JPH0431801A - 可変光減衰器 - Google Patents

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】 （δ）産業上の利用分野 この発明は、光ファイバによって伝送される光を減衰さ
せる可変光減衰器に関する。

（ｂ）従来の技術 光ファイバによって伝送される光を所望の程度に減衰さ
せる光減衰器（光アッテネータ）が、従来より種々提案
されている。たとえば、■　実開昭５６−１３０９０１
号には、偏心した光ファイバの断面を当接させ、この断
面を回転させて光ファイバのコア部の当接面積を変化さ
せることにより、減衰量を変化させ得る光ファイバの可
変減衰器が提案されている。

■　特開昭６２−１０９３５号には、入力された光パワ
ーと減衰器（フィルタ）を通過したのちの光パワーを表
示できる入出力パワー表示付き光減衰器が提案されてい
る。

■　特開昭６２−１４５１３３号には、内部光源の光を
減衰器（回転板フィルタ式減衰器）に通して減衰量を設
定したのち、この減衰器に減衰させるべき光を通すよう
に切り換える光減衰装置が掃冨されている。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題 しかし、上記従来の光減衰器では以下のような欠点があ
る。

■の光ファイバの可変減衰器では、手動で偏心した光フ
ァイバを回転させ減衰量を設定する方式であるため、正
確な減衰量を設定できないうえ、減衰量を確認できない
欠点があった。

■の入出力パワー表示付き光減衰器では、入力パワー、
出力パワーを比較することで、減衰量を知ることはでき
るが、調節は手動でしなければならず、微妙な調整が困
難である→うえ、入力パワーを分岐して用いるため、原
理的に小さな減衰量を設定できない欠点があった。

■の光減衰装置では、使用前に調整するため使用中の状
態変化に対応できない。また、入力と出力との間に回転
式フィルタを２枚挿入するため、そのための無用の減衰
が大きく、小さな減衰量を設定することができなくなり
使用範囲が狭くなる欠点があった。

この発明は、制御用光ファイバを設けてリアルタイム制
御することにより、正確で且つ微小な減衰量設定を可能
にした可変光減衰器を提供することを目的とする。

（ｄ）課題を解決するための手段 この発明は、同一の減衰手段を有する減衰用光ファイバ
および制御用光ファイバを一体化して設けるとともに、 内部光源と、この内部光源の光パワーを直接測定する第
１の測定手段と、前記内部光源の光パワーを前記制御用
光ファイバを通過させたのち測定する第２の測定手段と
、減衰量の設定を受け付ける設定手段と、前記第１の測
定手段の測定結果に対する第２の測定手段の測定結果の
減衰量が前記設定手段で設定された減衰量となるように
前記減衰手段を制御する制御手段と、を設けたことを特
徴とする。

さらに、この発明は、前記減衰手段として、光軸がほぼ
一致した状態で対向した入力用光ファイバおよび出力用
光ファイバと、そのうち一方の光ファイバを他方の光フ
ァイバに対して、光軸と垂直方向または光軸方向に微小
距離移動させる手段と、を備えたことを特徴とする。

ｔｅ１作用 この発明の可変光減衰器は、同一の減衰手段を有する減
衰用光ファイバおよび制御用光ファイバを一体化して設
けて、減衰用光ファイバには減衰させるべき光を通じ、
制御用光ファイバには内部光源の光を通じる。内部光源
の光パワーは、第１の測定手段によって発売後直接測定
され、第２の測定手段によって制御用光ファイバを通過
したのち測定される。これら第１の測定手段、第２の測
定手段の測定値を比較することによって、制御用光ファ
イバによる減衰量を算出することができる。また、制御
用光ファイバと減衰用光ファイバとは同一の減衰手段を
有していることから、このとき減衰用光ファイバにも算
出された減衰が生していることになる。したがって、第
１の測定手段第２の測定手段の測定値を監視しながら減
衰手段を制御することにより（制御手段）、外乱、状態
変化等があっても減衰量を所定の値に維持することが可
能になる。

（ｆ）実施例 第１図はこの発明の実施例である可変光減衰器の外観図
である。装置本体１の両側面には入力用光コネクタ２お
よび出力用光コネクタ３が設けられている。装置本体正
面には減衰量を設定するためのロータリスイッチ４およ
び装置の電源をオン／オフするための電源スィッチ５が
設けられている。また、この装置は電池で駆動されるも
のであるため装置下部に乾電池（電池ケース）６が設け
られている。

第２図は同可変光減衰器の内部構造を示す外観図、第３
図は同可変光減衰器の入力側二心部、すなわち減衰用光
ファイバと制御用光ファイバが二律化された部分の断面
図、第４図は同可変光減衰器のホルダ付近の斜視図であ
る。

入力用光コネクタ２には減衰入力用光ファイハフが接続
されている。この減衰入力用光ファイハフはコントロー
ラなどを有する基板から引き出された制御入力用光ファ
イバ１）と共に入力側二心部９に導かれ、互いに平行に
なるように一体化・固定されている。これら減衰入力用
光ファイバ７および制御入力用光ファイバ１）は全く同
一の構成からなるものである。また、後述する減衰出力
用光ファイバ８および制御出力用光ファイバ１２も同様
である。この入力側二心部９は入力側ホルダ１４によっ
て本体上に支持されている。

第３図において、入力側二心部９内部には減衰入力用光
ファイハフおよび制御入力用光ファイバ１）がほぼ対称
位置に平行に固定されている。各光ファイバ７．１）の
内部にはコア７ａ、ｌｌａが形成されており、その周辺
部にはクラフトが形成されている。

出力側二心部１０には入力側二心部９と同様に減衰出力
用光ファイバ８および制御出力用光ファイバ１２が平行
・一体化されて固定されており、入力側二心部９の減衰
入力用光ファイハフ、制御入力用光ファイバ１）とほぼ
同軸に対向している。減衰出力用光ファイバ８は前記出
力用光コネクタ３に接続され、制御出力用光ファイバ１
２は前記基板１７に接続されている。出力側二心部１０
（ホルダ１５）は後述の移動装置１６によって微小距離
移動可能であり、この移動によって減衰用光ファイバ７
．８．制御用光ファイバ１）．１２のそれぞれの光軸（
コア）は完全一致〜完全不−致まで、または光軸は一致
したまま、入力側二心部９と出力側二心部１０が遠ざか
るか接近するように制御される。

この二心部９．１０の対向部をバッキング１３が保護・
固定している。二心部９．１０の断面が平滑化されると
ともに、バッキング１３内にはマツチング液が充填され
ており、この当接部を通過する光の無用なパワー損失を
防止している。バンキング１３はマツチング液が外部に
漏洩しないようにするとともムこ、外部からの光が光フ
アイバ内に入光しないようにする機能を果たしている。

またこのバッキング１３は弾性を有するゴム等で形成さ
れており、二心部９．１０の微小距離の相対移動は可能
である。

出力側二心部工０を支持する出力側ホルダ１５は移動装
置１６上に載置固定されている。移動装置１６は基板１
７に設けられているドライバ２３（第５図参照）によっ
て駆動され、駆動電力はリード線１８を介して供給され
る。

ここで、移動装置１６は必要なストローク（コア径数倍
程度以下）およびステップの細がさ（コア径の数十分の
１程度）を実現できるものであればどのうよな構成であ
ってもよいが、この装置内の光ファイバ（減衰用光ファ
イバ、制御用光ファイバ）として数鶴のコア径を有する
ものを用いた場合にはパルスモータ（リニアパルスモー
タ）が適当であり、コア径が１０μｍ程度のもの（通常
の通信用ケーブルに用いられているもの）を用いる場合
には金属の線膨張を利用した移動装置が適当であると思
われる。たとえば、５ＩｌｌＩｎ厚のアルミニウムをホ
ルダ１５の下に敷いた場合、アルミニウムの線膨張係数
は２．３１　Ｘ　１０−５／ｄｅｇであるため、これを
１°Ｃ上昇、下降させることにより、アルミニウムの厚
さの変化によってホルダ１５を０．１）μｍ上下に移動
させることができる。アルミニウムの加熱・冷却を制御
するためには、ベルチェ素子が適当である。ベルチェ素
子とは、異種金属を接合し、その接合部に電流を通じる
ことにより、その電流の方向によって発熱または吸熱す
る素子である。金属（アルミニウム）とベルチェ素子と
を用いた移動装置の場合、ベルチェ素子に電流を通じた
のち金属（アルミニウム）が膨張または収縮するまでの
時間差が大きいため、移動制御はＰＩＤ制御等のフィー
ドバック制御が望ましい。

第５図は前記基板１７に形成される制御部の概略構造を
示す図である。基板１７にはマイクロプロセッサを有す
るコントローラ２０が設けられており、このコントロー
ラ２０には２個のＡ／Ｄコンバータ２１，２２．　　ド
ライバ２３および前記ロークリスイッチ４が接続されて
いる。このコントローラ２０の電源は前記乾電池６であ
るが、乾電池６はこのコントローラ２０のほかに内部光
源であるＬＥＤ２４にも電力を供給している。乾電池６
には直列に電源スィッチ５が接続され、電力供給のオン
／オフを行っている。ＬＥＤ２４には電流調整用の抵抗
２５が直列に接続されている。ＬＥＤ２４は二心部９，
１０の当接部における光パワーの減衰量を検出するため
の光源であり、その光を前記制御入力用光ファイバ１）
に入力するとともに前記Ａ／Ｄコンバータ２１に直接光
を伝える光ファイバ２６にも入力している。Ａ／Ｄコン
バータ２２には制御入力用光ファイバ１）−減衰部Ａ（
第４図参照）−制御出力用光ファイバ１２を経由して伝
達されたＬＥＤ２４の光が入力される。Ａ／Ｄコンバー
タ２１の出力値とＡ／Ｄコンバータ２２の出力値とを比
較することによって、この装置の減衰量を検出すること
ができる。ドライバ２３は前記移動装置１６を移動する
装置である。このドライバ２３の出力はコントローラ２
０によって制御され、その電力は乾電池６から供給され
る。

この可変光減衰器を用いる場合、光伝送経路中にこの装
置を挿入する。すなわち送信側の光ファイバを入力用光
コネクタ２に接続し、受信側の光ファイバを出力用光フ
ァイバ３に接続する。こののち電源スィッチ５をオンに
してロータリスイッチ４を所望の減衰量に切り替えるこ
とによりコントローラ２０が自動的に移動装置１６を制
御して所定の減衰量を実現する。

コントローラ２０は内部光源であるＬＥＤ２４の光パワ
ーを直接継続する他、光ファイバ１）゜１２を通過して
きた光パワーをも計測する。この伝送経路は入力用光コ
ネクタ２〜出力用光コネクタ３の経路と同一であるため
、これを所望の減衰量にすることにより、実際の減衰量
も所定の値にすることができる。このように常時制御用
の光を減衰器に導いて減衰量を監視することができるた
め、極めて精度の商い制御が行えるとともに、使用中の
状態変化にも正確に対応することができる。この実施例
では減衰量を切り替えるためにロータリスイッチ４を用
いたが、アナログボリュームなどを用いて無段階に調節
できるようにしてもよい。また、一方のホルダ１５の移
動方向は光軸に垂直な方向であれば上下左右等どの方向
に移動させるようにしてもよい。

なお、減衰用光ファイバと制御用光ファイバとの一体化
は、２本の光ファイバを接着剤で固定することによって
実現できるが、光ファイバのクラッドを融着することに
よっても可能である。また１本の光ファイバの中に二つ
のコアを持つ２コアフアイバで二心部を構成することに
よって、減衰量の制御精度の向上を図ることも可能であ
る。

（匂発明の効果 以上のようにこの発明の可変光減衰器によれば、減衰用
光ファイバと別に制御用光ファイバを設けたことにより
、常時その減衰量を監視しながら減衰量制御を行うこと
ができるため、精度が高く、経時変化に即時に対応でき
る可変光減衰器を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である可変光減衰器の外観斜
視図、第２図は同可変光減衰器の内部構造を示す概略図
、第３図は同可変光減衰器に用いられる二心部の断面図
、第４図は同可変光減衰器のホルダ付近の斜視図、第５
図は同可変光減衰器の制御部のブロック図である。 ２．３−光コネクタ、 ７．８−に衰用光ファイバ、 ９．１０−二心部、 １）．１２−制御用光ファイハ、 １４．１５−ホルダ、１６−移動装置、２４−ＬＥＤ（
内部光源）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）同一の減衰手段を有する減衰用光ファイバおよび
   制御用光ファイバを一体化して設けるとともに、 内部光源と、 この内部光源の光パワーを直接測定する第１の測定手段
   と、 前記内部光源の光パワーを前記制御用光ファイバを通過
   させたのち測定する第２の測定手段と、減衰量の設定を
   受け付ける設定手段と、 前記第１の測定手段の測定結果に対する第２の測定手段
   の測定結果の減衰量が、前記設定手段で設定された減衰
   量となるように前記減衰手段を制御する制御手段と、 を設けたことを特徴とする可変光減衰器。
2. （２）前記減衰手段は、 光軸がほぼ一致した状態で対向した入力用光ファイバお
   よび出力用光ファイバと、 そのうち一方の光ファイバを他方の光ファイバに対して
   、光軸と垂直方向または光軸方向に微小距離移動させる
   手段と、 を備えてなる請求項１記載の可変光減衰器。