JP3151053B2 - 光ファイバ伝送装置 - Google Patents
光ファイバ伝送装置Info
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Description
し、より詳細には開口数の大きなプラスチック光ファイ
バを用いても高速で信号を伝送することのできる光ファ
イバ伝送装置に関するものである。
合には、シングルモードあるいはGI型マルチモードフ
ァイバであるため、モード分散が小さく高速で信号を伝
送するのに適していた、しかし、石英ファイバは細径で
あり、折れやすく、接続施工を含めた全体としての経費
がかさむため、100m程度までの短距離の信号伝送す
る場合においては、コア、クラッドのいずれもプラスチ
ックで構成されたステップインデックス型のプラスチッ
ク光ファイバがよく使用されるようになってきた。
umerical aperture)が大きいので、
石英ファイバと比較してモード分散が大きいため伝送帯
域が狭くなる。プラスチック光ファイバは現在6〜10
Mbpsの伝送速度で使用されており、短い距離では数
10Mbpsで使用されることが検討されている。この
程度の伝送速度であれば、伝送速度的にはプラスチック
光ファイバは充分であり、発光素子あるいは電子回路に
制限されるところが大きいが、これから情報化がさらに
進んだ時の課題として、プラスチック光ファイバのよう
に開口数NAの大きい光ファイバの場合、帯域幅を広く
する必要がある。
し励振NAと帯域との関係を測定すると、励振NAが大
きいと高次モードパワーが増加してパルス幅が拡大し帯
域は狭くなる。また、励振NAが小さいほど帯域幅は広
いことが示されている(第10回繊維連合研究発表会、
1984、10、11〜12、第70頁、IEC3、プ
ラスチック光ファイバの帯域特性、山下克也、羽田野吉
紀、小山田弥平)。
通常複数のレンズを組み合せた光学系を構成することに
よって行われている。
伝送損失の測定系では、光源と被測定系ファイバとの間
に励振器を配置して、光ファイバに定常モード分布で光
を入射させる。そのためには、励振器の構成として、マ
ンドレルを2本用いて光ファイバを8の字形に巻き付け
る方式が提案されている(JIS C 6863、全プ
ラスチックマルチモード光ファイバ損失試験方法)。
ァイバと同等の光ファイバを用いて、その光ファイバの
定常モード分布を達成する。
の励振NAを制限する方法として、レンズを組み合せた
光学系を構成すると、レンズの光軸合わせなどの操作性
に問題があり、コスト的にも問題となる。さらにまた、
8の字形に励振器を構成すると、定常モード分布を達成
することができるが、信号伝送には不用の10m以上の
光ファイバを幾重にも丸めて重ねるため、曲げ損失など
の挿入損失が大きいという問題がある。
解消し、帯域幅が広く、構成が簡略化された光ファイバ
伝送装置を提供することにある。
るために、本発明の光ファイバ伝送装置は、発光素子と
信号伝送用光ファイバとの間に励振用光ファイバが配置
され、前記発光素子を出射した光が前記励振用光ファイ
バを経由して前記信号伝送用光ファイバに入射される光
ファイバ伝送装置であって、前記信号伝送用光ファイバ
の開口数がNAsであり、前記励振用光ファイバの開口
数および長さが、それぞれ、NAlおよびLであり、か
つ、コアの屈折率およびコアの直径が、それぞれ、n1
およびDである時、
とする。
バおよび励振用光ファイバの種類には特に制限はない。
きい程本発明の効果は大きい。このNAsは0.47以
上であることが好ましくNAsは0.6以上であること
がさらに好ましい。励振用光ファイバの機能は、発光素
子を出射した光が、複数のレンズを組み合せることなど
により複雑な系にならず、極めて簡略化された構成とな
り、発光素子を出射した光が信号伝送用光ファイバへ入
射する時、励振NAlを絞り込むことが必要である。こ
のことを実現するためには、NAs−NAl≧0.05
であることが必要である。NAs−NAl<0.05で
あると励振NAlを絞り込むことができない。この差の
大きさは要求される光の伝送速度によって決定される。
図1を参照しつつ、
励振用光ファイバのクラッドの屈折率をn2 とすれば最
大受光角θ0 である開口数NAlは、
レーザ光が1回全反射するための光ファイバの最小の長
さをLmin とすると、
よび(8)式より、
くと次のようになる。
するためには、
ように構成する。送信用モジュール1に組み込まれた発
光素子2から出射した光はコネクタ3を介して励振用光
ファイバ4に送られる。このように送られた光は、アダ
プタ5によって接続されたコネクタ3を介して信号伝送
用光ファイバ6に送られる。次に、光はコネクタ3を介
して発信モジュール7に送られる。
3に示すように構成してもよい。
ル1に組み込まれた発光素子2を出射した光は励振用光
ファイバ加工品8に送られる。この加工品8を通過した
光は、コネクタ3を介して信号伝送用光ファイバ6に送
られる。この光ファイバ6を通過した光はコネクタ3を
介して受信モジュール7に到達する。図3に示した励振
用光ファイバ加工品8は、図4に示すように、励振用光
ファイバ9を樹脂または金属のような保持体10に挿入
して加工して製造する。
光ファイバを信号伝送用光ファイバとして用いても、こ
の信号伝送用光ファイバが本来有している伝送帯域より
も、はるかに広い伝送帯域において信号を伝送すること
ができる。また、本発明によれば、励振開口数を制限す
るのに、複数のレンズを組み合わせた光学系を用いるこ
とがないので、構成が簡略化される。
定するための1方法としてパルス法を用いた。このパル
ス法の測定系の構成図を図5に示す。
はドライバ12を介してLD(Laser Diod
e)13に送信される。このLDとしては応答速度の速
いものを用いた。実際の信号伝送時には、必要に応じて
LEDなど取り扱いやすい光源を用いることがある。L
D13から出射する光は励振用光ファイバ14および信
号伝送用プラスチック光ファイバ15を通過して、Si
−APD(avalanche photo diod
e)16に到達して、光は光強度から電気信号に変換さ
れる。この電気信号は増幅器17を介してサンプリング
オシロスコープ18に送られる。
延発生器19を介してトリガ信号としてサンプリングオ
シロスコープ18に送られる。
た入射光のパルス波形と出射光のパルス波形は、コンピ
ュータ20により高速フーリエ変換され、それぞれの周
波数スペクトルを求め、その比から伝達関数をさらに求
めて、光パワーが1/2となる値から伝達帯域を求め
た。
ァイバの直径が1.0mmφ、被覆外径が2.2mmφ
であるPMMA系プラスチック光ファイバ(旭化成工業
株式会社製 FC1000)を、長さ10mで使用し
た。
8、直径が1.0mmφ、被覆外径が2.2mmφ、長
さが1mであるPMMA系プラスチック光ファイバを使
用した。
Dを使用した。
軸を合わせて軽く接触させた。励振用光ファバの他の端
面と信号伝送用光ファイバの端面はFCコネクタを使用
してファイバツーファイバ用アダプタにより接続した。
600MHzであった。
ァイバの直径が1.0mmφ、被覆外径が2.2mmφ
であるPMMA系プラスチック光ファイバ(旭化成工業
株式会社製 FC1000)を、長さ10mで使用し
た。
7、直径が1.0mmφ、被覆外径が2.2mmφ、長
さが1mであるPMMA系プラスチック光ファイバを使
用した。
Dを使用した。
軸を合わせて軽く接触させた。励振用光ファイバの他の
端面と信号伝送用光ファイバの端面はFCコネクタを使
用してファイバツーファイバ用アダプタにより接続し
た。
450MHzであった。
ァイバの直径が1.0mmφ、被覆外径が2.2mmφ
であるPMMA系プラスチック光ファイバ(旭化成工業
株式会社製 FC1000)を、長さ10mで使用し
た。
品を使用した。その構成は開口数NA=0.28、直径
が1.0mmφであるPMMA系プラスチック光ファイ
バを、直径が1.05mmで長さが6mmである中空部
を有するPBT製の保持体に充填したものである。発光
素子として、780nmのLDを使用した。
光軸を合わせて軽く接触させた。励振用光ファイバの他
の端面と信号伝送用光ファイバの端面も同様に光軸を合
わせて軽く接触した。
580MHzであった。
直接発光素子と信号伝送用光ファイバの端面を光軸を合
わせて軽く接触させた点を除いて、同じ条件で伝送帯域
の測定を行った。
の伝送帯域と比較して狭った。
ファイバの直径が1.0mmφ、被覆外径が2.2mm
φであるポリカーボネイト系プラスチック光ファイバ
を、長さ10mで使用した。
5、直径が1.0mmφ、被覆外径が2.2mmφおよ
び長さが0.5mであるPMMA系プラスチック光ファ
イバを使用した。
Dを使用した。
光軸を合わせて軽く接触させた。導光体用光ファイバの
他の端面と信号伝送用光ファイバとの端面はFCコネク
タを使用してファイバツーファイバ用アダプタにより接
続した。
320MHzであった。
ファイバの直径が1.0mmφ、被覆外径が2.2mm
φであるポリカーボネイト系プラスチック光ファイバ
を、長さ10mで使用した。
品を使用した。その構成は開口数NA=0.5、直径が
1.0mmφであるPMMA系プラスチック光ファイバ
を、直径が1.05mmで長さが4mmである真鍮製の
中空部を有する保持体に充填したものである。
Dを使用した。
光軸を合わせて軽く接触させた。励振用光ファイバの他
の端面と信号伝送用光ファイバの端面も同様に光軸を合
わせて軽く接触させて接続した。
310MHzであった。
直接発光素子と信号伝送用光ファイバの端面を光軸を合
わせて軽く接触させた点を除いて、同じ条件で伝送帯域
の測定を行った。
の伝送帯域と比較して狭った。
ラスチック光ファイバを信号伝送用光ファイバとして用
いても、この信号伝送用光ファイバが本来有している伝
送帯域よりも、はるかに広い伝送帯域において信号を伝
送することができる。また、本発明によれば、励振開口
数を制限するのに、複数のレンズを組み合わせた光学系
を用いることがないので、構成が簡略化される。
を導出するための説明図である。
例を示す構成図である。
例を示す構成図である。
る。
す構成図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 発光素子と信号伝送用光ファイバとの間
に励振用光ファイバが配置され、前記発光素子を出射し
た光が前記励振用光ファイバを経由して前記信号伝送用
光ファイバに入射される光ファイバ伝送装置であって、 前記信号伝送用光ファイバの開口数がNAsであり、 前記励振用光ファイバの開口数および長さが、それぞ
れ、NAlおよびLであり、かつ、コアの屈折率および
コアの直径が、それぞれ、n1 およびDである時、 【数1】 NAs−NAl≧0.05 (1) および 【数2】 である関係式が満たされていることを特徴とする光ファ
イバ伝送装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15795292A JP3151053B2 (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 光ファイバ伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15795292A JP3151053B2 (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 光ファイバ伝送装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH063563A JPH063563A (ja) | 1994-01-14 |
JP3151053B2 true JP3151053B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=15661052
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15795292A Expired - Lifetime JP3151053B2 (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 光ファイバ伝送装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3151053B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2005078970A1 (ja) * | 2004-02-17 | 2008-01-10 | 日本電信電話株式会社 | 光伝送システム |
JP2008089400A (ja) * | 2006-10-02 | 2008-04-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Otdr特性測定方法 |
-
1992
- 1992-06-17 JP JP15795292A patent/JP3151053B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH063563A (ja) | 1994-01-14 |
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