JPH0792345A

JPH0792345A - スターカプラ

Info

Publication number: JPH0792345A
Application number: JP23852893A
Authority: JP
Inventors: Ryozo Yamauchi; 良三山内; Fumio Suzuki; 文生鈴木; Shigefumi Yamazaki; 成史山崎
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1993-09-24
Filing date: 1993-09-24
Publication date: 1995-04-07

Abstract

(57)【要約】【目的】大型のケースを必要とせず、光装置内の狭い
間隙を有効に活用して搭載することのできる樹枝状のス
ターカプラを得る。【構成】２以上の１×２形または２×２形光カプラ１
ａ，１ｂ，１ｃを順次、前段の光カプラからの出力が後
段の光カプラに入力されるように接続して樹枝状に構成
したスターカプラ１０において、各光カプラを２以上の
光カプラ群１１，１２，１３，１４に配分し、かつそれ
ぞれの光カプラ群を可撓性の光ファイバ束２ｂで接続し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスターカプラに関するも
のであり、特に使用環境に応じて狭い空間を有効に活用
して搭載することができるスターカプラに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】光カプラのうち、光入力ポートおよび／
または光出力ポートが３以上あるものは、一般に「スタ
ーカプラ」と呼ばれている。このスターカプラを実現す
る機構としては種々な光学原理が応用されており、それ
ぞれ反射形または通過形スターカプラとして提案されて
いる。しかし最近ではこの分野で、小型軽量でかつ光伝
送損失が少ない融着延伸光ファイバ形のカプラが用いら
れるようになってきている。

【０００３】融着延伸形スターカプラの一例を図７に示
す。この融着延伸形スターカプラ３０は、３本の光ファ
イバ３１，３１，３１のクラッド３２，３２，３２を露
出して並列し、それぞれのクラッド３２を中央部で溶融
合体し、ｂで断面を示すように、この中央部を延伸して
それぞれのコア３３，３３，３３を細径化して伝搬モー
ドを結合させたものである。この例の融着延伸形スター
カプラは入力ポート３、出力ポート３の３×３形スター
カプラであるが、例えばこのいずれかの一ポートを入力
ポートに決めれば、一入力を三つの出力に分岐する１×
３形スターカプラとして用いることもできる。

【０００４】同様にして、一般にＮ本の光ファイバから
Ｎ×Ｎ形スターカプラを製造することができる。しかし
実際には、３本以上の光ファイバを融着延伸してそれぞ
れの伝搬モードが均一になるように、または調節された
分岐比率で結合するようにスターカプラを製造すること
はきわめて困難であり、分岐数が増えるにつれて製品の
歩留まりは急激に低下する。

【０００５】そこで、２本の光ファイバから容易に製造
できる２×２形の融着延伸形カプラを２個以上、樹枝状
に結合して得られるスターカプラが用いられるようにな
った。以下、融着延伸形カプラに限らず、２以上の１×
２形または２×２形光カプラを順次、前段の光カプラか
らの出力が後段の光カプラに入力されるように接続して
樹枝状に構成したスターカプラを「樹枝状スターカプ
ラ」と称する。また、この樹枝状スターカプラを構成す
る１×２形または２×２形の光カプラを「単位カプラ」
と称する。

【０００６】この樹枝状スターカプラの構成例を図８
（ａ）（ｂ）に示す。図８（ａ）は１×Ｎ形（Ｎ≧３）
樹枝状スターカプラの構成例であり、図８（ｂ）は一般
にＭ×Ｎ形（Ｍ≧２，Ｎ≧３）樹枝状スターカプラの構
成例である。これらの樹枝状スターカプラにおいて、各
単位カプラ１は、それぞれの出力ポートと入力ポートと
が、ファイバ・リード線２で互いに接続されている。そ
して、全ての単位カプラ１とファイバ・リード線２とが
一つのケース４０内に収められ、このケース４０から、
それぞれスターカプラとしての入力ポート４と出力ポー
ト５とが導出されている。

【０００７】ところで、特に融着延伸形の単位カプラを
用いる場合は、それぞれの融着延伸部から延びる光ファ
イバがそのままファイバ・リード線２を兼ねているの
で、各単位カプラの接続は、その光ファイバの先端部を
互いに光学的に接続することによって行われる。この接
続は、互いに光軸を合わせて融着するか、または光コネ
クタを用いることによって行われる。いずれにしても、
ここに形成された接続部３も上記のケース４０内に収容
されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記の樹枝状スターカ
プラにおいて、一般にファイバ・リード線２の長さが短
いと、各単位カプラを光学的に正確に接続する作業がき
わめて困難になる。従って、ファイバ・リード線２には
常にある程度の長さが必要である。例えば、融着延伸形
の光ファイバの場合、実際のファイバ・リード線２の長
さは数十センチメートルから数メートルに及ぶ場合さえ
もある。またこれらのファイバ・リード線２は、曲げ径
を小さくすると曲げ損失が発生するので、これらをケー
ス４０に収容するときに一定限度を越えて曲げることが
できないという問題もある。この曲げ径の限度は、例え
ば光波長１．３μｍの光通信に使用されるごく一般的な
単一モード光ファイバの場合で約５０ｍｍφである。

【０００９】一方、一般に例えば１×Ｎ形の樹枝状スタ
ーカプラを１×２形単位カプラで構成する場合、仮に出
力ポート数ＮをＮ＝２ⁿ（ｎは整数）とすると、このと
きの単位カプラ１の総数は（２ⁿ−１）個となり、ま
た、それらを接続するファイバ・リード線２の総数は
（２ⁿ−２）本となる。例えば１×８形の樹枝状スター
カプラでは単位カプラ数７個、ファイバ・リード線数６
本となる。このように、実際の樹枝状スターカプラにお
いては、入・出力ポート数が増えるに伴って多数の単位
カプラとファイバ・リード線とが必要となり、またそれ
ぞれのファイバ・リード線が相当に長いうえに曲げ径を
小さくすることもできないので、これらの全てを収容す
るケースは、単に単位カプラのみを緊密に収容するに要
する容積に比べてかなり大きなものとならざるを得な
い。従って光伝送装置などの内部にこの樹枝状スターカ
プラを組み込むと装置全体が大型化し、空間効率がきわ
めて悪いものとなる。本発明は上記の問題を解決するた
めになされたものであり、従って本発明の目的は、大型
のケースを必要とせず、装置内の狭い間隙を有効に活用
して搭載することのできる樹枝状のスターカプラを提供
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、樹枝状ス
ターカプラにおいて、各単位カプラを２以上の光カプラ
群に配分し、かつそれぞれの光カプラ群を可撓性の光フ
ァイバ束で接続してなるスターカプラを提供することに
よって解決できる。上記において、各光ファイバ束はそ
れぞれ保護チューブに収容されていることが好ましい。
上記において、各単位カプラは融着延伸形光ファイバカ
プラであることが好ましい。

【００１１】

【作用】本発明のスターカプラは、従来の樹枝状スター
カプラのように各単位カプラがファイバ・リード線や接
続部とともに一つのケース内に収められているのではな
く、２以上の光カプラ群に配分され、しかもこの各光カ
プラ群にはファイバ・リード線や接続部が収容されてい
ないので、個々の光カプラ群の占有容積は上記のケース
にくらべてきわめて小さいものとなる。従って、これら
の光カプラ群は、これを搭載する光機器内部の小容積の
空間に個別に配設することができ、また、これらを接続
する可撓性の光ファイバ束も光機器内部の部品の間隙に
沿って引き回すことができるので、機器内部で特にスタ
ーカプラとしての専用空間を必要としないことになる。
さらに、光ファイバ束を光機器内部の部品の間隙に沿っ
て引き回すことによって、無理な曲げ径を避けることが
できる。

【００１２】この際、個々の光ファイバ束がそれぞれ保
護チューブに収容されていれば、一つの光カプラ群から
他の光カプラ群へと光機器の内部でこれを引き回して
も、部品の角部などで光ファイバが傷つけられることが
ない。単位カプラが融着延伸形の光ファイバカプラであ
れば、単位カプラ自体がきわめて小さいものであるか
ら、光カプラ群もきわめて小さくなり、より狭い部品間
隙にも配設することができて光機器全体を小型化するこ
とができる。

【００１３】

【実施例】次に実施例によって本発明をさらに詳しく説
明する。（実施例１）この実施例は２×８形の樹枝状スターカプ
ラを示すものである。このスターカプラの構成を図１に
示す。図１において、このスターカプラ１０は、７個の
２×２形融着延伸光ファイバカプラをそれぞれ単位カプ
ラ１ａ、１ｂ、１ｃとして構成されている。これらの単
位カプラは、それぞれ入力側から１ａ、１ｂ、１ｃの順
に、各前段の光カプラからの出力ファイバ・リード線２
が後段の光カプラからの入力ファイバ・リード線２に接
続部３で互いに接続されることによって、全体として樹
枝状に構成されている。

【００１４】すなわち、このスターカプラの入力部とな
る一段目の単位カプラ１ａは２×２形として用いられ、
２本の入力ファイバ・リード線２，２がそれぞれスター
カプラの２個の入力ポートとして用いられ、２本の出力
ファイバ・リード線２，２がそれぞれ、二段目の２個の
単位カプラ１ｂ，１ｂのそれぞれの入力ファイバ・リー
ド線２，２に接続部３，３で接続されている。二段目以
降の単位カプラ１ｂ、１ｃは全て、入力ファイバ・リー
ド線２，２の一方が封じられ、１×２形光カプラとして
用いられている。以下同様にして三段目の４個の光カプ
ラ１ｃ，１ｃ，１ｃ，１ｃからそれぞれ２本あて導出さ
れた合計８本の出力ファイバ・リード線２，…，２が、
このスターカプラの８個の出力ポートとされている。

【００１５】これら単位カプラ１ａ、１ｂ、１ｃはすべ
て同形であって、融着延伸部を収容した外径３ｍｍ、長
さ４５ｍｍの円筒状のパッケージの各端部からそれぞれ
２本、合計４本のファイバ・リード線２，２，２，２が
引き出されたものである。そして、このパッケージのい
ずれか一方の端部から導出されたファイバ・リード線を
入力部と決めれば、他方の端部のファイバ・リード線が
必然的に出力部となる。

【００１６】上記の構成において、各単位カプラは、図
２に示すように、４群の光カプラ群に配分されている。
この配分は次のようになされている。すなわち、スター
カプラ１０の入力ポートとなる一段目の単位カプラ１ａ
は１個１群１１とされ、二段目の単位カプラ１ｂ，１ｂ
は２個１群の光カプラ群１２とされ、出力段となる単位
カプラ１ｃ，１ｃ，１ｃ，１ｃは２個１群の光カプラ群
１３，１４の２群に配分されている。光カプラ群１２，
１３，１４のそれぞれ２個の単位カプラの胴部は並列に
密着され、テープで互いに固定されている。ここに得ら
れた光カプラ群１２，１３，１４の外寸法は４ｍｍ×７
ｍｍ×４５ｍｍであった。このようにして、スターカプ
ラ１０には、単位カプラ１個または２個からなる４群の
光カプラ群が形成されている。

【００１７】各単位カプラからのファイバ・リード線の
接続手順を順次、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示
す。すなわち、各単位カプラから導出された、図３
（ａ）に示す接続すべき出・入力ファイバ・リード線
２，２のそれぞれの先端部から、図３（ｂ）のように被
覆を剥離してクラッド部８を露出し、図３（ｃ）のよう
に双方のクラッド部８の端面６を合わせて酸水素ガスバ
ーナーで光軸が合うように融着し、次いで図３（ｄ）に
示すように、クラッド部８を樹脂９で再被覆して接続部
３を形成する。

【００１８】接続されたファイバ・リード線２は、図４
に示すように、ポリエチレン製の保護チューブ７内に収
容されている。そしてこの保護チューブ７内で、それぞ
れの単位カプラ１の出力部から、２本のファイバ・リー
ド線２，２が光ファイバ束２ｂを形成して、接続部３，
３を経由して次段の２個の単位カプラ１，１の入力部に
至っている。得られた実施例１のスターカプラは、図５
に示すように、各光カプラ群１１，１２，１３，１４を
接続するそれぞれの光ファイバ束２ｂが保護チューブ７
に収容され、全体として可撓性のＹ字形をなす、２×８
形の構成を有するスターカプラとなっている。

【００１９】図６は、実施例１のスターカプラを光伝送
装置内に設置した実装状態の一例を示すものである。こ
の光伝送装置２０は、３０×４３×２０ｃｍの外寸法を
有する箱形のものであり、内部にはブロック状の装置部
品２１、２２、２３、…が数個、２０ｍｍ程度の間隔を
隔てて装着されている。実施例１のスターカプラの２個
の入力ポートに相当するファイバ・リード線２，２と、
８個の出力ポートに相当するファイバ・リード線２，
…，２とは、所要の装置部品２１、２２、２３にそれぞ
れ接続されている。このとき各光カプラ群１１，１２，
１３，１４、およびそれらを接続する保護チューブ７内
の光ファイバ束は、各装置部品２１、２２、２３、…の
間隙に配設され、特に各光ファイバ束は５０ｍｍφ以上
の屈曲径で引き回され固定されている。

【００２０】（比較例）図１に示した実施例１の構成と
同様な構成を有し、ただし全ての単位カプラと、これら
を接続するファイバ・リード線とを、その屈曲径が５０
ｍｍφ以上となるようにして１個のケースに収納し、比
較例のスターカプラを作製した。このスターカプラのケ
ースの外寸法は９０×１２０×２０ｍｍであった。比較
例のスターカプラは、占有容積が大きいので、実施例１
で用いた光伝送装置のハウジング内に収納することはで
きなかった。

【００２１】以上の結果から、実施例１のスターカプラ
はほとんど専用の空間を必要とせず、他の装置部品の間
隙などに組み込むことができ、その結果、装置全体がき
わめてコンパクトなものとなっていることがわかる。

【００２２】上記実施例１は２×８形スターカプラの例
であるが、本発明のスターカプラは一般にはＮ×Ｍ形ス
ターカプラであって、Ｎが２以上、Ｍが３以上の全ての
スターカプラに適用できるものであることは云うまでも
ない。また、一つの光カプラ群を形成する単位カプラの
数は１以上であればよく、要は各単位カプラが２以上の
光カプラ群に配分されていればよい。各単位カプラから
導出されたファイバ・リード線を接続するのに実施例１
では融着接続の方法を用いたが、例えば単心または多心
光コネクタなどを用いることもできる。各単位カプラの
光分岐率は、入出力の要求に応じて任意に設定できる。
また、単位カプラとして、融着延伸形の光ファイバカプ
ラはきわめて好適なものであるが、これに限定されるも
のではなく、例えばハーフミラー形、ロッドレンズ形、
光ファイバ突合せ接合形、光導波路形などの形式のもの
も使用可能である。

【００２３】

【発明の効果】本発明のスターカプラは、２以上の１×
２形または２×２形光カプラを順次、前段の光カプラか
らの出力が後段の光カプラに入力されるように接続して
樹枝状に構成したものであって、各光カプラを２以上の
光カプラ群に配分し、かつそれぞれの光カプラ群を可撓
性の光ファイバ束で接続してなるものであるので、各光
カプラ群を光機器内の狭い部品間隙などに個別に装着す
ることができ、また、各光カプラ群を接続する光ファイ
バ束が可撓性であるから光損失を生じない曲げ径で部品
間隙を引き回すことができる。従って、スターカプラと
して大型のケースを必要とせず、光機器の余剰空間など
を有効に活用してこれを配設することができ、機器の容
積効率を著しく高めることができる。

【００２４】上記の各光ファイバ束がそれぞれ保護チュ
ーブに収容されていれば、製造中はもちろんのこと、装
置運搬中、または使用中においても光ファイバ束が機器
部品の角部などとの摩擦によって損傷を受けることがな
い。上記の各光カプラが融着延伸形の光ファイバカプラ
であれば、融着延伸形の光ファイバカプラは小形かつ安
価なものであるから、さらに容積効率を高くすることが
でき、小形かつ安価な光機器が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のスターカプラの構成図

【図２】実施例１のスターカプラの配線図

【図３】（ａ）〜（ｄ）の順に、ファイバ・リード線
の接続方法を示す側面図

【図４】実施例１の光ファイバ束を示す縦断面図

【図５】実施例１のスターカプラを示す斜視図

【図６】実施例１のスターカプラの実装状態を示す透
視図

【図７】従来のスターカプラの一例を示す斜視図と
ｂ．横断面図

【図８】（ａ）（ｂ）とも従来の樹枝状スターカプラ
の一例を示す構成図

【符号の説明】

１…光カプラ、２ｂ…光ファイバ束、１１，１２，１
３，１４…光カプラ群

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２以上の１×２形または２×２形光カプ
ラを順次、前段の光カプラからの出力が後段の光カプラ
に入力されるように接続して樹枝状に構成したスターカ
プラにおいて、各光カプラを２以上の光カプラ群に配分
し、かつそれぞれの光カプラ群を可撓性の光ファイバ束
で接続してなるスターカプラ。
【請求項２】請求項１記載のスターカプラにおいて、
各光ファイバ束をそれぞれ保護チューブに収容したスタ
ーカプラ。
【請求項３】請求項１または２記載のスターカプラに
おいて、各光カプラが融着延伸形の光ファイバカプラで
あるスターカプラ。