JPH10268154A - 通信用光ファイバの接続方法 - Google Patents

通信用光ファイバの接続方法

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JPH10268154A
JPH10268154A JP9077543A JP7754397A JPH10268154A JP H10268154 A JPH10268154 A JP H10268154A JP 9077543 A JP9077543 A JP 9077543A JP 7754397 A JP7754397 A JP 7754397A JP H10268154 A JPH10268154 A JP H10268154A
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JP
Japan
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optical fiber
core
plastic optical
fiber
diameter
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Withdrawn
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JP9077543A
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English (en)
Inventor
Shinichi Toyoshima
真一 豊島
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 多芯プラスチック光ファイバと石英ファ
イバなどの単芯の光ファイバを接続した信号伝送方法。 【効果】 異種光ファイバの結合を光ロスを少なく行
い、適材適所の光ファイバの組合せ配線を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は多芯プラスチック光
ファイバと単芯のプラスチック光ファイバあるいは石英
系の光ファイバとの接続の組合せによる信号伝送方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】単芯の石英ファイバは伝送損失が小さ
く、長距離伝送に適する。しかし欠点としては屈曲や振
動に対する機械的な強度が弱い。それとファイバの口径
が小さい。一方単芯のプラスチック光ファイバは伝送損
失はやや大きいが、ファイバの口径は大きく、屈曲や振
動にたいする機械的な強度が強い特徴を有する。しか
し、曲げに対する光ロスは大きい。多芯プラスチック光
ファイバは屈曲や振動にたいする機械的な強度は強くか
つ曲げに対する光ロスも小さい。難点としては、単芯の
プラスチックファイバよりはやや伝送損失が大きい。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】光ファイバの通信に於
て、光ファイバの両端にはそれぞれトランシーバーとレ
シーバがあり、トランシーバーにはLEDやPDのよう
な発光素子が配置され、レシーバーにはホトダイオード
のような受光素子が配置され、その間を光ファイバが伝
送媒体として配線される。この配線に着目すると、ある
配線の部分は、人の作業や装置の動作などによる影響を
受けて屈曲や振動を受けやすい部分であったり、またあ
る部分は、静置されて固定化されている部分であったり
する。そのような配線の部分部分に応じて適当な光ファ
イバがうまく結合できて配線が出来れば好都合である。
例えばプラスチック光ファイバを屈曲や振動を受けやす
い部分に使用し、静置部分で距離の長い部分はロスの小
さい石英ファイバを使用するというようなことができれ
ば好ましい。しかし、プラスチック光ファイバは口径が
大きく、石英ファイバは口径が非常に小さいのでそれら
を結合する場合、例えば、図−6に示すように発光素子
に大口径の単芯プラスチック光ファイバを接続し、その
下流側に石英ファイバのような小口径の光ファイバを接
続すると、小口径の光ファイバが受光できる光量は、大
口径ファイバで希釈された発光素子の光の一部でしかな
いので非常に光量が小さくなってしまうという問題があ
る。。或は図−7のように小口径の石英ファイバ用の発
光素子と小口径の受光素子からなる系の場合には小口径
の石英ファイバの下流に大口径のプラスチック光ファイ
バが接続されると、石英ファイバの光は大口径プラスチ
ック光ファイバにほぼ受光されるが、受光素子が小さい
と、有効に利用される光はわずかになってしまう。た
だ、受光素子が大口径プラスチック光ファイバの口径に
対して充分な大きさである図−8の場合のみが、満足い
くということができるにすぎない。しかし、この場合で
も、曲げに対するロスは大きい。
【0004】
【課題を解決するための手段】前述の問題を解決する方
法は、屈折率の高い透明な芯樹脂からなる、多数の小さ
な芯繊維とその周りを芯樹脂の屈折率よりも低い屈折率
を有する鞘樹脂で取り囲み、それらを一まとめにした多
芯プラスチックファイバで、この多芯プラスチック光フ
ァイバの個々の芯の相対的な配置関係がどの断面をとっ
ても同じ配置関係を保つ多芯プラスチック光ファイバと
単芯の光ファイバを直接接続して使用する通信用光ファ
イバの接続方法であり、なかでも単芯の光ファイバがそ
の芯において、芯の直径が多芯プラスチック光ファイバ
裸線の直径よりも小さく、かつ石英系の材料からなるも
のである特許請求項1の通信用光ファイバの接続方法で
ある。 ここで、多芯プラスチック光ファイバとは屈折
率の高い透明な芯樹脂からなる、複数本の芯繊維と、そ
の周りを鞘樹脂でとり囲み一まとめにした多芯プラスチ
ック光ファイバ裸線かまたは芯繊維の各々を鞘樹脂で取
り囲み鞘層となし、それらを一まとめにした光ファイバ
のことであり、芯はPMMAなどの透明な樹脂を用い、
鞘はそれより屈折率が低いフッ素樹脂などを用いたもの
がよく使用される。多芯プラスチック光ファイバの芯の
数は7ケ以上〜10000ケ程度のものが使用され、芯
の平均的な直径は5μm〜250μm程度である。好ま
しい芯径としては接続する単芯光ファイバの芯径の1.
0倍以下であるが、光源の光パワーが十分の場合には、
それより大きくても使用できることもある。
【0005】また、芯と鞘の屈折率の差は0.005〜
0.25の範囲のものが可能である。さらに多芯プラス
チック光ファイバの中には芯とそれを囲む鞘層を第3の
樹脂で全体を束ねたものも含まれる。ここでこの多芯プ
ラスチック光ファイバの個々の芯の相対的な配置関係が
どの断面をとっても同じ配置関係を保つ多芯プラスチッ
ク光ファイバでなければならない。その理由は、多芯プ
ラスチック光ファイバと単芯光ファイバを結合する場合
を例に説明すれば、芯の配置が保たれた多芯プラスチッ
ク光ファイバで、小さい光源の発光部をそのまま多芯プ
ラスチック光ファイバの中央部の数個の芯で受光したと
すれば、それをそのまま片端面の中央部に伝送するの
で、接続する単芯光ファイバを中央部に配置すれば、高
密度の光を次の光ファイバに伝送することができるので
ある。多芯プラスチック光ファイバと単芯の光ファイバ
の接続方法の例を示せば、図−1〜図−5のような接続
がある。多芯プラスチック光ファイバは屈曲や振動の伴
う部分の配線部分に使用する。単芯プラスチック光ファ
イバは通常直径が0.5〜1.0mm程度と比較的大き
く、石英系の単芯光ファイバの芯径はポリマークラッド
系のステップインデックス型ファイバで0.20mm位
であり、グレーディッドインデックス型で50〜65μ
m程度である。光ファイバの両端に配置されるトランシ
ーバーに配置される発光素子はLEDやLDが用いられ
るがその発光部分の大きさは通常100μm角から35
0μm角程度である。図−1のように発光素子と多芯プ
ラスチック光ファイバが接続された場合、多芯プラスチ
ック光ファイバの個々の芯のうち発光素子の発光部分の
前面にある芯に高濃度に光が導光され、その光は小口径
の光ファイバに効率的に伝送できる。図−2の場合は発
光素子から小口径光ファイバで高濃度に受光した光は多
芯プラスチック光ファイバの個々の芯のうち、特に小口
径光ファイバの断面に対面した部分に高濃度に伝送さ
れ、そのまま小口径の受光素子に効率的に接続される。
図−3〜図−4についても同様の口径の異なるファイバ
の効率接続に関するものである。このような異径の光フ
ァイバの接続の意味は、特にプラスチック光ファイバと
石英系の光ファイバの接続において大きな意味を持つ。
多芯プラスチック光ファイバはあくまでも、屈曲や振動
などの負荷の大きい局部で使用し、長距離伝送は石英フ
ァイバに依存するという組合せを可能にする。特に、8
50nm近辺の近赤外領域の光源を持つトランシーバー
に対しても、多芯プラスチック光ファイバの長さが数m
程度であれば、十分実用化が可能である。
【0006】一方図−5は多芯プラスチック光ファイバ
とほぼ口径の同じ大口径単芯プラスチック光ファイバを
接続する場合であるが、多芯プラスチック光ファイバは
曲げの厳しい部分での光ロスの変動を抑える目的で設置
し、単芯の大口径プラスチック光ファイバは、多芯プラ
スチック光ファイバよりもやや伝送損失が低い点と、フ
ァイバコストが安い点で、両ファイバを組み合わせて使
用するものである。
【0007】以上述べたように、本発明の応用すべき用
途としては、例えばパソコンLANにおける、機器の接
続部分にあるLANカード或はNICカードなどに直結
するインターフエースケーブルとして用いるのは特に好
ましい例である。その他、2地点間の光通信であって
も、機器の端末部分や、ロボットなどの可動部分の配線
などにも好適である。以下実施例に基づき説明する。
【0008】
【発明の実施の形態】
【0009】
【実施例1】多芯プラスチック光ファイバとして 芯樹
脂を屈折率nd20 1.492のポリメチルメタクリレー
ト樹脂鞘として屈折率が1.402のフッ素樹脂からな
る芯の数が217個で裸線の直径が1.0mmの多芯プ
ラスチック光ファイバを用いた。小口径の単芯光ファイ
バとしてNAが0.2芯径50μmのグレーデッドイン
デックス型の石英ファイバを用いた。図−1に示す実験
系で、多芯プラスチック光ファイバが2m、石英ファイ
バが200mの長さでこれらの光ファイバのコネクター
は多芯プラスチック光ファイバにはフェルールの穴径が
1.0mmのFC型を、石英ファイバにはFCコネクタ
ーを使用した。両ファイバ間の接続はFCコネクター対
応のインラインアダプターを使用した。トランシーバと
レシーバはHAKTRONICS社製の光ファイバテス
ターPHOTOM 205を使用した。このトランシー
バーの光源を石英ファイバ用850nmのLED光源に
して測定した。LEDはレンズで光を100μm径以下
に収束したものである。先ず、200mの石英ファイバ
をこのテスターに接続し光パワーを測定すると−19.
7dBmであった。ついでトランシーバ側に2mの多芯
プラスチック光ファイバを接続し、その下流に200m
の石英ファイバを接続して、レシーバで光パワーを読み
取ると−26.7dBmであった。なお、2mの多芯プ
ラスチック光ファイバの850nm光に対するロスは凡
そ5dBであるので、実質的なコネクションロスは2d
B程度である。この配線において多芯プラスチック光フ
ァイバを半径4mmの棒に数回巻き付けても光パワーの
変化は0.1dB未満であった。一方石英ファイバで同
様の曲げを与えると1.6dBの変化となった。比較の
ため、図−6に示すように、多芯プラスチック光ファイ
バを単芯の1mm径のプラスチック光ファイバ2mと置
き換えた。このプラスチック光ファイバは芯が屈折率
1.492のPMMAで鞘が屈折率1.41のフッ素樹
脂からなるものである。結合後の光パワーは−36.4
dBmと大きなロスが測定された。
【0010】
【実施例2】多芯プラスチック光ファイバとして実施例
1と同じものを使用した。小口径の単芯光ファイバとし
てNA0.37の芯径200μmのステップインデック
ス型のポリマークラッドの石英ファイバを用いた。図−
1に示す実験系で、多芯プラスチック光ファイバが2
m、石英ファイバが100mの長さでこれらの光ファイ
バのコネクターはPNコネクターを用いた。両ファイバ
間の接続はPNコネクター対応のインラインアダプター
を使用した。トランシーバとレシーバはHAKTRON
ICS社製の光ファイバテスターPHOTOM 205
を使用した。このトランシーバーの光源を650nmの
プラスチック光ファイバ用LEDにして測定した。その
LEDの発光径は凡そ300μm角である。先ず、10
0mの石英ファイバのみをこのテスターに接続し光パワ
ーを測定すると−24.3dBmであった。ついでトラ
ンシーバ側に2mの多芯プラスチック光ファイバを接続
し、その片端面と100mの石英ファイバを接続して、
レシーバで光パワーを読み取ると−27.9dBmであ
った。比較のため、図−6に示すように、多芯プラスチ
ック光ファイバを単芯の1mm径のプラスチック光ファ
イバ2mと置き換えたところ、光パワーは−33.1d
Bmと大きなロスが測定された。
【0011】
【実施例3】多芯プラスチック光ファイバとして 実施
例1のものを用いた。大口径単芯プラスチック光ファイ
バとして、実施例1に用いたものを使用した。図−5に
示す配線系の実験を行った。即ち2mの多芯プラスチッ
ク光ファイバと50mの単芯大口径プラスチック光ファ
イバの接続を行った。コネクターはPNコネクターを用
い、ファイバ間の接続もPNコネクター対応のインライ
ンアダプターを使用した。トランシーバとレシーバはH
AKTRONICS社製の光ファイバテスターPHOT
OM 205を使用した。このトランシーバーの光源は
650nmのLEDであり、そのLEDの発光径は凡そ
300μm角である。先ず、50mの単芯大口径プラス
チック光ファイバのみの配線で光パワーを測定すると−
24.7dBmであった。ついでトランシーバ側に2m
の多芯プラスチック光ファイバを接続し、その片端面と
50mの単芯大口径プラスチック光ファイバを接続し
て、レシーバで光パワーを読み取ると−27.2dBm
であった。この配線において多芯プラスチック光ファイ
バを半径4mmの棒に360°巻き付けても光パワーの
変化は0.1dB未満あった。一方単芯プラスチック光
ファイバで同様の曲げを与えると4.5dB以上の変化
となった。一本の接続無しの場合に比べ、接続を加える
ことによる光ロスの増加はあるものの、多芯プラスチッ
ク光ファイバの部分を幾ら曲げても光量変動が無いとい
うのが特徴である。
【図面の簡単な説明】
【図1】多芯プラスチック光ファイバと単芯光ファイバ
の結合例の模式図。
【図2】多芯プラスチック光ファイバと単芯光ファイバ
の結合例の模式図。
【図3】多芯プラスチック光ファイバと単芯光ファイバ
の結合例の模式図。
【図4】多芯プラスチック光ファイバと単芯光ファイバ
の結合例の模式図。
【図5】多芯プラスチック光ファイバと単芯光ファイバ
の結合例の模式図。
【図6】単芯プラスチック光ファイバと小口径単芯光フ
ァイバの結合例の模式図。
【図7】単芯プラスチック光ファイバと小口径単芯光フ
ァイバの結合例の模式図。
【図8】単芯プラスチック光ファイバと小口径単芯光フ
ァイバの結合例の模式図。
【図9】多芯プラスチック光ファイバ裸線(芯と鞘樹脂
からなるもの)の断面図。
【図10】多芯プラスチック光ファイバ裸線(芯と鞘樹
脂と第3の樹脂からなるもの)の断面図
【符号の説明】
1 多芯プラスチック光ファイバ 2 大口径単芯プラスチック光ファイバ 3 小口径単芯光ファイバ 4 発光素子 5 小口径受光素子 6 大口径受光素子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】屈折率の高い透明な芯樹脂からなる、多数
    の小さな芯繊維とその周りを芯樹脂の屈折率よりも低い
    屈折率を有する鞘樹脂で取り囲み、それらを一まとめに
    した多芯プラスチックファイバで、この多芯プラスチッ
    ク光ファイバの個々の芯の相対的な配置関係がどの断面
    をとっても同じ配置関係を保つ多芯プラスチック光ファ
    イバと単芯の光ファイバを直接接続して使用する通信用
    光ファイバの接続方法。
  2. 【請求項2】単芯の光ファイバがその芯において、芯の
    直径が多芯プラスチック光ファイバ裸線の直径よりも小
    さく、かつ石英系の材料からなるものである特許請求項
    1の通信用光ファイバの接続方法。
JP9077543A 1997-03-28 1997-03-28 通信用光ファイバの接続方法 Withdrawn JPH10268154A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009115950A (ja) * 2007-11-05 2009-05-28 Yamatake Corp 光ファイバ装置
JP2009168602A (ja) * 2008-01-16 2009-07-30 Ojima Shisaku Kenkyusho:Kk エンコーダおよびエンコーダ構成用検出装置

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JP2009115950A (ja) * 2007-11-05 2009-05-28 Yamatake Corp 光ファイバ装置
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