JPS5814334Y2 - 光分岐器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は光ファイバ珈云送路とするデータ・ζスジステ
ム、その他を構成する場合に必要な光分岐器、特に双方
向伝送路に使用する光分岐器に関する。

一般に、光ファイバを伝送路として使用する双方向伝送
路にむいては、伝送路の途中の必要な区点に釦いて両方
向から送られてくる光信号を受信するために、光分岐器
の使用されることが多い。

このような光分岐器は、従来の技術を応用して、光反射
鏡、適当な反射率を有する光の透過手段、レンズ等の組
合わせによって構成することが考えられる。

しかし乍ら、上記のように構成することは、素子量ての
形状が大きくなり、かつ機械的に不安定となるばかりで
なく、性能的には大きな伝送損失を招くので、双方向伝
送路の間に挿入する形式の分岐器としては適さない。

本考案の目的は、小形で構造が簡単、かつ双方向伝送路
に効率よく適用できる経済的な光分岐器を提供するにあ
る。

本考案によれば、光軸に垂直な面内に釦ける屈折率分布
が光軸上で最大、光軸からの距離により実質的に放物線
状の分布をもち、１／４ピツチからそれより僅かに短い
範囲の長さを有する円柱状光伝送体部と、該円柱状光伝
送体部と同じような特性むよび長さをもち、光軸な含む
面で切断されてなる半円柱状光伝送体部とが、前記円柱
状光伝送体部の１端の半円形状端面と前記半円柱状光伝
送体部の１端面との間に、完全透過の場合は備えること
のない任意の反射率に選定された透過膜を挾んで縦長に
形成され、該形成された前記円柱状光伝送体部の他端の
面に２ｎ本（ｎは１を含む正の整数）の光ファイバと、
該形成された前記半円柱状光伝送体部の他端の面にｎ本
の光ファイバとが配置されてなる光分岐器が得られる。

次に本考案の光分岐器について、図面を参照して詳細に
説明する。

先ず、第１図は双方向光伝送路に適用し得る形式の光分
岐器を基本的に示したもので、図に釦いて、光分岐器の
本体１には光ファイバ５１．５２，５３が接続されて釦
り、このうち光ファイバ５Ｌ５２が双方向伝送路を構成
している。

光フアイバ５１内の伝搬光７０−１は光分岐器１に入射
し、その一部は伝搬光７０−２として光フアイバ５２内
を伝搬する。

さた、残りは光７０−３として光フアイバ５３内を伝搬
する。

一方、光７０−１と逆方向の伝搬光７１−２は光。

ファイバ５２より光分岐器１に入射後、光７４−１と７
１−３に分かれて光ファイバ５１と５３内をそれぞれ伝
搬する。

これによって、光ファイバ５１と５２とを結ぶ双方向伝
送路は分岐器１の挿入によるも、何ら影響をうけること
なく、そして光ファイバ５３からはそれぞれ両方向から
の光を分岐抽出することができる。

第２図は本考案による光分岐器の動作原理の理解を助け
るため、本器に使用される光学素子の構造トよび基本原
理を説明する図である。

同図ａに示された光学素子は集束性光伝送体と呼ばれる
ガラス製の円柱体であり、光軸ＡＡ’と直角な面内にお
ける光軸からの距離ｒと屈折率ｎの関係を示すと同図す
のごとくたり、光軸上で最大の屈折率を持ち、ｒの増加
とともに放物線状に低下する。

同図ａにお−ける光伝送体１００は、断面的に示した光
伝送体１００の長さｔが、いわゆる１／２ピツチの時の
光の伝送様態を示している。

光軸ＡＡ’と平行に配置された光ファイバ１３から広が
りながら出射した光ビームは図示した経路ふ−よび拡が
り角をもって集束性光伝送体１００内を進行し、光フア
イバ１４内に入射する。

本集束性光伝送体はレンズ作用を有してトリ、出射点Ｂ
の位置にビームウェストがあるため光ファイバ１４との
結合にレンズを要しないのが特長である。

第３図は本考案の第１の実施例を示す。

このうちａはその構成を示したもので、１／４ピツチ長
の円柱状の集束性光伝送体１０２と、１／４ピツチ長の
円柱状集束性光伝送体をその光軸を含む面で切断した半
円柱状の集束性光伝送体１０１とが、これ等２つの集束
性光伝送体の光軸が一直線をなすように密着して縦続的
に配置されたいる。

渣た、光ファイバ５Ｌ５２，５３が光軸ＡＡ’を含む面
１１０に垂直な両端の平面内で、かつ光軸ＡＡ’と等距
離の位置にそれぞれ配されている。

このうち光ファイバ５１と５２が後述するように双方向
伝送路として使用される。

集束性光伝送体１０２の他方の端面には完全反射膜８０
が公知の技術により形成されている。

また、集束性光伝送体１０１と１０２とが密着する面に
は光の一部を反射し残りを透過するいわゆる半透明膜８
１が形成されている。

第３図すは光ファイバ５１より光７０−１が入射する場
合の光分岐器の内部に釦ける動作モードを示している。

光ファイバ５１からの出射光の１部は完全反射膜８０に
より反射し、光ファイバ５２へ入射し、また残りの光の
１部は半透明膜８１により反射し同じく光ファイバ５２
に入射し、両者が合成されて光７０−２となって光フア
イバ５２内を伝搬する。

また、半透明膜８１を透過した光は光伝送体１０１の面
１１０に入射する。

この場合、代表的な集束性光伝送体に対する入射角は小
さくとも７０°程度に選ばれ、ガラスの空気に対する臨
界角駒４００より太きい。

従って面１１０が空気に面して釦れば面１１０に入射し
た光は全反射し光ファイバ５３に入射して光７０−３と
なって伝搬する。

同図Ｃは光ファイバ５２より光が入射する場合の動作モ
ードを示して釦り、これによって光ファイバ５１と５３
に分岐された出力が得られることは容易に理解されよう
。

結果として、光ファイバ５１ 、５２で形成される伝送
路内を双方向に伝搬する光を光ファイバ５３に分岐する
ことができる。

な卦、本実施例において、光ファイバ５１，５２内の光
の極く一部の光を光ファイバ５３に出力したい場合は、
膜８０，８１の形成にあたって光伝送体１０２の一方の
端面に空気に対する完全反射膜を形威し、光伝送体１０
１と接着材にて接着すれば接着材の屈折率は１でないた
め、一部の光が透過する膜８１を形成することが出来る
。

第４図は本考案の第２の実施例であり、第１の実施例と
比較すると半透明膜８１が形成されていない点で異なる
。

これによれば、光ファイバ５１（！たは５２）より入射
した光の約１／２の光エネルギーを光ファイバ５３に分
岐し、他の約Ｖ２は光ファイバ５２（捷たは５１）に出
力することができる。

第５図は本考案の第３の実施例であり、光ノアイガ群５
１−１．５２−１．５３−１と光フアイバ群５１−２，
５２−２．５３−２が光伝送体両端面の光軸ＡＡ’から
それぞれ距離を異ならせた点に配されている。

但し、同一群の光ファイノくはそれぞれ光軸から等距離
に配されている。

すなわち、集束性光伝送体の光軸より、例えばｒ１離れ
た位置に入射した光は、ｒ１′の位置に集束し、出射す
る性質を利用したものである。

これによって、光フアイバ群毎に動作する２回路の光分
岐器が得られる。

なト、上記の実施例にお−いては、光伝送体１０１と１
０２の合計長は１／２ピツチとしたが、これより僅かに
短く選び、光ファイバと光伝送体の端面との間を離して
配置してもよい。

また、第４図に示した第２の実施例にむいては光伝送体
１０１と１０２との間に透過密着面を設ける必要がない
から、光伝送体の最終的な形状のものをつくるのには、
１／４ピツチ長の円柱状光伝送体１０２と１／４ピツチ
長の半円柱状光伝送体とを単に接着する方法の他に、１
／２ピツチ長の円柱状光伝送体の半分を半円柱状に研磨
することによっても得られる。

以上の説明によって明らかなように、本考案の光分岐器
は、一体につくられた光伝送体の両端面に光ファイバを
設けることによって、機械的に安定、かつ簡単な構造で
構成できるとともに、光伝送体の代表的な寸法として２
φ×１０間程度になることから、その形状を非常に小形
にすることができる。

さらに、双方向光伝送路の間に挿入しても、無駄な損失
を生ずることなく双方向の光信号を□肢することができ
るから、実用−ヒ、かつ経済面で得られる効果は大きい
。

【図面の簡単な説明】

第１図は双方向光伝送路に適用する光分岐器の基本的な
機能図、第２図ａおよびｂは本考案に使用する集束性光
伝送体の一般的な性質を説明するそれぞれ機能釦よび特
性図、第３図ａ、ｂ釦よびＣは、本考案の第１の実施例
を示すそれぞれ構成図むよびその動作モードの説明図、
第４図は本考案の第２の実施例を示す構成図、第５図は
本考案の第３の実施例を示す構成図である。 図にち−いて、５１．５ｌ−ＬＳＩ・・・２，５２，５
２−Ｌ５２−２，５３，５３−Ｌ５３−２は光ファイバ
、８０は完全反射膜、８１は半透明膜、１０１゜１０２
は集束性光伝送体、１１０は平面である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 光軸に垂直な面内における屈折率分布が光軸上で最大に
   なり、実質的に放物線状の分布をもち、１／４ピツチか
   らそれより僅かに短い範囲の長さを有する円柱状光伝送
   体部と、該円柱状光伝送体部と同じような特性釦よび長
   さをもち、光軸を含む面で切断されてなる半円柱状光伝
   送体部とが、前記円柱状光伝送体部の１端の半円形状端
   面と前記半円柱状光伝送体部の１端面との間に、完全透
   過の場合は備えることのない任意の反射率に選定された
   透過膜を挾んで縦長に形成され、該形成された前記円柱
   状光伝送体部の前記１端に釦ける前記半円柱状光伝送体
   部と対応しない他の半円形端面には完全反射膜が形成さ
   れ、かつ該形成された前記円柱状光伝送体部の他端の面
   に２ｎ本（ｎは１を含む正の整数）の光ファイバと、該
   形成された前記半円柱状光伝送体部の他端の面にｎ本の
   光ファイハフ５配置されてなる光分岐器。