FR2756055A1 - MULTIMODE OPTICAL COUPLER AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME - Google Patents
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Abstract
Le coupleur optique multimodes comprend: - une première fibre optique (100) constituée d'une fibre gainée de matière plastique ou d'une fibre en matière plastique, - une deuxième fibre optique (140) constituée de la fibre gainée de matière plastique ou de la fibre en matière plastique, - un milieu de transmission optique (110) placé entre les fibres et connecté à celles-ci, - un chemin de transmission de canal (130) ayant un espace dans lequel les fibres sont placées et le milieu est rempli entre les fibres, et - une couverture (120) qui aligne les fibres et est placée sur le chemin.The multimode optical coupler comprises: - a first optical fiber (100) consisting of a plastic sheathed fiber or a plastic fiber, - a second optical fiber (140) consisting of the plastic sheathed fiber or the plastic fiber, - an optical transmission medium (110) placed between and connected to the fibers, - a channel transmission path (130) having a space in which the fibers are placed and the medium is filled between the fibers, and - a blanket (120) which aligns the fibers and is placed on the path.
Description
COUPLEUR OPTIQUE MULTIMODES ET PROCEDE POUR SAMULTIMODE OPTICAL COUPLER AND METHOD FOR SA
FABRICATIONMANUFACTURING
CONTEXTE DE L'INVENTIONBACKGROUND OF THE INVENTION
1. Domaine de l'invention La présente invention concerne un coupleur optique utilisant une fibre optique en matière plastique ou une fibre optique gainée de matière plastique, et plus particulièrement, un coupleur optique multimodes ayant un effet de transmission optique à faibles pertes dans lequel une lumière traversant une fibre optique en matière plastique ou une fibre optique gainée de matière plastique est incidente dans un milieu de transmission optique dans un chemin de transmission du type en canal, puis délivrée en sortie depuis une fibre optique située à l'opposé du milieu de transmission FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an optical coupler using a plastic optical fiber or an optical fiber sheathed in plastic, and more particularly, a multimode optical coupler having a low loss optical transmission effect in which a light passing through a plastic optical fiber or a plastic-clad optical fiber is incident in an optical transmission medium in a channel-type transmission path and then outputted from an optical fiber located opposite the medium of the transmission
optique, et un procédé pour sa fabrication. optical, and a method for its manufacture.
2. Description de l'art connexe2. Description of the Related Art
La propagation de la lumière s'effectuant par réflexion et réfraction est déterminée par l'angle d'incidence de la lumière et les indices de réfraction de deux milieux. En tant que milieu permettant une propagation de lumière plus efficace, une fibre optique utilisant des lumières a été réalisée. La fibre optique est constituée d'un coeur interne transmettant la lumière, et de gaines ayant des indices de réfraction différents pour réfléchir complètement la lumière dans le coeur. Un coeur ayant un diamètre allant d'environ 8 ym à 62,5 /m est habituellement utilisé pour transmettre la lumière d'une fibre optique à quartz en série (" quartz-series "), largement utilisée en raison de ses excellentes caractéristiques optiques, stabilité environnementale et stabilité thermique. En The propagation of light by reflection and refraction is determined by the angle of incidence of light and the refractive indices of two media. As a medium for more efficient light propagation, an optical fiber using lights has been realized. The optical fiber consists of a light-transmitting inner core, and sheaths having different refractive indices to completely reflect light in the heart. A core having a diameter of from about 8 μm to 62.5 μm is usually used to transmit light from a quartz-series optical fiber widely used because of its excellent optical characteristics. , environmental stability and thermal stability. In
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conséquence, le petit diamètre de la portion de coeur provoque des difficultés techniques sensibles pour connecter les fibres optiques entre elles ou pour brancher et combiner une lumière transmise. Il s'est produit récemment une croissance rapide de l'application d'une fibre optique gainée de matière plastique et d'une fibre optique en matière plastique à un système de communication optique ayant une distance therefore, the small diameter of the core portion causes significant technical difficulties to connect the optical fibers together or to connect and combine a transmitted light. There has recently been a rapid growth in the application of a plastic-clad optical fiber and a plastic optical fiber to an optical communication system having a distance
largeur de bande-tandem appropriée. appropriate tandem bandwidth.
La fibre optique gainée de matière plastique (PCF), étant une fibre optique comportant un coeur en verre à quartz en série recouvert d'une gaine de matière plastique, présente une différence importante de réfraction entre le coeur et la gaine. En particulier, la PCF a été utilisée comme liaison de données optique car elle a un grand diamètre, une ouverture numérique (NA) importante, et elle a d'excellentes caractéristiques de pertes. Une résine de silicium a Plastic fiber optic (PCF) fiber, being an optical fiber having a series quartz crystal glass core covered with a plastic sheath, has a significant difference in refraction between the core and the sheath. In particular, the PCF has been used as an optical data link because it has a large diameter, a large numerical aperture (NA), and has excellent loss characteristics. A silicon resin has
été utilisée comme matériau de gaine classique. has been used as a conventional sheath material.
Toutefois, une PCF utilisant une résine d'acrylate fortement fluorée a été réalisée. La PCF a une forte probabilité d'application dans un procédé de compression recevant une grande attention comme procédé de fixation de fibres d'un connecteur optique assemblé sur place. De plus, les caractéristiques à basse température d'une perte de transmission de la PCF s'améliorent. Une fibre optique gainée de matière plastique habituellement utilisée a un diamètre de coeur s'étendant entre 110 im et 200 im et une NA élevée de 0,37. En particulier, la fibre optique gainée de matière plastique décrite ci- dessus est suffisante pour une application à des communications optiques, car elle présente un facteur d'atténuation de 6 dB/km par rapport à une longueur d'onde incidente de 850 nm. A present, une fibre optique gainée de matière plastique ayant une perte de transmission de 5 à 7 dB/km et une However, a PCF using a strongly fluorinated acrylate resin was made. PCF has a high probability of application in a compression process that receives a great deal of attention as a fiber-attachment method of an on-site assembled optical connector. In addition, the low temperature characteristics of PCF transmission loss are improving. A commonly used plastic sheathed optical fiber has a core diameter of between 110 μm and 200 μm and a high NA of 0.37. In particular, the plastic sheathed optical fiber described above is sufficient for optical communications applications because it has an attenuation factor of 6 dB / km with respect to an incident wavelength of 850 nm. At present, a plastic-clad optical fiber having a transmission loss of 5 to 7 dB / km and a
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bande de transmission s'étendant de 5 à 10 MHz.km est mise en service. La PCF ci-dessus a été appliquée à une liaison de données à courte distance de 1 km ou moins, une transmission d'images, etc. La fibre optique en matière plastique a une souplesse, un diamètre de coeur et une ouverture numérique excellents, et est de faible coût, de sorte qu'elle a rapidement remplacé une fibre optique transmission band extending from 5 to 10 MHz.km is put into operation. The PCF above has been applied to a short distance data link of 1 km or less, image transmission, etc. Plastic optical fiber has excellent flexibility, core diameter and numerical aperture, and is low cost, so it quickly replaced an optical fiber
classique à quartz en série dans les réseaux locaux. classical quartz in series in local networks.
Une fibre optique générale en matière plastique utilise A general optical fiber of plastic uses
du polyméthylméthacrylate (PMMA) ou du polystyrène. polymethyl methacrylate (PMMA) or polystyrene.
Récemment, des recherches ont été menées concernant un polycarbonate, un polymère thermodurcissable, un polymère fluoré et un composé de silicium. En général, la perte de transmission de la fibre optique en matière plastique atteint une plage comprise entre 160 et 1000 dB/km, et présente la plus faible valeur dans la gamme des 600 nm. Récemment, une fibre optique en matière plastique ayant une perte totale située dans une plage allant de 1300 à 1500 nm a été couramment utilisée. L'ouverture numérique de la fibre optique en matière plastique peut aller jusqu'à 0,6, et peut utiliser une DEL de faible coût. En particulier, le plus grand mérite de la fibre optique en matière plastique est qu'elle peut être fabriquée en ayant un Recently, research has been conducted on a polycarbonate, a thermosetting polymer, a fluoropolymer and a silicon compound. In general, the transmission loss of plastic optical fiber reaches a range of 160 to 1000 dB / km, and has the lowest value in the 600 nm range. Recently, a plastic optical fiber having a total loss in the range of 1300 to 1500 nm has been commonly used. The numerical aperture of the plastic optical fiber can be up to 0.6, and can use a low cost LED. In particular, the greatest merit of plastic fiber optics is that it can be made by having a
diamètre allant jusqu'à 3 mm.diameter up to 3 mm.
Un coupleur optique, fabriqué en utilisant une fibre optique, est un dispositif manuel pour brancher ou coupler un signal optique. Les fonctions de branchement/couplage d'un signal optique dans les communications optiques constituent la fonction la plus fondamentale dans la configuration de divers réseaux de communications optiques, de même que le branchement et le couplage en communications électriques. Le branchement et le couplage d'un signal électrique peuvent être simplement réalisées par une connexion An optical coupler, manufactured using an optical fiber, is a manual device for connecting or coupling an optical signal. The optical signal branching / coupling functions in optical communications are the most fundamental function in the configuration of various optical communications networks, as well as the connection and coupling in electrical communications. The connection and coupling of an electrical signal can be simply performed by a connection
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mécanique seulement de fils de cuivre, mais ceux d'un signal optique ne peuvent pas être réalisés simplement mechanical only copper wires, but those of an optical signal can not be realized simply
en raison des caractéristiques de la fibre optique. because of the characteristics of the optical fiber.
Ainsi, un coupleur optique est utilisé comme dispositif séparé de branchement et de couplage optique. Un coupleur optique utilisant une fibre optique ayant été le plus largement utilisé depuis les années 1970 est un coupleur à fusion utilisant une technique de couplage à champ évanescent. Le coupleur à fusion est fabriqué par torsion de plusieurs fibres optiques ensemble, puis par fusion et tension simultanées des fibres optiques torsadées. Chaque guide d'onde diélectrique monomode comportant des fibres optiques possède un champ électromagnétique évanescent diminuant également de façon exponentielle vers l'extérieur d'un coeur. En conséquence, lorsque deux guides d'onde monomodes sont adjacents entre eux, un mode de guide d'onde est excité par un champ évanescent de coeurs adjacents et le couplage de signaux optiques se produit. Ce type de couplage est appelé couplage à champ évanescent, et il est utilisé par le coupleur à fusion tendu. Le coupleur à fusion tendu nécessite un procédé de fabrication compliqué et long, est coûteux, Thus, an optical coupler is used as a separate connection and optical coupling device. An optical coupler using an optical fiber that has been the most widely used since the 1970s is a fusion coupler using an evanescent field coupling technique. The fusion coupler is manufactured by torsion of several optical fibers together, then by simultaneous fusion and voltage of the twisted optical fibers. Each single mode dielectric waveguide comprising optical fibers has an evanescent electromagnetic field also decreasing exponentially outwardly of a core. Accordingly, when two single-mode waveguides are adjacent to each other, a waveguide mode is excited by an evanescent field of adjacent cores and the coupling of optical signals occurs. This type of coupling is called evanescent field coupling, and it is used by the tense fusion coupler. The tense fusion coupler requires a complicated and long manufacturing process, is expensive,
et il est improbable que son prix diminue. and it is unlikely that its price will fall.
Un autre coupleur comporte un coupleur à guide d'onde. Le coupleur à guide d'onde peut effectuer une fonction de branchement/couplage en concevant un guide d'onde en verre à quartz formé sur un substrat de silicium, ou un guide d'onde utilisant un verre échangeur d'ions. Toutefois, même si un petit coupleur peut être produit en grandes quantités en utilisant une technique de guide d'onde, de nombreux problèmes techniques existent, tels qu'une perte du guide d'onde lui-même, une perte de couplage de fibres ou une amélioration d'une technique de formation de guides d'ondes. Another coupler includes a waveguide coupler. The waveguide coupler may perform a branch / coupling function by designing a quartz glass waveguide formed on a silicon substrate, or a waveguide using an ion exchange glass. However, even if a small coupler can be produced in large quantities using a waveguide technique, many technical problems exist, such as loss of the waveguide itself, loss of fiber coupling or an improvement of a waveguide formation technique.
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Encore un autre coupleur comporte un coupleur à agrandissement de coeur direct utilisant un élément d'agrandissement pour agrandir le coeur d'une fibre optique dans un chemin de transmission du type en canal. L'élément d'agrandissement a une fonction d'agrandissement de lumières transmises à travers un coeur, en une section transversale beaucoup plus grande centrée sur le coeur. Un coupleur optique peut être conçu par application de l'élément d'agrandissement. En conséquence, lorsque plusieurs fibres optiques ayant des surfaces d'extrémité bien coupées sont placées ensembles en ordre, puis que les éléments d'agrandissement sont formés à partir de chacune des sections transversales des fibres, les sections transversales des éléments d'agrandissement augmentent progressivement. En conséquence, les éléments d'agrandissement se touchent et se combinent entre eux Yet another coupler includes a direct-core enlargement coupler using an enlargement element to enlarge the core of an optical fiber in a channel-type transmission path. The magnifying element has an enlargement function of lights transmitted through a heart, in a much larger cross-section centered on the heart. An optical coupler may be designed by applying the magnifying element. Accordingly, when a plurality of optical fibers having well-cut end surfaces are arranged in order, and the magnifying elements are formed from each of the cross sections of the fibers, the cross-sections of the magnifying elements gradually increase. . As a result, the magnets are touching and combining with each other
à une certaine distance ou à une plus grande distance. at a distance or a greater distance.
Lorsque les éléments d'agrandissement forment un corpsi les lumières sont branchées et couplées. Le coupleur connecte facilement les lumières entre elles par rapport au coupleur à fusion ou au coupleur à guide d'onde, de sorte que le branchement et le couplage des fibres optiques sont simplifiés et le prix du coupleur diminue. Toutefois, la longueur d'un agrandissement de coeur est importante dans le chemin de transmission de canal, de sorte que l'élément d'agrandissement formé par des ultraviolets se tord. Une perte de lumière transmise augmente en raison d'une influence d'une résine existant entre la section de fibre et la paroi du chemin de transmission de canal. Ainsi, les performances du coupleur sont considérablement détériorées, de sorte que le coupleur ne peut pas être utilisé. Un élément essentiel de communication optique, autre que le coupleur optique, comporte un connecteur When the magnifying elements form a body, the lights are connected and coupled. The coupler easily connects the lights to each other with respect to the fusion coupler or waveguide coupler, so that the branching and coupling of the optical fibers is simplified and the price of the coupler decreases. However, the length of a core enlargement is important in the channel transmission path, so that the magnifying element formed by ultraviolet is twisted. A loss of transmitted light increases due to an influence of a resin existing between the fiber section and the wall of the channel transmission path. Thus, the performance of the coupler is considerably deteriorated, so that the coupler can not be used. An essential element of optical communication, other than the optical coupler, comprises a connector
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optique. Le connecteur optique, étant un élément manuel pour coupler des fibres optiques entre elles, facilite une connexion récursive. Jusqu'à présent, divers types de connecteurs optiques ont été utilisés pour une connexion entre des câbles optiques dans des systèmes de communication optique y compris des câbles optiques sous-marins. Selon une réalisation technique récente, les structures des connecteurs optiques ont été sensiblement simplifiées, et des connecteurs optiques très efficaces sont produits. Toutefois, les connecteurs optiques sont trop coûteux. Ceci est dû au fait que le diamètre du coeur d'une fibre optique est petit. Même si une différence seulement de 1 à 3 um est générée lors de la connexion de coeurs de fibres optiques entre eux, la perte optique due à la très petite différence est sensible. Ainsi, une précision extrême est requise. En général, la précision requise est atténuée par l'agrandissement de lumière émise depuis une fibre optique. Un procédé pour agrandir une fibre optique a également été réalisé. Toutefois, le procédé d'agrandissement de lumière nécessite une haute précision lors de l'assemblage d'un dispositif optical. The optical connector, being a manual element for coupling optical fibers together, facilitates a recursive connection. So far, various types of optical connectors have been used for connection between optical cables in optical communication systems including submarine optical cables. According to a recent technical embodiment, the optical connector structures have been substantially simplified, and very efficient optical connectors are produced. However, the optical connectors are too expensive. This is because the diameter of the core of an optical fiber is small. Even if only 1 to 3 μm difference is generated when connecting optical fiber cores to each other, the optical loss due to the very small difference is noticeable. Thus, extreme precision is required. In general, the required accuracy is mitigated by the magnification of light emitted from an optical fiber. A method for enlarging an optical fiber has also been realized. However, the light enlargement method requires high precision when assembling a device
d'agrandissement optique et d'une fibre optique. optical magnification and an optical fiber.
RESUME DE L'INVENTIONSUMMARY OF THE INVENTION
Pour résoudre le problème ci-dessus, un but de la présente invention consiste à proposer un coupleur optique multimodes utilisant une fibre en matière plastique ou une fibre gainée de matière plastique, qui couple facilement les lumières incidentes dans la fibre gainée de matière plastique ou la fibre de matière To solve the above problem, an object of the present invention is to provide a multimode optical coupler using a plastic fiber or a plastic sheathed fiber, which easily couples the incident lights in the plastic sheathed fiber or the plastic fiber. fiber material
plastique, traversant un monomère résidu (appelé ci- plastic, passing through a monomer residue (hereinafter
après résine) constituant un milieu de transmission optique dans un chemin de transmission de canal ou traversant un polymère constituant le milieu de transmission optique formé par durcissement préalable after resin) constituting an optical transmission medium in a channel transmission path or through a polymer constituting the optical transmission medium formed by prior curing
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de la résine, et délivrées en sortie à une fibre optique opposée à la fibre en matière plastique ou à la fibre gainée de matière plastique, et présentant un effet de transmission optique à faibles pertes pouvant simplifier le branchement et le couplage de fibres et la connexion entre les fibres, et diminuer les coûts de branchement, couplage et connexion, et un procédé pour of the resin, and outputted to an optical fiber opposed to the plastic fiber or the plastic sheathed fiber, and having a low loss optical transmission effect which can simplify the fiber connection and coupling and the connection between fibers, and decrease connection, coupling and connection costs, and a method for
sa fabrication.its manufacture.
Pour atteindre le but ci-dessus, il est proposé un coupleur optique multimodes comprenant: une première fibre optique recevant une lumière de transmission et constituée d'une fibre gainée de matière plastique ou d'une fibre en matière plastique; une deuxième fibre optique délivrant en sortie la lumière de transmission et constituée de la fibre gainée de matière plastique ou de la fibre en matière plastique; un milieu de transmission optique placé entre la première et la deuxième fibre optique et connecté aux première et deuxième fibres optiques; un chemin de transmission de canal ayant un espace dans lequel les première et deuxième fibres optiques sont placées et le milieu de transmission optique étant rempli entre la première et la deuxième fibre optique, et délivrant en sortie une lumière de transmission après que l'espace a été rempli avec le milieu de transmission optique; et une couverture qui aligne les première et deuxième fibres optiques et est placée sur le chemin de transmission de canal. Il est préférable qu'un milieu de transmission optique soit un monomère résidu ou un polymère dont le coeur est agrandi en étant traité à l'avance par des rayons ultraviolets. La résine du milieu de transmission optique à un indice de réfraction compris To achieve the above purpose, there is provided a multimode optical coupler comprising: a first optical fiber receiving a transmission lumen and made of a plastic sheathed fiber or a plastic fiber; a second optical fiber outputting the transmission light and consisting of the fiber sheathed plastic or plastic fiber; an optical transmission medium placed between the first and second optical fibers and connected to the first and second optical fibers; a channel transmission path having a space in which the first and second optical fibers are placed and the optical transmission medium is filled between the first and second optical fibers, and outputting a transmission light after the gap has filled with the optical transmission medium; and a cover that aligns the first and second optical fibers and is placed on the channel transmission path. It is preferable that an optical transmission medium is a residue monomer or a polymer whose core is enlarged by being treated in advance with ultraviolet rays. The resin of the optical transmission medium at an index of refraction included
entre 1,40 et 1,60.between 1.40 and 1.60.
Pour atteindre le but ci-dessus, il est proposé un coupleur optique multimodes comprenant: une première To achieve the above purpose, it is proposed a multimode optical coupler comprising: a first
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fibre optique constituée d'une fibre gainée de matière plastique ou d'une fibre en matière plastique,; une deuxième fibre optique constituée de la fibre gainée de matière plastique ou de la fibre en matière plastique; une troisième fibre optique constituée de la fibre gainée de matière plastique ou de la fibre en matière plastique; un milieu de transmission optique ayant une forme..en Y dont une extrémité est connectée à la première fibre optique et les deux autres extrémités sont 'connectées respectivement aux deuxième et troisième fibres optiques; un chemin de transmission de canal comportant un espace dans lequel les première, deuxième et troisième fibres optiques sont placées et le milieu de transmission optique est rempli, et délivrant en sortie une lumière de transmission après que l'espace a été rempli avec le milieu de transmission optique; et une couverture qui aligne les première, deuxième et troisième fibres optiques et est optical fiber consisting of a plastic sheathed fiber or a plastic fiber; a second optical fiber consisting of the plastic sheathed fiber or the plastic fiber; a third optical fiber consisting of the plastic sheathed fiber or the plastic fiber; an optical transmission medium having a Y shape whose one end is connected to the first optical fiber and the other two ends are connected respectively to the second and third optical fibers; a channel transmission path having a space in which the first, second and third optical fibers are placed and the optical transmission medium is filled, and outputting a transmission light after the space has been filled with the medium of optical transmission; and a cover that aligns the first, second and third optical fibers and is
placée sur le chemin de transmission de canal. placed on the channel transmission path.
Pour atteindre l'autre but, il est proposé un procédé pour fabriquer le coupleur optique multimodes, comprenant les étapes consistant à: installer la fibre optique dans le chemin de transmission de canal par pression vers le bas sur la fibre optique; placer un milieu de transmission optique sur le chemin de transmission de canal; et installer la couverture sur une partie de 'la fibre optique et sur le milieu de To achieve the other object, there is provided a method for manufacturing the multimode optical coupler, comprising the steps of: installing the optical fiber in the channel transmission path by downward pressure on the optical fiber; placing an optical transmission medium on the channel transmission path; and install the cover on some of the optical fiber and on the middle of
transmission optique.optical transmission.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Les buts et avantages ci-dessus de la présente invention deviendront plus évidents en décrivant en détail un mode de réalisation préféré de celle-ci en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 montre la structure d'un coupleur optique multimodes 1 x 1, dans lequel une fibre gainée The above objects and advantages of the present invention will become more apparent by describing in detail a preferred embodiment thereof with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 shows the structure of a multimode optical coupler 1 x 1, wherein a sheathed fiber
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de matière plastique ou une fibre en matière plastique est placée devant une résine constituant le milieu de transmission optique; la figure 2 montre la structure d'un coupleur optique multimodes 1 x 2, dans lequel une fibre gainée de matière plastique ou une fibre en matière plastique est placée devant une résine constituant le milieu de transmission optique; la figure 3 est une vue tridimensionnelle d'un côté des coupleurs optiques multimodes 1 x 1 et 1 x 2, dans lesquels une fibre gainée de matière plastique ou une fibre en matière plastique est placée devant une résine constituant le milieu de transmission optique; la figure 4 est une vue tridimensionnelle d'un côté des coupleurs optiques multimodes 1 x i et 1 x 2, dans lesquels une fibre gainée de matière plastique ou une fibre en matière plastique est placée devant un polymère, traité à l'avance par des rayons ultraviolets, constituant le milieu de transmission optique; et la figure 5 est une vue tridimensionnelle d'un côté des coupleurs optiques multimodes 1 x 1 et 1 x 2, comportant une gorge en forme de U ou V. of plastic material or a plastic fiber is placed in front of a resin constituting the optical transmission medium; Fig. 2 shows the structure of a multimode optical coupler 1 × 2, wherein a plastic sheathed fiber or a plastic fiber is placed in front of a resin constituting the optical transmission medium; Fig. 3 is a three-dimensional view of one side of the multimode optical couplers 1 x 1 and 1 x 2, wherein a plastic sheathed fiber or a plastic fiber is placed in front of a resin constituting the optical transmission medium; FIG. 4 is a three-dimensional view on one side of the multimode optical couplers 1 x 1 and 1 x 2, in which a plastic sheathed fiber or a plastic fiber is placed in front of a polymer, treated in advance with radii. ultraviolet light, constituting the optical transmission medium; and Figure 5 is a three-dimensional view of one side of the multimode optical couplers 1 x 1 and 1 x 2, having a U-shaped or V-shaped groove.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
La figure 1 représente la structure d'un coupleur optique 1 x 1, o une fibre gainée de matière plastique plus grande que le coeur d'une fibre optique de communication, ou une fibre optique en matière plastique 100, est placée devant un milieu de transmission optique 110. Le coupleur optique 1 x 1 comporte une première fibre optique 100, une deuxième fibre optique 140, un milieu de transmission optique , un chemin de transmission de canal 130 et une FIG. 1 represents the structure of a 1 × 1 optical coupler, where a plastic sheathed fiber larger than the core of a communication optical fiber, or a plastic optical fiber 100, is placed in front of a medium of optical transmission 110. The optical coupler 1 x 1 comprises a first optical fiber 100, a second optical fiber 140, an optical transmission medium, a channel transmission path 130 and a
couverture 120.cover 120.
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La première fibre optique 100 reçoit une lumière de transmission, et est formée de la fibre gainée de The first optical fiber 100 receives a transmission light, and is formed of the fiber sheathed with
matière plastique ou de la fibre en matière plastique. plastic material or plastic fiber.
La deuxième fibre optique 140 délivre en sortie la lumière de transmission, et est également formée de la fibre -gainée de matière plastique ou de la fibre en The second optical fiber 140 outputs the transmission light, and is also formed of the fiber-clad plastic material or the fiber
matière plastique, comme la première fibre optique 100. plastic material, such as the first optical fiber 100.
Le milieu de transmission optique 110 est placé entre les première et deuxième fibres optiques 100 et 140. Un monomère résidu est utilisé, de préférence, comme milieu de transmission optique connecté aux The optical transmission medium 110 is placed between the first and second optical fibers 100 and 140. A residue monomer is preferably used as an optical transmission medium connected to the
première et deuxième fibres optiques 100 et 140. first and second optical fibers 100 and 140.
L'indice de réfraction du milieu de transmission optique 110 est également plus grand que celui de la couverture 120 installée à l'extérieur du milieu de transmission optique 110, et que celui du chemin de transmission de canal rectiligne 130, de sorte que la lumière de transmission chemine de façon continue en The refractive index of the optical transmission medium 110 is also greater than that of the cover 120 installed outside the optical transmission medium 110, and that of the rectilinear channel transmission path 130, so that the light transmission continues on a continuous basis
étant confinée à l'intérieur.being confined inside.
Le chemin de transmission de canal 130 comporte les première et une deuxième fibres optiques 100 et 140 formées sur celui-ci, et est pourvu d'un espace destiné à être rempli avec le milieu de transmission optique formé entre les première et deuxième fibres optiques 100 et 140. Le chemin de transmission de canal 130 est conçu de façon que la lumière de transmission puisse être délivrée en sortie après que le milieu de transmission optique a rempli l'espace. La couverture agence les première et deuxième fibres optiques 100 et 140, et est placée sur le chemin de transmission de The channel transmission path 130 includes the first and second optical fibers 100 and 140 formed thereon, and is provided with a space to be filled with the optical transmission medium formed between the first and second optical fibers 100 and 140. The channel transmission path 130 is designed so that the transmission light can be output after the optical transmission medium has filled the gap. The cover arranges the first and second optical fibers 100 and 140, and is placed on the transmission path of
canal 130.channel 130.
La figure 2 représente la structure d'un coupleur optique multimodes 1 x 2, dans lequel une fibre optique gainée de matière plastique ou une fibre en matière plastique est située devant une résine constituant le milieu de transmission optique. En se référant à la FIG. 2 shows the structure of a multimode optical coupler 1 × 2, in which a plastic sheathed optical fiber or a plastic fiber is located in front of a resin constituting the optical transmission medium. Referring to the
SR 14695 KR/PVSR 14695 KR / PV
figure 2, le coupleur optique multimodes 1 x 2 comporte une première, une deuxième et une troisième fibres optiques 200, 240 et 250, un milieu de transmission optique 210, un chemin de transmission de canal 230 et une couverture 220. Les premières, deuxième et troisième fibres optiques 200, 240 et 250, sont constituées de la fibre gainée de matière plastique ou de la fibre en matière plastique. La première fibre optique 200 reçoit une lumière de transmission lorsqu'elle est couplée à un signal optique, et délivre en sortie la lumière de transmission lors de la division du signal optique. Au contraire, les deuxième et troisième fibres optiques 240 et 250 délivrent en sortie une lumière de transmission lors du couplage à un signal optique, et reçoivent une lumière de transmission lors de la 2, the multimode optical coupler 1 x 2 comprises a first, a second and a third optical fiber 200, 240 and 250, an optical transmission medium 210, a channel transmission path 230 and a cover 220. The first, second and third optical fibers 200, 240 and 250 are made of plastic sheathed fiber or plastic fiber. The first optical fiber 200 receives a transmission light when coupled to an optical signal, and outputs the transmission light upon division of the optical signal. In contrast, the second and third optical fibers 240 and 250 output a transmission light when coupled to an optical signal, and receive a transmission light at the same time.
division du signal optique.division of the optical signal.
Le milieu de transmission optique 210 est formé selon une forme en Y. Une extrémité de la forme en Y est connectée à la première fibre optique 200, et les deux autres extrémités sont respectivement connectées The optical transmission medium 210 is formed in a Y shape. One end of the Y shape is connected to the first optical fiber 200, and the other two ends are respectively connected.
aux deuxième et troisième fibres optiques 240 et 250. to the second and third optical fibers 240 and 250.
De préférence, un monomère résidu (résine) est utilisé comme milieu de transmission optique. L'indice de réfraction du milieu de transmission optique 210 est plus grand que celui de la couverture 220 installée à l'extérieur du milieu de transmission optique 210 et que celui du chemin de transmission de canal en forme de Y 230. Le chemin de transmission de canal 230 comporte une première, une deuxième et une troisième fibre optique 200, 240 et 250, formées sur celui-ci, et il est pourvu d'un espace destiné à être rempli avec le milieu de transmission optique 210. Le chemin de transmission de canal 230 est conçu pour délivrer en sortie une lumière de transmission après que l'espace a été rempli avec le milieu de transmission optique. La Preferably, a residue monomer (resin) is used as the optical transmission medium. The refractive index of the optical transmission medium 210 is greater than that of the cover 220 installed outside the optical transmission medium 210 and that of the Y-shaped channel transmission path 230. The transmission path channel 230 includes first, second and third optical fibers 200, 240 and 250 formed thereon and is provided with a space to be filled with the optical transmission medium 210. The transmission path 230 is configured to output a transmission light after the gap has been filled with the optical transmission medium. The
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couverture 220 agence les première, deuxième et troisième fibres optiques 200, 240 et 250, et est coverage 220 agency the first, second and third optical fibers 200, 240 and 250, and is
placée sur le chemin de transmission de canal 230. placed on the channel 230 transmission path.
La figure 3 est une vue tridimensionnelle montrant un côté des coupleurs optiques 1 x 1 et 1 x 2, dans lesquels la lumière traverse un milieu de transmission optique 310, par l'intermédiaire de la fibre optique 300. Le coupleur optique ci-dessus comporte une couverture 320 et un chemin de transmission de canal rectiligne ou en forme de Y 330. Pour que la lumière de transmission continue à cheminer tout en étant confinée à l'intérieur, l'indice de réfraction du milieu de transmission optique 310 est plus grand que celui de la couverture 320 située à l'extérieur du milieu de transmission optique 310 et que celui du chemin de FIG. 3 is a three-dimensional view showing one side of the optical couplers 1 x 1 and 1 x 2, in which the light passes through an optical transmission medium 310, via the optical fiber 300. The above optical coupler comprises a cover 320 and a rectilinear or Y-shaped channel transmission path 330. In order for the transmission light to continue to flow while being confined to the interior, the refractive index of the optical transmission medium 310 is greater that of the cover 320 located outside the optical transmission medium 310 and that of the path of
transmission de canal rectiligne ou en forme de Y 330. rectilinear or Y-shaped channel transmission 330.
La figure 4 est une vue tridimensionnelle d'un côté des coupleurs optiques 1 x 1 et 1 x 2, dans lesquels une fibre gainée de matière plastique ou une fibre en matière plastique est située devant un polymère constituant le milieu de transmission optique et la lumière traverse un milieu de transmission optique durci à l'avance 410, par l'intermédiaire d'une fibre optique 400. Le coupleur optique comporte une couverture 420 et un chemin de transmission de canal FIG. 4 is a three-dimensional view of one side of the 1 x 1 and 1 x 2 optical couplers, in which a plastic sheathed fiber or a plastic fiber is located in front of a polymer constituting the optical transmission medium and the light passes through a precured optical transmission medium 410, via an optical fiber 400. The optical coupler includes a cover 420 and a channel transmission path
rectiligne ou en forme de Y 430.rectilinear or Y-shaped 430.
La figure 5 est une vue tridimensionnelle d'un côté d'un coupleur optique comportant une gorge en forme de U ou de V 510 dans un chemin de transmission de canal échelonné 530 permettant à la fibre optique 500 d'être auto-alignée. Le coupleur optique comporte en outre la Fig. 5 is a three-dimensional view of one side of an optical coupler having a U-shaped groove or V 510 in a ladder channel transmission path 530 allowing the optical fiber 500 to be self-aligned. The optical coupler further comprises the
gorge en forme de U ou de V 510.U-shaped groove or V 510.
D'autre part, il est préférable que la résine constituant le milieu de transmission optique soit un matériau ayant un indice de réfraction compris entre 1,40 et 1,60. De préférence, les chemins de On the other hand, it is preferable that the resin constituting the optical transmission medium is a material having a refractive index between 1.40 and 1.60. Preferably, the paths of
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transmission de canal 130, 230, 330, 430 et 530, ont chacun un indice de réfraction inférieur de 0,02 a 0,002 par rapport à celui de chacune des résines 110, 210 et 310, et du polymère 410 constituant le milieu de transmission optique, et sont réalisés par durcissement d'une résine constituée d'un matériau unique ou d'un matériau composite pouvant commander l'indice de réfraction. Les chemins de transmission de canal 130, 230, 330, 430 et 530, peuvent être réalisés chacun par une technique de moulage. Les sections de ceux-ci peuvent également être rondes ou rectangulaires, et channel transmission 130, 230, 330, 430 and 530, each have a refractive index of 0.02 to 0.002 lower than that of each of the resins 110, 210 and 310, and the polymer 410 constituting the optical transmission medium and are made by curing a resin made of a single material or a composite material that can control the refractive index. The channel transmission paths 130, 230, 330, 430 and 530 can each be made by a molding technique. The sections of these can also be round or rectangular, and
leurs structures peuvent être échelonnées. their structures can be staggered.
Les couvertures 120, 220, 320, 420 et 520, ont chacune un indice de réfraction inférieur de 0,02 a 0,002 par rapport à celui de chacune des résines 110, 210 et 310, et du polymère 410 constituant le milieu de transmission optique, et sont optiquement transparentes dans une région d'ultraviolet et une région de rayons visibles, formées par durcissement de la résine constituée d'un matériau unique ou d'un matériau The covers 120, 220, 320, 420 and 520, each have a refractive index of 0.02 to 0.002 lower than that of each of the resins 110, 210 and 310, and the polymer 410 constituting the optical transmission medium, and are optically transparent in an ultraviolet region and a visible ray region, formed by curing the resin made of a single material or a material
composite pouvant commander l'indice de réfraction. composite capable of controlling the refractive index.
Le coupleur optique multimodes peut comporter en outre un connecteur optique (non représenté), constitué d'une fiche et d'un adaptateur, connecté à l'une ou l'autre extrémité de chacune des fibres optiques 100, , 200, 240 et 250. La fiche du connecteur optique comporte une fibre gainée de matière plastique ou une fibre en matière plastique recevant une lumière de transmission, une couverture externe destinée à protéger la fibre optique, un corps destiné à fixer la couverture externe et une portion de connexion destinée à connecter la fiche à l'adaptateur. La fiche du connecteur optique comporte également un dispositif de The multimode optical coupler may further comprise an optical connector (not shown), consisting of a plug and an adapter, connected to one or the other end of each of the optical fibers 100, 200, 240 and 250. The plug of the optical connector comprises a plastic sheathed fiber or a plastic fiber receiving a transmission light, an outer cover for protecting the optical fiber, a body for fixing the outer cover and a connecting portion for connect the plug to the adapter. The plug of the optical connector also includes a device for
blocage pouvant coupler la fiche.blocking that can couple the plug.
D'autre part, dans le coupleur optique multimodes, les fibres optiques 100, 140, 200, 240 et 250, sont On the other hand, in the multimode optical coupler, the optical fibers 100, 140, 200, 240 and 250 are
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typiquement installées sur les chemins de transmission de canal 130, 230, 330, 430 et 530. Les milieux de transmission optique 110, 210, 310 et 410 sont placés sur les chemins de transmission de canal. Les couvertures 120, 220, 320, 420 et 520, sont installées sur une partie des fibres optique et sur les milieux de transmission optique, achevant ainsi la fabrication du coupleur optique multimodes. En particulier, la fibre optique peut être installée de manière fixe sur le chemin de transmission de canal en poussant la première typically installed on the channel transmission paths 130, 230, 330, 430 and 530. The optical transmission media 110, 210, 310 and 410 are placed on the channel transmission paths. The covers 120, 220, 320, 420 and 520 are installed on part of the optical fibers and on the optical transmission media, thus completing the manufacture of the multimode optical coupler. In particular, the optical fiber can be fixedly installed on the channel transmission path by pushing the first
sur le dernier.on the last one.
Les fonctionnements de la présente invention vont maintenant être décrits. Selon le fonctionnement du coupleur optique multimodes 1 x 1 représenté sur la figure 1, une lumière de transmission est incidente dans la première fibre optique 100, chemine à l'intérieur du monomère résidu 110, constituant le milieu de transmission optique, dans des conditions de réflexion interne totale, et est délivrée en sortie à la deuxième fibre optique 140 opposée à la première The operations of the present invention will now be described. According to the operation of the multimode optical coupler 1 × 1 shown in FIG. 1, a transmission light is incident in the first optical fiber 100, which travels inside the residue monomer 110, constituting the optical transmission medium, under conditions of total internal reflection, and is outputted to the second optical fiber 140 opposite the first
fibre optique 100.optical fiber 100.
Le fonctionnement du coupleur optique multimodes 1 x 2 représenté sur la figure 2, o s'effectuent un branchement de A dans B et C et un couplage de B et C vers A, va être décrit comme suit. Dans le coupleur optique multimodes 1 x 2, la résine 210 constituant le milieu de transmission optique dans le chemin de transmission de canal en forme de Y 230, est branchée et couplée par une structure de champ de mode, o les champs électromagnétiques de signaux optiques cheminant The operation of the multimode optical coupler 1 x 2 shown in Figure 2, where A is branched into B and C and a coupling of B and C to A, will be described as follows. In the multimode optical coupler 1 x 2, the resin 210 constituting the optical transmission medium in the Y-shaped channel transmission path 230, is connected and coupled by a mode field structure, where the electromagnetic fields of optical signals journeying
sont associés entre eux.are associated with each other.
Le branchement de A dans B et C va d'abord être considéré. La lumière transmise depuis A traverse la première fibre optique 200 constituée de la fibre gainée de matière plastique ou de la fibre en matière plastique, de façon que le coeur de la fibre optique The connection of A in B and C will first be considered. The light transmitted from A passes through the first optical fiber 200 consisting of the fiber sheathed in plastic material or the plastic fiber, so that the core of the optical fiber
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s'agrandisse depuis la section de la résine 210 constituant le milieu de transmission optique. La lumière de transmission chemine à l'intérieur de la résine 210 constituant le milieu de transmission optique, pendant que l'énergie optique est branchée selon la même quantité sur une partie de branchement dans le chemin de transmission de canal en forme de Y 230 et les lumières de transmission branchées sont respectivement incidentes dans les deuxième et troisième fibres optiques 240 et 250, puis délivrées en sortie en B et C. Le couplage de B et C vers A va ensuite être décrit comme suit. La lumière transmise depuis B et C traverse les deuxième et troisième fibres optiques 240 et 250 constituées chacune de la fibre gainée de matière plastique ou de la fibre en matière plastique. Puis, la lumière transmise chemine à l'intérieur de la résine 210 constituant le milieu de transmission optique, est incidente dans la première fibre optique 200 opposée expands from the section of the resin 210 constituting the optical transmission medium. The transmission lumen travels within the resin 210 constituting the optical transmission medium, while the optical energy is connected in the same amount on a branch portion in the Y-shaped channel transmission path 230 and the connected transmission lights are respectively incident in the second and third optical fibers 240 and 250, and then output at B and C. The coupling of B and C to A will then be described as follows. The light transmitted from B and C passes through the second and third optical fibers 240 and 250 each made of the plastic sheathed fiber or the plastic fiber. Then, the transmitted light travels inside the resin 210 constituting the optical transmission medium, is incident in the first opposite optical fiber 200.
aux deuxième et troisième fibres optiques 240 et 250. to the second and third optical fibers 240 and 250.
Selon le coupleur optique multimodes représenté sur la figure 3, une lumière de transmission incidente dans la première fibre optique 100 chemine à l'intérieur de la résine 310 constituant le milieu de transmission optique dans des conditions de réflexion interne totale, puis est incidente dans une fibre optique According to the multimode optical coupler shown in FIG. 3, a transmission light incident in the first optical fiber 100 runs inside the resin 310 constituting the optical transmission medium under conditions of total internal reflection, then is incident in a optical fiber
opposée à la première fibre optique 100. opposed to the first optical fiber 100.
Selon le coupleur optique multimodes représenté sur la figure 4, une lumière de transmission chemine à l'intérieur du polymère 410 constituant le milieu de transmission optique dans des conditions de réflexion interne totale, puis est incidente dans une fibre optique opposée. Ici, le polymère a une structure qui est différente de celle d'une résine, car la résine constituant un milieu de transmission optique a un indice de réfraction augmenté en étant traitée à According to the multimode optical coupler shown in FIG. 4, a transmission lumen runs inside the polymer 410 constituting the optical transmission medium under conditions of total internal reflection, and then is incident in an opposite optical fiber. Here, the polymer has a structure that is different from that of a resin, since the resin constituting an optical transmission medium has an increased refractive index when treated with
SR 14695 KR/PVSR 14695 KR / PV
l'avance. Une transmission optique à faibles pertes est possible sansaucune influence d'un monomère résidu existant entre la section d'une fibre optique et la paroi d'un chemin de transmission de canal en raison de la polymérisation préalable. Selon le coupleur optique multimodes représenté sur la figure 5, la fibre optique 500 est connectée à un monomère non traité à l'avance et à un monomère traité à l'avance existant dans le chemin de transmission de canal échelonné 530, et est couplée au chemin de transmission de canal échelonné 530 en utilisant la gorge en forme de U ou de V 520. Ainsi, la fibre optique peut être auto-alignée, de sorte qu'elle peut être facilement fixée au chemin de transmission de canal 530. La précision de la connexion entre les coeurs des fibres optiques est également augmentée, diminuant ainsi la perte de réflexion de lumière due à une connexion imprécise entre les coeurs de fibres optiques. Comme décrit ci- dessus, la présente invention utilise une fibre gainée de matière plastique ou une fibre en matière plastique ayant un coeur plus grand que celui d'une fibre optique de communication typique, par opposition à un procédé classique. La présente invention a un effet tel que la lumière est transmise au moyen d'un milieu de transmission optique dans un advance. A low loss optical transmission is possible without any influence of a residual monomer existing between the section of an optical fiber and the wall of a channel transmission path due to the prior polymerization. According to the multimode optical coupler shown in FIG. 5, the optical fiber 500 is connected to a pre-processed monomer and a pre-processed monomer existing in the ladder channel transmission path 530, and is coupled to the ladder channel transmission path 530 using the U-shaped groove or V 520. Thus, the optical fiber can be self-aligned, so that it can be easily attached to the channel 530 transmission path. The connection between the fiber optic cores is also increased, thereby decreasing the loss of light reflection due to an imprecise connection between fiber optic cores. As described above, the present invention utilizes a plastic sheathed fiber or a plastic fiber having a core larger than that of a typical communication optical fiber, as opposed to a conventional method. The present invention has an effect such that light is transmitted by means of an optical transmission medium in a
chemin de transmission de canal.channel transmission path.
Une influence d'une résine existant entre la section d'une fibre optique et la paroi du chemin de transmission de canal est également supprimée par l'effet d'agrandissement de coeur réalisé après traitement préalable de la résine. Ainsi, la connexion entre lumières peut être réalisée facilement de sorte qu'une transmission optique à faibles pertes o le branchement/couplage et la connexion entre fibres An influence of a resin existing between the section of an optical fiber and the wall of the channel transmission path is also suppressed by the effect of enlargement of the core achieved after preliminary treatment of the resin. Thus, the connection between lights can be easily achieved so that a low-loss optical transmission o the connection / coupling and the connection between fibers
optiques est simplifié à faible coût, est réalisée. Optics is simplified at low cost, is achieved.
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De plus, la fibre optique peut être auto-alignée en utilisant une gorge en forme de U ou de V, de sorte qu'elle peut facilement être fixée au chemin de transmission de canal. La précision de la connexion entre les coeurs des fibres optiques est augmentée, diminuant ainsi la perte d'émission de lumière due à une connexion imprécise entre les coeurs de fibres optiques. In addition, the optical fiber can be self-aligned using a U-shaped or V-shaped groove, so that it can easily be attached to the channel transmission path. The precision of the connection between the cores of the optical fibers is increased, thus decreasing the loss of light emission due to an imprecise connection between the fiber optic cores.
SR 14695 KR/PVSR 14695 KR / PV
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