JPH01293308A - 光ファイバテープ回線アクセス用コネクタプラグ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光ファイバテープ回線内の各々の光ファイバ
を伝搬する信号光に影響を与えずに、光ファイバテープ
回線の信号光の一部を取り出すため、あるいは逆に外部
信号光を光ファイバテープ回線内に励起するための光フ
ァイバテープ回線アクセス用コネクタプラグに関するも
のである。

（従来の技術とその課題） 光ファイバは脆性材料であるため、メタルの場合のよう
な単純な接触によるマルチ接続を用いて通信回線にアク
セスすることは不可能である。しかし、光フアイバ回線
へのアクセス技術はきわめて重要な技術であることから
、従来より各種の手法を採用したデバイスが提起されて
いる。従来技術は次の３つに大別できる。

すなわち、 ■光ファイバの曲げを用いるデバイス ■光結合素子を用いるデバイス ■光ファイバ接続部からの漏洩を用いるデバイスである
。

デバイス■は光ファイバを曲げることにより導波モード
光と放射モード光間のモード結合が生じ、回線内の信号
光の一部を外部に取り出すことが可能となる。しかし、
このデバイスでは、複数本の光ファイバを集合してなる
光ファイバテープ回線において、各々の光ファイバを導
波する信号光の一部を精度良く、分離して取り出すこと
は不可能である。また、光フアイバ保護の面から被覆を
有する心線部分で行う必要があるため、被覆の状態によ
って結合効率が大幅に変化し、安定なアクセスが困難と
なる。特に、単一モード（ＳＭ）光ファイバでは曲げに
よる回線内信号光の損失が大きくなり、通信状態に明確
な影響が生じる。さらに、曲げにより光ファイバが破断
する危険性が高い。

デバイス■は製造コストが極めて高く、光ファイバとの
接続点で信号光の損失が大きくなる。

デバイス■は光フアイバ接続部におけるモード変換を利
用するものである。このモード変換は、接続点の前後の
光ファイバの構造の僅かな相違、あるいはファイバ端面
間の軸ずれ等により導波モード光と放射モード光との間
に生じるものであり、これを活用して第２図に示す如く
接続点の近傍から光フアイバ内の信号光の一部を取り出
すデバイスが実用化されている。

第２図に示すデバイスの狙いは光ファイバ１０を接続す
る準備段階で両光ファイバ間の軸ずれ、折れ曲がりを最
小に調整することにあった。光ファイバ１０のコア間に
軸ずれ、折れ曲がりがあると接続点に於てモード変換が
起こり、上部側光ファイバ１０の導波モード光の一部が
下部側光ファイバ１０内では放射モード光となる。この
放射モード光は裸の光ファイバ１０の外部が空気のため
クラッドモード光として伝搬するがクラッドより屈折率
の高い材料がクラッドに接触すると、クラッドの外部に
漏洩する。

第２図（ａ）は光フアイバ心線１の裸の光ファイバ１０
に屈折率の整合用グリス２を付け、受光素子３で漏洩光
を受光する構成を示す。同図（ｂ）は光フアイバ心線１
の被覆１１から漏洩する光をグリス２を経て受光素子３
で受光する構成である。

この従来例では漏洩光の集光効率が極めて低く、また、
受光素子３の代わりに発光素子を設置しても光フアイバ
１０内への励起効率が極めて低い。

さらに、受光素子あるいは発光素子を光ファイバテープ
内の各々の光ファイバに一つずつ配置することは現在の
素子寸法から不可能となる。従って、入出力のアクセス
用デバイスとして適さない。

本発明の目的は、複数本の光ファイバを集合してなる光
ファイバテープ用コネクタプラグ内部の各光ファイバか
ら漏洩光を効率良く安定的に外部に取り出せ、しかも逆
の手順で外部から光フアイバ接続点に外部信号光を効率
良く安定的に励起することのできる光ファイバテープ回
線アクセス用コネクタプラグを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため、複数本の光ファイバ
を集合してなる光ファイバテープ用コネクタプラグ本体
内部に設置された回線内信号先導波用光ファイバの各々
に、該光ファイバのクラッド部の屈折率以上の屈折率を
有する導光路を、該光ファイバの信号光導波方向と同一
方向に所定長さだけ該クラッド部に密接するよう配置し
、該導光路の一端部をコネクタプラグ本体外に臨む如く
設けたことを特徴とする。

また、前記導光路を、前記クラッド部の屈折率よりも高
くかつ該導光路の屈折率よりも低い屈折率の接着剤によ
り該クラッド部に接着して配置し、さらには、導光路の
接着部以外の外周を該導光路の屈折率より低い低屈折率
層で被覆した。さらにまた、全導光路とクラッド部との
密接部以外の導光路及びクラッド部の全外周を該クラッ
ド部の屈折率よりも低い屈折率の接着剤により一括して
接着固定し被覆した。

また、前記導光路の外周と光ファイバのクラッド部とを
密接する代わりに、クラッド部を導光路で所定長さだけ
包囲するように配置し、さらには、クラッド部を包囲し
た導光路の外周を該導光路の屈折率より低い低屈折率層
で被覆した。さらにまた、全導光路の外周を該導光路の
屈折率よりも低い屈折率の接着剤により一括して接着固
定し被覆した。

（作用） 本発明の作用について以下に説明する。光ファイバテー
プの接続点の各光フアイバ端面への入射光パワーをＰＯ
１接続点通過後の伝搬光成分をＰＩ　、漏洩光成分をＰ
２　、ｆｉ洩先光成分受光パワーをＰ３とし、接続点で
のパワー伝達係数をα（α−ｊｌ　／ＰＧ　”）　、漏
洩光成分の集光効率をｋ（ｆｃ−Ｐ３／Ｐ２）とすると
、受光パワー：Ｐ３＝ｋ　（１−（り　ＰＧとなるｏ　
１０　　ｌｏｇ　（ｋ）　−Ｋ（ｄＢ）をパラメータに
し、光フアイバ接続損失ニー１０１０１ｏα）　　（ｄ
Ｂ）と漏洩光成分の受光パワー／伝搬光パワー：　１０
　　ｌｏｇ（Ｐ３　／Ｐｌ　）　　（ｄＢ）の関係を第
３図に示す。第３図から、接続損失が増加するに従い漏
洩光成分の受光パワー／伝搬光パワー：　１０１ｏｇ　
　（Ｐ３　／Ｐｉ　）は多くなることがわかる。また、
導光路と光フアイバ被覆との間に屈折率整合剤等を挿入
することにより集光効率Ｋを改善できる。第２図に示す
ような従来例の構成では、漏洩成分を集光できないため
、安定したＳ／Ｎの良い受光は困難となる。

また、集光効率にの改善により、逆プロセスでの外部信
号光を効率良く対向接続される光フアイバ中に励起する
ことができる。すなわち、光源から光ビームを導光路中
に入射すれば入射光の一部は光ファイバからの漏洩光と
全く逆の光路をとるモードに変換される。従来の第２図
の構成で受光素子の代わりに光源を設置しても変換効率
は極めて低く、対向光フアイバ中へ励起される伝搬成分
は通常手段では検知不可能である。しかるに、本コネク
タプラグによれば、−２０ｄＢ程度の変換効率を得るこ
とが可能であり、高出力光源を用いることによって回線
内の信号光と同レベルの外部信号光を励起することが可
能である。

（実施例１） 第１図は、本発明による光ファイバテープ回線アクセス
用コネクタプラグの第１の実施例を示す斜視図であって
、１は光ファイバテープ、１０は光ファイバテープｌの
複数の光ファイバ、４はコネクタプラグで、その本体は
心出しフェルール４０とアダプタ４１とからなる。５は
導光路、２０はガイドスリーブ、５１は接着剤からなる
接着層である。

一対のコネクタプラグ４はガイドスリーブ２０によって
軸合わせ接続される。光ファイバ１０は心出しフェルー
ル４０によってプラグ先端部において高精度に心出しさ
れている。光ファイバ１０は、標準型の単一モード光フ
ァイバ（クラッド径１２５μｍ、モードフィールド径１
０／ｌｊｍ、波長１．３μｍ）であり、当該コネクタの
接続損失は平均０．４ｄＢである。この損失のほとんど
が接続点での僅かな軸ずれによって生じている。この軸
ずれによる損失光成分は光フアイバ１０内では漏洩光と
なる。この漏洩光は拡がり角５度の範囲内に集中してい
るので、光ファイバ１０の先端から約０．７＋ｎｍの間
は光ファイバ１０のクラッド中にある。プラグ４は先端
から例えば０．５ｍｍ入ったところから導光路５を内含
している。導光路５は光ファイバ１０のクラッド部の屈
折率ｎ１より僅かに高い屈折率ｎ２を有する導光材料、
例えば合成石英材料に高屈折率ドーパントを添加した低
損失ガラス、あるいは紫外線硬化性樹脂等よりなり、外
面はフェルール４０に固定されている。該導光路５と光
ファイバ１０のクラッド間はｎｌ　＜ｎａ　＜ｎ２の屈
折率ｎａを有する接着剤の層５１を介して光ファイバ１
０の信号先導波方向と同一方向に所定長さだけ該クラッ
ド部に密接して固定されている。

また、該導光路５の接着側と反対側すなわち信号光が出
力または入力される一端部は曲げ部を介してアダプタ４
１の外面まで導出されて外部に臨む如く設けられている
。

この様な構成により、各光ファイバ１０の先端でクラッ
ド中を伝搬している漏洩光すなわち放射モード光やタラ
ラドモード光の一部を導光路５の一端部に導き、図示し
ない受光素子を介してプラグ４の外部に効率良く安定的
に独立して取り出すことができる。同様に、導光路５の
一端部側に前記受光素子の代わりに発光素子を配設する
ことにより、プラグ４内部に設置されている回線内信号
光の導波用光ファイバ１０の各々に、外部信号光を効率
良く安定的に励起することができる。また、導光路５と
光ファイバ１０のクラッド間をｎｌ＜ｎａ　＜ｎ２の屈
折率ｎＢを有する接着剤の層５１を介して光ファイバ１
０の信号先導波方向と同一方向に所定長さだけ該クラッ
ド部に密接して固定しであるので、導光路５とクラッド
部の境界面で漏洩光の反射を防ぐことができ、漏洩光を
クラッド部から導光路５に、また外部信号光を導光路５
からクラッド部に効率よく導くことができる。

（実施例２） 第４図は、本発明によるアクセス用コネクタプラグの第
２の実施例を示す図で、同図（ａ）は縦断面図、同図（
ｂ）は同図（ａ）に示すＸ−Ｘ−断面内の屈折率の関係
を示しており、前述の第１の実施例と構成の異なる点は
、光ファイバ１０が心出しフェルール４０によってプラ
グ先端部において長さｇに亘って高精度に心出しされて
いる点と、導光路５の外表面が接着部を除いて低屈折率
ｎＲを有する低屈折率層５２で被覆されフェルール４０
に固定されている点であり、これにより導光路５内を伝
搬する漏洩光または外部信号光を導光路５内に閉じ込め
ることができ、第１の実施例の効果に加えてさらに集光
効率及び変換効率を向上できる。

なお、低屈折率層５２を、金属コートとすることも可能
である。また、心出しフェルール４０はアルミナセラミ
ック材料、アダプタ４１はプラスチック成形材よりなり
、光を透過しない構成となっている。また、図中ｎｏは
光ファイバ１０のコアの屈折率を示している。

（実施例３） 第５図は、アクセス用コネクタプラグの第３の実施例を
示す図で、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）は同図（
ａ）に示すＸ−Ｘ−断面内の屈折率の関係を示しており
、前述の第２の実施例と異なる点は、導波路５がプラグ
４の接続端面まで延びている点であり、その他の構成及
び効果は第２の実施例と同様である。

（実施例４） 第６図は、アクセス用コネクタプラグの第４の実施例を
示す図で、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）は同図（
ａ）に示すＸ−Ｘ−における横断面図、同図（Ｃ）は同
図（ａ）に示すＸ−Ｘ−断面内の屈折率の関係を示して
おり、前述の第１乃至第３の実施例と異なる点は、導光
路５とクラッド部との接触面を接着剤で接着せず、プラ
グ４内に設置されている全ての光ファイバ１０のクラッ
ド部及び導光路５の外周全てを、光ファイバ１０のクラ
ッド部の屈折率ｎ１よりも低屈折率ｎ３を有する紫外線
硬化性樹脂等の接着剤による接着層５１゛により、−括
して接着固定し被覆したことにある。これにより、漏洩
光を導光路５はもとよりクラッド部にも閉じ込めること
ができるので、第２の実施例よりさらに集光効率の向上
を図れると共に製造性及びコネクタプラグ４の心出し精
度を向上できる。

（実施例５） 第７図は、アクセス用コネクタプラグの第５の実施例を
示す斜視図であり、前述の第１乃至第４の実施例と異な
る点は、導光路５が光ファイバ１０のクラッド部の外周
を包囲して設置されている点であり、これにより前述の
第１乃至第４の実施例に比べて接続部軸ずれの全ての方
向に対して、漏洩光の集光効率を向上することができる
。

（実施例６） 第８図は、本発明によるアクセス用コネクタプラグの第
６の実施例を示す図で、同図（ａ）は縦断面図、同図（
ｂ）は同図（ａ）に示すＸ−Ｘ−断面内の屈折率の関係
を示しており、前述の第５の実施例と異なる点は、導光
路５の外表面が低屈折率ｎＲを有する低屈折率層５２で
被覆されフェルール４０に固定されている点であり、こ
れにより導光路５内を伝搬する漏洩光または外部信号光
を導光路５内に閉じ込めることができ、第５の実施例よ
りさらに集光効率及び変換効率を向上できる。

（実施例７） 第９図は、アクセス用コネクタプラグの第７の実施例を
示す図で、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）は同図（
ａ）に示すＸ−Ｘ″断面内の屈折率の関係を示しており
、前述の第６の実施例と異なる点は、導波路５がプラグ
４の接続端面まで延びている点であり、その他の構成及
び効果は第６の実施例と同様である。

（実施例８） 第１０図は、アクセス用コネクタプラグの第８の実施例
を示す図で、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）は同図
（ａ）に示すＸ−Ｘ−における横断面図、同図（ｅ）は
同図（ａ）に示すＸ−Ｘ−断面内の屈折率の関係を示し
ており、前述の第５乃至第７の実施例と異なる点は、プ
ラグ４内に設置されている全テの光ファイバ１０のクラ
ッド部を包囲している導光路５の外周全てを、導光路５
の屈折率ｎｌよりも低屈折率ｎ３を有する紫外線硬化性
樹脂等の接着剤５１′により、−括して接着固定しかつ
被覆したことにある。これにより漏洩光または外部信号
光を導光路５に閉じ込めることができるので、集光効率
、変換効率の向上を図れることはもとより、第５乃至第
７の実施例よりも製造性及びコネクタプラグ４の心出し
精度を向上できる。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項１によれば、複数本の光フ
ァイバを集合してなる光ファイバテープ用コネクタプラ
グ本体内部に設置された回線内信号光導波用光ファイバ
の各々に、該光ファイバのクラッド部の屈折率以上の屈
折率を有する導光路を、該光ファイバの信号光導波方向
と同一方向に所定長さだけ該クラッド部に密接するよう
配置し、前記導光路の一端部をコネクタプラグ本体外に
臨む如く設けたので、光ファイバテープ回線で容易に回
線への出入りのアクセスが可能になるという利点がある
。

また、請求項２では、導光路をクラッド部の屈折率より
も高くかつ該導光路の屈折率よりも低い屈折率の接着剤
により該クラッド部に接着して配置したので、導光路と
クラッド部の境界面で漏洩光または外部信号光の反射を
防ぐことができ、漏洩光をクラッド部から導光路に、ま
た外部信号光を導光路からクラッド部に効率よく導くこ
とができる。

さらに請求項３では、導光路の接着部以外の外周を該導
光路の屈折率より低い低屈折率層で被覆したので、導光
路内を伝搬する漏洩光または外部信号光を導光路内に閉
じ込めることができ、集光効率及び変換効率を向上でき
る。

さらにまた請求項４では、全導光路とクラッド部との密
接部具外の導光路及びクラッド部の全外周を該クラッド
部の屈折率よりも低い屈折率の接着剤により一括して接
着固定し被覆したので、導光路内及びクラッド部を伝搬
する漏洩光を閉じ込めることができ、集光効率をさらに
向上できると共に、製造性及びコネクタプラグの心出し
精度を向上できる。

請求項５では、導光路の外周と光ファイバのクラッド部
とを密接する代わりに、クラッド部を導光路で所定長さ
だけ包囲するように配置したので、接続部軸ずれの全て
の方向に対して漏洩光の集光効率を向上することができ
る。

さらに請求項６では、クラッド部を包囲した導光路の外
周を該導光路の屈折率より低い低屈折率層で被覆したの
で、導光路内の漏洩光または外部信号光を閉じ込めるこ
とができ、−層の集光効率及び変換効率の向上が図れる
。

さらにまた請求項７では、全導光路の外周を該導光路の
屈折率よりも低い屈折率の接着剤により一括して接着固
定し被覆したので、集光効率、変換効率の向上を図れる
ことはもとより、製造性及びコネクタプラグの心出し精
度を向上できる。

また、上述した本発明によるコネクタプラグは高い光パ
ワーレベルでアクセスでき、高速応答素子が適用可能で
あることから数百Ｍｂ／ｓの超高速デジタル信号なども
回線に全く影響を与えずに直線的にモニタできる。また
、一対のアクセスポイント間で、外部信号を用いて既に
使用されている回線に影響を与えずに独立の通信が出来
るという利点があることから、光フアイバ回線の保守に
際して大きな効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光ファイバテープ回線アクセス用
コネクタプラグの第１の実施例を示す斜視図、第２図は
光フアイバ接続部からの漏洩を用いる従来のアクセス用
コネクタプラグの概念図、第３図は集光効率をパラメー
タとしたときの接続損失と受光パワーの関係を示す図、
第４図はアクセス用コネクタプラグの第２の実施例を示
す図、第５図はアクセス用コネクタプラグの第３の実施
例を示す図、第６図はアクセス用コネクタプラグの第４
の実施例を示す図、第７図はアクセス用コネクタプラグ
の第５の実施例を示す図、第８図はアクセス用コネクタ
プラグの第６の実施例を示す図、第９図はアクセス用コ
ネクタプラグの第７の実施例を示す図、第１０図はアク
セス用コネクタプラグの第８の実施例を示す図である。 １：光ファイバテープ、１０：光ファイバテープ１の光
ファイバ、４ニコネクタブラグ、４０：心出しフェルー
ル、４１：アダプタ、５：導光路、２０ニガイドスリー
ブ、５１．５１−：接着剤からなる接着層、５２：低屈
折率層。 １０：光ファイへ 持続Ｉ８大（ｃｌＢ） 丁帯続損失び７光パワーの関係Σ示す図他屈Ｊ打奉層 第４図 第５図 他眉打牽層 第８図 イｈ屈ＪｆＴ＄ｌｉ 第９図 コネ２５プラグの第４の実売１列Σ示１図第６図 １基層 第］○図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数本の光ファイバを集合してなる光ファイバテ
   ープ用コネクタプラグ本体内部に設置された回線内信号
   光導波用光ファイバの各々に、該光ファイバのクラッド
   部の屈折率以上の屈折率を有する導光路を、該光ファイ
   バの信号光導波方向と同一方向に所定長さだけ該クラッ
   ド部に密接するよう配置し、 前記導光路の一端部をコネクタプラグ本体外に臨む如く
   設けた ことを特徴とする光ファイバテープ回線アクセス用コネ
   クタプラグ。
2. （２）前記導光路は、前記クラッド部の屈折率よりも高
   くかつ該導光路の屈折率よりも低い屈折率の接着剤によ
   り該クラッド部に接着され配置されている請求項１記載
   の光ファイバテープ回線アクセス用コネクタプラグ。
3. （３）前記導光路の接着部以外の外周を該導光路の屈折
   率よりも低い低屈折率層で被覆した請求項２記載の光フ
   ァイバテープ回線アクセス用コネクタプラグ。
4. （４）前記全導光路とクラッド部との密接部以外の導光
   路及びクラッド部の全外周を該クラッド部の屈折率より
   も低い屈折率の接着剤により一括して接着固定し被覆し
   た請求項１記載の光ファイバテープ回線アクセス用コネ
   クタプラグ。
5. （５）前記導光路は、前記コネクタプラグ本体内部に設
   置されている光ファイバのクラッド部外周を包囲して配
   置されている請求項１記載の光ファイバテープ回線アク
   セス用コネクタプラグ。
6. （６）前記導光路の外周を該導光路の屈折率よりも低い
   低屈折率層で被覆した請求項５記載の光ファイバテープ
   回線アクセス用コネクタプラグ。
7. （７）前記全導光路の外周を該導光路の屈折率よりも低
   い屈折率の接着剤により一括して接着固定し被覆した請
   求項５記載の光ファイバテープ回線アクセス用コネクタ
   プラグ。