JPH02165106A - Optical branching/coupling device - Google Patents
Optical branching/coupling deviceInfo
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は光伝送システムにおいて光を分岐、又は結合さ
せる光分岐結合器に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an optical branching/coupling device for branching or coupling light in an optical transmission system.
（従来の技術）
光分岐結合器は１本以上の光ファイバからの入力光を、
複数本の光ファイバに分配するものであり１分配される
光強度のバラツキの小さいものが要求される。(Prior art) An optical branching coupler converts input light from one or more optical fibers into
Since the light is distributed to a plurality of optical fibers, it is required that the dispersion in the intensity of the light distributed to each fiber is small.
従来、この種の光分岐結合器としては、第４図のように
、光をミキシングさせる円形ミキシングロッドＡに、く
びれ部分Ｂを設けたものがある。Conventionally, as shown in FIG. 4, this type of optical branching coupler includes a circular mixing rod A for mixing light with a constricted portion B.
これは、入力光ファイバＣからの入Ｑ＝を光が円形ミキ
シングロッドＡの外周面りにおいて全反射して伝播され
、出力光ファイバＥに出力されるものである。このミキ
シングロッドＡでは光がくびれ部分Ｂに来ると反射回数
が増し、くびれ部分の無いミキシングロッドに比べて光
のミキシングが効果的に起こり、ミキシングロッドＡの
出射面の光強度分布が、くびれ部分がないミキシングロ
ッドよりも一様になるという利点がある。In this case, the light Q= input from the input optical fiber C is totally reflected on the outer peripheral surface of the circular mixing rod A, propagated, and output to the output optical fiber E. In this mixing rod A, when the light reaches the constriction part B, the number of reflections increases, and light mixing occurs more effectively than in a mixing rod without a constriction part. It has the advantage of being more uniform than a mixing rod without one.
また、従来は、光強度のばらつきを低減させるために、
第５図口に示すように断面形状を正方形にした矩形ミキ
シングロッドＦもある。この矩形ミキシングロッドＦは
１反射光が中心に集中するのをある程度防ぐことができ
るという利点があ（従来技術の問題点）
しかし、第４図のくびれ部分Ｂを有するミキシングロッ
ドＡを用いｔ：場合、くびれ部分子３での損失が大きく
なり、しかも、くびれ部分■３から再び光を広げなけれ
ばならないので、ミキシングロッドＡの中心部の光強度
が外周部の光強度よりも強くなり、光強度がばらつ（と
いう問題がある。In addition, conventionally, in order to reduce variations in light intensity,
As shown in Figure 5, there is also a rectangular mixing rod F with a square cross-sectional shape. This rectangular mixing rod F has the advantage of being able to prevent one reflected light from concentrating on the center to some extent (a problem with the prior art).However, using the mixing rod A having the constricted portion B shown in FIG. In this case, the loss at the constriction molecule 3 increases, and the light must be spread again from the constriction part 3, so the light intensity at the center of the mixing rod A becomes stronger than the light intensity at the outer periphery, and the light There is a problem that the strength varies.
第５図の矩形ミキシングロッドＦの場合も、中心部の光
強度が外周部分の光強度よりも強く、光強度がばらつく
という問題がある。In the case of the rectangular mixing rod F shown in FIG. 5, there is also a problem that the light intensity at the center is stronger than the light intensity at the outer circumference, and the light intensity varies.
（発明の目的）
本発明の目的は光強度のばらつきが少ない光分岐結合器
を提供することにある。(Objective of the Invention) An object of the present invention is to provide an optical branching coupler with less variation in light intensity.
（問題点を解決するための手段）
本発明のうち請求項第１の光分岐結合器は、第１図〜第
３図のように透光性のロッド１、２が直列に二本以上接
続され、同臼ツド１．２の一方の端部に入力ファイバ３
が連結され、他方の端部に出力ファイバ４が連結されて
なる光分岐結合器において、隣り合うｔ１ツドＨ，２の
連結面５，６が、光軸に垂直な二次元境界条件が異なる
ものであることを特徴とするものである。(Means for Solving the Problems) The optical branching coupler according to claim 1 of the present invention has two or more translucent rods 1 and 2 connected in series as shown in FIGS. 1 to 3. The input fiber 3 is connected to one end of the coaxial tube 1.2.
in an optical branching/coupling device in which the output fiber 4 is connected to the other end, and the connecting surfaces 5 and 6 of adjacent t1 and t1 and t2 H and 2 have different two-dimensional boundary conditions perpendicular to the optical axis. It is characterized by:
本発明のうち請求項第２の尤分岐結り器は、請求項第１
のロッドｌｖ２の外周部７．８に、反射層９が設けられ
たことを特徴とするものである。The branching coupler according to claim 2 of the present invention is defined by claim 1.
A reflective layer 9 is provided on the outer peripheral portion 7.8 of the rod lv2.
第１同−第３図は本発明の光分岐結合器の８種例である
。1 to 3 show eight examples of the optical branching coupler of the present invention.
第１図イの１は第１段目のロッド、２は第２段目のロッ
ドであり１両前は直列接続され−〔いる。In Fig. 1A, 1 is the rod of the first stage, 2 is the rod of the second stage, and the two in front are connected in series.
このうら第１段目のロッドｌの断面の輪郭は同図口に示
すｘ、ｙ座標においてｆ’ （ｘ、ｙ）＝０なる閉曲線
によって表わされる。第２段Ｌ１のロッド２の断面の輪
郭は同図ハに示すｘ、ｙ座標においてｔ： （ｘ、 ｙ
） ＝０ （ｆ’〜ｇ）なる閉曲線によって表わされる
。The outline of the cross section of the rod l in the first stage is represented by a closed curve f' (x, y)=0 in the x and y coordinates shown at the top of the figure. The profile of the cross section of the rod 2 of the second stage L1 is expressed as t: (x, y
) = 0 (f'~g).
第１図の３は入力ファイバであり、第１段１−１のロッ
ド１の入力端１１に結合されている。同図の４は出力フ
ァイバであり、第２段目の口・ソド２の出力端ｌＯに結
合されている９これらのファイバ３及び４には、アレー
化用失とロッドとの結合損失が最小になるようにクラッ
ド部を調節したものが使用され、それらが第３図口、ホ
のように稠密に配列されて夫／７のロッド１、２と結合
されている。Reference numeral 3 in FIG. 1 is an input fiber, which is coupled to the input end 11 of the rod 1 of the first stage 1-1. 4 in the same figure is an output fiber, which is coupled to the output end lO of the second-stage opening/socket 2. These fibers 3 and 4 have a minimum coupling loss between the arraying loss and the rod. The cladding portions are adjusted so that the cladding parts are arranged in a dense manner as shown in Fig. 3, and are connected to the rods 1 and 2 of the husband/7.
この場合、ロッド１、２との結合損失を小さくするため
には、ファイバ３．４のクラッドの厚さをなるべく薄（
シなければならないが、あまりクラッド部を薄（すると
ファイバ中を伝播する先のエバネッセント（導波光のク
ラッド部への浸み出し）成分が、アレー化のために使用
される接着剤により吸収されてしまうので、クラッド部
はある程度の厚さに調節する必要がある。In this case, in order to reduce the coupling loss with the rods 1 and 2, the thickness of the cladding of the fiber 3.4 should be made as thin as possible (
However, if the cladding is made too thin, the evanescent component (seepage of guided light into the cladding) that propagates through the fiber will be absorbed by the adhesive used to form the array. Therefore, it is necessary to adjust the thickness of the cladding part to a certain degree.
（作用）
本発明の光分岐結合器では、第１図における複数本の入
力ファイバ３のうち、任、低の入力ファイバからの光が
第１段目の断面形状がｆ （ｘ、ｙ）二〇であるロッド
１に入射する。この入射光は同ロッドｌ内を光軸に垂直
な二次元境界条件を満たすように伝播し、第２段目の断
面Ｊ１ε状がｇ （ｘ −ｙ）二〇であるロッド２に人
Ｕ−ｔする７この場合。(Function) In the optical branching coupler of the present invention, light from the input fibers 3 and 3 of the plurality of input fibers 3 in FIG. 1 has a cross-sectional shape of f (x, y) It is incident on rod 1 which is 〇. This incident light propagates inside the same rod l so as to satisfy the two-dimensional boundary condition perpendicular to the optical axis, and the person U- 7 in this case.
ロンドｌ及び２の光軸に承直な二次元境界条件がｒ （
ｘ、ｙ）”ｌｐｇ （ｘ、ｙ）であるので、ロッド２を
伝播する光は境界条ｆ↑の変型を受けることになる。即
ち、ロッド２の連結面（人１・１面）６ではあたかも多
数の励起点が存在することになり、ロッド２の出射面ｌ
Ｏの光強度分布は一様になる。The two-dimensional boundary condition perpendicular to the optical axis of Rondo l and 2 is r (
x, y)"lpg (x, y), so the light propagating through the rod 2 undergoes the deformation of the boundary line f↑. That is, at the connecting surface (person 1/1 surface) 6 of the rod 2, As if there were many excitation points, the exit surface l of the rod 2
The light intensity distribution of O becomes uniform.
従ってロッド２に一本以上の出力ファイバ４を結合させ
れば、８出力フアイバ４の出力強度のばらつきが抑えら
れる。Therefore, by coupling one or more output fibers 4 to the rod 2, variations in the output intensity of the eight output fibers 4 can be suppressed.
（実施例）
本発明の実施例を第２図に示す、第２図において１２は
入力端の光フアイババンドル部品、１３は出力側の光フ
アイババンドル部品である。これらはいずれもコア径１
１０４ｍ、クラツド径１２５ｕｍ （ＮＡ＝０．３７）
のファイバ３．４を７本ずつ束ねて、フェルール１４．
１５内に稠密に挿入し、接着剤で固定し、研磨しである
。この光フアイバハンドル部品１２．１３は割りスリー
ブ１６．１７によりフェルール１４．１５と結合されて
いる。(Embodiment) An embodiment of the present invention is shown in FIG. 2. In FIG. 2, reference numeral 12 indicates an optical fiber bundle component on the input end, and reference numeral 13 indicates an optical fiber bundle component on the output side. All of these have a core diameter of 1
104m, cladding diameter 125um (NA=0.37)
Bundle seven fibers 3.4 each and attach them to the ferrule 14.
15, fixed with adhesive, and polished. This fiber optic handle part 12.13 is connected to the ferrule 14.15 by a split sleeve 16.17.
第２図の１は第１段目の柱状のロッド、２は第２段目の
柱状のロッドであり、夫々のロッド１、２の断面形状は
第２図口、八に示すようになっている。これらのロッド
１、２は夫々の両端がフェルール１８及び１９によって
保持され、このロッド１、２及び同フェルール１８及び
１９は、接着剤２０．２１により金属バイブ２２．２３
に接着固定されている。また１両ロッドＩ及び２の連結
側端部にはフェルール２４．２５が装着され、そのフェ
ルール２４．２５が割りスリーブ２６により結合されて
いる。In Figure 2, 1 is a columnar rod in the first stage, 2 is a columnar rod in the second stage, and the cross-sectional shapes of each rod 1 and 2 are as shown in Figure 2, Figure 8. There is. These rods 1, 2 are held at their respective ends by ferrules 18, 19, and these rods 1, 2 and the ferrules 18, 19 are attached to metal vibrators 22, 23 by adhesive 20, 21.
It is fixed with adhesive. Further, ferrules 24.25 are attached to the connecting end portions of both rods I and 2, and the ferrules 24.25 are connected by a split sleeve 26.
本発明におけるロッド１、２の断面形状は第３図ハ、二
のような多角形であってもよい、このようにすると第Ｅ
図口、ハ、第２図口、へのような断面形状のロッドより
も製作が容易であり、ｍ産もし易くなる。The cross-sectional shape of the rods 1 and 2 in the present invention may be polygonal as shown in FIGS.
It is easier to manufacture than a rod with a cross-sectional shape like the one shown in Figure 2, Figure 2, and also easier to produce.
本発明におけるロッド１、２は中心軸を一致させるのが
望ましい、このようにすると両ロッド１．２の接続点に
おいて、第２図のように断面の重なり合う接続部品が増
えるため、第１段目のロッドｌを伝播してきた光のうち
第２段目のロッド２に入らず外に出てしまう光の量が減
少し、ある程度伝送損失を抑えることができる。In the present invention, it is desirable that the central axes of the rods 1 and 2 coincide with each other. In this way, at the connection point of both rods 1 and 2, the number of connecting parts whose cross sections overlap as shown in Fig. 2 increases, so that the first stage Of the light propagating through the rods 1, the amount of light that does not enter the second stage rod 2 and goes out is reduced, and transmission loss can be suppressed to some extent.
本発明におけるロッド１．２の断面形状は、第３図ハ、
二のように多角形の同一形状とし、しかも同図へ、二の
ように両ロッド１、２の対応する辺１ａ、２ａが所定の
角度θを有するように接続したものでもよい。The cross-sectional shape of the rod 1.2 in the present invention is as shown in FIG.
The rods 1 and 2 may have the same polygonal shape as shown in 2, and may be connected so that the corresponding sides 1a and 2a of both rods 1 and 2 have a predetermined angle θ as shown in 2.
本発明におけるロッド１．２の断面形状は共に多角形で
、しかも角数が異なるものであってもよい、このように
すれば第３図ハ、二のように両ロッド１．２間に角度θ
を設けて接続する必要がないので、連結が容易になる。In the present invention, the cross-sectional shapes of the rods 1.2 may both be polygonal, and the number of angles may be different. In this way, an angle can be formed between the rods 1.2 as shown in FIG. θ
Since there is no need to provide and connect, connection becomes easy.
本発明ではロッド１、２の間に少な（とも１個以りのロ
ッドを挟んで３本以上を直列接続し、しかも隣り合うロ
ッドを胃なる角数のものにするようにしてもよい。In the present invention, three or more rods may be connected in series with one or more rods sandwiched between the rods 1 and 2, and the adjacent rods may have the same number of angles.
本発明ではロッド１、２の外周面７．８に反射層９を設
けてもよい、このようにすれば臨界角より小さな角度で
外周面７，８に当たる光も、反Ｉｔ層９により全反射さ
れてロッド内部に溜まるため、損失を抑えることができ
る。この反Ｑ４層９としては例えばアルミニウム膜など
が適する。In the present invention, a reflective layer 9 may be provided on the outer circumferential surfaces 7 and 8 of the rods 1 and 2. In this way, light that hits the outer circumferential surfaces 7 and 8 at an angle smaller than the critical angle is also totally reflected by the anti-It layer 9. The loss can be suppressed because it accumulates inside the rod. For example, an aluminum film is suitable for this anti-Q4 layer 9.
（発明の効果）
本発明の光分岐結合器として、第３図のように断面が正
方形のロッド１、２を用い、これにコア径１１０ｕｍ、
クラッド径１２５μｍ、ＮＡ＝０．３７のファイバ
３．４を７本ずつ連結して７Ｘ７の光分岐結合器を試作
した。この場合の出方ファイバ４の出力強度の分配ばら
つきは１．０ｄＢであった。(Effects of the Invention) As the optical branching coupler of the present invention, rods 1 and 2 having a square cross section as shown in FIG.
A 7×7 optical branching coupler was prototyped by connecting seven 3.4 fibers each with a cladding diameter of 125 μm and NA=0.37. In this case, the distribution variation in the output intensity of the output fiber 4 was 1.0 dB.
これに対して第５図のように断面形状が同じ方形状であ
る。従来の光分岐結合器の出力用光フアイバの出力強度
の分配ばらつきは２．３ｄＢであった。On the other hand, as shown in FIG. 5, the cross-sectional shape is the same square shape. The distribution variation in the output intensity of the output optical fiber of the conventional optical branching coupler was 2.3 dB.
従って本発明の光分岐結合器では、従来の光分岐結合器
により生じる出射光のファイバ出方強度の分配ばらつき
を半分以下に抑えることができる。Therefore, the optical branching coupler of the present invention can suppress to less than half the distribution variation in fiber output intensity of the emitted light that occurs in the conventional optical branching coupler.
第１図は本発明の光分岐結合器の原理を示すもので、イ
は平面図、口はイのローロ断面図、ハはイのハーバ断面
図、第２図は同光分岐結合器の一実施例を示すもので、
イは平面図、口は同図イの左側ロッドの断面図、ハは同
図イの右側ロッドの断面図、第３図は本発明の光分岐結
合器の他例を示すもので、イは平面図、口はイのローロ
断面図、ハはイのハーバ断面図、二はイの二−二断面図
、ホはイのホーホ断面図、第４図イは従来の光分岐結合
器の平面図１口はイのローロ断面図、ハはイのハーバ断
面図、第５図イは従来の光分岐結合器の平面図、口はイ
のローロ断面図である。
１、２はロッド
３は入力ファイバ
４は出力ファイバ
５．６は連結面
７．８は外周面
９は反射層Figure 1 shows the principle of the optical branching coupler of the present invention, where A is a plan view, the opening is a sectional view of Rollo in A, C is a sectional view of the harbor in A, and Figure 2 is an illustration of the optical branching coupler. It shows an example,
A is a plan view, the opening is a cross-sectional view of the left rod in A, C is a cross-sectional view of the right rod in A, and FIG. 3 shows another example of the optical branching coupler of the present invention. Plan view, opening is Rolo sectional view of A, C is harbor sectional view of A, 2 is 2-2 sectional view of A, E is Hoho sectional view of A, Figure 4 A is a plane of a conventional optical branching coupler. 1 is a sectional view of Rollo in A, C is a sectional view of a harbor in A, FIG. 1 and 2 are rods 3 are input fibers 4 are output fibers 5. 6 are connecting surfaces 7. 8 are outer peripheral surfaces 9 are reflective layers
Claims (2)
、同ロッド１、２の一方の端部に入力ファイバ３が連結
され、他方の端部に出力ファイバ４が連結されてなる光
分岐結合器において、隣り合うロッド１、２の連結面５
、６は、光軸に垂直な二次元境界条件が異なるものであ
ることを特徴とする光分岐結合器。(1) Two or more translucent rods 1 and 2 are connected in series, an input fiber 3 is connected to one end of the rods 1 and 2, and an output fiber 4 is connected to the other end. In the optical branching coupler, the connecting surface 5 of adjacent rods 1 and 2
, 6 are optical branching couplers characterized in that two-dimensional boundary conditions perpendicular to the optical axis are different.
れたことを特徴とする請求項第１の光分岐結合器。(2) An optical branching coupler according to claim 1, characterized in that a reflective layer 9 is provided on the outer circumferential surfaces 7, 8 of the rods 1, 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32016188A JPH02165106A (en) | 1988-12-19 | 1988-12-19 | Optical branching/coupling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32016188A JPH02165106A (en) | 1988-12-19 | 1988-12-19 | Optical branching/coupling device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02165106A true JPH02165106A (en) | 1990-06-26 |
Family
ID=18118384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32016188A Pending JPH02165106A (en) | 1988-12-19 | 1988-12-19 | Optical branching/coupling device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02165106A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04246604A (en) * | 1990-09-04 | 1992-09-02 | American Teleph & Telegr Co <Att> | Optical star-coupler, bi-directional optical star-coupler and optical amplifier |
| JP2005070664A (en) * | 2003-08-27 | 2005-03-17 | Fujikura Ltd | Laser branching device and laser processing apparatus |
-
1988
- 1988-12-19 JP JP32016188A patent/JPH02165106A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04246604A (en) * | 1990-09-04 | 1992-09-02 | American Teleph & Telegr Co <Att> | Optical star-coupler, bi-directional optical star-coupler and optical amplifier |
| JP2005070664A (en) * | 2003-08-27 | 2005-03-17 | Fujikura Ltd | Laser branching device and laser processing apparatus |
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