JPH01321409A - モード変換器 - Google Patents
モード変換器Info
- Publication number
- JPH01321409A JPH01321409A JP15461888A JP15461888A JPH01321409A JP H01321409 A JPH01321409 A JP H01321409A JP 15461888 A JP15461888 A JP 15461888A JP 15461888 A JP15461888 A JP 15461888A JP H01321409 A JPH01321409 A JP H01321409A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- single mode
- multimode
- mode
- mode optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 94
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 10
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (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】
（産業上の利用分野）
本発明はシングルモード光ファイバをマルチモード光フ
ァイバに光結合させるためのモード変換器に関する。
ァイバに光結合させるためのモード変換器に関する。
（従来の技術）
近年、長距離、大容量伝送を可能とするシングルモード
光ファイバ通信が光通信の主流になってきた。このため
シングルモード光ファイバ用ノテバイスが大量に生産さ
れているが短距離用としてのマルチモード光ファイバ用
デバイスの生産数が少くなっている。従って、シングル
モード光ファイバ用のデバイスをマルチモード光ファイ
バの線路に接続して使用することができれば非常に便利
となる。
光ファイバ通信が光通信の主流になってきた。このため
シングルモード光ファイバ用ノテバイスが大量に生産さ
れているが短距離用としてのマルチモード光ファイバ用
デバイスの生産数が少くなっている。従って、シングル
モード光ファイバ用のデバイスをマルチモード光ファイ
バの線路に接続して使用することができれば非常に便利
となる。
第２図は従来の光ファイバの接続例であって、４は付属
のシングルモード光ファイバを介して出力するＬＤモジ
ュール、２は長さが数ｋｍのマルチモード光ファイバ、
５はシングルモード光ファイバとマルチモード光ファイ
バとを直接結合する光コネクタである。シングルモード
光ファイバ付ＬＤモジュール４から出力されるＬＤ光は
光コネクタ５を介してマルチモード光ファイバ２に入力
され、その中を伝搬していく。
のシングルモード光ファイバを介して出力するＬＤモジ
ュール、２は長さが数ｋｍのマルチモード光ファイバ、
５はシングルモード光ファイバとマルチモード光ファイ
バとを直接結合する光コネクタである。シングルモード
光ファイバ付ＬＤモジュール４から出力されるＬＤ光は
光コネクタ５を介してマルチモード光ファイバ２に入力
され、その中を伝搬していく。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上記光コネクタ５による単なる直接結合
では、シングルモード光ファイバとマルチモード光ファ
イバにおける光励振状態が異なるため、光の励振状態は
マルチモード光ファイバ中を伝搬していくに従ってシン
グルモードからマルチモードへ徐々に変化していくもの
の数ｋｍ程度では完全なマルチモード全モード励振には
至らない。
では、シングルモード光ファイバとマルチモード光ファ
イバにおける光励振状態が異なるため、光の励振状態は
マルチモード光ファイバ中を伝搬していくに従ってシン
グルモードからマルチモードへ徐々に変化していくもの
の数ｋｍ程度では完全なマルチモード全モード励振には
至らない。
このためモード変換の起りやすい状態で光は伝搬される
こととなシ、伝送誤り力人生じやすくなる。
こととなシ、伝送誤り力人生じやすくなる。
第４図Ａは、１００ Ｍｂ／Ｓ （Ｄ ＮＲＺ符号テシ
ングルモ−ド光ファイバからのＬＤ光を長さ１０ｋｍの
マルチモード光ファイバで伝送した場合における各受光
量（ｄｂｍ ）に対する符号誤り率の実測値の一例を示
す。第４図Ａからも明らかなように、光コネクタによる
直接結合では、受光レベルが一３６ｄＢｍ以上になって
もエラーフリー（ＥＲＲＯＲＦＲＥＥ ）にならないと
いう問題点があった。
ングルモ−ド光ファイバからのＬＤ光を長さ１０ｋｍの
マルチモード光ファイバで伝送した場合における各受光
量（ｄｂｍ ）に対する符号誤り率の実測値の一例を示
す。第４図Ａからも明らかなように、光コネクタによる
直接結合では、受光レベルが一３６ｄＢｍ以上になって
もエラーフリー（ＥＲＲＯＲＦＲＥＥ ）にならないと
いう問題点があった。
本発明は上記問題点を除去し、誤り率が問題とならない
、シングルモード光ファイバとマルチモード光ファイバ
を光結合するためのモード変換器を提供することを目的
とする。
、シングルモード光ファイバとマルチモード光ファイバ
を光結合するためのモード変換器を提供することを目的
とする。
（課題を解決するための手段）
本発明は、シングルモード光ファイバとマルチモード光
ファイバと前記シングルモード光ファイバの出射光を前
記マルチモード光ファイバに入射させるが−ルレンズと
を同一線上に設け、前記マルチモード光ファイバの入射
角が前記シングルモード光ファイバの出射角の２倍とな
るように前記シングルモード光ファイバ端とが−ルレン
ズの一端との距離及び前記ボールレンズの他端とマルチ
モード光ファイバ端との距離を設定してなることを特徴
とするモード変換器である。
ファイバと前記シングルモード光ファイバの出射光を前
記マルチモード光ファイバに入射させるが−ルレンズと
を同一線上に設け、前記マルチモード光ファイバの入射
角が前記シングルモード光ファイバの出射角の２倍とな
るように前記シングルモード光ファイバ端とが−ルレン
ズの一端との距離及び前記ボールレンズの他端とマルチ
モード光ファイバ端との距離を設定してなることを特徴
とするモード変換器である。
又、本発明は、シングルモード光ファイバとマルチモー
ド光ファイバと前記シングルモード光ファイバの出射光
を平行ビームに変換する第１のが一ルレンズと前記第１
のボールレンズと同一材料からなり前記平行ビームを前
記マルチモード光ファイバに入射させる第２のが一ルレ
ンズとを同一線上に設け、前記第１のボールレンズの径
を第２のが−ルレンズの径の２倍にして前記マルチモー
ド光ファイバの入射角を前記シングルモード光ファイバ
の出射角の２倍にしてなることを特徴とするモード変換
器である。
ド光ファイバと前記シングルモード光ファイバの出射光
を平行ビームに変換する第１のが一ルレンズと前記第１
のボールレンズと同一材料からなり前記平行ビームを前
記マルチモード光ファイバに入射させる第２のが一ルレ
ンズとを同一線上に設け、前記第１のボールレンズの径
を第２のが−ルレンズの径の２倍にして前記マルチモー
ド光ファイバの入射角を前記シングルモード光ファイバ
の出射角の２倍にしてなることを特徴とするモード変換
器である。
（作用）
シングルモード光ファイバの切口から出射されたシング
ルモードの光は、１又は２以上のボールレンズを介して
マルチモード光ファイバにその切口から入射し、その中
を伝搬していく。前記マルチモード光ファイバの入射角
は前記シングルモード光ファイバの出射角の２倍になる
ように前記シングルモード光ファイバ、マルチモート光
ファイバ、が−ルレンズの相互位置或はボールレンズの
径を選定しであるのでモード変換が十分に行われる。
ルモードの光は、１又は２以上のボールレンズを介して
マルチモード光ファイバにその切口から入射し、その中
を伝搬していく。前記マルチモード光ファイバの入射角
は前記シングルモード光ファイバの出射角の２倍になる
ように前記シングルモード光ファイバ、マルチモート光
ファイバ、が−ルレンズの相互位置或はボールレンズの
径を選定しであるのでモード変換が十分に行われる。
（実施例）
第３図は本発明のモード変換器を用いた光ファイバの接
続例であって、第２図忙示す光コネクタ５０代シにモー
ド変換器６を用いたものである。
続例であって、第２図忙示す光コネクタ５０代シにモー
ド変換器６を用いたものである。
第１図は前記モード変換器の第１の実施例の構成図であ
る。第１図において、１はＬＤモジュールにつながるシ
ングルモード光ファイバ、３はボールレンズ、２はマル
チモード光ファイバであってそれぞれ同一線上に設けら
れ、シングルモード光ファイバ１の切口とボールレンズ
３の左端との距ｍｔｔ１、ポールレンズ３の右端とマル
チモード光ファイバ２の切口との距離をｔ２にそれぞれ
設定しである。なお、ボールレンズ３の材料、径に制限
はない。
る。第１図において、１はＬＤモジュールにつながるシ
ングルモード光ファイバ、３はボールレンズ、２はマル
チモード光ファイバであってそれぞれ同一線上に設けら
れ、シングルモード光ファイバ１の切口とボールレンズ
３の左端との距ｍｔｔ１、ポールレンズ３の右端とマル
チモード光ファイバ２の切口との距離をｔ２にそれぞれ
設定しである。なお、ボールレンズ３の材料、径に制限
はない。
ＬＤモジュール（図示せず）で発生されたＬＤ光はシン
グルモード光ファイバ１の切口から出射角θ１で出射さ
れる。出射した光はボールレンズ３に入射し、該ボール
レンズ３の材料や径から決まる所定の角度で出射される
。前記出射された光はマルチモード光ファイバ、２に入
射し、その中を伝搬シていく。シングルモード光ファイ
バ１の開口数ＮＡは約０．１であるのに対してマルチモ
ード光ファイバ２のＮＡは約０．２であるので、マルチ
モート光ファイバ２への入射角θ２をシングルモード光
ファイバ１からの出射角θ１の約２倍になるように前記
距離１４．２２を選択すればマルチモード光ファイバ２
において完全なマルチモード全励振が得られることとな
る。
グルモード光ファイバ１の切口から出射角θ１で出射さ
れる。出射した光はボールレンズ３に入射し、該ボール
レンズ３の材料や径から決まる所定の角度で出射される
。前記出射された光はマルチモード光ファイバ、２に入
射し、その中を伝搬シていく。シングルモード光ファイ
バ１の開口数ＮＡは約０．１であるのに対してマルチモ
ード光ファイバ２のＮＡは約０．２であるので、マルチ
モート光ファイバ２への入射角θ２をシングルモード光
ファイバ１からの出射角θ１の約２倍になるように前記
距離１４．２２を選択すればマルチモード光ファイバ２
において完全なマルチモード全励振が得られることとな
る。
第４図のＢは、シングルモード光ファイバ付ＬＤモジュ
ールからのシングルモードの光により１００Ｍｂ／Ｓの
ＮＲＺ符号を、第１図に示すモード変換器を介して長さ
１０ｋｍのマルチモード光ファイバによシ伝送した場合
における符号誤り率の実測例を示すものである。この実
測例によれば、最低受光量は符号誤り率１×１０ で
−４１，７ｄＢとなっている。これはマルチモード光フ
ァイバ付ＬＤモソユールをマルチモード光ファイバに接
続した場合における実測値とほぼ同等であシ、従って第
１図に示すモード変換器により十分モード変換が行われ
たものと判断される。
ールからのシングルモードの光により１００Ｍｂ／Ｓの
ＮＲＺ符号を、第１図に示すモード変換器を介して長さ
１０ｋｍのマルチモード光ファイバによシ伝送した場合
における符号誤り率の実測例を示すものである。この実
測例によれば、最低受光量は符号誤り率１×１０ で
−４１，７ｄＢとなっている。これはマルチモード光フ
ァイバ付ＬＤモソユールをマルチモード光ファイバに接
続した場合における実測値とほぼ同等であシ、従って第
１図に示すモード変換器により十分モード変換が行われ
たものと判断される。
第５図は本発明の第２の実施例を示すモード変換器の構
成図であって、１はＬＤモジュール（図示せず）につな
がっているシングルモード光ファイバ、２は伝送線路で
あるマルチモード光ファイバ、７は径がａの第１のが−
ルレンズ、８は第１のボールレンズと同一材料からなる
径がｂの第２のボールレンズであって、それぞれ同一線
上に設けられている。シングルモード光ファイバ１の切
口から出射したＬＤ光は第１のが−ルレンズ７により平
行ビーム化される。前記平行ビームは第２のが一ルレン
ズ８を経て所定の角度でマルチモード光ファイバ２に入
射する。入射した光はマルチモート光ファイバ９金伝搬
していく。ここでマルチモード光ファイバ２への入射角
θ２をシングルモード光ファイバ１からの出射角θ、の
約２倍に選定すれば第１の実施例の場合と同様にマルチ
モード光ファイバにおいて完全なマルチモード全励振を
得ることができる。
成図であって、１はＬＤモジュール（図示せず）につな
がっているシングルモード光ファイバ、２は伝送線路で
あるマルチモード光ファイバ、７は径がａの第１のが−
ルレンズ、８は第１のボールレンズと同一材料からなる
径がｂの第２のボールレンズであって、それぞれ同一線
上に設けられている。シングルモード光ファイバ１の切
口から出射したＬＤ光は第１のが−ルレンズ７により平
行ビーム化される。前記平行ビームは第２のが一ルレン
ズ８を経て所定の角度でマルチモード光ファイバ２に入
射する。入射した光はマルチモート光ファイバ９金伝搬
していく。ここでマルチモード光ファイバ２への入射角
θ２をシングルモード光ファイバ１からの出射角θ、の
約２倍に選定すれば第１の実施例の場合と同様にマルチ
モード光ファイバにおいて完全なマルチモード全励振を
得ることができる。
（発明の効果）
以上詳細に説明したように、本発明によればシングルモ
ード光ファイバにマルチモード光ファイバを接続する場
合において、符号誤り率を悪化させることな（ＬＤ光を
シングルモードの励振からマルチモード励振に変換する
ことができる。
ード光ファイバにマルチモード光ファイバを接続する場
合において、符号誤り率を悪化させることな（ＬＤ光を
シングルモードの励振からマルチモード励振に変換する
ことができる。
従って数多く製造されているシングルモードの光を発生
するシングルモード光ファイバ付ＬＤモジュールをマル
チモード光ファイバの線路にも接続して有効使用するこ
とが可能となった。
するシングルモード光ファイバ付ＬＤモジュールをマル
チモード光ファイバの線路にも接続して有効使用するこ
とが可能となった。
第１図は本発明の第１の実施例のモード変換器の構成図
、第２図は従来の光ファイバの接続例を示す図、第３図
は本発明のモード変換器を用いた光ファイバの接続例を
示す図、第４図は符号誤り率の実測例を示す図、第５図
は本発明の第２の実施例のモード変換器の構成図である
。 １・・・シングルモード光ファイバ、２・・・マルチモ
ード光ファイバ、３・・・ボールレンズ、４・・・ＬＤ
モジュール、５・・・光Ｃネクタ、６・・・モード変換
器、７・・・第１のボールレンズ、８・・・第２のボー
ルレンズ。 特許出願人 沖電気工業株式会社 、烏ト、発＄ＩＪｌｔ＋；軛≧、ｌのプ［文〜ティｔｌ
ｎモーに彎ν＼ｔうＬ琥３−第１図 従−１の＊：７アイクぐ０中年条魁令１１第２図 ＪＪｈＩｇｌｌ ｔ−ド’ｌ！１１％１１’Ｌ尤７７４
＋＜ｅ ４し−Ｈ）１第４図 橿ｗ駐番２Φ炙驚何の毛−ｙ女々墨
、第２図は従来の光ファイバの接続例を示す図、第３図
は本発明のモード変換器を用いた光ファイバの接続例を
示す図、第４図は符号誤り率の実測例を示す図、第５図
は本発明の第２の実施例のモード変換器の構成図である
。 １・・・シングルモード光ファイバ、２・・・マルチモ
ード光ファイバ、３・・・ボールレンズ、４・・・ＬＤ
モジュール、５・・・光Ｃネクタ、６・・・モード変換
器、７・・・第１のボールレンズ、８・・・第２のボー
ルレンズ。 特許出願人 沖電気工業株式会社 、烏ト、発＄ＩＪｌｔ＋；軛≧、ｌのプ［文〜ティｔｌ
ｎモーに彎ν＼ｔうＬ琥３−第１図 従−１の＊：７アイクぐ０中年条魁令１１第２図 ＪＪｈＩｇｌｌ ｔ−ド’ｌ！１１％１１’Ｌ尤７７４
＋＜ｅ ４し−Ｈ）１第４図 橿ｗ駐番２Φ炙驚何の毛−ｙ女々墨
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、シングルモード光ファイバとマルチモード光ファイ
バと前記シングルモード光ファイバの出射光を前記マル
チモード光ファイバに入射させるボールレンズとを同一
線上に設け、 前記マルチモード光ファイバの入射角が前記シングルモ
ード光ファイバの出射角の２倍となるように前記シング
ルモード光ファイバ端とボールレンズの一端との距離及
び前記ボールレンズの他端とマルチモード光ファイバ端
との距離を設定してなることを特徴とするモード変換器
。 ２、シングルモード光ファイバとマルチモード光ファイ
バと前記シングルモード光ファイバの出射光を平行ビー
ムに変換する第１のボールレンズと前記第１のボールレ
ンズと同一材料からなり前記平行ビームを前記マルチモ
ード光ファイバに入射させる第２のボールレンズとを同
一線上に設け、前記第１のボールレンズの径を第２のボ
ールレンズの径の２倍にして前記マルチモード光ファイ
バの入射角を前記シングルモード光ファイバの出射角の
２倍にしてなることを特徴とするモード変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15461888A JPH01321409A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | モード変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15461888A JPH01321409A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | モード変換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01321409A true JPH01321409A (ja) | 1989-12-27 |
Family
ID=15588115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15461888A Pending JPH01321409A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | モード変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01321409A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1323304C (zh) * | 2003-01-17 | 2007-06-27 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种多模多光纤功率耦合器及其制备方法 |
-
1988
- 1988-06-24 JP JP15461888A patent/JPH01321409A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1323304C (zh) * | 2003-01-17 | 2007-06-27 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种多模多光纤功率耦合器及其制备方法 |
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