JP2024003344A - 光送信器及び光伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】小型化及び低コスト化を図りつつ、ノイズによる信号品質の低下を抑制することが可能な光送信器及び光伝送システムを提供する。【解決手段】光送信器１０は、光Ｓ２を出射する発光部１４と、発光部１４から出射された光Ｓ２を集光することが可能なレンズ１５１と、を備えている。また、光送信器１０は、一端１６ａ側がレンズ１５１に光学的に結合されて、レンズ１５１により集光された光Ｓ２が入射されるマルチモード光ファイバ１６を備えている。そして、発光部１４からの光Ｓ２の出射時における発光部１４での光Ｓ２の強度の分布Ｄ１と発光部１４への戻り光の強度の分布Ｄ２との相関の係数Ｒが０．５以下となるように設定した。【選択図】図１

Description

本発明は、光送信器及び光伝送システムに関する。

従来、光伝送システムとして、光送信器が備えるレーザによって電気信号を光信号に変換し、この光信号が光ファイバを通過して光受信器が備えるフォトダイオードに送られて電気信号に変換されることで、信号を伝送するものが知られている。

近年、デジタル信号を光伝送するシステムにおいては、伝送する信号の高速化（例えば、10Gbit/s以上での伝送）が進んでおり、ノイズを低減した高品質な信号伝送とすることで、より安定的に高速な信号伝送を行えるようにすることが望まれている。また、光ファイバ無線(RoF:Radio on Fiber)などの高周波(RF：Radio Frequency）信号を伝送するシステムにおいては、よりノイズの影響を受けやすいため、光伝送システムのノイズをできるかぎり小さくすることが望まれている。

このような光伝送システムの信号品質に影響を与えるノイズの一つとして、レーザ側への戻り光による雑音特性(RIN：Relative Intensity Noise)などへの影響がある。したがって、レーザ側への戻り光を低減させるようにすれば、光伝送システムの信号品質を改善させることが可能になる。

そこで、下記の特許文献１に開示されているように、レーザ側への戻り光を減少させるために光アイソレータを用いるようにした構成が提案されている。

特開２０２１－０２８６８０号公報

しかしながら、上記従来の技術のように光アイソレータを用いて戻り光を減少させるようにすると、光伝送システムのサイズが大きくなってしまったり、コストが増加してしまったりするという問題があった。

本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、小型化及び低コスト化を図りつつ、ノイズによる信号品質の低下を抑制することが可能な光送信器及び光伝送システムを提供することにある。

本発明の一態様に係る光送信器は、光を出射する発光部と、前記発光部から出射された光を集光することが可能なレンズと、一端側が前記レンズに光学的に結合されて、前記レンズにより集光された光が入射されるマルチモード光ファイバと、を備え、前記発光部からの光の出射時における前記発光部での光の強度の分布と前記発光部への戻り光の強度の分布との相関の係数が０．５以下となるように設定している。

本発明の一態様に係る光伝送システムは、前記光送信器と、前記光送信器から送信された光を受信する光受信器と、前記光送信器から送信された光を前記光受信器に伝送する光ファイバと、を備えている。

本発明によれば、小型化及び低コスト化を図りつつ、ノイズによる信号品質の低下を抑制することが可能な光送信器及び光伝送システムを提供することができる。

光伝送システムの一例を模式的に示す図である。 光伝送システムの一例を、光送信器、光ファイバ及び光受信器に分解して示す図である。 光送信器が備えるマルチモード光ファイバを模式的に示す断面図である。 光送信器が備える発光部とマルチモード光ファイバとの結合方法の一例を模式的に示す図である。 光送信器が備える発光部とマルチモード光ファイバとの結合方法の他の例を模式的に示す図である。 光伝送システムの変形例を模式的に示す図である。 発光部からの光の出射時における発光部での光の強度の分布と発光部への戻り光の強度の分布とを模式的に示す図である。 発光部からの光の出射時における発光部での光の強度の分布と発光部への戻り光の強度の分布とを正規分布化させた状態を示す図である。 マルチモード光ファイバのマイクロベンド部を模式的に示す図である。 光伝送システムの他の変形例を模式的に示す図である。

以下、図面を用いて本実施形態に係る光送信器及び光伝送システムについて詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる場合がある。

本実施形態に係る光伝送システム１は、図１及び図２に示すように、光信号（光）Ｓ２を伝送することが可能な光送信器１０と、光送信器１０から送信された光信号Ｓ２を受光することが可能な光受信器２０を備えている。

また、光伝送システム１は、一端が光送信器１０に光学的に結合され、他端が光受信器２０に光学的に結合されて、光送信器１０から送信される光信号Ｓ２を光受信器２０へと伝送する光ファイバ３０を備えている。

ここで、光送信器１０は、電気信号Ｓ１を光信号（光）Ｓ２に変換するレーザ（発光部）１４と、レーザ１４を駆動させる駆動回路１３と、を備えている。一方、光受信器２０は、光信号（光）Ｓ２を電気信号Ｓ１に変換するフォトダイオード（ＰＤ）２４と、フォトダイオード（ＰＤ）２４を駆動させる駆動回路２３と、を備えている。

そして、光送信器１０をネットワーク機器等に接続しつつ、光受信器２０を他のネットワーク機器等に接続することで、光送信器１０側のネットワーク機器からの信号が光伝送システム１を介して光受信器２０側のネットワーク機器へと伝送されるようにしている。

具体的には、光送信器１０側のネットワーク機器等の機器から光送信器１０へと送られた電気信号Ｓ１は、駆動回路１３により駆動されたレーザ１４によって電気信号Ｓ１から光信号Ｓ２に変換される。そして、電気信号Ｓ１から変換された光信号Ｓ２は、レーザ１４から出射されて光ファイバ３０へと入射され、光ファイバ３０を通って光受信器２０へと送られる。そして、光受信器２０に送られた光信号Ｓ２は、駆動回路２３により駆動されたフォトダイオード（ＰＤ）２４によって電気信号Ｓ１に変換され、光信号Ｓ２から変換された電気信号Ｓ１が光送信器１０側のネットワーク機器等の機器に伝送されるようにしている。

このように、光伝送システム１は、光送信器１０のレーザ１４によって電気信号Ｓ１が光信号Ｓ２に変換され、光信号Ｓ２が光ファイバ３０を通過して光受信器２０のフォトダイオード２４に送られて電気信号Ｓ１に変換されることで、信号を伝送するものである。

そして、このような構成をした光伝送システム１は、例えば、デジタル信号を伝送するシステムや光ファイバ無線(RoF:Radio on Fiber)などの高周波(RF：Radio Frequency）信号を伝送するシステムで用いることができる。すなわち、本実施形態に係る光伝送システム１は、テレビ/ラジオ放送波・携帯・GPS・Bluetooth・Wi-Fiといった、放送、通信、インフラ、EMC等、様々な用途で用いることができる。

光送信器１０は、ケース１１を備えており、このケース１１内に、上述したレーザ１４及び駆動回路１３が収容されている。また、ケース１１内には、レーザ１４から出射された光信号Ｓ２を伝送するマルチモード光ファイバ（HMC-Fiber）１６が収容されており、ケース１１には、光コネクタ１７がケース１１の外部に露出した状態で取り付けられている。そして、光コネクタ１７に光ファイバ３０を結合させることで、マルチモード光ファイバ１６によって伝送された光信号Ｓ２が光コネクタ１７を介して光ファイバ３０に伝送されるようになっている。

マルチモード光ファイバ１６は、光を伝搬するモードの数が複数存在する光ファイバであり、図３に示すように、コア１６１と、コア１６１の外周に配置されるクラッド１６２と、を備えている。また、マルチモード光ファイバ１６は、クラッド１６２の外周に配置されるテンションメンバ１６３と、テンションメンバ１６３の外周に配置されるジャケット１６４と、を備えている（図３参照）。

コア１６１は、光信号Ｓ２を伝送する機能を有しており、石英ガラスやプラスチックで形成されている。このコア１６１の径は、例えば、５０μｍ、６２．５μｍ、１００μｍ等とすることができる。また、コア１６１の屈折率は、中心から外周まで同一となるようにしてもよいし、中心から外周に向けて滑らかに変化するようにしてもよい。

クラッド１６２は、コア１６１よりも屈折率の低い材料で形成されており、コア１６１内に入射された光信号Ｓ２を屈折させる機能を有している。また、テンションメンバ１６３は、マルチモード光ファイバ１６の敷設時にコア１６１にかかる張力等を緩和する機能を有している。そして、ジャケット１６４は、コア１６１やクラッド１６２を保護する機能を有している。

このような構成をしたマルチモード光ファイバ１６は、例えば、図４に示す構成とすることで、レーザ１４に光学的に結合させることができる。

具体的には、光送信器１０は、レーザ１４から出射された光信号Ｓ１を集光することが可能なレンズ１５１を備えており、マルチモード光ファイバ１６の一端１６ａがレンズ１５１に光学的に結合されている。こうすることで、マルチモード光ファイバ１６がレンズ１５１を介してレーザ１４に光学的に結合されるようにし、レーザ１４から出射されてレンズ１５１により集光された光信号Ｓ１がコア１６１内に入射されるようにしている。

また、図４に示す構成では、駆動回路１３及びレーザ１４が基板１２に実装されている。具体的には、基板１２が、駆動回路１３が実装される第１基板１２１と、レーザ１４が実装される第２基板１２２と、第１基板１２１と第２基板１２２とを接続するＦＰＣ基板１２３と、を備えている。こうすることで、駆動回路１３とレーザ１４とが、第１基板１２１、ＦＰＣ基板１２３及び第２基板１２２を介して電気的に接続されている。

駆動回路１３としては、様々なタイプのものを用いることが可能である。例えば、チップＩＣを用いて駆動回路１３を形成することも可能であるし、チップコイルとチップインダクタを組み合わせたBias-Teeを用いて駆動回路１３を形成することも可能である。

また、レーザ１４も様々なタイプのものを用いることが可能である。図４に示す構成では、レーザ１４として、直接変調で駆動する垂直共振器型面発光レーザ（VCSEL：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）を用いたものを例示している。

このレーザ１４は、例えば、略円筒状の本体１４１を備えており、この本体１４１には、変換された光信号Ｓ２を出射させる出射部１４２が、本体１４１の一面１４１１に出射面１４２ａが位置するように形成されている。

また、レーザ１４が実装される第２基板１２２には、レンズ保持壁１５２が固定されており、このレンズ保持壁１５２には、レンズ１５１が、出射面１４２ａから所定距離だけ離間させつつ出射面１４２ａと対向するようにした状態で保持されている。

また、レンズ保持壁１５２には、マルチモード光ファイバ１６の一端１６ａを保持してマルチモード光ファイバ１６をレンズ１５１に光学的に結合させる結合壁１５３が形成されている。

こうすることで、レーザ１４の出射面１４２ａから出射された光信号Ｓ２がレンズ１５１により集光されて、マルチモード光ファイバ１６のコア１６１内に入射されるようにしている。

また、マルチモード光ファイバ１６は、図５に示す構成とすることで、レーザ１４に光学的に結合させることも可能である。

図５に示す構成では、駆動回路１３及びレーザ１４が一枚の基板１２に実装されている。また、図５に示す構成では、レンズ保持壁１５２に反射ミラー１５４及び集光レンズ１５５が設けられており、集光レンズ１５５が出射面１４２ａから所定距離だけ離間させつつ出射面１４２ａと対向するようにした状態でレンズ保持壁１５２に保持されている。そして、出射面１４２ａから出射された光信号Ｓ２が集光レンズ１５５により集光された状態で反射ミラー１５４により反射されて光路が９０度折れ曲がるようにしている。さらに、レンズ１５１がレンズ保持壁１５２に、反射ミラー１５４により反射された光信号Ｓ２が通過できるようにした状態で保持されており、マルチモード光ファイバ１６の一端１６ａが結合壁１５３に保持されている。こうすることで、マルチモード光ファイバ１６をレンズ１５１に光学的に結合させるようにしている。そして、出射面１４２ａから出射され、集光レンズ１５５を通って反射ミラー１５４により反射された光信号Ｓ２が、レンズ１５１により集光されて、マルチモード光ファイバ１６のコア１６１内に入射されるようにしている。

なお、図４及び図５では、レーザ１４として直接変調で駆動する垂直共振器型面発光レーザを用いたものを例示したが、これに限らず様々なタイプのレーザを用いることが可能である。例えば、レーザ１４として、分布帰還型レーザ（DFB-LD：Distributed feedback laser diode）を用いることも可能である。

また、図６に示すように、レーザ１４が直接変調を行うのではなく、レーザ１４では変調を行わずに外部変調器１８を用いて変調を行うようにすることも可能である。すなわち、出射面１４２ａから出射された光信号Ｓ２が導波路１９を通って外部変調器１８に伝送されるようにし、外部変調器１８で変調させた光信号Ｓ２をマルチモード光ファイバ１６のコア１６１に入射させるようにすることも可能である。このように、外部変調器１８を用いて変調を行うようにすれば、レーザ１４自身が直接変調を行う場合よりも高速変調が可能となるため、長距離通信・大容量通信により適した構成とすることが可能になる。

ここで、本実施形態では、レーザ１４側への戻り光を減少させることで、信号品質が低下してしまうことを抑制することができるようにしている。

具体的には、レーザ１４から出射される光信号Ｓ２の強度の分布Ｄ１とレーザ１４への戻り光の強度の分布Ｄ２の相関を崩し（相関を悪くし）、レーザ１４に対する戻り光の強度の分布Ｄ２を変化させることで、レーザ１４への戻り光を減少させている。

本実施形態では、分布Ｄ１と分布Ｄ２との相関の係数Ｒが０．５以下（０以上０．５以下）となるように設定している。こうすることで、レーザ１４への戻り光をより減少させることができるようにし、レーザ１４側への戻り光による雑音特性(RIN：Relative Intensity Noise)などへの影響を低減させることができるようにしている。

ここで、分布Ｄ１と分布Ｄ２との相関の係数Ｒは、下記のようにして求めることができる。まず、レーザ１４の出射面１４２ａから出射される光信号Ｓ２の強度の分布Ｄ１を用いて、出射光（光信号Ｓ２）のそれぞれの位置に対する強度の分布を正規分布化する。同様に、レーザ１４の本体１４１の一面１４１１における戻り光の強度の分布Ｄ２を用いて、戻り光のそれぞれの位置に対する強度の分布を正規分布化する。

次に、出射光（光信号Ｓ２）および戻り光の正規分布の関係を維持しながら出射光（光信号Ｓ２）の正規分布の標準偏差が１となるように規格化させる。例えば、出射光の正規分布が標準偏差０．００５ｍｍで、戻り光の正規分布の標準偏差が０．０１ｍｍであった場合には、出射光の正規分布の標準偏差を１とすると、戻り光の正規分布の標準偏差は２となる。

次に、出射光の正規分布を規格化した状態で、出射光（光信号Ｓ２）の正規分布と戻り光の正規分布において、各位置xにおける強度の差（出射光のパワーａ_ｘと戻り光のパワーｂ_ｘとの差）からユークリッド距離ｄを求める。具体的には、ユークリッド距離ｄは、以下の式により算出される。

したがって、例えば、出射光の正規分布が標準偏差０．００５ｍｍで、戻り光の正規分布の標準偏差が０．０１ｍｍであった場合には、ユークリッド距離ｄは１．６となる。

そして、求めたユークリッド距離ｄを係数化することで２つの分布の相関を見る。具体的には、１／（１＋ｄ）を計算することで、相関の係数Ｒを求める。例えば、出射光の正規分布が標準偏差０．００５ｍｍで、戻り光の正規分布の標準偏差が０．０１ｍｍであった場合には、相関の係数Ｒは０．４となる。

この相関の係数Ｒは、レンズ１５１に光学的に結合されるマルチモード光ファイバのモード結合係数を高くすれば、必然的に低くなる。

そこで、本実施形態では、通常のマルチモード光ファイバよりもモード結合係数が高いマルチモード光ファイバ１６を用いることで、相関の係数Ｒが０．５以下となるようにしている。

具体的には、図９に示すように、マルチモード光ファイバ１６のコア１６１が、コア１６１の径よりも小さな曲率半径で曲げられたマイクロベンド部１６１ａを有するようにしている。こうすることで、マルチモード光ファイバ１６のモード結合係数が高くなるようにしている。

マイクロベンド部１６１ａを形成する方法としては、様々な方法があり、例えば、マルチモード光ファイバ１６を製造する際にジャケット１６４を熱などで収縮させることで、コア１６１にマイクロベンド部１６１ａが形成されるようにすることができる。また、側圧を加えることでコア１６１にマイクロベンド部１６１ａを形成することも可能である。なお、コア１６１にマイクロベンド部１６１ａを形成すると、光損失が大きくなってしまうおそれがあるため、モード結合を引き起こしつつ光損失などが問題ない程度となるように、マイクロベンド部１６１ａを形成するのが好ましい。

このように、マイクロベンドを起こしたマルチモード光ファイバ１６を用いるようにすれば、光送信器１０で用いられる光ファイバのモード結合係数を通常よりも高くすることが可能になる。その結果、より簡易な構成でモード結合係数を大きくし、光送信器１０の信号品質を向上させることができるようになる。

なお、石英ガラス製のコア１６１であってもプラスチック製のコア１６１であってもマイクロベンド部１６１ａを形成することは可能であるが、プラスチック製のコア１６１では塑性変形してしまうおそれがある。そのため、コア１６１にマイクロベンド部１６１ａを形成する場合、石英ガラス製のコア１６１を有するマルチモード光ファイバ１６を用いるようにするのが好ましい。

また、マルチモード光ファイバ１６のコア１６１を、光信号Ｓ２を散乱させるような構造とすることで、マルチモード光ファイバ１６のモード結合係数が高くなるようにしてもよい。

具体的には、マルチモード光ファイバ１６のコア１６１に屈折率揺らぎを生じさせる、すなわち、コア１６１のある領域における屈折率が通常の屈折率からずれるようにすることで、コア１６１内を通過する光信号Ｓ２が散乱するようにしている。このような構造は、石英ガラス製のコア１６１であってもプラスチック製のコア１６１であっても形成することが可能である。

なお、光散乱がレイリー散乱となってしまうと光の損失が大きくなってしまう。そのため、屈折率の揺らぎのサイズをサブミクロンからミクロンオーダーとなるようにしつつ、例えば、後方や側方への散乱が小さくなるミー散乱が生じるようにするのが好ましい。こうすれば、前方への散乱の割合を増やすことができ、光損失をより小さくすることが可能になる。

このように、光散乱を大きくしたマルチモード光ファイバ１６を用いるようにすれば、光送信器１０で用いられる光ファイバのモード結合係数を通常よりも高くすることが可能になる。その結果、より簡易な構成でモード結合係数を大きくし、光送信器１０の信号品質を向上させることができるようになる。

なお、マルチモード光ファイバ１６のコア１６１にマイクロベンド部１６１ａを形成しつつ、光散乱を大きくすることも可能である。

マルチモード光ファイバ１６を用いた場合にモード結合を引き起こすためには、ある程度の長さが必要であり、例えば、マルチモード光ファイバ１６の長さを０．１ｍ以上とする必要がある。

そのため、例えば、図１０に示すように、マルチモード光ファイバ１６をケース１１の外に取り出し、レーザ１４とは反対側を光コネクタ１７とした、ピッグテールの形にすることで用いることが可能となる。この場合、取り扱いの観点からマルチモード光ファイバ１６の長さは、３．０ｍ以下となるようにするのが好ましい。

また、マルチモード光ファイバ１６が曲げられた状態でケース１１内に配置されるようにすることも可能である。こうすれば、ケース１１を大きくすることなく、より確実にモード結合を引き起こすことができるようになって、小型化を図りつつ、より確実に信号品質の高い光送信器１０とすることができるようになる。

なお、ケース１１に収まるサイズとなるようにするためには、マルチモード光ファイバ１６の長さは、０．５ｍ以下となるようにするのが好ましい。

そして、このようなマルチモード光ファイバ１６の他端１６ｂが、ケース１１に露出するように取り付けられた光コネクタ１７に光学的に結合されている。こうすることで、光信号Ｓ２が、モード結合係数が高められたマルチモード光ファイバ１６を通過して光コネクタ１７から光送信器１０の外部に伝送されるようにしている。

そして、信号品質の高い光送信器１０を用いて光伝送システム１を形成することで、光アイソレータを用いなくても、光伝送システム１の信号品質を改善させることができるようにしている。

本実施形態では、上述したように、光受信器２０が光ファイバ３０を介して光送信器１０に接続されるようにすることで、光伝送システム１を形成している。

このとき接続される光受信器２０は、ケース２１を備えており、このケース２１内に、上述したフォトダイオード２４及び駆動回路２３が収容されている。このフォトダイオード２４及び駆動回路２３は、図示せぬ基板に実装することで電気的に接続されている。

また、ケース２１には、光コネクタ２５がケース２１の外部に露出した状態で取り付けられている。この光コネクタ２５は、フォトダイオード２４に光学的に結合されており、光コネクタ２５に光ファイバ３０を結合させることで、光ファイバ３０によって伝送された光信号Ｓ２が光コネクタ２５を介してフォトダイオード２４に伝送されるようになっている。

そして、光ファイバ３０が、光コネクタ１７に第１の光コネクタ部３１を介して光学的に結合されており、光コネクタ２５に第２の光コネクタ部３２を介して光学的に結合されている。

このとき、光送信器１０と光受信器２０とを光学的に結合させる光ファイバ３０として、マルチモード光ファイバ１６と同様に、モード結合係数を高めたマルチモード光ファイバを用いることが可能である。また、光ファイバ３０として、一般的な光ファイバ（モード結合係数を高めていないマルチモード光ファイバやシングルモード光ファイバ）を用いることも可能である。すなわち、光送信器１０に設けたマルチモード光ファイバ１６につなげる光ファイバは、種類を問わず様々な光ファイバを使用することができる。

ただし、モード結合係数を高めたマルチモード光ファイバを光ファイバ３０として用いると、光損失や帯域が大きくなるため伝送可能な距離を短くする必要がある。

一方、一般的な光ファイバを光ファイバ３０として用いると、ノイズを抑えかつ比較的距離の長い伝送（伝送速度によるが、例えば、２００ｍ程度の伝送距離とすること）が可能となる。なお、本実施形態に係る光伝送システム１は、マルチモードの光ファイバを用いた伝送システムであるため、システム全体としては数ｍ～数百ｍの比較的距離の短い領域の伝送が対象となっている。

そして、本実施形態に係る光伝送システム１とすれば、デジタル信号の伝送における信号品質を向上でき、また、ノイズの影響を受けやすい光ファイバ無線などの高周波(RF：Radio Frequency）信号を伝送するシステムとした場合には、より信号品質を高める効果がある。

なお、光ファイバ３０のコア径は、マルチモード光ファイバ１６のコア径とほぼ同等となるようにするのが好ましい。

［作用・効果］
以下では、上記実施形態及びその変形例で示した光送信器及び光伝送システムの特徴的構成及びそれにより得られる効果を説明する。

上記実施形態及びその変形例で示した光送信器１０は、光信号（光）Ｓ２を出射するレーザ（発光部）１４と、レーザ（発光部）１４から出射された光信号（光）Ｓ２を集光することが可能なレンズと、を備えている。また、光送信器１０は、一端１６ａ側がレンズ１５１に光学的に結合されて、レンズ１５１により集光された光信号（光）Ｓ２が入射されるマルチモード光ファイバ１６を備えている。

そして、レーザ（発光部）１４からの光信号（光）Ｓ２の出射時におけるレーザ（発光部）１４での光信号（光）Ｓ２の強度の分布Ｄ１とレーザ（発光部）１４への戻り光の強度の分布Ｄ２との相関の係数Ｒが０．５以下となるように設定している。

また、上記実施形態及びその変形例で示した光伝送システム１は、上記光送信器１０と、光送信器１０から送信された光信号Ｓ２を受信する光受信器２０と、光送信器１０から送信された光信号Ｓ２を光受信器２０に伝送する光ファイバ３０と、を備えている。

このように、レーザ１４から出射される光信号Ｓ２の強度の分布Ｄ１とレーザ１４への戻り光の強度の分布Ｄ２の相関を崩すようにすれば、レーザ１４に対する戻り光の強度の分布Ｄ２が変わり、レーザ１４に戻り光があまり戻らなくなるようにすることができる。このとき、分布Ｄ１と分布Ｄ２との相関の係数Ｒが０．５以下となるように設定すれば、レーザ１４への戻り光をより減少させることが可能になる。その結果、レーザ１４側への戻り光による雑音特性(RIN：Relative Intensity Noise)などへの影響を低減させることができるようになる。そのため、光アイソレータを用いなくても、光伝送システム１の信号品質を改善させることが可能になる。

したがって、上記実施形態及びその変形例で示した構成とすれば、小型化及び低コスト化を図りつつ、信号品質の高い光送信器１０及び光伝送システム１を得ることが可能になる。

また、信号品質の高い光送信器１０とすれば、光を既定モード励振した場合にもノイズを低減させることができるようになる。そのため、レーザ１４として、低次のモードが多いレーザ（戻り光が多いレーザ）を用いた場合であっても、高次のモードが多いレーザ（戻り光が少ないレーザ）と同等の戻り光となるようにすることが可能になる。

そして、信号品質の高い光送信器１０を用いれば、ノイズの影響を受けやすい光ファイバ無線などの高周波(RF：Radio Frequency）信号を伝送するシステムとした場合であっても、信号品質の高い光伝送システム１とすることが可能になる。

また、光送信器１０が、マルチモード光ファイバ１６が収容されるケース１１と、ケース１１に取り付けられ、ケース１１の外側で光ファイバ３０を接続することが可能な光コネクタ１７と、を備えていてもよい。そして、マルチモード光ファイバ１６が、ケース１１内に曲げて配置された状態で他端１６ｂが光コネクタ１７に光学的に結合されていてもよい。

例えば、モード結合係数が通常よりも高いマルチモード光ファイバ１６を用いて分布Ｄ１と分布Ｄ２との相関の係数Ｒが０．５以下となるように設定すると、モード結合を引き起こすためには、マルチモード光ファイバ１６の長さをある程度長くする必要がある。このとき、マルチモード光ファイバ１６をケース１１内に曲げて配置させるようにすれば、ケース１１を大きくすることなく、より確実にモード結合を引き起こすことができるようになる。その結果、小型化を図りつつ、より確実に信号品質の高い光送信器１０とすることが可能になる。

また、マルチモード光ファイバ１６のコア１６１が、コア１６１の径よりも小さな曲率半径で曲げられたマイクロベンド部１６１ａを有していてもよい。

こうすれば、光送信器１０で用いられる光ファイバを、マイクロベンドを起こしたマルチモード光ファイバ１６におきかえるだけで、光送信器１０で用いられる光ファイバのモード結合係数を通常よりも高くすることが可能になる。すなわち、光送信器１０で用いられる光ファイバを、マイクロベンドを起こしたマルチモード光ファイバ１６におきかえるだけで、光送信器１０における分布Ｄ１と分布Ｄ２との相関の係数Ｒを０．５以下とすることが可能になる。その結果、より簡易な構成でモード結合係数を大きくし、光送信器１０の信号品質を向上させることができるようになる。

また、マルチモード光ファイバ１６のコア１６１が、光信号（光）Ｓ２を散乱させる構造を有していてもよい。

こうすれば、マルチモード光ファイバ１６のコア１６１内に光散乱を起こす構造を形成するだけで、光送信器１０で用いられる光ファイバのモード結合係数を通常よりも高くすることが可能になる。すなわち、マルチモード光ファイバ１６のコア１６１内に光散乱を起こす構造を形成するだけで、光送信器１０における分布Ｄ１と分布Ｄ２との相関の係数Ｒを０．５以下とすることが可能になる。その結果、より簡易な構成でモード結合係数を大きくし、光送信器１０の信号品質を向上させることができるようになる。

［その他］
以上、本実施形態を説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

例えば、上記実施形態及びその変形例で説明した構成を適宜組み合わせた構成とすることが可能である。

また、上記実施形態及びその変形例では、マルチモード光ファイバ１６のコア径と光ファイバ３０のコア径とが同等となるようにしたものを例示している。しかしながら、マルチモード光ファイバ１６のコア径と光ファイバ３０のコア径とを同等とする必要はなく、マルチモード光ファイバ１６のコア径と光ファイバ３０のコア径とを異ならせるようにすることも可能である。

また、上記実施形態及びその変形例では、一本の光ファイバ３０を用いたものを例示したが、光伝送システム１で用いられる光ファイバの本数は一本に限られるものではなく、例えば、光コネクタで接続した複数本の光ファイバとすることも可能である。

また、マルチモード光ファイバや発光部、その他細部のスペック（形状、大きさ、レイアウト等）も適宜に変更可能である。

１ 光伝送システム
１０ 光送信器
１４ レーザ（発光部）
１４２ 出射部
１４２ａ 出射面
１５１ レンズ
１６ マルチモード光ファイバ（第１の光ファイバ）
１６１ コア
１６１ａ マイクロベンド部
１７ 光コネクタ
２０ 光受信器
３０ 第２の光ファイバ
Ｄ１ 出射時における光の強度分布
Ｄ２ 戻り光の強度分布
Ｒ 相関の係数
Ｓ２ 光信号（光）

Claims (5)

1. 光を出射する発光部と、
   前記発光部から出射された光を集光することが可能なレンズと、
   一端側が前記レンズに光学的に結合されて、前記レンズにより集光された光が入射されるマルチモード光ファイバと、
   を備え、
   前記発光部からの光の出射時における前記発光部での光の強度の分布と前記発光部への戻り光の強度の分布との相関の係数が０．５以下となるように設定した、
   光送信器。
2. 前記マルチモード光ファイバが収容されるケースと、
   前記ケースに取り付けられ、前記ケースの外側で光ファイバを接続することが可能な光コネクタと、
   を備え、
   前記マルチモード光ファイバは、前記ケース内に曲げて配置された状態で他端が前記光コネクタに光学的に結合されている、
   請求項１に記載の光送信器。
3. 前記マルチモード光ファイバのコアが、前記コアの径よりも小さな曲率半径で曲げられたマイクロベンド部を有している、
   請求項１または請求項２に記載の光送信器。
4. 前記マルチモード光ファイバのコアが、光を散乱させる構造を有している、
   請求項１または請求項２に記載の光送信器。
5. 請求項１または請求項２に記載の光送信器と、
   前記光送信器から送信された光を受信する光受信器と、
   前記光送信器から送信された光を前記光受信器に伝送する光ファイバと、
   を備える、
   光伝送システム。

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