JPS6323521B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6323521B2 JPS6323521B2 JP52129510A JP12951077A JPS6323521B2 JP S6323521 B2 JPS6323521 B2 JP S6323521B2 JP 52129510 A JP52129510 A JP 52129510A JP 12951077 A JP12951077 A JP 12951077A JP S6323521 B2 JPS6323521 B2 JP S6323521B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- light
- transmission
- optical
- receiving
- 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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- Light Receiving Elements (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光信号の双方向伝送を単線光フアイバ
により行なうにあたり、送受端部における光挿
入，光分岐の効率を著しく向上させる手段の実現
を目的とする。
により行なうにあたり、送受端部における光挿
入，光分岐の効率を著しく向上させる手段の実現
を目的とする。
単線光フアイバを用いる双方向伝送によると一
方向伝送を組み合わせて双方向伝送とするものに
比べて実質的に光フアイバの使用量が半減でき大
変経済的である。しかしこの方法を実現するため
には、単線である伝送用光フアイバへの送信光の
入射手段とこの部分での伝送用光フアイバからの
受信光をとり出す手段とが必要となる。従来は単
線の伝送用光フアイバの端部にハーフミラーを設
け、送信光を伝送用光フアイバの軸方向にハーフ
ミラーを透過するように入射させ、またこの伝送
用光フアイバから前記送信光の入射方向とは逆方
向に得られる受信光を、前記ハーフミラーにより
反射させて受光素子に導く構造が用いられてい
た。
方向伝送を組み合わせて双方向伝送とするものに
比べて実質的に光フアイバの使用量が半減でき大
変経済的である。しかしこの方法を実現するため
には、単線である伝送用光フアイバへの送信光の
入射手段とこの部分での伝送用光フアイバからの
受信光をとり出す手段とが必要となる。従来は単
線の伝送用光フアイバの端部にハーフミラーを設
け、送信光を伝送用光フアイバの軸方向にハーフ
ミラーを透過するように入射させ、またこの伝送
用光フアイバから前記送信光の入射方向とは逆方
向に得られる受信光を、前記ハーフミラーにより
反射させて受光素子に導く構造が用いられてい
た。
上記従来の構造によれば入射と受光の通路にハ
ーフミラーを設けるので、入射光に対してはハー
フミラーによる反射成分が損失となり、一方受信
光に対してはハーフミラーの透過光成分が損失と
なる。これらの損失は伝送用光フアイバの他方の
端部においても生じるため単線双方向伝送では光
パワーが多量に失なわれることになる。その結
果、一方向伝送の場合に比べて単線双方向伝送で
は送信光パワーを増大しないかぎり、また伝送路
での損失を抑制しないかぎり伝送距離が短くなる
という欠点があつた。
ーフミラーを設けるので、入射光に対してはハー
フミラーによる反射成分が損失となり、一方受信
光に対してはハーフミラーの透過光成分が損失と
なる。これらの損失は伝送用光フアイバの他方の
端部においても生じるため単線双方向伝送では光
パワーが多量に失なわれることになる。その結
果、一方向伝送の場合に比べて単線双方向伝送で
は送信光パワーを増大しないかぎり、また伝送路
での損失を抑制しないかぎり伝送距離が短くなる
という欠点があつた。
本発明は、特に単線双方向伝送を行なう光フア
イバにおいて、送信光と受信光を分離する際の損
失を十分に小さくした光フアイバ結合装置を提供
するもので、以下にその一実施例を図面を用いて
説明する。
イバにおいて、送信光と受信光を分離する際の損
失を十分に小さくした光フアイバ結合装置を提供
するもので、以下にその一実施例を図面を用いて
説明する。
１０は送信光を導いてくる送出用光フアイバ
で、１１，１２はそれぞれこの送出用光フアイバ
１０のコア，クラツドである。２０は受信光を導
く受光用光フアイバで、２１，２２はそれぞれ受
光用光フアイバ２０のコア，クラツドである。３
０は伝送用光フアイバで、その端部はテーパ状に
形成され、この端部コア３１，端部クラツド３２
の直径は伝送用フアイバ３０本体部のコア３３，
クラツド３４の直径に比べてそれぞれ小さくなつ
ている。４０は前記送出用光フアイバ１０の先端
に設けられた発光素子、５０は前記受光用光フア
イバ２０の先端に設けられた受光素子である。送
出用光フアイバ１０の発光素子のない方の端部は
受光用光フアイバ２０の光軸に沿つて斜めに切断
され、この端部により送出用光フアイバ１０は受
光用光フアイバ２０のコア２１に斜め方向から接
合されている。一方受光用光フアイバ２０は伝送
用光フアイバ３０のテーパ状になつた端部先端に
接合され、ここでは受光用光フアイバ２０のコア
２１の径と、端部コア３１の径とは等しい。６０
は第２の受光素子で、前記受光用光フアイバ２０
と伝送用光フアイバ３０とが接合された部分の近
傍で、受光用光フアイバ２０のクラツド２２の外
周上に設けられている。
で、１１，１２はそれぞれこの送出用光フアイバ
１０のコア，クラツドである。２０は受信光を導
く受光用光フアイバで、２１，２２はそれぞれ受
光用光フアイバ２０のコア，クラツドである。３
０は伝送用光フアイバで、その端部はテーパ状に
形成され、この端部コア３１，端部クラツド３２
の直径は伝送用フアイバ３０本体部のコア３３，
クラツド３４の直径に比べてそれぞれ小さくなつ
ている。４０は前記送出用光フアイバ１０の先端
に設けられた発光素子、５０は前記受光用光フア
イバ２０の先端に設けられた受光素子である。送
出用光フアイバ１０の発光素子のない方の端部は
受光用光フアイバ２０の光軸に沿つて斜めに切断
され、この端部により送出用光フアイバ１０は受
光用光フアイバ２０のコア２１に斜め方向から接
合されている。一方受光用光フアイバ２０は伝送
用光フアイバ３０のテーパ状になつた端部先端に
接合され、ここでは受光用光フアイバ２０のコア
２１の径と、端部コア３１の径とは等しい。６０
は第２の受光素子で、前記受光用光フアイバ２０
と伝送用光フアイバ３０とが接合された部分の近
傍で、受光用光フアイバ２０のクラツド２２の外
周上に設けられている。
発光素子４０から送出用光フアイバ１０に入射
した光のうち、光軸と平行に進む光l1は受光用光
フアイバ２０側に入るとそのコア２１，クラツド
２２の屈折率差により境界面で反射する。この角
度は送出用光フアイバ１０の光軸と受光用光フア
イバ２０の光軸の相対角度に対応した値となる。
また送出用光フアイバ１０の中を反射により導波
されてきた光l2，l3も、光l1と同様に受光用光フ
アイバ２０内に入つてから新たな角度で反射・導
波される。このように送出用光フアイバ１０内を
導波した光は受光用光フアイバ２０に入射する
が、この入射した光の全てが導波できるように受
光用光フアイバ２０の開口数をできるだけ大きな
値に選ぶのが望ましい。
した光のうち、光軸と平行に進む光l1は受光用光
フアイバ２０側に入るとそのコア２１，クラツド
２２の屈折率差により境界面で反射する。この角
度は送出用光フアイバ１０の光軸と受光用光フア
イバ２０の光軸の相対角度に対応した値となる。
また送出用光フアイバ１０の中を反射により導波
されてきた光l2，l3も、光l1と同様に受光用光フ
アイバ２０内に入つてから新たな角度で反射・導
波される。このように送出用光フアイバ１０内を
導波した光は受光用光フアイバ２０に入射する
が、この入射した光の全てが導波できるように受
光用光フアイバ２０の開口数をできるだけ大きな
値に選ぶのが望ましい。
前記の光l1，l2，l3が受光用光フアイバ２０か
ら伝送用光フアイバ３０の端部コア３１を経てコ
ア３３に入射すると、前記端部コア３１と端部ク
ラツド３２との境界面がテーパ状に形成されてい
るため前記光l1，l2，l3のそれぞれ反射される角
度がゆるやかになり、伝送用光フアイバ３０内を
導波されてゆく。短い長さの伝送路では光フアイ
バの開口数が大きいことはあまり問題とならない
が、長距離伝送に用いられる光フアイバでは広い
伝送周波数帯域を確保する上で開口数を小さくし
なければならない。本実施例では伝送用光フアイ
バ３０の開口数を、入射側である受光用光フアイ
バ２０の開口数より小さくなして構成してある
が、上述のように伝送用光フアイバ３０にテーパ
状の端部を有するため損失を伴なわずに開口数の
小さな伝送用光フアイバ３０に導波できる。
ら伝送用光フアイバ３０の端部コア３１を経てコ
ア３３に入射すると、前記端部コア３１と端部ク
ラツド３２との境界面がテーパ状に形成されてい
るため前記光l1，l2，l3のそれぞれ反射される角
度がゆるやかになり、伝送用光フアイバ３０内を
導波されてゆく。短い長さの伝送路では光フアイ
バの開口数が大きいことはあまり問題とならない
が、長距離伝送に用いられる光フアイバでは広い
伝送周波数帯域を確保する上で開口数を小さくし
なければならない。本実施例では伝送用光フアイ
バ３０の開口数を、入射側である受光用光フアイ
バ２０の開口数より小さくなして構成してある
が、上述のように伝送用光フアイバ３０にテーパ
状の端部を有するため損失を伴なわずに開口数の
小さな伝送用光フアイバ３０に導波できる。
次に伝送用光フアイバ３０内を上記とは逆方向
に進んできた光を受光する構成について説明す
る。一般に光フアイバ中を導波されてある距離だ
け光が進行すると光のモードは低次モードより高
次モードの方が多くなるが、例えば第１図で多く
のパワー成分を含む代表として高次モードの光l4
が到来すると、受光用光フアイバ２０に至るまで
に伝送用光フアイバ３０のテーパ状の端部で許容
臨界角を超えて伝送用光フアイバ３０の外部に光
l4′として出てしまう。この光を受光素子６０で受
光する。またパワー成分の少ない低次モードの光
の代表として光l5をみると、これは反射されるこ
となく直進して受光用光フアイバ２０の先端で受
光素子５０に受光される。勿論前記送出光l1，l2，
l3の光路を逆に進んできた光は発光素子４０の方
向に進んで損失光となる。しかしながら、伝送用
光フアイバ３０を遠方から導波されてきた光のう
ち、受光素子５０または６０に受光される成分に
比べて送出用光フアイバ１０を逆に進む損失光の
成分は非常に少ない。したがつて従来に比べ受光
の効率が著しく改善される。
に進んできた光を受光する構成について説明す
る。一般に光フアイバ中を導波されてある距離だ
け光が進行すると光のモードは低次モードより高
次モードの方が多くなるが、例えば第１図で多く
のパワー成分を含む代表として高次モードの光l4
が到来すると、受光用光フアイバ２０に至るまで
に伝送用光フアイバ３０のテーパ状の端部で許容
臨界角を超えて伝送用光フアイバ３０の外部に光
l4′として出てしまう。この光を受光素子６０で受
光する。またパワー成分の少ない低次モードの光
の代表として光l5をみると、これは反射されるこ
となく直進して受光用光フアイバ２０の先端で受
光素子５０に受光される。勿論前記送出光l1，l2，
l3の光路を逆に進んできた光は発光素子４０の方
向に進んで損失光となる。しかしながら、伝送用
光フアイバ３０を遠方から導波されてきた光のう
ち、受光素子５０または６０に受光される成分に
比べて送出用光フアイバ１０を逆に進む損失光の
成分は非常に少ない。したがつて従来に比べ受光
の効率が著しく改善される。
なお上記では送出用光フアイバ１０が受光用光
フアイバ２０に斜め方向から接合した場合を図示
したが、この接合部に関しては他の形状でもよ
く、例えば送出用光フアイバ１０を受光用光フア
イバ２０にある長さだけ平行に並べて双方のコア
１１，２１を接合し、送出用光フアイバ１０の先
端を斜めに切断した終端としても上記同様受光効
率の向上する効果が得られる。
フアイバ２０に斜め方向から接合した場合を図示
したが、この接合部に関しては他の形状でもよ
く、例えば送出用光フアイバ１０を受光用光フア
イバ２０にある長さだけ平行に並べて双方のコア
１１，２１を接合し、送出用光フアイバ１０の先
端を斜めに切断した終端としても上記同様受光効
率の向上する効果が得られる。
本発明は伝送用光フアイバがある程度の長さに
なると、内部を導波されてきた光のパワー分布と
して低次モード成分よりも高次モード成分の方が
多くなることに着目し、一端に発光素子を設けた
第１の光フアイバと、一端に第１の受光素子を設
けた第２の光フアイバと、この第２の光フアイバ
のコア径より大きなコア径と第２の光フアイバよ
り小さい値の開口数を有し、端部がテーパ状に形
成された第３の光フアイバと、前記第２の光フア
イバの外周上に設けた第２の受光素子とからな
り、前記の第２の光フアイバの他端は前記第３の
光フアイバのテーパ状端部の先端面に同軸状に接
合され、前記第１の光フアイバは発光素子のない
先端に傾斜した端部を有し、この端部は、第３の
光フアイバとは直接接合しておらず、第２の光フ
アイバに接合され、第１の光フアイバからの送出
光を第２の光フアイバを介し、テーパ状端部によ
り第３の光フアイバに適した導波角度に変換する
とともに、第３の光フアイバからの高次モードの
伝送光が前記テーパ状端部により第２の受光素子
に導かれ、かつ低次モードの伝送光が第１の受光
素子に導かれるように構成したことにより、以下
の優れた効果を奏することができる。
なると、内部を導波されてきた光のパワー分布と
して低次モード成分よりも高次モード成分の方が
多くなることに着目し、一端に発光素子を設けた
第１の光フアイバと、一端に第１の受光素子を設
けた第２の光フアイバと、この第２の光フアイバ
のコア径より大きなコア径と第２の光フアイバよ
り小さい値の開口数を有し、端部がテーパ状に形
成された第３の光フアイバと、前記第２の光フア
イバの外周上に設けた第２の受光素子とからな
り、前記の第２の光フアイバの他端は前記第３の
光フアイバのテーパ状端部の先端面に同軸状に接
合され、前記第１の光フアイバは発光素子のない
先端に傾斜した端部を有し、この端部は、第３の
光フアイバとは直接接合しておらず、第２の光フ
アイバに接合され、第１の光フアイバからの送出
光を第２の光フアイバを介し、テーパ状端部によ
り第３の光フアイバに適した導波角度に変換する
とともに、第３の光フアイバからの高次モードの
伝送光が前記テーパ状端部により第２の受光素子
に導かれ、かつ低次モードの伝送光が第１の受光
素子に導かれるように構成したことにより、以下
の優れた効果を奏することができる。
(1) 伝送用の第３の光フアイバから導波されてき
た光のうち、第１，第２の受光素子に受光され
る成分に比べ、送信用の第１の光フアイバを送
信方向とは逆に進む損失光の成分は非常に少な
く、また、テーパ状の端部により、発光素子か
らの光は伝送用の第３の光フアイバに効率よく
結合される。
た光のうち、第１，第２の受光素子に受光され
る成分に比べ、送信用の第１の光フアイバを送
信方向とは逆に進む損失光の成分は非常に少な
く、また、テーパ状の端部により、発光素子か
らの光は伝送用の第３の光フアイバに効率よく
結合される。
(2) 送信用の第１の光フアイバが、受信用の第２
の光フアイバを介して伝送用の第３の光フアイ
バに光結合され、光伝送させる機能と、第３の
光フアイバを経て送られてきた光が、第２の光
フアイバに設けられた受光素子で受信する機能
とを兼ね備えた、いわゆる双方向光伝送が効率
よく行える。
の光フアイバを介して伝送用の第３の光フアイ
バに光結合され、光伝送させる機能と、第３の
光フアイバを経て送られてきた光が、第２の光
フアイバに設けられた受光素子で受信する機能
とを兼ね備えた、いわゆる双方向光伝送が効率
よく行える。
(3) 第３の光フアイバを経て伝送された光は、第
２の光フアイバに結合するのみならず、第３の
光フアイバのテーパ状の端部において、フアイ
バ外にも放出することから、第２の光フアイバ
の端部に受光素子を取付けることにより、光受
信部を設けることができ、光通信システムの構
成上新たな機能を付与でき、伝送されてきた光
を全て有効に用いることができる。
２の光フアイバに結合するのみならず、第３の
光フアイバのテーパ状の端部において、フアイ
バ外にも放出することから、第２の光フアイバ
の端部に受光素子を取付けることにより、光受
信部を設けることができ、光通信システムの構
成上新たな機能を付与でき、伝送されてきた光
を全て有効に用いることができる。
(4) 送受光の量を光受信器の感度、光送信器の光
出力の大きさなどの性能に適合するように設定
を容易に行なうことができる。
出力の大きさなどの性能に適合するように設定
を容易に行なうことができる。
第１図は本発明の光フアイバ結合装置の一実施
例を示す断面図である。 １０……送出用光フアイバ、２０……受光用光
フアイバ、３０……伝送用光フアイバ、３１……
端部コア、４０……発光素子、５０，６０……受
光素子。
例を示す断面図である。 １０……送出用光フアイバ、２０……受光用光
フアイバ、３０……伝送用光フアイバ、３１……
端部コア、４０……発光素子、５０，６０……受
光素子。
Claims (1)
- １ 一端に発光素子を設けた送信用の第１の光フ
アイバと、一端に第１の受光素子を設けた受信用
の第２の光フアイバと、この第２の光フアイバの
コア径より大きなコア径と第２の光フアイバより
小さい値の開口数とを有し、端部がテーパ状に形
成された伝送用の第３の光フアイバと、前記第２
の光フアイバの外周上に設けた第２の受光素子と
からなり、前記第２の光フアイバの他端は前記第
３の光フアイバのテーパ状端部の先端面に同軸状
に接合され、前記第１の光フアイバは発光素子の
ない先端に傾斜した端部を有し、この端部は、第
３の光フアイバとは直接接合しておらず、第２の
光フアイバに接合され、第１の光フアイバからの
送出光を第２の光フアイバを介すとともに、前記
テーパ状に形成された端部により第３の光フアイ
バに適した導波角度に変換して送出し、第３の光
フアイバからの高次モードの伝送光が前記テーパ
状に形成された端部により第２の発光素子に導か
れ、かつ低次モードの伝送光が第１の受光素子に
導かれるように構成したことを特徴とする光フア
イバ結合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12951077A JPS5461946A (en) | 1977-10-27 | 1977-10-27 | Optical fiber coupling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12951077A JPS5461946A (en) | 1977-10-27 | 1977-10-27 | Optical fiber coupling device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5461946A JPS5461946A (en) | 1979-05-18 |
| JPS6323521B2 true JPS6323521B2 (ja) | 1988-05-17 |
Family
ID=15011267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12951077A Granted JPS5461946A (en) | 1977-10-27 | 1977-10-27 | Optical fiber coupling device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5461946A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS561577A (en) * | 1979-06-19 | 1981-01-09 | Toshiba Corp | Light-driving semiconductor device |
| JPS58216220A (ja) * | 1982-06-10 | 1983-12-15 | Takashi Mori | 光分岐装置 |
| JP3726536B2 (ja) * | 1999-03-09 | 2005-12-14 | 株式会社日立製作所 | 光伝送装置及び光パルス試験機 |
-
1977
- 1977-10-27 JP JP12951077A patent/JPS5461946A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5461946A (en) | 1979-05-18 |
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