JP2004133071A

JP2004133071A - 光信号検出部品

Info

Publication number: JP2004133071A
Application number: JP2002295522A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Takei; 竹井　賢一
Original assignee: Shoden Corp
Current assignee: Shoden Corp
Priority date: 2002-10-09
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2004-04-30
Anticipated expiration: 2022-10-09
Also published as: JP4020250B2

Abstract

【課題】製造時に要求される制約を無くして製造を容易にし、コスト低減・製造作業性の向上を実現するような光信号検出部品を提供する。
【解決手段】雄形コネクタ１と、雌形コネクタ２と、二個の光信号出力部３と、光導波路基板を含むベース部４と、を備え、分岐した信号の有無により光信号が伝送されているか否かを、また、二個の光信号出力部３の中の何れから出力されたかにより光信号の伝送方向を、それぞれ判別できるような光信号検出部品とした。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバケーブル等の光伝送路中に挿入され、この光伝送路に伝送されている光信号を検出するためのモニタ機能を有する光信号検出部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光伝送路に光信号が伝送されているか否かを検出する場合に光検出装置を使用していた。この光検出装置は、例えば伝送されている光信号の一部を分岐するハーフミラー等の光分岐器、この光分岐器で分岐された光信号を取り出す光ファイバ、光ファイバで取り出された光信号を電気信号に変換するフォトダイオード、およびこのフォトダイオードから出力される電気信号を目視可能な信号として表示する発光ダイオード等を組み合わせて構成されている。
【０００３】
しかしながら、従来の光検出装置では、光分岐器やフォトダイオード等の複数の光デバイスを組み合わせているため、デバイスの数が多くなるとともにこれらを接続するためのコネクタ等が必要になり、小形化が困難であった。
また、光分岐器はハーフミラー等を使用しており、このような光学系の調整は手間を要するものであり、製造コストを低減することができなかった。
【０００４】
また、上記の光検出装置の欠点を改善する従来技術に係る発明として、例えば、モニタ機能付フォト中継デバイス（特許文献１）がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２８４１５２号公報
【０００６】
この特許文献１に開示された発明について説明する。
まず、２本の光ファイバの端面の角度が４５゜となるように形成し、この端面に、少量の光信号を反射するが殆どの光信号を透過させるような分岐膜を設ける。分岐膜は、ポリイミドフィルムに誘電体多層膜等を蒸着したものや、光ファイバとフェルールの研磨面に金属膜や誘電体多層膜等を直接蒸着して形成したものである。
【０００７】
このような２本の光ファイバを、透明なスリーブに挿入して端面どおしを突き合わせ、端面が確実に密着するように接合する。このようにして、光ファイバ内に分岐膜を配置し、分岐膜で反射される少量の光信号を検出して伝送路上の光信号の有無を判別できるようにしたものである。
【０００８】
従来技術によるモニタ機能付フォト中継デバイスは、光ファイバの端面の角度を４５゜に形成するなど、精密加工を駆使して製造する必要があった。
また、２本の光ファイバの端面を確実に密着させないと、接合面のずれにより光信号に結合損失が生じる。このような事態を回避するため光ファイバの端面が確実に密着して接合されるように調整しつつ製造する必要があった。
これらは、いずれも製造コストを押し上げる要因であり、従来技術のモニタ機能付フォト中継デバイスは、その構造のため製造コストを低減することが困難であった。
【０００９】
このような事情に鑑み本出願人は、２本の光ファイバを並べてそれぞれ略中央部分を密着させた状態で、両側から張力を加えて延伸しながら加熱融着した融着型バイコニカルテーパカプラを利用する光信号検出部品に係る発明をし、特願２００１−１８５２６０号として特許出願するに至っている。
しかしながら、融着型バイコニカルテーパカプラは、光ファイバの接続を間違えないように注意を要する、または、光ファイバを折り曲げないように注意を要するという制約があり、製造時に作業員に間違えないような工夫等を考慮しなくてはならないという問題があった。
これら制約をも無くしてさらに製造を容易にし、また、更なる小型化・低コスト化が求められている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、製造時に要求される制約を無くして製造を容易にし、コスト低減・製造作業性の向上を実現するような光信号検出部品を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項１記載に係る発明の光信号検出部品によれば、
伝送用光ファイバケーブルを介して光信号が両方向から入出力される二個の伝送用コネクタと、
前記二個の伝送用コネクタ間に介在し、何れの方向の光信号も所定分岐比で二分岐して出力する光導波路基板と、
前記光導波路基板から出力される光信号を外部へ出力する二個の光信号出力部と、
前記二個の伝送用コネクタ、前記光導波路基板及び前記二個の光信号出力部を所定の位置に収容して固定するためのベース部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また請求項２に記載の光信号検出部品によれば、
請求項１に記載の光信号検出部品において、
前記光導波路基板における分岐比を調整し、光信号出力部から出力される量を多くして減衰機能を併せ持たせることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る実施形態の光信号検出部品について図を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施形態を示す光信号検出部品の構造図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は正面図、図１（ｃ）は底面図、図１（ｄ）は左側面図、図１（ｅ）は右側面図である。図２は本発明の実施形態を示す光信号検出部品の外部構造図であり、図２（ａ）は正面側からみた外観斜視図、図２（ｂ）は背面側から見た外観斜視図である。図３は本発明の実施形態を示す光信号検出部品の内部構造図である。図４は光導波路基板の分岐動作を説明する説明図である。
【００１４】
この光信号検出部品は、外部構造上は図１，図２で示すように、二個の伝送用コネクタの一具体例である雄形コネクタ１および雌形コネクタ２と、二個の光信号出力部３と、ベース部４と、を備えており、また、内部構造上は図３で示すように、ベース部４内に光導波路基板５が配置されている。
【００１５】
雄形コネクタ１は光信号が伝送される図示しない伝送用光ファイバケーブルコネクタに嵌着結合されるようになされたコネクタであり、図１では左側に配置されている。
雄形コネクタ１の内部は、詳しくは図３で示すように、プラグフレーム１ａ、フェルール１ｂを備えている。
【００１６】
雌形コネクタ２も、光信号が伝送される図示しない伝送用光ファイバケーブルコネクタに嵌着結合されるようになされたコネクタであり、図１では右側に配置されている。
雌形コネクタ２の内部は、詳しくは図３で示すように、ハウジング２ａと、割スリーブ２ｂと、フェルール２ｃと、を備えている。
【００１７】
なお、雌形コネクタ２には雄形コネクタ１が嵌着できるような形状で構成されている。仮に雌形コネクタ２に雄形コネクタ１が挿入された場合、ハウジング２ａによりプラグフレーム１ａが誘導された後に嵌着・固定される。そしてフェルール１ｂが割スリーブ２ｂに嵌め込まれ、フェルール２ｃとフェルール１ｂとが当接して光路が形成されるというものである。
【００１８】
本実施形態では、このような雄形コネクタ１および雌形コネクタ２は、一直線上に対をなして２個配置される。そして、図示しない伝送用光ファイバケーブルコネクタとして、光信号検出部品の雄形コネクタ１と接続する側には雌形コネクタ２が、また、光信号検出部品の雌形コネクタ２と接続する側には雄形コネクタ１が採用される。
なお、このように雄形コネクタ１および雌形コネクタ２の構造は、特に限定するものではなく光ファイバケーブルが結合可能な構造であれば良い。
【００１９】
さらに、本実施形態では雄形コネクタ１と雌形コネクタ２とが番（つがい）をなし、嵌着できるような形状に構成されているが、雄形コネクタ１と雌形コネクタ２とが特に関連がないような形状であっても良い。
さらに両側に雄形コネクタ１が、または、両側に雌形コネクタ２が接続されていても良い。
【００２０】
これらコネクタとして、具体的には、ＳＣコネクタ，ＦＣコネクタ，ＳＣ２コネクタ，ＭＴコネクタ，ＭＰＯコネクタ，ＳＦコネクタ，ＳＳＦコネクタ，ＭＦコネクタ，ＦＯコネクタ等の各種コネクタを適宜選択することができる。
【００２１】
光信号出力部３は、図１，２で示すように、ベース部４の一平面に並べられて配置されている。本実施形態の光信号出力部３の構造は、具体的には図３で示すように、フェルール３ａ，３ｂが光信号出力部３である。このフェルール３ａ，３ｂは、後に詳述するが、光導波路基板５で分岐出力された光を出射する。
【００２２】
なお、光信号出力部３の構造をフェルールに限定する趣旨ではなく、図示しない検出用光ファイバケーブルコネクタを光信号出力部３に採用してもよい。この場合もコネクタの構造は特に限定するものではなく、結合可能な構造であれば良い。
【００２３】
ベース部４は、雄形コネクタ１、雌形コネクタ２、光信号出力部３、光導波路基板５を、所定の位置に収容・固定するものであり、例えばプラスチック・金属等で形成されて堅牢で遮光性を有するものである。
【００２４】
光導波路基板５は、図３でも示すように、石英で形成された基板に、光路が形成されて入射する光を分岐する機能を果たすものである。
光導波路基板５は、ベース部４のパッケージ４ｅに収容されている。光導波路基板５は、接続部４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを介してフェルール１ｂ，３ａ，２ｃ，３ｂとに接続され、漏れ光がないように光路が形成される。
【００２５】
続いて光導波路基板５の機能について図３，図４を参照しつつ説明する。
図３で示すように、光路７ａは雄形コネクタ１のフェルール１ｂに、光路７ｂは信号出力部３のフェルール３ａに、光路７ｃは雌形コネクタ２のフェルール２ｃに、光路７ｄは光信号出力部３のフェルール３ｅに、それぞれが形成されている。
【００２６】
さらに、光導波路基板５は、接続部４ａを介して光路７ａに，接続部４ｂを介して光路７ｂに，接続部４ｃを介して光路７ｃに，接続部４ｄを介して光路７ｄとそれぞれ接続されるようになされている。
【００２７】
続いて本実施形態の光信号検出部品の動作について、光導波路基板５の分岐動作を中心に説明する。
光導波路基板５は、雄形コネクタ１または雌形コネクタ２を介して入力される光信号を所定強度比で二分岐して光信号出力コネクタ２に出力する。
【００２８】
この光導波路基板５は入力方向を問わないものであり、例えば図３において左側の雄形コネクタ１に光信号が入力されたような場合、図４で示すように、光路７ａを介して矢印Ａ方向の光信号が光導波路基板５へ入力されることとなり、光路７ｃ，７ｄを介して光信号が分岐比Ｉ_１：Ｉ_２（但しＩ_１＋Ｉ_２＝１．０）で出力される。
【００２９】
光路７ｃは雌形コネクタ２のフェルール２ｃの光路であることから強度比が大きい光信号を出力するようにし、光路７ｄは光信号出力部３のフェルール３ｂの光路であることから強度比が小さい光信号を出力するようにする。
例えば、Ｉ_１：Ｉ_２　＝０．９５：０．０５というような比にすれば光信号が殆ど減衰することなく雌形コネクタ２から出力されることとなり、減衰により通信に支障を来すような事態は回避される。
また、例えば、Ｉ_１：Ｉ_２　＝０．５０：０．５０というような分岐比にすれば光信号が逆に減衰して雌形コネクタ２から出力されることとなり、光信号検出部品に減衰機能を持たせることができる。なお、減衰機能を持つといえるためには、例えば、Ｉ_１：Ｉ_２　＝０．９０：０．１０を境に減衰機能を持つということができる（１．０≦Ｉ_１／Ｉ_２≦９．０の場合に減衰機能をもつ）。
【００３０】
また、図３において右側の雌形コネクタ２に光信号が入力されたような場合、図４で示すように、光路７ｃを介して矢印Ｂ方向の光信号が光導波路基板５へ入力されることとなり、光路７ａ，７ｂから光信号が分岐強度比Ｉ_１：Ｉ_２となった光信号がそれぞれ出力される。
【００３１】
光路７ａは、雄形コネクタ１のフェルール１ｂの光路であることから強度比が大きい光信号を出力するようにし、光路７ｂは、図３において光信号出力部３のフェルール３ａの光路であることから強度比は小さい光信号を出力するようにする。同様にＩ_１：Ｉ_２　＝０．９５：０．０５というような比にすれば光信号が殆ど減衰することなく雄形コネクタ１から出力され、同様に通信に支障を来すような事態は回避される。
また、例えば、Ｉ_１：Ｉ_２　＝０．５０：０．５０というような分岐比にすれば光信号が逆に減衰して雌形コネクタ１から出力されることとなり、光信号検出部品に減衰機能を持たせることができる。なお、減衰機能を持つといえるためには、例えば、Ｉ_１：Ｉ_２　＝０．９０：０．１０を境に減衰機能を持つということができる（１．０≦Ｉ_１／Ｉ_２≦９．０の場合に減衰機能をもつ）。
【００３２】
このように、光信号が伝送されると２個の光信号出力部３のうち何れかから光信号が出力され、この出力の有無により図示しない伝送用光ファイバケーブルに光信号が伝送されているか否かを判別することができる。
さらに、２個の光信号出力部３のうちどちらから出力されたかを検出すれば、図示しない伝送用光ファイバケーブルにおける光信号の伝送方向も検出できる。
【００３３】
以上、本実施形態の光信号検出部品について説明した。本実施形態によれば、光導波路基板５を用いることとしたため以下のような利点がある。
（１）従来技術における検出光を取り出す分岐部は、光学系の調整に手間を要するため、製造コストが高いものであったが、本発明の光導波路基板５では単にベース部４のパッケージ４ｅ内に配置し、接続部４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを介して光導波路基板５の導波路とフェルール１ｂ，３ａ，２ｃ，３ｂとを接続するだけであるため、調整等の作業が不要となる。
（２）光導波路基板５は、従来技術の光ファイバカプラのように所定曲率以内に屈曲方向が制限されるというような設計上の制約はないことから、設置位置が制限されるものでなく、設計上の自由度を高めることができる。
（３）フェルール、接続部および光導波路基板が確実に光路を形成するように組み立てる必要があるが、調整する対象がフェルール対光導波路基板の１ポート（１対１）の調整となり、従来技術のように複数部品同時に調整する必要がなくなり組み立てが容易になって、不良品の発生を抑制するなど、製造コストの低減に寄与する。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、製造時に要求される制約を無くして製造を容易にし、コスト低減・製造作業性の向上を実現するような光信号検出部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す光信号検出部品の外部構造図である。
【図２】本発明の実施形態を示す光信号検出部品の外部構造図である。
【図３】本発明の実施形態を示す光信号検出部品の内部構造図である。
【図４】光導波路基板の分岐動作を説明する説明図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　　　　雄形コネクタ
１ａ　　　　　　　　　　プラグフレーム
１ｂ　　　　　　　　　　フェルール
２　　　　　　　　　　　　雌形コネクタ
２ａ　　　　　　　　　　ハウジング
２ｂ　　　　　　　　　　割スリーブ
２ｃ　　　　　　　　　　フェルール
３　　　　　　　　　　　　光信号出力部
３ａ　　　　　　　　　　フェルール
３ｂ　　　　　　　　　　フェルール
４　　　　　　　　　　　　ベース部
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ　接続部
４ｅ　　　　　　　　　　パッケージ
５　　　　　　　　　　　　光導波路基板
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ　　光路

Claims

伝送用光ファイバケーブルを介して光信号が両方向から入出力される二個の伝送用コネクタと、
前記二個の伝送用コネクタ間に介在し、何れの方向の光信号も所定分岐比で二分岐して出力する光導波路基板と、
前記光導波路基板から分岐して出力される光信号を外部へ出力する二個の光信号出力部と、
前記二個の伝送用コネクタ、前記光導波路基板及び前記二個の光信号出力部を所定の位置に収容して固定するためのベース部と、
を備えたことを特徴とする光信号検出部品。
請求項１に記載の光信号検出部品において、
前記光導波路基板における分岐比を調整し、光信号出力部から出力される量を多くして減衰機能を併せ持たせることを特徴とする光信号検出部品。