JPH02300726A - 光切替部品 - Google Patents
光切替部品Info
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- JPH02300726A JPH02300726A JP11869989A JP11869989A JPH02300726A JP H02300726 A JPH02300726 A JP H02300726A JP 11869989 A JP11869989 A JP 11869989A JP 11869989 A JP11869989 A JP 11869989A JP H02300726 A JPH02300726 A JP H02300726A
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Landscapes
- 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。
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、光ファイバを用いた光伝送方式において伝搬
光の切替を行う光切替部品に関する。
光の切替を行う光切替部品に関する。
〈従来の技術〉
従来より、光ファイバを用いｔコ光伝送方式において伝
搬光を切替える光切替部品としては種々の構造のものが
知られている。
搬光を切替える光切替部品としては種々の構造のものが
知られている。
例えば第１の方式として、第８図に示すように光ファイ
バ１０１自体の位置を変化させたり、第９図に示すよう
に光ファイバ間に挿入されたプリズム１０２の位置を変
化させたりして、導波路自体を移動させることにより伝
搬光の光路を切替える方式がある。
バ１０１自体の位置を変化させたり、第９図に示すよう
に光ファイバ間に挿入されたプリズム１０２の位置を変
化させたりして、導波路自体を移動させることにより伝
搬光の光路を切替える方式がある。
また、第２の方式として光ファイバ間に挿入した導波路
の屈折率を制御することにより伝搬光の光路を切替える
方式があり、この中には例えば第１０図に示すように屈
折率変化部１０３Ａの屈折率を電圧により変化させて全
反射の角度を制御する方法や、第１１図に示すように同
様に屈折率変化部１０３Ｂの屈折率を電圧により変化さ
せて結合係数を制御する方法がある。
の屈折率を制御することにより伝搬光の光路を切替える
方式があり、この中には例えば第１０図に示すように屈
折率変化部１０３Ａの屈折率を電圧により変化させて全
反射の角度を制御する方法や、第１１図に示すように同
様に屈折率変化部１０３Ｂの屈折率を電圧により変化さ
せて結合係数を制御する方法がある。
さらに、第３の方式として、光ファイバ間に挿入したＡ
１０素子（音響光学素子）の屈折率変化を用いる方式が
ある。すなわち、第１２図に示すようにＡ１０素子１０
４に印加する電圧等を変化させることにより弾性波１０
４Ａを変化させ、光路を切替える方法である。
１０素子（音響光学素子）の屈折率変化を用いる方式が
ある。すなわち、第１２図に示すようにＡ１０素子１０
４に印加する電圧等を変化させることにより弾性波１０
４Ａを変化させ、光路を切替える方法である。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかし、前述した第１の方式では、損失は例えば０．５
〜１ ｄＢと小さいものの切替時にごみ等の影響を受は
易く、また、切替の度に高精度な位置決め技術が必要で
あるという欠点がある。
〜１ ｄＢと小さいものの切替時にごみ等の影響を受は
易く、また、切替の度に高精度な位置決め技術が必要で
あるという欠点がある。
一方、第２あるいは第３の方式では、切替時においてご
み等の影響もなく、高精度な位置決め技術も必要ないが
、光ファイバ間に挿入される各部品の損失と共に光ファ
イバと各部品との間の接続損失が存在するので、例えば
２〜５ ｄＢと損失が大きいという欠点がある。
み等の影響もなく、高精度な位置決め技術も必要ないが
、光ファイバ間に挿入される各部品の損失と共に光ファ
イバと各部品との間の接続損失が存在するので、例えば
２〜５ ｄＢと損失が大きいという欠点がある。
本発明はこのような事情に鑑み、低損失で位置決め技術
の不要な光切付部品を提供することを目的とする。
の不要な光切付部品を提供することを目的とする。
く課題を解決するための手段〉
前記目的を達成する本発明に係る光切付部品は、２本以
上の光ファイバがその側面で相互に接続していると共に
当該接続部の外径が上記光ファイバ外径より小さい光フ
ァイバ部品であって、上記接続部の外側に屈折率可変物
質を配してなることを特徴とする。
上の光ファイバがその側面で相互に接続していると共に
当該接続部の外径が上記光ファイバ外径より小さい光フ
ァイバ部品であって、上記接続部の外側に屈折率可変物
質を配してなることを特徴とする。
く作 用〉
前記構成の光切付部品においては、伝搬光はその接続部
の一方側から他方側へ伝搬する際にクラッド部全体に漏
れ出した状態で伝搬され、この伝搬光が当該接続部を通
過後に何れの光ファイバに出射するかは、接続部とこの
接続部を取り囲む部分に配した屈折率可変物質との屈折
率差により決定される。したがって、例えば温度変化や
電圧印加などによって屈折率可変物質の屈折率を変化さ
せることにより、上記伝搬光が出射する光ファイバを切
替えることができる。
の一方側から他方側へ伝搬する際にクラッド部全体に漏
れ出した状態で伝搬され、この伝搬光が当該接続部を通
過後に何れの光ファイバに出射するかは、接続部とこの
接続部を取り囲む部分に配した屈折率可変物質との屈折
率差により決定される。したがって、例えば温度変化や
電圧印加などによって屈折率可変物質の屈折率を変化さ
せることにより、上記伝搬光が出射する光ファイバを切
替えることができる。
く実 施 例〉
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
第１図〜第４図には本実施例の光切付部品１０の構成を
示す。第１図に示すように、光切替部品１０は２本の光
ファイバ１１で構成されるものであり、光ファイバ１１
は■−■断面を示す第２図に示すように、コア部１２と
クラッド部１３とからなる。
示す。第１図に示すように、光切替部品１０は２本の光
ファイバ１１で構成されるものであり、光ファイバ１１
は■−■断面を示す第２図に示すように、コア部１２と
クラッド部１３とからなる。
光切付部品１０は、第３図に示すように、２本の光ファ
イバ１１の側面同志を溶融時の表面張力により接続し、
その中央部の径を細（して領域りで示す接続部１４を形
成したものであり、この接続部１４を取り囲むように屈
折率可変物質１５を配しである。この部分ではＩＶ−Ｉ
Ｖ断面を示す第４図に示すように、コア部１２が充分に
小さくなると共に２本の光ヮアイバ１１のクラッド部１
３が一体的になっており、その外周を屈折率可変物質１
５が取り囲んでいる。
イバ１１の側面同志を溶融時の表面張力により接続し、
その中央部の径を細（して領域りで示す接続部１４を形
成したものであり、この接続部１４を取り囲むように屈
折率可変物質１５を配しである。この部分ではＩＶ−Ｉ
Ｖ断面を示す第４図に示すように、コア部１２が充分に
小さくなると共に２本の光ヮアイバ１１のクラッド部１
３が一体的になっており、その外周を屈折率可変物質１
５が取り囲んでいる。
このような構造の光切付部品１０において、Ａから入射
した伝搬光は領域りに近づくにしたがいコア部１２から
クラッド部１３に漏れ出て、接続部１４内ではクラッド
部１３全体を伝搬することになり、この部分でのコア部
１２は充分小さいのでほとんど伝搬には寄与しない。し
たがって、このときの導波は、接続部１４のクラッド部
１３とこれを取り囲む屈折率可変物質１５との屈折率差
により達成され、伝搬のモードは最低次の偶数モードと
奇数モードとに分離していると考えられる。
した伝搬光は領域りに近づくにしたがいコア部１２から
クラッド部１３に漏れ出て、接続部１４内ではクラッド
部１３全体を伝搬することになり、この部分でのコア部
１２は充分小さいのでほとんど伝搬には寄与しない。し
たがって、このときの導波は、接続部１４のクラッド部
１３とこれを取り囲む屈折率可変物質１５との屈折率差
により達成され、伝搬のモードは最低次の偶数モードと
奇数モードとに分離していると考えられる。
すなわち、領域りの接続部１４を通過した後にＢあるい
はＣの何れに出射するかは、接続部１４で偶数モードと
奇数モードとに分配された光の領域り出射時の干渉によ
り決定される。
はＣの何れに出射するかは、接続部１４で偶数モードと
奇数モードとに分配された光の領域り出射時の干渉によ
り決定される。
一般にＢ及びＣに出射する伝搬光のパワーＰ、、Ｐｏは
近似的に下式で表される（ Ｆ、 Ｐ、 Ｐａｙｎｅ・
Ｃ，Ｄ、ｔｔｕｓｓｅｙ ａｎｄ Ｍ、Ｓ、Ｙａｔａｋ
ｉ、 ”Ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ Ｆｕｓｅｄ Ｓｉｎｇｌ
ｅ−Ｍｏｄｅ−Ｆｉｂｒｅ Ｃｏｕｐｌｅｒｓ”、 Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎ、 Ｌｅｔｔ、 、 １９８５．２１．
ｐｐ、 ４６１−４６２参照）。
近似的に下式で表される（ Ｆ、 Ｐ、 Ｐａｙｎｅ・
Ｃ，Ｄ、ｔｔｕｓｓｅｙ ａｎｄ Ｍ、Ｓ、Ｙａｔａｋ
ｉ、 ”Ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ Ｆｕｓｅｄ Ｓｉｎｇｌ
ｅ−Ｍｏｄｅ−Ｆｉｂｒｅ Ｃｏｕｐｌｅｒｓ”、 Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎ、 Ｌｅｔｔ、 、 １９８５．２１．
ｐｐ、 ４６１−４６２参照）。
Ｐ８＝Ｐ７＋１２（ｃ Ｌ） −（
１１ｐｏ＝ｐＡｃ； （ｃＬ） −
・・（２）但し、ＰＡはＡに入射した伝搬光のパワー、
Ｌは領域りの長さであり、Ｃは下式で表される。
１１ｐｏ＝ｐＡｃ； （ｃＬ） −
・・（２）但し、ＰＡはＡに入射した伝搬光のパワー、
Ｌは領域りの長さであり、Ｃは下式で表される。
ｃ＝３πλ／ （３２ＮＱａ２（１＋１／Ｖ）２１ −
（ａｌＶ−＝ ａ ｋ （Ｎ２’−Ｎ３’） ”
−（４）ととで、λは波長、ｋは伝搬定数、 Ｎ２は領域りにおけるクラッド部１３の屈折率、Ｎ３は
領域りにおけるクラッド部１３を取り囲む屈折率可変物
質１５ の屈折率である。
（ａｌＶ−＝ ａ ｋ （Ｎ２’−Ｎ３’） ”
−（４）ととで、λは波長、ｋは伝搬定数、 Ｎ２は領域りにおけるクラッド部１３の屈折率、Ｎ３は
領域りにおけるクラッド部１３を取り囲む屈折率可変物
質１５ の屈折率である。
以上の式より、ＰＡとＰ、は領域り外部の屈折率可変物
質１５の屈折率Ｎ３に依存することがわかる。これは、
屈折率Ｎ３の変化（こ伴ｂ）、偶数モードと奇数モード
との干渉状態が周期的に変化するためである。したがっ
て、屈折率Ｎ３を変化させることにより伝搬光の光路を
ＢとＣとの間で切替えることが可能となる。
質１５の屈折率Ｎ３に依存することがわかる。これは、
屈折率Ｎ３の変化（こ伴ｂ）、偶数モードと奇数モード
との干渉状態が周期的に変化するためである。したがっ
て、屈折率Ｎ３を変化させることにより伝搬光の光路を
ＢとＣとの間で切替えることが可能となる。
ここで、屈折率可変物質１５としてζよ、プラスチック
、ガラス、液晶等であって温度変化時に屈折率が変化す
るものや電圧印加時（こ屈折率が変化するものなど従来
から知られているものを用いることができ、これを接続
部１４の外部に配す技術としては、ボッティング（プラ
スチック、低融点ガラス、液晶等の場合）や蒸着（ガラ
ス２液晶等の場合）など、既に光ファイバ関連部品で実
績ある製造技術を利用して領域りの接続部１４に光学的
に接続させることが可能である。
、ガラス、液晶等であって温度変化時に屈折率が変化す
るものや電圧印加時（こ屈折率が変化するものなど従来
から知られているものを用いることができ、これを接続
部１４の外部に配す技術としては、ボッティング（プラ
スチック、低融点ガラス、液晶等の場合）や蒸着（ガラ
ス２液晶等の場合）など、既に光ファイバ関連部品で実
績ある製造技術を利用して領域りの接続部１４に光学的
に接続させることが可能である。
このような光切替部品１０によれば、屈折率可変物質１
５の屈折率を変化させることによりＡから入射した伝搬
光をＢかＣの何れかに切替えて出射することが可能とな
る。また、光ファイバ１１や領域りに対する特別の条件
はいらず、従来の溶融形光ファイバ合分波器の製造技術
をそのまま使用できる。
５の屈折率を変化させることによりＡから入射した伝搬
光をＢかＣの何れかに切替えて出射することが可能とな
る。また、光ファイバ１１や領域りに対する特別の条件
はいらず、従来の溶融形光ファイバ合分波器の製造技術
をそのまま使用できる。
しかも、光切替部品１０の各入出力Ａ−Ｄは光ファイバ
形状であるので、光通信用の光ファイバとの間の接続は
、低損失な融着接続技術を適用することができ、従来問
題となっていた損失を低減することができる。
形状であるので、光通信用の光ファイバとの間の接続は
、低損失な融着接続技術を適用することができ、従来問
題となっていた損失を低減することができる。
以下、光切替部品１０の具体的使用例について説明する
。
。
第５図はその使用態様を示す概念図であり、図中、２１
は白色光源、２２はモノク四メータであり、これらによ
り光通信用光源を模擬している。また、２３は通信用の
単一モード光ファイバ、２４ａ、２４ｂは光パワーメー
タである。なお、ここでは屈折率可変物質１５としてシ
リコーン樹脂系のものを用い、ボッティングにより製造
したており、この屈折率可変物質１５の外側に基板２５
を介して高周波加熱電極２６を配したものである。この
高周波加熱電極２６により加熱された基板２５からの熱
伝導により屈折率可変物質１５を加熱し、その屈折率を
変化させるようになっている。
は白色光源、２２はモノク四メータであり、これらによ
り光通信用光源を模擬している。また、２３は通信用の
単一モード光ファイバ、２４ａ、２４ｂは光パワーメー
タである。なお、ここでは屈折率可変物質１５としてシ
リコーン樹脂系のものを用い、ボッティングにより製造
したており、この屈折率可変物質１５の外側に基板２５
を介して高周波加熱電極２６を配したものである。この
高周波加熱電極２６により加熱された基板２５からの熱
伝導により屈折率可変物質１５を加熱し、その屈折率を
変化させるようになっている。
乙のような構成で、まず、切替の中心波長を１．５５μ
ｍに設定し、屈折率可変物質１５を室温の状態と加熱状
態とにおいて屈折率を変化させ、光パワーメータ２４ａ
、２４ｂによりそれぞれの規格化パワー（Ｐ、 ／ Ｐ
Ａ及びＰ０７ ｐＡ； （１） 、 （２１式参照）を
測定した。なお、この場合の高周波加熱の有無による屈
折率変化量は約０．０１２であり、これを実現するため
の温度変化量は約４０度であった。この結果、第６図に
示すように、加熱の有無により光路の切替が行われるこ
とが認められた。
ｍに設定し、屈折率可変物質１５を室温の状態と加熱状
態とにおいて屈折率を変化させ、光パワーメータ２４ａ
、２４ｂによりそれぞれの規格化パワー（Ｐ、 ／ Ｐ
Ａ及びＰ０７ ｐＡ； （１） 、 （２１式参照）を
測定した。なお、この場合の高周波加熱の有無による屈
折率変化量は約０．０１２であり、これを実現するため
の温度変化量は約４０度であった。この結果、第６図に
示すように、加熱の有無により光路の切替が行われるこ
とが認められた。
また、同様に、切替の中心波長を１．３μｍに設定して
規格化パワーＰ、／ＰＡ及びＰ。／ＰＡを測定したとこ
ろ、第７図に示すように、加熱の有無により光路の切替
が行われることが認められた。なお、この場合の屈折率
変化量は約０．０１１であり、温度変化量は約３８度で
あった。
規格化パワーＰ、／ＰＡ及びＰ。／ＰＡを測定したとこ
ろ、第７図に示すように、加熱の有無により光路の切替
が行われることが認められた。なお、この場合の屈折率
変化量は約０．０１１であり、温度変化量は約３８度で
あった。
ところで、これらの測定は、光ファイバ１１は同一のも
のを使用しており、屈折率可変物質１５の室温における
屈折率Ｎ３を各波長用に制御している。
のを使用しており、屈折率可変物質１５の室温における
屈折率Ｎ３を各波長用に制御している。
すなわち、本発明の光切替部品１０を用いれば、屈折率
可変物質１５のみを適当に選択することにより、光通信
に用いられる任意の波長における光切替部品とすること
ができる。
可変物質１５のみを適当に選択することにより、光通信
に用いられる任意の波長における光切替部品とすること
ができる。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明の光切替部品は従来のもの
に比べて極めて低損失であり、しかも切替の際の位置決
め技術も不要であるので、これを光ファイバを用いた光
伝送方式に用いることにより、伝搬光光路の設定に自由
度を与えることができ、例えば故障や災害時において容
易に光路の切替えを行うことができ、ひいては光伝送の
サービスの品質の向上を図ることができる。
に比べて極めて低損失であり、しかも切替の際の位置決
め技術も不要であるので、これを光ファイバを用いた光
伝送方式に用いることにより、伝搬光光路の設定に自由
度を与えることができ、例えば故障や災害時において容
易に光路の切替えを行うことができ、ひいては光伝送の
サービスの品質の向上を図ることができる。
第１図〜第７図は本発明の実施例に係り、第１図はその
光切替部品の外観図、第２図〜第４図はそのＩＩ−Ｉ［
、Ｉ−Ｉ、 ＩＶ−ＩＶ断面図、第５図はその使用態様
を示す概念図、第６図及び第７図は試験結果を示すグラ
フ、第８図〜第１２図はそれぞれ従来技術に係る光切替
方式を示す説明図である。 図 面 中、 １０は光切替部品、 １１は光ファイバ、 １２はコア部、 １３はクラッド部、 １４は接続部、 １５は屈折率可変物質、 ２１は白色光源、 ２２はモノクロメータ、 ２３は光通信用の単一モード光ファイバ、２４ａ、２４
ｂは光パワーメータ、 ２５は基板、 ２６は高周波加熱電極である。
光切替部品の外観図、第２図〜第４図はそのＩＩ−Ｉ［
、Ｉ−Ｉ、 ＩＶ−ＩＶ断面図、第５図はその使用態様
を示す概念図、第６図及び第７図は試験結果を示すグラ
フ、第８図〜第１２図はそれぞれ従来技術に係る光切替
方式を示す説明図である。 図 面 中、 １０は光切替部品、 １１は光ファイバ、 １２はコア部、 １３はクラッド部、 １４は接続部、 １５は屈折率可変物質、 ２１は白色光源、 ２２はモノクロメータ、 ２３は光通信用の単一モード光ファイバ、２４ａ、２４
ｂは光パワーメータ、 ２５は基板、 ２６は高周波加熱電極である。
Claims (1)
- ２本以上の光ファイバがその側面で相互に接続している
と共に当該接続部の外径が上記光ファイバ外径より小さ
い光ファイバ部品であって、上記接続部の外側に屈折率
可変物質を配してなることを特徴とする光切替部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11869989A JPH02300726A (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 光切替部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11869989A JPH02300726A (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 光切替部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02300726A true JPH02300726A (ja) | 1990-12-12 |
Family
ID=14742959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11869989A Pending JPH02300726A (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 光切替部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02300726A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0503808A1 (en) * | 1991-03-15 | 1992-09-16 | Sperry Marine Inc. | Variable ration fiber optic coupler optical signal processing element |
| GB2348295A (en) * | 1999-02-19 | 2000-09-27 | Protodel International Limited | Optical fibre attenuator or switchable coupler |
| KR20170138266A (ko) * | 2016-06-07 | 2017-12-15 | 충남대학교산학협력단 | 광섬유 소자, 파장 선택 장치, 측정 장치 및 광섬유 소자 제조 방법 |
-
1989
- 1989-05-15 JP JP11869989A patent/JPH02300726A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0503808A1 (en) * | 1991-03-15 | 1992-09-16 | Sperry Marine Inc. | Variable ration fiber optic coupler optical signal processing element |
| GB2348295A (en) * | 1999-02-19 | 2000-09-27 | Protodel International Limited | Optical fibre attenuator or switchable coupler |
| KR20170138266A (ko) * | 2016-06-07 | 2017-12-15 | 충남대학교산학협력단 | 광섬유 소자, 파장 선택 장치, 측정 장치 및 광섬유 소자 제조 방법 |
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