JPH02141708A - 波長多重多芯光ロータリージョイント - Google Patents
波長多重多芯光ロータリージョイントInfo
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- JPH02141708A JPH02141708A JP63294720A JP29472088A JPH02141708A JP H02141708 A JPH02141708 A JP H02141708A JP 63294720 A JP63294720 A JP 63294720A JP 29472088 A JP29472088 A JP 29472088A JP H02141708 A JPH02141708 A JP H02141708A
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- Optical Couplings Of Light Guides (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］
本発明は多芯光ロータリージヨイントに係り、特に光フ
ァイバに、複数の波長を同時に伝送する波長多重通信に
適用する多芯光ロータリージヨイントに関する９ ［従来の技術］ 従来の多芯光ロータリージヨイント（実開昭５９−３３
０１４号）を第３図に示す。同図に示すように、有底筒
体状の固定体１内には、回転体２と台形プリズム３を支
持するプリズムホルダ４とが同軸上に回転自在に設けら
れている。固定側光ファイバ５ａ＋５ｂは固定体１に収
り付けられた光コネクタ６ａ、６ｂにより台形プリズム
３の入射面３ａに結合され、また回転側光ファイバ７ａ
。
ァイバに、複数の波長を同時に伝送する波長多重通信に
適用する多芯光ロータリージヨイントに関する９ ［従来の技術］ 従来の多芯光ロータリージヨイント（実開昭５９−３３
０１４号）を第３図に示す。同図に示すように、有底筒
体状の固定体１内には、回転体２と台形プリズム３を支
持するプリズムホルダ４とが同軸上に回転自在に設けら
れている。固定側光ファイバ５ａ＋５ｂは固定体１に収
り付けられた光コネクタ６ａ、６ｂにより台形プリズム
３の入射面３ａに結合され、また回転側光ファイバ７ａ
。
７ｂは回転体２に収り付けられた光コネクタ８ａ。
８ｂにより台形プリズム３の出射面３ｃに結合されてい
る０回転体２とプリズムホルダ４との間には、回転体２
の回転を１７２の角速度に減速してプリズムホルダ４に
伝達するための変速歯車機構つとして変速歯車９ａ、９
ｂ、９ｃ、９ｄと変速歯車軸９ｅが設けられている。光
コネクタ６ａ６ ｂ ＋ ８ ａ 、８ ｂの台形プリ
ズム３側ににはマイクロ凸レンズ１０ａ、１０ｂ、ｌｌ
ａ、ｌｌｂが設けられている。
る０回転体２とプリズムホルダ４との間には、回転体２
の回転を１７２の角速度に減速してプリズムホルダ４に
伝達するための変速歯車機構つとして変速歯車９ａ、９
ｂ、９ｃ、９ｄと変速歯車軸９ｅが設けられている。光
コネクタ６ａ６ ｂ ＋ ８ ａ 、８ ｂの台形プリ
ズム３側ににはマイクロ凸レンズ１０ａ、１０ｂ、ｌｌ
ａ、ｌｌｂが設けられている。
固定側光ファイバ５ａから出射した光は、マイクロ凸レ
ンズ１０ａで平行光とされて台形プリズム３の入射面３
ａに入射し、入射面３ａで屈折し。
ンズ１０ａで平行光とされて台形プリズム３の入射面３
ａに入射し、入射面３ａで屈折し。
底面３ｂで全反射し更に出射面３ｃで屈折し、て出射し
、マイクロ凸レンズｌｌｂにより集束されて回転側光フ
ァイバ７ｂに入射する。また、他方の固定側光ファイバ
５ｂと回転側光ファイバ７ａとの間も同様に接続される
。回転体２が回転し、てもその１／２の角速度で台形プ
リズム３が回転して回転体２の回転を光学的に打ち消す
ように作用するので、回転側光ファイバ５ａと固定側光
ファイバ７ｂとの間および固定側光ファイバ５ｂと回転
側光ファイバ７ａとの間の接続関係は保証される。
、マイクロ凸レンズｌｌｂにより集束されて回転側光フ
ァイバ７ｂに入射する。また、他方の固定側光ファイバ
５ｂと回転側光ファイバ７ａとの間も同様に接続される
。回転体２が回転し、てもその１／２の角速度で台形プ
リズム３が回転して回転体２の回転を光学的に打ち消す
ように作用するので、回転側光ファイバ５ａと固定側光
ファイバ７ｂとの間および固定側光ファイバ５ｂと回転
側光ファイバ７ａとの間の接続関係は保証される。
また回転側から固定側に光を伝送しても同様である。
［発明が解決しようとする課題］
ところで、光ファイバの情報伝送容量を増やそうとする
時、複数の波長を同時に用いるいわゆる波長多重伝送を
行なうことがある。従来の多芯光ロータリージヨイント
を用いて波長多重伝送を行なったときの問題を第４図を
用いて説明する。同図は台形プリズム３の中心軸に波長
λ１．λ２の２つの光を左方より入射させた時の光路を
示し、たものである。波長λ１の光は実線で示したよう
に、台形プリズム３の入射面３ａで屈折し、底面３ｂで
全反射し、出射面３Ｃで再び屈折して右方に出射する。
時、複数の波長を同時に用いるいわゆる波長多重伝送を
行なうことがある。従来の多芯光ロータリージヨイント
を用いて波長多重伝送を行なったときの問題を第４図を
用いて説明する。同図は台形プリズム３の中心軸に波長
λ１．λ２の２つの光を左方より入射させた時の光路を
示し、たものである。波長λ１の光は実線で示したよう
に、台形プリズム３の入射面３ａで屈折し、底面３ｂで
全反射し、出射面３Ｃで再び屈折して右方に出射する。
このときの出射光は台形プリズム３の中心軸上になるよ
うに、台形プリズム３の口径Ｓ。
うに、台形プリズム３の口径Ｓ。
その長さｊを定めであるものとする。このような時、波
長λ１に関しては任意の位置に光を入射し。
長λ１に関しては任意の位置に光を入射し。
ても、先に述べたように多芯光ロータリージヨイントを
構成することができる。一方、波長λ１より波長の長い
波長λ２の光は、色収差によりλ１の屈折率と異なるた
め入射面３ａ、出射面３ｂでの屈折角がλ１の実線の光
路と異なり、破線で示したように出射光は乙だけオフセ
ットする。
構成することができる。一方、波長λ１より波長の長い
波長λ２の光は、色収差によりλ１の屈折率と異なるた
め入射面３ａ、出射面３ｂでの屈折角がλ１の実線の光
路と異なり、破線で示したように出射光は乙だけオフセ
ットする。
例えば台形プリズム３の材料８に−７（硼砂クラウンガ
ラス）を用い、口径５＝２０１１１１ｎ、λｔ ＝０．
８５μｍとすルト１．Ｃ’ ４８５１１１０ニなるが、
これ４：λ２＝１．３μｌの光を入射させるとオフセッ
トＪＬＦ４１１１１となり、マイクロ凸レンズの口径を
４ｎ＋ｍ以上にしないと全く伝送ができないことになる
。また、仮に一部分が伝送できても結合損失が大きく実
用上の問題となっていた。
ラス）を用い、口径５＝２０１１１１ｎ、λｔ ＝０．
８５μｍとすルト１．Ｃ’ ４８５１１１０ニなるが、
これ４：λ２＝１．３μｌの光を入射させるとオフセッ
トＪＬＦ４１１１１となり、マイクロ凸レンズの口径を
４ｎ＋ｍ以上にしないと全く伝送ができないことになる
。また、仮に一部分が伝送できても結合損失が大きく実
用上の問題となっていた。
本発明の目的は、多芯化が可能であると共に波長多重伝
送が可能な波長多重多芯光ロータリジヨイントを提供す
ることにある５ ［課題を解決するための手段］ すなわち、本発明の要旨は回転側光ファイバと固定側光
ファイバとの間に、その回転側の角速度の半分の角速度
で回転する台形プリズムを設けた多芯光ロータリージヨ
イントにおいて、上記台形プリズムを色収差を補正する
色消し、プリズムとし７た。二とにある。
送が可能な波長多重多芯光ロータリジヨイントを提供す
ることにある５ ［課題を解決するための手段］ すなわち、本発明の要旨は回転側光ファイバと固定側光
ファイバとの間に、その回転側の角速度の半分の角速度
で回転する台形プリズムを設けた多芯光ロータリージヨ
イントにおいて、上記台形プリズムを色収差を補正する
色消し、プリズムとし７た。二とにある。
［作用］
上記構成によれば、台形プリズムがその人出射面から底
面の反射面に至る間にフリントとクラウンの２種のガラ
ス構造からなる色消し、プリズムで形成されるため、波
長が異なり屈折率が違っても、その色収差を補正し１、
同一人射光で、同一出射光とすることができ波長多重伝
送を行なっても損失を抑えるにとができる。
面の反射面に至る間にフリントとクラウンの２種のガラ
ス構造からなる色消し、プリズムで形成されるため、波
長が異なり屈折率が違っても、その色収差を補正し１、
同一人射光で、同一出射光とすることができ波長多重伝
送を行なっても損失を抑えるにとができる。
［実施例コ
以下本発明の好適実施例を添付図面に基づいて説明する
。
。
先ず１本発明の波長多重多芯光ロータリジヨイントの全
体構成は、第３図と基本的に同一であるが、本発明にお
いては、光ファイバ５ａ、５ｂ（又は７ａ、７ｂ）に波
長の異なる光情報が伝送され、このため、台形プリズム
を色収差を補正する色消しプリズムとしたことに特長を
有する。
体構成は、第３図と基本的に同一であるが、本発明にお
いては、光ファイバ５ａ、５ｂ（又は７ａ、７ｂ）に波
長の異なる光情報が伝送され、このため、台形プリズム
を色収差を補正する色消しプリズムとしたことに特長を
有する。
以下この色消しプリズムの構成を第１図により説明する
。
。
第１図において、１２は色消し台形プリズムであり、口
径をＳ、その長さをｊ、底角をφ１とする。この色消台
形プリズム１２は、底角φ２、底辺ｊの二等辺三角プリ
ズム１３と、その二等辺三角プリズム１３の両斜面を貼
り合せ面１２ｂとし。
径をＳ、その長さをｊ、底角をφ１とする。この色消台
形プリズム１２は、底角φ２、底辺ｊの二等辺三角プリ
ズム１３と、その二等辺三角プリズム１３の両斜面を貼
り合せ面１２ｂとし。
て夫々２個の不等辺四辺形プリズム１４ａ。
１４ｂを貼り合せ全体として口径Ｓ、長さＡ、底角φ１
で夫々入射面１２ａ、出射面１２ｅ、底面１２ｃを有す
る台形プリズムとして構成したものである。
で夫々入射面１２ａ、出射面１２ｅ、底面１２ｃを有す
る台形プリズムとして構成したものである。
二の二等辺三角プリズム１３と四角形プリズム１４ａ、
１４ｂは異なる波長の色収差を補正し、うる屈折率のも
のであればよく１例えば二等辺三角プリズム１３は屈折
率、低分散のクラウンガラス、不等辺四辺形プリズム１
４ａ、１４ｂは高屈折率、高分散のフリントガラスで構
成する。
１４ｂは異なる波長の色収差を補正し、うる屈折率のも
のであればよく１例えば二等辺三角プリズム１３は屈折
率、低分散のクラウンガラス、不等辺四辺形プリズム１
４ａ、１４ｂは高屈折率、高分散のフリントガラスで構
成する。
次に本実施例の作用を説明する。
色消し台形プリズム１２の左方より波長λ１の光を入射
させると、まず入射面１２ａで屈折し、次に第１の貼り
合せ面１２ｂで逆方向に屈折し、底面１２ｃで全反射さ
れ、第２の貼り合せ面１２ｄ、出射面１２ｅで再び屈折
し、て右方に出射する。一方、波長λ２の光は入射面１
２ａでλ１よりも大きく屈折するが、第１の貼り合せ面
１２ｂでは逆方向に大きく屈折するめな、光路間の開き
が補正される。そして底面１２ｃで全反射し、第２の貼
り合せ面１２ｄ、出射面１２ｅで屈折したときには、波
長λ１の光と同一光路上に出射する。二とになる。
させると、まず入射面１２ａで屈折し、次に第１の貼り
合せ面１２ｂで逆方向に屈折し、底面１２ｃで全反射さ
れ、第２の貼り合せ面１２ｄ、出射面１２ｅで再び屈折
し、て右方に出射する。一方、波長λ２の光は入射面１
２ａでλ１よりも大きく屈折するが、第１の貼り合せ面
１２ｂでは逆方向に大きく屈折するめな、光路間の開き
が補正される。そして底面１２ｃで全反射し、第２の貼
り合せ面１２ｄ、出射面１２ｅで屈折したときには、波
長λ１の光と同一光路上に出射する。二とになる。
上述の例は二等辺三角プリズム１３をクラウンガラス、
不等辺四辺形プリズム１４ａ、１４ｂをフリントガラス
の例で説明したが、これを逆にしてもよい。
不等辺四辺形プリズム１４ａ、１４ｂをフリントガラス
の例で説明したが、これを逆にしてもよい。
次に、二等辺三角プリズムの材料とし、て５Ｆ−６（重
フリントガラス）を、また不等辺四辺形プリズムの材料
としてＬａに２１（ランタンクラウンガラス）を使用し
たときの色消し台形プリズム１２の寸法の計算例を次に
説明する。なお、波長はλ＋ ＝０．８５μｍ、λ２＝
１．３μ■で計算し、た。また、このときの屈折率は５
Ｆ−６がそれぞれ１．７８１６９゜１．７６８２２．Ｌ
ａに２１が１．６３１４９．１．６２４１０とし、た。
フリントガラス）を、また不等辺四辺形プリズムの材料
としてＬａに２１（ランタンクラウンガラス）を使用し
たときの色消し台形プリズム１２の寸法の計算例を次に
説明する。なお、波長はλ＋ ＝０．８５μｍ、λ２＝
１．３μ■で計算し、た。また、このときの屈折率は５
Ｆ−６がそれぞれ１．７８１６９゜１．７６８２２．Ｌ
ａに２１が１．６３１４９．１．６２４１０とし、た。
口径５＝２０１Ｉ１１としたときのφ１．φ２．Ｊ２の
関係を第２図に示す。例えば色消し台形プリズムの底角
φ１を４５°とすると二等辺三角プリズムの底角φ２は
約１８４、長さオは約８７ｒｍｒａとなる９なお、Ｊが
長くなると光路長も長くなるため色消し台形プリズムの
底角φ１は製作可能な範囲でできるだけ小さくするのが
望ましい。また、第４図の従来例の台形プリズム（長さ
Ｊ！ ４８５＋ａｎ）に対し、てわずが２１１長くする
だけで良いため従来の多芯光ロータリジヨイントにその
まま組み込むことができる。
関係を第２図に示す。例えば色消し台形プリズムの底角
φ１を４５°とすると二等辺三角プリズムの底角φ２は
約１８４、長さオは約８７ｒｍｒａとなる９なお、Ｊが
長くなると光路長も長くなるため色消し台形プリズムの
底角φ１は製作可能な範囲でできるだけ小さくするのが
望ましい。また、第４図の従来例の台形プリズム（長さ
Ｊ！ ４８５＋ａｎ）に対し、てわずが２１１長くする
だけで良いため従来の多芯光ロータリジヨイントにその
まま組み込むことができる。
なお、上記計算例は波長０．８５，１．３μｍの２波長
について計算を行なったが、他の波長についても実用上
問題の生じない程度に色消し、効果が生じることは勿論
である。
について計算を行なったが、他の波長についても実用上
問題の生じない程度に色消し、効果が生じることは勿論
である。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば回転側光ファイバと
固定側光ファイバの光ロータリ−ジヨイントとしての台
形プリズムを色消し構造とすることで、波長多重伝送が
行えると共にその損失を抑えることができる。
固定側光ファイバの光ロータリ−ジヨイントとしての台
形プリズムを色消し構造とすることで、波長多重伝送が
行えると共にその損失を抑えることができる。
第１図は本発明の要部である色消し、プリズムの詳細図
、第２図は第１図におけるプリズムの底角φ１に対する
プリズム長さＡと底角φ２の関係を示す図、第３図は多
芯光ロータリージヨイントの全体構成を示す断面図、第
４図は従来の台形プリズムを示す図である。 図中、１２は色消しプリズム、５ａ、５ｂは固定側光フ
ァイバ、７ａ、７ｂは回転側光ファイバである。 第１図 φ＋ （ｄｅｇ） 第２図 手続補正内（自発） 第３図 １事件の表示 昭和 ６３ 年 特 許 願第 ２９４７２０ 丹 ２発明の名称 波長多重多芯光ロータリージヨイント ３補正をする省 第４図 ４ 補正の対象 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄。 （２）図面の第１図及び第４図。 ５ 補正の内容 （１）明細書の第６頁第１１１行の「貼り合せ面１２ｂ
とし」を「貼り合せ面１２ｂ、１２ｄとし」と訂正する
。 （２）明細書の第７頁第２行から第５行の「例えば二等
辺三角プリズム１３・・・（中略）・・・フリントガラ
スで構成する。」を「例えば二等辺三角プリズム１３は
クラウンガラス、不等辺四辺形プリズム１４ａ、１４ｂ
は二等辺三角プリズム１３よりも高屈折率、高分散のフ
リントガラスで構成する。」 と訂正する。 （３）明細Ｊ１の第７頁第７行の「λ１」を「λ３」と
訂正する。 （４）明ｍ店の第７頁第１２行から第１８行の「一方、
波長λ２の・・・（中略）・・・出射することになる。 」を「一方、波長λ３よりも小さい波長の波長λ４の光
は入射面１２ａでλ３よりも大きく屈折するが、第１の
貼り合せ面１２ｂでは逆方向に大きく屈折するため、光
路間の開きが補正される。そして底面１２Ｃで全反射し
、第２の貼り合せ面１２ｄ、出射面１２ｅで屈折したと
きには、波長λ３の光と同一光路上に出ＩＡ１°ること
になる。」と訂正する。 （５）明細書の第７頁第１９行から第８頁第２行を削除
する。 （６）明細書の第８頁第３行から第１４行の「次に、・
・・（中略）・・・約８７ｍｍどなる。」を［次に、不
等四辺形プリズムの材料として５Ｆ−６（重フリントガ
ラス）を、また二等辺三角プリズムの材料としてｔ−ａ
ｋ２１（ランタンクラウンガラス）を使用したときの
色消し台形プリズム１２の寸法の計算例を次に説明する
。なお、波長はλ３＝１．３μｍ、λ４＝０．８５μｍ
で計亦した。また、このときの屈折率は５Ｆ−６がそれ
ぞれ１．７８１６９゜ １．７６８２２．Ｌａｋ２１が １．６３１４９，１．６２４１０とした。 口径Ｓ ＝ ２０ ｔｎｒｔｒとしたときのφ１．φ２
゜１の関係を第２図に示す。例えば色消し台形プリズム
の底角φ１を４５°とすると二等辺三角プリズムの底角
φ２は約１３゜長さｊは約８７８となる。」 と訂正する。 （７）図面の第１図及び第４図を別紙の通り訂正する。 ６ 添付書類の目録 （１）別紙（図面の第１図及び第４図）１通 第１
、第２図は第１図におけるプリズムの底角φ１に対する
プリズム長さＡと底角φ２の関係を示す図、第３図は多
芯光ロータリージヨイントの全体構成を示す断面図、第
４図は従来の台形プリズムを示す図である。 図中、１２は色消しプリズム、５ａ、５ｂは固定側光フ
ァイバ、７ａ、７ｂは回転側光ファイバである。 第１図 φ＋ （ｄｅｇ） 第２図 手続補正内（自発） 第３図 １事件の表示 昭和 ６３ 年 特 許 願第 ２９４７２０ 丹 ２発明の名称 波長多重多芯光ロータリージヨイント ３補正をする省 第４図 ４ 補正の対象 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄。 （２）図面の第１図及び第４図。 ５ 補正の内容 （１）明細書の第６頁第１１１行の「貼り合せ面１２ｂ
とし」を「貼り合せ面１２ｂ、１２ｄとし」と訂正する
。 （２）明細書の第７頁第２行から第５行の「例えば二等
辺三角プリズム１３・・・（中略）・・・フリントガラ
スで構成する。」を「例えば二等辺三角プリズム１３は
クラウンガラス、不等辺四辺形プリズム１４ａ、１４ｂ
は二等辺三角プリズム１３よりも高屈折率、高分散のフ
リントガラスで構成する。」 と訂正する。 （３）明細Ｊ１の第７頁第７行の「λ１」を「λ３」と
訂正する。 （４）明ｍ店の第７頁第１２行から第１８行の「一方、
波長λ２の・・・（中略）・・・出射することになる。 」を「一方、波長λ３よりも小さい波長の波長λ４の光
は入射面１２ａでλ３よりも大きく屈折するが、第１の
貼り合せ面１２ｂでは逆方向に大きく屈折するため、光
路間の開きが補正される。そして底面１２Ｃで全反射し
、第２の貼り合せ面１２ｄ、出射面１２ｅで屈折したと
きには、波長λ３の光と同一光路上に出ＩＡ１°ること
になる。」と訂正する。 （５）明細書の第７頁第１９行から第８頁第２行を削除
する。 （６）明細書の第８頁第３行から第１４行の「次に、・
・・（中略）・・・約８７ｍｍどなる。」を［次に、不
等四辺形プリズムの材料として５Ｆ−６（重フリントガ
ラス）を、また二等辺三角プリズムの材料としてｔ−ａ
ｋ２１（ランタンクラウンガラス）を使用したときの
色消し台形プリズム１２の寸法の計算例を次に説明する
。なお、波長はλ３＝１．３μｍ、λ４＝０．８５μｍ
で計亦した。また、このときの屈折率は５Ｆ−６がそれ
ぞれ１．７８１６９゜ １．７６８２２．Ｌａｋ２１が １．６３１４９，１．６２４１０とした。 口径Ｓ ＝ ２０ ｔｎｒｔｒとしたときのφ１．φ２
゜１の関係を第２図に示す。例えば色消し台形プリズム
の底角φ１を４５°とすると二等辺三角プリズムの底角
φ２は約１３゜長さｊは約８７８となる。」 と訂正する。 （７）図面の第１図及び第４図を別紙の通り訂正する。 ６ 添付書類の目録 （１）別紙（図面の第１図及び第４図）１通 第１
Claims (1)
- １、回転側光ファイバと固定側光ファイバとの間に、そ
の回転側の角速度の半分の角速度で回転する台形プリズ
ムを設けた多芯光ロータリージョイントにおいて、上記
台形プリズムを色収差を補正する色消しプリズムとした
ことを特徴とする波長多重多芯光ロータリージョイント
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63294720A JP2664745B2 (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | 波長多重多芯光ロータリージョイント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63294720A JP2664745B2 (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | 波長多重多芯光ロータリージョイント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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-
1988
- 1988-11-24 JP JP63294720A patent/JP2664745B2/ja not_active Expired - Lifetime
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