JPH02114211A - 光分岐結合器 - Google Patents

光分岐結合器

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JPH02114211A
JPH02114211A JP26910288A JP26910288A JPH02114211A JP H02114211 A JPH02114211 A JP H02114211A JP 26910288 A JP26910288 A JP 26910288A JP 26910288 A JP26910288 A JP 26910288A JP H02114211 A JPH02114211 A JP H02114211A
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JP
Japan
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optical
light
plane
branching coupler
spheroidal
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Pending
Application number
JP26910288A
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English (en)
Inventor
Taisuke Murakami
泰典 村上
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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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〕 本発明は光分岐結合器に関し、特に詳細には、スターカ
ブラ型光分岐結合器に関する。
〔従来技術〕
光通信を用いたローカルエリアネットワーク(以下、L
ANという)を構築するためには、1つの光信号をN本
に光ファイバに分岐したり、N本の光ファイバからの光
信号を1つの光ファイバに集めたりする装置が必要であ
る。その様な目的を達成する装置として第4図に示すも
のが知られている。
第4図(a)に示す光分岐結合器では、複数の光ファイ
バla、lbs lc、ldを一部分で束ね、束ねた部
分で相互にひねり、そのひねり部2に熱を加えて光フア
イバ同士を加熱融着し、テーバ引きすることにより、融
着部、すなわち、ミキシング部を形成している。このよ
うに形成することにより、それぞれの光ファイバ1as
lbslc、ldから入射した光信号は他の光ファイバ
4a、4b、4c、4dに均等に分配され、光分岐結合
器としての機能を果たすものである。
また、第4図(b)に示す光分岐結合器では、2次元厚
膜導波路回路を利用した光信号ミキサー部の両端に複数
の光ファイバla、lbs 4as4bを整列させ、2
次元厚膜導波路回路3の光端子にそれぞれ接続固定して
いる。そして、この厚膜導波路回路3には、光端子より
入力した光信号を、他の光端子へ均等に分配するような
機能を持たせである。このように構成することにより、
接続された光ファイバそれぞれの光信号は他の光ファイ
バに均等に分配される。
〔発明の解決しようとする課題〕
しかし、上記第4図(a)に示す光分岐結合器では、光
フアイバ同士のひねり部を加熱溶融し、テーバ引きして
いるため、光フアイバ同士の融合状態を均一に保つこと
が難しく、製造歩留まりが悪かった。したがって、生産
性も悪く、品質の高い光分岐結合器を大量生産すること
ができなかった。
また、上記第4図(b)に示す光分岐結合器では、厚膜
導波回路への光信号の結合損失を小さくするため、光フ
ァイバのクラッド部を除去し、モして厚膜導波回路の結
合部に対し光ファイバを正確に整列させなければならな
い。そのため、この様な光分岐結合器の生産性を高める
ことが難しく、かつ光の均等な分岐及び効翠の高い光結
合を実現するのが難しかった。
そのため、光分岐率が所望の割合でありかつ高い光結合
効率を有し、製造歩留まり及び生産性が高い光分岐結合
器の開発が求められていた。
本発明は上記課題を達成できる光分岐結合器を提供する
ことを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の光分岐結合器では、回転楕円面の一部より構成
される光反射面を有し、前記回転楕円面を形成する楕円
の各焦点位置に光ファイバの端面が保持されていること
を特徴とする。
更に、本発明の光分岐結合器では、複数の回転楕円面よ
り構成され、前記回転楕円面を形成する回転楕円体の1
つの焦点が共通である光反射面を有し、光ファイバを前
記回転楕円体の各焦点位置に、その光フアイバ端面が保
持されていることを特徴とする。
また更に、本発明の光分岐結合器は、複数の光学部材を
含み、前記光学部材のそれぞれが、所定の楕円の長軸を
回転軸として回転することにより形成される回転楕円面
と、前記回転軸を含み一方の焦点を含む第1の平面と、
前記楕円の他方の焦点を通り前記第1の平面に直交し、
前記回転軸と180°/N (N≧2)で定まる所定の
角度をなす第2の平面と、前記一方の焦点を通り、第1
の平面に直交し、前記回転軸に関して前記第2の平面に
対して゛対称な第3の面とに画成される形状を有し、前
記光学部材のそれぞれの回転楕円面部分に光反射面が形
成され、前記複数の光学部材が、前記複数の光学部材の
前記第1の面が共通の平面を形成し、前記光学部材のそ
れぞれの前記第2及び第3の平面同士が当接するように
配置され、光ファイバが共通となっている前記他方の焦
点及び前記光学部材のそれぞれ一方の焦点位置で前記第
1の面に対して垂直に保持されていることを特徴とする
〔作用〕
本発明の光分岐結合器では、上記のように構成し、楕円
の1つの焦点と楕円上の一点を結ぶ直線がその交点に於
ける接線となす角が他方の焦点と前記交点を結ぶ直線と
前記接線となす角とが等しいという楕円の幾何学的性質
を利用し、回転楕円面上で光を反射させ、光の分岐結合
を行っている。
〔実施例〕
以下図面を参照しつつ本発明に従う実施例について説明
する。
同一符号を付した要素は同一機能を有するため重複する
説明は省略する。
第1図(a)は本発明に従う第1の実施例の光分岐結合
器を斜視図であり、第1図(b)は第1図に示す光分岐
結合器の上面図である。
図に示すように、実施例の光分岐結合器は3つの光学部
材10a、10b、10cより構成される。この光学部
材10 a s 10 b s 10 cは互いに同じ
形状を有している。そして、この光学分岐結合器には、
4本の光ファイバー1.12a112b、12cが固定
されている。この光学部材10 a s 10 b s
 10 cの構成を第2図を用いて説明する。光学部材
10aは、第2図(a)に示すように、長軸を回転軸と
して楕円を回転させることのより形成される曲面Sa(
本願明細書では回転楕円面という)の一部と、楕円の長
軸を含む第1平面P a 1と、先の楕円の一方の焦点
Oa tを通り第1平面P a 1に垂直で、長軸に対
してθ−60度の角度をなす平面P a 2と、先の楕
円の一方の焦点Oa  を通り第1平面P a tに垂
直で、長軸に対して先の第2平面P a 2と対称な第
3平面P a aとにより囲まれる形状をしている。曲
面Saには、全反射面が形成されている。この全反射面
は通常S iO2とT t O2による多層膜フィルタ
を曲面Saに形成することにより構成する。
更に、この様な多層膜フィルタ以外にも金属蒸着膜、例
えば金等の金属膜を蒸着することによっても同様に全反
射面を形成することができる。この光学部材は、例えば
BK−7という略称で代表される光学ガラス又はPMM
Aという略称で代表される高分子性透明樹脂を光学部材
の形状の型に入れモールド法により形成する。このよう
なモールド法以外にも量産性の点で劣るが、上記材料で
回転楕円体をモールド成型し、分割又はその一部を切り
除き形成してもよい。光学部材10b。
10cも光学部材10aと同様な構成をしている。
そして、上記方法により形成した光学部材同士を光学接
着剤で固定する。この様に、光学接着剤で固定する代わ
りにオプティカルコンタクト法により互いに光学的に結
合してもよい。ここで、光学部材10b、10cを構成
する面、焦点を光学部材10aに付した参照符号のaの
代わりにblまたはCを補助参照記号と付して以下説明
をする。
そして、光学部材10 a s 10 b s 10 
cの構成面の1つである第1平面P a  1P b 
1、Pc  を同一の平面上(以下、・平面P1という
)におかれ、光学部材10 a s 10 b 、 1
0 cのそれぞれの焦点Oa  s Ob  s Oc
 1より第1平面P a  s P b  s P C
1に対して垂直に伸びる軸を一致させて配置され、かつ
光学部材のそれぞれの第1平面P a  % P b 
 s P c tに垂直な平面同士が当接するように互
いに密着固定されている。ここで焦点Oa  s Ob
  s Oc lは一致するので以下共通焦点01とい
う。
次に光学部材10a、10b、10cの各楕円の焦点位
置Oa  、Ob  、Oc2及び共通焦点位置O1に
はそれぞれ光ファイバー2a、12b。
12c、11が配置されている。そして光ファイバー 
0 a s 10 b s 10 cが平面Plに対し
て垂直に伸びるように配置し保持固定されている。この
光ファイバの保持のために各光学部材の焦点位置1ζガ
イド溝を設け、これに挿入することが好ましい。このよ
うに構成することにより、光ファイバの組み込み接続が
容易になり、組み立て時間もより一層短縮できる。そし
てこれらの光ファイバ11.12a、12b、12cの
端面は、各焦点位置OxOa  、ob  5ac2に
位置し、平面P1に、平行になっている。このように光
学部材10 a s 10 b s 10 cを組み合
わせた光分岐結合器を上面からみると第1図(b)のよ
うになっている。
以下、上記構成の光分岐結合器により光の分岐結合を行
うことができる原理について、第1図及び第3図を用い
て説明する。
楕円14は2つの焦点0504を有し、−万の焦点03
と楕円上の任意の1点Pとを結ぶ直線Ω と楕円上の点
Pおける接線Ω2とのな2す角θ は、他方の焦点04
と点Pとを結ぶ直線p3と接線g2とのなす角θ2とは
等しくなるという幾何学的性質を有している。したがっ
て、この性質より、楕円の一方の焦点03よりいかなる
方向に出射した光も、楕円14で反射されるとすると、
他方の焦点04に集光することになる。したがって、楕
円の長軸14aを回転軸として回転することにより形成
される回転楕円面に光反射機能を持たせると、一方の焦
点より出射した光は、他方の焦点に集光することになる
。本発明では上記原理を利用して光反射機能を有する複
数の回転楕円面を組み合わすことにより光の分岐結合を
おこなっている。
上記実施例では、光ファイバ11から入射した光は焦点
位置01より出射され、発散光束となり、第1図(b)
に破線で示した様に、回転楕円曲面S a SS b 
s S c上に均等に照射される。そして回転楕円曲面
S a % S b SS cのそれぞれの領域13 
as 13 bz 13 cに照射された光は、それぞ
れの回転楕円曲面5aSSb、Scで反射され、焦点位
置Oa  z Ob  s OC2に位置する光フアイ
μの端面の集光される。そして集光された光はそれぞれ
の光ファイバ12 a s 12 b s 12 cを
通って出力される。このように、光ファイバ11より焦
点位置0□から出射された光は均等に分割され、それぞ
れの焦点位置Oa  、 Ob 2、0 C21:集光
され、光7フイバ12a、12b。
12cに分岐される。
本発明は上記実施例に限定されるものでなく、種々の変
形例が考えられ得る。
具体的には、上記実施例では、光分岐結合器を構成する
光学部材の数を3個としているが、これに限定されず、
幾つでもよい。例えば、N個の光学部材を互いに結合す
ることにより光分岐結合器を構成すると光の分岐結合数
がNとなる。この場合には、上記実施例の角度θを18
0°/Nとし、各光学部材を同じ形状にし、互いに密着
する様に構成することが好ましい。しかし、角度θを同
じくせず、また各光学部材の大きさを変えて構成しでも
よい。この場合、角度及び光学部材の大きさを組み合わ
せを選ぶことにより、所望の分岐比率で光を分岐したり
、結合したりすることができる。
更に、上記実施例では、回転楕円面を構成する回転楕円
体の一部を光学部材として使用しているが、これに限定
されず、回転楕円体状の空洞を形成し、これらの空洞を
組み合わせ、その空洞内面を反射面を形成することによ
り光分岐結合器を構成してもよい。この場合には、光の
入出射を行う光ファイバを保持する部材を回転楕円体の
各焦点位置に設ける必要がある。
〔効果〕
本発明は上記のように構成しているので、所望の分岐比
率で光の分岐、結合が可能となり、かつ、モールド法を
利用することにより安価で、かつ量産性の高い光分岐結
合器を実現できる。特に、本発明の光分岐結合器は光L
ANシステムのスターカブラ装置としての使用に適した
ものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に従う実施例を示す図、第2図は、第
1図に示す光分岐結合器を構成する光学部材の構成を説
明する図、第3図は、本発明の光分岐結合器の原理を説
明する図、及び第4図は、光分岐結合器の従来例を示す
図である。 1−as lb、lc、ld、4a、 4b、4c。 4d、11 、1 2  a 、  1 2 b 、 
 1 2  c 、  1 2  d =−・光ファイ
バ、10a、10b、10cm・・光学部材、P 1P
a 1Pb 1PC1・・・第1平面、Pa  、Pb
  、Pc  −・・第2平面、P a a、P b 
 −P c s ”・第3平面、5aSSb、Sc・・
・回転楕円曲面、0  、Oa  sob  、Ocl
、0a  、Ob  、Oa2・・・楕円の焦点。 特許出願人  住友電気工業株式会社 代理人弁理士   長谷用  芳  樹間      
   寺   嶋   史   朗実施例上面 第1図(b) 実施例 第1図(0) 部枢構成 第2図 原理説明 第3図 従来9」 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、回転楕円面の一部より構成される光反射面を有し、
    前記回転楕円面を形成する楕円の各焦点位置に光ファイ
    バの端面が保持されている光分岐結合器。 2、前記光反射面が凸面上に形成されている請求の範囲
    1記載の光分岐結合器。 3、前記光反射面が空洞の内面に形成されている請求の
    範囲1記載の光分岐結合器。 4、複数の回転楕円面より構成され、前記回転楕円面を
    形成する回転楕円体の1つの焦点が共通である光反射面
    を有し、光ファイバを前記回転楕円体の各焦点位置に、
    前記光ファイバ端面が保持されている光分岐結合器。 5、前記光反射面が凸面上に形成されている請求の範囲
    4記載の光分岐結合器。 6、前記光反射面が空洞の内面に形成されている請求の
    範囲4記載の光分岐結合器。 7、複数の光学部材を含み、 前記光学部材のそれぞれが、 所定の楕円の長軸を回転軸として回転することにより形
    成される回転楕円面と、 前記回転軸を含み一方の焦点を含む第1の平面と、 前記楕円の他方の焦点を通り前記第1の平面に直交し、
    前記回転軸と180°/N(N≧2)で定まる所定の角
    度をなす第2の平面と、 前記一方の焦点を通り、第1の平面に直交し、前記回転
    軸に関して前記第2の平面に対して対称な第3の面とに
    画成される形状を有し、 前記光学部材のそれぞれの回転楕円面部分に光反射面が
    形成され、前記複数の光学部材が、前記複数の光学部材
    の前記第1の面が共通の平面を形成し、前記光学部材の
    それぞれの前記第2及び第3の平面同士が当接するよう
    に配置され、 光ファイバが共通となっている前記他方の焦点及び前記
    光学部材のそれぞれ一方の焦点位置で前記第1の面に対
    して垂直に保持されている光分岐結合器。
JP26910288A 1988-10-25 1988-10-25 光分岐結合器 Pending JPH02114211A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009505135A (ja) * 2005-08-09 2009-02-05 ザ・ボーイング・カンパニー 光ファイバ伝送路に伝達された信号を分布させるためのシステムおよび方法

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JP2009505135A (ja) * 2005-08-09 2009-02-05 ザ・ボーイング・カンパニー 光ファイバ伝送路に伝達された信号を分布させるためのシステムおよび方法

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