JP2000193850A - 光ファイバ連結装置及び光ファイバ連結方法 - Google Patents

光ファイバ連結装置及び光ファイバ連結方法

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JP2000193850A
JP2000193850A JP10368001A JP36800198A JP2000193850A JP 2000193850 A JP2000193850 A JP 2000193850A JP 10368001 A JP10368001 A JP 10368001A JP 36800198 A JP36800198 A JP 36800198A JP 2000193850 A JP2000193850 A JP 2000193850A
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optical
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Kazuyoshi Horie
和由 堀江
Kuninori Shino
邦宣 篠
Kenichi Okubo
賢一 大久保
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学的なクロストークを防止して、一芯双方
向方式により光通信を行うことができる。 【解決手段】 光ファイバ連結器１は、光ファイバ１０
１，１０２のコアの屈折率と略同等の屈折率を有する屈
折率整合部材２と、２本の光ファイバ１０１，１０２の
端面１０１ａ，１０２ａの間に屈折率整合部材２を介在
させて各端面１０１ａ，１０２ａを当該屈折率整合部材
２に接触させた状態で連結する第１の連結部材３及び第
２の連結部材４からなる光ファイバ連結部５とを備えて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを直列
につなぐ光ファイバ連結装置及び光ファイバ連結方法に
関し、詳しくは、光ファイバネットワークの構築の際の
光ファイバ同士の連結に好適な光ファイバ連結装置及び
光ファイバ連結方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバを利用してデジタル信号等を
送信する、いわゆる光通信による光ファイバネットワー
クがある。例えば、光ファイバネットワークでは、家庭
電気製品や情報機器などを相互に接続することが可能と
なっている。
【０００３】従来より光ファイバはガラスから形成され
ていたが、プラスチック光ファイバ(ＰＯＦ)の出現によ
り、光ファイバネットワークを安価に家庭やオフィス内
に構築することができるようになった。このように光フ
ァイバネットワークの構築が安価になされることは、家
庭電気製品の高度利用分野における新規事業の創出につ
ながる。
【０００４】光ファイバを利用して信号を伝送する方法
には、二本の光ファイバを使用して行う二芯方式の双方
向光通信と、一本の光ファイバを使用して行う双方向光
通信とがある。
【０００５】二芯方式の双方向光通信では、一本の光フ
ァイバを送信用に用い、もう一本の光ファイバを受信用
に用いる。一方、一芯方式の双方向光通信は、一本の光
ファイバを使用して信号の送受信を行うので、上述した
二芯方式の場合と比べて、ネットワークを構築した際の
光ファイバのコストを半分にすることができる。また、
二芯方式の場合には、送信用の光ファイバと受信用の光
ファイバとに区別されるために、光送受信装置と光ファ
イバとの連結には方向性が生じることになる。
【０００６】そして、光ファイバは、光送受信装置が備
える光ファイバ接続部に接続される。二芯方式が採用さ
れた光送受信装置の光ファイバ接続部は、光信号を送信
する送信側接続部及び光信号を受信する受信側接続部の
ふたつに分かれている。したがって、光信号の送受信を
行う場合には、各光ファイバを通る光信号の流れの向き
は、必ず一方通行となる。つまり、第１の光送受信装置
と第２の光送受信装置との間で光通信を行う光ファイバ
ネットワークにおいては、第１の光送受信装置の送信側
接続部と第２の光送受信装置の受信側接続部を光ファイ
バにより接続する必要がある。同様に、第１の光送受信
装置の受信側接続部は、第２の光送受信装置の送信側接
続部と光ファイバで接続する必要がある。このように、
二芯方式を採用した場合には、光ファイバを各接続部に
対応させて接続しなければならなく、使い勝手の上で優
れているとは言えない。
【０００７】一方、一芯方式の双方向光通信の場合に
は、上述のような方向性は生じないので、第１の光送受
信装置、第２の光送受信装置の光ファイバ接続部への光
ファイバの接続は容易とされ、使い勝手が良い。
【０００８】以上のように、一芯方式の双方向光通信
は、光ファイバの使用量を少なくすることができること
や光ファイバの接続が容易であることから、近年注目さ
れている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一芯方式の
双方向光通信には、いわゆるクロストークの問題が存在
する。
【００１０】光ファイバにより接続されている光送受信
装置からの光信号に自分が送出した光信号が混入してし
まうという問題がクロストークの問題である。この原因
のひとつに、他の光ファイバと連結されている光ファイ
バの遠端部などで自分の送信光が反射して、遠端反射光
となり、自分の受光部に入射するというメカニズムがあ
る。光ファイバの遠端部での反射はいわゆるフレネル反
射と呼ばれるものであり、屈折率の異なる界面で光が反
射する性質による。
【００１１】一般的に、光ファイバには損失があり、光
信号が光ファイバで伝送されると、光信号の振幅が減少
する。すなわち、光ファイバ伝送により光量の損失が発
生する。したがって、光ファイバが長い場合には、遠端
部で反射した光も自己の受光部に戻るときには、光ファ
イバの損失により微少な光量となり、光学的なクロスト
ークの影響は小さい。しかし、光ファイバが短い場合に
は、光ファイバ伝送による光量の損失が少なくなるの
で、受光部での遠端反射光のクロストークへの影響が大
きくなる。
【００１２】特に、図１２に示すように、第１の光送受
信装置２０１と第２の光送受信装置２０２が、長さの短
い光ファイバ２０３と長い光ファイバ２０４をつなぎ合
わせて光通信を行う場合において、遠端反射が大きな問
題になる。本例では、光ファイバ２０３，２０４が連結
器２０５によりつなぎあわされた状態になる例を示して
おり、着脱自在とされる第１の連結部材２０６と第２の
連結部材２０７からなる連結器２０５を利用することに
より、光ファイバの２０３の端面近傍に第１の連結部材
２０６を装着し、光ファイバ２０４の端面近傍に第２の
連結部材２０７を装着し、この第１の連結部材２０６と
第２の連結部材２０７を接続することで、光ファイバ２
０３の端面と光ファイバ２０４の端面を接合状態にする
ことができる。
【００１３】図１３を用いて、光ファイバ２０３，２０
４が接合部２０８で接合された際の、当該光ファイバ２
０３，２０４により伝送される光信号の振幅の減衰につ
いて説明する。
【００１４】図１３中（Ａ）に示すように、第１の光送
受信装置２０１から送信光Ｓが出射されるものの、光フ
ァイバの端面の接合部２０８で反射されて、遠端反射光
ＦＸとして、当該第１の光送受信装置２０１に入射され
る。例えば、第１の光送受信装置２０１には、遠端反射
光ＦＸが振幅ＢＦＸとして入射される。
【００１５】他方、第１の光送受信装置２０１は、図１
３中（Ｂ）に示すように、光ファイバ２０３，２０４を
介して第２の光送受信装置２０２から送られてきた受信
光Ｄを、振幅ＢＤとして受光する。
【００１６】ここで、図１３中（Ａ）及び（Ｂ）に示す
矢印Ａは、その方向に光ファイバの損失が発生すること
を示している。
【００１７】例えば、遠端反射光ＦＸの振幅ＢＦＸと受
信光Ｄの振幅ＢＤが近い場合には、第１の光送受信装置
２０１は、遠端反射光ＦＸと第２の光送受信装置２０２
から送られてきた受信光Ｄとの区別がつかなくなり、上
述したクロストークの問題が生じてしまう。
【００１８】また、当然、これら光信号や遠端反射光の
振幅は光ファイバの長さや連結する光ファイバの本数、
光送受信装置の発光強度などにも依存する。このような
ことから、様々な長さを持つ光ファイバ同士から構成さ
れる光ファイバネットワークでは、一芯双方向の方式を
採用する光送受信装置にとって、これは大きな問題であ
る。
【００１９】また、接合部２０８でフレネル反射を防止
する従来の技術として、図１４に示すように、光ファイ
バ２１３の端面２１３ａと光ファイバ２１４の端面２１
４ａを精度良く、丸く研磨して、コア同士を突き合わせ
る方法がある。
【００２０】この方法では、連結器２１５により、光フ
ァイバ２１３，２１４の端面２１３ａと端面２１４ａを
接合している。具体的には、光ファイバ２１３の端面２
１３ａの近傍に第１の連結部材２１６を装着し、光ファ
イバ２１４の端面２１４ａの近傍に第２の連結部材２１
７を装着し、略環状に形成された嵌合部材２１８に各連
結部材２１６，２１７を嵌合させることにより、光ファ
イバ２１３と光ファイバ２１４を連結させている。
【００２１】しかし、この方法では、端面の精度を出す
必要があるので製造コストが高くなってしまうという欠
点がある。また、光ファイバ２１３と光ファイバ２１４
との間に空気の層が入ると意味が無くなり、これら光フ
ァイバ２１３，２１４に振動が加わると端面２１３ａ，
２１４ａ同士がこすれて傷が発生してしまう問題があ
る。例えば、こすれて傷が発生してしまうと、最悪の場
合には、信号光の伝送ができなくなってしまう。
【００２２】図１５には、光学接着剤２２２を用いて遠
端反射防止して光ファイバを接続する方法を示してい
る。この方法では、光ファイバ２２３の端面２２３ａの
近傍に第１の連結部材２２６を装着し、光ファイバ２２
４の端面２２４ａの近傍に第２の連結部材２１７を装着
して、これら連結部材２２６，２２７を、環状に形成さ
れた嵌合部材２２８に嵌合させている。そして、光ファ
イバ２２３の端面２２３ａと光ファイバ２２４の端面２
２４ａを当該光ファイバ２２３，２２４のコア２２３
ｂ，２２４ｂの屈折率に近い光学接着剤２２８により接
着している。このようにすることで、遠端部からの反射
を防止することはできるが、光ファイバ同士を接着させ
ているため、これらの光ファイバを再び取り外すことが
難しいという問題がある。なお、石英製光ファイバ２２
３，２２４のコア２２３ｂ，２２４ｂの直径は約５μｍ
であり、クラッド層２２３ｃ，２２４ｃを含めた直径は
約１２５μｍである。
【００２３】そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて
なされたものであり、光学的なクロストークを防止し
て、一芯双方向方式により光通信を行うことができる光
ファイバ連結装置及び光ファイバ連結方法を提供するこ
とを目的としている。
【００２４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光ファイバ
連結装置は、上述の課題を解決するために、光ファイバ
のコアの屈折率と略同等の屈折率を有する屈折率整合手
段と、２本の光ファイバの端面の間に屈折率整合手段を
介在させて各端面を屈折率整合手段に接触させた状態で
連結する光ファイバ連結手段とを備える。
【００２５】このような構成を有する光ファイバ連結装
置は、光ファイバ連結手段により、２本の光ファイバの
端面の間に屈折率整合手段を介在させて各端面を屈折率
整合手段に接触させた状態で連結する。
【００２６】すなわち、光ファイバ連結装置は、端面
を、屈折率整合手段に接触させて当該光ファイバを連結
した状態にする。
【００２７】また、本発明に係る光ファイバ連結方法
は、上述の課題を解決するために、２本の光ファイバの
端面の間に光ファイバのコアの屈折率と略同等の屈折率
を有する屈折率整合手段を介在させて、各端面を当該屈
折率整合手段に接触させた状態で連結する。
【００２８】すなわち、光ファイバ連結方法は、端面
を、屈折率整合手段に接触させて当該光ファイバを連結
した状態にする。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態に
ついて図面を用いて詳しく説明する。なお、以下に述べ
る実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技
術的に好ましい種々の限定が付されているが、特に本発
明を限定する旨の記載がない限り、本発明の実施の形態
に限定されるものではない。
【００３０】本実施の形態である光ファイバ連結装器
は、光回路に接続されている２本の光ファイバを直列に
つなぐものに適用したものである。この光ファイバ連結
器により連結される光ファイバは例えばプラスチック材
を使用して形成された、いわゆるプラスチック光ファイ
バである。
【００３１】図１及び図２に示すように、光ファイバ連
結器１は、光ファイバ１０１，１０２のコアの屈折率と
略同等の屈折率を有する屈折率整合部材２と、２本の光
ファイバ１０１，１０２の端面１０１ａ，１０２ａの間
に屈折率整合部材２を介在させて各端面１０１ａ，１０
２ａを当該屈折率整合部材２に接触させた状態で連結す
る第１の連結部材３及び第２の連結部材４からなる光フ
ァイバ連結部５とを備えている。
【００３２】第１の連結部材３は、光ファイバ１０１に
装着されるとともに、第２の連結部材４に嵌合するよう
な形状とされ、具体的には、光ファイバ１０１の端面１
０１ａの近傍に装着される結合部１１と、第２の連結部
材４に嵌合されるフランジ状突出部１２とから構成され
ている。
【００３３】結合部１１は、略円管形状とされ、その内
径が光ファイバ１０１の外径と略同一とされている。結
合部１１の先端側の外周部には、フランジ状突出部１２
が設けられている。
【００３４】フランジ状突出部１２は、第２の連結部材
４に嵌合されるように、結合部１１の外周部から突出さ
れた形状とされている。具体的には、フランジ状突出部
１２は、結合部１１の外周部から突出されて、略平板の
円盤形状に形成され、結合部１１に一体的に形成されて
いる。
【００３５】そして、フランジ状突出部１２の外周縁
は、第２の連結部材４と係合される係合部１２ａとされ
ている。このフランジ状突出部１２の外周縁は、例え
ば、略凸トーラス面形状に形成されている。
【００３６】このような構成を有する第１の連結部材３
は、光ファイバ１０１の端面１０１ａの近傍に装着され
ている。具体的には、第１の連結部材３は、端面１１ａ
を、光ファイバ１０１の端面１０１ａより若干後退させ
て、すなわち、図３に示すように、光ファイバ１０１の
端面１０１ａが突出されるように、当該端面１０１ａの
近傍に装着されている。
【００３７】第２の連結部材４は、光ファイバ１０２が
装着されるとともに、第１の連結部材３が嵌合されるよ
うな形状とされ、具体的には、光ファイバ１０２の端面
１０２ａの近傍に装着される結合部１３と、第１の連結
部材３のフランジ状突出部１２が嵌合されるフランジ状
嵌合部１４とから構成されている。
【００３８】結合部１３は、略円管形状とされ、その内
径が光ファイバ１０１の外径と略同一とされている。こ
の結合部１３の先端側の外周部には、フランジ状嵌合部
１４が設けられている。また、結合部１３には、屈折率
整合部材２が取り付けられる取り付け部１３ａが設けら
れている。取り付け部１３ａは、結合部１３の端面の内
周縁部分に段差状に形成されている。
【００３９】フランジ状嵌合部１４は、第１の連結部材
３が嵌合されるような形状とされている。具体的には、
フランジ状嵌合部１４は、外周部に第１の連結部材３の
フランジ状突出部１２と係合する係合部１４ａが設けら
れて、結合部１３に一体的に形成されている。
【００４０】係合部１４ａは、略平板の円盤形状からな
る側壁部１４ｂの外周部に、当該側壁部１４ｂに対して
略垂直とされて、前方に突出して形成されている。この
係合部１４ａの内周側には、フランジ状突出部１２の係
合部１２ａと係合する溝部１４ｃが形成されている。例
えば、溝部１４ａは、略凹トーラス面形状に形成されて
いる。
【００４１】例えば、上述したように、第１の連結部材
３の係合部１２ａを略凸トーラス面形状とし、第２の連
結部材４の溝部１４ａを略凹トーラス面形状とすること
により、第１の連結部材３と第２の連結部材４の着脱が
容易になされるようになる。
【００４２】屈折率整合部材２は、略円盤状に形成され
ている。この屈折率整合部材２は、光ファイバ１０１，
１０２のコアの屈折率と略同等の屈折率を有した弾性体
として形成されている。具体的には、屈折率整合部材２
は、シリコーンにより形成されている。
【００４３】そして、屈折率整合部材２の第１の面２ａ
は、第２の連結部材４に装着された光ファイバ１０２の
端面１０２ａが接合される面とされ、また、第２の面２
ｂは、第１の面２ａに対向される面であって、第１の連
結部材３と第２の連結部材４が接続された状態におい
て、光ファイバ１０１の端面１０１ａが接合される面と
される。この屈折率整合部材２は、結合部１３の取り付
け部１３ａに取り付けられている。
【００４４】以上のように構成された光ファイバ連結器
１は、第１の連結部材３と第２の連結部材４を接続する
ことにより、各連結部材３，４に装着されている光ファ
イバ１０１，１０２の端面１０１ａ，１０２ａを屈折率
整合部材２に接合させて、当該端面１０１ａと端面１０
２ａを対向させて配置させる。これにより、屈折率整合
部材２が光ファイバ１０１，１０２の屈折率と等しい屈
折率を有していることから、光ファイバ１０１，１０２
の端面１０１ａ，１０２ａにおけるフレネル反射を抑制
することができる。
【００４５】また、光ファイバ１０１の端面１０１ａが
第１の連結部材３の端面１１ａより突出していることに
より、第１の連結部材３と第２の連結部材４を連結し、
第２の連結部材４の係合部１４ａに第１の連結部材３の
係合部１２ａを係止させた状態において、屈折率整合部
材２の弾性力が、当該屈折率整合部材２の各面２ｂ，２
ａを光ファイバ１０１，１０２の端面１０１ａ，１０２
ａに押し当てる方向に働く。すなわち、図３及び図４に
示すように、第１の連結部材３の端面から光ファイバ１
０１の前端部１０１ｂを突出させることにより、光ファ
イバ１０１，１０２の端面１０１ａ，１０２ａと屈折率
整合部材２の各面２ｂ，２ａとの密着性が増す。そし
て、光ファイバ連結装置１は、第１の連結部材３と第２
の連結部材４とが着脱自在とされているので、光ファイ
バ１０１，１０２の連結・取り外しを自由にすることが
できる。
【００４６】このようなことから、従来と比較して、光
ファイバの端面を精度よく丸く研磨する等、加工精度が
要求されることはない。例えば、これにより、製品コス
トを下げることができる。
【００４７】また、密着性を良くすることにより、屈折
率整合部材２を光ファイバ１０１，１０２の端面１０１
ａ，１０２ａの間に介在させても、当該端面１０１ａ，
１０２ａと屈折率整合部材２の各面との間に空気層が発
生することを防止することができる。
【００４８】さらに、光ファイバの端面を接着固定して
いないことから、光ファイバ同士の連結・取り外しを自
由にできる。例えば、上述したように、第１の連結部材
３にフランジ状突出部１２を設け、第２の連結部材４に
フランジ状嵌合部１４を設けることにより、当該第１の
連結部材３と当該第２の連結部材４とを着脱可能にはめ
込むことが可能になる。
【００４９】なお、第１の連結部材３において、少なく
ともフランジ状突出部１２を、また、第２の連結部材４
において、少なくともフランジ状嵌合部１４を、弾性あ
る材料により形成することとしてもよい。これにより、
第１の連結部材３と第２の連結部材４の着脱が容易にな
されるようになる。
【００５０】また、フランジ状突出部１２は結合部１１
に一定的に形成されることに限定されることはなく、ま
た、フランジ状嵌合部１４は結合部１３に一体的に形成
されることに限定されることはない。すなわち、フラン
ジ状突出部１２、フランジ状嵌合部１４を、結合部と別
個のものとして設けてもよい。
【００５１】次にこのような屈折率整合部材２を用いる
ことによる効果について具体的に説明する。一般に、光
は屈折率の異なるふたつの媒質の界面で反射する。その
ときの反射率Ｒは（１）式で表すことができる。
【００５２】
【数１】
【００５３】ここで、ｎ1は界面に入射する前に伝搬し
ている媒質の屈折率、ｎ2は界面を透過後に伝搬する媒
質の屈折率である。例えば、光ファイバ１０１の端面１
０１ａが何に対しても接触していない状態を示している
図１において、光ファイバ１０１から信号光Ｌを出射す
る場合には、屈折率ｎ1が光ファイバ１０１のコアの屈
折率であり、屈折率ｎ2が空気の屈折率である。例え
ば、プラスチック製の光ファイバを用いる場合、波長６
５０ｎｍの光に対して、コアの屈折率はｎ1＝1.492程度
であることが知られている。したがって、（１）式を用
いると、反射率は3.9％になる。そしてこのとき、光フ
ァイバ１０１の端面で反射される反射光Ｌ1がクロスト
ークとなる。
【００５４】ところが、図２に示すように、光ファイバ
１０１の端面１０１ａ及び光ファイバ１０２の端面１０
２ａとが屈折率整合部材２を挟むように配置した場合に
おいて、光ファイバ１０１から信号光Ｌを出射したとき
には、端面１０１ａでの反射率は屈折率整合部材２の屈
折率をｎ3とすると、（２）式で表すことができる。
【００５５】
【数２】
【００５６】この（２）式により、屈折率整合部材２の
屈折率ｎ3が光ファイバ１０１のコアの屈折率ｎ1に近け
れば近いほど反射率が小さくなることがわかる。例え
ば、屈折率整合部材２の材料として、波長６５０ｎｍの
光に対して屈折率が1.52のシリコーンを用いて、光ファ
イバ１０１の端面１０１ａを屈折率整合部材２に密着さ
せ、当該端面１０１ａと屈折率整合部材２の面２ｂとの
間に空気の層をなくすことで、反射率を0.01％まで低減
させることができる。同様に、光ファイバ１０２の端面
１０２ａと屈折率整合部材２とを密着させることで、端
面１０２ａと空気の界面のフレネル反射を低減すること
ができる。フレネル反射を低減することは、クロストー
クの低減と同時に、光ファイバ１０１及び光ファイバ１
０２との光学的な結合効率の向上につながる。
【００５７】ここで、一芯双方向方式を採用する場合
に、光通信回路が必要な性能を出すための上述した
（２）式の反射率Ｒの条件を、図１２及び図１３を用い
て説明する。光通信回路で性能を十分出すために、受信
光の振幅ＢＤと遠端反射光の振幅ＢＦＸとの比が、
（３）式に示すように、ある値ＯＳＮ以上必要であると
する。
【００５８】
【数３】
【００５９】第１の光送受信装置２０１に連結された光
ファイバ２０３の長さをＬＥ1、第２の光送受信装置２
０２に連結された光ファイバ２０４の長さをＬＥ2と
し、長さＬＥ1あたりの光ファイバ２０３の光の伝送損
失をｄ1、長さＬＥ2あたりの光ファイバ２０４の光の伝
送損失をｄ2とする。屈折率整合部材２を用いたときの
光ファイバの反射率Ｒ(２）式を用いて、（３）式を表
すと以下の（４）式になる。
【００６０】
【数４】
【００６１】この（４）式を満たすような屈折率Ｒを有
する屈折率整合部材２を使用することにより、光通信回
路が要求する性能で、光信号による通信を行うことがで
きる。
【００６２】次に、光ファイバ連結器１による効果を評
価するための測定結果を説明する。図５及び図６には、
効果を確認するための実験系を示している。
【００６３】図５に示す実験系は、光ファイバ１０１の
端面１０１ａは外部に臨むように開放されており、空気
に触れている状態にある。
【００６４】また、図６に示す実験系は、光ファイバ連
結器１に対応して構成されたものであって、光ファイバ
１０１の端面１０１ａが屈折率整合部材２に密着してい
る状態にある。そして、この図６に示す実験系では、光
ファイバ１０１の端面１０１ａが接合されていない屈折
率整合部材２の背面に光吸収体１２４が接合されてい
る。ここで、屈折率整合部材２はシリコーンにより形成
されている。例えば、シリコーンは市販されているもの
で、屈折率が1.52、引っ張り強さが２kgf/cm2、伸びが
５０％という値を持つ。ここで、引っ張り強さとはゴム
特性を表すもので、JIS K 6250の測定法に基づくもので
ある。また、伸びとは引っ張り強さ試験のときに伸びた
長さを示すものである。伸びが５０％ということは、試
料の長さがはじめの５０％だけ伸びたことを示す。この
ような特性を有するシリコーンから形成された屈折率整
合部材２は、光ファイバ１０１，１０２それぞれの端面
１０１ａ，１０２ａに十分密着するために変形する柔ら
かさを持つことになる。また、光ファイバ１０１，１０
２との取り付け、取り外しを繰り返しても、その屈折率
特性に変化は起こらない。
【００６５】そして、両実験系はともに、図５及び図６
に示すように、光源であるレーザダイオード（ＬＤ）１
２１と、光ファイバ１０１の端面１０１ａにおいて反射
された反射光を受光素子（ＰＤ）に反射させるビームス
プリッタ（ＢＳ）１２２とを備えている。例えば、レー
ザダイオード１２１は、発振波長が６５０ｎｍの光を出
射する。また、測定に用いた光ファイバ１０１はプラス
チックで作られており、表１に示すような特性と、図７
に示すような損失スペクトルを持っている。
【００６６】
【表１】
【００６７】このような実験系において、レーザダイオ
ード１２１からの出射光ＬＤＬは、ビームスプリッタ１
２２を透過して光ファイバ１０１に入射させる。そし
て、光ファイバ１０１に入射された光は、当該光ファイ
バ１０１の端面１０１ａで反射されて反射光Ｌ1とし
て、ビームスプリッタ（ＢＳ）１２２の反射面１２２ａ
に向かう。そして、反射光Ｌ1は、ビームスプリッタ
（ＢＳ）１２２の反射面１２２ａで反射されて、受光素
子１２３に入射される。
【００６８】図５の実験系の場合、すなわち光ファイバ
１０１の端面１０１ａが空気と接している場合には、受
光素子１２３が受ける光量が23.8 μＷであった。一
方、図６の実験系の場合、すなわち光ファイバ１０１の
端面１０１ａに屈折率整合部材２を密着させている場合
には、受光素子１２３が受ける光量は10.7 μＷとな
り、端面１０１ａが空気と接触されている場合より減少
する結果となった。よって、図５及び図６に示すような
実験系により得た光ファイバ連結器１による効果を評価
するための測定でも、屈折率整合部材２の効果が現れて
いる結果となった。
【００６９】例えば、このような光ファイバ連結器１
は、図８に示すように、ホームネットワークを構築する
場合に使用される。
【００７０】家１３０は外部のネットワーク１３１と通
信ケーブル１３２や人工衛星１３３などを介して結ばれ
ている。家１３０のなかには、電気機器や情報機器など
が配置されている。ホームサーバ１３４は外部ネットー
ワーク１３１からの情報を蓄積するためのものである。
家庭内の機器はホームサーバ１３４にアクセスすること
で、いつでも素早く最新の情報をダウンロードすること
ができる。セットトップボックス１４０はアンテナ１３
４を介して人工衛星１３３からの情報をデータ処理する
ためのものである。
【００７１】家１３０の設置されている機器は、TV受像
機１４１、ビデオカメラ１４２、ビデオレコーダ１４
３、プリンタ・ファクシミリ１４４、コンピュータ１４
５、ディジタルスチルカメラ１４６等である。これらは
相互に接続されていて、ホームネットワークを介してそ
れぞれ互いに遠隔操作ができるようになっている。
【００７２】光ファイバ連結器１は、このような複数の
電子機器等によって構成されるホームネットワークが光
ファイバによって構築される場合に使用することができ
る。この場合、ホームネットワーク機器は、例えば図９
に示すような光送受信装置２２，２４を介してホームネ
ットワークにつながれて、ホームネットワークを構築し
ている。
【００７３】光送受信装置２２，２４は、機器２１と機
器２３との間で双方向光通信を可能にする装置であり、
光信号の伝送路として使われる。ここで、機器２１，２
３は、上述したよなビデオレコーダやコンピュータ等の
電子機器や情報機器である。
【００７４】例えば、電子機器等は、一般的には、筐体
２１ａ内部に光送受信装置２２を有し、筐体２１ａの外
側面に、他の機器２３の光ファイバ１０２とが接続され
る接続部を有している。すなわち、筐体２１ａ内部にお
いて光送受信装置２２から筐体２１ａの接続部へのびる
光ファイバ１０１の長さに比べ、光送受信しようとする
機器２３からのびる光ファイバ１０２の長さの方が長く
なる。光ファイバ連結器１は、この筐体２１ａの外側面
に配置される光ファイバの接続部に適用することができ
る。
【００７５】従来は、このように光送受信装置２２から
光ファイバ１０１の遠端部（端面１０１ａ）の距離が近
かった場合、クロストークの影響は大きくなってしまっ
ていたが、光ファイバ連結器１を用いることにより、光
ファイバ１０１の端面１０１ａでの反射が防止されるた
め、光送受信装置２２から光ファイバの遠端部の距離に
関係なく、クロストークを防止することができる。
【００７６】光ファイバ連結器１を、このようなホーム
ネットワークにおいて使用することにより、ホームネッ
トワークを構築する電子機器等の各機器間でクロストー
クを防止して光信号の送受信を行うことができる。
【００７７】なお、上述した実施の形態では、屈折率整
合部材２が光ファイバ連結器１に組み込まれた状態を示
したが、屈折率整合部材２を独立の部品とした場合で
も、本発明を構成することができる。例えば図１０及び
図１１に示すように、光ファイバ連結器３１を、屈折率
整合部材３２と、光ファイバ１０１，１０２の端面１０
１ａ，１０２ａを対向させて屈折率整合部材３２の各側
面に接合させる第１の連結部材３３、第２の連結部材３
４、及び第３の連結部材３５とからなる光ファイバ連結
部３６とから構成することにより、屈折率整合部材３２
を着脱自在にする。ここで、屈折率整合部材３２は、上
述した屈折率整合部材２と同様な材料により形成されて
いる。
【００７８】この光ファイバ連結器３１は、第１及び第
２の連結部材３３，３４を、屈折率整合部材３２が取り
付けられている第３の連結部材３５に嵌合することによ
り、光ファイバ１０１と光ファイバ１０２を連結させて
いる。
【００７９】第１及び第２の連結部材３３，３４は、上
述した光ファイバ連結器１の第１の連結部材３と略同一
の構成からなる。
【００８０】第１の連結部材３３は、光ファイバ１０１
に装着されるとともに、第３の連結部材３５に嵌合する
ような形状とされ、具体的には、光ファイバ１０１の端
面１０１ａの近傍に装着される結合部４１と、第３の連
結部材３５に嵌合されるフランジ状突出部４２とから構
成されている。
【００８１】結合部４１は、略円管形状とされ、その内
径が光ファイバ１０１の外径と略同一とされている。結
合部４１の先端側の外周部には、フランジ状突出部４２
が設けられている。
【００８２】フランジ状突出部４２は、第３の連結部材
３５に嵌合されるように、結合部４１の外周部から突出
された形状とされている。具体的には、フランジ状突出
部４２は、結合部４１の外周部から突出されて、略平板
の円盤形状に形成され、結合部４１に一体的に形成され
ている。
【００８３】そして、フランジ状突出部４２の外周縁
は、第３の連結部材３５と係合される係合部４２ａとさ
れている。このフランジ状突出部４２の外周縁は、例え
ば、略凸トーラス面形状に形成されている。
【００８４】なお、第１の連結部材３３において、少な
くともフランジ状突出部４２は、弾性のある材料により
形成されている。また、フランジ状突出部４２は、結合
部４１と一体とされて形成されることに限定されるもの
ではなく、結合部４１と別個の部材として構成すること
もできる。
【００８５】このような構成を有する第１の連結部材３
３は、端面４１ａを、光ファイバ１０１の端面１０１ａ
より若干後退させて、すなわち、光ファイバ１０１の端
面１０１ａが突出されるように、当該端面１０１ａの近
傍に装着されている。
【００８６】第２の連結部材３４も第１の連結部材３３
と略同形状に形成されている。すなわち、第２の連結部
材３４は、光ファイバ１０２に装着されるとともに、第
３の連結部材３５に嵌合するような形状とされ、具体的
には、光ファイバ１０２の端面１０２ａの近傍に装着さ
れる結合部４３と、第３の連結部材３５に嵌合されるフ
ランジ状突出部４４とから構成されている。
【００８７】結合部４３は、略円管形状とされ、その内
径が光ファイバ１０２の外径と略同一とされている。そ
して結合部４３の先端側の外周部に、フランジ状突出部
４４が設けられている。
【００８８】フランジ状突出部４４は、第３の連結部材
３５に嵌合されるように、結合部４３の外周部から突出
された形状とされている。具体的には、フランジ状突出
部４４は、結合部４３の外周部から突出されて、略平板
形状に形成され、結合部４３に一体的に形成されてい
る。
【００８９】そして、フランジ状突出部４４の外周縁
は、第３の連結部材３５と係合される係合部４４ａとさ
れている。このフランジ状突出部４４の外周縁は、例え
ば、略凸トーラス面形状に形成されている。
【００９０】なお、第２の連結部材３４において、少な
くともフランジ状突出部４４は、弾性のある材料により
形成されている。また、フランジ状突出部４４は、結合
部４３と一体とされて形成されることに限定されるもの
ではなく、結合部４３と別個の部材として構成すること
もできる。
【００９１】このような構成を有する第２の連結部材３
４は、端面４３ａを、光ファイバ１０２の端面１０２ａ
より若干後退させて、すなわち、光ファイバ１０２の端
面１０２ａが突出されるように、当該端面１０２ａの近
傍に装着されている。
【００９２】この第１及び第２の連結部材３３，３４が
嵌合される第３の連結部材３５は、屈折率整合部材３２
が取り付けられる取り付け部３５ａと、第１及び第２の
連結部材３３，３４が嵌合される係合部３５ｂ，３５ｃ
とが設けられ、略円盤形状に形成されている。
【００９３】取り付け部３５ａは、略平板の円盤形状を
なして、その略中央に各面３２ａ，３２ｂが各光ファイ
バの１０２，１０１の端面１０２ａ，１０１ａそれぞれ
に対向されるように配置されている。
【００９４】係合部３５ｂ，３５ｃは、取り付け部３５
ａの外周部に、当該取り付け部３５ａに対して略垂直と
されて、光ファイバ１０１，１０２それぞれの後方に向
かって突出した形状として形成されている。そして、係
合部３５ｂの内周側には、フランジ状突出部４２の係合
部４２ａと係合する溝部３５ｄが形成され、例えば、溝
部３５ｄは、略凹トーラス面形状に形成されている。ま
た、係合部３５ｃの内周側には、係合部４４ａと係合す
る溝部３５ｅが形成され、例えば、溝部３５ｅは、略凹
トーラス面形状に形成されている。
【００９５】なお、第２の連結部材３４において、少な
くともフランジ状突出部４４を弾性のある材料により形
成することもできる。
【００９６】以上のように構成された光ファイバ連結器
３１は、第１の連結部材３３及び第２の連結部材３４
を、第３の連結部材３５に嵌合することにより、第１及
び第２の連結部材３３，３４に装着されている光ファイ
バ１０１，１０２の端面１０１ａ，１０２ａを屈折率整
合部材３２に接合させて、当該端面１０１ａと端面１０
２ａとを対向させて配置させる。これにより、屈折率整
合部材３２が光ファイバ１０１，１０２の屈折率と等し
い屈折率を有していることから、光ファイバ１０１，１
０２の端面１０１ａ，１０２ａにおけるフレネル反射を
抑制することができる。
【００９７】例えば、このような構成からなる光ファイ
バ連結装置３１は、第３の連結部材３５の着脱が容易に
なされることから、屈折率整合部材３２の交換を容易に
する。
【００９８】なお、本発明の実施の形態では、光ファイ
バ同士を連結する場合を示して説明してきた。しかし、
本発明に係る光ファイバ連結装置はすべての光導波路に
適用することができ、すべての光導波路のフレネル反射
防止のための装置として応用できる。
【００９９】また、実施の形態として、光ファイバ連結
器１が家庭内のLAN (Local Area Netowork)、つまりホ
ームネットワークやオフィスLANに用いられた例を示し
た。しかし、これに限らず、自動車や飛行機などの移動
体内における各種情報のやり取りを行うための通信系統
等にも適用することができる。
【０１００】また、屈折率を整合する光の波長を６５０
ｎｍとして説明したが、６５０ｎｍに限らず他の波長領
域を用いることももちろん可能である。
【０１０１】
【発明の効果】本発明に係る光ファイバ連結装置は、光
ファイバのコアの屈折率と略同等の屈折率を有する屈折
率整合手段と、２本の光ファイバの間に上記屈折率整合
手段を介在させて各端面を上記屈折率整合手段に接触さ
せた状態で連結する光ファイバ連結手段とを備えること
により、光ファイバの端面の間に屈折率整合手段を介在
させて各端面を屈折率整合手段に接触させた状態で連結
することができる。
【０１０２】例えば、これにより、光ファイバの端面を
精度よく丸く研磨する等、加工精度が要求されることな
く、製品コストを下げることができ、また、光ファイバ
同士の連結・取り外しを自由にできることとしながら
も、光通信に適した光信号の送信を可能にすることがで
きる。
【０１０３】また、本発明に係る光ファイバ連結装置
は、２本の光ファイバの端面の間に当該光ファイバのコ
アの屈折率と略同等の屈折率を有する屈折率整合手段を
介在させて各端面を屈折率整合手段に接触させた状態で
連結することにより、例えば、光ファイバの端面を精度
よく丸く研磨する等、加工精度が要求されることなく、
製品コストを下げることができ、また、光ファイバ同士
の連結・取り外しを自由にできることとしながらも、光
通信に適した光信号の送信を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である光ファイバ連結器の
構成を示すものであって、第１の連結部材と第２の連結
部材を接続していない状態を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態である光ファイバ連結器の
構成を示すものであって、第１の連結部材と第２の連結
部材を接続した状態を示す断面図である。
【図３】光ファイバ連結器において、第１の連結部材と
第２の連結部材を接続していない状態の詳細を示す斜視
図である。
【図４】光ファイバ連結器において、第１の連結部材と
第２の連結部材を接続した状態の詳細を示す斜視図であ
る。
【図５】光ファイバ連結器による効果を評価するために
構成された実験系であって、比較のための結果を得るた
めの実験系を示す図である。
【図６】光ファイバ連結器による効果を評価するために
構成された実験系であって、光ファイバ連結器の構成を
適用した実験系を示す図である。
【図７】光ファイバの損失スペクトルの特性を示す特性
図である。
【図８】光ファイバ連結器により光ファイバを連結して
構築されたホームネットワークを示す図である。
【図９】光ファイバ連結器を、各機器からの光ファイバ
を連結する場合に適用した具体例を示す側面図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態である光ファイバ連
結器の構成を示すものであって、第３の連結部材に、第
１の連結部材及び第２の連結部材を接続していない状態
を示す断面図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態である光ファイバ連
結器の構成を示すものであって、第３の連結部材に、第
１の連結部材及び第２の連結部材を接続した状態を示す
断面図である。
【図１２】従来の光ファイバの連結器により、光ファイ
バを連結した際の状態を示す側面図である。
【図１３】従来の光ファイバの連結器により連結された
光ファイバにおいて発生するクロストークの問題を説明
するために使用した図である。
【図１４】フレネル反射を防止する従来の光ファイバの
連結器を示す断面図である。
【図１５】光学接着剤を用いて遠端反射防止して光ファ
イバを接続する従来の光ファイバの連結器を示す断面図
である。
【符号の説明】
１ 光ファイバ連結器、２ 屈折率整合部、３ 第１の
連結部材、４ 第２の連結部材
フロントページの続き (72)発明者 大久保 賢一 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 2H036 MA01 QA41

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光通信回路に接続されている２本の光フ
    ァイバを直列につなぐ光ファイバ連結装置であって、 上記光ファイバのコアの屈折率と略同等の屈折率を有す
    る屈折率整合手段と、上記２本の光ファイバの間に上記
    屈折率整合手段を介在させて各端面を上記屈折率整合手
    段に接触させた状態で連結する光ファイバ連結手段とを
    備えることを特徴とする光ファイバ連結装置。
  2. 【請求項２】 上記屈折率整合手段は、弾性体により形
    成されていることを特徴とする請求項１記載の光ファイ
    バ連結装置。
  3. 【請求項３】 上記屈折率整合手段は、シリコーンによ
    り形成されていることを特徴とする請求項１記載の光フ
    ァイバ連結装置。
  4. 【請求項４】 上記屈折率整合手段は、上記２本の光フ
    ァイバの端面が接合される接合面を有しており、 上記光ファイバ連結手段は、上記２本の光ファイバの端
    面を、上記接合面に接合させることを特徴とする請求項
    １記載の光ファイバ連結装置。
  5. 【請求項５】 上記光ファイバ連結手段は、弾性変形に
    より、上記接合面に上記２本の光ファイバそれぞれの端
    面を密着させることを特徴とする請求項４記載の光ファ
    イバ連結装置。
  6. 【請求項６】 上記光ファイバ連結手段は、一の上記光
    ファイバの端面近傍に取り付ける第１の連結部と、他の
    上記光ファイバの端面近傍に取り付ける第２の連結部と
    から構成され、 上記第１の連結部と上記第２の連結部を接続することに
    より、上記２本の光ファイバの間に上記屈折率整合手段
    を介在させて各端面を上記屈折率整合手段に接触させた
    状態で連結することを特徴とする請求項１記載の光ファ
    イバ連結装置。
  7. 【請求項７】 上記光ファイバ連結手段は、一の上記光
    ファイバの端面近傍に取り付ける第１の連結部と、他の
    上記光ファイバの端面近傍に取り付ける第２の連結部と
    から構成され、 上記第１の連結部と上記第２の連結部を接続することに
    よる当該第１及び第２の連結部の弾性変形により、上記
    接合面に上記２本の光ファイバそれぞれの端面を密着さ
    せることを特徴とする請求項５記載の光ファイバ連結装
    置。
  8. 【請求項８】 上記第１の連結部と上記第２の連結部
    は、着脱自在とされていることを特徴とする請求項６記
    載の光ファイバ連結装置。
  9. 【請求項９】 光通信回路に接続されている２本の光フ
    ァイバを直列につなぐ光ファイバ連結方法であって、 上記２本の光ファイバの端面の間に上記光ファイバのコ
    アの屈折率と略同等の屈折率を有する屈折率整合手段を
    介在させて、各端面を当該屈折率整合手段に接触させた
    状態で連結することを特徴とする光ファイバ連結方法。
  10. 【請求項１０】 上記屈折率整合手段は、弾性体により
    形成されていることを特徴とする請求項９記載の光ファ
    イバ連結方法。
  11. 【請求項１１】 上記屈折率整合手段は、シリコーンに
    より形成されていることを特徴とする請求項９記載の光
    ファイバ連結方法。
  12. 【請求項１２】 上記屈折率整合手段は、上記２本の光
    ファイバの端面が接合される接合面を有しており、 上記２本の光ファイバの端面を、上記接合面に接合させ
    ることを特徴とする請求項９記載の光ファイバ連結方
    法。
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