JPS5868013A - 光分配器 - Google Patents

光分配器

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JPS5868013A
JPS5868013A JP16754781A JP16754781A JPS5868013A JP S5868013 A JPS5868013 A JP S5868013A JP 16754781 A JP16754781 A JP 16754781A JP 16754781 A JP16754781 A JP 16754781A JP S5868013 A JPS5868013 A JP S5868013A
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JP
Japan
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optical
optical medium
light
medium
dimensional
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JP16754781A
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JPS6149643B2 (ja
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Takeshi Koseki
健 小関
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/2804Optical 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
    • G02B6/2817Optical 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 reflective elements to split or combine optical signals

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光ファイバ金伝搬する光を多数の元ファイバに
効率良ぐ分配して光結合を行い得る光分配器に関する。
主としてポイント・ポイント間のm ’IN k担う光
通厘の発展がめざましく、オフィス内でのデータ父侠や
多数の端末装置間でのデータ転送等、幅広いオリ用が見
込まれている。この光通揖は一般に元ファイバを用いて
光消@全伝送するものであシ、従来の同軸ケーブル金相
いた遡1呂技術との競合において、元ファイバ通(Mが
有する耐雑音性等の%倣全活かした効率の艮す元分目己
器の出現が菫まれている@ しかして従来よシ知られている光分nc器VCは、第1
図(a)(b)に示すミキシングロッド形のものや、第
2図に示す一次元ミキシングロッド形のもの等がある。
第11N(a)伽ンに示すミキシングロッド形のものに
、ロッド1の対向する両端面にそれぞれ光ファイバ2,
3全配置し、−力の光ファイバ2から送り出された元金
ロッドlを介して他方の光ファイバ3に尋〈ものである
。この場合、ロッド1を伝搬する光の拡がシをオリ用し
て、複数の元ファイバ3に対して光分配する作用が呈せ
られる。しかし7、このミキシングロッド形のものでは
、ロット9ノの断面積に対するファイバ2,3のコアの
總面槓比、即ちバッキングフラクションが小さく、粕合
偵失が大きいと云う欠点がある。筐た上記光の拡が9を
オリ用して光分配を行わせる為にはロッド1の長さを長
くすることが必要でめる等の向;岨を有している〇これ
に対して第2図に示す一次元ミキシングロッド形のもの
は、円柱レンズ4を用いて元ファイバ2からの光に一1
411方向にのみ平行にして板状ビームとし、これをミ
キシングロッド形内に導びいて口、ド1の側面で多数回
反射させ、端面VCて反射させたのち前d己円柱レンズ
4全再び介して線状に光を投影し、これによって光ファ
イバ3へ光を分配するようにしたものである。
このような構造であれは円柱レンズ4によって光ノ板状
ビームかファイバコアの寸法と同程度に染束される為、
ノ′P、キングフラクションの改善全図り得ると云う効
果がある。然し、上記円柱レンズ4の焦点距離分大きく
すると、その全体形状が大型化し、また板状ビームの厚
みがロッド1内の伝播に従って拡大すると云う不具合が
ある。これ故、理想的Vこ一次元ミキシングによる損失
の低減を図り得ない問題がある。
一方、特開昭55−6320号公報には、非点収差の発
生を抑えた光分配器が開示される。これに開示される光
分配器は、円筒鏡[mと回折格子と金相いて平行光線を
形成し、これによって効率の−り光分配を行うものであ
るが、上記1包折裕子を必要とする等、M産性、汎用性
等の点で問題が残る。
即ち、従来より知られている光分配器は個々に利点を街
するものの禾だ多くの問題全1し、汎用性に冨む実用性
の扁い光分配器としてその機能全十分に発揮していない
本発明はこのような争′I*を考慮してなされたもので
、その目的とするところは、光ファイバを介して伝播さ
れた元茫他のa数の光ファイバに効率良〈分配すること
のできる実用性の尚い110易な構造の光分配器を提供
することVCある。
本発明の概要は、元ファイバから放射される光が上記光
ファイバの開口数で定壕る拡がp角で円錐状に拡がり乍
ら伝恰し、この元金平行平板からなる光学媒質の端部刀
Aら上記平行平板に平行に入射させると、上記円錐状に
拡がる光は平行平板に[株]直な方向では平行面間を全
反射しなから伝播し、丑だ平行面と平行な方向にはその
#曽を受けることなる扇状に孤がって伝播することから
光分布の一様化された届状ビーム紫得、この光分布の一
抹化された点、つ−1t)ミキシングされた点で尤の分
配を行わしめることに5− よシ、上述した目的全効果的に達成したものである。
即ち本発明は所定厚みの平行平板7))らなる光学媒質
の厚み方向両1iIIIWJ′fc全反射而とし、且つ
上記光学媒質の一端面よシ上記平行平板と平行に光を導
入するようVこして光学媒質内10分布の一体な崩形ビ
ームを形成し、他端面を両塙凹間の距離と等しい曲率半
径で且つその主軸金上記厚み方向とした曲面として反射
面全形成して元ビームを街返す構造とすることVこよジ
、小型で間易な構造で効率の高し/1″/f:分配を行
うようにした光分配器を提供するものである。
以下、図面全参照して本発明の一実m例につき祝明する
第3図(a)は夷#i例に係る光分配器の概略構成を示
す44j1図で、同図(b)〜(d)はそれぞれその光
分配作用を示す図である。
第3図(a)において、第10光学媒質1ノは、例えば
光学ガラスからなる厚みdの平行平板であや、その厚み
方向両側面に上Bピ第1の光学媒6− 買11より屈折率の低い他の光学ガ゛ラスからなる第2
の光学媒質12a、12b金配設している。
これによって第1および第2の光学媒質11゜12a、
12bの界面が全反身」■として形成されている。また
第1のうし学媒質11の一方端は、その厚み方向ζ′こ
平行に平面力日工ぜれておシ、後述する2つの一次元元
ファイバアレイ13.14との間の光入出射面となって
いる。これらの−次元光ファイバアレイ13,14は、
複数本の元ファイバを一次元配夕11シ、その端面を一
平面上に揃えた構造を有するものであり、ここではωl
明の都合上、光フアイバアレイ13の成る一つの光ファ
イバから放射された光を本発明に係る光分配器を介して
他方の一次元光ファイバアレイ14の全ての光ファイバ
に分配して光結合を行うものとして説明する。
しかして、第lの光学媒質1ノの平行平板の厚みdは上
記光フアイバアレイ13,14のアレイ幅vc q寺し
く定められている。そして、上記第1の光学媒54(1
1の上記−万端でしる光入出射面と対向する他方端は、
両端面の距離をLとし、この距[Lと吟しい曲率半径で
且つその主軸を平行平板の厚み方向に平行にした曲面に
形成されている。この曲面倉なす他端面ば、例えば金)
f4膜あるhに誘電体多層J模が蒸着される等して、高
反射率面とされでおり、これによって前記第1の光学媒
質11の一方端から平行平面に平行に入射され、内部紮
伝価した元が反射されるようになっている。そして、前
記平面勿なす一端面の、上ML他端面の曲面をなす主軸
から等距離で、且つ主軸に平行な位置が前記−次元光フ
アイバアレイ13.14との光結合点、つ盪り光の入出
力J?−トとして定められている。即ち入出力ボートは
一端面の主軸に平行な中心位置からそれぞれ距Kffl
 h k 離して定められている。これらの人出力ボー
トに対して前dC−次元光ファイバアレイ13.14が
そのy−面金対向して配置される。向、光フアイバアレ
イ13.14から上6己人出力ボートl介して第1の光
学媒質11に人出力される光は、上Me第lの光学/n
貿11の平行平面(平行板[l1O)に対して平行に与
えられる。
かくしてこのような構造の光配分器によれば、入力用の
一次元元ファづ27741301本の光ファイバよシ放
射された光は、その開ロ数N、AK従った拡が9を以っ
て平行板状の第1の光学媒質lJに入射する。このとき
、第1の光学1M質11の厚み方向両側面は、それより
低い屈折率の第2の光学媒質12a、12bとの間で界
面全形成しているので、厚み方向に拡がる光は全反射条
件を満たし乍ら反射伝恰する。葦だ上記厚み方向に垂直
な方向に拡がる光は何ら影響金堂けることなく、上記拡
がp角で拡が9乍ら伝搬する。従ってこれによって第1
の光学媒質11中を伝播する元は扇形ビームとなる。
し力)して、上記垂直力向に傷がる光成分だけを捕えて
与れば、第3図(b)に示すように扇形に拡が−リ、他
端曲率面で反射されて扇形に組手しながら出力ボートに
導ひかれ、他方の一次元光ファイバアレイ14に到達す
ることKなる。つ普シ他端面は、両端jiffの距離り
と等しb曲率半径9− の曲面全形成しているので、元ファイバアレづ13、1
4との人出力ボートと上記曲面の反射点との距離が等し
く、入出力ボート間の距Ag hが距離りに比し、て殆
んど無視できることがら、一方の光フアイバアレイ13
よシ放射さ11だ光が他鴎曲で反射されて他力の光フア
イバアレイ14に導ひかれるようになる。
一方、平杓仮体からなる第10光学媒質1ノの厚み方向
に孤かる光bk分は、第3図(c)VC示すように第2
の光学媒質12a、12bとの界面で全反射されて他端
面に到達する。この場合、?11えは入射元のうち拡が
ジ角θ1以下の成分は上d己反射を受けることなぐ他端
用1に到達し、丑た拡がり角θ1〜θ2の成分は一回の
反射を受けて、また拡がり角θ2〜θ3の成分は2回の
反射?受けてそれぞれ他端ffJlこ51J達すると考
えることができる。r^J1 この反射回数は光ファイ
バの開口115!N、Aと第1の光学媒質11の厚みd
1肉y品間の距離LVCよって異なるか、基本的には同
イ求VCシて反射1す1叔r冗V(する拡がり角成分に
10− 九紮分けて考えることができる。しかして、このような
反射を受けて伝播する各拡がり角の異なる光成分の分布
は第3図(d)に示すように分解して示すことができる
。ナしてこれらの分布を有する光成分は、他端[fl]
に胡」達したとき皿ね合せられ、ここに一様な分布とな
る。このような一様分油は、谷元ファイバから放射され
る光のそれぞれについて行われ、結局、1m  8〜十
aに亘って一様な光の分布状態が侍られ、ここにミキシ
ングがなされることになる。
かぐしてこのような反射金線返し乍ら伝播する光は他端
面で反射されたのち、出力ボートとなる一端■位置に線
状に結像し、その光分布強度は一4虫なものとなる。従
って、出力ボートに結合される光フアイバアレづ14の
各光ファイバには、上記分布の一様な光がてれぞれ与え
ら扛ることvCなシ、ここに均一な光分閂己が実状され
る。葦た本構造Vこよれば、元ファイバアレイ13.1
4とglの光学媒質1ノの他端面、つ゛まシ曲間形状ヶ
なす反射lとの[iJの位置と角度たけ紫調整すればよ
いのでその使用が容易であジ、しかも光学媒質1)中を
折返して光路を定めているのでコンノ’?クト化も図り
得る。また原理的に1対1の結像系全構成するので損失
が少なく、効率の商い光分配作用が期待でき、原理的な
損失賛因ハハッキングフラクションノミトなる。葦だ、
本構造は刑釘作用を拉たない反射形の光分配益金実現す
るものであるから、先に示した特開昭55−6320号
公報に開示されるもののように、また第2区に示したも
ののように波長依存性を有しないと云う効果紫奏する。
史には第1図および第2図に示したもののように、その
製作が複雑となることがなく、角度調歪制所が多い等の
不具合もない。つ丑り一次元ミキシング形のようにロッ
ド長r長くして結像距離全長ぐする心安がなく、また分
配損失を抑えることができる等の著しい効果盆刹する実
用性の市い光分配器τここに提供することができる。
面、本発明は上記夾施伸jに限定さnるものではない。
例えば、ここでは−次元光ファイバアレイ曲の光分配結
合につき示したが、反射型のスターカッシラとしても同
様に構成することができる。1だ、wJlの光学媒質1
1の厚みdや距離り等は仕様に応じて定めればよいもの
である。喪するに本発明は、その要旨を逸脱しない範囲
で稚々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(aJ(b)は従来のミキシングロソドルの光分
配器を示す図、第2図は従来の一次元ミキシングロッド
形の光分配6を示す図、第3図(a)〜(d)は本発明
の一芙施例を示すもので、第3図(a)は概略構成を示
す腑祝図、第3図(b)〜(d)はそれぞれ同実施例の
光分配作用を説明する為の図である。 11゛・・・第1の光学媒質、l 2a、12b・・・
第2の光学媒質、13.14・・・−次元元ファイノ々
アレイ。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦13− 第1図 第2図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  一端囲紫光の入出射囲とし他端面を高反射率
    面としだ所足厚みの平行板体゛からlる第1の光学媒質
    と、この第lの光学媒質よシ低い屈折率を有し上iie
    第1の光学媒質の厚み方向両性面にそれぞれ配設された
    第2の光学媒質とからなり、前記第lの光学媒質は入出
    射面とする両端面を平面とし、他端面を両端面間の距離
    と等しい曲率半径でその主軸を前5己第lの光学媒質の
    厚み方向とする曲■とした形状を有し、前記一端面の前
    記主軸と平行で且つ主軸と等距離位置に光分配して光学
    的結合される第1および第2の一次元光ファイパアレイ
    の結合点を定めてなることを特徴とする光分配器。
  2. (2)第lの光学媒質の厚みは、光分配して結合される
    第1および第2の一次元光7アイパアレイのアレイ幅に
    等しく足められたもので必る%11′F請求の範囲第1
    項記載の光分配器。
  3. (3)第1の光学媒質は光学ガラスからなり、この第1
    の光学媒質の他端面は、BB而面状をなす上配他端商に
    金)f4膜あるいは誘電体多層膜全形成して高反射率l
    としたものである特許請求の範囲第1項記載の光分配器
JP16754781A 1981-10-20 1981-10-20 光分配器 Granted JPS5868013A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6266210A (ja) * 1985-09-19 1987-03-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光スタ−カツプラ

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50137554A (ja) * 1974-04-08 1975-10-31

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50137554A (ja) * 1974-04-08 1975-10-31

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6266210A (ja) * 1985-09-19 1987-03-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光スタ−カツプラ

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JPS6149643B2 (ja) 1986-10-30

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