送を妨げるという問題がある。それ以外の理由とし
ても、素子を隣接配置させることによって、少なからず
発光素子側から受光素子側へ光が漏洩し、光学的干渉に
よる特性の低下も否めない。その他にもＹ分岐構造のよ
うに１本の光ファイバの両端を分岐した構造について
も、反射経路での同一モジュールの発光素子から受光素
子への光の漏洩は発生してしまうため、やはり特性の低
下を引き起こす原因となっていた。またこの漏洩を防ぐ
目的で波長選択性を持たせた光学フィルタを用いること
は、部品点数や製造コストの増大へとつながり、構造面
および経済面の双方の観点からも好ましくはなかった。
【０００４】本発明の目的はこれら既存のモジュール構
造を用いずに、光学的結合部分の構造の変更のみで１本
の光ファイバを用いた折り返し通信が可能となり得る構
造を提供することにある。
造を用いずに、光学的結合部分の構造の変更のみで１本
の光ファイバを用いた折り返し通信が可能となり得る構
造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、まず光ファイバの一方の端面に発光
素子および受光素子を結合し、且つ水平方向に対して幾
分か傾きのある入射光もしくは出射光が光ファイバの臨
界角を越えず、両素子間の光学的相互干渉を全廃させる
手段として、従来の光素子と光ファイバの端面との結合
部分にその層間の境界面が垂直方向に対して幾分傾けた
構造となっている異なる屈折率を有した二つの誘電層を
挿入し、光の経路を透過光と反射光の二つに分ける方法
を用いた。この方法によって、２層間の斜境界面を挟ん
でそれぞれ発光素子、受光素子を配することで上記の問
題点を解決するものである。その結果、発光素子から受
光素子への光学的干渉を払拭でき、斜境界面の角度と光
素子の配置を調節することにより光ファイバへの入射光
もしくは出射光の角度を光ファイバの臨界角を越えない
程度に調整することができる。
めに、本発明では、まず光ファイバの一方の端面に発光
素子および受光素子を結合し、且つ水平方向に対して幾
分か傾きのある入射光もしくは出射光が光ファイバの臨
界角を越えず、両素子間の光学的相互干渉を全廃させる
手段として、従来の光素子と光ファイバの端面との結合
部分にその層間の境界面が垂直方向に対して幾分傾けた
構造となっている異なる屈折率を有した二つの誘電層を
挿入し、光の経路を透過光と反射光の二つに分ける方法
を用いた。この方法によって、２層間の斜境界面を挟ん
でそれぞれ発光素子、受光素子を配することで上記の問
題点を解決するものである。その結果、発光素子から受
光素子への光学的干渉を払拭でき、斜境界面の角度と光
素子の配置を調節することにより光ファイバへの入射光
もしくは出射光の角度を光ファイバの臨界角を越えない
程度に調整することができる。
【０００６】以上の構造によると、従来の光素子と光フ
ァイバの１対１の関係を変更し、単一レセプタクルに１
対の発光素子および受光素子を包括し、使用する素子を
選択することにより、光ファイバを用いた半二重通信が
可能となる。このことにより、光伝送モジュール内での
光素子の切り替えによる光ファイバの両方向の伝送を行
うことができ、布設ファイバ数の縮減を図ることができ
る。
ァイバの１対１の関係を変更し、単一レセプタクルに１
対の発光素子および受光素子を包括し、使用する素子を
選択することにより、光ファイバを用いた半二重通信が
可能となる。このことにより、光伝送モジュール内での
光素子の切り替えによる光ファイバの両方向の伝送を行
うことができ、布設ファイバ数の縮減を図ることができ
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１により本発明の実施例を説明
する。
する。
【０００８】本発明の実施例として、発光素子と受光素
子を組み込んだ単方向光伝送モジュールの光学的結合部
の断面図を図１に示す。ここで光ファイバ１は内部にコ
ア２を有し、レセプタクル１３内で光素子と結合する。
受光素子４は一般的な受信モジュールと同様に光ファイ
バ１から送出される出射光７を取り込むよう光の進行方
向の延長上に配置されている。光ファイバ１と受光素子
４の間には高屈折率を有する誘電層６と低屈折率を有す
る誘電層３からなる二つの誘電層が配され、両者の境界
面１０は光ファイバ１の端面９に対してある角度を成し
ている。
子を組み込んだ単方向光伝送モジュールの光学的結合部
の断面図を図１に示す。ここで光ファイバ１は内部にコ
ア２を有し、レセプタクル１３内で光素子と結合する。
受光素子４は一般的な受信モジュールと同様に光ファイ
バ１から送出される出射光７を取り込むよう光の進行方
向の延長上に配置されている。光ファイバ１と受光素子
４の間には高屈折率を有する誘電層６と低屈折率を有す
る誘電層３からなる二つの誘電層が配され、両者の境界
面１０は光ファイバ１の端面９に対してある角度を成し
ている。
【０００９】また発光素子５は高屈折率を有する誘電層
６の側面方向に配置されており、受光素子４と異なり光
ファイバ端面９に向かう方向よりある角度をなし高屈折
率を有する誘電層６へ光が入射する配置となっており、
入射光８は高屈折率を有する誘電層６へ進入した後、誘
電層の境界面１０で全反射して光ファイバ１のコア２内
に進入する。
６の側面方向に配置されており、受光素子４と異なり光
ファイバ端面９に向かう方向よりある角度をなし高屈折
率を有する誘電層６へ光が入射する配置となっており、
入射光８は高屈折率を有する誘電層６へ進入した後、誘
電層の境界面１０で全反射して光ファイバ１のコア２内
に進入する。
【００１０】この図１の構造を用いて光の進入および送
出経路を考えることとする。まず光素子を受光素子４に
選択し、光ファイバ１のコア２より送出された出射光７
の経路を考えることとする。この断面図を図２に示す。
出経路を考えることとする。まず光素子を受光素子４に
選択し、光ファイバ１のコア２より送出された出射光７
の経路を考えることとする。この断面図を図２に示す。
【００１１】光ファイバ１のコア２より送出される出射
光７は光ファイバ１特有の開口数１２の範囲内で光を出
射する。出射光７は高屈折率を有する誘電層６に進入
し、誘電層の境界面１０まで到達するとその出射光７は
屈折しながら低屈折率を有する誘電層３へ透過する。こ
の条件は誘電層の境界面１０に対する垂線１１と高屈折
率を有する誘電層６内を進む出射光７とがなす角をθ
１、低屈折率を有する誘電層３内を進む出射光７とがな
す角をθ２とし、高屈折率をｎ１、低屈折率をｎ２とす
ると、ｎ１ｓｉｎθ１＝ｎ２ｓｉｎθ２ 〔ｎ１＞ｎ
２〕の条件が成り立つ。
光７は光ファイバ１特有の開口数１２の範囲内で光を出
射する。出射光７は高屈折率を有する誘電層６に進入
し、誘電層の境界面１０まで到達するとその出射光７は
屈折しながら低屈折率を有する誘電層３へ透過する。こ
の条件は誘電層の境界面１０に対する垂線１１と高屈折
率を有する誘電層６内を進む出射光７とがなす角をθ
１、低屈折率を有する誘電層３内を進む出射光７とがな
す角をθ２とし、高屈折率をｎ１、低屈折率をｎ２とす
ると、ｎ１ｓｉｎθ１＝ｎ２ｓｉｎθ２ 〔ｎ１＞ｎ
２〕の条件が成り立つ。
【００１２】ここで光ファイバ１からの出射光７が常に
透過する条件はθ１が臨界角θＮ以下であることが必要
である。ここでθＮ＝ｓｉｎ−１〔ｎ２／ｎ１〕であ
る。
透過する条件はθ１が臨界角θＮ以下であることが必要
である。ここでθＮ＝ｓｉｎ−１〔ｎ２／ｎ１〕であ
る。
【００１３】次に図３の断面図を用いて、光素子として
発光素子５を選択した場合の、発光素子５より送出され
光ファイバ１のコア２内に取り込まれる入射光８の経路
を考える。
発光素子５を選択した場合の、発光素子５より送出され
光ファイバ１のコア２内に取り込まれる入射光８の経路
を考える。
【００１４】この入射光８は、発光素子５から送出後、
高屈折率を有する誘電層６にその側面より進入し、誘電
層の境界面１０へ到達する。このとき入射光８が誘電層
の境界面１０の垂線１１に対しなす角度θ１’が常に臨
界角θＮよりも大きくなるように選択することで、入射
光８は誘電層の境界面１０で全反射し、光ファイバ１の
コア２内に取り込まれる。この際も、コア２内に取り込
まれる入射光８は光ファイバ１の開口数１２を越えない
ように角度調整をすることが必要である。
高屈折率を有する誘電層６にその側面より進入し、誘電
層の境界面１０へ到達する。このとき入射光８が誘電層
の境界面１０の垂線１１に対しなす角度θ１’が常に臨
界角θＮよりも大きくなるように選択することで、入射
光８は誘電層の境界面１０で全反射し、光ファイバ１の
コア２内に取り込まれる。この際も、コア２内に取り込
まれる入射光８は光ファイバ１の開口数１２を越えない
ように角度調整をすることが必要である。
【００１５】以上から図１の光送受信選択構造を用いる
ことにより、光ファイバ１の嵌合位置を固定したまま発
光素子５または受光素子４との間で光の受け渡しをする
ことができ、且つ、１本の光ファイバ１の両端の光素子
を適切に選択することで半二重光通信が実現できる。
ことにより、光ファイバ１の嵌合位置を固定したまま発
光素子５または受光素子４との間で光の受け渡しをする
ことができ、且つ、１本の光ファイバ１の両端の光素子
を適切に選択することで半二重光通信が実現できる。
【００１６】図４に本構造を用いた光伝送モジュールに
一実施例を示す。
一実施例を示す。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、光素子の光ファイバと
の結合部分を、従来の発光素子もしくは受光素子と光フ
ァイバとの１対１の結合から、一つの光ファイバに対し
て両素子を同時に対応させ、光素子のいずれかを選択す
ることにより、光ファイバ内の導波方向を切り替えるこ
とが可能となる。またそれぞれの光の経路を光素子の前
面に設けた誘電層にて分離させることにより、二つの光
素子で１本の光ファイバを共有する配置構造を提供でき
る。
の結合部分を、従来の発光素子もしくは受光素子と光フ
ァイバとの１対１の結合から、一つの光ファイバに対し
て両素子を同時に対応させ、光素子のいずれかを選択す
ることにより、光ファイバ内の導波方向を切り替えるこ
とが可能となる。またそれぞれの光の経路を光素子の前
面に設けた誘電層にて分離させることにより、二つの光
素子で１本の光ファイバを共有する配置構造を提供でき
る。
【図１】本発明の一実施例を示す断面図。
【図２】図１の受信光の経路を示す断面図。
【図３】図１の送信光の経路を示す断面図。
【図４】本発明の第二実施例を示す斜視図。
１…光ファイバ、 ２…光ファイバのコア、 ３…低屈折率を有する誘電層、 ４…受光素子、 ５…発光素子、 ６…誘電層、 ７…出射光、 ８…入射光、 ９…光ファイバ端面、 １０…誘電層の境界面、 １３…レセプタクル。
Claims (2)
- 【請求項１】発光素子と、受光素子と、光コネクタが着
脱されるレセプタクルとを含む光送受信構造において、
前記レセプタクルが前記発光素子用、前記受光素子用と
を単一で賄い、前記レセプタクルと前記発光素子、前記
受光素子間に、その境界面が前記光コネクタの面に対し
てある角度を有する斜構造に配された２層の異なる屈折
率を有する誘電層を設け、前記発光素子または前記受光
素子のいずれか一つを切り替えて動作させることによ
り、単一のレセプタクルに対して二つの素子を共有し得
ることを特徴とする半二重光通信装置。 - 【請求項２】請求項１において、従来の単方向光伝送モ
ジュールに対して、光の進行方向を光素子の選択により
切り替えることができる半二重通信用光伝送モジュー
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3331896A JPH09230165A (ja) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | 半二重光通信装置および光伝送モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3331896A JPH09230165A (ja) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | 半二重光通信装置および光伝送モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09230165A true JPH09230165A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=12383219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3331896A Withdrawn JPH09230165A (ja) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | 半二重光通信装置および光伝送モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09230165A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002131591A (ja) * | 2000-10-27 | 2002-05-09 | Fuji Xerox Co Ltd | 光信号伝達装置及び透光性媒体への光入射方法 |
-
1996
- 1996-02-21 JP JP3331896A patent/JPH09230165A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002131591A (ja) * | 2000-10-27 | 2002-05-09 | Fuji Xerox Co Ltd | 光信号伝達装置及び透光性媒体への光入射方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030506 |