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

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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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prism
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trapezoidal prism
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Hideyuki Takashima
高嶋 秀之
Toshio Fukahori
敏夫 深堀
Hideyuki Suzuki
秀之 鈴木
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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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
【図面の簡単な説明】
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

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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
JP63294720A 1988-11-24 1988-11-24 波長多重多芯光ロータリージョイント Expired - Lifetime JP2664745B2 (ja)

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