JPH01177004A - 光通信装置 - Google Patents
光通信装置Info
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- JPH01177004A JPH01177004A JP62332313A JP33231387A JPH01177004A JP H01177004 A JPH01177004 A JP H01177004A JP 62332313 A JP62332313 A JP 62332313A JP 33231387 A JP33231387 A JP 33231387A JP H01177004 A JPH01177004 A JP H01177004A
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 70
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 21
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 4
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- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
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Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、光ローカルネットワーク（光ＬＡＮ）や生産
工場内の光通信などに好適に実施される光通信装置に関
する。
工場内の光通信などに好適に実施される光通信装置に関
する。
背景技術
いわゆるステップインデックス型の光ファイバは、半径
方向に屈折率の傾斜を有するグレーディトインデックス
型の光ファイバと比べて低価格で、かつ大きなコア径の
ファイバを作り易く、さらに半導体レーザなどの光源と
の結合、またガラスファイバ同士の結合を容易に実現す
ることができるなどの利点がある。
方向に屈折率の傾斜を有するグレーディトインデックス
型の光ファイバと比べて低価格で、かつ大きなコア径の
ファイバを作り易く、さらに半導体レーザなどの光源と
の結合、またガラスファイバ同士の結合を容易に実現す
ることができるなどの利点がある。
ステップインデックス型の光ファイバを用いた典型的な
先行技術の光通信装置の光源側の部分は、第４図に示さ
れている。
先行技術の光通信装置の光源側の部分は、第４図に示さ
れている。
光源としての半導体レーザ１から射出しなレーザ光３は
、レンズ４を介してステップインデックス型の光ファイ
バ２のコア２ａに集光される。このように光源としての
半導体レーザ１と光ファイバとが結合している部分は、
一般にレーザモジュールと称される。
、レンズ４を介してステップインデックス型の光ファイ
バ２のコア２ａに集光される。このように光源としての
半導体レーザ１と光ファイバとが結合している部分は、
一般にレーザモジュールと称される。
光ファイバ２に入射するレーザ光束の開口数（ＮＡ；Ｎ
Ａ＝ｓｉｎθ）は、可及的に大きくと、られる、これは
、前記入射光束の開口数ＮＡを大きくすることによって
、レーザモジュール全体を小型化することができ、さら
に半導体レーザ１と光ファイバ２との光軸調整を容易に
行うことができるからである。
Ａ＝ｓｉｎθ）は、可及的に大きくと、られる、これは
、前記入射光束の開口数ＮＡを大きくすることによって
、レーザモジュール全体を小型化することができ、さら
に半導体レーザ１と光ファイバ２との光軸調整を容易に
行うことができるからである。
ところが、前記入射光束の開口数ＮＡが光ファイバ２固
有の入射開口数Ｎ Ａ ｏより大きいときは、この入射
開口数Ｎ Ａ ｏより大きな角度で入射するレーザ光は
、光ファイバ２で伝送されず、その分だけレーザ光の損
失となる。したがってたとえば前記固有の入射開口数Ｎ
Ａ ｏが０．４のプラスチッククラッド石英ファイバ
を用いた場合には、入射光束の開口数ＮＡも０．４程度
に選ばれることが多い。
有の入射開口数Ｎ Ａ ｏより大きいときは、この入射
開口数Ｎ Ａ ｏより大きな角度で入射するレーザ光は
、光ファイバ２で伝送されず、その分だけレーザ光の損
失となる。したがってたとえば前記固有の入射開口数Ｎ
Ａ ｏが０．４のプラスチッククラッド石英ファイバ
を用いた場合には、入射光束の開口数ＮＡも０．４程度
に選ばれることが多い。
第５図は、光ファイバ２内におけるレーザ光の伝送経路
を説明するための図である。光ファイバ２内での光の伝
送経路は、次の２種類がある。１つは、同図矢符Ａで示
されるようにコア２ａの軸線と平行に進む経路であり、
もう１つは、同図矢符Ｂで示されるように、コア２ａと
クラッド２ｂとの境界面２Ｃで反射しながら、コア２ａ
内をジクザクに進む経路である。このように光ファイバ
２内を進む光の経路には、異なる種類のものがあり、こ
れらの異なる経路の光路長は、それぞれ異なってくる。
を説明するための図である。光ファイバ２内での光の伝
送経路は、次の２種類がある。１つは、同図矢符Ａで示
されるようにコア２ａの軸線と平行に進む経路であり、
もう１つは、同図矢符Ｂで示されるように、コア２ａと
クラッド２ｂとの境界面２Ｃで反射しながら、コア２ａ
内をジクザクに進む経路である。このように光ファイバ
２内を進む光の経路には、異なる種類のものがあり、こ
れらの異なる経路の光路長は、それぞれ異なってくる。
したがって光ファイバ２の入射端に入射された光は、そ
の出射端から出てくるときには、時間的に少しずつずれ
た入射波形の重ね会わせとなり、歪んでしまう、このよ
うな波形歪の影響は、伝送信号の周波数に比例して大き
くなる。
の出射端から出てくるときには、時間的に少しずつずれ
た入射波形の重ね会わせとなり、歪んでしまう、このよ
うな波形歪の影響は、伝送信号の周波数に比例して大き
くなる。
したがって、ステップインデックス型の光ファイバを用
いて伝送する伝送信号の周波数を大きく選べば、伝送信
号を確実に伝送することができる！！離、すなわち通信
可能距離は短く制限されてしまう、たとえばプラスチッ
ククラッド石英ファイバの場合には、伝送信号の周波数
を１５ＭＨｚに選べば通信可能距離はｌｋｍとなり、周
波数を３０ＭＨｚにすると、通信可能距離は５００ｍに
制限されてしまう。
いて伝送する伝送信号の周波数を大きく選べば、伝送信
号を確実に伝送することができる！！離、すなわち通信
可能距離は短く制限されてしまう、たとえばプラスチッ
ククラッド石英ファイバの場合には、伝送信号の周波数
を１５ＭＨｚに選べば通信可能距離はｌｋｍとなり、周
波数を３０ＭＨｚにすると、通信可能距離は５００ｍに
制限されてしまう。
発明が解決すべき問題点
このように、ステップインデックス型の光ファイバは長
距離の通信には、あまり適さない。一方、従来から長距
離用の光通信に用いられているグレーデッドインデック
ス型の光ファイバは、前述したように、ステップインデ
ックス型の光ファイバに比べて高価格であり、かつ使い
勝手が悪かった。
距離の通信には、あまり適さない。一方、従来から長距
離用の光通信に用いられているグレーデッドインデック
ス型の光ファイバは、前述したように、ステップインデ
ックス型の光ファイバに比べて高価格であり、かつ使い
勝手が悪かった。
本発明の目的は、ステップインデックス型の光ファイバ
を用い、伝送信号の周波数帯域を広げるとともに通信可
能距離を長くすることができる光通信装置を提供するこ
とである。
を用い、伝送信号の周波数帯域を広げるとともに通信可
能距離を長くすることができる光通信装置を提供するこ
とである。
問題点を解決するための手段
本発明は、光源と、
ステップインデックス型の光ファイバとを含み、前記光
源から射出された光を前記光ファイバを介して伝送信号
として伝送する光通信装置において、 前記光源から射出された光の光ファイバに入射される開
口数を、該光ファイバ固有の入射開口数よりも小さく選
んだことを特徴とする光通信装置である。
源から射出された光を前記光ファイバを介して伝送信号
として伝送する光通信装置において、 前記光源から射出された光の光ファイバに入射される開
口数を、該光ファイバ固有の入射開口数よりも小さく選
んだことを特徴とする光通信装置である。
作 用
本発明に従えば、たとえば半導体レーザなどの光源から
出射された光の光ファイバに入射される開口数を小さく
して、該光ファイバ固有の入射開口数よりも小さくなる
ように選んだ。これによってステップインデックス型の
光ファイバ内で反射しながら進行する光の単位長さ当り
の反射回数を格段に減らすことができるので、このよう
に該光ファイバ内を反射しながら進行する光と該光ファ
イバの軸線に平行に進行する光との光路長の差を減少さ
せることができる。
出射された光の光ファイバに入射される開口数を小さく
して、該光ファイバ固有の入射開口数よりも小さくなる
ように選んだ。これによってステップインデックス型の
光ファイバ内で反射しながら進行する光の単位長さ当り
の反射回数を格段に減らすことができるので、このよう
に該光ファイバ内を反射しながら進行する光と該光ファ
イバの軸線に平行に進行する光との光路長の差を減少さ
せることができる。
したがって、光ファイバ内での光経路が異なることによ
って生じる入射波形の歪の影響が大きく現れる伝送距離
を伸ばすことができる。すなわちステップインデックス
型の光ファイバの通信可能距離を伸ばすことができる。
って生じる入射波形の歪の影響が大きく現れる伝送距離
を伸ばすことができる。すなわちステップインデックス
型の光ファイバの通信可能距離を伸ばすことができる。
さらに、この光ファイバ固有の通信帯域よりも広い帯域
の伝送信号の通信が可能となる。
の伝送信号の通信が可能となる。
なお、光ファイバに入射される光が集中光の場合と、発
散光の場合とが考えられるが、いずれの場合においても
、その光束の入射開口数を光ファイバの固有の開口数よ
り小さくすることによって前述したような結果が得られ
る。
散光の場合とが考えられるが、いずれの場合においても
、その光束の入射開口数を光ファイバの固有の開口数よ
り小さくすることによって前述したような結果が得られ
る。
実施例
第１［２！は、本発明の一実施例の構成を示す図である
、光源としての半導体レーザ１１から出射されたレーザ
光１３は、レンズ１４を介してステップインデックス型
の光ファイバ１２のコア１２ａ内に集合され、このコア
１２ａ内を伝送信号として伝送される。ここで注目すべ
きは、光ファイバ１２の入射端面１５とレンズ１４との
距離！２を半導体レーザ１１とレンズ１４との距離ノ１
よりも大きくすることによって、光ファイバ１２に入射
する光束の開口数を光ファイバ１２の固有の開口数より
小さくなるように設定したことである。
、光源としての半導体レーザ１１から出射されたレーザ
光１３は、レンズ１４を介してステップインデックス型
の光ファイバ１２のコア１２ａ内に集合され、このコア
１２ａ内を伝送信号として伝送される。ここで注目すべ
きは、光ファイバ１２の入射端面１５とレンズ１４との
距離！２を半導体レーザ１１とレンズ１４との距離ノ１
よりも大きくすることによって、光ファイバ１２に入射
する光束の開口数を光ファイバ１２の固有の開口数より
小さくなるように設定したことである。
たとえば、光ファイバ１２として固有の開口数Ｎｋ、＝
０．４のプラスチッククラッド石英ファイバを用いる渇
きには、前記２つの距離ノ１．！２の比を ！１：ノ２＝１ ： ２ ・・・（１）程度
に選ぶとよい、このように設定して、レンズ１４の入射
側（半導体レーザ１１側）の開口数をＮＡ＝０．４程度
に選ぶと、光ファイバ１２側の開口数は ＮＡΣ０．４／２＝０．２ ・・・（２）となり
、前述した光ファイバ１２の固有の開口数ＮＡ、＝０．
４の半分程度にすることができる。
０．４のプラスチッククラッド石英ファイバを用いる渇
きには、前記２つの距離ノ１．！２の比を ！１：ノ２＝１ ： ２ ・・・（１）程度
に選ぶとよい、このように設定して、レンズ１４の入射
側（半導体レーザ１１側）の開口数をＮＡ＝０．４程度
に選ぶと、光ファイバ１２側の開口数は ＮＡΣ０．４／２＝０．２ ・・・（２）となり
、前述した光ファイバ１２の固有の開口数ＮＡ、＝０．
４の半分程度にすることができる。
このように光ファイバ１２への入射開口数を小さくする
ことによって、次のような結果が得られる。すなわち、
光ファイバ１２のコア１２ａ内を反射しながらジグザグ
に進行する光の反射回数を低減することができ、これに
よってコア１２ａの軸線と平行に進行する光との光路長
の差を小さくすることができる。
ことによって、次のような結果が得られる。すなわち、
光ファイバ１２のコア１２ａ内を反射しながらジグザグ
に進行する光の反射回数を低減することができ、これに
よってコア１２ａの軸線と平行に進行する光との光路長
の差を小さくすることができる。
したがって光ファイバ１２内での光経路が異なることに
よって生じる入射波形の歪を抑制することが可能となる
とともに、通信可能距離を伸ばすことができる。また、
同様な理由によって１云送信号の周波数帯域を広げるこ
とも可能となる。なお、レンズ１４の入射側の開口数を
０．４程度に選ぶと、半導体レーザ１１から出射される
レーザ光の利用効率を８０％程度にすることができる。
よって生じる入射波形の歪を抑制することが可能となる
とともに、通信可能距離を伸ばすことができる。また、
同様な理由によって１云送信号の周波数帯域を広げるこ
とも可能となる。なお、レンズ１４の入射側の開口数を
０．４程度に選ぶと、半導体レーザ１１から出射される
レーザ光の利用効率を８０％程度にすることができる。
第２図は、本発明の他の実施例の構成を示す図である。
第１実施例と対応する部分とは同一の９照符を付す。第
１実施例では、半導体レーザ１１から出射された発散光
をレンズ１４によって集束させ、この集束光を光ファイ
バ１２に入射させた場合について説明したけれども、本
実施例では、半導体レーザ１１から出射された発散光を
直接光ファイバに入射させた場合について説明する。
１実施例では、半導体レーザ１１から出射された発散光
をレンズ１４によって集束させ、この集束光を光ファイ
バ１２に入射させた場合について説明したけれども、本
実施例では、半導体レーザ１１から出射された発散光を
直接光ファイバに入射させた場合について説明する。
本実施例の光ファイバ１２としては、コア１２、ａの径
ｄ１が２００μｍのプラスチッククラッド石英ファイバ
で、固有の入射開口数が０．４のものを用いており、こ
の光ファイバ１２の入射端面１５と半導体レーザ１１と
の距離１３を１．５ｍｍに設定しである。このように設
定すると、光ファイバ１２に入射する光束の開口数は０
．０６７となり、光ファイバ１２の固有の入射開口数０
．４よりもかなり小さくすることができる。したがって
光ファイバ１２内を進行する光は、光ファイバ１２の軸
線に平行に進行する光のみとなり、開口数０．４の光を
入射させたときに比べて、その通信帯域をほぼ倍増する
ことができる。
ｄ１が２００μｍのプラスチッククラッド石英ファイバ
で、固有の入射開口数が０．４のものを用いており、こ
の光ファイバ１２の入射端面１５と半導体レーザ１１と
の距離１３を１．５ｍｍに設定しである。このように設
定すると、光ファイバ１２に入射する光束の開口数は０
．０６７となり、光ファイバ１２の固有の入射開口数０
．４よりもかなり小さくすることができる。したがって
光ファイバ１２内を進行する光は、光ファイバ１２の軸
線に平行に進行する光のみとなり、開口数０．４の光を
入射させたときに比べて、その通信帯域をほぼ倍増する
ことができる。
なお、本実施例では、光源としての半導体レーザ１１と
光ファイバ１２との間にはレンズを用いず、半導体レー
ザ１１から出射された発散光のうち、開口数が０．０６
７以下の部分のみしか光ファイバ１２に入射されないた
めにレーザ光の利用効率は１０％程度となるが、通常、
半導体レーザ１１の光出力は数ｍＷ以上と大きいために
、前述した利用効率の低さは問題とならない、またレン
ズを用いていないために、精密な光軸調整を行う必要が
なく、取り扱いが簡単である。
光ファイバ１２との間にはレンズを用いず、半導体レー
ザ１１から出射された発散光のうち、開口数が０．０６
７以下の部分のみしか光ファイバ１２に入射されないた
めにレーザ光の利用効率は１０％程度となるが、通常、
半導体レーザ１１の光出力は数ｍＷ以上と大きいために
、前述した利用効率の低さは問題とならない、またレン
ズを用いていないために、精密な光軸調整を行う必要が
なく、取り扱いが簡単である。
第３図は、本発明のさらに他の実施例の構成を示す図で
ある０本実施例は、第２実施例と類似しており、対応す
る部分には同一の参照符を１すす。
ある０本実施例は、第２実施例と類似しており、対応す
る部分には同一の参照符を１すす。
本実施例で用いられる光ファイバ１２の種類および半導
体レーザ１１との配置関係は、第２実施例と同一である
０本実施例で注目すべきは、半導体レーザ１１をパッケ
ージ１７で覆い、光ファイバ１２に向う側に窓ガラスを
配設したことである。
体レーザ１１との配置関係は、第２実施例と同一である
０本実施例で注目すべきは、半導体レーザ１１をパッケ
ージ１７で覆い、光ファイバ１２に向う側に窓ガラスを
配設したことである。
このような構成によっても、第２実施例と同様な効果を
得ることができる。換言すればレンズを用いることなく
半導体レーザ１１と光ファイバ１２との間隔Ｊ！３を１
．５ｍｍ程度に保つことができるので、たとえば市販の
コンパクトディスク（ＣＤ）プレーヤなどに用いられて
いる半導体レーザのバラゲージをそのまま本実施例に適
用することが可能である。
得ることができる。換言すればレンズを用いることなく
半導体レーザ１１と光ファイバ１２との間隔Ｊ！３を１
．５ｍｍ程度に保つことができるので、たとえば市販の
コンパクトディスク（ＣＤ）プレーヤなどに用いられて
いる半導体レーザのバラゲージをそのまま本実施例に適
用することが可能である。
このように第１〜第３実施例では、中距離の広帯域通信
に従来から用いられていたグレーディトインデックス型
の光ファイバを用いることなく、低価格で使い勝手のよ
いステップインデックス型の光ファイバを使用すること
ができる。さらに、第２および第３実施例では、光源と
光ファイバとの結きには、レンズを用いていないので、
構成を簡単にできるとともに、使い勝手がよくなる。
に従来から用いられていたグレーディトインデックス型
の光ファイバを用いることなく、低価格で使い勝手のよ
いステップインデックス型の光ファイバを使用すること
ができる。さらに、第２および第３実施例では、光源と
光ファイバとの結きには、レンズを用いていないので、
構成を簡単にできるとともに、使い勝手がよくなる。
効 果
以上のように本発明に従えば、低価格で使い勝手のよい
ステ・ファインデックス型の光ファイバを用いることに
よって従来グレーディトインデックス型の光ファイバで
しか実現することができなかつ第１図は本発明の一実施
例の構成を示す図、第２図は他の実施例の構成を示す図
、第３図はさらに他の実施例の構成を示す図、第４図は
典型的な先行技術の構成を示す図、第５図は先行技術の
問題点を説明するための図である。
ステ・ファインデックス型の光ファイバを用いることに
よって従来グレーディトインデックス型の光ファイバで
しか実現することができなかつ第１図は本発明の一実施
例の構成を示す図、第２図は他の実施例の構成を示す図
、第３図はさらに他の実施例の構成を示す図、第４図は
典型的な先行技術の構成を示す図、第５図は先行技術の
問題点を説明するための図である。
１１・・・半導体レーザ、１２・・・ステップインデッ
クス型の光ファイバ 代理人 弁理士 画数 圭一部 第１図 第 ２ 図 第３ｒｙＩ 第４図 第５図
クス型の光ファイバ 代理人 弁理士 画数 圭一部 第１図 第 ２ 図 第３ｒｙＩ 第４図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光源と、 ステップインデックス型の光ファイバとを含み、前記光
源から射出された光を前記光ファイバを介して伝送信号
として伝送する光通信装置において、 前記光源から射出された光の光ファイバに入射される開
口数を、該光ファイバ固有の入射開口数よりも小さく選
んだことを特徴とする光通信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62332313A JPH01177004A (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 光通信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62332313A JPH01177004A (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 光通信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01177004A true JPH01177004A (ja) | 1989-07-13 |
Family
ID=18253566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62332313A Pending JPH01177004A (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 光通信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01177004A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09218324A (ja) * | 1996-02-08 | 1997-08-19 | Alps Electric Co Ltd | 発光モジュール |
| US7035493B2 (en) | 2001-09-27 | 2006-04-25 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical communication system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS607410A (ja) * | 1983-06-28 | 1985-01-16 | Fujitsu Ltd | 光通信用光源 |
-
1987
- 1987-12-29 JP JP62332313A patent/JPH01177004A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS607410A (ja) * | 1983-06-28 | 1985-01-16 | Fujitsu Ltd | 光通信用光源 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09218324A (ja) * | 1996-02-08 | 1997-08-19 | Alps Electric Co Ltd | 発光モジュール |
| US7035493B2 (en) | 2001-09-27 | 2006-04-25 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical communication system |
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