JP2001108860A - 光ファイバの接続部及び光通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバケーブルのコストを低減すると共
に、敷設時の引回しの作業性を向上させるようにした、
双方向全二重方式の光通信装置及び光ファイバの接続部
を提供すること。 【解決手段】 双方向全二重方式で光信号を伝送するた
めの単線の光ファイバ１２の両端部１２ａ、１２ｂに関
して、それぞれ送信信号光を入射させるための単線の入
射用光ファイバ１３ａ，１３ｂと、受信信号光を取り出
すための単線の光検出用光ファイバ１４ａ，１４ｂが取
り付けられていることを特徴とする光ファイバの接続
部。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光信号を光ファイ
バにより伝送することにより通信を行なう光通信装置
と、この光通信装置で使用される光ファイバの両端部に
備えられる接続部の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばデジタル信号の伝送等の分
野においては、デジタルＶＴＲやデジタルオーディオ等
のデジタル民生機器や、パーソナルコンピュータの急速
な普及に伴って、これらの機器を相互に接続し、デジタ
ル信号を高速に双方向に伝送する必要が生じている。そ
して、このような要求に応えるために、例えばＩＥＥＥ
１３９４規格等の高速シリアルデジタル通信方式が提案
され、実用化されている。ところで、例えば１００Ｍｂ
／秒以上の高速デジタル信号を、撚り対線等の銅線にて
伝送する場合には、この銅線から電磁障害等の原因とな
る雑音電磁波が放出されることがある。逆に、外部から
雑音電磁波が銅線に混入して、これらのデジタル機器が
誤動作する可能性がある。このため、デジタル信号を光
信号に変換して、この光信号を光ファイバ等の光通信媒
体を介して伝送する、所謂光ファイバ通信をデジタル機
器間の信号伝送に応用することが期待されている。

【０００３】このようにして、従来、光ファイバを使用
した通信方式として、デジタル機器間のデジタル通信の
形態に応じて、一方向型や双方向半二重型，双方向全二
重型の光通信方式が採用されている。一方向型の光通信
方式は、デジタル信号の長さが一方向のみの場合に使用
される。双方向半二重型は、デジタル信号の長さを交互
に切換えることが可能である場合に使用され、また双方
向全二重型は、デジタル機器が相互に同時にデジタル信
号を送受信する必要がある場合に使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、光ファイバ通
信においては、電気−光変換素子を送信部に、また光−
電気変換素子を受信部に、それぞれ設けて、光信号の受
け渡しを行なうようになっている。このため、一方向型
の光通信方式では、光信号の流れが一方向であることか
ら、伝送媒体となる光ファイバは単線でよく、また双方
向半二重型の光通信方式では、送信動作と受信動作が同
一通信機器内で同時に行なわれることがなく、送信部と
受信部が互いに干渉することがないので、一方向型の場
合と同様に、光ファイバは単線でよい。

【０００５】これに対して、双方向全二重型の光通信方
式では、送信動作と受信動作が同一通信機器内で同時に
行なわれるので、単線の光ファイバにより送信及び受信
を兼用させようとすると、光ファイバに入射した光の一
部が受信部分に戻ってしまうことにより、受信部が誤動
作することがあるという問題があった。従って、光ファ
イバによる双方向全二重型の光通信方式では、二つの一
方向型の光通信方式を互いに逆方向に並設した構成が採
用されており、二本の単線の光ファイバによりデジタル
通信機器間を接続する必要があった。このため、光ファ
イバに要するコストが、一方向型の場合に比較して二倍
になってしまうと共に、光ファイバケーブルが、二本の
単線の光ファイバを束ねた対線の形状になるために、光
ファイバケーブルの敷設の際に単線の光ファイバケーブ
ルに比較して引き回しの作業性が低下してしまうという
問題があった。

【０００６】本発明は、以上の点に鑑み、光ファイバケ
ーブルのコストを低減すると共に、敷設時の引回しの作
業性を向上させるようにした、双方向全二重方式の光通
信装置及び光ファイバの接続部を提供することを目的と
している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、光通信装置にて双方向全二重方式で光信号を伝送
するための単線の光ファイバの両端部に関して、それぞ
れ送信信号光を入射させるための単線の入射用光ファイ
バと、受信信号光を取り出すための単線の光検出用光フ
ァイバが取り付けられていることを特徴とする光ファイ
バの接続部により、達成される。

【０００８】また、上記目的は、本発明によれば、双方
向全二重方式で光信号を光ファイバを介して伝送する光
通信装置であって、上記光ファイバの両端部に関して、
それぞれ送信信号光を入射させるための単線の入射用光
ファイバと、受信信号光を取り出すための単線の光検出
用光ファイバが取り付けられていることを特徴とする光
通信装置により、達成される。

【０００９】上記光ファイバの両端部に関して、それぞ
れ上記入射用光ファイバ及び上記光検出用光ファイバが
取り付けられているので、上記入射用光ファイバからの
光信号が隣接する上記光検出用光ファイバ内に入射する
ことがない。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図１乃至図６を参照しながら、詳細に説明する。尚、
以下に述べる実施形態は、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、
本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定
する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもの
ではない。

【００１１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る
光通信装置を示している。図１において、光通信装置１
０は、所謂双方向全二重通信方式で光伝送を行なうもの
であり、一方のデジタル機器２０と他方のデジタル機器
３０との間で光ファイバを介して双方向で光伝送を行な
うようになっている。

【００１２】光通信装置１０は、一方の機器２０に接続
された光送信器２１，光受信器２２と、他方の機器３０
に接続された光送信器３１，光受信器３２と、これらの
光受信器２２及び光送信器３１，光受信器３２を相互に
光学的に接続する光ファイバケーブル１１と、から構成
されている。

【００１３】ここで、上記光送信器２１，３１は、公知
の如く、機器２０，３０からの入力信号に基づいて駆動
回路２１ａ，３１ａにより発光素子２１ｂ，３１ｂを駆
動して発光させ、レンズ２１ｃ，３１ｃにより光ファイ
バケーブル１１の受光面に集光させるように構成されて
いる。

【００１４】また、上記光受信器２２，３２は、公知の
如く、光ファイバケーブル１１の端面から出射する光を
レンズ２２ａ，３２ａにより受光素子２２ｂ，３２ｂの
受光面に集光させ、受光素子２２ｂ，３２ｂからの検出
信号を増幅器２２ｃ，３２ｃにより増幅して、機器２
０，３０に出力信号を出力するように構成されている。

【００１５】上記光ファイバケーブル１１は、全体が単
線の光ファイバ１２から構成されていると共に、図２に
示すように、その両端部である両端１２ａ，１２ｂに、
それぞれ送信信号光を入射させるための単線の入射用光
ファイバ１３ａ，１３ｂと、受信信号光を取り出すため
の単線の光検出用光ファイバ１４ａ，１４ｂが取り付け
られている。

【００１６】ここで、上記光ファイバ１２は、例えば一
般的なＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）系単芯型
プラスチック光ファイバが使用されており、そのコア径
は例えば、約９８０μｍ，クラッド外径は例えば、約１
０００μｍであり、その両端面に対して、例えば粒径約
１μｍ程度の研磨仕上げを施す。また、上記入射用光フ
ァイバ１３ａ，１３ｂ及び光検出用光ファイバ１４ａ，
１４ｂは、同様にＰＭＭＡ系単芯型プラスチック光ファ
イバが使用されており、そのコア径は例えば、約４８０
μｍ，クラッド外径は例えば、約５００μｍであり、そ
の両端面に対して、光ファイバ１２と同様の研磨仕上げ
を施す。

【００１７】そして、入射用光ファイバ１３ａ，１３ｂ
及び光検出用光ファイバ１４ａ，１４ｂは、その一端面
が、光ファイバ１２の端面に対して、例えばシアノアク
リレート系瞬間接着剤により接着することにより、機械
的に結合されると共に、その他端が、それぞれ光送信器
２１，２２及び光受信器３１，３２にそれぞれ接続され
る。

【００１８】本発明の実施の形態による光通信装置１０
は、以上のように構成されており、光伝送は以下のよう
に行なわれる。先づ、デジタル機器２０からデジタル機
器３０への光伝送に関しては、デジタル機器２０からの
入力信号に基づいて光送信器２１の発光素子２１ｂが発
光し、発光素子２１ｂからの光信号が、レンズ２１ｃを
介して入射用光ファイバ１３ａに入射し、この入射用光
ファイバ１３ａを通って、光ファイバ１２に入射する。
そして、上記光信号は、光ファイバ１２の他側の端面か
らさらに光検出用光ファイバ１４ｂに入射し、光検出用
光ファイバ１４ｂを介して、そしてレンズ３２ａによ
り、光受信器３２の受光素子３２ｂの受光面に集光され
る。これにより、受光素子３２ｂが光信号を受光して、
光信号に対応した電気信号（検出信号）を出力し、この
電気信号が増幅器３２ｃにより増幅されて、出力信号と
してデジタル機器３０に出力される。

【００１９】同様に、デジタル機器３０からの入力信号
に基づいて、光送信器３１が光信号を送出し、この光信
号が、入射用光ファイバ１３ｂ，光ファイバ１２及び光
検出用光ファイバ１４ａを介して、光受信器２２に伝送
され、この光受信器２２が受光した光信号に対応して、
出力信号をデジタル機器２０に出力する。かくして、デ
ジタル機器２０，３０間の双方向光伝送による光通信が
行なわれる。

【００２０】この場合、図４に示すように、入射用光フ
ァイバ１３ａから出射した光信号が、光ファイバ１２の
端面１２ａとの間の間隙で反射した場合でも、入射用光
ファイバ１３ａ内にほぼ全部が戻ることになり、光検出
用光ファイバ１４ａには殆ど入射しない。例えば、入射
用光ファイバ１３ａからの入射光に対して、光検出用光
ファイバ１４ａへの反射光は、その強度が約０．１％以
下である。従って、光受信器２２が上述のような反射光
によって誤動作することがない。

【００２１】これに対して、図５に示すように、例えば
光ファイバ１２の端面１２ａに対して、従来使用されて
いる所謂Ｙ字形光分配器１５を配設した場合には、Ｙ字
形光分配器１５と光ファイバ１２の間隙における屈折率
の差により、Ｙ字形光分配器１５の送信側１５ａからの
入射光が、この間隙で反射して、受信側１５ｂ側に入射
してしまうので、光ファイバ１２の他端１２ｂ側からの
光信号を受信する際に、光受信器がこの反射光によって
誤動作してしまうことになる。このため、上記間隙内
に、屈折率マッチングのための材料を充填することによ
って、屈折率の差による反射を低減させることも可能で
あるが、厳密な屈折率マッチングによる反射光の完全な
排除は現実には困難である。例えば、Ｙ字形光分配器１
５が光ファイバ１２と同じＰＭＭＡ系プラスチックから
構成されている場合に、シアノアクリレート系瞬間接着
剤により上記間隙を充填したとしても、上記反射光は、
入射光の約１％の強度になってしまう。

【００２２】このように、本発明によれば、従来のＹ字
形光分配器１５を使用した場合に比較して、光ファイバ
１２との間隙における反射光雑音が大幅に低減されるこ
とにより、単線の光ファイバ１２を使用して、双方向全
二重型の光通信が確実に行なわれ得ることになる。さら
に、光ファイバケーブル１１が、単線の光ファイバ１２
から構成されているので、光ファイバケーブル１１のコ
ストが低減され得ると共に、従来のような二本の光ファ
イバを束ねた対戦を使用しないことから、光ファイバー
ケーブル１１の引回しの作業性が飛躍的に改善されるこ
とになる。

【００２３】図６は、本発明の第２の実施の形態に係る
光通信装置を示している。図６において、光通信装置４
０は、民生用デジタル機器を接続して光通信を行なうよ
うになっている。光通信装置４０は、民生用デジタル機
器としてのＤＶ規格の民生用デジタルビデオカメラ５
０，６０間で、双方向全二重型の光通信を行なうように
構成されている。

【００２４】光通信装置４０は、一方のデジタルビデオ
カメラ５０に対して所謂ツイストペア銅線ＤＳケーブル
５１を介して接続される光送受信部５２と、他方のデジ
タルビデオカメラ６０に対して所謂ツイストペア銅線Ｄ
Ｓケーブル６１を介して接続される光送受信部６２と、
これらの光送受信部５２，６２間を互いに光学的に接続
する光ファイバケーブル４１と、から構成されている。

【００２５】ここで、ＤＶ規格の民生用デジタルビデオ
カメラ５０，６０は、ＩＥＥＥ１３９４規格のデジタル
ビデオ信号の入出力が可能であるように構成されてい
る。また、上記光送受信部５２，６２は、それぞれＩＥ
ＥＥ１３９４コントローラＬＳＩ５２ａ，６２ａと、光
信号受発光部５２ｂ，６２ｂと、光コネクタ５２ｃ，６
２ｃと、から構成されている。

【００２６】上記光信号受発光部５２ｂ，６２ｂは、公
知の如く、それぞれ発光素子及びその駆動回路と、受光
素子及び増幅器、そしてシリアル−パラレル変換回路を
組み合わせたユニットとして構成されている。また、上
記光コネクタ５２ｃ，６２ｃは、それぞれ内部で、入射
用光ファイバ及び光検出用光ファイバの一端が、光ファ
イバケーブル４１を構成する例えば全長２０ｍの単線の
光ファイバの端面に接着等により取り付けられていると
共に、他端が、光信号受発光部５２ｂ，６２ｂの発光素
子及び受光素子に接続されている。

【００２７】尚、発光素子としては、例えば波長６５０
ｎｍのレーザダイオードが使用されるが、これに限ら
ず、他の波長あるいは種類の光を発光する発光素子ある
いは光源が使用されてもよい。また、受光素子として
は、例えばＰＩＮ型フォトダイオードが使用されるが、
これに限らず、他の種類の受光素子が使用されてもよ
い。

【００２８】このような構成の光通信装置４０を使用し
て、デジタルビデオカメラ５０により撮像を行なって、
撮像データをデジタルビデオカメラ５０からデジタルビ
デオカメラ６０に送信し、デジタルビデオカメラ６０に
付属した映像モニタ装置により撮像データの再生を行な
う。この場合、約１２５Ｍｂ／秒（ＩＥＥＥ１３９４規
格ではＳ１００）の通信速度で非同期の動作映像信号を
送信することが可能であり、従来の二本の単線の光ファ
イバを使用した光通信装置の場合と同様の伝送特性が得
られる。したがって、民生用デジタル機器であるデジタ
ルビデオカメラ５０、６０間で双方向全二重型光通信を
行う場合であっても、入射用光ファイバから出射した光
信号が、上述のように、光ファイバの端面との間の間隙
で反射した場合でも、入射用光ファイバ内にほぼ全部が
戻ることになり、光検出用光ファイバには殆ど入射しな
い。このため、光送受信部５２ｂ，６２ｂの光受信部が
反射光によって誤動作することがない。また、民生用デ
ジタル機器等を接続するための光ファイバケーブル４１
は、単線の光ファイバを備えていればよいので、光ファ
イバケーブル４１のコストが低減され得ると共に、従来
のような二本の光ファイバを束ねた対線を使用しないこ
とから、光ファイバケーブル４１の引回しの作業性が飛
躍的に向上することになる。

【００２９】上述した実施形態においては、光ファイバ
１２，１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂがＰＭＭＡ系プ
ラスチックファイバと、発光波長６５０ｎｍのレーザダ
イオードが使用されているが、これに限らず、任意の材
料から成る光ファイバと、その光ファイバの透過波長特
性に対応した発光波長のレーザダイオードや発光ダイオ
ード等の発光素子等の光源が使用され得ることは明らか
である。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、光ファ
イバケーブルのコストを低減すると共に、敷設時の引回
しの作業性を向上させるようにした、双方向全二重方式
の光通信装置及び光ファイバの接続部を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光通信装置を
示す概略図である。

【図２】図１の光通信装置における光ファイバ端部の接
続部の構成を示す部分拡大図である。

【図３】図２の接続部の拡大斜視図である。

【図４】図１の光通信装置における光ファイバ端部の接
続部における入射した光信号の反射を示す拡大断面図で
ある。

【図５】従来のＹ字形光分配器を使用した光ファイバ端
部における入射した光信号の反射を示す拡大断面図であ
る。

【図６】本発明の第２の実施の形態に係る光通信装置を
示す概略図である。

【符号の説明】 １０，４０・・・光通信装置、１１、４１・・・光ファ
イバケーブル、１２・・・光ファイバ、１３ａ，１３ｂ
・・・入射用光ファイバ、１４ａ，１４ｂ・・・光検出
用光ファイバ、２０，３０・・・デジタル機器、２１，
３１・・・光送信器、２２，３２・・・光受信器。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/13 10/12 10/24

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 双方向全二重方式で光信号を伝送するた
   めの単線の光ファイバの両端部に関して、それぞれ送信
   信号光を入射させるための単線の入射用光ファイバと、
   受信信号光を取り出すための単線の光検出用光ファイバ
   が取り付けられていることを特徴とする光ファイバの接
   続部。
2. 【請求項２】 双方向全二重方式で光信号を光ファイバ
   を介して伝送する光通信装置であって、 上記光ファイバの両端部に関して、それぞれ送信信号光
   を入射させるための単線の入射用光ファイバと、受信信
   号光を取り出すための単線の光検出用光ファイバが取り
   付けられていることを特徴とする光通信装置。