JP2003215386A

JP2003215386A - 光伝送媒体および光伝送装置

Info

Publication number: JP2003215386A
Application number: JP2002011753A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Hamada; 勉浜田; Junji Okada; 純二岡田; Takehiro Niitsu; 岳洋新津; Hidenori Yamada; 秀則山田; Hiroshi Oikawa; 博及川; Mitsuo Shiraishi; 光夫白石
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2002-01-21
Filing date: 2002-01-21
Publication date: 2003-07-30

Abstract

(57)【要約】【課題】位置決めを精度よく行うことができる光伝送
媒体および光伝送装置を提供する。【解決手段】光伝送装置１４は、光伝送媒体１０と、
光伝送媒体を保持する保持部１７と、光伝送媒体を受け
止める位置決め基準部１５とを備える。光伝送媒体１０
は、光信号を伝送する導光路１１、導光路の一端に形成
された傾斜面を有する光信号の入出射部１３ａ、導光路
の他端に形成された傾斜面を有する光信号の入出射部１
３ｂ、および導光路の一端に設けられた位置決め部１２
を有する。光伝送媒体１０の位置決め部１２が位置決め
基準部１５に密着されることにより位置決めがなされ
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、光信号の分岐や結
合を行う光伝送媒体および光伝送装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の光伝送装置は、光信号を複数に
分岐する光分岐装置や複数の光ファイバからの光信号を
複数の光ファイバへ分岐または結合する光カプラとして
用いることができるものである。光伝送媒体としては、
例えば平板状の導光路を用いたものが提案されている。

【０００３】図５（ａ）は平板状導光路を用いた光伝送
媒体の一例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の光伝送媒体
を備えた光伝送装置の一例を示す側面断面図である。図
示のように、光伝送媒体５０は、両端に入出射部５２ａ
および５２ｂとして４５度の斜め面が形成された導光路
５１を有する。光伝送装置５３は、この光伝送媒体５０
を用いて構成されており、導光路５１を保持する保持部
５５と、保持部上の一方に配置された複数の発光素子５
４ａと、他方に配置された複数の受光素子５４ｂとを備
える。発光素子５４ａと受光素子５４ｂはそれぞれ入出
射部５２ａと５２ｂに光学的に結合されるように配置さ
れている。

【０００４】本例において、例えば、１つの発光素子５
４ａから出射された光信号は、導光路５１の入出射部５
２ａに入射したのち４５度面で反射され、その反射光が
導光路５１内を伝送されて入出射部５２ｂへ進んで、他
方の４５度面で再び反射を受け、これにより複数の受光
素子５４ｂで受光される。なお、導光路５１の一方の端
部の幅方向に階段状の段差部を形成し、各段差部をそれ
ぞれ入出射部とすることもできる。本例によれば、各受
発光素子が入出射部に近接配置されるので、光の利用効
率の向上を図ることができる。この種の光伝送装置は、
例えば、特開２００１−１４７３５１に開示されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の光
伝送装置を作製する場合には、導光路の各入出射部が正
確に各受発光素子と光学的に結合されるように光伝送媒
体を配置しなければならない。しかしながら、このよう
な導光路を光軸方向に位置決めして受発光素子に精度よ
く結合することはなかなか困難である。これは、４５度
面を有する入出射部を用いて行う位置決めは、先端の形
状精度の問題や４５度面での浮きの問題があるからであ
る。特に、位置精度は、受発光素子および光伝送媒体に
比較的大きいものを用いることができる場合にはあまり
問題とならないが、高速化に伴い受発光素子および光伝
送媒体のサイズが小さくなる場合には大きな問題とな
る。このように従来は位置合わせが精度面で充分という
ことができなかった。

【０００６】従って本発明の目的は、位置決めを精度よ
く行うことができる光伝送媒体および光伝送装置を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、光信号を伝
送する導光路と、導光路の一端に形成された傾斜面を有
する光信号の入出射部と、導光路の他端に形成された傾
斜面を有する光信号の入出射部と、少なくとも導光路の
一端または他端に設けられた位置決め部とを備えた光伝
送媒体により、達成される。

【０００８】ここで、導光路の一端または他端は導光路
の幅方向に階段状に形成することができる。また、位置
決め部は導光路の底面に対して垂直面を有することがで
き、入出射部は傾斜面として４５度面を有することがで
きる。なお、入出射部は、光信号を入射し、または出射
し、または入射および出射することができる機能を有す
る。

【０００９】本発明に係る光伝送装置は、光信号を伝送
する導光路、導光路の一端に形成された傾斜面を有する
光信号の入出射部、導光路の他端に形成された傾斜面を
有する光信号の入出射部、および少なくとも導光路の一
端または他端に設けられた位置決め部を備えた光伝送媒
体と、光伝送媒体を保持する保持部と、光伝送媒体の位
置決め部を受け止める位置決め基準部とを備えて構成さ
れる。

【００１０】この場合、導光路の一端または他端は導光
路の幅方向に階段状に形成することができる。また、光
伝送装置は、光伝送媒体の入出射部と光学的に結合され
る光部品を備えることができる。この光部品は、発光素
子および受光素子の少なくとも１つ、または光ファイバ
を含むことができる。このように構成することによっ
て、光伝送装置における光伝送媒体の位置決めを良好に
行うことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る光伝送装置の
一実施例を示す図で、（ａ）は光伝送媒体の斜視図、
（ｂ）は光伝送装置の側面断面図、（ｃ）は光伝送装置
の上面図である。本実施例では、光伝送媒体１０は、図
１（ａ）に示すように、光信号を伝送する導光路１１
と、導光路の一端に形成された傾斜面を有する光信号の
入出射部１３ａと、導光路の他端に形成された傾斜面を
有する光信号の入出射部１３ｂと、導光路の一端に設け
られた位置決め部１２とを備える。位置決め部１２は、
本例では導光路１１の底面に対して垂直面を有する。ま
た、入出射部１３ａ、１３ｂは傾斜面として４５度面を
有しており、導光路１１の底面に対して垂直な方向か
ら、光信号を入射し、または出射し、または入射および
出射することができる機能を有している。

【００１２】一方、光伝送装置１４は、図１（ｂ）、
（ｃ）に示すように、光伝送媒体を保持する保持部１７
と、光伝送媒体の位置決め部１２を受け止める位置決め
基準部１５とを備える。また、光伝送装置１４は、保持
部１７上の光伝送媒体の入出射部に対応する位置にそれ
ぞれ受発光素子１６ａ、１６ｂを備える。受発光素子１
６ａ、１６ｂは、レーザダイオードのような発光素子、
フォトダイオードのような受光素子、またはその両者を
意味する。

【００１３】光伝送装置１４における光伝送媒体１０の
位置決めは次のようにして行われる。まず、保持部１７
上に導光路１１を載せる。その後、位置決め基準部１５
に光伝送媒体の位置決め部１２を合わせ、両垂直面が密
着するように微調整する。また、光伝送媒体の幅方向の
位置決めは、導光路１１の側面をそれに対応するもう１
つの位置決め基準部１５’に合わせ、こちらも両垂直面
が密着するように微調整する。この位置決め基準部１
５’は、本実施例では位置決め基準部１５と一体的に構
成されているが、別々に構成してもよい。なお、位置決
めは垂直面同士で行うことに限定されず、例えば曲面を
用いることもできる。

【００１４】図１では、導光路１１の保持部１７への固
定方法については図示を省略しているが、位置決め基準
部１５、１５’を用いて位置決めした後に導光路１１は
保持部１７に固定される。固定方法は特に手段を選ば
ず、上下の挟み込みによる固定、接着や粘着による固
定、または、ばねなどによる押し付けによる固定などを
用いることができる。

【００１５】このようにして保持部１７に固定された導
光路１１は、例えば発光素子１６ａから垂直な方向に入
射された光信号を入出射部１３ａの４５度面を介して水
平な方向に伝搬し、対向する入出射部１３ｂの４５度面
を介して垂直方向に伝搬することで受光素子１６ｂに結
合させることができる。入出射部１３ａ、１３ｂの４５
度面では全反射により効率よく光信号の方向を変えるこ
とができるが、より広がった光を効率よく利用するため
に４５度面にミラーを形成しても良い。ここで導光路１
１の入出射部１３ａに水平方向に光信号を広く拡散でき
る光拡散手段を設けることで、複数の受光素子１６ｂに
光信号をほぼ均一に分岐させることが可能となる。

【００１６】図２は本発明に係る光伝送装置の他の実施
例を示す図で、（ａ）は光伝送媒体の斜視図、（ｂ）は
光伝送装置の側面断面図、（ｃ）は光伝送装置の上面図
である。本実施例は、光伝送媒体が光ファイバに結合で
きるように位置決めされている点が先の実施例とは異な
る。光ファイバの固定方法は省略しているが、コネクタ
による接続でも、直接的な接続でもよい。本実施例で
は、一方の光ファイバから導光路に入射した光信号を先
の実施例と同様にして他方の光ファイバに出射させるこ
とが可能であり、入射用の光ファイバをＮ本、出射用の
光ファイバをＭ本用いることで、光を分岐または結合す
るＮｘＭの光カプラとして使用することができる。

【００１７】本実施例の光伝送媒体２０は、図２（ａ）
に示すように、光信号を伝送する導光路２１と、導光路
の一端に形成された傾斜面を有する光信号の入出射部２
３ａと、導光路の他端に形成された傾斜面を有する光信
号の入出射部２３ｂと、導光路の一端に設けられた位置
決め部２２とを備える。位置決め部２２は、本例では導
光路２１の底面に対して垂直面を有する。また、入出射
部２３ａ、２３ｂは傾斜面として４５度面を有してお
り、導光路２１の底面に対して垂直な方向から、光信号
を入射し、または出射し、または入射および出射するこ
とができる機能を有している。

【００１８】一方、光伝送装置２４は、図２（ｂ）、
（ｃ）に示すように、光伝送媒体を保持する保持部２７
と、光伝送媒体の位置決め部２２を受け止める位置決め
基準部２５とを備える。本実施例では、保持部２７は位
置決め基準部２５と一体的に形成されている。また、光
伝送装置２４は、保持部２７上の光伝送媒体の入出射部
に対応する位置にそれぞれ光ファイバ２６ａ、２６ｂを
備える。

【００１９】光伝送装置２４における光伝送媒体２０の
位置決めは次のようにして行われる。まず、保持部２７
上に導光路２１を載せる。その後、位置決め基準部２５
に光伝送媒体の位置決め部２２を合わせ、両垂直面が密
着するように微調整する。また、光伝送媒体の幅方向の
位置決めは、導光路２１の側面をそれに対応するもう１
つの位置決め基準部２５’に合わせ、こちらも両垂直面
が密着するように微調整する。この位置決め基準部２
５’は、本実施例では位置決め基準部２５と一体的に構
成されているが、別々に構成してもよい。なお、位置決
めは垂直面同士で行うことに限定されず、例えば曲面を
用いることもできる。また、光ファイバ２６ａ、２６ｂ
は位置決め後に結合される。

【００２０】図２では、導光路２１の保持部２７への固
定方法については図示を省略しているが、位置決め基準
部２５、２５’を用いて位置決めした後に導光路２１は
保持部２７に固定される。固定方法は特に手段を選ば
ず、上下の挟み込みによる固定、接着や粘着による固
定、または、ばねなどによる押し付けによる固定などを
用いることができる。

【００２１】このようにして保持部２７に固定された導
光路２１は、例えば光ファイバ２６ａから垂直な方向に
入射された光信号を入出射部２３ａの４５度面を介して
水平な方向に伝搬し、対向する入出射部２３ｂの４５度
面を介して垂直方向に伝搬することで光ファイバ２６ｂ
に結合させることができる。入出射部２３ａ、２３ｂの
４５度面では全反射により効率よく光信号の方向を変え
ることができるが、より広がった光を効率よく利用する
ために４５度面にミラーを形成しても良い。ここで導光
路２１の入出射部２３ａに水平方向に光信号を広く拡散
できる光拡散手段を設けることで、複数の光ファイバ２
６ｂに光信号をほぼ均一に分岐させることが可能とな
る。

【００２２】図３は本発明に係る光伝送装置のさらに他
の実施例を示す図で、（ａ）は光伝送媒体の斜視図、
（ｂ）は光伝送装置の側面断面図、（ｃ）は光伝送装置
の上面図である。本実施例は、導光路の一方の端部が幅
方向に階段状に形成されており、各段差部が光ファイバ
と結合できるように位置決めされている点が先の実施例
と異なる。本実施例では、左側の光ファイバから入射し
た光信号を３本の光ファイバに分岐できる分岐装置の例
を示す。段差状の形態は出射側の光ファイバの間隔を一
定以上離すためのもので、例えば、コネクタ構造で光フ
ァイバを接続する場合に有効である。このような導光路
を複数用いることで、多ビットの分岐装置を形成するこ
とが可能となる。ここでは２ビットの例を示す。

【００２３】本実施例の光伝送媒体３０は、図３（ａ）
に示すように、光信号を伝送する導光路３１と、導光路
の一端に形成された傾斜面を有する光信号の入出射部３
３ａと、導光路の他端の各段差部に形成された傾斜面を
有する光信号の入出射部３３ｂ、３３ｃ、３３ｄと、導
光路の一端に設けられた位置決め部３２とを備える。位
置決め部３２は、本例では導光路３１の底面に対して垂
直面を有する。また、入出射部３３ａ、３３ｂ、３３
ｃ、３３ｄは傾斜面として４５度面を有しており、導光
路３１の底面に対して垂直な方向から、光信号を入射
し、または出射し、または入射および出射することがで
きる機能を有している。

【００２４】一方、光伝送装置３４は、図３（ｂ）、
（ｃ）に示すように、光伝送媒体を保持する保持部３７
と、光伝送媒体の位置決め部３２を受け止める位置決め
基準部３５とを備える。本実施例では、保持部３７は位
置決め基準部３５と一体的に形成されている。また、光
伝送装置３４は、保持部３７上の光伝送媒体の入出射部
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄに対応する位置にそれ
ぞれ光ファイバ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄを備え
る。

【００２５】光伝送装置３４における光伝送媒体３０の
位置決めは次のようにして行われる。まず、保持部３７
上に導光路３１を載せる。その後、位置決め基準部３５
に光伝送媒体の位置決め部３２を合わせ、両垂直面が密
着するように微調整する。また、本実施例では、光伝送
媒体の幅方向の位置決めは、導光路３１を別の位置決め
基準部３５’の間に挿入することにより自動的に行われ
る。この位置決め基準部３５’は、本実施例では位置決
め基準部３５と一体的に構成されているが、別々に構成
してもよい。なお、位置決めは垂直面同士で行うことに
限定されず、例えば曲面を用いることもできる。また、
光ファイバ３６ａ〜３６ｄは位置決め後に結合される。

【００２６】図３では、導光路３１の保持部３７への固
定方法については図示を省略しているが、位置決め基準
部３５、３５’を用いて位置決めした後に導光路３１は
保持部３７に固定される。固定方法は特に手段を選ば
ず、上下の挟み込みによる固定、接着や粘着による固
定、または、ばねなどによる押し付けによる固定などを
用いることができる。

【００２７】このようにして保持部３７に固定された導
光路３１は、例えば光ファイバ３６ａから垂直な方向に
入射された光信号を入出射部３３ａの４５度面を介して
水平な方向に伝搬し、対向する各入出射部３３ｂ、３３
ｃ、３３ｄの４５度面を介して垂直方向に伝搬すること
で光ファイバ３６ｂ、３６ｃ、３６ｄに結合させること
ができる。入出射部３３ａ〜３３ｄの４５度面では全反
射により効率よく光信号の方向を変えることができる
が、より広がった光を効率よく利用するために４５度面
にミラーを形成しても良い。ここで導光路３１の入出射
部３３ａに水平方向に光信号を広く拡散できる光拡散手
段を設けることで、複数の光ファイバ３６ｂ〜３６ｄに
光信号をほぼ均一に分岐させることが可能となる。

【００２８】図４は本発明に係る光伝送装置のさらに他
の実施例を示す図で、（ａ）は光伝送媒体の斜視図、
（ｂ）は光伝送装置の側面断面図、（ｃ）は光伝送装置
の上面図である。本実施例は、図３に示す実施例の変形
例であり、導光路における階段状を有する端部と反対側
の端部の中央付近に入出射部としての４５度面が形成さ
れている例である。また、少なくとも一方の端面に位置
決めの基準となる垂直面が形成されていれば、両端が階
段状の形態でもよい。

【００２９】本実施例の光伝送媒体４０は、図４（ａ）
に示すように、光信号を伝送する導光路４１と、導光路
の一端に形成された傾斜面を有する光信号の入出射部４
３ａと、導光路の他端の各段差部に形成された傾斜面を
有する光信号の入出射部４３ｂ、４３ｃ、４３ｄと、導
光路の一端に設けられた位置決め部４２とを備える。位
置決め部４２は、本例では導光路４１の底面に対して垂
直面を有する。また、入出射部４３ａ、４３ｂ、４３
ｃ、４３ｄは傾斜面として４５度面を有しており、導光
路４１の底面に対して垂直な方向から、光信号を入射
し、または出射し、または入射および出射することがで
きる機能を有している。

【００３０】一方、光伝送装置４４は、図４（ｂ）、
（ｃ）に示すように、光伝送媒体を保持する保持部４７
と、光伝送媒体の位置決め部４２を受け止める位置決め
基準部４５とを備える。本実施例では、保持部４７は位
置決め基準部４５と一体的に形成されている。また、光
伝送装置４４は、保持部４７上の光伝送媒体の入出射部
４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄに対応する位置にそれ
ぞれ光ファイバ４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄを備え
る。

【００３１】光伝送装置４４における光伝送媒体４０の
位置決めは次のようにして行われる。まず、保持部４７
上に導光路４１を載せる。その後、位置決め基準部４５
に光伝送媒体の位置決め部４２を合わせ、両垂直面が密
着するように微調整する。また、本実施例では、光伝送
媒体の幅方向の位置決めは、導光路４１を別の位置決め
基準部４５’の間に挿入することにより自動的に行われ
る。この位置決め基準部４５’は、本実施例では位置決
め基準部４５と一体的に構成されているが、別々に構成
してもよい。なお、位置決めは垂直面同士で行うことに
限定されず、例えば曲面を用いることもできる。また、
光ファイバ４６ａ〜４６ｄは予め入出射部４３ａ〜４３
ｄに結合しておいてもよいし、または位置決め後に結合
してもよい。

【００３２】図４では、導光路４１の保持部４７への固
定方法については図示を省略しているが、位置決め基準
部４５、４５’を用いて位置決めした後に導光路４１は
保持部４７に固定される。固定方法は特に手段を選ば
ず、上下の挟み込みによる固定、接着や粘着による固
定、または、ばねなどによる押し付けによる固定などを
用いることができる。

【００３３】このようにして保持部４７に固定された導
光路４１は、例えば光ファイバ４６ａから垂直な方向に
入射された光信号を入出射部４３ａの４５度面を介して
水平な方向に伝搬し、対向する各入出射部４３ｂ、４３
ｃ、４３ｄの４５度面を介して垂直方向に伝搬すること
で光ファイバ４６ｂ、４６ｃ、４６ｄに結合させること
ができる。入出射部４３ａ〜４３ｄの４５度面では全反
射により効率よく光信号の方向を変えることができる
が、より広がった光を効率よく利用するために４５度面
にミラーを形成しても良い。ここで導光路４１の入出射
部４３ａに水平方向に光信号を広く拡散できる光拡散手
段を設けることで、複数の光ファイバ４６ｂ〜４６ｄに
光信号をほぼ均一に分岐させることが可能となる。

【００３４】以上は本発明を分岐装置で説明した例であ
るが、図３および図４の実施例で入射用と出射用の光フ
ァイバを逆に使用すれば結合装置として用いることも可
能である。さらに、図３および図４の実施例において
も、図１の実施例のように光ファイバの代りに受発光素
子を結合させることも可能である。このように構成する
ことにより、導光路の入出射面に４５度面を有する光伝
送媒体でも光軸方向に良好に位置決めすることができ、
受発光素子または光ファイバと精度よく結合させること
ができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、位置決めを精度よく行
うことができる光伝送媒体および光伝送装置を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光伝送装置の一実施例を示す図
で、（ａ）は光伝送媒体の斜視図、（ｂ）は光伝送装置
の側面断面図、（ｃ）は光伝送装置の上面図である。

【図２】本発明に係る光伝送装置の他の実施例を示す図
で、（ａ）は光伝送媒体の斜視図、（ｂ）は光伝送装置
の側面断面図、（ｃ）は光伝送装置の上面図である。

【図３】本発明に係る光伝送装置のさらに他の実施例を
示す図で、（ａ）は光伝送媒体の斜視図、（ｂ）は光伝
送装置の側面断面図、（ｃ）は光伝送装置の上面図であ
る。

【図４】本発明に係る光伝送装置のさらに他の実施例を
示す図で、（ａ）は光伝送媒体の斜視図、（ｂ）は光伝
送装置の側面断面図、（ｃ）は光伝送装置の上面図であ
る。

【図５】（ａ）は平板状導光路を用いた光伝送媒体の一
例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の光伝送媒体を備えた
光伝送装置の一例を示す側面断面図である。

【符号の説明】

１０光伝送媒体１１導光路１２位置決め部１３ａ、１３ｂ入出射部１４光伝送装置１５、１５’ 位置決め基準部１６ａ、１６ｂ受発光素子１７保持部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者新津岳洋神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーンテクなかい富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者山田秀則神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーンテクなかい富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者及川博神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者白石光夫神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内Ｆターム(参考） 2H037 BA05 BA14 BA31 CA00 CA38 CA39 DA02 DA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光信号を伝送する導光路と、導光路の一
端に形成された傾斜面を有する光信号の入出射部と、導
光路の他端に形成された傾斜面を有する光信号の入出射
部と、少なくとも導光路の一端または他端に設けられた
位置決め部とを備えたことを特徴とする光伝送媒体。
【請求項２】導光路の一端または他端が導光路の幅方
向に階段状に形成されていることを特徴とする請求項１
記載の光伝送媒体。
【請求項３】位置決め部が導光路の底面に対して垂直
面を有することを特徴とする請求項１または２記載の光
伝送媒体。
【請求項４】入出射部が傾斜面として４５度面を有す
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光
伝送媒体。
【請求項５】光信号を伝送する導光路、導光路の一端
に形成された傾斜面を有する光信号の入出射部、導光路
の他端に形成された傾斜面を有する光信号の入出射部、
および少なくとも導光路の一端または他端に設けられた
位置決め部を備えた光伝送媒体と、光伝送媒体を保持す
る保持部と、光伝送媒体の位置決め部を受け止める位置
決め基準部とを備えたことを特徴とする光伝送装置。
【請求項６】導光路の一端または他端が導光路の幅方
向に階段状に形成されていることを特徴とする請求項５
記載の光伝送装置。
【請求項７】光伝送媒体の入出射部と光学的に結合さ
れる光部品を備えたことを特徴とする請求項５または６
記載の光伝送装置。
【請求項８】光部品が発光素子および受光素子の少な
くとも１つを含むことを特徴とする請求項７記載の光伝
送装置。
【請求項９】光部品が光ファイバを含むことを特徴と
する請求項７記載の光伝送装置。