JP2621352B2 - プラスチック光ファイバおよび光伝送方法 - Google Patents
プラスチック光ファイバおよび光伝送方法Info
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- JP2621352B2 JP2621352B2 JP63133656A JP13365688A JP2621352B2 JP 2621352 B2 JP2621352 B2 JP 2621352B2 JP 63133656 A JP63133656 A JP 63133656A JP 13365688 A JP13365688 A JP 13365688A JP 2621352 B2 JP2621352 B2 JP 2621352B2
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- Japan
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- light
- wavelength
- transmission
- core
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 光信号を伝送し、情報伝達を行うプラスチック光ファ
イバおよび光伝送方法に関し、 簡単な構成で長距離の光伝送を可能とすることを目的
とし、 高屈折率の有機螢光色素ドープしたコアと、該コアよ
りも低屈折率のクラッドとからなる波長変調用ファイバ
が伝送用ファイバの一端面に直結するように備え、 光源からの光を一旦波長変調用ファイバに取り込み、
該ファイバの有機螢光色素の作用により光の波長を変調
して、該変調した光を伝送用ファイバに伝送するように
構成する。
イバおよび光伝送方法に関し、 簡単な構成で長距離の光伝送を可能とすることを目的
とし、 高屈折率の有機螢光色素ドープしたコアと、該コアよ
りも低屈折率のクラッドとからなる波長変調用ファイバ
が伝送用ファイバの一端面に直結するように備え、 光源からの光を一旦波長変調用ファイバに取り込み、
該ファイバの有機螢光色素の作用により光の波長を変調
して、該変調した光を伝送用ファイバに伝送するように
構成する。
本発明は光信号を伝送し、情報伝達を行うプラスチッ
ク光ファイバおよび光伝送方法に関する。
ク光ファイバおよび光伝送方法に関する。
プラスチック光ファイバはガラス光ファイバに比べ
て、伝送損失が大きいものの、加工性や可撓性に優れて
おり、大口径化が可能であるといった特徴から、機器内
や機器間配線などの短距離光通信の伝送経路としての用
途が拡大している。
て、伝送損失が大きいものの、加工性や可撓性に優れて
おり、大口径化が可能であるといった特徴から、機器内
や機器間配線などの短距離光通信の伝送経路としての用
途が拡大している。
プラスチック光ファイバは、例えばコア材にポリメチ
ルメタクリレート（PMMA）、そしてクラッド材にシリコ
ン樹脂あるいはフッ素樹脂等を用いたものがある。この
ようなプラスチック光ファイバの光源としては発光出
力，応力速度と経済性，さらにプラスチック光ファイバ
の伝送損失窓（伝送損失が最も小さい波長）の関係から
可視光域に発光波長を持つ発光ダイオードが使用されて
いる。
ルメタクリレート（PMMA）、そしてクラッド材にシリコ
ン樹脂あるいはフッ素樹脂等を用いたものがある。この
ようなプラスチック光ファイバの光源としては発光出
力，応力速度と経済性，さらにプラスチック光ファイバ
の伝送損失窓（伝送損失が最も小さい波長）の関係から
可視光域に発光波長を持つ発光ダイオードが使用されて
いる。
上記のようにコア材にPMMAを用いた場合の最低伝送損
失窓は第３図に示すように波長570nm（伝送損失:65dB/K
m）に、次が650nm（伝送損失:125dB/Km）であり、これ
らに対応する発光ダイオードの発光色は緑色および赤色
である。
失窓は第３図に示すように波長570nm（伝送損失:65dB/K
m）に、次が650nm（伝送損失:125dB/Km）であり、これ
らに対応する発光ダイオードの発光色は緑色および赤色
である。
現在市販されている発光ダイオードの射出光を、径1m
m,ファイバ長2mのPMMAによるコアを有する光ファイバへ
結合した時の射出光エネルギーは緑色の発光ダイオード
（発光ピーク波長:570nm）で−17dB,赤色の発光ダイオ
ード（発光ピーク波長:670nm）で−4dBmである。一方、
市販の光データリンク（受光素子）の最小受光感度が−
30dbmであることから、コアがPMMAである光ファイバの
伝送距離は第５図明らかなように緑色の発光ダイオ
ードを使用しても150m足らずである。
m,ファイバ長2mのPMMAによるコアを有する光ファイバへ
結合した時の射出光エネルギーは緑色の発光ダイオード
（発光ピーク波長:570nm）で−17dB,赤色の発光ダイオ
ード（発光ピーク波長:670nm）で−4dBmである。一方、
市販の光データリンク（受光素子）の最小受光感度が−
30dbmであることから、コアがPMMAである光ファイバの
伝送距離は第５図明らかなように緑色の発光ダイオ
ードを使用しても150m足らずである。
本発明は更に長距離の伝送を可能とするプラスチック
光ファイバを実現することを目的としている。
光ファイバを実現することを目的としている。
上記目的を達成するために本発明は第１図の原理図に
示すように有機螢光色素４をドープした高屈折率のコア
２と、このコアよりも低屈折率のクラッド３とからなる
波長変調用ファイバ１が伝送用ファイバ５の一端面に直
結するように備えられているプラスチック光ファイバ、
および光源８からの光を一旦有機螢光色素４をコア２に
含む波長変調用ファイバ１に取り込み、ここで有機螢光
色素４の作用により光の波長を変調して、変調した光を
伝送用ファイバ５に伝送する光伝送方法を提供する。
示すように有機螢光色素４をドープした高屈折率のコア
２と、このコアよりも低屈折率のクラッド３とからなる
波長変調用ファイバ１が伝送用ファイバ５の一端面に直
結するように備えられているプラスチック光ファイバ、
および光源８からの光を一旦有機螢光色素４をコア２に
含む波長変調用ファイバ１に取り込み、ここで有機螢光
色素４の作用により光の波長を変調して、変調した光を
伝送用ファイバ５に伝送する光伝送方法を提供する。
上記手段によれば、射出光エネルギーの大きい光源を
用いながら、伝送用ファイバの伝送損失が小さくなる波
長に変調することができる。すなわち入射時のエネルギ
ーが大きく、伝送損失も小さい波長に設定することがで
きるため第５図でわかるように伝送距離が長くなる。
用いながら、伝送用ファイバの伝送損失が小さくなる波
長に変調することができる。すなわち入射時のエネルギ
ーが大きく、伝送損失も小さい波長に設定することがで
きるため第５図でわかるように伝送距離が長くなる。
以下本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明
する。
する。
第２図は一実施例を説明するための斜視図である。
第２図において、１は有機螢光色素を含有するコア２
とその外側のクラッド３とからなる波長変調用ファイ
バ、５は通常の伝送用ファイバ、８は150Wのハロゲンラ
ンプ、９は波長変調用ファイバ１と伝送用ファイバ５と
を接続している光コネクタである。
とその外側のクラッド３とからなる波長変調用ファイ
バ、５は通常の伝送用ファイバ、８は150Wのハロゲンラ
ンプ、９は波長変調用ファイバ１と伝送用ファイバ５と
を接続している光コネクタである。
波長変調用ファイバ１はコア材としてペリレン系色素
を混入したポリカーボネート（屈折率1.59），クラッド
材として改質ポリ−メチルペンテン−１（屈折率1.46）
を使用して、複合溶融押し出し法により作製した。本実
施例においてはコア径0.95mm,クラッド径1mmとし、ペリ
レン系螢光色素の含有量は0.02％程度とした。
を混入したポリカーボネート（屈折率1.59），クラッド
材として改質ポリ−メチルペンテン−１（屈折率1.46）
を使用して、複合溶融押し出し法により作製した。本実
施例においてはコア径0.95mm,クラッド径1mmとし、ペリ
レン系螢光色素の含有量は0.02％程度とした。
また伝送用ファイバ５はコア材としてポリメチルメタ
クリレート（PMMA）、クラッド材としてポリフッ化ビニ
リデンとポリメチルメタクリレートの固溶体を用いて波
長変調用ファイバ１と同じ径となるようにやはり複合溶
融押し出し法により作製した。
クリレート（PMMA）、クラッド材としてポリフッ化ビニ
リデンとポリメチルメタクリレートの固溶体を用いて波
長変調用ファイバ１と同じ径となるようにやはり複合溶
融押し出し法により作製した。
これら波長変調用ファイバ１と伝送用ファイバ５の端
面同士が接触する状態で光コネクタ９により固定してい
る。
面同士が接触する状態で光コネクタ９により固定してい
る。
本実施例で採用しているコア材にPMMAを用いたプラス
チック光ファイバの伝送損失波長特性を第３図に示す。
この特性からわかるように最低損失窓（伝送損失が最も
小さくなる波長）は570nmであり、これに対応する発光
色は黄色である。従って本実施例において使用するペリ
レン系螢光色素はこのような発光を行う次の化学式で表
される色素である。
チック光ファイバの伝送損失波長特性を第３図に示す。
この特性からわかるように最低損失窓（伝送損失が最も
小さくなる波長）は570nmであり、これに対応する発光
色は黄色である。従って本実施例において使用するペリ
レン系螢光色素はこのような発光を行う次の化学式で表
される色素である。
次に光伝送方法について説明する。
まずハロゲンランプ８による光を波長変調用ファイバ
１にその側面より入射する。この入射光は波長変調用フ
ァイバ１のコア２にドープされているペリレン系螢光色
素の螢光色よりも低波長であるため、螢光色素に一旦吸
収され、入射光とは波長の異なる螢光が等方的にファイ
バ内に出射される。第４図に示すようにこの螢光光線が
コア２とクラッド３との界面に入射した場合、入射角θ
が臨界角 よりも小さいと光線はファイバ外に出射され、θ＞θｃ
の場合にはコア２とクラッド３との界面で全反射を繰り
返し、最終的にはファイバ端面に出射される。このよう
な原理により波長変調用ファイバ１を経た光は伝送用フ
ァイバ５に入射されことになり、通常の光伝送を行う。
ここで伝送用ファイバ５に入射される光は波長変調用フ
ァイバ１のコア２に含有される上記化学的で表わされる
ペリレン系螢光色素により黄色の光すなわち波長が570n
mの光となっている。
１にその側面より入射する。この入射光は波長変調用フ
ァイバ１のコア２にドープされているペリレン系螢光色
素の螢光色よりも低波長であるため、螢光色素に一旦吸
収され、入射光とは波長の異なる螢光が等方的にファイ
バ内に出射される。第４図に示すようにこの螢光光線が
コア２とクラッド３との界面に入射した場合、入射角θ
が臨界角 よりも小さいと光線はファイバ外に出射され、θ＞θｃ
の場合にはコア２とクラッド３との界面で全反射を繰り
返し、最終的にはファイバ端面に出射される。このよう
な原理により波長変調用ファイバ１を経た光は伝送用フ
ァイバ５に入射されことになり、通常の光伝送を行う。
ここで伝送用ファイバ５に入射される光は波長変調用フ
ァイバ１のコア２に含有される上記化学的で表わされる
ペリレン系螢光色素により黄色の光すなわち波長が570n
mの光となっている。
尚、本実施例ではハロゲンランプ８の光を波長変調用
ファイバ１の側面から入射さているが端面から入射して
も同様である。
ファイバ１の側面から入射さているが端面から入射して
も同様である。
本実施例において用いた150Wのハロゲンランプ８を用
いると波長変調用ファイバ端面から出射される光の光エ
ネルギー（Optical power）が0dBm程度で、且つ波長変
調用ファイバにより所定の波長（最低伝送損失となる波
長）に変調されているため第５図に示すように伝送可
能な距離が350m程度となる。（受光素子の最小受光感度
が−30dBmの場合） 本発明においては伝送用ファイバに使用するコア材の
最低損失窓に対応する波長の螢光を出射するような螢光
色素を波長変調用ファイバのコアにドープすれば良く、
上記の実施例に限定されることはない。
いると波長変調用ファイバ端面から出射される光の光エ
ネルギー（Optical power）が0dBm程度で、且つ波長変
調用ファイバにより所定の波長（最低伝送損失となる波
長）に変調されているため第５図に示すように伝送可
能な距離が350m程度となる。（受光素子の最小受光感度
が−30dBmの場合） 本発明においては伝送用ファイバに使用するコア材の
最低損失窓に対応する波長の螢光を出射するような螢光
色素を波長変調用ファイバのコアにドープすれば良く、
上記の実施例に限定されることはない。
例えば伝送用ファイバのコアとしてポリスチレンを用
いてる場合、最低伝送損失窓は670nmにあり、これに対
応する螢光色は赤色で螢光色素としては下に示す化学式
にて表わされるものを用いる。
いてる場合、最低伝送損失窓は670nmにあり、これに対
応する螢光色は赤色で螢光色素としては下に示す化学式
にて表わされるものを用いる。
更に上記実施例においては波長変調用ファイバ１のコ
ア２のみに螢光色素をドープしているが、クラッド３に
も螢光色素をドープすることにより有効な場合がある。
例えばコアに黄色の螢光色素、クラッドに赤色の螢光色
素をドープすると、それぞれで異なる波長に変調された
光が出射されることになり、このように異なる波長の光
を得ようとした場合従来２本のファイバが必要であった
ことに対して本方法によれば１本のファイバで実現でき
る。
ア２のみに螢光色素をドープしているが、クラッド３に
も螢光色素をドープすることにより有効な場合がある。
例えばコアに黄色の螢光色素、クラッドに赤色の螢光色
素をドープすると、それぞれで異なる波長に変調された
光が出射されることになり、このように異なる波長の光
を得ようとした場合従来２本のファイバが必要であった
ことに対して本方法によれば１本のファイバで実現でき
る。
この他に異なる螢光色素をドープする複数の波長変調
用ファイバを直列に連結させたものを、伝送用ファイバ
に具備させることによっても１本のファイバで複数の異
なる波長の光を伝送することができる。
用ファイバを直列に連結させたものを、伝送用ファイバ
に具備させることによっても１本のファイバで複数の異
なる波長の光を伝送することができる。
また第６図は複数のプラスチック光ファイバに１個の
光源18からの光を入射させて、同時に複数の信号を伝送
させる並列通信方式を示した図である。
光源18からの光を入射させて、同時に複数の信号を伝送
させる並列通信方式を示した図である。
波長変調用ファイバ11,11′,11″にはそれぞれ異なる
螢光色素が含有されており、異なる波長の出射するもの
である。この方法によれば簡単な構成にもかかわらず単
一光源により同時に異なった波長の信号を伝送すること
が可能となる。
螢光色素が含有されており、異なる波長の出射するもの
である。この方法によれば簡単な構成にもかかわらず単
一光源により同時に異なった波長の信号を伝送すること
が可能となる。
本発明のプラスチック光ファイバによれば、加工性や
可撓性等に優れているという従来より知られている特性
に加え、簡単な構成で安価にもかかわらず出力エネルギ
ーの大きい光源を使用し、所定波調に設定できるため長
距離の光伝送が可能となる。
可撓性等に優れているという従来より知られている特性
に加え、簡単な構成で安価にもかかわらず出力エネルギ
ーの大きい光源を使用し、所定波調に設定できるため長
距離の光伝送が可能となる。
第１図は本発明のプラスチック光ファイバの原理図、 第２図は本発明プラスチック光ファイバの一実施例を示
す斜視図、 第３図はコアにPMMAを用いた時の伝送損失波長特性、 第４図は波長変調用（螢光）ファイバの集光原理を説明
するための図、 第５図はハロゲンランプ,LEDの光の伝送損失を示すグラ
フ、 第６図は本発明のプラスチック光ファイバを利用した並
列通信方式を説明するための図である。 〔符号の説明〕 １……コア2,クラッド３からなる波長変調用ファイバ、 ４……コア２に含有する有機螢光色素、 ５……コア6,クラッド７からなる伝送用ファイバ、 ８……ハロゲンランプ、 ９……光コネクタ、 11,11′,11″……異なる螢光色素を含有する波長変調用
ファイバ。
す斜視図、 第３図はコアにPMMAを用いた時の伝送損失波長特性、 第４図は波長変調用（螢光）ファイバの集光原理を説明
するための図、 第５図はハロゲンランプ,LEDの光の伝送損失を示すグラ
フ、 第６図は本発明のプラスチック光ファイバを利用した並
列通信方式を説明するための図である。 〔符号の説明〕 １……コア2,クラッド３からなる波長変調用ファイバ、 ４……コア２に含有する有機螢光色素、 ５……コア6,クラッド７からなる伝送用ファイバ、 ８……ハロゲンランプ、 ９……光コネクタ、 11,11′,11″……異なる螢光色素を含有する波長変調用
ファイバ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永谷 真平 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】有機螢光色素（４）をドープした高屈折率
のコア（２）と、該コア（２）よりも低屈折率のクラッ
ド（３）とからなる波長変調用ファイバ（１）が伝送用
ファイバ（５）の一端面に直結するように備えられてい
ることを特徴とするプラスチック光ファイバ。 - 【請求項２】前記クラッド（３）に有機螢光色素がドー
プされていることを特徴とする請求項１記載のプラスチ
ック光ファイバ。 - 【請求項３】光源（８）からの光を一旦有機螢光色素
（４）を含有する波長変調用ファイバ（１）に取り込
み、該ファイバ（１）の有機螢光色素（４）の作用によ
り光の波長を変調して、この変調した光を伝送用ファイ
バ（５）に伝送することを特徴とする光伝送方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63133656A JP2621352B2 (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | プラスチック光ファイバおよび光伝送方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63133656A JP2621352B2 (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | プラスチック光ファイバおよび光伝送方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01302330A JPH01302330A (ja) | 1989-12-06 |
| JP2621352B2 true JP2621352B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=15109873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63133656A Expired - Lifetime JP2621352B2 (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | プラスチック光ファイバおよび光伝送方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2621352B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59136703A (ja) * | 1983-01-26 | 1984-08-06 | Omron Tateisi Electronics Co | 螢光体光フアイバ |
| JPS60230105A (ja) * | 1984-04-27 | 1985-11-15 | Dainichi Nippon Cables Ltd | 光フアイバ |
-
1988
- 1988-05-31 JP JP63133656A patent/JP2621352B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59136703A (ja) * | 1983-01-26 | 1984-08-06 | Omron Tateisi Electronics Co | 螢光体光フアイバ |
| JPS60230105A (ja) * | 1984-04-27 | 1985-11-15 | Dainichi Nippon Cables Ltd | 光フアイバ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01302330A (ja) | 1989-12-06 |
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Legal Events
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