JP5724304B2

JP5724304B2 - 光送受信方法

Info

Publication number: JP5724304B2
Application number: JP2010251295A
Authority: JP
Inventors: 増田　宏; 宏増田
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd; Showa Denko Materials Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2010-11-09
Filing date: 2010-11-09
Publication date: 2015-05-27
Anticipated expiration: 2030-11-09
Also published as: JP2012103442A

Description

本発明は光送受信方法に関し、特に、簡易な方法で光ファイバ中の光信号あるいは光パワーを取り出し又は追加・増幅する方法に関する。

近年、通信線路として光ファイバが急速に普及してきている。このような、光ファイバにおいて、その中の光信号をモニタする必要が生じる場合があった。
例えば、光通信事業者の光通信局や一般のオフィスビルに引き込まれた光ファイバケーブルを光配線用の多数の光ファイバコードに接続するために、活線検出装置が搭載された、光成端箱（光成端トレイとも呼ばれる）が用いられている。
活線検出装置としては、例えば、特許文献１に記載されているものがある。この従来装置は、入射側の光ファイバと出射側の光ファイバの間に挿入され各光ファイバのコアと接続されるコア部、当該コア部を内包するクラッド部を有する光導波路と、光導波路を部分的に分断してなる溝状の光漏れ部と、光を検出する光検出素子とを備え、光漏れ部から漏れた光信号を光検出素子で検出することよって光ファイバの活線状態を検出するものである。
このような従来品に対し、さらに簡易な方法で、光ファイバからの光信号の取り出し、追加・増幅可能な方法が求められていた。

特開２００１−１３３３９

本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、簡易に方法で光ファイバ中の光信号あるいは光パワーを取り出し又は追加・増幅する方法を提供することを目的とする。

本発明者等は、前記目的を達成するために、鋭意研究を重ねた結果、光ファイバに切り込み又は溝を設け、該切り込み又は溝に、光導波路を挿入して光を送受信できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、光ファイバの長手方向に対して垂直面に切り込み又は溝を設け、該切り込み又は溝に、光反射ミラー部を有する光導波路を挿入して、光ファイバ中の光の受信又は光ファイバ中に送信すること特徴とする光送受信方法を提供するものである。

本発明の光送受信方法によると、簡易に方法で光ファイバ中の光信号あるいは光パワーを取り出し又は追加・増幅できる。

本発明の光送受信方法を説明する図である。光導波路が光ファイバに挿入された状態を説明する正面透過図である。本発明の光送受信方法の実施形態を説明する側面図である。本発明の光送受信方法の別の実施形態を説明する側面図である。本発明の光送受信方法の別の実施形態を説明する側面図である。

本発明の光送受信方法は、図１に示す通り、光ファイバ１の長手方向に対して垂直面に切り込み又は溝を設け、該切り込み又は溝に、光反射ミラー部７を有する光導波路４を挿入して、光ファイバ１中の光の一部もしくは全部を受信又は光ファイバ１中に送信する方法である。
また、光導波路４を光ファイバ１に挿入する際には、光反射ミラー部７を光ファイバ１のコア２中に挿入する。
光反射ミラー部７の面積が、光ファイバのコアの断面積の１／２５〜１／３であると好ましく、１／１０〜１／３であるとさらに好ましい。

本発明に用いる光ファイバ１としては、特に限定されず、公知のものを用いれば良く、コア２を包むようにクラッド３が形成されたものを用いることができる。また、クラッド３は、コア２より低屈折率になっている。但し、光ファイバに切り込み溝を入れるには、光ファイバの材料としてガラスよりポリマの方が好ましい。
本発明に用いる光導波路４としては、例えば、基材上に、下部クラッド層６、コア５、上部クラッド層６が順に積層され、上部クラッド層６がコア５を覆うように形成されており、光ファイバ１のコア２内の光信号又は光パワーを反射させてコア５から受光素子１１で光を取り出すため、又は発光素子１２からの光を反射させてコア５から光ファイバ１のコア２内に光信号又は光パワーを送信するための光反射ミラー部７を有している。ここで、上記基材は使用波長において透明であることが求められる。また、厚さについても薄い方が好ましく、基材が無くても良い。
本発明に用いる光導波路４としてしは、その厚さが５０〜３００μｍであると好ましい。また、光導波路は壊れにくさを考えると、ガラスなどの無機物より、ポリマの方が好ましい。

光反射ミラー部７の形成方法としては、常法により、下部クラッド層上に、コアを形成してパターン化し、その上に上部クラッド層を積層する際に、コアの端部に切り欠き部を設けることにより、光反射ミラー部７を形成することができる。光反射ミラー部７の傾斜角としては、４５°であると好ましい。
また、光反射ミラー部７の表面は、より反射率を高めるために、その表面にミラー用金属層１３が設けられていても良い。ミラー用金属層としては、例えば、Ａｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ等の金属を用いて、蒸着やスパッタ等の方法で設けることができる。

光導波路４には、受発光素子１０を接続して用いると好ましい。
また、光ファイバ１のコア２内の光信号又は光パワーを反射させてコア５から受光素子１１で光を取り出す場合には、図３に示すように、光の進行方向に対し、光反射ミラー部７の反射面の背面（切り欠き部が無い面）が対するように光導波路４を光ファイバ１に挿入して固定して受光素子１１で光を取り出し、発光素子１２からの光を反射させてコア５から光ファイバ１のコア２内に光を送信する場合には、図４に示すように、光の進行方向に対し、光反射ミラー部７の反射面の正面（切り欠き部がある面）が対面するように光導波路４を光ファイバ１に挿入して固定して光を送信し、追加・増幅する。

また、本発明は、図５に示すように、所定の波長の光のみを送受信することもでき、その場合、光導波路４が、光反射ミラー部７とは反対の端部にフィルタ８（又は９）を有し、所定の波長の光のみを送受信することもできる。
さらに、異なる波長の光を別々に送受信することもでき、その場合、光ファイバ１に複数の切り込み又は溝を設け、該複数の切り込み又は溝に、それぞれ、異なる波長の光を透過するフィルタ８，９を設けた光導波路４を挿入して、光ファイバ中の光の一部を受信又は光ファイバ中に送信し、フィルタ８，９はそれぞれ異なる所定の波長の光を送受信する。

以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されない。
実施例１（図３の例）
コア２及びクラッド３からなる光ファイバ１（三菱レイヨン社製［エスカプレミア（商標）］：光ファイバ径１ｍｍコア径９８０μｍ）に、専用カッターにて切り込みを入れ、クラッド６及びコア５を有し、光反射ミラー部７（傾斜角４５°）が形成された光導波路４（厚さ２００μｍ，光反射ミラー部面積１０００００μｍ²）を光の進行方向に対し、光反射ミラー部７の反射面の背面（切り欠き部が無い面）が対するように光ファイバ１に挿入して固定した。光反射ミラー部面積／光ファイバコアの断面積は約１／８であった。
光導波路４の末端に受光素子１１を取り付け、光ファイバ１に波長６５０ｎｍの光を送信したところ、受光素子１１で波長６５０ｎｍの光信号の受信が確認できた。また、ミラー部７は光ファイバ１のコア２より小さいため、ミラー部７で反射されなかった光はそのまま光ファイバ１内を進む。そして、その先にある受光素子でも信号を受取ることができる。

実施例２（図４の例）
光の進行方向に対し、光反射ミラー部７の反射面の正面（切り欠き部がある面）が対面するように光導波路４を光ファイバ１に挿入した以外は実施例１と同様にして、光導波路４を固定した。
光導波路４の末端に発光素子１１を取り付け、光ファイバ１に波長６５０ｎｍの光で信号を送信しているところに、発光素子１１から別の７８０ｎｍの波長の光で信号を送信したところ、それぞれ別の波長で信号を送ることが出来、波長多重伝送を確認できた。
また、２つの波長の光を使って、信号用として６５０ｎｍの光と光モジュール駆動用のパワーを送るための７８０ｎｍの光を送るような場合には、図４に示す構成でパワー用の波長７８０ｎｍの光を光ファイバ１に送ることでパワー用の光を追加・増幅することができる。

実施例３（図５の例）
実施例１と同じ光ファイバ１と光導波路４を用い、光ファイバ１の２カ所に切り込みを入れ、それぞれの切り込みに光導波路４を挿入固定した。その後、それぞれの光導波路４に、波長６５０ｎｍの光を透過し７８０ｎｍの光は透過させないフィルタ８と波長７８０ｎｍの光は透過し波長６５０ｎｍは透過させないフィルタ９を取り付けた。
それぞれの光導波路４の末端に受光素子１１を取り付け、光ファイバ１に波長６５０、７８０ｎｍの光を送信したところ、フィルタ８からは波長６５０ｎｍの光、フィルタ９からは波長７８０ｎｍの光の信号の受信が確認できた。

以上詳細に説明したように、本発明の光送受信方法によると、簡易に方法で光ファイバ中の光信号あるいは光パワーを取り出し又は追加・増幅できる。
また、光ファイバ中の複数の光信号から、所望の波長の光のみを選別して取り出し又は追加・増幅することができる。

１：光ファイバ
２：光ファイバコア
３：光ファイバクラッド
４：光導波路
５：光導波路コア
６：光導波路クラッド
７：光反射ミラー部
８：フィルタ
９：フィルタ
１０：受発光素子
１１：受光素子
１２：発光素子
１３：ミラー用金属層

Claims

光ファイバの長手方向に対して垂直面に切り込み又は溝を設け、コアと前記コアを覆うように積層されたクラッド層と前記クラッド層に囲まれるように前記コアに形成された矩形状の光反射ミラー部とを有する光導波路の前記光反射ミラー部が前記光ファイバの前記長手方向における前記光ファイバのコア内に位置するように、前記光導波路を前記切り込み又は溝に挿入して、光ファイバ中の光の一部を前記光導波路を介して受信し、又は、前記光導波路を介して伝搬された光を前記光ファイバ中に送信し前記光ファイバ中の光と共に伝送すること特徴とする光送受信方法。
前記切り込み又は溝は、前記垂直面における前記光ファイバのコアの全面を横切っている請求項１に記載の光送受信方法。
前記光反射ミラー部の面積が、光ファイバのコアの断面積の１／２５〜１／３である請求項１又は２に記載の光送受信方法。
前記光導波路の厚さが５０〜３００μｍである請求項１〜３のいずれかに記載の光送受信方法。
前記光導波路が、光反射ミラー部とは反対の端部にフィルタを有し、所定の波長の光のみを送受信する請求項１〜４のいずれかに記載の光送受信方法。
光ファイバに複数の切り込み又は溝を設け、該複数の切り込み又は溝に、それぞれ、異なる波長の光を透過するフィルタを設けた光導波路を挿入して、光ファイバ中の光の一部を受信又は光ファイバ中に送信し、該フィルタはそれぞれ異なる所定の波長の光を送受信する請求項１〜５のいずれかに記載の光送受信方法。