JPH05281436A

JPH05281436A - 光スターカプラ

Info

Publication number: JPH05281436A
Application number: JP10928092A
Authority: JP
Inventors: Isato Yunoki; 勇人柚木; Takeji Ito; 武治伊藤
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 1992-04-01
Filing date: 1992-04-01
Publication date: 1993-10-29

Abstract

(57)【要約】【目的】単純な配線で、しかも狭いスペースでスター
型光データリンクシステムを構成することができる光ス
ターカプラを提供する。【構成】光ミキシング部１５，入力ファイバ端部１２
ａ〜１２ｄおよび出力ファイバ端部１４ａ〜１４ｄのう
ち、少なくとも１箇所以上が湾曲されて、任意で、しか
も同一方向（−Ｘ）に伸びるファイバ端部からなるファ
イバ端部対が複数個形成される。【効果】ファイバ端部を交差させることなく、シンプ
ルな配線によって各端子を接続することができ、光損失
を抑えることができる。また、光スターカプラ近傍で光
ファイバを湾曲させる必要がなく、小さなスペースで光
データリンクシステムを構成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ｎ×ｎチャンネルの
ファイバ溶着型光スターカプラに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２は、この発明の背景技術となるス
ター型光データリンクシステムの一例を示す模式図であ
る。このスター型光データリンクシステムでは、同図に
示すように、例えば４つの端末Ａ〜Ｄが４×４チャンネ
ルの光スターカプラＳＣによって相互に連結されてい
る。すなわち、光スターカプラＳＣには、４つの入力用
チャンネルが設けられており、端末Ａ〜Ｄの送信部ＴＸ
A 〜ＴＸD にそれぞれ接続されている。また、出力用チ
ャンネルも４つ設けられ、端末Ａ〜Ｄの受信部ＲＸA 〜
ＲＸD にそれぞれ接続されている。

【０００３】このため、ある端末、例えば端末Ａから光
信号Ｓが送信された場合、単に各端末Ｂ〜Ｄでその光信
号Ｓが受信されるだけでなく、端末Ａでもその光信号Ｓ
を受信することができる。

【０００４】上記機能を有する光スターカプラＳＣの一
例として、例えば特開昭６３−２１４７０９号公報に開
示されたものがある（図１３）。この光スターカプラＳ
Ｃでは、高屈折率材料からなる光ミキシング導波路２の
一方端に複数の光ファイバ１ａが接続される一方、他方
端にも複数の光ファイバ１ｂが接続されている。また、
それらの接続部分及び光ミキシング導波路２が低屈折率
材料からなるクラッド部３に覆われている。このため、
光ファイバ１ａのうちの一本に所定情報に関連した光信
号を入力すると、その情報に関連した光信号が光ミキシ
ング導波路２で分配され、各光ファイバ１ｂからそれぞ
れ分岐出力される。すなわち、この光スターカプラＳＣ
では、光ファイバ１ａが入力用チャンネルとして、また
光ファイバ１ｂが出力用チャンネルとして機能する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１３の光
スターカプラーＳＣでは、入力用チャンネルとして機能
する光ファイバ１ａは必ず光スターカプラＳＣの一方側
（同図の左手側）に連結されるとともに、出力用チャン
ネルとして機能する光ファイバ１ｂは必ず光スターカプ
ラＳＣの他方側（同図の右手側）に連結される。そのた
め、各端末Ａ〜Ｄに入力用及び出力用の光ファイバ１
ａ，１ｂを接続するためには、光スターカプラＳＣの近
傍で大きく湾曲させる必要がある。その結果、光スター
カプラＳＣ付近での光ファイバ１ａ，１ｂの配線が複雑
となり、また広い配置スペースが必要となる。さらに、
光ファイバ１ａ，１ｂが交差する箇所も多くなり、その
部分で光損失が生じるという問題もある。

【０００６】この発明は、上記課題を解決するためにな
されたもので、単純な配線で、しかも狭いスペースでス
ター型光データリンクシステムを構成することができる
光スターカプラを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、複数の光フ
ァイバの中間部を溶着してなる光分岐部を有し、入力さ
れた光信号をｎ個（ｎ≧２）の光信号に分配する光ミキ
シング部と、前記光ミキシング部に光信号を入力するた
めの入力チャンネルとして機能するｎ本の入力ファイバ
端部と、前記光ミキシング部からの光信号を取り出すた
めの出力チャンネルとして機能するｎ本の出力ファイバ
端部とを備えたｎ×ｎチャンネルの光スターカプラであ
って、上記目的を達成するために、前記光ミキシング
部，前記入力ファイバ端部および前記出力ファイバ端部
のうち、少なくとも１箇所以上を湾曲させて、任意で、
しかも同一方向に伸びる前記入力及び出力ファイバ端部
からなるファイバ端部対を、それぞれｎ組設けている。

【０００８】

【作用】この発明では、光ミキシング部，入力ファイバ
端部および出力ファイバ端部のうち、少なくとも１箇所
以上が湾曲されて、任意で、しかも同一方向に伸びる前
記入力及び出力ファイバ端部からなるファイバ端部対が
複数個形成される。

【０００９】

【実施例】図１は、この発明にかかる光スターカプラの
一実施例を示す模式図である。この光スターカプラ２０
では、同図に示すように、４つの光分岐部１１ａ〜１１
ｄを有する光ミキシング部１５が設けられるとともに、
この光ミキシング部１５から同一方向（−Ｘ）に入力チ
ャンネルとして機能する４本の入力ファイバ端部１２ａ
〜１２ｄと出力チャンネルとして機能する４本の出力フ
ァイバ端部１４ａ〜１４ｄがそれぞれ伸びている。な
お、この光スターカプラ２０の構成の詳細については、
その製造手順を説明することによって明らかにする。

【００１０】図２ないし図５は、図１の光スターカプラ
２０の製造手順を示す模式図である。まず、以下のよう
にして２×２チャンネルの光学素子１０ａ，１０ｂを形
成する。すなわち、２本の光ファイバＦ，Ｆを準備し、
これらの光ファイバＦ，Ｆを、図２(a) に示すように、
平行配置する。なお、この処理はオペレータの手作業ま
たは適当な機械装置によって行えばよい。

【００１１】そして、所定長さＬにわたって光ファイバ
Ｆ，Ｆの中間部（点線で囲った領域）を相互に溶着す
る。こうして、同図(b) に示すように、光分岐部１１ａ
と、光分岐部１１ａの一方端から光ファイバＦの長手方
向Ｘに伸びるファイバ端部１２ａ，１２ｂと、他方端か
ら方向Ｘに伸びるファイバ端部１３ａ，１３ｂとが形成
される。なお、溶着方法としては、従来より周知の熱溶
着法や本願出願人が先の出願（特願平２−１７５５４
号）に開示した超音波溶着法があり、いずれの方法を用
いてもよい。また、光学素子１０ｂについても同様にし
て製造されるので、同一あるいは相当部分に相当符号を
つけて、その説明を省略する。

【００１２】次に、こうして製造された光学素子１０
ａ，１０ｂを並列配置する（図３）。そして、光学素子
１０ａ，１０ｂのファイバ端部１３ｂ，１３ｃの中間部
同士を、熱溶着法あるいは超音波溶着法によって相互に
溶着する（図４）。その結果、光分岐部１１ｃが形成さ
れるとともに、その光分岐部１１ｃから光ファイバの長
手方向Ｘに伸びたファイバ端部１４ａ，１４ｂが形成さ
れる。また、同様にして、光学素子１０ａ，１０ｂのフ
ァイバ端部１３ａ，１３ｄの中間部同士を、相互に溶着
し（図５）、光分岐部１１ｄおよびファイバ端部１４
ｃ，１４ｄを形成する。こうして、４つの光分岐部１１
ａ〜１１ｄからなり、入力された光信号を４つの光信号
に分配する光ミキシング部１５と、入力チャンネルとし
て機能する４本のファイバ端部１２ａ〜１２ｄと、出力
チャンネルとして機能する４本のファイバ端部１４ａ〜
１４ｄとを有する４×４チャンネルの光スターカプラが
形成される。

【００１３】それに続いて、さらに光ミキシング部１５
を１８０゜だけ湾曲させる、つまり図５の第１列の光分
岐部１１ａ，１１ｂと第２列の光分岐部１１ｃ，１１ｄ
の間に位置する光ファイバ部分（同図の１３ａ〜１３
ｄ）を図５の紙面を含む平面内で１８０度湾曲させる。
こうして、図１の光スターカプラ２０を形成する。

【００１４】ここで、例えば図１に示すように光スター
カプラ２０のファイバ端部１２ａに光信号Ｓを入力すれ
ば、その光信号Ｓは光分岐部１１ａに導かれ、光信号Ｓ
１，Ｓ２に分岐される。そして、一方の光信号Ｓ１は光
分岐部１１ｃに導かれ、光信号Ｓ１１，Ｓ１２に分岐さ
れ、出力チャンネルとして機能するファイバ端部１４
ａ，１４ｂにそれぞれ出力される。また、光信号Ｓ２は
光分岐部１１ｄに導かれ、光信号Ｓ２１，Ｓ２２に分岐
され、出力チャンネルとして機能するファイバ端部１４
ｃ，１４ｄにそれぞれ出力される。なお、各光信号Ｓ１
１，Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２は、各光分岐部１１ａ〜１
１ｄの分岐特性（分配比）に応じてそれぞれ異なった強
度となるが、その情報内容は光信号Ｓの情報と同一であ
る。したがって、上記光スターカプラ２０において、各
光分岐部分１１ａ〜１１ｄの分岐特性を適当に設定する
ことによって、各出力用のファイバ端部１４ａ〜１４ｄ
から出力される光信号の強度を任意の割り合いに調整で
きる、つまり光スターカプラ２０の分配比を制御でき
る。

【００１５】以上のように、この実施例にかかる光スタ
ーカプラ２０では、図１に示すように、入力チャンネル
として機能する４本のファイバ端部１２ａ〜１２ｄと、
出力チャンネルとして機能する４本のファイバ端部１４
ａ〜１４ｄとがともに同一方向（−Ｘ）に伸びている。
したがって、図１の光スターカプラ２０を用いてスター
型光データリンクシステムを構築する場合、例えば入力
用のファイバ端部１２ａと出力用のファイバ端部１４ａ
のファイバ端部対を端末Ａに接続し、また残りの端末Ｂ
〜Ｄについても同様に接続する場合、図６に示すように
光ファイバを交差させることなく、シンプルな配線によ
って各端末Ａ〜Ｄを接続することができ、光損失を抑え
ることができる。また、光スターカプラ２０近傍で光フ
ァイバを湾曲させる必要がなく、小さなスペースで光デ
ータリンクシステムを構成することができる。

【００１６】なお、上記スターカプラ２０では、すべて
のファイバ端部１２ａ〜１２ｄ，１４ａ〜１４ｄが一定
方向（−Ｘ）に伸びているが、光ミキシング部１５に加
え適当なファイバ端部、例えばファイバ端部１２ｂ，１
２ｄ，１４ｂ，１４ｄをそれぞれ１８０゜湾曲させるこ
とによって、図７に示すように、ファイバ端部１２ａ，
１４ａからなるファイバ端部対およびファイバ端部１２
ｃ，１４ｃからなるファイバ端部対については（−Ｘ）
方向に伸ばす一方、ファイバ端部１２ｂ，１４ｂからな
るファイバ端部対およびファイバ端部１２ｄ，１４ｄか
らなるファイバ端部対についてはＸ方向に伸ばすことが
できる。なお、各ファイバ端部対の伸ばす方向は上記に
限定されず、ファイバ端部の湾曲度合を調整することに
よって任意の方向に変更することができる。

【００１７】また、上記実施例では４×４チャンネルの
光スターカプラ２０について説明したが、この発明は上
記に限定されず、入力チャンネルとして機能するｎ本
（ｎ≧２）の入力ファイバ端部と、出力チャンネルとし
て機能するｎ本の出力ファイバ端部とを備えたｎ×ｎチ
ャンネルの光スターカプラ全般に適用することができ
る。例えば、８×８チャンネルの光スターカプラの製造
手順は、以下の通りである。

【００１８】図８ないし図１１は、この発明にかかる光
スターカプラの他の実施例の製造手順を示す模式図であ
る。まず、上記と同様にして、図５に示す４×４チャン
ネルの光スターカプラと同一構成の光スターカプラ３０
ａ，３０ｂを製造する。なお、後述するようにファイバ
端部の一部を湾曲させるために、光スターカプラ３０
ａ，３０ｂの光ミキシング部３１ａ，３１ｂをそれぞれ
異なる位置に形成している（図８）。すなわち、光ミキ
シング部３１ａを光スターカプラ３０ａの左端から距離
Ｌ１（例えば３５ｍｍ）の位置に設けるとともに、ミキ
シング部３１ｂを光スターカプラ３０ｂの左端から距離
Ｌ２（例えば１９５ｍｍ）の位置に設けている。

【００１９】ここで、以下の説明の便宜から、光ミキシ
ング部３１ａ（３１ｂ）から左手方向に伸びる複数のフ
ァイバ端部を入力チャンネルとして機能するファイバ端
部群３２ａ（３２ｂ）とし、右手方向に伸びる複数のフ
ァイバ端部を出力チャンネルとして機能するファイバ端
部群３３ａ（３３ｂ）とする。もちろん、ファイバ端部
郡３２ａ（３２ｂ）を出力チャンネルとして、またファ
イバ端部群３３ａ（３３ｂ）を入力チャンネルとして機
能させてもよいことはいうまでもない。

【００２０】次に、図９に示すように、光ミキシング部
３１ａ，３１ｂが並行するように、光スターカプラ３０
ａ，３０ｂを並列に配置した後、光ミキシング部３１ｂ
から距離しろ（例えば８０ｍｍ）の位置でファイバ端部
群３２ａ，３２ｂの中間部を適当に溶着して光ミキシン
グ部４１を形成する。こうして、３つの光ミキシング部
３１ａ，３１ｂ，４１、換言すれば複数の光分岐部から
なる光ミキシング部４２を有する８×８チャンネルの光
スターカプラが形成される。なお、光ミキシング部４１
を形成するためにこれらのファイバ端部群３２ａ，３２
ｂをどのように組み合わせ、溶着するかについては、光
ミキシング部４１を構成する光ファイバの１つに光信号
が入力されると、これを８つに分配し、対向する光ファ
イバからそれぞれ出力するようにすればよく、上記４×
４チャンネルの光スターカプラの製造手順から容易に推
測できるので、ここではその説明については省略する。

【００２１】そして、適当な曲げ半径（例えば２０ｍ
ｍ）で、ファイバ端部群３２ｂ，３３ａを１８０゜湾曲
させるとともに、光ミキシング部４２内で光ミキシング
部３１ａ，３１ｂと光ミキシング部４１の間のファイバ
部分を１８０゜湾曲させて、図１０に示す光スターカプ
ラ４０を製造する。こうして製造された光スターカプラ
４０では、入力チャンネルとして機能するファイバ端部
群３２ａと出力チャンネルとして機能するファイバ端部
群３３ｂとで構成される４つのファイバ端部対が一方方
向（同図の左手方向）に伸びる一方、入力チャンネルと
して機能するファイバ端部群３２ｂと出力チャンネルと
して機能するファイバ端部群３３ａとで構成される４つ
のファイバ端部対が他方方向（同図の右手方向）に伸び
ている。したがって、図７の光スターカプラ２０´と同
様の効果を奏する。こうして製造された光スターカプラ
４０の光学特性を調べたところ、平均挿入損失は１１ｄ
Ｂであり、過剰損失は２ｄＢであった。

【００２２】なお、湾曲させる箇所及び角度については
任意であり、例えば図１１に示すように、ファイバ端部
群３２ｂ，３３ａを９０゜湾曲させるとともに、光ミキ
シング部３１ａ，３１ｂと光ミキシング部４１の間のフ
ァイバ部分を１８０゜湾曲させると、ファイバ端部対が
互いに直交するようになる。もちろん、湾曲角度を調整
することによって任意の方向にファイバ端部対を伸ばす
ことができる。

【００２３】

【発明の効果】この発明によれば、光ミキシング部，入
力ファイバ端部および出力ファイバ端部のうち、少なく
とも１箇所以上を湾曲して、任意で、しかも同一方向に
伸びる前記入力及び出力ファイバ端部からなるファイバ
端部対を複数個形成しているので、単純な配線で、しか
も狭いスペースでスター型光データリンクシステムを構
成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる光スターカプラの一実施例を
示す模式図である。

【図２】図１の光スターカプラの製造手順を示す模式図
である。

【図３】図１の光スターカプラの製造手順を示す模式図
である。

【図４】図１の光スターカプラの製造手順を示す模式図
である。

【図５】図１の光スターカプラの製造手順を示す模式図
である。

【図６】図１の光スターカプラを用いたスター型光デー
タリンクシステムを示す図である。

【図７】図１の光スターカプラの変形例を示す模式図で
ある。

【図８】この発明にかかる光スターカプラの他の実施例
の製造手順を示す模式図である。

【図９】この発明にかかる光スターカプラの他の実施例
の製造手順を示す模式図である。

【図１０】この発明にかかる光スターカプラの他の実施
例を示す模式図である。

【図１１】図１０の光スターカプラの変形例を示す模式
図である。

【図１２】この発明の背景技術となるスター型光データ
リンクシステムの一例を示す模式図である。

【図１３】従来の光スターカプラを示す斜視図である。

【符号の説明】

１１ａ〜１１ｃ光分岐部１２ａ〜１２ｄ，１４ａ〜１４ｄファイバ端部１５，３１ａ，３１ｂ，４１，４２光ミキシング部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の光ファイバの中間部を溶着してな
る光分岐部を有し、入力された光信号をｎ個（ｎ≧２）
の光信号に分配する光ミキシング部と、前記光ミキシン
グ部に光信号を入力するための入力チャンネルとして機
能するｎ本の入力ファイバ端部と、前記光ミキシング部
からの光信号を取り出すための出力チャンネルとして機
能するｎ本の出力ファイバ端部とを備えたｎ×ｎチャン
ネルの光スターカプラにおいて、前記光ミキシング部，前記入力ファイバ端部および前記
出力ファイバ端部のうち、少なくとも１箇所以上を湾曲
させて、任意で、しかも同一方向に伸びる前記入力及び
出力ファイバ端部からなるファイバ端部対が、それぞれ
ｎ組設られたことを特徴とする光スターカプラ。