JPH022227A - モードフィルターを使用したダイナミックレンジの低減装置 - Google Patents

モードフィルターを使用したダイナミックレンジの低減装置

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JPH022227A
JPH022227A JP63286594A JP28659488A JPH022227A JP H022227 A JPH022227 A JP H022227A JP 63286594 A JP63286594 A JP 63286594A JP 28659488 A JP28659488 A JP 28659488A JP H022227 A JPH022227 A JP H022227A
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JP
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fiber
optical
attenuation
receiver
signal
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JP63286594A
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Frank H Levinson
フランク・エイチ・レヴィンソン
Thomas Giles
トーマス・ガイルズ
Bruce D Campbell
ブルース・ディ・キャンプベル
Steve Lavelle
スティーブ・ラヴェル
Joseph Zucker
ヨーゼフ・ツッカー
William R Freeman
ウィリアム・アール・フリーマン
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Raynet Corp
Raychem Corp
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Raynet Corp
Raychem Corp
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  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、光ファイバー配線の通信システムに用いら
れる光受信機に必要なダイナミックレンジを低減させ・
るための装置に関する。
［従来の技術］ 一般に、伝送用光ファイバーが光受信機に結合されると
き、可能な限り、ファイバー内のより多くの、好ましく
は１００％の光を受信機に導ける結合か試みられる。例
えば、伝送用ファイバーの端部を光受信機に接続するた
めにピグテール導波管がｆｌｌ用されるときは常に、フ
ァイバーによってファイバーの端部に保持され伝搬され
た光の全てを、ピグテール導波管が確実に保持し伝搬で
きるように注意が払われる。従って、導波管が光ファイ
バーにてなるときは常に、その口径（ＮＡ）及びサイズ
が伝送用ファイバーのらのと等しいかあるいは大きくな
るように選び、導波管か、伝送用ファイバーの端部に放
射された全ての光を本質的に受信機に首尾よく伝送でき
るようにしている。更に、ファイバーにおける光量の減
衰を最小にするために、伝送用ファイバーの端部に接近
した部位が、そのファイバーの最小曲げ半ｉ１以下とな
る、折り曲げが生しないように設置されろ。この最小曲
げ半径とは、ファイバーに不当な応力が作用せず、ある
いは、決定的ないかなる光量の損失をも生じさせないと
いう半径であり、典型的な最大応力は、ファイバー許容
応力の１／３てあり、典型的な最小曲げ半径は、およそ
３０〜４０ｍｍである。
［発明が解決しようとする課題］ 伝送用ファイバーにおけるモード容量より大きい導波管
、及び、端部が最小曲げ半径を常に上回るように設置し
た伝送用ファイバーを、個々に発生され、そして、低次
モードに比して高次モートを強力に伝搬させるようにし
てファイバー内に注入される、多数の光信号を有する光
ファイバー配線システムに用いたとき、信号のダイナミ
ックレンジが異常に大きくなり、その結果、光受信機は
極めて大きいダイナミックレンジを必要とするようにな
り、不利になるということが予期せずかつＱ外に６発見
された。
従って、この発明の目的は、注入する多数の光源を有し
、かつ、ファイバーに高次モードを強力に伝搬させろた
めに、多モード光ファイバーに多数の光信号を多重伝送
する光ファイバー配線ンステムに用いるときに、光受信
機のダイナミックレンジを低減させる方法及び装置を堤
供することにある。
［課題を解決するだめの手段］ この発明によるこれらの目的並びに他の目的は、光受信
機により検知されろ信号のダイナミックレンジを低減さ
せるための装置δによって逓成される。
この装置は、光受信機で受信されろ信号のダイナミック
レンジを低減させるための装置であって、マルチモード
光ファイバーと、 複数の個別多重光信号の注入のために光ファイバーに連
続的に配される複数の書き込みタップと、度数の書き込
みタップの下流に位置し、光ファイバーよりの信号を受
信するための手段を有する光受信機と、 受信機に最も近い伝送用の書き込みタップによって発生
された光信号に対する減衰量を、受信けから最も遠い伝
送用書き込みタップにより発生された光信号に対する減
衰量よりも大きく、その差異が１．ＯｄＢを超過するよ
う、光ファイバーと光受信機との間に配される減衰手段
と、 を備える。
この発明は更に、複数の加入みの端末装置に情報を伝送
するための光ファイバー配線システムを含み、該ンステ
ムは、 ｉ夏数の加入者の端末装置と、 各々の端末装置に情報を伝送するための第１の手段と、 光受信機と、 多モード光ファイバーと、 加入者の端末装置から光ファイバーに複数の個別多重光
信号を注入するために、光ファイバーに連続的に配され
る複数の書き込みタップてあって、光ファイバーのコア
内に、低次から高次の曳敢のモードを含む光信号を最初
に生じさせるように、谷々の対応する信号を注入し、最
初に生じた各々の信号に対する、最低次モードの強度と
最高次モードの強度との第１の比が、各々の信号が平衡
パワー分散によりファイバーのコア内に得られたとき、
該ファイバー内の各々の信号において、最高次モードの
強度と最低次モードの強度との第２の比、よりも実質的
に大きくする、書き込みタップと、 受信機に最も近い伝送用の書き込みタップによって発生
された光信号に対する減衰量を、受信機から最も通い伝
送用古き込みタップにより発生された光信号に対する誠
衰爪よりも大きく、その差異が１．０ｄ１３を超過する
よう、光ファイバーと光受信機との間に配される減衰手
段と、 を備える。
［作用］ この発明による、及びこの発明に使用するための光ファ
イバー配線システム１２が第１図に示されている。この
図において、モードフィルター４は、ブス光ファイバー
１と光受信機５との間に配置される。受信機５、好まし
くは中間、先頭、終端（ｃｅｎｔｒａｌ　ｈｅａｄ　ｅ
ｎｄ）の受信機に情報を伝送するために、多数のタップ
２１〜２７が、光ファイバー１に連続的に結合され、情
報は、好ましくは、ファイバーに多重伝送されており、
好ましくは、時分割の多重伝送により伝送される。この
第１図におけろシステム１２は、加入者の端末装置３２
と、このシステム１２外の端末装置と、あるいはこのシ
ステム１２内の他の加入者の端末装置と、２方向の通信
を可能にずろために、多数のタップ４１〜４７によって
タップ出しされた、読み出しファイバー３１に沿って下
流に情報を送出するための先頭、終端（ｈｅａｄ　ｅｎ
ｄ）送信機６を更に含む。
１１＋１人者の端末装置は、電話、ビデオ受信機、コン
ピュータ等のいかなる結合であってもよい。図示したよ
うに分岐タップ７．８を介してブスファイバー１．３１
と通信する分岐回路網１０をこのシステム１２内に付加
的に含むことができる。ブスファイ／（−１，３１に結
合されるタップ２１〜２７．４１〜４７，７及び８の個
数は、基本的にシステム１２の利用可能なバンド幅及び
光強度によって決まり、一般には、例えばＩ　Ｏ，２０
，３０，４０あるいは５０以上することができる。
離れた。ＩＦき込みタップ２１．２２は、光受信機５よ
り比較的離れた距離で一１ｆｆき込みファイバーｌに光
を注入し、このような信号は、上流のタップ２３〜２７
，７．８そして又、タップ２１．２２と受信機５との間
の光ファイバーによって減衰するので、受信機５によっ
て受信されろパワーレベルは比較的に低い。逆に、受信
機５に比較的接近した近いタップ２６．２７によって注
入された信号の検出パワーレベルは、重要なタップの個
数が少なく、近いタップ２６．２７と受信機５との間の
ファイバー長が重いために、比較的に高い。光受信機５
によって受信された中間のタップ２３〜２５よりの光信
号のパワーレベルは、一般に中間のパワーレベルを有し
、このような結果から、ブスの構成としては、離れたタ
ップ２１．２２によって注入された暗い光信号、近いタ
ップ２１．２２によって注入された明るい光信号、及び
中間のタップ２３〜２５によって注入された中間の強度
の信号による情報を正確に識別できるよう、受信機５は
、比較的大きいパワーレンジでもって増幅できろ必要が
ある。従って、光受信機５は、微弱な信号を検知できる
高感度に加えて、比較的大きいダイナミックレンジを持
つことが要求され、種々のタップによって根本的に異な
った光パワー強度が生しるのをなくすことにより、これ
らの強度が正確に制御される。
この発明によれば、光ファイバーＩは、多モードファイ
バーであり、ステップあるいはグレーテッドのインデッ
クス型であってもよく、好ましくは、カラス積層のグレ
ーテッドインデックス型の光ファイバーからなり、かつ
、実質的にシリコンガラスのコア及びクラシトよりなり
、そして、タップ２１〜２７の少なくと乙いくっかは、
これらのタップによって注入された光が、モード分散を
生じ、このモード分散では、平衡状態での光ファイバー
に対する平衡モード分散と異なり、平均で高くなる。こ
のようなタップ２！の一例を第２図に示しており、この
タップ２１は、光カプラー２９．ファイバークラッド２
０の一方の側及び好ましくは折曲部における外側の保護
ファイバーコーティング１９の一方側を通して通過する
光によって光ファイバーコア３０内に光信号１８が注入
されろタイプである。このようなタップは、内部あるい
は低次のモードで光ファイバーに注入できるが、内部あ
るいは低次モードに対する注入に比べて外側あるいは高
次のモードによる注入が平均で比較的に強度が高い。第
３図のグラフは、このようなタップにより注入されたモ
ード分散のパワー強度を、このタップより下流で直接に
測定したらのである。
第２図で示したごとく、局所的に注入するタップは、米
国特許第４，６６４，７３２号、４，７６８，８５４号
及び４，７４１．５８５号においてより詳しく開示され
ており、ここで参考として述べる。
この発明は、ファイバーに対する平衡分散と比較して低
次モードよりも高次モードの方向に向けて強くなるよう
に曲げられる、モード分散にて最初に注入するいずれの
タイプのタップを用いる回路網においてら動作可能で利
用できる。更には第４ａ図は、グレーテッドインデック
ス型の多モードファイバー１のコアにおける種々の光モ
ード５６．５７．５１１！を示している。ファイバーの
軸方向に対し最も大きい角度をなすこれらのモード５７
は、最高次モードであり、ファイバーの軸方向と最小の
角度をなすこれらのモード５８は、最低次モードである
。同様に、他のモードがファイバーの軸方向に対してな
す角度よりも大きい角度をなす全てのモードは、高次モ
ードと呼ばれる。与えられたいずれらのファイバーに対
する種々の次数モートに関係するパワー強度は、所定の
距離、例えば１キロメータの間のファイバー内を伝搬す
れば、信号注入点でのモード分散における初期の強度に
関係なく、安定するようになり、平衡値に至り、そして
、返電界あるいは遠電界検知技術を用いることによって
ファイバ一端部における縦断面での種々のポイントにお
ける光信号強度を測定することによって、全てのパワー
分散が測定できる。
更に、ファイバーの平衡モード分散は、ファイバーがど
のように端末処理されたか、ファイバーに配置されろタ
ップやカプラー等の空間的な分散とと乙にそれらの個数
及び種類のような他の要素に依存する。
第３図のグラフは、その横軸がファイバーの直径方向に
沿った各点に対応し、縦軸が相対光強度に対応する。参
照番号１５は、端部にタップを備えないファイバー内に
信号が伝搬する多モードファイバーに対する典型的な平
衡モード分散を示しており、この分散は、ガウス型曲線
を有する。第２図に示されたように、下流の信号注入箇
所の近傍のタップ２１を用いてファイバーの一方端に注
入された信号に対する典型的なモードパワー分散が参照
番号１４て示されている。参照番号１６．１７は、注入
時でのファイバーに対する別の典型的な二つの平衡モー
ド分散を示しており、ファイバーに対する実際の平衡分
散は、いかにケーブル処理され、設置されたか、ケーブ
ルにおけるタップ。
カプラーや接続のタイプ及び密度等に依存する。
しかしながら、らし、正常な平衡分散を持つファイバー
がそこに配された多数のタップ２１〜２７を有するなら
ば、このようなタップは、ファイバーに存する信号の内
、高次モードを著しく減衰させ、平衡パワー分散は、低
次モードに大きく集中し、参照番号１７の曲線を持つよ
うになるということに気付くであろう。
第３図における参照番号１４が示すように、各々のタッ
プ２１により注入された初期のモード分散は、平衡モー
ド分散１５．１７の注入時のファイバーと比較して、最
外側のモードに向けてかなり大きく曲げられる。従って
、離れたタップ２１２２と光受信機との間の距離が十分
に長いと仮定すれば、タップ２１．２２により注入され
た光信号は、ファイバ一端部でファイバー、ケーブル処
理及び光タップ２３〜２７，７．８により生じた連続的
なモードの再区分及び減衰に起因して、参照番号１４で
図示されたような型よりも、参照番号Ｉ７で図示された
ような、パワー分散を呈する。
しかしながら、近いタップ２６．２７は、平衡モードの
最区分が生じる程度に光受信機５から十分に離れて配置
されていないので、このようなタップにより注入された
信号のモード分散は、参照番号１５．１６よりら参照番
号１４で図示された型に極めてよく似る。
この発明によれば、モードフィルター４は、光ファイバ
ーｌの端部１１と、最内側あるいは低次のモードとは逆
に最外側あるいは高次のモードを選択的に減衰させるよ
う機能する光受信機５との間に配置される。このような
回路網の構成とすることにより、全体にわたり比較的に
高い強度、特に高次モードに対し高い強度を有する、近
いタップ２６あるいは２７により注入された光信号は、
平衡値１５あるいは１７に達したあるいはほぼ達してお
り、それ故、高次モードに対して低い強度を有する、タ
ップ２Ｉあるいは２２により注入された光信号よりも、
大きい程度に減衰される。より逓いタップ２６．２７は
、離れたタップ２１あるいは２２よりも、受信機５の箇
所で明るい信号を生じるので、モードフィルターは、光
受信機で要求されるダイナミックレンジを低減させ、一
方、光受信機が異常に高くした受信感度を持たなくても
ようように、最も暗い光信号を最小に減衰させろ効果を
有するべきである。
タップが第２図に示したような構造を有ケろとき、夕・
ツブ２１より下流のタップが、該タップに予め注入され
ていた光信号から最外側のモードを選択的に引き出すの
で、更により有ｆｌｌな結果が得られる。それ故、この
ような離れたタップに対ずろ平衡モード分散は、第３図
の参１１ｑ番号１５で図示されたようなファイバーに対
する平衡分散と比較して、第３図の参照苓号１７て図示
されたような低次モートの方向に、強く曲げられる。
［実施例］ 例１ サイズか８５／１２５マイクロメータのグレーチットイ
ンデックス型のガラス積層によろ恒長１０００メートル
のファイバーに、第２図の原理を用いて光ファイバーの
コアに光信号を注入できろ１０ｆ１．’ｌｌの古き込み
タップが、ファイバーの一端におけろ光受信機から距離
を変えた位置に装着された。各々の箇所でフィルターを
用いずに第１のパワー曲線を生み出せるように、各々の
タップにより、一定の光量が連続的に注入され、その後
、光ファイバーの端部と光受信機との間に光フィルター
を配して個別の測定が行なわれた。光フィルターは、ガ
ラス積層のファイバー（６２，５／１２５ミクロン）に
よろｍい長さのらのであり、各箇所でフィルターを用い
たパワー測定を、第６図に図示した第２のパワー曲線５
２で示している。受信機よりの各々のタップの距離を関
数として、各箇所でフィルターを用いたときの測定と、
用いないときの測定との間におけるパワー差異の実測を
第７図に示している。この第７図に示したように、光受
信機に最も近いタップに対し、フィルターは、検知信号
に４．５ｄＢの減衰を生じさせ、光受信機に最も離れた
距離のタップに対し、検知信号に０３ｄＢの減衰を生じ
させた。従って、この発明は、ダイナミックレンジを４
．２ｄＢ減じ、光受信機は、ｍに０．３ｄＢの感度を有
するだけでよい。
この発明のモードフィルターの好ましい実施例は、第４
図及び第５図に示されている。第１の実施例によれば、
フィルターは、縦断面積かファイバーｌの端部１１にお
けろ縦断面積より小さい導波管を含む。第２の実施例に
よれば、フィルターの導波管は、ファイバーｌよりも小
さい口径を有する。これらの双方の実施例に対し、導波
管は、ステップあるいはグレーテッドのインデックス型
にすることができる。第３の実施例によれば、減衰量、
特に高次モードの減衰量を変えるためにファイバーの端
部１！から最適な可変の距離に隔てられる。第４の実施
例によれば、フィルター効果を増すために虹彩（ｉｒｉ
ｓ）が用いられる。第５の実施例によれば、フィルター
効果を達成するために小さい半径の曲げが用いられる。
これらの５個の実施例におけるこれらの特徴を結合させ
ることら、この発明の趣旨に包含される。
特に好ましい構成を第４図及び第５図を参照して以下に
述べる。第４ａ図におけろフィルター４ａは、ファイバ
ー１の縦断面より小さいサイズの、ステップインデック
ス型あるいはグレーテッドインデックス型であり、フィ
ルター１内の最も外ｆ１１１１のモードのいくつかがフ
ィルター４ａに注入されないようにすることにより、高
次モードが低次モード以上に選択的に減衰されろ。
第４ｂ図は、別のモードフィルター４ｂを示しており、
このフィルターもステップインデックス型あるいはグレ
ーテッドインデックス型であり、円錐型受光部あるいは
ファイバーｌの径よりも小さい径の開口を有し、その結
果、同様に高次モードが低次モード以上に選択的に減衰
される。特に、フィルター４ｈに小さい開口を設ければ
、例えば、高次モードか、導波管におけるフィルター４
ｂのコアからクラッドに逃げ、そして、導波管周囲のコ
ーティングあるいは緩衝（オ、及び／または導波管のク
ラッドによって減衰される。ファイバー１の円錐型受光
部が半分の角度θでもって表示され、フィルター４ｂの
円錐型受光部が半分の角度φで表示され、もし、フィル
ターが縦断面のサイズでファイバー！より大きいならば
、図示したように、φはθよりも小さくすべきである。
別の実施例では、ファイバーｌよりも縦断面のサイズが
小さい導波管であって、同様にファイバーｌよりも小さ
い円錐型受光部を有する、フィルターか選択される。
第４Ｃ図の実施例によれば、ステップあるいはグレーテ
ッドのインデックス型であってらよいフィルター用の導
波管４Ｃをファイバ一端部１１から離すことにより、望
ましいフィルター効果が同時に達成できる。単にファイ
バーを離隔することにより、ファイバーｌにおける高次
モードが選択的に取り除かれ、その離隔がより大きけれ
ば、より高次モードが取り除かれる。
第４（１図は、この発明の更に別の実施例を示しており
、この実施例では、第１及び第２の結合用レンズ３５．
３６の間に虹彩４ｄか設けられており、各レンズは、そ
れぞれ分岐及び伝送ファイバーＩと、接続ファイバー３
８に接続され、この接続ファイバー３８は、例えば光受
信機のごとき電気−光変換器に接続される。この＋１■
造であれば、レンズ３６のクラッド近傍にある高次モー
ドか虹彩で阻止されるので、これらの高次モードのみを
取り除く動作が行なわれろ。当然、前述した第４ａ図〜
４ｄ図におけろ種々の特徴を組み合わせろことしてきる
ということか容易に理解されろであろう。
例えば、フィルターの導波管と変換器のファイバーｌと
の間を任色に離隔することに、虹色４ｄを併せて組み込
み、モして／または、フィルター４Ｃを、ファイバー１
よりも小さい径を有し、及び／または、ファイバー１の
縦断面のサイズよりら小さく形成できる。
別の実施例では、１：２のスリッターを用い、冗長度の
検出を達成するために、スリッターの双方の出力を第１
及び第２の光受信機に接続して用いろ。このようなスリ
ッターは、高次モードを選択的に低次モード以下に減衰
させるということがわかっている。
更に別の実施例では、下流の最も明るいあるいは受信機
に最も近いタップの箇所に位置する光配線ファイバーの
所定長を、ファイバーに対する最小曲げ半径より乙顕著
に小さい曲率でもって折り曲げるための手段を含むフィ
ルターが選ばれる。
この結果、高次モードか低次モード以下に大きく減衰さ
れる。ファイバー長及びその曲げ半径は、所望の減衰量
が達成できろように選ばれ、そして、好ましくは他のン
ステムの限界値（例えば受信機の感度）内の光量が得ら
れるまで、減衰量を変化できるように、長さ及び曲げ半
径を変化できる手段を含むべきである。
このような手段の好ましい実施例が第５図に示されてお
り、配線ファイバー１の端部６１が棒６２．６３により
多数のターンに曲げられている。
好ましくは一つの棒６３は、ファイバーの曲率半径を変
えろために、付記した矢印６４で表したように移動可能
としている。棒６２．６３間の距離６５、及び棒間の端
部のターンあるいはループの数を適切に変えることによ
り、種々の減衰量を得ることかできモニターできるので
、受信機で検知された最も遠隔のタップあるいは最も弱
いンステムのタップに対しても付随的に起こる減衰を検
知可能なレベルに保つとともに、所望のダイナミックレ
ンジの低域を得ることができる。
鮭λ 第２図に示したのと同様にファイバーに曲げを生じさせ
てファイバーに光を注入可能とするために、恒長４キロ
メートルのグレーテッドインデックス型のファイバーに
、２４９１のタップか装着される。ブスファイバーの端
部にフォトダインパワーメータが設置され、受信機に最
ら近いタップは、受信機より５５メートルの箇所に位１
位する。受信機から最も離れたタップは受信機より４キ
ロメートルの箇所に位置する。最も近いタップと最ら離
れたタップの双方は、５０１ｇ−０００ライテルレンズ
付きのＬＥＤがＭＡ／　ＣＯＭ　３５０　？ＩＸ流源よ
りの直ｔＡＩ　Ｉ　Ｏミリアンペアで駆動されることに
より、動作さＵた。この遠近の両タップはそれぞれ個別
に動作させ、各箇所でフィルターを用いたときと用いな
かったときとにおけろブスのダイナミックレンジの差異
でらってタップからの強度が測定された。その後、受信
機に近接したファイバーの端部及び最も近いタップから
の下流が、はぼ４．４５ｍｍの最小曲げ半径とするため
に、第５図に示したごとく、巻かれ、そして、ファイバ
ーの端部に露呈した連続的な各々のターンに対し、併Ｕ
゛てパワー測定が行なわれ、その際、１．２．３・１及
び５ターンのごとく個々に、行なわれた。各々の場合で
、ダイナミックレンジの絶対値が記録され、それらの結
果が第８図に示されている。第９図は、種々のファイバ
ーターンによってその他のタップに生じた余分なロスあ
るいは減衰量を示している。
第８図に示すように、フィルターを用いないシステムの
ダイナミックレンジは、元の状態でほぼ１７ｄＢである
。ファイバーによるｌターンからなるフィルターに対し
ては、ダイナミックレンジはほぼ７．５ｄｒ３低減され
、このダイナミックレンジは、ファイバーのターン数が
４になるまで次第に低下し、４ターンのときにほぼ１ｄ
Ｂとなる。
ファイバーか５ターンのときは、最も近いタップで発生
された光信号の強度は、最ら遠いキャップで記録された
値以下に実際に低誠されているが、そこにおける差異の
絶対値は、実際には２デシベルに増加している。この現
象は、ファイバーによるターンにより最内側のモードよ
りら最外側のモードか強イ減衰され、そして、モードフ
ィルターに先立し再区分されろモードが生じないために
、よりも最ら近いタップでは最内側のモードが弱くなる
ので、ファイバーによる５ターンか、最も近いタップに
対して最内側のモードのみを残して、重要な最外側のモ
ードの全てを実質的に取り去り、その結果、強度の値が
、中間のタップにより発生された信号に対し生じるモー
ドの再区分に起因して、最も遠いタップに対する値以下
に実際に減少するためである。
第９図は、種々のターン数に対し、最ら雌れたタップで
発生された光信号の減衰量をｄＢ表示したものであり、
この図では、１．１〜１．６ｄＢの間の減衰を示してお
り、この値は、得られるダイナミックレンジの劇的な低
に’２に対してはほとんど許容し得る値である。
この発明の更に別の実施例は、光受信機と最ら近いタッ
プとの間の光ファイバーの近い箇所６１に、わずかな曲
げを個別に多数作り出すことにあり、このような個別の
わずかな曲げは、ファイバー１あるいは３１に用いられ
たのと似た非能動の占き込みあるいは読み出しタップを
多数配置することにより容易に作り出される。第１Ｏ図
はこのようなモードフィルターを示しており、参照番号
６８による非能動タップが組み込まれ、また参照番号２
７による近いタップが組み込まれる。非能動タップ６８
により生じた曲げ半径と同じ（らいに、非能動タップ６
８のいずれか一つによって折曲された光ファイバー１の
長さは、許容し得る減衰量及びダイナミックレンジの低
減量が得られるまで、可変され、そして、非能動タップ
６８もまた、このような最適な値が得られるように、可
変される。
この発明によれば、配線ファイバーにおける最ら暗い信
号に対する減衰をわずかに増加させるだけで、１，２．
３，４，５，７，１０，１３．１５及び２０ｄＢのいず
れかを越えるようなダイナミックレンジの低減量を得る
ことができる。
この発明の更に別の態様は、ファイバー１に関してフィ
ルター４と、光受信機と相互接続するために用いられる
、回路網１２中の付随的な導波管との特別な配置である
。一般に、配線及び伝送用光ファイバー１は実際に光受
信機５に直接に接続されるのはまれである。むしろ、光
受信機５は一般に、工場で製造され、ピグテール導波管
７１に整列され、この導波管７１は接続コネクタ７６を
介して接続される“クリーン”の先頭、終端のコネクタ
ーファイバー７２に接続され、そしてこのファイバー７
２は、一般に第２の接続コネクタ７７を介して伝送用フ
ァイバーｌに接続される。この発明の好ましい実施例に
よれば、第１１図に示したごとく、フィルター・１は、
伝送用ファイバー１から光受信機５に信号の結合を可能
とずろためのシステムの先頭と終端とに配される接続コ
ネクタ７６．７７のいずれらのかつすべての上流に配置
されろ。この発明によるこの警手、″ρは、接続コネク
タ７６７７がモードを再区分化し、そして光信号がそこ
を通って伝送されるので、最ら適した結果を達成する。
従って、高次モートに比へて低次モードに比較的大きい
割合を有する、最も離れたタップからの最も暗い信号は
、接続コネクタ７６．７７で乱され、その結果、それに
より高次モードが産み出される。従って、フィルター４
か接続コネクタ７６．７７のいくつかあるいは全ての下
流に設置されたとき、最も暗い信号は、必要以上に過酷
に減衰される。従って、ファイバーｌと受信機５とを相
互接続するために用いられる接続コネクタ７６．７７に
関してモードフィルタ４のどのような配置をも包含する
が、好ましい実施例は、上述したように、接続コネクタ
の上流にモードフィルタを設置することてある。
この発明は、特定例及び好ましい実施例を参照して述べ
たが、この発明は、それらの記述や記、成した請求の範
囲のみによって限定される乙のではない。
［発明の効果］ 以上説明したように、この発明は、平衡分散モードと比
較して、低次モードよりら高次モードに向けてタップよ
り光信号を注入して、ファイバー内にて低次モートより
も高次モートを選択的に減衰さ什ろことにより、受信機
に遠いタップより乙近いタップからの信号か大きく減衰
するようになり、その結果、受信機に入力されろ光信号
のダイナミックレンジが低減される。
【図面の簡単な説明】
第１図は、光受信機５のダイナミックレンジを減じろた
めに、光ファイバー配線回路網１２に光フイルタ−１２
が設けられた、この発明の　一実施例を示す図、 第２図は、第１図に示されたタップ２１〜２７の詳細図
、 第３図は、第２図に示されたようなタップに対し注入さ
れた光信号に対するモードパワー分散、及び、この回路
網で利用できる種々の光ファイバーに対する、種々の可
能な平衡モード分散をグラフィック的に示した図、 第４ａ図ないし４ａ図及び第５図は、この発明によって
＋１が成されたモードフィルターの種々の好ましい実施
例を示す図、 第６図は、第４ａ図で図示された光フィルターを使用し
たと゛きと、使用しなかったときのそれぞれの場合にお
ける、光受信機から異なった距離での光タップより検出
された光強度を比較して示した図、 第７図は、第６図で示された強度レベルをデシベルの差
異にて示した図、 第８図及び９図は、第５図に示された光フィルターを用
いてなされたダイナミックレンジの低減値及び減衰量の
測定値を示す図、 第１０図は、この発明によるモードフィルターの更に別
の好ましい実施例を示す図、 そして、第１１図は、光受信機、ピグテール光ファイバ
ー、及び“ピグテールと伝送光ファイバーとをＦｉ１互
接続するクリーン”ファイバーに対し、この発明による
モードフィルターの好ましい配置を示す図である。 ■、３１・・光ファイバー、４・・モードフィルタ、４
ａ、４ｂ・・フィルター、４ｃ・・・導波管、４ｄ・虹
彩、５・・光受信機、６・・送信機、８・・・分岐タッ
プ、ＩＯ・・・分岐回路網、１２・・・光ファイバー配
線システム、１８・・・光信号、２０・・・クラッド、
２１〜２７．２９・・・光カプラ−，３０・・・コア、
４１〜４７・・・タップ、６８・・・非能動タップ、７
１・・・導波管、７６．７７・・接続コネクタ。 特許出願人　　レイネ・すＬ・コーポレイション代　理
　人　弁理士　青白　葆　外１名第 図 ｍＪｂ図 第４Ｃ図 第４ｄ図 第 ３図 強度 コア／クラブト境界 ぐ６直１） コア／クラッド境界 第４ａ図 フィルター 第 図 第１０図 第１１図 パワー差異（ｄＢ） パワー（μＷ）

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）光受信機で受信される信号のダイナミックレンジ
    を低減させるための装置であって、マルチモード光ファ
    イバーと、 複数の個別多重光信号の注入のために光ファイバーに一
    連に配される複数の書き込みタップと、複数の書き込み
    タップの下流に位置し、光ファイバーよりの信号を受信
    するための手段を有する光受信機と、 受信機に最も近い伝送用の書き込みタップによって発生
    された光信号に対する減衰量を、受信機から最も遠い伝
    送用書き込みタップにより発生された光信号に対する減
    衰量よりも大きく、その差異が１．０ｄＢを超過するよ
    う、光ファイバーと光受信機との間に配される減衰手段
    と、 を備えたことを特徴とする装置。
  2. （２）減衰量の差異が３．０ｄＢを超過する請求項１記
    載の装置。
  3. （３）減衰量の差異が５．０ｄＢを超過する請求項１記
    載の装置。
  4. （４）減衰量の差異が１０ｄＢを超過する請求項１記載
    の装置。
  5. （５）減衰手段が、光受信機とファイバーの端末近傍の
    ファイバーとを接続するために用いられる全ての光コネ
    クタの上流に配される請求項１ないし４のいずれかの項
    に記載の装置。
  6. （６）光ファイバーのコア内に低次から高次の多数のモ
    ードを含む光信号を最初に生じさせるために、光ファイ
    バーの連続した折曲部において、一連の書き込みタップ
    が、光信号をファイバーの介在部位であるクラッドの一
    方側を介して通過させることによりファイバー内に導き
    、そして、最初に生じた各々の信号に対する、最低次モ
    ードの強度と最高次モードの強度との第１の比が、各々
    の信号が平衡パワー分散によりファイバーのコア内に得
    られたとき、該ファイバー内の各々の信号において、最
    高次モードの強度と最低次モードの強度との第２の比、
    よりも実質的に大きい請求項１ないし５のいずれかの項
    に記載の装置。
  7. （７）光ファイバーが、第１の穴径を有し、減衰手段が
    第２の穴径を有する導波管よりなり、第２の穴径が第１
    の穴径よりも小さい、請求項１ないし６のいずれかの項
    に記載の装置。
  8. （８）減衰手段が、ファイバーより小さい断面積を有す
    る導波管よりなる請求項１ないし７のいずれかの項に記
    載の装置。
  9. （９）減衰手段が導波管からなり、所望の信号減衰量を
    達成するために、前記導波管の端面がファイバーの端部
    から物理的に分離された請求項１ないし８のいずれかの
    項に記載の装置。
  10. （１０）減衰手段が、第１及び第２のレンズの間に配さ
    れた虹彩を含む請求項１ないし９のいずれかの項に記載
    の装置。
  11. （１１）本質的に最内側のモードよりも最外側のモード
    が選択的に減衰できるように、減衰手段は、ファイバー
    を、該ファイバーの最小曲げ半径よりも小さい曲率で、
    かつ、全長にわたって折曲するための手段を備える請求
    項１ないし１０のいずれかの項に記載の装置。
  12. （１２）曲げ手段が、第１及び第２の対向する棒からな
    り、光ファイバーの一部が棒に挟まれループに形成され
    る請求項１ないし１１のいずれかの項に記載の装置。
  13. （１３）曲げ手段が、一連の非能動タップよりなる請求
    項１１記載の装置。
  14. （１４）複数の加入みの端末装置に情報を伝送するため
    の光ファイバー配線システムであって、複数の加入者の
    端末装置と、 各々の端末装置に情報を伝送するための第１の手段と、 光受信機と、 多モード光ファイバーと、 加入者の端末装置から光ファイバーに複数の個別多重光
    信号を注入するために、光ファイバーに連続的に配され
    る複数の書き込みタップであって、光ファイバーのコア
    内に、低次から高次の複数のモードを含む光信号を最初
    に生じさせるように、各々の対応する信号を注入し、最
    初に生じた各々の信号に対する、最低次モードの強度と
    最高次モードの強度との第１の比が、各々の信号が平衡
    パワー分散によりファイバーのコア内に得られたとき、
    該ファイバー内の各々の信号において、最高次モードの
    強度と最低次モードの強度との第２の比、よりも実質的
    に大きくする、書き込みタップと、 受信機に最も近い伝送用の書き込みタップによって発生
    された光信号に対する減衰量を、受信機から最も遠い伝
    送用書き込みタップにより発生された光信号に対する減
    衰量よりも大きく、その差異が１．０ｄＢを超過するよ
    う、光ファイバーと光受信機との間に配される減衰手段
    と、 を備えたことを特徴とするシステム。
  15. （１５）減衰手段が、光受信機とファイバーの端末近傍
    のファイバーとを接続するために用いられる全ての光コ
    ネクタの上流に配される請求項１４に記載のシステム。
JP63286594A 1987-11-12 1988-11-12 モードフィルターを使用したダイナミックレンジの低減装置 Pending JPH022227A (ja)

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