JPS60412A - ２入力光受光装置 - Google Patents

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】 （ａ）　発明の技術分野 本発明は光通信用の２人力光受光装置に係り作業性がよ
く又２人力光を受光素子の一点に集光出来安定で晶効率
の結合系が実現出来る２人力光受光装置とに関する。

（ｂ）　従来技術と問題点 第１図は従来例の２人力光受光装置の概略図である。

図中１．２は光ファイバ、３はファイバ固定部、４はレ
ンズ、５は受光素子、６．７はナイロンコ−）ＫＬ８は
２本の光ファイバを通す穴を示す。

従来の２人力光受光装置は第１図（イ）に示す如く光フ
ァイバ１，２よりの２人力光は１個のレンズ４を用いて
受光素子５に受光さす為、２本の光ファイバ１，２をピ
ッタリくつつける必要があり、７アイバ固定部３を長く
しなければならず、第１図（６）の側面図に示す、ファ
イバ固定８４）３の、光ファイバを通す穴８に光ファイ
バ１，２を通す時、第１図（Ｂ）に示す如く光ファイバ
１，２がねじれたり又折れたりすることが有り製造が困
難なこと又第１図（Ｃ）の側面図に示す如く、光ファイ
バを通す穴８に、光７アイバ１，２全通した時の、空隙
部分が大きく、光ファイバ１．２を光ファイバを通す穴
８に接着固定する為の接着済の量が多くなり、接着済の
収縮膨張により光ファイバ１，２にストレスが加わ抄光
ファイバ１，２の位置が前後にずれ点がある。同文この
方法では２人力光を受光素子５上で一点に集光すること
が不可能である為、２人力光を受光素子５に高効率で結
合することは困難であった。

（ｃ）発明の目的 本発明の目的は上記の欠点に鑑み、２本の光゛ファイバ
をピッタリくつつけることをやめることで作業性をよく
し又２光力光を受光素子上で一点に集光出来るようにし
て安定な光結合の状態を実現できる２人力光受光装置の
提供にある。

（ｄ）　発明の構成 本発明は上記の目的を達成するために、２人力光受光装
置の構成として、２人力光ファイバ毎にレンズを用い、
レンズの軸ずれ結像の特性を利用し、２人力光を受光素
子上で一点に集光出来るようにすると共に、２本の光フ
ァイバをピッタリくつつける必要をなくし作業性を向上
出来るようＫしたことを特徴とする。

（ｅ）　発明の実施例 以下本発明の実施例につき図に従って説明する。

第２図は、本発明の、２人力光を受光素子上の一点に集
光する方法の説明図である。

図中１，２は第１図の場合と同じ光ファイバ、９．１０
は球面レンズ、１１はファイバ固定部を示す。

第２図囚に示す如く、中心紹・口に対して対象位置に２
つの光ファイバ１，２を同定【７、其の前方に球面レン
ズ９，１０を中心線口に対して対象位置に設け、光ファ
イバ１，２の中心軸より球面レンズ９．１０の中心位楢
°をΔ×ずらせる。このようにして、受光素子をイ点に
置けば光ファイバ１゜２からの光を受光素子上の１点に
集光することが出来る。

この一点に集光する関係を、第２図（Ｃ）に示す記号を
用いてｉ′ｌ算式を作ると下式の如くなる。

Ｓ１ｎθ＝、５．、、……°曲曲曲°曲冊曲曲曲曲−（
１）ａ＝（”’ｎｎ−１）２Ａ−３’２−ｎ）ｒ　−ｒ
＋２ｒＬ＋ｒ　””２）ｂ＝、／７腎Ｙ７　・・・・・
・・・・・・・・・・・・・　・（３）Ｃ−五；奪回Ｊ
が　（４） 但しｎはレンズの屈折率 この場合受光素子（例えばＡＰＤ又はＰＩＮ）に光が入
射する角度θが大きくなると量子効率τは低下する。こ
のことを考慮すると、θは１０’以下が望ましい。θ＝
ｉｏ’の場合のτの低下は約０．１ｄＢとなる。ここで
θを１０°とし球面レンズの半径ｒを０．５とした場合
の各パラメータ（ａ、ｂ、ｃ）は下表の如くとなる。尚
下表は２独類のレンズ屈折率ｎ＝１．５及び２０につい
て示している。

尚この場合ファイバ１ｈ」走部１１の郊１面を第１図（
Ｂ）に示す如く斜めに切断加工することにより球レンズ
９，１０の収差を少なくすることが出来ると共に光ファ
イバ１，２端からの反射を少なくすることも出来る。

以上の関係を実現さす２人力光受光装置の構造に付き以
下説明する。

第３図は本発明の実施例の２人力光受光装置の構造図で
、（５）はファイバ固定部の断面図及び側面図、（Ｂ）
は球面レンズホールド部の側面図及び断面図、（Ｃ）は
平凸レンズホールド部の側面図及び断面図、（ロ）は２
人力光受光装置の断面図である。

図中１／２／は光フアイバ心線挿入部　６／４／はナイ
ロンコート部挿入部、１１はファイバ固定部、９．１０
は球面レンズ、１２は球面レンズホールド部、１３　＋
　１４　ハ平凸レンズ、１５は平凸レンズホールド部、
１６は受光素子、１７は２人力光受光部分を入れるパイ
プ部、１８は取付フランジ、１９はナイロンコート部、
２０はＰＶＣコード部（３φ）、２１は保護チューブ、
２２は受光素子固定用リングを示す） 先ず光ファイブ固定方法に付き説明する。

上記（１）〜（４）式でめた関係位置に概当するよう第
３図（４）に示す如くファイバ固定部１１に光ファイバ
心線挿入部１／、２／　ナイロンコート部挿入部６′、
７′を設け、これに光ファイバ１．２を挿入接着済で固
定する。この時は光ファイバは１本づづ穴に通すので作
業性もよい０又接着済も少量でよ１〜 いので光ファイバにスフレスをかけることもなく高信頼
性となる。この作業は光コネクタを作る１易合と同様で
有り同程度の高信頼性が得られる。

次に球面レンズ９，１０の固定方法に伺き説明するＯ 第３図の）に示す如く、ファイバ固定部１１９球面レン
ズホールド部１２．受光素子１６を接触固定した場合上
記（１）〜（４）式でめた関係位置となるよう球面レン
ズ９，１０の大きさ球面レンズホールド部１２への取付
位置及び球面レンズホールド部１２の厚さは定める。

この時球面レンズホールド部１２のセラミックは焼結前
の状態で加工しておき、レンズ挿入後焼結する。

次に平凸レンズ０ＲＩＮレンズの場合の同定方法に付き
第３図（Ｃ１を用いて説明する。ＧＲＩＮレンズは、平
凸レンズに比し端面が平らである以外は構造は同じであ
るので平凸レンズで代表して説明する。

平凸レンズ１３．１４の口に示す側面を光軸に対して平
行に研磨し貼り合せた後、平凸レンズホールド部１５の
金ｋｉに圧入又は挿入し、接触又はメタル同庁する。

尚メタル固定の場合は平凸レンズ１３．１４の側面に金
属蒸着を行なっておけばよい。

次に２人力光受光装置に付き第３図０）を用いて説明す
る。

以上のようにして得られたファイバ固定部１１に光ファ
イバを挿入した物及び球面レンズホールド部１２に球面
レンズをホールドした物及び受光素子１６を、第３図０
の如くパイプ部１７内に入れ固定する。この時受光素子
１６は受光素子固定用り／グ２２で固定する。他は接１
１済等で固定する。

尚ＰｖＣコード部２０．パイプ１７部分には保映チュー
ブ２１を冠せる０このようにして得られた２人力光受光
装置を取付けるのはフランジ１８を利用して取付ける。

以上は主として球面レンズの場合に付き説明したが平凸
レンズＧＲＩＮンンズの場合モ球面レンズの場合と同様
の手法を用いて関係位置をめ２人力光受光装置を構成す
わばよい。

尚又２人力光のどちらか一方の光（ｉＷ号の和子効率（
結合効率）が落ちてもよい場合には、第４図に示す如く
、光ファイバ２を通る信し光は球面レンズ１０の中心線
を通し、光ファイバ１を通る信号光は、球面し／ズ９を
通し大きな角度（θ）１０°）ｆ１／をつけて受光素子
上の集光点ハに集光するようにしてもよい。

（ｆ）　発明の効果 以上詳細に説明せる如く本発明によれば、光結合系が安
定でかつ高効率で又高信頼性であり作業性がよい２人力
光受光装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の２人力光受晃装置の概略図、第２図は
本発明の２人力光を受光素子上の一点に集光する方法の
説明図、第３図は本発明の実施例の２人力光受光装置の
構造図、第４図は本発明の応用例の２人力光を受光素子
上の一点に集光する方法の説明図である。 図中１，２は光ファイバ、３．１１はファイバ固定部、
４はレンズ、５，１６は受光素子、　６，７゜１９はナ
イロンツー１狽８は光ファイバを通す孔、９．１０は球
面レンズ、１２は球面レンズボールド部、１３．１４Ｕ
平凸レンズ、１５は平凸レンズホールド部、１７はパイ
プ部、１８は取付フランジ、２０はｐｖｃコード部、２
１は保みチューブ、２２は受光素子固定用リングを示す
。 第１図 （Ａ） ｌ乙 第　２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中心線に対して対象位置に２つの光フアイバ挿入穴を有
   するファイバ固定部と、其の先端に、該ファイバ固定部
   内の光フアイバ挿入穴を通しだ２つの光ファイバからの
   光を集光する２個の球し・ンズ又ハ平凸レンズ又はグリ
   イン（Ｇ）ＬＩＮ）レンズを固定するホルダを設け、文
   具の先端に該し／×からの光を受光する受光素子とその
   個定部を設け、かつ該２つの光ファイバの軸と該２つの
   レンズの軸とをずらし該２つの光ファイバからの光を該
   受光素子の一点に集光するようにしたことを特徴とする
   ２人力光受光装置。