JP2000121884A - 光分岐器、光送受信装置、および光バス - Google Patents

光分岐器、光送受信装置、および光バス

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JP2000121884A
JP2000121884A JP10294928A JP29492898A JP2000121884A JP 2000121884 A JP2000121884 A JP 2000121884A JP 10294928 A JP10294928 A JP 10294928A JP 29492898 A JP29492898 A JP 29492898A JP 2000121884 A JP2000121884 A JP 2000121884A
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optical
light
optical transmission
transmitting
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Takekazu Shiotani
剛和 塩谷
Junji Okada
純二 岡田
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Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内部を伝播してきた信号光を二分してそれぞ
れ第1および第2の光伝送路に向かわせるとともに、そ
の第1および第2の光伝送路のうちのいずれの光伝送路
を経由してきた信号光も内部に入射させる、伝送損失の
小さい光分岐器、その光分岐器が適用され、光送信時お
よび光受信時で接続の切り替えが不要で構成の単純化が
図られた光送受信装置、および、その光送受信装置が複
数適用されるとともに、それら光送受信装置相互間で双
方向に信号光を伝送することができ、構成の単純化が図
られた光バスを提供する。 【解決手段】透光体9の端部9aに、90°に開いた楔
形に陥没した2枚の反射面9b,9cを形成し、その端
部9aを、光ファイバ3,4の端面3a,4aどうしに
挟まれた位置に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、光を分岐する光分
岐器、その光分岐器を適用した光送受信装置、およびそ
の光送受信装置を適用した光バスに関する。 【0002】 【従来の技術】光伝送線路に接続された複数の分岐結合
器を用いて複数のノード間で信号光を送受信する光バス
において、この分岐結合器を通過する信号光と、ノード
に分配される信号光との分岐比率を、分岐結合器ごとに
異なる値に調整すれば、各ノードへ分配される信号光の
強度を均等にできることが知られている。これにより、
光バスに接続できるノードの数を増やすことができる。
しかしながら、この光バスでは、各ノードへ分配される
信号光の強度を均等にするために、各分岐結合器の分岐
比率を、信号光を発信する各ノードに応じて調整し直す
必要があるため、分岐結合器の分岐比率を分岐結合器ご
とに可変に制御する試みが検討されている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】上述した分岐比率を分
岐結合器ごとに可変に制御する装置として、特開昭62
−14538号公報には、プリズムを有する分岐部を備
えた光データウエイ端末装置の例が開示されている。こ
の光データウエイ端末装置は、光ファイバ伝送路に接続
された光スイッチと、その光スイッチを介して光ファイ
バ伝送路に信号光を送信する光送信器と、その光スイッ
チを介して光ファイバ伝送路から伝送された信号光を受
信する光受信器とを備えている。光スイッチは、光送信
時には、光送信器から送信された信号光が光ファイバ伝
送路に伝送され、光受信時には、光ファイバ伝送路から
伝送されてきた信号光が光受信器で受信されるように、
光ファイバ伝送路と、光送信器および光受信器それぞれ
との接続を切り替えるスイッチであり、この光スイッチ
は、その光ファイバ伝送路を伝播する信号光を、分岐比
制御信号の入力に応じて分岐比可変に分岐する光分岐部
を備えている。また、光受信器は、その光スイッチで分
岐された信号光を受信してその光受信レベルを検出し、
その光受信レベルに応じた分岐比制御信号を光スイッチ
に出力する回路を有している。光スイッチの光分岐部は
2つのプリズムを備えており、その2つのプリズムは、
光スイッチに入力された分岐比制御信号に応じて、その
2つのプリズムの間隔が調整されるプリズムであり、こ
のように、プリズムの間隔を調整することにより信号光
の分岐比率を制御している。ところが、この端末装置が
備えている光スイッチは、光ファイバ伝送路をその光ス
イッチに向かって一方向から伝播してくる信号光を分岐
するものであり、その一方向とは反対方向から伝播して
くる信号光は分岐できない。従って、互いに異なる端末
装置間で双方向に信号光を伝送することができず、複数
の端末装置間で信号光の送受信を行うには、それら複数
の端末装置をループ状の光伝送路で接続する必要があ
り、光伝送路の配置が複雑になってしまう問題がある。
また、この端末装置では、光ファイバ伝送路と、光送信
器ないし光受信器との接続を切り替えるために、光スイ
ッチに可動式のミラーが備えられている。従って、その
光スイッチの構造が複雑であるという問題がある。ま
た、上記のように、光送信時と光受信時とで、光ファイ
バ伝送路と、光送信器ないし光受信器との接続を切り替
える必要があり、その切替えの制御も難しいという問題
がある。 【0004】また、特開平2−260835号公報に
は、送信器、受信器、および分岐結合器を有する複数の
ノード相互間で、光伝送路を介して信号光の送受を行う
光バスの例が開示されている。この光バスは、互いに異
なるノード相互間で双方向に信号光を伝送するために、
ノード自体が有する分岐結合器とは別に、ノードの外部
に、光伝送路に接続される複数のポートを有する第2の
分岐結合器を備え、ノードに、そのノードの動作状態に
応じて第2の分岐結合器の分岐比率を制御する制御手段
を備えている。第2の分岐結合器には電気光学効果を利
用した方向性結合型の光スイッチが用いられ、制御手段
でその分岐結合器に印加する制御電圧の大きさを変える
ことで分岐比率を可変に制御している。しかしながら、
この光バスは、互いに異なるノード間で双方向に信号光
を伝送するために、上記のように、ノードの外部にも分
岐結合器を備える必要があり、光バス自体の構成が複雑
になってしまう問題がある。また、上記のように、ノー
ドの外部に備えられた第2の分岐結合器には電気光学効
果を利用した方向性結合型の光スイッチが用いられ、そ
の分岐結合器を介して信号光を送信および受信するた
め、その分岐結合器に入射した信号光の一部が光伝送路
に接続されていないポートから出射され、伝送損失が大
きくなってしまう問題がある。また、あるノードから別
のノードに信号光を送信する場合、あるノードから出射
された信号光が第2の分岐結合器に入射しても、その第
2の分岐結合器に入射した信号光の一部が、信号光の送
信源であるノードに接続されたポートに出射されるた
め、やはり伝送損失が大きくなってしまう問題がある。 【0005】本発明は、上記事情に鑑み、内部を伝播し
てきた信号光を二分してそれぞれ第1および第2の光伝
送路に向かわせるとともに、その第1および第2の光伝
送路のうちのいずれの光伝送路を経由してきた信号光も
内部に入射させる、伝送損失の小さい光分岐器、その光
分岐器が適用され、光送信時および光受信時で接続の切
り替えが不要で構成の単純化が図られた光送受信装置、
および、その光送受信装置が複数適用されるとともに、
それら光送受信装置相互間で双方向に信号光を伝送する
ことができ、構成の単純化が図られた光バスを提供する
ことを目的とする。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明の第1の光分岐器
は、 (1) 各一端どうしが所定の間隙を隔てて対向して配
置され、該間隙を経由して双方向に信号光を伝送する、
所定の方向に延びる第1および第2の光伝送路の該各一
端どうしに挟まれた位置に該一端どうしの間での光伝送
に割り込むようにして信号光の入射と出射との双方を担
う端部が配置され、該端部に、上記第1および第2の光
伝送路のうちのいずれの光伝送路を経由してきた信号光
も該端部から内部に入射させるとともに、内部を伝播し
てきた信号光を二分してそれぞれ第1および第2の光伝
送路に向かわせる反射面を有する透光体 (2)上記透光体の上記端部の配置位置を、上記所定方
向に対し交差する方向に調整する位置調整手段 を備えたことを特徴とする。 【0007】本発明の第2の光分岐器は、 (1)各一端どうしが所定の間隙を隔てて対向して配置
され、該間隙を経由して双方向に信号光を伝送する、所
定の方向に延びる第1および第2の光伝送路の該各一端
どうしに挟まれた位置に該一端どうしの間での光伝送に
割り込むようにして信号光の入射を担う端部が配置さ
れ、該端部に、上記第1および第2の光伝送路のうちの
いずれの光伝送路を経由してきた信号光も該端部から内
部に入射させる反射面を有するとともに、該反射面に該
端部の前方から該端部に向かって照射された信号光を二
分してそれぞれ上記第1および第2の光伝送体に向かわ
せる反射膜を有する透光体 (2)上記透光体の上記端部の配置位置を、上記所定方
向に対し交差する方向に調整する位置調整手段 を備えたことを特徴とする。 【0008】本発明の第1の光送受信装置は、 (1) 各一端どうしが所定の間隙を隔てて対向して配
置され、該間隙を経由して双方向に信号光を伝送する、
所定の方向に延びる第1および第2の光伝送路の該各一
端どうしに挟まれた位置に該一端どうしの間での光伝送
に割り込むようにして信号光の入射と出射との双方を担
う端部が配置され、該端部以外に、該端部が出射を担う
信号光を入射するとともに、該端部から入射した信号光
の出射を担う第1の信号光入出射部を備え、該端部に、
上記第1および第2の光伝送路のうちのいずれの光伝送
路を経由してきた信号光も該端部から内部に入射させる
とともに、上記第1の信号光入出射部から入射して伝播
してきた信号光を二分してそれぞれ第1および第2の光
伝送路に向かわせる反射面を有する第1の透光体、およ
び、上記第1の透光体の上記端部の配置位置を、上記所
定方向に対し交差する方向に調整する位置調整手段を備
えた光分岐器 (2)信号光の入射を担う信号光入射部、信号光の出射
を担う信号光出射部、および、上記第1の信号光入出射
部に光学的に結合された第2の信号光入出射部を有し、
上記信号光入射部から入射した信号光を該第2の信号光
入出射部に伝送するとともに該第2の信号光入出射部か
ら入射した信号光を上記信号光出射部に伝送する第2の
透光体 (3)上記信号光出射部にから出射される信号光を受信
する受信器 (4)上記信号光入射部に信号光を送信する送信器 を備えたことを特徴とする。 【0009】本発明の第2の光送受信装置は、 (1)各一端どうしが所定の間隙を隔てて対向して配置
され、該間隙を経由して双方向に信号光を伝送する、所
定の方向に延びる第1および第2の光伝送路の該各一端
どうしに挟まれた位置に該一端どうしの間での光伝送に
割り込むようにして信号光の入射を担う端部が配置され
るとともに、該端部から入射した信号光を出射する信号
光出射部を備え、該端部に、上記第1および第2の光伝
送路のうちのいずれの光伝送路を経由してきた信号光も
該端部から内部に入射させる反射面を有するとともに、
該反射面に該端部の前方から該端部に向かって照射され
た信号光を二分してそれぞれ上記第1および第2の光伝
送体に向かわせる反射膜を有する透光体、および、上記
透光体の上記端部の配置位置を、上記所定方向に対し交
差する方向に調整する位置調整手段を備えた光分岐器 (2)上記信号光出射部から出射される信号光を受信す
る受信器 (3)上記反射膜に向けて信号光を送信する送信器 を備えたことを特徴とする。 【0010】本発明の第1の光バスは、双方向に信号光
を伝送する光伝送路と、該光伝送路を介して光学的に相
互に結合された複数の光送受信装置とを備えた光バスに
おいて、上記光伝送路が上記複数の光送受信装置の配置
位置それぞれにおいて分断され、分断により形成された
2つの端どうしが所定の間隔を隔てて対向して配置され
てなるものであって、上記複数の光送受信装置それぞれ
が、該光送受信装置の配置位置において対向して配置さ
れてなる、上記光伝送路の各一部を形成し上記間隙を隔
てて対向する第1および第2の光伝送部分路の端どうし
に挟まれた位置に、該端どうしの間での光伝送に割り込
むようにして信号光の入射と出射との双方を担う端部が
配置され、該端部以外に、該端部が出射を担う信号光の
入射を担うとともに、該端部から入射した信号光の出射
を担う第1の信号光入出射部を備え、該端部に、第1お
よび第2の光伝送部分路のうちのいずれの光伝送部分路
を経由してきた信号光も該端部から内部に入射させると
ともに、上記第1の信号光入出射部から入射して伝播し
てきた信号光を二分してそれぞれ第1の光伝送部分路と
第2の光伝送部分路に向かわせる反射面を有する第1の
透光体、および、該第1の透光体の上記端部の配置位置
を、上記所定方向に対し交差する方向に調整する位置調
整手段を備えた光分岐器と、信号光の入射を担う信号光
入射部、信号光の出射を担う信号光出射部、および、上
記第1の信号光入出射部に光学的に結合された第2の信
号光入出射部を有し、上記信号光入射部から入射した信
号光を該第2の信号光入出射部に伝送するとともに該第
2の信号光入出射部から入射した信号光を上記信号光出
射部に伝送する第2の透光体と、上記信号光出射部にか
ら出射される信号光を受信する受信器と、上記信号光入
射部に信号光を送信する送信器とを備えたことを特徴と
する。 【0011】本発明の第2の光バスは、 (1) 双方向に信号光を伝送する光伝送路と、該光伝
送路を介して光学的に相互に結合された複数の光送受信
装置とを備えた光バスにおいて、上記光伝送路が上記複
数の光送受信装置の配置位置それぞれにおいて分断さ
れ、分断により形成された2つの端どうしが所定の間隔
を隔てて対向して配置されてなるものであって、上記複
数の光送受信装置それぞれが、該光送受信装置の配置位
置において対向して配置されてなる、上記光伝送路の各
一部を形成し上記間隙を隔てて対向する第1および第2
の光伝送部分路の端どうしに挟まれた位置に、該端どう
しの間での光伝送に割り込むようにして信号光の入射と
出射との双方を担う端部が配置され、該端部から入射し
た信号光を出射する出射部を備え、該端部に、第1およ
び第2の光伝送部分路のうちのいずれの光伝送部分路を
経由してきた信号光も該端部から内部に入射させる反射
面を有するとともに、該反射面に該端部の前方から該端
部に向かって照射された信号光を二分してそれぞれ上記
第1および第2の光伝送部分路に向かわせる反射膜を有
する透光体、および、上記透光体の上記端部の配置位置
を、上記所定方向に対し交差する方向に調整する位置調
整手段を備えた光分岐器と、上記信号光出射部から出射
される信号光を受信する受信器と、上記反射膜に向けて
信号光を送信する送信器とを備えたことを特徴とする。 【0012】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。 【0013】図1は、本発明の第1実施形態である光分
岐器を含む、本発明の第2実施形態である光送受信装置
を示す水平断面図である。 【0014】この光送受信装置50は支持基板1を備え
ている。この支持基板1には十字状に交差した貫通穴2
a,2bが形成されたアライメントブロック2が固定さ
れている。図1において、アライメントブロック2は、
貫通穴2a,2bを含む水平断面が示されており、アラ
イメントブロック2の水平断面は斜線で示されている。
これら貫通穴2a,2bは、マイクロ放電加工により、
後述する光ファイバ3,4やスリーブ10の径よりも数
十μm大きい径に形成されている。貫通穴2aには、研
磨加工された端面3a,4aを有する直径400μmの
マルチモードの光ファイバ3,4が挿入されており、こ
れら光ファイバ3,4は、端面3a,4aそれぞれが貫
通穴2bの内面に貼り付けられた突起ピン5,6それぞ
れに当接した状態でクランプ7,8それぞれに挟まれて
保持される。これにより、光ファイバ3,4の端面3
a,4aどうしは所定の間隙を隔てて対向して配置され
ている。光ファイバ3,4はその間隙を経由して双方向
に信号光を伝送する。また、もう一方の貫通穴2bに
は、直径400μmのアクリル部材からなる透光体9が
挿入されており、さらに、この貫通穴2bには、その透
光体9を挟んで保持するスリーブ10がスライド自在に
挿入されている。透光体9の端部9aは、光ファイバ
3,4の端面3a,4aどうしに挟まれた位置に、その
端面3a,4aどうしの間での光伝送に割り込むように
して配置されている。この端部9aは、光ファイバ3,
4の端面3a,4aの間を伝送する信号光の入射と出射
との双方を担っている。また、透光体9の、端部9aと
は反対側の端部はたわんでおり、そのたわんだ端部が、
端部9aが出射を担う信号光の入射を担うとともに、そ
の端部9aから入射した信号光の出射を担う信号光入出
射部9dを構成している。この透光体9の、信号光入出
射部9d側の端面は、支持基板1の上に固定された、V
字型のアクリル部材からなる分岐導光路11の信号光入
出射部11a側の端面に接着されている。また、この透
光体9は、光ファイバ3,4の端面3a,4aどうしに
挟まれた端部9aに、90°に開いた楔形に陥没した2
枚の反射面9b,9cを有する。この反射面9b,9c
は、光ファイバ3,4のうちのいずれの光ファイバを経
由してきた信号光も端部9aから透光体9内部に入射さ
せるとともに、信号光入出射部9dから入射して伝播し
てきた信号光を二分してそれぞれ光ファイバ3,4に向
かわせる面である。この反射面9b,9cは切削加工、
研磨加工することにより形成されている。このように、
切削加工、研磨加工して反射面9b,9cを形成するこ
とにより、その反射面9b,9cを高精度に形成するこ
とができる。また、アライメントブロック2にはフラン
ジ12が固定されており、そのフランジ12とスリーブ
10との間には、フランジ12とスリーブ10とに挟ま
れた状態で圧電素子13が固定されている。支持基板1
には圧電素子13に電圧を印加する電源41が搭載され
ており、圧電素子13は電圧が印加されると、その印加
された電圧に応じて、矢印A方向に伸長、もしくは矢印
B方向に収縮する。 【0015】支持基板1上に固定された分岐導光路11
は、信号光入出射部11aの他に、信号光の入射を担う
信号光入射部11bと、信号光の出射を担う信号光出射
部11cとを備えており、この分岐導光路11は、その
分岐導光路11の信号光入射部11bから入射した信号
光を信号光入出射部11aに伝送するとともにその信号
光入出射部11aから入射した信号光を信号光出射部1
1cに伝送するものである。 【0016】また、この支持基板1上には、分岐導光路
11の信号光入射部11bに信号光を出射する発光素子
20と、その発光素子20を駆動するドライバ回路21
が搭載されている。このドライバ回路21により、発光
素子20から、信号を担持したパルス状の信号光が分岐
導光路11の信号光入射部11bに向けて出射される。
さらに、支持基板1上には、受光素子30、レシーバ回
路31、および制御回路40が搭載されている。受光素
子30は、分岐導光路11の信号光出射部11cから出
射された信号光を受光して光電変換しレシーバ回路31
に向けて出力するものである。レシーバ回路31は、そ
のレシーバ回路31に入力した電気信号からパルス信号
を検出し、そのパルス信号を制御回路40および他の回
路に出力する。制御回路40は、レシーバ回路31がパ
ルス信号を検出する上で受光素子30に必要な受光量に
相当する目標電圧振幅が記憶されており、その制御回路
40にパルス信号が入力されると、そのパルス信号の平
均電圧振幅と、その制御回路40に事前に記憶された目
標電圧振幅とを比較し、パルス信号の平均電圧振幅の方
が大きい時はその電圧振幅差に応じた分だけ圧電素子1
3が伸長し、一方、目標電圧振幅の方が大きい時はその
電圧振幅差に応じた分だけ圧電素子13が収縮する旨を
表す信号を電源41に向けて出力する。電源41は、そ
の電源41に入力された信号に応じた電圧を圧電素子1
3に印加する。これにより圧電素子13が伸縮する。圧
電素子13が伸縮すると、透光体9の信号光入出射部9
dがたわんでいることから、その透光体9の端部9a
が、スリーブ10とともに矢印Aもしくは矢印B方向に
移動し、その透光体9の端部9aの配置位置が、圧電素
子13の伸縮量に応じた量だけ調整される。これによ
り、透光体9の端部9aが有する反射面9b,9cの位
置が調整される。尚、スリーブ10、圧電素子13、電
源41、および制御回路40をあわせたものが、本発明
にいう位置調整手段に相当する。 【0017】次に、光送受信装置50が、信号光を送受
信する様子について説明する。 【0018】ドライバー回路21によって駆動された発
光素子20は、信号を担持したパルス状の信号光100
を分岐導光路11の信号光入射部11bに向けて発す
る。その信号光100は、分岐導光路11および透光体
9内部を伝播し、反射面9b,9cで反射して約90°
偏向した信号光101,102に二分される。信号光1
01,102は、端面3a,4aから光ファイバ3,4
内に入射しその光ファイバ3,4内を伝播する。 【0019】一方、光ファイバ3,4内を端面3a,4
aに向かって伝播する信号光103,104は、透光体
9の端部9aに入射する。その端部9aに入射した信号
光103,104それぞれの一部はその端部9aを通過
してもう一方の光ファイバ4,3それぞれに入射し、残
りは反射面9b,9cで反射して約90°偏向した信号
光105となり、透光体9および分岐導光路11内を伝
播し、その分岐導光路11の信号光出射部11cから出
射する。その出射した信号光105は受光素子30で受
光され、レシーバ回路31によってパルス信号が検出さ
れる。制御回路40はそのパルス信号を受けて、そのパ
ルス信号の平均電圧振幅と、その制御回路40に事前に
記憶された目標電圧振幅とを比較し、パルス信号の平均
電圧振幅の方が大きい時はその電圧振幅差に応じた分だ
け圧電素子13を伸長し、一方、目標電圧振幅の方が大
きい時はその電圧振幅差に応じた分だけ圧電素子13を
収縮する旨を表す信号を電源41に向けて出力する。こ
こで、電源41に圧電素子13を伸長する旨を表す信号
が入力されると、その信号に応じた電圧がその圧電素子
13に印加されて圧電素子13が伸長し、その透光体9
の端部9aが、圧電素子13の伸長量に応じた量だけ矢
印A方向に移動する。この端部9aの矢印A方向への移
動により、透光体9の端部9aが有する反射面9b,9
cの、光ファイバ3,4内の端面3a,4aに挟まれる
領域と交わる部分の面積が減少する。従って、光ファイ
バ3,4内を端面3a,4aに向かって伝播する信号光
103,104それぞれの、反射面9b,9cで反射さ
れる割合が減少し、受光素子30で受光される受光量を
減らすことができる。また、発光素子20から信号光を
出射すると、反射面9b,9cの、光ファイバ3,4内
の端面3a,4aに挟まれる領域と交わる部分の面積が
減少していることから、光ファイバ3,4に入射する信
号光の入射量を減らすことができる。一方、電源41に
圧電素子13を収縮する旨を表す信号が入力されると、
その信号に応じた電圧がその圧電素子13に印加されて
圧電素子13が収縮し、その透光体9の端部9aが、圧
電素子13の収縮量に応じた量だけ矢印B方向に移動す
る。 【0020】図2は、図1に示す光送受信装置におい
て、透光体9の端部9aが、圧電素子13の収縮量に応
じた量だけ矢印B方向に移動した状態を示す図である。 【0021】透光体9の端部9aが矢印B方向に移動す
ると、その端部9aが有する反射面9b,9cの、光フ
ァイバ3,4内の端面3a,4aに挟まれる領域と交わ
る部分の面積が増加する。従って、光ファイバ3,4内
を端面3a,4aに向かって伝播する信号光103,1
04それぞれの、反射面9b,9cで反射される割合が
増加し、受光素子30で受光される受光量を増やすこと
ができる。このとき、発光素子20から信号光を出射す
ると、光ファイバ3,4に入射する信号光の入射量を増
やすことができる。 【0022】このように、発光素子20が発した信号光
100は反射面9b,9cで信号光101,102に二
分され、それら信号光101,102は光ファイバ3,
4に伝送される。また、光ファイバ3,4内を端面3
a,4aに向かって伝播する信号光103,104それ
ぞれは、反射面9b,9cそれぞれで反射され、信号光
105となり受光素子30で受光される。さらに、制御
回路40から出力される信号に応じて、電源41が圧電
素子13に印加する電圧が変化し、透光体9の端部9a
が有する反射面9b,9cの位置が調整されることか
ら、光ファイバ3,4内を端面3a,4aに向かって伝
播する信号光103,104の、受光素子30で受光さ
れる割合、および、発光素子20から発光される信号光
100の、光ファイバ3,4に入射する割合を調整する
ことができる。 【0023】本発明の第2実施形態の光送受信装置50
は、端部9aに反射面9b,9cを有する透光体9を備
えており、光ファイバ3,4を伝送してきた信号光は、
それら反射面9b,9cで反射されて透光体9の信号光
入出射部9dに向かって伝播する。また、透光体9の信
号光入出射部9dから入射した信号光は反射面9b,9
cそれぞれで反射して二分され、それぞれ光ファイバ
3,4に向かって伝播する。つまり、反射面9b,9c
で信号光を反射することにより、光ファイバ3,4ない
し信号光入出射部9dに信号光を伝送する。このよう
に、信号光を反射させて光ファイバ3,4ないし信号光
入出射部9dに信号光を伝送することにより、電気光学
効果を利用して光ファイバ3,4ないし信号光入出射部
9dに信号光を伝送するよりも、光の伝送損失を小さく
することができる。 【0024】また、本発明の第2実施形態の光送受信装
置50は、発光素子20および受光素子30が、いずれ
も、分岐導波路11および透光体9を介して光ファイバ
3,4と光学的に接続されている。従って、光送信時と
光受信時とで、光ファイバ3,4に接続される素子を発
光素子20ないし受光素子30に切り替えるための光ス
イッチは不要であり、光送受信装置50の構成の単純化
が図られる。 【0025】図3は、本発明の第3実施形態である光分
岐器を備えた、本発明の第4実施形態である光送受信装
置を示す水平断面図である。 【0026】この図3に示す光送受信装置200の説明
にあたっては、図1、図2に示す光送受信装置50と同
一の構成要素には同一の符号を付して示し、図1、図2
に示す光送受信装置50との相違点のみについて説明す
る。 【0027】図3に示す光送受信装置200は、図1、
図2に示す光送受信装置50と比較して、アライメント
ブロック2が支持基板1の中央部寄りの位置に固定され
ている。また、図1、図2に示す光送受信装置50に
は、分岐導波路11が備えられているが、図3に示す光
送受信装置200には、分岐導波路11は備えられてい
ない。また、図3に示す光送受信装置200は、図1、
図2に示す光送受信装置50が備えている透光体9とは
異なる構造の透光体201を備えている。この透光体2
01は角錐形状の端部201aを有し、その端部201
aは、光ファイバ3,4の端面3a,4aどうしに挟ま
れた位置に、その端面3a,4aどうしの間での光伝送
に割り込むようにして配置されている。この端部201
aは、光ファイバ3,4の端面3a,4aの間を伝送す
る信号光の入射と出射との双方を担っている。また、透
光体201の、端部201aとは反対側の端部は、端部
201aから入射した信号光の出射を担う信号光出射部
201dを構成しており、その信号光出射部201dは
受光素子30の前面に固定されている。また、この透光
体201は、信号光出射部201d寄りの部分に湾曲部
201eを有する。さらに、この透光体201は、光フ
ァイバ3,4の端面3a,4aどうしに挟まれた端部2
01aに、互いのなす角度θが80°で楔形に突出した
反射面201b,201cを有する。この反射面201
b,201cは切削加工、研磨加工することにより形成
されている。この反射面201b,201cは、光ファ
イバ3,4のうちのいずれの光ファイバを経由してきた
信号光も端部201aから透光体201内部に入射させ
る面である。さらに、この透光体201は、反射面20
1b,201cの互いに交わる部分に、金を蒸着するこ
とにより形成された反射膜201fを有する。 【0028】また、図1、図2に示す光送受信装置50
の支持基板1には、受光素子30およびレシーバ回路3
1それぞれに並ぶ位置に、発光素子20およびドライバ
回路21が搭載されていたが、図3に示す光送受信装置
200では、発光素子20およびドライバ回路21は、
透光体201の端部201aに形成された反射膜201
fの前方に搭載され、発光素子20の前面には、発光素
子20が発した信号光を反射膜201fに集光する集光
レンズ202が配置されている。 【0029】以下に、このような構造を有する光送受信
装置200が、信号光を送受信する様子について説明す
る。 【0030】ドライバー回路21によって駆動された発
光素子20は、信号を担持したパルス状の信号光300
を集光レンズ202に向けて発する。信号光300は、
集光レンズ202によって反射膜201f上に集めら
れ、その反射膜201fで反射して約90°偏向した信
号光301,302に二分される。信号光301,30
2は、端面3a,4aから光ファイバ3,4内に入射し
その光ファイバ3,4内を伝播する。 【0031】一方、光ファイバ3内を端面3aに向かっ
て伝播する信号光303は、一部がもう一方の光ファイ
バ4内に入射し、残りは透光体201の端部201aの
反射面201bに到達する。反射面201b,201c
のなす角度θは80°であり、この場合、反射面201
bに到達した信号光が端部201a内に入射せずにその
反射面201bで反射される割合は5%程であり、残り
の95%の信号光は端部201a内に入射し反射面20
1cで反射して約90°偏向した信号光305となり、
信号光出射部201dに向かって伝播する。また、光フ
ァイバ4内を端面4aに向かって伝播する信号光304
は、一部がもう一方の光ファイバ3内に入射し、残りは
透光体201の端部201aの反射面201cに到達す
る。その反射面201cに到達した信号光が反射面20
1cで反射される割合は、光ファイバ3から反射面20
1bに到達した信号光と同様に5%程であり、残りの9
5%の信号光は端部201a内に入射し反射面201b
で反射して約90°偏向した信号光306となり、信号
光出射部201dに向かって伝播する。反射面201
c,201bで反射して約90°偏向した信号光30
5,306は、透光体201内を伝播し信号光出射部2
01dから出射する。その信号光出射部201dから出
射した信号光は受光素子30で受光され、その受光素子
30の受光量に応じた電圧が圧電素子13に印加されて
その圧電素子13が伸縮する。圧電素子13が伸縮する
と、透光体201が湾曲部201eを有することから、
その透光体201の端部201aが、スリーブ10とと
もに矢印Aもしくは矢印B方向に移動し、その端部20
1aが有する反射面201b,201cの位置が調整さ
れ、光ファイバ3,4内を端面3a,4aに向かって伝
播する信号光303,304の、受光素子30で受光さ
れる割合、および、発光素子20から発光される信号光
300の、光ファイバ3,4に入射する割合を調整する
ことができる。 【0032】このように、光ファイバ3,4を経由して
きた信号光を端部201aから透光体201内部に入射
させる反射面201b,201cに、発光素子20から
出射される信号光を二分して光ファイバ3,4双方に向
かわせる反射膜201fを形成し、その発光素子20
を、透光体201の、受光素子30が配置された側とは
反対側に配置すると、光ファイバ3,4を伝送してきて
反射面201c,201bで反射した信号光305,3
06は発光素子20側には伝送されず、さらに光の伝送
損失を小さくすることができる。 【0033】図4は、本発明の第5実施形態である光バ
スを示す概略構成図である。 【0034】この光バス500は、図3に示す光送受信
装置200と同一構造の光送受信装置400を複数備え
ている。この図4には、4つの光送受信装置400が示
されている。互いに隣り合う光送受信装置400は、光
伝送路の各一部を構成する光伝送部分路450で光学的
に結合されている。 【0035】このように、複数の光送受信装置400を
接続することにより、光送受信装置400相互間でのデ
ータ伝送を行うことができる。また、この光バス500
は、図3に示す光送受信装置200と同一構造の光送受
信装置400を備えているため、その光送受信装置40
0が有する発光素子から出射される信号光は二分されて
それぞれ異なる光伝送部分路450に伝送される。従っ
て、光送受信装置400相互間で信号光を伝送するため
に光伝送路をループ状に構成することは不要であり、光
伝送路の配置の単純化が図られる。また、光送受信装置
400相互間で信号光を伝送するために、光送受信装置
400外部に光分岐器を備え、その光分岐器を介在させ
て光送受信装置400どうしを接続することは不要であ
り、光バス500の構成の単純化が図られる。 【0036】尚、第5実施形態の光バス500では、図
3に示す光送受信装置200と同一構造の光送受信装置
400を用いたが、この光送受信装置400の代わり
に、図1、図2に示す光送受信装置100と同一構造の
光送受信装置を用いてもよい。 【0037】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
内部を伝播してきた信号光を二分してそれぞれ第1およ
び第2の光伝送路に向かわせるとともに、上記第1およ
び第2の光伝送路のうちのいずれの光伝送路を経由して
きた信号光も内部に入射させる、伝送損失の小さい光分
岐器、その光分岐器が適用され、光送信時および光受信
時で接続の切り替えが不要で構成の単純化が図られた光
送受信装置、および、その光送受信装置が複数適用され
るとともに、それら光送受信装置相互間で双方向に信号
光を伝送することができ、構成の単純化が図られた光バ
スが得られる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の第1実施形態である光分岐器を用い
た、本発明の第2実施形態である光送受信装置を示す水
平断面図である。 【図2】図1に示す光送受信装置において、透光体9の
端部9aが、圧電素子13の収縮量に応じた量だけ矢印
B方向に移動した状態を示す図である。 【図3】本発明の第3実施形態である光分岐器を備え
た、本発明の第4実施形態である光送受信装置を示す水
平断面図である。 【図4】本発明の第5実施形態である光バスを示す概略
構成図である。 【符号の説明】 1 支持基板 2 アライメントブロック 2a,2b 貫通穴 3,4 光ファイバ 3a,4a 端面 5,6 突起ピン 7,8 クランプ 9,201 透光体 9a,201a 端部 9b,9c,201b,201c 反射面 9d,11a 信号光入出射部 10 スリーブ 11 分岐導光路 11b 信号光入射部 11c,201d 信号光出射部 12 フランジ 13 圧電素子 41 電源 20 発光素子 21 ドライバ回路 30 受光素子 31 レシーバ回路 40 制御回路 41 電源 50,200,400 光送受信装置 100,101,102,103,104,105,3
00,301,302,303,304,305,30
6 信号光 201e 湾曲部 201f 反射膜 202 集光レンズ 450 光伝送部分路 500 光バス

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1 】 各一端どうしが所定の間隙を隔てて対向
    して配置され、該間隙を経由して双方向に信号光を伝送
    する、所定の方向に延びる第1および第2の光伝送路の
    該各一端どうしに挟まれた位置に該一端どうしの間での
    光伝送に割り込むようにして信号光の入射と出射との双
    方を担う端部が配置され、該端部に、前記第1および第
    2の光伝送路のうちのいずれの光伝送路を経由してきた
    信号光も該端部から内部に入射させるとともに、内部を
    伝播してきた信号光を二分してそれぞれ第1および第2
    の光伝送路に向かわせる反射面を有する透光体、および
    前記透光体の前記端部の配置位置を、前記所定方向に対
    し交差する方向に調整する位置調整手段を備えてたこと
    を特徴とする光分岐器。 【請求項2】前記端部に形成された反射面が楔形に陥没
    した二つの反射面、あるいは楔形に突出した二つの反射
    面からなることを特徴とする請求項1記載の光分岐器。 【請求項3】 各一端どうしが所定の間隙を隔てて対向
    して配置され、該間隙を経由して双方向に信号光を伝送
    する、所定の方向に延びる第1および第2の光伝送路の
    該各一端どうしに挟まれた位置に該一端どうしの間での
    光伝送に割り込むようにして信号光の入射を担う端部が
    配置され、該端部に、前記第1および第2の光伝送路の
    うちのいずれの光伝送路を経由してきた信号光も該端部
    から内部に入射させる反射面を有するとともに、該反射
    面に該端部の前方から該端部に向かって照射された信号
    光を二分してそれぞれ前記第1および第2の光伝送体に
    向かわせる反射膜を有する透光体、および前記透光体の
    前記端部の配置位置を、前記所定方向に対し交差する方
    向に調整する位置調整手段を備えたことを特徴とする光
    分岐器。 【請求項4】 各一端どうしが所定の間隙を隔てて対向
    して配置され、該間隙を経由して双方向に信号光を伝送
    する、所定の方向に延びる第1および第2の光伝送路の
    該各一端どうしに挟まれた位置に該一端どうしの間での
    光伝送に割り込むようにして信号光の入射と出射との双
    方を担う端部が配置され、該端部以外に、該端部が出射
    を担う信号光を入射するとともに、該端部から入射した
    信号光の出射を担う第1の信号光入出射部を備え、該端
    部に、前記第1および第2の光伝送路のうちのいずれの
    光伝送路を経由してきた信号光も該端部から内部に入射
    させるとともに、前記第1の信号光入出射部から入射し
    て伝播してきた信号光を二分してそれぞれ第1および第
    2の光伝送路に向かわせる反射面を有する第1の透光
    体、および、前記第1の透光体の前記端部の配置位置
    を、前記所定方向に対し交差する方向に調整する位置調
    整手段を備えた光分岐器と、 信号光の入射を担う信号光入射部、信号光の出射を担う
    信号光出射部、および、前記第1の信号光入出射部に光
    学的に結合された第2の信号光入出射部を有し、前記信
    号光入射部から入射した信号光を該第2の信号光入出射
    部に伝送するとともに該第2の信号光入出射部から入射
    した信号光を前記信号光出射部に伝送する第2の透光体
    と、 前記信号光出射部にから出射される信号光を受信する受
    信器と、 前記信号光入射部に信号光を送信する送信器とを備えた
    ことを特徴とする光送受信装置。 【請求項5】 各一端どうしが所定の間隙を隔てて対向
    して配置され、該間隙を経由して双方向に信号光を伝送
    する、所定の方向に延びる第1および第2の光伝送路の
    該各一端どうしに挟まれた位置に該一端どうしの間での
    光伝送に割り込むようにして信号光の入射を担う端部が
    配置されるとともに、該端部から入射した信号光を出射
    する信号光出射部を備え、該端部に、前記第1および第
    2の光伝送路のうちのいずれの光伝送路を経由してきた
    信号光も該端部から内部に入射させる反射面を有すると
    ともに、該反射面に該端部の前方から該端部に向かって
    照射された信号光を二分してそれぞれ前記第1および第
    2の光伝送体に向かわせる反射膜を有する透光体、およ
    び、前記透光体の前記端部の配置位置を、前記所定方向
    に対し交差する方向に調整する位置調整手段を備えた光
    分岐器と、 前記信号光出射部から出射される信号光を受信する受信
    器と、 前記反射膜に向けて信号光を送信する送信器とを備えた
    ことを特徴とする光送受信装置。 【請求項6】前記位置調整手段が、前記端部を、前記受
    信器から出射された信号光の強度に応じた配置位置に調
    整するものであることを特徴とする請求項4または5項
    記載の光分岐器。 【請求項7】 双方向に信号光を伝送する光伝送路と、
    該光伝送路を介して光学的に相互に結合された複数の光
    送受信装置とを備えた光バスにおいて、 前記光伝送路が前記複数の光送受信装置の配置位置それ
    ぞれにおいて分断され、分断により形成された2つの端
    どうしが所定の間隔を隔てて対向して配置されてなるも
    のであって、 前記複数の光送受信装置それぞれが、 該光送受信装置の配置位置において対向して配置されて
    なる、前記光伝送路の各一部を形成し前記間隙を隔てて
    対向する第1および第2の光伝送部分路の端どうしに挟
    まれた位置に、該端どうしの間での光伝送に割り込むよ
    うにして信号光の入射と出射との双方を担う端部が配置
    され、該端部以外に、該端部が出射を担う信号光の入射
    を担うとともに、該端部から入射した信号光の出射を担
    う第1の信号光入出射部を備え、該端部に、第1および
    第2の光伝送部分路のうちのいずれの光伝送部分路を経
    由してきた信号光も該端部から内部に入射させるととも
    に、前記第1の信号光入出射部から入射して伝播してき
    た信号光を二分してそれぞれ第1の光伝送部分路と第2
    の光伝送部分路に向かわせる反射面を有する第1の透光
    体、および、該第1の透光体の前記端部の配置位置を、
    前記所定方向に対し交差する方向に調整する位置調整手
    段を備えた光分岐器と、 信号光の入射を担う信号光入射部、信号光の出射を担う
    信号光出射部、および、前記第1の信号光入出射部に光
    学的に結合された第2の信号光入出射部を有し、前記信
    号光入射部から入射した信号光を該第2の信号光入出射
    部に伝送するとともに該第2の信号光入出射部から入射
    した信号光を前記信号光出射部に伝送する第2の透光体
    と、 前記信号光出射部にから出射される信号光を受信する受
    信器と、 前記信号光入射部に信号光を送信する送信器とを備えた
    ことを特徴とする光バス。 【請求項8】 双方向に信号光を伝送する光伝送路と、
    該光伝送路を介して光学的に相互に結合された複数の光
    送受信装置とを備えた光バスにおいて、 前記光伝送路が前記複数の光送受信装置の配置位置それ
    ぞれにおいて分断され、分断により形成された2つの端
    どうしが所定の間隔を隔てて対向して配置されてなるも
    のであって、 前記複数の光送受信装置それぞれが、 該光送受信装置の配置位置において対向して配置されて
    なる、前記光伝送路の各一部を形成し前記間隙を隔てて
    対向する第1および第2の光伝送部分路の端どうしに挟
    まれた位置に、該端どうしの間での光伝送に割り込むよ
    うにして信号光の入射と出射との双方を担う端部が配置
    され、該端部から入射した信号光を出射する出射部を備
    え、該端部に、第1および第2の光伝送部分路のうちの
    いずれの光伝送部分路を経由してきた信号光も該端部か
    ら内部に入射させる反射面を有するとともに、該反射面
    に該端部の前方から該端部に向かって照射された信号光
    を二分してそれぞれ前記第1および第2の光伝送部分路
    に向かわせる反射膜を有する透光体、および、前記透光
    体の前記端部の配置位置を、前記所定方向に対し交差す
    る方向に調整する位置調整手段を備えた光分岐器と、 前記信号光出射部から出射される信号光を受信する受信
    器と、 前記反射膜に向けて信号光を送信する送信器とを備えた
    ことを特徴とする光バス。
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US7257297B2 (en) 2002-06-18 2007-08-14 Seiko Epson Corporation Optical communication module with particular fiber guide hole, optical-communication-module production method, and electronic device
JP2009237050A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Oki Electric Cable Co Ltd マルチモード光カプラ
WO2015122041A1 (ja) * 2014-02-17 2015-08-20 オリンパス株式会社 光ファイバコネクタ装置及び内視鏡システム

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