JP2004226611A

JP2004226611A - 光分岐結合装置

Info

Publication number: JP2004226611A
Application number: JP2003013359A
Authority: JP
Inventors: Junji Okada; 純二岡田; Tsutomu Hamada; 勉浜田; Takehiro Niitsu; 岳洋新津
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-01-22
Filing date: 2003-01-22
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】拡張性にすぐれた光分岐結合装置を提供する。
【解決手段】本光分岐結合装置は、矩形状の透光性媒体１と、透光性媒体の一端に配置された複数の光ファイバ２と、透光性媒体の他端に配置された少なくとも１本の光ファイバ３とを備える。透光性媒体１の一端には、光を拡散する透過拡散部４が形成されており、透光性媒体１の他端の光ファイバの配置されていない領域には、光を反射する反射部（又は光を反射拡散する反射拡散部）５が形成されている。このような光分岐結合装置を複数具備し、各光分岐結合装置間を光ファイバ３で接続することにより、光分岐結合装置の連結システムを形成することができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の回路基板またはデバイス間において光信号の伝送を担う透光性媒体を使用した光分岐結合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の回路基板間やデバイス間の信号の授受は、電気接続で行われるのが通例であった。しかしながら電気接続では、チャネル間のスキュー、クロストークの発生、ファンアウトの増大等により信号伝送の高速化に対して対応が困難である（例えば、非特許文献１）。
【非特許文献１】
黒川隆志、「光インタコネクションの概観」，情報処理，Ｖｏｌ．４１，Ｎｏ．９，ｐｐ．１００４−１００７（２０００）
【０００３】
一方、次に示す特許文献１には、各回路基板の表裏両面に発光／受光デバイスを配置し、隣接する回路基板上の発光／受光デバイス間を空間的に光で結合した光データ・バスが提案されている。
【特許文献１】
特開平２−４１０４２号公報
しかし、この技術は、隣接回路基板間の通信毎に光／電気変換を必要とするため、高コストかつ大レイテンシーであり、また自由空間伝播を用いているため、位置決めが厳しく、クロストークや埃などに弱いという欠点がある。
また、次に示す特許文献２には、プレート表面に配置された回折格子、反射素子により構成された光路を介して回路基板間を光学的に結合する技術が提案されている。
【特許文献２】
特開昭６１−１９６２１０号公報
しかしながら、この技術では、１点から発せられた光を固定された１点にしか接続できないため、多対多の接続を行うことができないという問題がある。
【０００４】
このような問題を解決するものとして、例えば次の特許文献３、特許文献４および特許文献５に示すような光分岐装置が提案されている。
【特許文献３】
特開平９−１８４９４１号公報
【特許文献４】
特開２０００−２４１６５５号公報
【特許文献５】
特開２０００−３２９９６２号公報
これらの光分岐装置は、入射信号光を透過して出射するか、または入射信号光を全て反射するように構成されている。
分岐または結合機能を有する、側面がテーパ形状の導光路は、例えば次の特許文献６に記載されている。
【特許文献６】
特開平７−１９１２２６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光信号処理装置（バックプレーン）においては、１つのバックプレーンだけではユニット（モジュール、回路基板など）接続数が十分ではなく、より多くのユニット接続数が要求される場合がある。このような場合、複数のバックプレーン間を相互に接続し全体システムを拡張する必要がある。しかし従来、バックプレーン間の接続方法については十分なものがなく、このためシステムを容易に拡張することができる光分岐結合装置が望まれていた。
従って本発明の目的は、拡張性にすぐれた光分岐結合装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、矩形状の透光性媒体と、透光性媒体の一端に配置された複数の第１の光ファイバと、透光性媒体の他端に配置された少なくとも１本の第２の光ファイバとを備え、透光性媒体の他端の光ファイバの配置されていない領域に光を反射する反射部又は光を反射拡散する反射拡散部が形成されている光分岐結合装置により、達成される。
【０００７】
また、本発明に係る光分岐結合装置の連結システムは、矩形状の透光性媒体と、透光性媒体の一端に配置された複数の第１の光ファイバと、透光性媒体の他端に配置された少なくとも１本の第２の光ファイバとを備え、透光性媒体の他端の光ファイバの配置されていない領域に光を反射する反射部又は光を反射拡散する反射拡散部が形成されている光分岐結合装置を複数具備し、光分岐結合装置間が第２の光ファイバにより接続されているものである。
【０００８】
ここで、透光性媒体の一端には光を拡散する拡散部を形成することができる。第２の光ファイバは透光性媒体の他端の概略中央部に配置することができる。矩形状の透光性媒体の両側面のうち少なくとも一方に傾斜部を設けることができる。第２の光ファイバのコア径は第１の光ファイバのコア径よりも大きくすることができる。第２の光ファイバを２本以上設けることができる。矩形状の透光性媒体の上面および下面の少なくとも一方に傾斜部を設けることができる。複数の第１の光ファイバは透光性媒体の一端に２次元に配置することができる。透光性媒体と光ファイバとは突き当てにより光結合することができる。光ファイバはプラスチック光ファイバを用いることができる。拡散部または反射拡散部はレンチキュラレンズで構成することができる。矩形状の透光性媒体の幅をａ、長さをｂとしたときに、ｂ／ａ≧７とすることが好ましく、さらに好ましくはｂ／ａ≧１０とされる。少なくとも１つの光分岐結合装置における透光性媒体の他端と第２の光ファイバとの間に拡散部を設けることができる。透光性媒体と光ファイバとはコネクタにより接続することができる。少なくとも１つの光分岐結合装置における第２の光ファイバにＯ／ＥおよびＥ／Ｏ変換回路を接続することができる。
このように、光分岐結合装置に光の透過と反射を組み合わせた形態を用いることにより、拡張性にすぐれた光分岐結合装置を得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る分岐結合装置の一実施例を示す図で、（ａ）は本実施例の斜視図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）はその側面図、（ｄ）は本実施例の変形例の斜視図、（ｅ）はその平面図、（ｆ）はその側面図である。
本実施例の分岐結合装置は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、矩形状の透光性媒体１と、透光性媒体１の一端に配置された８本の光ファイバ２と、透光性媒体１の他端に配置された１本の光ファイバ３とを備える。透光性媒体１の一端には、光を透過し拡散する透過拡散部４が形成されており、透光性媒体１の他端の光ファイバ３の配置されていない領域には、光を反射する反射部（又は光を反射拡散する反射拡散部）５が形成されている。
【００１０】
次に動作を説明する。例えば、図１において８本の光ファイバ２のうちのある１本の光ファイバ２から入射された信号光は、透過拡散部４を透過し拡散され、透光性媒体１の他端部に概略均等に伝送され、一部の信号光は、他端部に配置された１本の光ファイバ３より出射され、他の信号光は、反射部（又は反射拡散部）５で反射（および拡散）されて透光性媒体１を逆方向に進み、透過拡散部４を介して８本の光ファイバ２より出射される。
ここで、図示のように、矩形状の透光性媒体１の幅をａ、長さをｂとしたとき、両者の関係はｂ／ａ≧５であることが好ましい。
また、同様な構成で、透過拡散部４を用いない場合は、ｂ／ａ≧７であることが好ましく、さらに好ましくはｂ／ａ≧１０とされる。これは、透光性媒体１内を信号光が均等に伝送されるようにするためである。また、本実施例では、光ファイバ３は、透光性媒体１の他端の端部に配置されている。この光ファイバ３は、本例では１本であるが、２本以上設けてもよい。
【００１１】
また、本実施例の変形例は、図１（ｄ）〜（ｆ）に示すように、光ファイバ３を透光性媒体１の他端の概略中央部に配置したものである。その他の構成および動作は上述の図１（ａ）〜（ｃ）の実施例と同様である。なお、透光性媒体１の他端における光ファイバ３の配置位置は、その端部や中央部だけでなく、それ以外の場所でもよい。
【００１２】
図２は本発明に係る分岐結合装置の他の実施例を示す図で、（ａ）は本実施例の斜視図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）はその側面図、（ｄ）は本実施例の変形例の斜視図、（ｅ）はその平面図、（ｆ）はその側面図である。
本実施例の分岐結合装置は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、透光性媒体１１の一方の側面が傾斜部を有するものである。その他の構成および動作は上述の図１（ａ）〜（ｃ）の実施例と同様である。
また、本実施例の変形例は、図２（ｄ）〜（ｆ）に示すように、透光性媒体１２の両方の側面が傾斜部を有するものであり、かつ光ファイバ３を透光性媒体１２の他端の概略中央部に配置したものである。その他の構成および動作は上述の図１（ａ）〜（ｃ）の実施例と同様である。
透光性媒体１１、１２の他端に配置される光ファイバ３への信号光強度を大きくしたい場合、図２に示すように、透光性媒体１１、１２の両側面のうち少なくとも一方をテーパ形状とすることが有効である。
【００１３】
図３は本発明に係る分岐結合装置の他の実施例を示す図で、（ａ）は本実施例の斜視図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）はその側面図、（ｄ）は本実施例の変形例の斜視図、（ｅ）はその平面図、（ｆ）はその側面図である。
本実施例の分岐結合装置は、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、透光性媒体１３の上面が傾斜部を有するものである。透光性媒体１３の他端に配置される光ファイバ３１のコア径（太さ）は、透光性媒体１３の他端の厚さに応じて大きくされている。その他の構成および動作は上述の図１（ａ）〜（ｃ）の実施例と同様である。
また、本実施例の変形例は、図３（ｄ）〜（ｆ）に示すように、透光性媒体１３の上面が傾斜部を有するものであり、かつ光ファイバ３１を透光性媒体１３の他端の概略中央部に配置したものである。その他の構成および動作は上述の図１（ａ）〜（ｃ）の実施例と同様である。
透光性媒体１３の傾斜部は上面でなく下面または上面と下面の両面に設けてもよい。透光性媒体１３の他端に配置される光ファイバ３への信号光強度を大きくしたい場合、図３に示すように、透光性媒体１３の上面と下面の少なくとも一方を傾斜をつけてテーパ形状とすることが有効である。
【００１４】
図４は本発明に係る分岐結合装置の他の実施例を示す図で、（ａ）は本実施例の斜視図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）はその側面図、（ｄ）は本実施例の変形例の斜視図、（ｅ）はその平面図、（ｆ）はその側面図である。
本実施例の分岐結合装置は、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、透光性媒体１４の一方の側面および上面が傾斜部を有するものである。透光性媒体１４の他端に配置される光ファイバ３１のコア径（太さ）は、透光性媒体１４の他端の厚さに応じて大きくされている。その他の構成および動作は上述の図１（ａ）〜（ｃ）の実施例と同様である。
また、本実施例の変形例は、図４（ｄ）〜（ｆ）に示すように、透光性媒体１５の一方の側面および上面が傾斜部を有するものであり、かつ光ファイバ３１を透光性媒体１５の他端の概略中央部に配置したものである。その他の構成および動作は上述の図１（ａ）〜（ｃ）の実施例と同様である。
透光性媒体１４、１５の傾斜部は一方の側面だけでなく両側面に設けてもよく、また上面でなく下面または上面と下面の両面に設けてもよい。透光性媒体１４、１５の他端に配置される光ファイバ３１への信号光強度を一層大きくしたい場合、図４に示すように、透光性媒体の両側面の少なくとも一方および上面と下面の少なくとも一方をテーパ形状とすることが有効である。
【００１５】
図５は本発明に係る分岐結合装置の他の実施例を示す図で、（ａ）は本実施例の斜視図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）はその側面図、（ｄ）は本実施例の変形例の斜視図、（ｅ）はその平面図、（ｆ）はその側面図である。
本実施例の分岐結合装置は、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、透光性媒体１６の下面が傾斜部を有するものである。複数の光ファイバ２は、厚みを増した透光性媒体１６の一端に２次元に配置されている。即ち、光ファイバ２は、透光性媒体１６の幅方向に８本、厚さ方向に２本の計１６本が設けられている。その他の構成および動作は上述の図１（ｄ）〜（ｆ）の実施例と同様である。
また、本実施例の変形例は、図５（ｄ）〜（ｆ）に示すように、透光性媒体１７の厚みを全体的に増したものであり、複数の光ファイバ２は、厚みを増した透光性媒体１７の一端に２次元に配置されており、光ファイバ３１は、透光性媒体１７の他端の厚さに応じて、そのコア径（太さ）が大きくされている。その他の構成および動作は上述の図１（ｄ）〜（ｆ）の実施例と同様である。
透光性媒体１６の傾斜部は上面でなく下面または上面と下面の両面に設けてもよい。図５の実施例は、透光性媒体の一端に配置される光ファイバ２の本数を増加する場合に有効である。
【００１６】
本発明は、以上に示した実施例に限定されるものではない。透光性媒体の他端に配置される光ファイバ２の数は、８本以上であってもよいし８本以下であってよい。また、これらの光ファイバは入出射のいずれかを担うものであり任意である。透光性媒体の他端に配置される光ファイバ３も１本に限定されるものではなく、２本以上でもよい。
【００１７】
図６は、２つのバックプレーン間を接続する信号処理装置の一例を示す図である。本例では、図示のように、２つのバックプレーン５１、６１が備えられており、各バックプレーン５１、６１には、それぞれ光分岐結合装置５２、６２が配置され、また４枚の電気／光変換基板５３、６３がそれぞれ電気コネクタ５７，６７を介して接続されている。各電気／光変換基板５３、６３には、送信用と受信用の複数の光ファイバ５４、６４が光コネクタ５５、６５を介して接続されている。各光コネクタ５５、６５の内部には、図示しない発光素子、受光素子及び駆動回路等が内蔵されている。一方、光分岐結合装置５２、６２は光ファイバ５６により連結されている。本例では、光分岐結合装置５２、６２が８ビット（８層）積層されており、従って両装置を連結するための光ファイバ５６も８本で構成されている。
このような光分岐結合装置の連結システムは、機能上、１つのバックプレーンだけではユニット（モジュール、回路基板など）接続数が十分でない場合、複数のバックプレーンを接続するときに有効である。光分岐結合装置５１、６１としては、例えば図１〜図５に示したものを使用することができる。
【００１８】
図７（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る光分岐結合装置の連結システムの一実施例を示す図である。本実施例は、図１（ａ）〜（ｃ）に示す光分岐結合装置を２つ連結したものであるが、本実施例ではさらに透光性媒体の他端と光ファイバとの間に透過拡散部を備えている。
即ち、本実施例の分岐結合装置は、図７（ａ）に示すように、矩形状の透光性媒体１ａ、１ｂと、透光性媒体の一端に配置された８本の光ファイバ２ａ、２ｂと、透光性媒体１ａ、１ｂを連結する１本の光ファイバ３とを備える。透光性媒体の一端には、光を透過し拡散する透過拡散部４ａ、４ｂが形成されており、透光性媒体の他端の光ファイバ３の配置されていない領域には、光を反射する反射部（又は光を反射拡散する反射拡散部）５ａ、５ｂが形成されている。透光性媒体１ａ、１ｂの他端と光ファイバ３との間には、それぞれ透過拡散部６ａ、６ｂが形成されている。
【００１９】
上述した図６に示す２つのバックプレーンを接続した信号処理装置において、例えば図７（ａ）に示す分岐結合装置の連結システムを用いた場合、１つ目のバックプレーンで受信する信号光強度に対し、２つ目のバックプレーンで受信する信号光強度は極端に小さくなる。
この問題を解決するため、図８に示すように、２つのバックプレーン間、即ち透光性媒体１ａ、１ｂ間を結ぶ光ファイバ３ａ、３ｂの前後にＯ／Ｅ（光／電気），Ｅ／Ｏ（電気／光）変換回路７ａ、７ｂを加え、２つ目のバックプレーン（透光性媒体）への信号強度を増加させる方法を用いることができる。本例では、Ｏ／Ｅ，Ｅ／Ｏ変換回路７ａ、７ｂと透光性媒体１ａ、１ｂとの間を結ぶ光ファイバは信号光の上りと下り用に２本設けられているが、１本の光ファイバに上りと下り用の信号光が伝送されるように構成することもできる。
しかし、図８に示す方法は、Ｏ／Ｅ，Ｅ／Ｏ変換回路を備えるためコストアップにつながる。そこで、上述した図２〜図５に示す分岐結合装置を用いることによりＯ／Ｅ，Ｅ／Ｏ変換回路が不要となり、コスト面での改善が可能となる。
【００２０】
図７（ｂ）は、透光性媒体の一端に配置された８本の光ファイバ２ａ、２ｂの５番目の光ファイバより信号光を入射し、その他の光ファイバから出射する場合の例を示す図である。本例におけるシミュレーション結果（光ファイバの吸収損失は含まない）では、１つ目のバックプレーン（透光性媒体）での最大挿入損失が１４．６ｄＢであるのに対し、２つ目のバックプレーン（透光性媒体）での最大挿入損失は２８．９ｄＢとなる。また、均一性を２つのバックプレーンに接続される全ての出力部における、最大挿入損失（ｄＢ）−最小挿入損失（ｄＢ）で定義すると、均一性は１４．７ｄＢとなり非常に大きい。各部の構成部品としては、例えば、各バックプレーンの入出射を担う光ファイバ及び２つのバックプレーン間を接続する光ファイバは、φ０．５ｍｍのＳＩ（ステップインデックス型）ＰＯＦ（プラスチック光ファイバ）、透光性媒体は、サイズが４×２０×０．５ｍｍ（ｗ×ｌ×ｔ）のポリオレフィン、透過拡散部には横方向の広がり角４０°、縦方向の広がり角０．２°、反射拡散部には、上述の透過拡散部に反射部を形成したものが用いられる。
この２つのバックプレーン（透光性媒体）間の均一性は、図２〜図５に示す分岐結合装置を用いることで改善可能となる。その構成例を次の図９〜図１２を用いて説明する。
【００２１】
図９は、本発明に係る光分岐結合装置の連結システムの他の実施例を示す図である。本実施例は、図３（ａ）〜（ｃ）に示す光分岐結合装置を２つ連結したものである。即ち、本実施例の分岐結合装置は、矩形状の透光性媒体１３ａ、１３ｂと、透光性媒体の一端に配置された８本の光ファイバ２ａ、２ｂと、透光性媒体１３ａ、１３ｂを連結する１本の光ファイバ３１とを備える。透光性媒体の一端には、光を透過し拡散する透過拡散部４ａ、４ｂが形成されており、透光性媒体の他端の光ファイバ３１の配置されていない領域には、光を反射する反射部（又は光を反射拡散する反射拡散部）５ａ、５ｂが形成されている。
【００２２】
図１０は、本発明に係る光分岐結合装置の連結システムの他の実施例を示す図である。本実施例は、図４（ａ）〜（ｃ）に示す光分岐結合装置を２つ連結したものである。即ち、本実施例の分岐結合装置は、矩形状の透光性媒体１４ａ、１４ｂと、透光性媒体の一端に配置された８本の光ファイバ２ａ、２ｂと、透光性媒体１４ａ、１４ｂを連結する１本の光ファイバ３１とを備える。透光性媒体の一端には、光を透過し拡散する透過拡散部４ａ、４ｂが形成されており、透光性媒体の他端の光ファイバ３１の配置されていない領域には、光を反射する反射部（又は光を反射拡散する反射拡散部）５ａ、５ｂが形成されている。
【００２３】
図１１は、本発明に係る光分岐結合装置の連結システムの他の実施例を示す図である。本実施例は、図３（ａ）〜（ｃ）に示す光分岐結合装置を２つ連結したものであるが、本実施例ではさらに透光性媒体の他端と光ファイバとの間に透過拡散部を備えている。即ち、本実施例の分岐結合装置は、矩形状の透光性媒体１３ａ、１３ｂと、透光性媒体の一端に配置された８本の光ファイバ２ａ、２ｂと、透光性媒体１３ａ、１３ｂを連結する１本の光ファイバ３１とを備える。透光性媒体の一端には、光を透過し拡散する透過拡散部４ａ、４ｂが形成されており、透光性媒体の他端の光ファイバ３１の配置されていない領域には、光を反射する反射部（又は光を反射拡散する反射拡散部）５ａ、５ｂが形成されている。透光性媒体１３ａ、１３ｂの他端と光ファイバ３１との間には、それぞれ透過拡散部６ａ、６ｂが形成されている。
【００２４】
図１２は、本発明に係る光分岐結合装置の連結システムの他の実施例を示す図である。本実施例は、図４（ａ）〜（ｃ）に示す光分岐結合装置を２つ連結したものであるが、本実施例ではさらに透光性媒体の他端と光ファイバとの間に透過拡散部を備えている。即ち、本実施例の分岐結合装置は、矩形状の透光性媒体１４ａ、１４ｂと、透光性媒体の一端に配置された８本の光ファイバ２ａ、２ｂと、透光性媒体１４ａ、１４ｂを連結する１本の光ファイバ３１とを備える。透光性媒体の一端には、光を透過し拡散する透過拡散部４ａ、４ｂが形成されており、透光性媒体の他端の光ファイバ３１の配置されていない領域には、光を反射する反射部（又は光を反射拡散する反射拡散部）５ａ、５ｂが形成されている。透光性媒体１４ａ、１４ｂの他端と光ファイバ３１との間には、それぞれ透過拡散部６ａ、６ｂが形成されている。
【００２５】
図１３は、本発明に係る光分岐結合装置の連結システムの他の実施例を示す図である。本実施例は、図７に示す光分岐結合装置の連結システムと同様な構成であるが、透光性媒体１ａ、１ｂ間を結ぶ光ファイバ（３ａ、３ｂ）が２本設けられている点で異なる。
図１４は、本発明に係る光分岐結合装置の連結システムの他の実施例を示す図である。本実施例は、図１１に示す光分岐結合装置の連結システムと同様な構成であるが、透光性媒体１３ａ、１３ｂ間を結ぶ光ファイバ（３１ａ、３１ｂ）が２本設けられている点で異なる。
以上の構成では、連結部の光ファイバを複数用いることで、２つのバックプレーン（透光性媒体）間の均一性の向上が可能となる。
【００２６】
以上説明した図９〜図１２の実施例は、バックプレーン間を結ぶ光ファイバのサイズ（コア径）を大きく構成した例を示しており、図１３および図１４の実施例は、バックプレーン間を結ぶ光ファイバが２本で構成される例を示している。図９〜図１４の実施例は、全ての形態を網羅して示している訳ではなく、バックプレーン間を結ぶ光ファイバの数は２本以上でも良いし、透光性媒体の側面部をテーパ状にしても良い。
【００２７】
図１５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ２つのバックプレーン間の均一性、および２つのバックプレーン各々の最大挿入損失を示す図である。同図（ａ）、（ｂ）の横軸において、▲１▼は図７（ｂ）の場合、▲２▼は図１６の場合、▲３▼は図１７の場合、▲４▼は図１８の場合をそれぞれ示す。図７（ｂ）に示す光分岐結合装置の連結システムの構成については上述したとおりであるので、以下、図１６〜図１７に示す光分岐結合装置の連結システムの構成について説明する。
【００２８】
図１６は、図１２に対応する構成をもつ光分岐結合装置の連結システムを示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）はそこで用いられる透光性媒体の平面図、（ｃ）は同側面図である。本例において、光ファイバ２ａ、２ｂのコア径はそれぞれφ＝０．４８ｍｍ（ファイバ径φ＝０．５ｍｍ）、光ファイバ３１のコア径はφ＝０．９６ｍｍ（ファイバ径φ＝１ｍｍ）である。透光性媒体１４の寸法は、一端の幅が４ｍｍ、その厚みが０．５ｍｍ、他端の幅が３ｍｍ、その厚みが１ｍｍ、長さが２０ｍｍである。
【００２９】
図１７は、図１６において透光性媒体間の光ファイバを２本とした光分岐結合装置の連結システムを示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）はそこで用いられる透光性媒体の平面図、（ｃ）は同側面図である。本例において、光ファイバ２ａ、２ｂのコア径はそれぞれφ＝０．４８ｍｍ（ファイバ径φ＝０．５ｍｍ）、光ファイバ３１ａ、３１ｂのコア径はそれぞれφ＝０．９６ｍｍ（ファイバ径φ＝１ｍｍ）である。透光性媒体１４の寸法は、一端の幅が４ｍｍ、その厚みが０．５ｍｍ、他端の幅が３ｍｍ、その厚みが１ｍｍ、長さが２０ｍｍである。
【００３０】
図１８は、図１７に対応する構成をもつ光分岐結合装置の連結システムを示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）はそこで用いられる透光性媒体の平面図、（ｃ）は同側面図である。本例において、光ファイバ２ａ、２ｂのコア径はそれぞれφ＝０．４８ｍｍ（ファイバ径φ＝０．５ｍｍ）、光ファイバ３１ａ、３１ｂのコア径はそれぞれφ＝０．９６ｍｍ（ファイバ径φ＝１ｍｍ）である。透光性媒体１４の寸法は、一端の幅が４ｍｍ、その厚みが０．５ｍｍ、他端の幅が２．５ｍｍ、その厚みが１ｍｍ、長さが２０ｍｍである。
【００３１】
上述した図７（ｂ）および図１６〜図１８の光分岐結合装置の連結システムにおける均一性（２つのバックプレーンの均一性）および挿入損失は、図１５（ａ）、（ｂ）に示すとおりである。ここでは、ファイバの吸収損失を含まない値を示している。
即ち、均一性は図７（ｂ）および図１６〜図１８において、それぞれ１４．７ｄＢ、１０．０ｄＢ、３．８ｄＢ、２．４ｄＢであり、図１８の形態では均一性を２．４ｄＢまで改善可能である。挿入損失は、第１のバックプレーンでは、図７（ｂ）および図１６〜図１８において、それぞれ１４．６ｄＢ、１５．８ｄＢ、１８．８ｄＢ、２０．９ｄＢであり、第２のバックプレーンでは、それぞれ２８．９ｄＢ、２５．２ｄＢ、２２．１ｄＢ、２１．５ｄＢであった。
【００３２】
２つのバックプレーンを接続されるユニット数は、上記に限定されるものではなく、図６では、１つのユニット（電気光変換基板）が送受信両方を担う形態を示しているが、どちらか一方でもよい。また、バックプレーン同士の接続数も２つ以上でも構成可能である。また図中、各バックプレーンは同数の分岐数の接続例を示しているが、それぞれの導光路の分岐数は、接続されるユニット（モジュール、回路基板など）の数により決まる為、必ずしも同数である必要はなく、任意である。導光路（透光性媒体）の分岐数も上記の例に制限されるものではなく、光伝送に十分な効率が得られる限り、任意であり、同様にバックプレーンの接続数及び光ファイバの長さ（増設距離）も任意である。
また、本発明の光分岐結合装置に形成される拡散部には、例えばビーム整形ディヒュザー（ＰＯＣ社製）やレンチキュラレンズが用いられる。このレンチキュラレンズは、透光性媒体と別部品とされてもよく、また透光性媒体の端部に直接形成されてもよい。
【００３３】
図１９は、拡散部にレンチキュラレンズを用いた光分岐結合装置の一例を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ｂ）の一部拡大図である。本例では、図示のように、透過拡散部４、反射拡散部５および透過拡散部６にレンチキュラレンズ８が形成されている。光はレンチキュラレンズ８を構成する微細な凹凸部で拡散される。透過拡散部４および透過拡散部６では、光はレンチキュラレンズ８を透過し拡散され、反射拡散部５ではレンチキュラレンズ８と反射ミラー９とにより反射拡散される。
【００３４】
本発明の光分岐結合装置で用いられる透光性媒体としては、例えばポリオレフィン（ｎ＝１．５３）を射出成形等で作製したものが用いられるが、使用する発光素子の波長領域での吸収損失が十分に小さい材料であればこれに限らず、作製方法も切削研磨等の方法でも良い。光ファイバは、ＰＯＦに限らず、石英ファイバでも良い。また、ＰＯＦは、ＳＩに限らずＧＩ（グレーテッドインデックス型）でも良い。反射部は、Ａｌ等の鏡面反射でも、鏡面反射と拡散を組み合わせた反射拡散でも良い。光ファイバの接続方法は、導光路（透光性媒体）に突き当てて固定しても良いし、光ファイバをフェルールに固定し（プラグ）、導光路側の光コネクタ（レセプタクル）に嵌合させる形態でも良い。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、拡張性にすぐれた光分岐結合装置を得ることができる。このような分岐結合装置を用いることで、信号処理装置の内部への伝送と、外部への伝送の構成が容易になる。信号処理装置（バックプレーン）間での信号強度の均一性を向上することができる。また増設の為の、発光素子あるいは受光素子を必要としない構成も可能であり、コスト及び消費電力の低減が可能となる。数ｍから数１０ｍ離れた位置にあるバックプレーン間の信号伝送が可能となり、例えば、室内または工場内にフレキシブルに設置ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る分岐結合装置の一実施例を示す図で、（ａ）は本実施例の斜視図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）はその側面図、（ｄ）は本実施例の変形例の斜視図、（ｅ）はその平面図、（ｆ）はその側面図である。
【図２】本発明に係る分岐結合装置の他の実施例を示す図で、（ａ）は本実施例の斜視図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）はその側面図、（ｄ）は本実施例の変形例の斜視図、（ｅ）はその平面図、（ｆ）はその側面図である。
【図３】本発明に係る分岐結合装置の他の実施例を示す図で、（ａ）は本実施例の斜視図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）はその側面図、（ｄ）は本実施例の変形例の斜視図、（ｅ）はその平面図、（ｆ）はその側面図である。
【図４】本発明に係る分岐結合装置の他の実施例を示す図で、（ａ）は本実施例の斜視図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）はその側面図、（ｄ）は本実施例の変形例の斜視図、（ｅ）はその平面図、（ｆ）はその側面図である。
【図５】本発明に係る分岐結合装置の他の実施例を示す図で、（ａ）は本実施例の斜視図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）はその側面図、（ｄ）は本実施例の変形例の斜視図、（ｅ）はその平面図、（ｆ）はその側面図である。
【図６】２つのバックプレーン間を接続する信号処理装置の一例を示す図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は本発明に係る光分岐結合装置の連結システムの一実施例を示す図である。
【図８】本発明に係る光分岐結合装置の連結システムの他の実施例を示す図である。
【図９】本発明に係る光分岐結合装置の連結システムの他の実施例を示す図である。
【図１０】本発明に係る光分岐結合装置の連結システムの他の実施例を示す図である。
【図１１】本発明に係る光分岐結合装置の連結システムの他の実施例を示す図である。
【図１２】本発明に係る光分岐結合装置の連結システムの他の実施例を示す図である。
【図１３】本発明に係る光分岐結合装置の連結システムの他の実施例を示す図である。
【図１４】本発明に係る光分岐結合装置の連結システムの他の実施例を示す図である。
【図１５】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ２つのバックプレーン間の均一性、および２つのバックプレーンでの最大挿入損失を示す図である。
【図１６】図１２に対応する構成をもつ光分岐結合装置の連結システムを示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）はそこで用いられる透光性媒体の平面図、（ｃ）は同側面図である。
【図１７】図１６において透光性媒体間の光ファイバを２本とした光分岐結合装置の連結システムを示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）はそこで用いられる透光性媒体の平面図、（ｃ）は同側面図である。
【図１８】図１７に対応する構成をもつ光分岐結合装置の連結システムを示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）はそこで用いられる透光性媒体の平面図、（ｃ）は同側面図である。
【図１９】拡散部にレンチキュラレンズを用いた光分岐結合装置の一例を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ｂ）の一部拡大図である。
【符号の説明】
１透光性媒体
２光ファイバ
３光ファイバ
４透過拡散部
５反射部又は反射拡散部

Claims

矩形状の透光性媒体と、透光性媒体の一端に配置された複数の第１の光ファイバと、透光性媒体の他端に配置された少なくとも１本の第２の光ファイバとを備え、透光性媒体の他端の光ファイバの配置されていない領域に光を反射する反射部又は光を反射拡散する反射拡散部が形成されていることを特徴する光分岐結合装置。
透光性媒体の一端に光を拡散する拡散部が形成されていることを特徴する請求項１記載の光分岐結合装置。
拡散部または反射拡散部がレンチキュラレンズで構成されていることを特徴とする請求項２記載の光分岐結合装置。
矩形状の透光性媒体の両側面のうち少なくとも一方が傾斜部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分岐結合装置。
第２の光ファイバのコア径が第１の光ファイバのコア径よりも大きいことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光分岐結合装置。
第２の光ファイバが２本以上設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光分岐結合装置。
矩形状の透光性媒体の上面および下面の少なくとも一方が傾斜部を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光分岐結合装置。
複数の第１の光ファイバが透光性媒体の一端に２次元に配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光分岐結合装置。
透光性媒体と光ファイバとが突き当てにより光結合されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光分岐結合装置。
光ファイバがプラスチック光ファイバであることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の光分岐結合装置。
第２の光ファイバが透光性媒体の他端の概略中央部に配置されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の光分岐結合装置。
矩形状の透光性媒体の幅をａ、長さをｂとしたときに、ｂ／ａ≧７であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の光分岐結合装置。
矩形状の透光性媒体と、透光性媒体の一端に配置された複数の第１の光ファイバと、透光性媒体の他端に配置された少なくとも１本の第２の光ファイバとを備え、透光性媒体の他端の光ファイバの配置されていない領域に光を反射する反射部又は光を反射拡散する反射拡散部が形成されている光分岐結合装置を複数具備し、光分岐結合装置間が第２の光ファイバにより接続されていることを特徴とする光分岐結合装置の連結システム。
少なくとも１つの光分岐結合装置における透光性媒体の一端に光を拡散する拡散部が形成されていることを特徴とする請求項１３記載の光分岐結合装置の連結システム。
拡散部または反射拡散部がレンチキュラレンズで構成されていることを特徴とする請求項１４記載の光分岐結合装置の連結システム。
少なくとも１つの光分岐結合装置における矩形状の透光性媒体の両側面のうち少なくとも一方が傾斜部を有することを特徴とする請求項１３〜１５のいずれかに記載の光分岐結合装置の連結システム。
少なくとも１つの光分岐結合装置における第２の光ファイバのコア径が第１の光ファイバのコア径よりも大きいことを特徴とする請求項１３〜１６のいずれかに記載の光分岐結合装置の連結システム。
第２の光ファイバが２本以上設けられていることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれかに記載の光分岐結合装置の連結システム。
少なくとも１つの光分岐結合装置における矩形状の透光性媒体の上面および下面の少なくとも一方が傾斜部を有することを特徴とする請求項１３〜１８のいずれかに記載の光分岐結合装置の連結システム。
少なくとも１つの光分岐結合装置における透光性媒体の他端と第２の光ファイバとの間に拡散部が設けられていることを特徴とする請求項１３〜１９のいずれかに記載の光分岐結合装置の連結システム。
少なくとも１つの光分岐結合装置における複数の第１の光ファイバが透光性媒体の一端に２次元に配置されていることを特徴とする請求項１３〜２０のいずれかに記載の光分岐結合装置の連結システム。
透光性媒体と光ファイバとが突き当てにより光結合されることを特徴とする請求項１３〜２１のいずれかに記載の光分岐結合装置の連結システム。
透光性媒体と光ファイバとがコネクタにより接続されることを特徴とする請求項１３〜２１のいずれかに記載の光分岐結合装置の連結システム。
光ファイバがプラスチック光ファイバであることを特徴とする請求項１３〜２３のいずれかに記載の光分岐結合装置の連結システム。
少なくとも１つの光分岐結合装置における第２の光ファイバが透光性媒体の他端の概略中央部に配置されていることを特徴とする請求項１３〜２４のいずれかに記載の光分岐結合装置の連結システム。
少なくとも１つの光分岐結合装置における矩形状の透光性媒体の幅をａ、長さをｂとしたときに、ｂ／ａ≧７であることを特徴とする請求項１３〜２５のいずれかに記載の光分岐結合装置の連結システム。
少なくとも１つの光分岐結合装置における第２の光ファイバにＯ／ＥおよびＥ／Ｏ変換回路が接続されることを特徴とする請求項１３〜２６のいずれかに記載の光分岐結合装置の連結システム。