JPH0827434B2 - 光可変結合器及びその光結合度選択方法 - Google Patents
光可変結合器及びその光結合度選択方法Info
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- JPH0827434B2 JPH0827434B2 JP20010589A JP20010589A JPH0827434B2 JP H0827434 B2 JPH0827434 B2 JP H0827434B2 JP 20010589 A JP20010589 A JP 20010589A JP 20010589 A JP20010589 A JP 20010589A JP H0827434 B2 JPH0827434 B2 JP H0827434B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光信号を分配したり合流させる光可変結合
器に係わり、特に光結合度の選択が任意に行える光可変
結合器及びその光結合度選択方法に関する。
器に係わり、特に光結合度の選択が任意に行える光可変
結合器及びその光結合度選択方法に関する。
従来、この種の光可変結合器としては、融着延伸法で
製作された光カプラの光結合部にＸ軸とＹ軸で方向性を
有する微小光学チップ（例えば偏波保存ファイバ片）を
２個挿入し、このチップの相互の角を回転させることに
よって光結合度を任意に選択するものや、第５図に示
す、略半円形状を有して融着され研磨法で製作された可
変結合端部a,bを備えた光伝送体c,dを相対回転自在に結
合し、その相対回転の程度により光結合度を任意に選択
するものが知られている（特開昭63−250618号公報参
照）。
製作された光カプラの光結合部にＸ軸とＹ軸で方向性を
有する微小光学チップ（例えば偏波保存ファイバ片）を
２個挿入し、このチップの相互の角を回転させることに
よって光結合度を任意に選択するものや、第５図に示
す、略半円形状を有して融着され研磨法で製作された可
変結合端部a,bを備えた光伝送体c,dを相対回転自在に結
合し、その相対回転の程度により光結合度を任意に選択
するものが知られている（特開昭63−250618号公報参
照）。
従来の技術で述べたもののうち前者のものは、微小光
学チップを精密可動構造にする必要があり、構造が複雑
で高価になるという問題点を有していた。
学チップを精密可動構造にする必要があり、構造が複雑
で高価になるという問題点を有していた。
また、後者のものは、可変結合端部a,bの研磨面の粗
さが光損失を生じ伝送効率を低下させるという問題点を
有していた。
さが光損失を生じ伝送効率を低下させるという問題点を
有していた。
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、構
造が簡単で光損失も少ない光可変結合器を提供し、また
その光結合度選択方法も提案しようとするものである。
みてなされたものであり、その目的とするところは、構
造が簡単で光損失も少ない光可変結合器を提供し、また
その光結合度選択方法も提案しようとするものである。
上記目的を達成するために、本発明の光可変結合器
は、一対のシングルモード光ファイバの両端を少なくと
も３つの入出力ポートとしその中央部を融着延伸して光
結合部を形成し、該光結合部を密封中空容器内に収納
し、該密封中空容器の一部に光結合度を変える屈折率調
整液の注入部を設けたものである。
は、一対のシングルモード光ファイバの両端を少なくと
も３つの入出力ポートとしその中央部を融着延伸して光
結合部を形成し、該光結合部を密封中空容器内に収納
し、該密封中空容器の一部に光結合度を変える屈折率調
整液の注入部を設けたものである。
そして、その光結合度選択方法としては、密封中空容
器に注入される屈折率調整液の屈折率を変えて光結合度
を任意に選択するものである。なお、ここにいう屈折率
調整液はマッチングオイルと称して市販されている種々
の屈折率のものを使用することができる。
器に注入される屈折率調整液の屈折率を変えて光結合度
を任意に選択するものである。なお、ここにいう屈折率
調整液はマッチングオイルと称して市販されている種々
の屈折率のものを使用することができる。
一対のシングルモード光ファイバの中央部を融着延伸
して形成された光結合部は、一体化され細径化されてい
るので、全体をコアとしその周囲の物質をクラッドとす
る光ファイバとして作用する。そこで、この部分を密封
中空容器内に収納すると共に屈折率調整液の注入部を設
け、その周囲の物質を例えば空気から特定の屈折率調整
液へと変更可能の構造とした。
して形成された光結合部は、一体化され細径化されてい
るので、全体をコアとしその周囲の物質をクラッドとす
る光ファイバとして作用する。そこで、この部分を密封
中空容器内に収納すると共に屈折率調整液の注入部を設
け、その周囲の物質を例えば空気から特定の屈折率調整
液へと変更可能の構造とした。
そして、周囲の物質を例えば空気から特定の屈折率調
整液へと変更すると、エアークラッド光ファイバから調
整液クラッド光ファイバとなり、光の伝播定数が変わり
光結合度が変化する。したがって、屈折率調整液の屈折
率を変えると光結合度が任意に選択される。
整液へと変更すると、エアークラッド光ファイバから調
整液クラッド光ファイバとなり、光の伝播定数が変わり
光結合度が変化する。したがって、屈折率調整液の屈折
率を変えると光結合度が任意に選択される。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は光可変結合器を示す断面図、第２図は光結合
部を示す斜視図、第３図は光可変結合器の作動を示す図
である。
部を示す斜視図、第３図は光可変結合器の作動を示す図
である。
光可変結合器の垂直断面図である第１図（ａ）及びそ
の水平断面図である第１図（ｂ）において、光可変結合
器１は、光ファイバカプラ２と、この光ファイバカプラ
２を収納する密封中空容器３と、この密封中空容器３の
両端を構成し屈折率調整液の注入部でもあるキャップ４
とから構成されている。なお、5,5は光ファイバカプラ
２の支持材である。
の水平断面図である第１図（ｂ）において、光可変結合
器１は、光ファイバカプラ２と、この光ファイバカプラ
２を収納する密封中空容器３と、この密封中空容器３の
両端を構成し屈折率調整液の注入部でもあるキャップ４
とから構成されている。なお、5,5は光ファイバカプラ
２の支持材である。
第２図に示されるように、光ファイバカプラ２は一対
のシングルモード光ファイバ6,7を引き揃えて、その両
端を入力ポート，及び出力ポート，とし、その
中央部を一体化及び細径化して光結合部８を形成したも
のである。光結合部８では光ファイバ6,7が細径化され
一体化されているので、そのコア6c,7cは細い線とな
り、一体化されたクラッド6d,7d全体に光が伝送され、
光結合部８がコアとして光結合部８の周囲の物質９がク
ラッドとして作用するようになる。この光結合部８の長
さＬは、周囲の物質９の屈折率による光結合部８の伝播
定数との兼ね合いと共に、出力ポート，における所
望の出力範囲が確保されるように決められる。例えば、
周囲の物質９が空気であるときは、入力ポートから出
力ポートへ100％出力されるように光結合部８の長さ
Ｌを決めて製作し、周囲の物質９を屈折率調整液に置き
変えて出力ポートへ100％出力されるようにするもの
である。なお、入力ポート，と出力ポート，に
は図示されないコネクタが設けられている。また、図示
の２×２ポートに限らず、例えば入力ポートをプラグ
した１×２ポートとして使用することができる。
のシングルモード光ファイバ6,7を引き揃えて、その両
端を入力ポート，及び出力ポート，とし、その
中央部を一体化及び細径化して光結合部８を形成したも
のである。光結合部８では光ファイバ6,7が細径化され
一体化されているので、そのコア6c,7cは細い線とな
り、一体化されたクラッド6d,7d全体に光が伝送され、
光結合部８がコアとして光結合部８の周囲の物質９がク
ラッドとして作用するようになる。この光結合部８の長
さＬは、周囲の物質９の屈折率による光結合部８の伝播
定数との兼ね合いと共に、出力ポート，における所
望の出力範囲が確保されるように決められる。例えば、
周囲の物質９が空気であるときは、入力ポートから出
力ポートへ100％出力されるように光結合部８の長さ
Ｌを決めて製作し、周囲の物質９を屈折率調整液に置き
変えて出力ポートへ100％出力されるようにするもの
である。なお、入力ポート，と出力ポート，に
は図示されないコネクタが設けられている。また、図示
の２×２ポートに限らず、例えば入力ポートをプラグ
した１×２ポートとして使用することができる。
第１図に戻り、光ファイバカプラ２は密封中空容器３
内に支持材５を介して固定されており、特にその光結合
部８が宙づり状態となって屈折率調整液にその周囲全面
が浸されるようになっている。そして、この密封中空容
器３は注入された屈折率調整液を封じ込めておき気密を
保つことができ構造になっている。なお、密封中空容器
３の形状は円筒であるが、これに限らず直方体等であっ
てもよく、少なくとも光結合部８が屈折率調整液内に浸
すことができる構造になっておればよい。
内に支持材５を介して固定されており、特にその光結合
部８が宙づり状態となって屈折率調整液にその周囲全面
が浸されるようになっている。そして、この密封中空容
器３は注入された屈折率調整液を封じ込めておき気密を
保つことができ構造になっている。なお、密封中空容器
３の形状は円筒であるが、これに限らず直方体等であっ
てもよく、少なくとも光結合部８が屈折率調整液内に浸
すことができる構造になっておればよい。
密封中空容器３の両側は屈折率調整液の注入部である
キャップ４となっており、光ファイバカプラ２の入力ポ
ート，と出力ポート，の取り出し口でもある。
そして、このキャップ４は接着材等で密封中空容器３と
一体化されている。また、キャップ４の材質はウレタン
ゴムの如く柔らかいゴム質のものとなっている。したが
って、このキャップ４に注射器を刺して内部に屈折率調
整液を注入（入れ替えや高濃度のものとの混合のための
注入を含む）できるようになっている。なお、このキャ
ップ４は少なくとも一端に設けられるものでよい。さら
に、両端に限らず密封中空容器３の側面にマンホール状
の注入部を設けるものでもよい。さらに、注射器が刺せ
る柔軟材の注入部に限らず、取り外し自在なネジプラグ
を密封中空容器３の適所に少なくとも１つ設け直接屈折
率調整液を注入できるものでもよい。
キャップ４となっており、光ファイバカプラ２の入力ポ
ート，と出力ポート，の取り出し口でもある。
そして、このキャップ４は接着材等で密封中空容器３と
一体化されている。また、キャップ４の材質はウレタン
ゴムの如く柔らかいゴム質のものとなっている。したが
って、このキャップ４に注射器を刺して内部に屈折率調
整液を注入（入れ替えや高濃度のものとの混合のための
注入を含む）できるようになっている。なお、このキャ
ップ４は少なくとも一端に設けられるものでよい。さら
に、両端に限らず密封中空容器３の側面にマンホール状
の注入部を設けるものでもよい。さらに、注射器が刺せ
る柔軟材の注入部に限らず、取り外し自在なネジプラグ
を密封中空容器３の適所に少なくとも１つ設け直接屈折
率調整液を注入できるものでもよい。
つぎに、第３図により、光可変結合器１の作動を説明
する。
する。
第３図（ａ）は光結合度〔出力／（出力＋出
力）で定義されるもの）が０から100％へ切り変わる状
態を示し、第３図（ｂ）は光結合度が50％の状態を示す
図である。
力）で定義されるもの）が０から100％へ切り変わる状
態を示し、第３図（ｂ）は光結合度が50％の状態を示す
図である。
第３図（ａ）において、光結合部８は、周囲物質が空
気の場合に実線の→の経路のもの（光結合度０％）
になるように、固定して製作されたものである。その場
合のA,B,C点における光強度分布を実線で示す。A,C点で
は基本モードであるが、Ｂ点では第１高次モードとなっ
ている。つぎに、この光結合部８の周囲に屈折率調整液
10を注入すると、伝播定数が変わり、点線の→の経
路のもの（光結合度100％）となった状態を示す。そし
て、光強度分布は実線と対称な点線の分布となる。この
ように、屈折率調整液10の屈折率を選定すると光結合度
０〜100％への任意の選定が可能である。第３図（ｂ）
において、屈折率調整液11を中間的なものにして、光結
合度を50％としたものである。光強度分布はＣ点でも第
１高次モードとなって、ポートとに等しい光強度
（元の1/2）で分岐することとなる。
気の場合に実線の→の経路のもの（光結合度０％）
になるように、固定して製作されたものである。その場
合のA,B,C点における光強度分布を実線で示す。A,C点で
は基本モードであるが、Ｂ点では第１高次モードとなっ
ている。つぎに、この光結合部８の周囲に屈折率調整液
10を注入すると、伝播定数が変わり、点線の→の経
路のもの（光結合度100％）となった状態を示す。そし
て、光強度分布は実線と対称な点線の分布となる。この
ように、屈折率調整液10の屈折率を選定すると光結合度
０〜100％への任意の選定が可能である。第３図（ｂ）
において、屈折率調整液11を中間的なものにして、光結
合度を50％としたものである。光強度分布はＣ点でも第
１高次モードとなって、ポートとに等しい光強度
（元の1/2）で分岐することとなる。
つぎに、本発明の光可変結合器を用いて、光伝送路を
無瞬断で切り換える方法を第４図により説明する。
無瞬断で切り換える方法を第４図により説明する。
一般に、市外地の通信ケーブルは、ケーブルの故障、
ケーブルの移転などに起因した布設ルート変更のため、
迂回ルートに切り換えられることが少なからずあり、こ
れに際しては、現用情報伝送に支障をきたすことのない
無瞬断切換が要求される。この無瞬断切換に本発明の光
可変結合器が最適である。
ケーブルの移転などに起因した布設ルート変更のため、
迂回ルートに切り換えられることが少なからずあり、こ
れに際しては、現用情報伝送に支障をきたすことのない
無瞬断切換が要求される。この無瞬断切換に本発明の光
可変結合器が最適である。
第４図（ａ）において、光伝送路の伝意の区間の現用
光ファイバ線路12′を予備光ファイバ線路13と無瞬断で
切り換える場合、 （ａ） まず、前記任意の切換区間とその両側の隣接区
間の間に少なくとも３つのポートを有する本発明の光可
変結合器14,15を設ける。
光ファイバ線路12′を予備光ファイバ線路13と無瞬断で
切り換える場合、 （ａ） まず、前記任意の切換区間とその両側の隣接区
間の間に少なくとも３つのポートを有する本発明の光可
変結合器14,15を設ける。
（ｂ） この２つの光可変結合器14,15のうち光可変結
合器14の入力側ポートおよび光可変結合器15の出力側
ポートに前記両側の隣接区間の現用光ファイバ線路12
を接続し、切換区間の現用12′および予備光ファイバ線
路13の両端をそれぞれ光可変結合器14の出力側ポート
と光可変結合器15の入力側ポートとに接続する。
合器14の入力側ポートおよび光可変結合器15の出力側
ポートに前記両側の隣接区間の現用光ファイバ線路12
を接続し、切換区間の現用12′および予備光ファイバ線
路13の両端をそれぞれ光可変結合器14の出力側ポート
と光可変結合器15の入力側ポートとに接続する。
（ｃ） 第４図（ｂ）に示すように、少なくとも光可変
結合器の光結合部14a,15bを覆うように設けた密封中空
容器中に光可変結合器14,15のシングルモード光ファイ
バのクラッド材よりも低い屈折率を有する屈折率調整液
16を注入して少なくとも前記光可変結合器の光結合部14
a,15bを浸して光結合度を50％にする（第３図（ｂ）の
状態）。すなわち、切換区間の現用12′および予備光フ
ァイバ線路13は各々1/2強度となっている。
結合器の光結合部14a,15bを覆うように設けた密封中空
容器中に光可変結合器14,15のシングルモード光ファイ
バのクラッド材よりも低い屈折率を有する屈折率調整液
16を注入して少なくとも前記光可変結合器の光結合部14
a,15bを浸して光結合度を50％にする（第３図（ｂ）の
状態）。すなわち、切換区間の現用12′および予備光フ
ァイバ線路13は各々1/2強度となっている。
（ｄ） さらに、別の屈折率調整液を注入（入れ替え又
は混合による）して屈折率をより高くし、光結合度を10
0％にする（第３図（ａ）の状態）にする。すなわち、
切換区間の現用光ファイバ線路12′は強度０であり、予
備光ファイバ線路13は強度１となっている。したがっ
て、現用光ファイバ線路12′から予備光ファイバ線路13
に切り換わる。
は混合による）して屈折率をより高くし、光結合度を10
0％にする（第３図（ａ）の状態）にする。すなわち、
切換区間の現用光ファイバ線路12′は強度０であり、予
備光ファイバ線路13は強度１となっている。したがっ
て、現用光ファイバ線路12′から予備光ファイバ線路13
に切り換わる。
以上のように、単に屈折率調整液を注入するという操
作のみで、光損失を抑えて光結合度を変え無瞬断切換が
達成される。
作のみで、光損失を抑えて光結合度を変え無瞬断切換が
達成される。
本発明は、上述のように構成されているので、以下に
記載する効果を奏する。一対のシングルモード光ファイ
バの両端を少なくとも３つの入出力ポートとしその中央
部を融着延伸して光結合部を形成し、該光結合部を密封
中空容器内に収納し、該密封中空容器の一部に光結合度
を変える屈折率調整液の注入部を設け、光結合部の周囲
の物質をクラッドとする光ファイバとして作用せしめ、
その周囲の物質を簡単に変更できるようにしたので、光
ファイバに断続部がなくて光損失が少なく、全体の構造
が簡単な光可変結合器となる。
記載する効果を奏する。一対のシングルモード光ファイ
バの両端を少なくとも３つの入出力ポートとしその中央
部を融着延伸して光結合部を形成し、該光結合部を密封
中空容器内に収納し、該密封中空容器の一部に光結合度
を変える屈折率調整液の注入部を設け、光結合部の周囲
の物質をクラッドとする光ファイバとして作用せしめ、
その周囲の物質を簡単に変更できるようにしたので、光
ファイバに断続部がなくて光損失が少なく、全体の構造
が簡単な光可変結合器となる。
そして、密封中空容器に注入される屈折率調整液の屈
折率を変えて光結合度を任意に選択するという光結合度
選択方法であり、単に屈折率調整液の変更という簡単な
操作で光結合度を任意に選択できる方法である。
折率を変えて光結合度を任意に選択するという光結合度
選択方法であり、単に屈折率調整液の変更という簡単な
操作で光結合度を任意に選択できる方法である。
第１図は光可変結合器を示す断面図、第２図は光結合部
を示す斜視図、第３図は光可変結合器の作動を示す図、
第４図は光可変結合器の使用例を示す図、第５図は従来
の光可変結合器を示す図である。なお、図中の主な符号
の説明は以下の通りである。 1,14,15……光可変結合器、 ２……光ファイバカプラ、 ３……密封中空容器、 ４……キャップ（注入部）、 ８……光結合部、 10,11,16……屈折率調整液、 ，，，……入出力ポート。
を示す斜視図、第３図は光可変結合器の作動を示す図、
第４図は光可変結合器の使用例を示す図、第５図は従来
の光可変結合器を示す図である。なお、図中の主な符号
の説明は以下の通りである。 1,14,15……光可変結合器、 ２……光ファイバカプラ、 ３……密封中空容器、 ４……キャップ（注入部）、 ８……光結合部、 10,11,16……屈折率調整液、 ，，，……入出力ポート。
Claims (2)
- 【請求項１】一対のシングルモード光ファイバの両端を
少なくとも３つの入出力ポートとしその中央部を融着延
伸して光結合部を形成し、該光結合部を密封中空容器内
に収納し、該密封中空容器の一部に光結合度を変える屈
折率調整液の注入部を設けたことを特徴とする光可変結
合器。 - 【請求項２】請求項１記載の光可変結合器において、密
封中空容器に注入される屈折率調整液の屈折率を変えて
光結合度を任意に選択することを特徴とする光結合度調
整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20010589A JPH0827434B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 光可変結合器及びその光結合度選択方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20010589A JPH0827434B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 光可変結合器及びその光結合度選択方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0363615A JPH0363615A (ja) | 1991-03-19 |
| JPH0827434B2 true JPH0827434B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=16418919
Family Applications (1)
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-
1989
- 1989-07-31 JP JP20010589A patent/JPH0827434B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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