JPS6020722B2 - 光分配器 - Google Patents
光分配器Info
- Publication number
- JPS6020722B2 JPS6020722B2 JP52018927A JP1892777A JPS6020722B2 JP S6020722 B2 JPS6020722 B2 JP S6020722B2 JP 52018927 A JP52018927 A JP 52018927A JP 1892777 A JP1892777 A JP 1892777A JP S6020722 B2 JPS6020722 B2 JP S6020722B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- lens
- fan
- optical
- optical fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- 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
- G02B6/2817—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 reflective elements to split or combine optical signals
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は例えば、光フアイバ通信における光分配器に
関するものである。
関するものである。
従来この種の装置として第１図に示すものがあった。
図において、１，２，３はステップ型フアィバ、ｌａ，
２ａ，３ａはそのコア部、ｌｂ，２ｂ，３ｂはそれぞれ
そのクラッド部、４は光の一部を透過させ、一部を反射
させるとビーム・スプリッター層である。次にその動作
について説明する。
２ａ，３ａはそのコア部、ｌｂ，２ｂ，３ｂはそれぞれ
そのクラッド部、４は光の一部を透過させ、一部を反射
させるとビーム・スプリッター層である。次にその動作
について説明する。
例えば光ファイバーに入った光は、光フアィバ２，３と
接合されている部分でビーム・スプリツター層４により
その光の一部が透過し、一部が反射するが、ビーム・ス
ブリッタ一層４が光フアィバ１の中心軸に対して４５ｏ
の角度を持っているので、反射された光は９０ｏその光
の向きを変えられ光フアィバ３に入る。また、透過する
光はそのまま直進し、光ファィバ２に入る。従って光フ
ァィバ１のコア部ｌａを伝搬している光は、ビーム・ス
プリッタ一層４によってある分配比でもつて光フアィバ
２，３のコア部２ａ，３ａに分配されることになる。従
来の光分配器は以上のように構成されているので、光フ
アィバの先端を斜めに研摩しなければならず、光フアィ
バが折れ易く、寸法精度も厳しく加工が難しい。従って
歩留りも悪くなる。また光フアィバ中を伝搬している光
のモード分布も分配比に影響を与えるという欠点があっ
た。〔発明の概要〕 この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、分配比を簡易に可変することがで
き、光フアィバ中を伝搬している光のモード分布によっ
て分配比がほとんど影響を受けない光分配器を提供する
ことを目的としている。
接合されている部分でビーム・スプリツター層４により
その光の一部が透過し、一部が反射するが、ビーム・ス
ブリッタ一層４が光フアィバ１の中心軸に対して４５ｏ
の角度を持っているので、反射された光は９０ｏその光
の向きを変えられ光フアィバ３に入る。また、透過する
光はそのまま直進し、光ファィバ２に入る。従って光フ
ァィバ１のコア部ｌａを伝搬している光は、ビーム・ス
プリッタ一層４によってある分配比でもつて光フアィバ
２，３のコア部２ａ，３ａに分配されることになる。従
来の光分配器は以上のように構成されているので、光フ
アィバの先端を斜めに研摩しなければならず、光フアィ
バが折れ易く、寸法精度も厳しく加工が難しい。従って
歩留りも悪くなる。また光フアィバ中を伝搬している光
のモード分布も分配比に影響を与えるという欠点があっ
た。〔発明の概要〕 この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、分配比を簡易に可変することがで
き、光フアィバ中を伝搬している光のモード分布によっ
て分配比がほとんど影響を受けない光分配器を提供する
ことを目的としている。
以下、この発明の−実施例を図について説明する。
第２図、第３図、第４図において、１，２，３はステッ
プ型光フアイバ、ｌａ，２ａ，３ａはそのコア部、ｌｂ
，２ｂ，３ｂはそのクラッド部である。５，６は周期の
１′４の長さ（中／２）を持つ屈折率分布形レンズ、７
はそれらレンズ５，６の共通光軸、４はしンズ５あるい
は６の端面に、該各レンズ５，６の光軸を頂点として扇
形に区分された扇形全反射層８を有してなる分岐・結合
部で、上記扇形全反射層８１こ入射する光のみ全反射さ
せ、他に入射する光を透過させる構成とされる。
プ型光フアイバ、ｌａ，２ａ，３ａはそのコア部、ｌｂ
，２ｂ，３ｂはそのクラッド部である。５，６は周期の
１′４の長さ（中／２）を持つ屈折率分布形レンズ、７
はそれらレンズ５，６の共通光軸、４はしンズ５あるい
は６の端面に、該各レンズ５，６の光軸を頂点として扇
形に区分された扇形全反射層８を有してなる分岐・結合
部で、上記扇形全反射層８１こ入射する光のみ全反射さ
せ、他に入射する光を透過させる構成とされる。
この扇形全反射層８は、例えば可視光では反射率の極め
て高い金や銀を蒸着等により薄膜として形成される。一
般に、屈折率がレンズの中心軸から半径方向に外径に向
って半径の二乗に比例して減少するように分布を持つ煤
質はしンズ作用を持っており通常の光学レンズ同様、結
像作用がある。
て高い金や銀を蒸着等により薄膜として形成される。一
般に、屈折率がレンズの中心軸から半径方向に外径に向
って半径の二乗に比例して減少するように分布を持つ煤
質はしンズ作用を持っており通常の光学レンズ同様、結
像作用がある。
屈折率分布形レンズ内での幾何学特性の関係を以下に説
明する。
明する。
ここでは簡単の為二次元のレンズ状煤質を考えその屈折
率分布が次式で表わされるものとする。ｎ＝比（・−享
ａ〆） …｛１１ ここで、比は中心軸での屈折率、ａは屈折率分布定数、
ｘは中心軸からの距離である。
率分布が次式で表わされるものとする。ｎ＝比（・−享
ａ〆） …｛１１ ここで、比は中心軸での屈折率、ａは屈折率分布定数、
ｘは中心軸からの距離である。
この媒費中での光線は近軸光線近似を使って次の光線行
列式■によって記述されることが知られている。・・・
（２ただし、ｘはしンズ中心軸からの光線の位置、鱗ま
しンズの牝軸対する光線の傾き・Ｚ‘まレンズの中心軸
の方向、１はしンズの長さをそれぞれ表わしている。
列式■によって記述されることが知られている。・・・
（２ただし、ｘはしンズ中心軸からの光線の位置、鱗ま
しンズの牝軸対する光線の傾き・Ｚ‘まレンズの中心軸
の方向、１はしンズの長さをそれぞれ表わしている。
次にこの発明の第２図、第３図、第４図に示す一実施例
に関して、動作を説明する。
に関して、動作を説明する。
まず、光フアィバ１から出た光は長さ打／２（＝ノａｌ
）の屈折率分布形レンズ５に入る。このレンズ５に入つ
た光は、分岐・結合部４に入射され、この分岐・結合部
４の扇形全反射層８に入射した光が全反射されると共に
再びレンズ５で光ファィバ３の端面上に収束光線として
入射される。また上記分岐・結合部４の扇形全反射層８
以外の部分に入射した光は透過されると共にレンズ６で
光フアィバ２の端面上に収束光線として入射される。従
って、上記分岐・結合部４の光照射面を専有する扇形全
反射層８の割合を扇形の中心角を変えることにより任意
の分配比とすることができる。
）の屈折率分布形レンズ５に入る。このレンズ５に入つ
た光は、分岐・結合部４に入射され、この分岐・結合部
４の扇形全反射層８に入射した光が全反射されると共に
再びレンズ５で光ファィバ３の端面上に収束光線として
入射される。また上記分岐・結合部４の扇形全反射層８
以外の部分に入射した光は透過されると共にレンズ６で
光フアィバ２の端面上に収束光線として入射される。従
って、上記分岐・結合部４の光照射面を専有する扇形全
反射層８の割合を扇形の中心角を変えることにより任意
の分配比とすることができる。
上記分岐・結合部４で反射もしくは透過された光は、各
々レンズ内をｍ長（ゾａｌ）進むことになり、■式は｛
３｝式に書き表わすことができる。．・・．・・・．．
（３）従って、レンズ５の中心軸７からＳだけ離れた位
置に置かれた光ファイバーから出た光は、レンズ５の入
射端面としンズ６の出射端面に、中心軸７に対して光フ
アィバ１と対称な位置にそれぞれ入射時と同一の大きさ
の像が結像される。
々レンズ内をｍ長（ゾａｌ）進むことになり、■式は｛
３｝式に書き表わすことができる。．・・．・・・．．
（３）従って、レンズ５の中心軸７からＳだけ離れた位
置に置かれた光ファイバーから出た光は、レンズ５の入
射端面としンズ６の出射端面に、中心軸７に対して光フ
アィバ１と対称な位置にそれぞれ入射時と同一の大きさ
の像が結像される。
さらに、光の拡がり角も入射時と同一に保たれる。そこ
で、その位置に精密微動台を使用して光フアィバ２，３
を配置し、固定すれば分岐・結合部の透過・反射率の比
によって決定される分配比を持つ光が光フアィバ２，３
にそれぞれ導入され、効率のよい光分配器が構成される
。なお光フアィバと屈折率分布形レンズ、ビーム・スプ
リッタ−層を持つレンズともう一つのレンズともう一つ
のレンズとの接合部は不用の損失を防ぐ為これら光フア
ィバ、レンズの屈折率に近い屈折率を持つ接着剤やマッ
チングオイルを使用する。光の波長を考慮しビーム・ス
プリツター層に使用する材料や厚みを適宜選ぶことによ
り様々の分配比を持った光分配器が得られる。また光フ
アィバ中を伝搬している光のモードパワー分布にほとん
ど依存せず分配比は一定に保たれる。
で、その位置に精密微動台を使用して光フアィバ２，３
を配置し、固定すれば分岐・結合部の透過・反射率の比
によって決定される分配比を持つ光が光フアィバ２，３
にそれぞれ導入され、効率のよい光分配器が構成される
。なお光フアィバと屈折率分布形レンズ、ビーム・スプ
リッタ−層を持つレンズともう一つのレンズともう一つ
のレンズとの接合部は不用の損失を防ぐ為これら光フア
ィバ、レンズの屈折率に近い屈折率を持つ接着剤やマッ
チングオイルを使用する。光の波長を考慮しビーム・ス
プリツター層に使用する材料や厚みを適宜選ぶことによ
り様々の分配比を持った光分配器が得られる。また光フ
アィバ中を伝搬している光のモードパワー分布にほとん
ど依存せず分配比は一定に保たれる。
一つの屈折率分布型レンズのそれぞれの長さは芸（狐十
１）（ｍ＝ｏ’１’２・●・）であれ‘まよい。
１）（ｍ＝ｏ’１’２・●・）であれ‘まよい。
二つのレンズの光軸が少しずれた場合は、レンズ６から
でる光の出射角度が変わるので光フアィバ３を二つのレ
ンズの中心軸ずれ量に応じて、光ファィバ３をレンズ６
の中心軸上で預けてやればよい。
でる光の出射角度が変わるので光フアィバ３を二つのレ
ンズの中心軸ずれ量に応じて、光ファィバ３をレンズ６
の中心軸上で預けてやればよい。
薄膜の場合について説明したが、ビーム・スプリッター
板や鏡の板をレンズ間に挿入してもよい。
板や鏡の板をレンズ間に挿入してもよい。
第５図は本発明のさらに他の実施例を示すもので、前記
実施例では、入射用光フアィバが１本の場合を説明した
が、さらに入射用光フアィバ２１を１本追加して、４端
子構造とし、端子の選択の自由度を増す構造としたもの
である。
実施例では、入射用光フアィバが１本の場合を説明した
が、さらに入射用光フアィバ２１を１本追加して、４端
子構造とし、端子の選択の自由度を増す構造としたもの
である。
第６図は本発明のさらに他の実施例を示すものである。
第７図に示すようにいくつかの通路・反射比を異ならし
めるべく形成された複数種類の扇形全反射鏡を有する分
岐・結合部４を円板９に取り付けたもので、円板９を回
転軸９ｃを中心に回転させることにより、いくつかの違
った分配比を持つ可変の光分配器を構成することができ
る。なお、上記各実施例において、光導波路としてステ
ップ型光フアィバを使用した場合について説明したが、
集東型でもあるいはシングルモード用でもマルチモード
用光フアィバでも構わない。また、上記実施例において
、分岐・結合部４を扇形全反射層と透過部とを扇形に分
割して構成したが、この透過部を光の一部が透過され、
一部が反射される層（例えば半透鏡等）にて構成するこ
ともできる。〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明は入射用および出射用光
導波路の接続端に各々設けられたレンズと、該レンズの
光軸を頂点として扇形に区分された扇形全反射層を有し
てなる分岐・結合部とを備える構成を探ったことから、
上記扇形全反射層の扇形中心角度を変化させるだけで分
配比を変えることができ、この分配比を変えても光フア
ィバ中のモード分布に影響を与えることがなく、また上
記モード分布によって分配比がほとんど影響を受けない
という効果を奏する。
めるべく形成された複数種類の扇形全反射鏡を有する分
岐・結合部４を円板９に取り付けたもので、円板９を回
転軸９ｃを中心に回転させることにより、いくつかの違
った分配比を持つ可変の光分配器を構成することができ
る。なお、上記各実施例において、光導波路としてステ
ップ型光フアィバを使用した場合について説明したが、
集東型でもあるいはシングルモード用でもマルチモード
用光フアィバでも構わない。また、上記実施例において
、分岐・結合部４を扇形全反射層と透過部とを扇形に分
割して構成したが、この透過部を光の一部が透過され、
一部が反射される層（例えば半透鏡等）にて構成するこ
ともできる。〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明は入射用および出射用光
導波路の接続端に各々設けられたレンズと、該レンズの
光軸を頂点として扇形に区分された扇形全反射層を有し
てなる分岐・結合部とを備える構成を探ったことから、
上記扇形全反射層の扇形中心角度を変化させるだけで分
配比を変えることができ、この分配比を変えても光フア
ィバ中のモード分布に影響を与えることがなく、また上
記モード分布によって分配比がほとんど影響を受けない
という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第１図は従釆の光分配器を示す断面側面図、第２図はこ
の発明の一実施例による光分配器を示す断面側面図、第
３図はその血−ｍ線に沿う断面図、第４図〜第７図は、
この発明の他の実施例を示す断面図及び側面図である。 １，２，３・・・・・・光フアィバ、４・・・・・・分
岐・結合部、５，６・・・・・・屈折率分布形レンズ、
７・・・・・・それらのレンズの中心髄、８・・・・・
・扇形全反射層、なお、図中、同一符号は同一、又は相
当部分を示す。第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
の発明の一実施例による光分配器を示す断面側面図、第
３図はその血−ｍ線に沿う断面図、第４図〜第７図は、
この発明の他の実施例を示す断面図及び側面図である。 １，２，３・・・・・・光フアィバ、４・・・・・・分
岐・結合部、５，６・・・・・・屈折率分布形レンズ、
７・・・・・・それらのレンズの中心髄、８・・・・・
・扇形全反射層、なお、図中、同一符号は同一、又は相
当部分を示す。第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 同一の光軸上に配置された二つの屈折率分布形レン
ズと、これらのレンズの接続部に挿入され、上記各レン
ズの光軸を頂点として扇形に区分された扇形全反射層を
有してなる分岐・結合部と上記各レンズの反接続部側の
端面に接続された複数の入射用および出射用光導波路と
を備えたことを特徴とする光分配器。 ２ 上記分岐・結合部を各レンズの光軸を頂点として扇
形に区分された扇形全反射層と該扇形全反射層の扇形区
分以外の部分を光の一部が透過され、一部が反射される
層とを備えて構成したことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の光分配器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52018927A JPS6020722B2 (ja) | 1977-02-22 | 1977-02-22 | 光分配器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52018927A JPS6020722B2 (ja) | 1977-02-22 | 1977-02-22 | 光分配器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53103751A JPS53103751A (en) | 1978-09-09 |
| JPS6020722B2 true JPS6020722B2 (ja) | 1985-05-23 |
Family
ID=11985253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52018927A Expired JPS6020722B2 (ja) | 1977-02-22 | 1977-02-22 | 光分配器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6020722B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5675603A (en) * | 1979-11-26 | 1981-06-22 | Nec Corp | Photobranching and-combining device with fan-shaped reflecting surface |
| JPS57133429A (en) * | 1981-02-12 | 1982-08-18 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Light distributing circuit |
| JPS57181520A (en) * | 1981-04-30 | 1982-11-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical branching and mixing device |
| JPH0290806U (ja) * | 1988-12-29 | 1990-07-18 |
-
1977
- 1977-02-22 JP JP52018927A patent/JPS6020722B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53103751A (en) | 1978-09-09 |
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