JP2016065931A - 光カプラ及びその光カプラを利用した光の分岐方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係る光カプラ1,1A,1B,2,2A,3,4は、図1から図7に示すように、長手方向の一部で外径が相対的に細く形成された細径部12を有し、送られた光を細径部12で分岐する入力用光ファイバ10と、入力用光ファイバ10から分岐された光を受光する受光部20,40,50と、を備えている。入力用光ファイバ10の細径部12は、受光部20,40,50に接触している。そして、入力用光ファイバ10の細径部12と受光部20,40,50とが接触する長さである結合長又は光ファイバの伝搬定数が変化することによって、入力用光ファイバ10から受光部20,40,50に分岐される光の分岐比Sが変化する。
第1実施形態の光カプラ1は、図1に示すように、入力用光ファイバ10と出力用光ファイバ20とを有している。入力用光ファイバ10は、分岐される光が送られる光ファイバであり、本体部11、細径部12及び接続部13を備えている。本体部11は入力用光ファイバ10自体であり、その外径は入力用光ファイバ10自体の外径と同じである。細径部12は、入力用光ファイバ10の外径が、入力用光ファイバ10の長手方向の一部において相対的に細く形成された部位である。本体部11と細径部12とは、接続部13によって接続されている。接続部13は、細径部12の長手方向の両側で、本体部11から細径部12に向かって外径が徐々に細くなる部位である。そして、入力用光ファイバ10は、細径部12が曲げられた曲線部14を有している。この入力用光ファイバ10は、曲線部14によって入力用光ファイバの延びる向きが反転さている。
第2実施形態の光カプラ2,2Aは、入力用光ファイバ10と出力用光ファイバ20との一方、又は、入力用光ファイバ10と出力用光ファイバ20との両方は、細径部12,22が曲げられた曲線部14,24を有している。この光カプラ2は、入力用光ファイバ10若しくは出力用ファイバ20の一方の曲線部14,24と他方の細径部12,22とが接触されるか、又は、入力用光ファイバ10及び出力用ファイバ20の両方の曲線部14,24同士が接触される。
第3実施形態の光カプラ3は、入力用光ファイバ10又は出力用ファイバ40の一方は、その細径部12,42が曲げられた曲線部14を有し、入力用光ファイバ10が出力用光ファイバ40の細径部42が延びる方向に出力用光ファイバ40の細径部42上をスライドするか、又は出力用光ファイバ40が入力用光ファイバ10の細径部12が延びる方向に入力用光ファイバ10の細径部12上をスライドすることによって、光ファイバの伝搬定数が変化する。以下、図面を参照して、光カプラ3を具体的に説明する。
第4実施形態の光カプラ4は、図7に示すように、入力用光ファイバ10とフォトダイオード50とを備えている。なお、この光カプラ4の入力用光ファイバ10の構成は、第1実施形態の光カプラ1の入力用光ファイバ10の構成と同様である。そのため、この光カプラ4の入力用光ファイバ10の構成については、第1実施形態の光カプラ1の入力用光ファイバ10の構成と同じ符号を図面に付し、詳細な説明は省略する。
実験は、図9及び図10に示すように、入力用光ファイバ10の細径部12と出力用光ファイバ20の細径部14とを接触させて光カプラ1を構成し、この光カプラ1の結合率Sを求めることによって行った。図9に示す光カプラ1は、入力用光ファイバ10の細径部12及び出力用光ファイバ20の細径部22の両方に曲線部14,24を設けた形態である。図10に示す光カプラ1Cは、入力用光ファイバ10の細径部12を直線状に延ばし、出力用光ファイバ20の細径部22にのみ曲線部24を設けた形態である。
第1サンプルでは、結合長Xが長くなるにしたがって、結合長Xがある長さになるまでの範囲では、結合率Sが増加した。そして、結合長Xが約4mmで結合率Sはピークになった。第1サンプルの結合率Sのピークの値は、約96%である。結合長Xが4mmを超える範囲では、結合長Xが長くなるにしたがって、結合率Sが減少した。
第2サンプルについても、第1サンプルと同様に結合長Xが長くなるにしたがって、結合長Xがある長さになるまでの範囲では、結合率Sが増加する。そして、結合長Xが3mmよりも若干短いところで結合率Sはピークになった。第2サンプルの結合率Sのピークの値は、100%である。すなわち、第1ポートP1から、入力された光は、第2ポート及び第3ポートには分岐されず、すべて第4ポートP4に出力された。結合長Xが3mmを超える範囲では、結合長Xが長くなるにしたがって、結合率Sが減少した。
第3サンプルでは、結合長Xを上記の範囲で変化させた場合、結合長Xが長くなるにしたがって、結合率Sが増加し続け、結合率Sが減少することはなかった。
1A 光カプラ
1B 光カプラ
2 光カプラ
2A 光カプラ
3 光カプラ
4 光カプラ
10 入力用光ファイバ
11 本体部
12 細径部
13 接続部
14 曲線部
20 出力用光ファイバ
21 本体部
22 細径部
23 接続部
24 曲線部
30 ケース
40 出力用光ファイバ
41 本体部
42 細径部
43 接続部
50 フォトダイオード
51 先端面
Claims (10)
- 長手方向の一部で外径が相対的に細く形成された細径部を有し、送られた光を前記細径部で分岐する入力用光ファイバと、
前記入力用光ファイバから分岐された光を受光する受光部と、を備え、
前記入力用光ファイバの細径部が前記受光部に接触し、
前記入力用光ファイバの細径部と前記受光部とが接触する長さである結合長又は光ファイバの伝搬定数が変化することによって、前記入力用光ファイバから前記受光部に分岐される光の分岐比が変化することを特徴とする光カプラ。 - 前記受光部は、受光した光を出力する出力用光ファイバであり、
前記出力用光ファイバは、長手方向の一部で外径が相対的に細く形成された細径部を有し、
前記入力用光ファイバと前記出力用光ファイバとの一方、又は、前記入力用光ファイバと前記出力用光ファイバとの両方は、前記細径部が曲げられた曲線部を有し、
前記入力用光ファイバ若しくは前記出力用ファイバの一方の前記曲線部と他方の前記細径部とが接触され、又は、前記入力用光ファイバ及び前記出力用ファイバの両方の前記曲線部同士が接触され、
前記入力用光ファイバと前記出力用光ファイバとが近づけられることによって、前記結合長が長くなり、
前記入力用光ファイバと前記出力用光ファイバとが遠ざけられることによって、前記結合長が短くなる、請求項1に記載の光カプラ。 - 前記受光部は、受光した光を出力する出力用光ファイバであり、
前記出力用光ファイバは、長手方向の一部で外径が相対的に細く形成された細径部を有し、
前記入力用光ファイバと前記出力用光ファイバとの一方、又は、前記入力用光ファイバと前記出力用光ファイバとの両方は、前記細径部が曲げられた曲線部を有し、
前記入力用光ファイバ若しくは前記出力用ファイバの一方の前記曲線部と他方の前記細径部とが接触され、又は、前記入力用光ファイバ及び前記出力用ファイバの両方の前記曲線部同士が接触され、
前記入力用光ファイバと前記出力用光ファイバとが接触する部分を中心にして、前記入力用光ファイバと前記出力用光ファイバとの一方が他方に対して捩られる方向に回転することによって、前記入力用光ファイバがなす仮想平面と前記出力用光ファイバがなす仮想平面とが所定の角度の範囲で変化することによって、前記結合長を変化させている、請求項1に記載の光カプラ。 - 前記受光部は、受光した光を出力する出力用光ファイバであり、
前記出力用光ファイバは、長手方向の一部で外径が相対的に細く形成された細径部を有し、
前記入力用光ファイバ又は前記出力用ファイバの一方は、その細径部が曲げられた曲線部を有し、
前記入力用光ファイバが前記出力用光ファイバの細径部が延びる方向に前記出力用光ファイバの細径部上をスライドするか、又は前記出力用光ファイバが前記入力用光ファイバの細径部が延びる方向に前記入力用光ファイバの細径部上をスライドすることによって、前記光ファイバの伝搬定数が変化する、請求項1に記載の光カプラ。 - 前記受光部は、フォトダイオードであり、
前記入力用光ファイバは、その細径部が曲げられた曲線部を有し、
前記入力用光ファイバの曲線部と前記フォトダイオードの先端面とが接触され、
前記入力用光ファイバと前記フォトダイオードとが接近することによって、前記結合長が長くなり、
前記入力用光ファイバと前記フォトダイオードが引き離されることによって、前記結合長が短くなる、請求項1に記載の光カプラ。 - 長手方向の一部で外径が相対的に細く形成された細径部を有し、送られた光を前記細径部で分岐する入力用光ファイバと、前記入力用光ファイバから分岐された光を受光する受光部と、を備えた光カプラを用い、
前記入力用光ファイバの細径部を前記受光部に接触させ、
前記入力用光ファイバの細径部と前記受光部とが接触する長さである結合長又は光ファイバの伝搬定数を変化せせることによって、前記入力用光ファイバから前記受光部に分岐される光の分岐比を変化させることを特徴とする光カプラを用いた光の分岐方法。 - 前記受光部は、受光した光を出力する出力用光ファイバであり、
前記出力用光ファイバは、長手方向の一部で外径が相対的に細く形成された細径部を有し、
前記入力用光ファイバと前記出力用光ファイバとの一方、又は、前記入力用光ファイバと前記出力用光ファイバとの両方は、前記細径部が曲げられた曲線部を有し、
前記入力用光ファイバ若しくは前記出力用ファイバの一方の前記曲線部と他方の前記細径部とを接触させ、又は、前記入力用光ファイバ及び前記出力用ファイバの両方の前記曲線部同士を接触させ、
前記入力用光ファイバと前記出力用光ファイバとを近づけることによって、前記結合長を長くし、
前記入力用光ファイバと前記出力用光ファイバとを遠ざけることによって、前記結合長を短くする、請求項6に記載の光カプラを用いた光の分岐方法。 - 前記受光部は、受光した光を出力する出力用光ファイバであり、
前記出力用光ファイバは、長手方向の一部で外径が相対的に細く形成された細径部を有し、
前記入力用光ファイバと前記出力用光ファイバとの一方、又は、前記入力用光ファイバと前記出力用光ファイバとの両方は、前記細径部が曲げられた曲線部を有し、
前記入力用光ファイバ若しくは前記出力用ファイバの一方の前記曲線部と他方の前記細径部とを接触させ、又は、前記入力用光ファイバ及び前記出力用ファイバの両方の前記曲線部同士を接触させ、
前記入力用光ファイバと前記出力用光ファイバとが接触する部分を中心にして、前記入力用光ファイバと前記出力用光ファイバとの一方を他方に対して捩る方向に回転させることによって、前記入力用光ファイバがなす仮想平面と前記出力用光ファイバがなす仮想平面とを所定の角度の範囲で変化させることによって、前記結合長を変化させている、請求項6に記載の光カプラを用いた光の分岐方法。 - 前記受光部は、受光した光を出力する出力用光ファイバであり、
前記出力用光ファイバは、長手方向の一部で外径が相対的に細く形成された細径部を有し、
前記入力用光ファイバ又は前記出力用ファイバの一方は、その細径部が曲げられた曲線部を有し、
前記入力用光ファイバが前記出力用光ファイバの細径部が延びる方向に前記出力用光ファイバの細径部上をスライドするか、又は前記出力用光ファイバが前記入力用光ファイバの細径部が延びる方向に前記入力用光ファイバの細径部上をスライドすることによって、前記光ファイバの伝搬定数を変化させる、請求項6に記載の光カプラを用いた光の分岐方法。 - 前記受光部は、フォトダイオードであり、
前記入力用光ファイバは、その細径部が曲げられた曲線部を有し、
前記入力用光ファイバの曲線部と前記フォトダイオードの先端面とを接触させ、
前記入力用光ファイバと前記フォトダイオードとを接近させることによって、前記結合長を長くし、
前記入力用光ファイバと前記フォトダイオードとを引き離すことによって、前記結合長を短くする、請求項6に記載の光カプラを用いた光の分岐方法。
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