JP2633073B2 - 可変型光減衰器 - Google Patents

可変型光減衰器

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JP2633073B2 JP2238737A JP23873790A JP2633073B2 JP 2633073 B2 JP2633073 B2 JP 2633073B2 JP 2238737 A JP2238737 A JP 2238737A JP 23873790 A JP23873790 A JP 23873790A JP 2633073 B2 JP2633073 B2 JP 2633073B2
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    • G02B6/24—Coupling light guides
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  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光ファイバ通信回路等において、伝送光量の
連続的な減衰調節に使用される可変型光減衰器、さらに
詳しく言えば特に有害な反射戻り光損失を極限にまで低
減した高性能な可変形光減衰器に関する。
（従来の技術および発明が解決しようとする課題） 光ファイバ通信回路の光量の減衰調節に使用されてい
る可変型光減衰器としては従来各種の方式が提案され実
用化されている。
第６図は透過率が連続的に変化するガラス板を用いた
従来の可変型光減衰器の動作を説明するための略図であ
る。
伝送光路４中に配置された２個のロッドレンズ1,2の
間に濃度が連続的に変化するように金属薄膜を蒸着した
ガラス板３を配置する。
このガラス板３を図示しない調整装置で光軸と直角方
向（矢印で示す）に動かし光軸にガラス板３の任意の部
分を対応させて光路４の光量調節をするものである。
ロッドレンズ1,2の端面（空気界面）および蒸着ガラ
ス板３の空気界面で反射がおこる、いわゆる反射戻り光
損失が大きくなりこれが光源に戻され光源に影響を与え
る。
また、この装置は、ガラス板３の透過率が経時変化を
し、減衰量が不安定になる。
前述した方法と異なり、対向する光コネクタの接続端
面間距離を調節して光の減衰量を変化させることができ
ることが知られている。
第７図は、フェルール部材の端面間の距離を調節して
減衰量を連続的に変化させる減衰器を説明するための断
面図である。
第７図の光コネクタの接続端面間距離を調節するため
のコネクタ構造は本件発明者の提案にかかるものであ
る。
整列アダプタ部材５は金属を加工した筒状の部材であ
り、中心にフェルール部材14,15を受け入れる貫通孔20
が設けられている。
整列アダプタ部材５の一方の端部内周に調節ねじナッ
ト21と螺合するねじ部22が設けられている。
整列アダプタ部材５の外径部両端部に光コネクタプラ
グ6,7のカプリングナット8,9のねじ部10,11と螺合する
ねじ部12,13が設けられている。
またこのねじ部12,13には光コネクタプラグ6,7のフェ
ルール部14,15の外径部に設けられた回り止めキー16,17
が嵌合するキー溝18,19が設けられている。
付勢用の圧縮ばね31はカプリングナット８とフェルー
ル部材14間に、他の圧縮ばね23はカップリングナット９
とフェルール部材15間に挿入されてフェルール部材14,1
5をそれぞれ整列アダプタ部材５の中心方向に付勢して
いる。止めリング24,25はそれぞれフェルール部材14,15
の溝26,27に嵌められている。
調節ねじナット21の他方の端面には回すための適当な
溝28を設けてある。
この可変型光減衰器の減衰量の調節について簡単に説
明する。
まず光コネクタプラグ6,7および調節ねじナット21を
図示のように整列アダプタ部材５に取りつける。
図示しない光源に光ファイバ29を接続し、同様に図示
しない光パワーメータに光ファイバ30を接続して光量の
減衰値を読み取る。
所要の減衰量を得られるまで光コネクタプラグ７を着
脱して調節ねじナット21のねじ込み量を調節する操作
（間隔Ｓの調整）を何回も繰り返して行う。
この装置は前述したように非常に調節操作が煩雑であ
る。
さらに、前述した装置と同様に空気界面での反射戻り
光損失は平均10〜12dB程度と大きい。そのためにこの減
衰器を長距離大容量通信や映像通信等に使用することは
できない。
本発明の主たる目的は、反射戻り光損失が少なく、任
意の減衰量の設定と結合の操作が容易である新規な可変
型光減衰器を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために本発明による可変型減衰器
は、光ファイバを中心孔に取りつけた一対のフェルール
の端面を光軸に直角な面に対して７度以上の傾斜角にな
るように斜め研磨を行ったものを用い、一方のフェルー
ルを固定し各フェルール端面が平行の位置関係状態で他
方のフェルールを前後進させて光ファイバ間の距離を調
節するように構成する。
これにより、各フェルールを整列アダプタ部材に対し
着脱を繰り返すことなく一方の光ファイバから他の光フ
ァイバに伝達する光量を任意の量だけ減衰させることが
できる。
すなわち、本発明による可変型光減衰器は、一方の光
ファイバから入射した光を前記光ファイバに結合させら
れている他方の光ファイバに任意の量だけ減衰させて伝
送する可変型光減衰器において、軸方向に貫通した整列
孔を有するとともに一端にキー溝を持つねじ部を有する
整列アダプタと、光ファイバ端を露出させる伝送端子面
が前記光ファイバ端面とともに光軸に対して一定の傾き
をもっている第１のフェルール部材を固持し、前記第１
のフェルール部材を前記整列孔に挿通させて前記整列ア
ダプタ部材に固定する第１の固定手段と、光ファイバ端
を露出させる伝送端子面が前記光ファイバ端面とともに
光軸に対して第１のフェルールと同じ傾きをもっている
第２のフェルール部材，先端部で前記第２のフェルール
部材を固持し、前方に前記整列アダプタのキー溝に嵌合
するキーピンを、後方に円周フランジをそれぞれ有し、
前記第２のフェルール部材を固持した先端部が前記整列
アダプタの整列孔に直進案内されるフェルールホルダ，
底部に貫通孔を有する袋状ナットであり、前記貫通孔の
周縁部が前記円周フランジに係止され、開口部で前記整
列アダプタのねじ部に螺合される調節ナットならびに前
記調節ナットの貫通孔の周縁部を前記フランジとの間で
前記調節ナットが回転可能なように僅かの隙間を持って
挟み込む抜け止め部材とからなり、前記第２のフェルー
ル部材を前記第１のフェルール部材が挿入された側の反
対側より前記整列孔に挿入して前記調節ナットを前記整
列アダプタのねじ部に螺合することにより前記第２のフ
ェルール部材の回転を阻止しながら前後進させ前記第１
のフェルール部材の光ファイバ端を露出させる伝送端子
面と前記第２のフェルール部材の光ファイバ端を露出さ
せる伝送端子面を平行に維持しながら所定の減衰量にな
るような間隔に設定し前記整列アダプタ部材に固定する
光ファイバコネクタ部材とから構成されている。
第１の固定手段は前記光ファイバコネクタ部材と同じ
構成のものを用いることができる。
前記一対のファイバ端面は光ファイバの光軸に垂直な
平面に対し７度以上の同一傾斜角になるような斜め研磨
により形成することができる。
前記抜け止め部材は前記フェルールホルダに設けたね
じに螺合するナットを用いることができる。
前記抜け止め部材は前記フェルールホルダに設けた円
周溝に嵌合する止め輪を用いることができる。
前記調節ナットに突き当て締めつけるロックナットを
有することができる。
（実施例） 以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明す
る。
第１図は本発明による可変型光減衰器の実施例を示す
断面図である。
第２図は調節ナットをフェルールホルダに回転可能に
係止する構造を示す図で、第２図（ａ）は抜け止め部材
にナットを用いた例を断面で示した部分拡大図，第２図
（ｂ）は抜け止め部材に止め輪を用いた例を断面で示し
た部分拡大図である。
第３図は調節をした調節ナットを固定するための構造
の実施例を示す一部断面図である。
第４図は本発明による可変型光減衰器のファイバ端面
間距離と減衰量の関係を示すグラフである。
第５図は本発明による可変型光減衰器を多数製造して
その反射戻り損失を実測した結果を示すヒストグラムで
ある。
第１図において、一方の光ファイバ44から入射した光
を光ファイバに結合されている他方の光ファイバ43に任
意の量だけ減衰させて伝送するが、その逆も可能な可変
光減衰器である。この可変型光減衰器は基本的には左側
に示されている第１のコネクタプラグ32,整列アダプタ
部材34および右側に示されている第２の光コネクタプラ
グ33から構成されている。
整列アダプタ34は中心に整列孔34dを有し、両端にね
じ部34f,34gが設けられている。整列孔34Dは中央部の内
径の小さい孔部分と両端部の内径の大きい部分より形成
されている。ねじ部34f,34gにはキー溝34c,34dが設けら
れている。
整列アダプタ34の中央部（段差部）の外径はねじ部34
f,34gの外径より大きくなっており、中央部には取付フ
ランジ34aが設けられている。
取付フランジ34aには図示しない装置筐体に固定する
ための取付ねじ孔34b,34eが設けられている。
第１のフェルール42と第２のフェルール41の外径は整
列孔34dの中央部の内径より僅かに小さく、各フェルー
ルを整列孔34dに挿入したときガタなく前後進可能であ
る。
第１および第２のフェルール42,41の先端部は光軸の
垂直面に対しθ（７度以上）の傾斜角を持った端面であ
る。
第１のフェルールホルダ38は第１のフェルール42を固
定支持するための光38cを有しており、第１のフェルー
ル42は孔38cに圧入されて第１のフェルールホルダ38と
一体化されている。第１のフェルールホルダ38はキー溝
34dに嵌合するキーピン38aと調節ナット36の貫通孔36b
の周縁部に係合する円周フランジ38bが設けられてい
る。
第２のフェルールホルダ37は第１のフェルールホルダ
38と同様、第２のフェルール41を固定支持するため孔37
cを有しており、第２のフェルール41は孔37cに圧入され
て第２のフェルールホルダ37と一体化されている。第２
のフェルールホルダ37はキー溝34に嵌合するキーピン37
aと調節ナット35の貫通孔35bに係止する円周フランジ37
bが設けられている。
第１の調節ナット36は外周にローレット36aを有する
袋状ナットであり、底部の貫通孔36bは第１のフェルー
ルホルダ38に嵌合されている。第１の調節ナット36の開
口側内周にはねじ部36cが設けられ、整列アダプタ部材3
4のねじ部34gに結合させられている。
第１の調節ナット36の貫通孔36bの周縁部の内面は第
１のフェルールホルダ38のフランジ38bの側面に当り、
一方、抜き止めブッシュ40が圧入されて貫通孔36bの周
縁部の外面が抜き止めブッシュ40の側面に当り、第１の
調節ナット36は第１のフェルールホルダ38に対し前後の
動きが規制された状態で回転が可能である。
第２の調節ナット35も外周にローレット35aを有する
袋状ナットであり、底部の貫通孔35bは第２のフェルー
ルホルダ37に嵌合されている。第２の調節ナット35の開
口側内周にはねじ部35cが設けられ、整列アダプタ部材3
4のねじ部34fに結合させられている。
第２の調節ナット35の貫通孔35bの周縁部の内面も前
述と同様第２のフェルールホルダ37のフランジ37bの側
面に当り、一方、抜き止めブッシュ39が圧入されて貫通
孔36bの周縁部の外面が抜き止めブッシュ39の側面に当
り、第２の調節ナット35は第２のフェルールホルダ37に
対し前後の動きが規制された状態で回転可能である。調
節ナット35,36が良好に回転するためには抜き止めブッ
シュ39,40を圧入したとき貫通孔の周縁部の外面と抜き
止めブッシュ39,40との間に微少な隙間0.01〜0.02mmを
確保する必要がある。
この実施例ではフェルールホルダに対する調節ナット
の前後の動きを規制する部材として抜き止めブッシュを
用いた例を示したが、この他に第２図（ａ）に示すよう
にフェルールホルダ53の後部にねじを設けて、そのねじ
にナット51を螺合させ調節ナット52の前後の動きを規制
することも可能である。
また、フェルールホルダ56の後部に円周溝を設けて、
その円周溝に止め輪54を嵌合させて調節ナット55の前後
の動きを規制してもよい。
次に任意の減衰量を得るための調節方法について説明
する。
第１図のように各部品を組立て、一方の光ファイバ44
を図示しない光源に接続し、光ファイバ43を図示しない
光パワーメータに接続する。固定側となる光コネクタプ
ラグ32は調節ナット36を整列アダプタ34のねじ部34gに
螺合させ、調節ナット36の先端部が整列アダプタ34の段
差部に突き当たる位置まで前進させ締め付けてその位置
に固定する。
調節ナット36を前進させる過程において、キーピン36
cはキー溝34dを案内されるので、第１のフェルールは回
転しないで前進し、その先端部の端面は所定の向きを保
持する。
一方、光コネクタプラグ33の調節ナット35も整列アダ
プタ34のねじ部34fに螺合させ、前進させる。このと
き、第１の光コネクタプラグと同様な構造であるので、
第２のフェルールの端面は回転しないで前進し、第１の
フェルール端面と第２のフェルール端面とは平行状態を
維持している。調節ナット35を前進させながら、パワー
メータの減衰値を読み、所定の数値になった位置で調節
ナット35の前進を停止する。
第１図は第１と第２のフェルール42,41の端面間の距
離Ｓを所要値にした状態を示している。
この後、調整ナット35を固定する必要があるが、第３
図はその固定方法の一例を示したものである。
整列アダプタ49のねじ部49aの奥にロックナット45を
予め螺合させておき、調節ナット50の位置を決定した時
点で、ロックナット45を矢印57の方向に移動させ調節ナ
ット50に当て締め付ける。
第４図は本発明による可変型光減衰器のファイバ端面
距離Ｓと減衰量の関係を示すグラフである。
このグラフは前記の可変型光減衰器においてフェルー
ル部材の端面の光軸に垂直な平面に対する角度θを８度
および12度にしたフェルールの対で光ファイバ端面間の
距離Ｓを変化させたときの光減衰量を示したグラフであ
る。
このグラフから理解できるようにθとＳの増大にした
がって増大する。
第５図は本発明による可変型光減衰器を多数製造して
その反射戻り損失を実測した結果を示すヒストグラムで
ある。
光ファイバとしてSM−10/125（シングルモード用光フ
ァイバでコア径10μｍ、クラッド径125μｍ）を用い
た。
フェルールの傾斜角度θ＝12度の部材を用いた前記構
造の可変型光減衰器を176個用意して反射戻り光損失を
実測したものである。
測定用電源として波長（λ＝1.3μｍ）のレーザダイ
オードを用いた。
反射戻り光損失の平均値は−68.8dB,標準偏差は3.8dB
である。
（発明の効果） 以上、説明したように、本発明による可変型光減衰器
は光コネクタの構造をほとんどそのまま利用することが
できる。
フェルール先端面を所要の光減衰量に応じて７度以上
の範囲で斜めに研磨して一方の光コネクタプラグをその
フェルールを回転させることなく整列アダプタに挿入固
定し、他方の光コネクタプラグのフェルールを調節ナッ
トによって回転させることなく前後進させ固定側のフェ
ルールの端面と可変側のフェルールの端面とが平行関係
を維持した状態で端面間の距離を任意に設定できる構成
であるので、従来のように着脱を繰り返しながら減衰量
を調節する必要はなく、容易に所定の減衰量に設定でき
る。
また、光ファイバ端面間の距離にほとんど関係なく第
５図の反射戻り光損失のヒストグラムに示すように優れ
た反射光損失特性をもつ可変型光減衰器を量産できる。
このように本発明による可変型光減衰器は簡便な構造
原理、調節の容易さ、優れた反射戻りであるとともに従
来の各種形式の可変型光減衰器のような用途の制約がな
く、あらゆる用途に使用できる効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による可変型光減衰器の実施例を示す断
面図である。 第２図は調節ナットをフェルールホルダに回転可能に係
止する構造を示す図で、第２図（ａ）は抜け止め部材に
ナットを用いた例を断面で示した部分拡大図、第２図
（ｂ）は抜け止め部材に止め輪を用いた例を断面で示し
た部分拡大図である。 第３図は調節をした調節ナットを固定するための構造の
実施例を示す一部断面図である。 第４図は本発明による可変型光減衰器のファイバ端面間
距離と減衰量の関係を示すグラフである。 第５図は本発明による可変型光減衰器を多数製造してそ
の反射戻り損失を実測した結果を示すヒストグラムであ
る。 第６図は透過率が連続的に変化するガラス板を用いた従
来の可変型光減衰器の動作を説明するための略図であ
る。 第７図はフェルール部材の端面間の距離を調節して減衰
量を連続的に変化させる減衰器を説明するための断面図
である。 32……第１の光コネクタプラグ 33……第２の光コネクタプラグ 34……整列アダプタ 35……第２の調節ナット 36……第１の調整ナット 37……第２のフェルールホルダ 38……第１のフェルールホルダ 39,40……抜き止めブッシュ 41……第２のフェルール 42……第１のフェルール 43,44……光ファイバ 45……ロックナット、51……ナット 54……止め輪

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】一方の光ファイバから入射した光を前記光
    ファイバに結合させられている他方の光ファイバに任意
    の量だけ減衰させて伝送する可変型光減衰器において、 軸方向に貫通した整列孔を有するとともに一端にキー溝
    を持つねじ部を有する整列アダプタと、 光ファイバ端を露出させる伝送端子面が前記光ファイバ
    端面とともに光軸に対して一定の傾きをもっている第１
    のフェルール部材を固持し、前記第１のフェルール部材
    を前記整列孔に挿通させて前記整列アダプタ部材に固定
    する第１の固定手段と、 光ファイバ端を露出させる伝送端子面が前記光ファイバ
    端面とともに光軸に対して第１のフェルールと同じ傾き
    をもっている第２のフェルール部材，先端部で前記第２
    のフェルール部材を固持し、前方に前記整列アダプタの
    キー溝に嵌合するキーピンを、後方に円筒フランジをそ
    れぞれ有し、前記第２のフェルール部材を固持した先端
    部が前記整列アダプタの整列孔に直進案内されるフェル
    ールホルダ，底部に貫通孔を有する袋状ナットであり、
    前記貫通孔の周縁部が前記円周フランジに係止され、開
    口部で前記整列アダプタのねじ部に螺合される調節ナッ
    トならびに前記調節ナットの貫通孔の周縁部を前記フラ
    ンジとの間で前記調節ナットが回転可能なように僅かの
    隙間を持って挟み込む抜け止め部材とからなり、前記第
    ２のフェルール部材を前記第１のフェルール部材が挿入
    された側の反対側より前記整列孔に挿入して前記調節ナ
    ットを前記整列アダプタのねじ部に螺合することにより
    前記第２のフェルール部材の回転を阻止しながら前後進
    させ前記第１のフェルール部材の光ファイバ端を露出さ
    せる伝送端子面と前記第２のフェルール部材の光ファイ
    バ端を露出させる伝送端子面を平行に維持しながら所定
    の減衰量になるような間隔に設定し前記整列アダプタ部
    材に固定する光ファイバコネクタ部材と から構成した可変光減衰器。
  2. 【請求項２】前記第１の固定手段は前記光ファイバコネ
    クタ部材と同じ構成である請求項１記載の可変型光減衰
    器。
  3. 【請求項３】前記一対のファイバ端面は光ファイバの光
    軸に垂直な平面に対し７度以上の同一傾斜角になるよう
    に斜め研磨が行われている請求項１または２に記載の可
    変型光減衰器。
  4. 【請求項４】前記抜け止め部材は前記フェルールホルダ
    に設けたねじに螺合するナットである請求項１記載の可
    変型光減衰器。
  5. 【請求項５】前記抜き止め部材は前記フェルールホルダ
    に設けた円周溝に嵌合する止め輪である請求項１記載の
    可変型光減衰器。
  6. 【請求項６】前記調節ナットに突き当て締めつけるロッ
    クナットを有する請求項１記載の可変型光減衰器。
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