JP2002303759A - 光ファイバ接続機構及び光ファイバ接続ユニット - Google Patents

光ファイバ接続機構及び光ファイバ接続ユニット

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JP2002303759A
JP2002303759A JP2001110083A JP2001110083A JP2002303759A JP 2002303759 A JP2002303759 A JP 2002303759A JP 2001110083 A JP2001110083 A JP 2001110083A JP 2001110083 A JP2001110083 A JP 2001110083A JP 2002303759 A JP2002303759 A JP 2002303759A
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optical fiber
light
optical
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photodiode
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Osamu Ishibashi
修 石橋
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NEC Corp
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 容易かつ安価に光ファイバ相互を光学的に接
続する。 【解決手段】 光ファイバ1,6の接続端部12,14
を互いに対向して支持する支持部材2,5を備えてい
る。支持部材2,5には、LED3及びフォトダイオー
ド8をLED3から発せられた光の光軸が光ファイバ
1,6の接続端部12,14と所定の位置関係となるよ
うにして設けている。支持部材2,5は、互いに直交す
るように設置されているガイドレール10,11によっ
て、各々独立して平面的に移動が可能に構成されてい
る。LED3及びフォトダイオード8は、光導波路4,
7を介して支持部材2,5に接続されており、光導波線
4,7の接続端部13,15は、共に支持部材2,5に
よって支持されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ接続機
構及び光ファイバ接続ユニットに関し、特に、携帯電話
機などに電波を送信する基地局間などを結ぶ光通信に用
いられる光ファイバ接続機構及び光ファイバ接続ユニッ
トに関する。
【0002】
【従来の技術】近年の光通信の高度化に伴い、光ファイ
バは小径化の傾向にあり、複数の光ファイバを1本の光
ケーブル内に配設されている。この光ケーブルは、光フ
ァイバコネクタによって接続される。光ファイバは高精
度に位置決めされた状態で接続しないと信号の伝達特性
が大きく劣化するので、光ファイバコネクタの接続精度
が光通信の信頼性を向上する面より重要となる。
【0003】光ファイバコネクタは、プラグ部とコネク
タ部とを備えており、プラグ部をコネクタ部に嵌着する
ことにより、プラグ部に配設されている光ファイバとコ
ネクタ部に配設されている光ファイバとを光学的に接続
できるようにしている。
【0004】また、光ファイバは広い伝送帯域を有する
シングルモードファイバが一般に用いられている。この
シングルモードファイバは、コア径が8〜10μmと小
さいため、プラグ部とコネクタ部との接続の際に要求さ
れる位置決め精度はミクロン以下のオーダとなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術
は、プラグ部とコネクタ部との接続の際の位置決め精度
は、光ファイバを通る光信号を光ファイバの最終終端装
置で確認されていた。そのため、確認結果、この位置決
め精度がよくないと分かっても、どの部分の接続状態が
よくないのかを、この確認結果から特定することができ
ない。
【0006】そのため、いちいち各接続部分でプラグ部
とコネクタ部とを微調整しながら最終終端装置で光信号
を確認しなければならず、プラグ部とコネクタ部とを精
度よく接続するには時間を要していた。
【0007】また、プラグ部とコネクタ部とを精度よく
接続するためには、光ファイバコネクタの構造的精度を
高める必要があるが、プラグ部とコネクタ部との接続の
際に要求される位置決め精度はミクロン以下のオーダと
なるので、それも困難な作業が伴い、その結果、光ファ
イバコネクタの製造コストが嵩むことになる。
【0008】そこで、本発明は、容易かつ安価に光ファ
イバ相互を光学的に接続することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、光ファイバの接続端部を互いに対向して
支持する第1及び第2支持部材を備え、前記光ファイバ
の光学的な接続を行う光ファイバ接続機構において、前
記第1及び第2支持部材には、少なくとも一対の発光素
子及び受光素子を該発光素子から発せられた光の光軸と
前記光ファイバの接続端部とが所定の位置関係となるよ
うにして設け、前記発光素子から光を発して前記受光素
子で該光を受けられるようにしながら、該受光素子の受
光光量に基づいて前記第1支持部材と前記第2支持部材
との位置あわせを行うことによって前記光ファイバ相互
を光学的に接続することを特徴とする。
【0010】また、本発明の光ファイバ接続ユニット
は、光ファイバの端部に少なくとも一対の発光素子及び
受光素子が該発光素子から発せられた光の光軸と前記光
ファイバの接続端部とが所定の位置関係となるようにし
て設けられていることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
【0012】(実施形態1)図1は、本発明の実施形態
1の光ファイバ接続機構の概略説明図である。図1に示
すように、光ファイバ1,6の接続端部12,14を互
いに対向して支持する支持部材2,5を備えている。支
持部材2,5には、一対の発光素子であるLED3及び
受光素子であるフォトダイオード8をLED3から発せ
られた光の光軸が光ファイバ1,6の接続端部12,1
4と所定の位置関係となるようにして設けている。
【0013】支持部材2,5は、互いに直交するように
設置されているガイドレール10,11によって、各々
独立して平面的に移動が可能に構成されている。
【0014】ここでは、LED3及びフォトダイオード
8は、光導波路4,7を介して支持部材2,5に接続さ
れており、光導波線4,7の接続端部13,15は、共
に支持部材2,5によって支持されている。また、光導
波路4,7は、光ファイバ1,6に接するように設けら
れている。
【0015】ちなみに、光導波路4等は、支持部材2等
にLED3等を設けるスペースが十分に確保されていれ
ば、特に、設ける必要はないが、LED3等を設けるス
ペースが支持部材2等にない場合には、光導波路4等を
用いると支持部材2等から離れた位置にLED3を設け
られる。
【0016】図2は、支持部材2,5の位置ずれとフォ
トダイオード8の出力電圧値との関係を示す図である。
図2に示すように、支持部材2と支持部材5との間に位
置ずれがない場合には、フォトダイオード8の出力電圧
値は極大となり、支持部材2と支持部材5との間の位置
ずれが大きくなるにつれてフォトダイオード8の出力電
圧値は小さくなる。
【0017】そこで、LED3から光を発してフォトダ
イオード8でその光を受けられるようにしながら、フォ
トダイオード8の出力電圧値を計測して、フォトダイオ
ード8からの出力電圧値が最大になるように、支持部材
2,5を相互に微動させて位置合わせを行うことによっ
て、光ファイバ1,6相互を光学的に接続する。
【0018】(実施形態2)図3は、本発明の実施形態
2の光ファイバ接続機構の概略説明図である。本実施形
態では、図1に示す構成に、さらに接続端部46,49
を有する光導波路34,39、LED33、フォトダイ
オード40及び回転支持部材51を設けている。なお、
図3において図1と同様の部分には同一符号を付してい
る。
【0019】図3に示すように構成すると、フォトダイ
オード8,40の各々の出力電圧値に基づいて支持部材
2,5の位置合わせを行うことができるので、図1に示
す構成のものよりも高精度で位置合わせを行うことがで
きるようになる。
【0020】なお、フォトダイオード8,40の出力電
圧の和が最大となるように位置合わせをしたり、また、
フォトダイオード8,40を同程度の発光強度にしてお
き、フォトダイオード8,40の出力電圧の差が0とな
るように位置合わせをしてもよい。
【0021】(実施形態3)図4は、本発明の実施形態
3の光ファイバ接続機構の概略説明図である。本実施形
態では、光導波線4,7をそれぞれ光ファイバに接続し
て、LED3から発せられた光が、光ファイバ1,6を
経由するようにしている。
【0022】なお、図4では、説明の都合上、支持部材
2,5を図示していない。また、図4において、図1に
示した部分を同じ部分には同一符号を付している。
【0023】図4に示すように、本実施形態では、光導
波線4を通じて導入された光が光ファイバ1のコア内を
伝搬するように反射する反射部62を設け、光ファイバ
6のコア内を伝搬してきた光を光導波線7に接続された
フォトダイオード8側に反射する反射部65を設けてい
る。
【0024】図4に示すように構成すると、たとえば図
1に示す光導波線4,7の接続端部13,15と光ファ
イバ1,6の接続端部12,14との位置関係の規定が
必要なくなるというメリットがある。
【0025】(実施形態4)図5,図6は、本発明の実
施形態4の光ファイバ接続機構の概略説明図である。本
実施形態では、たとえばLED3及びフォトダイオード
8を、光ファイバ1側に設けており、光ファイバ6のク
ラッド層の接続端部には光ファイバ1を経由した光を反
射するアルミニウムなどからなる反射面91を形成して
いる。ちなみに、反射面91は、蒸着法やスパッタ法な
どによって形成している。
【0026】なお、図5,図6では、説明の都合上、支
持部材2,5を図示していない。また、図5,図6にお
いて図1等と同様の部分には同一符号を付している。
【0027】LED3から光を発しながらフォトダイオ
ード8で反射面91で反射した光が受光されないように
位置あわせを行うことによって、光ファイバ1,6相互
を光学的に接続する。
【0028】すなわち、図5に示すように光ファイバ
1,6相互が光学的に接続されていない場合には、LE
D3から発せられた光は、光導波路4を通じて光ファイ
バ1のコア内に導入され、反射部62によって光ファイ
バ6側に光路が変えられる。この光は、光ファイバ6の
反射面91で反射して、光ファイバ1側へ戻り、光導波
路7を通じてフォトダイオード8に入射する。
【0029】一方、図6に示すように光ファイバ1,6
相互が光学的に接続されている場合には、LED3から
発せられた光は、上記と同様に光ファイバ6側へ伝送さ
れる。この光は、光ファイバ6のコア内を通り、光ファ
イバ1側へはほとんど戻らないので、フォトダイオード
8に入射することはない。
【0030】そのため、LED3から発せられた光が、
フォトダイオード8に入射しないように光ファイバ1,
6相互を位置あわせすれば、光ファイバ1,6相互を光
学的に接続することができる。
【0031】図7は、光ファイバ1,6の位置ずれとフ
ォトダイオード8の出力電圧値との関係を示す図であ
る。図5に示すような場合にはフォトダイオード8の出
力電圧値は図7の極大となる。そして、図6に示すよう
な場合にはフォトダイオード8の出力電圧値は図7の極
小となる。
【0032】以上、本発明の各実施形態では、発光素子
としてLED3を用いた場合を例に説明したが、例えば
エレクトロルミネッセンス素子等を用いてもよい。ま
た、同様にフォトダイオード8以外の光電変換素子など
を用いてもよい。
【0033】また、本発明の各実施形態では、光ファイ
バ接続機構について説明したが、実際には、少なくとも
LED3及びフォトダイオード8が設けられている光フ
ァイバユニットがいくつも接続されているのはいうまで
もない。
【0034】さらに、支持部材2,5をガイドレール1
0,11で移動可能にしているが、ガイドレール10,
11を用いることなく、支持部材2,5をプラグ部及び
コネクタ部のように機械的な接続が可能になるような構
造としてもよい。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、光ファ
イバの接続部分に設けた一対の発光素子及び受光素子を
用いて支持部材を相互に位置あわせするので、容易かつ
安価に光ファイバ相互を光学的に接続することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1の光ファイバ接続機構の概
略説明図である。
【図2】支持部材の位置ずれとフォトダイオードの出力
電圧値との関係を示す図である。
【図3】本発明の実施形態2の光ファイバ接続機構の概
略説明図である。
【図4】本発明の実施形態3の光ファイバ接続機構の概
略説明図である。
【図5】本発明の実施形態4の光ファイバ接続機構の概
略説明図である。
【図6】本発明の実施形態4の光ファイバ接続機構の概
略説明図である。
【図7】光ファイバの位置ずれとフォトダイオードの出
力電圧値との関係を示す図である。
【符号の説明】
1,6 光ファイバ 2,5 支持部材 3,33 LED 4,7,34,39 光導波線 8,40 フォトダイオード 10,11 ガイドレール 12,14 接続端部 13,15,46,49 接続端部 51 回転指示部材 62,65 反射部 91 反射面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA03 AA07 AA15 AA16 BB12 CC23 DD06 DD08 FF44 FF67 GG07 GG12 HH04 HH12 JJ01 JJ18 LL02 LL12 MM03 MM07 MM14 MM24 PP02 PP12 TT02 UU03 2H036 NA03 NA12 QA13 QA22 QA32 QA41 2H037 BA04 BA13 CA08 DA03 DA04 DA06 DA18

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバの接続端部を互いに対向して
    支持する第1及び第2支持部材を備え、前記光ファイバ
    の光学的な接続を行う光ファイバ接続機構において、 前記第1及び第2支持部材には、少なくとも一対の発光
    素子及び受光素子を該発光素子から発せられた光の光軸
    と前記光ファイバの接続端部とが所定の位置関係となる
    ようにして設け、 前記発光素子から光を発して前記受光素子で該光を受け
    られるようにしながら、該受光素子の受光光量に基づい
    て前記第1支持部材と前記第2支持部材との位置あわせ
    を行うことによって前記光ファイバ相互を光学的に接続
    することを特徴とする光ファイバ接続機構。
  2. 【請求項2】 前記発光素子から発せられた光は、該発
    光素子と前記受光素子とにそれぞれ設けられた光導波線
    を経由することを特徴とする請求項1記載の光ファイバ
    接続機構。
  3. 【請求項3】 前記各光導波線の接続端部は、共に前記
    第1又は第2支持部材によって支持されていることを特
    徴とする請求項2記載の光ファイバ接続機構。
  4. 【請求項4】 前記各光導波線はそれぞれ光ファイバに
    接続されており、前記発光素子から発せられた光は、光
    ファイバを経由することを特徴とする請求項2記載の光
    ファイバ接続機構。
  5. 【請求項5】 前記発光素子及び前記受光素子は、前記
    第1及び第2支持部材のいずれか一方の側に設けられて
    おり、他方の側の光ファイバの接続端部には前記一方の
    側の光ファイバを経由した光を反射する反射面が形成さ
    れており、 前記発光素子から光を発しながら前記受光素子で前記反
    射面で反射した光が受光されないように位置あわせを行
    うことによって前記光ファイバ相互を光学的に接続する
    ことを特徴とする請求項4記載の光ファイバ接続機構。
  6. 【請求項6】 光ファイバの端部に少なくとも一対の発
    光素子及び受光素子が該発光素子から発せられた光の光
    軸と前記光ファイバの接続端部とが所定の位置関係とな
    るようにして設けられていることを特徴とする光ファイ
    バ接続ユニット。
JP2001110083A 2001-04-09 2001-04-09 光ファイバ接続機構及び光ファイバ接続ユニット Withdrawn JP2002303759A (ja)

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