JPH09318838A

JPH09318838A - 光分岐器

Info

Publication number: JPH09318838A
Application number: JP13373196A
Authority: JP
Inventors: Mitsuki Hirano; 光樹平野; Shiro Konishi; 史郎小西
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1996-05-28
Filing date: 1996-05-28
Publication date: 1997-12-12

Abstract

(57)【要約】【課題】低コストで簡単に作製され、多分岐が行える
光分岐器を提供することである。【解決手段】光分岐器は１つの入射側光ファイバ１６
と、９つの受光側光ファイバ１７乃至２５と、テーパ型
導波路２６から成っている。かかる光ファイバ１６乃至
２５は、コア径１Φ、コア屈折率１．４９２、クラッド
屈折率１．４１７、及びＮＡ＝０．４７となっている。
また、テーパ型導波路２６は、射出成形にて作製され、
断面が正方形の角錐だい状（テーパ状）で、コア材がコ
ア屈折率１．４９１のポリメチルメタクリレート、クラ
ッド材が空気となっている。ここで、コア屈折率はクラ
ッド屈折率よりも大きな屈折率となっている。また、光
入射側の断面積は光出射側断面積より大きくなってい
る。しかるに、入射光２７は、テーパ型導波路２６で９
分岐され９つの出射光２８となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光分岐器に関し、
特に、単一の光ビームを複数の光ビームに分割する多分
岐光分岐器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、光ファイバ通信システムやコ
ンピュータ・システム等において光ファイバ等によるデ
ータ転送がおこなわれている。また、最近においては、
実用的に単一の光ビームを複数の光ビームに分割する光
分岐器が多用されるようになっている。

【０００３】かかる従来型の光分岐器は、主に２種類の
ものが挙げられる。１つは回路基板上にＹ型又はＶ型の
分岐パターンを持つものであり、他の１つは複数の光フ
ァイバの一部を融着することによって光ビームを分岐さ
せる光分岐器である。

【０００４】図６に従来の光分岐器の一形態である回路
基板上にＹ型の分岐パターンを持つ光分岐器を示す。こ
の光分岐器は、断面が正方形のポリメチルメタクリレー
トから成るコア１と、ケーシング６によって包囲された
低屈折率の樹脂あるいは空気から成るクラッド２とから
成る。かかるコア１は、回路基板上でＹ型に形成されて
おり、周囲をクラッド２（空気）によって覆われてい
る。この回路基板は１つの光入射口３と２つの光出射口
４、５を有する。

【０００５】即ち、回路基板の光入射口３から入射した
光ビーム６、７は、Ｙ字型の分岐部８で分岐し、光出射
口４及び光出射口５から出射することとなる。

【０００６】図７に従来の光分岐器の別の実施の形態を
示す。この光分岐器は、１つの入射側光ファイバ９と３
つの出射側光ファイバ１０、１１、１２とによって形成
されている。

【０００７】即ち、かかる光分岐器によれば、１つの入
射側光ファイバ９から入射した光ビーム１３、１４、１
５は、光ファイバ融着部３０で３つの出射側光ファイバ
１０、１１、１２へそれぞれ分割されることとなる。

【０００８】このようにして、従来の光分岐器によっ
て、単一の光ビームを複数の光ビームに分割していた。

【０００９】かかる回路基板上にＹ型又はＶ型の分岐パ
ターンを持つ光分岐器は、リソグラフィ法、又は、コア
１用の溝の付いたクラッド材を樹脂射出成形によって成
形した後、コア材をクラッド材の溝に射出する射出成形
か、又は、コア材かクラッド材の何れかを射出成形した
後にそれ以外の部分を紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂
で作製する方法で作製されいる。

【００１０】また、複数の光ファイバから成る光分岐器
は、複数の光ファイバの一部を融着することによって作
製されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示したような従来の光分岐器によるとＹ型の分岐パター
ンをリソグラフィ法によって作製すると、その加工工程
が多くなり、作製コストが高くなる。また、射出形成に
よって作製すると、４分岐以上の光分岐器の射出成形用
の金型作製が困難なものとなっている。

【００１２】また、図７に示したような従来の光分岐器
によると、その融着工程が複雑なために自動化による作
製コストの削減が困難であり、更に、径が０．５ｍｍ以
上のプラスチック製等の太径ファイバに関しては、その
融着混合部の作製が困難なものとなっている。

【００１３】従って、本発明の目的は、低コストで簡単
に作製され、多分岐が行える光分岐器を提供することで
ある。

【００１４】また、本発明の他の目的は、太径ファイバ
用の使用が可能であって、低コストで簡単に作製され、
多分岐が行える光分岐器を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上に述べた
目的を実現するため、所定の面積の多角形断面を有する
光入射面と、前記所定の面積より小さい面積の前記多角
形断面を有する光出射面と、前記光入射面と前記光出射
面の間に形成されて光を伝送するコア部と、前記コア部
を包囲して前記コア部を伝送される光を反射するクラッ
ド部より構成されることを特徴とする光分岐器を提供す
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下本発明の光分岐器を詳細に説
明する。

【００１７】図１は本発明の実施の一形態を示す。この
光分岐器は１つの入射側光ファイバ１６と、９つの受光
側光ファイバ１７乃至２５（２０乃至２５は図３参照）
と、テーパ型導波路２６から成っている。

【００１８】かかる光ファイバ１６乃至２５は、コア径
１Φ、コア屈折率１．４９２、クラッド屈折率１．４１
７、及びＮＡ＝０．４７となっている。

【００１９】また、テーパ型導波路２６は、射出成形に
て作製され、図２に示すように断面が正方形の角錐だい
状（テーパ状）で、コア部２６ａがコア屈折率１．４９
１のポリメチルメタクリレート、クラッド部２６ｂがコ
ア部２６ａより小さい屈折率の樹脂あるいは空気に形成
されている。また、光入射側の断面積は光出射側断面積
より大きくなっている。しかるに、入射光２７は、テー
パ型導波路２６で９分岐され９つの出射光２８となる。

【００２０】また、図１に示すように、入射側光ファイ
バ１６は、テーパ型導波路２６の大きな断面部分に光が
入射するように設置されており、かかる断面の中央に位
置するように配置されている。

【００２１】更に、テーパ型導波路２６の小さな断面部
分の光の出射側には、所定の位置に９つの受光側光ファ
イバ１７乃至２５が図３に示す配列で設置されている。

【００２２】ここで、図４に、テーパ型導波路２６の中
心軸上からの出射光の出射角Θと出射光強度との関係を
示す。これによって、一定の出射角Θ部分に分岐光が集
中していることが解る。

【００２３】従って、かかる受光側光ファイバ１７乃至
２５の設置は、光線追跡法により計算されたテーパ型導
波路２６の出射角Θによって決定することとなる。

【００２４】更に、図２に示すテーパ型導波路２６は、
その設計を光線追跡法によって行った結果、直径が１ｍ
ｍの光ファイバ用としては、入射部の一辺Ｌ１が２．０
〜２．５ｍｍ、出射部の一辺Ｌ２が０．４〜０．７ｍ
ｍ、テーパ部長ｄが３．０〜３．５ｍｍであり、入射部
と出射部の間が直線状である場合に、光の立体９分岐に
適していることとなった。

【００２５】従って、入射側光ファイバ１６から入射し
た入射光２７は、図２に示すように、テーパ型導波路２
６によって９分岐されて出射し、９つの出射光２８は９
つの受光側光ファイバ１７乃至２５によって受光される
こととなる。

【００２６】即ち、入射側光ファイバ１６から入射した
入射光２７の一部分光２９は、図１に示すような反射経
路によってテーパ型導波路２６から出射し、受光側光フ
ァイバ１９によって受光されることとなる。

【００２７】更に、図５に、本発明の別の実施の一形態
を示す。この光分岐器は１つの入射側光ファイバ１６
と、９つの受光側光ファイバ１７乃至２５と、テーパ型
導波路２６と、９つのレンズ２９から成っている。

【００２８】かかるレンズ２９は、９つの受光側光ファ
イバ１７乃至２５と、テーパ型導波路２６との間に設置
され、その位置は、光線追跡法により計算された位置と
なっている。

【００２９】従って、このレンズの作用によって、出射
光２８が効果的且つ正確に受光側光ファイバ１７乃至２
５に導かれることとなる。

【００３０】以上のような光分岐器の構成により、特
に、主な構成部品がテーパ型導波路であり、かかるテー
パ型導波路が射出成形にて一度に大量に作製することが
できることにより、低コスト化が可能となり、プラスチ
ック製太径ファイバにも低コストで簡単に適用すること
ができるようになった。

【００３１】以上、本発明の実施の形態を示したが、ク
ラッド屈折率がコア屈折率よりも小さく、入射側面積が
出射側面積より大きいという条件を満たす限り、光分岐
に用いるテーパ部の入射面と出射面との間が直線状には
限られず、曲線状であってもよい。また、使用される光
ファイバは、太径ファイバには限らず細径ファイバであ
ってもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上述べた通り、本発明の光分岐器によ
れば、射出成形にて一度に大量に作製することができる
テーパ型導波路を用いることにより、低コスト化が可能
となり、プラスチック製等の太径ファイバにも低コスト
で簡単に適用することができるようになった。また、更
に、安価に、光ＬＡＮやマルチメディアや光センサ部品
への適用も可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光分岐器の実施の一形態を示す概
略図。

【図２】本発明のテーパー型導波路の実施の一形態を示
す概略図。

【図３】本発明の受光側光ファイバの実施の一形態を示
す概略図。

【図４】本発明のテーパー型導波路の中心軸上からの出
射光の出射角Θと出射光強度との関係を示す図。

【図５】本発明による光分岐器の実施の一形態を示す概
略図。

【図６】従来の光分岐器の実施の一形態を示す概略図。

【図７】従来の光分岐器の実施の一形態を示す概略図。

【符号の説明】

１コア２クラッド３光入射口４光出射口５光出射口６光ビーム７光ビーム８分岐部９入射側光ファイバ１０出射側光ファイバ１１出射側光ファイバ１２出射側光ファイバ１３光ビーム１４光ビーム１５光ビーム１６入射側光ファイバ１７受光側光ファイバ１８受光側光ファイバ１９受光側光ファイバ２０受光側光ファイバ２１受光側光ファイバ２２受光側光ファイバ２３受光側光ファイバ２４受光側光ファイバ２５受光側光ファイバ２６テーパ型導波路２７入射光２８出射光２９レンズ３０光ファイバ融着部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の面積の多角形断面を有する光入射面
と、前記所定の面積より小さい面積の前記多角形断面を有す
る光出射面と、前記光入射面と前記光出射面の間に形成されて光を伝送
するコア部と、前記コア部を包囲して前記コア部を伝送される光を反射
するクラッド部より構成されることを特徴とする光分岐
器。
【請求項２】前期クラッド部は、前記コア部より屈折率
の小さい樹脂層で構成されている請求項１記載の光分岐
器。
【請求項３】前期クラッド部は、金属鏡面の反射鏡によ
って構成されている請求項１記載の光分岐器。
【請求項４】前期クラッド部は、空気層によって構成さ
れる請求項１記載の光分岐器。
【請求項５】前記光入射面は、前記所定の面積より小さ
い断面積を有した光ファイバより出射される入射光を受
ける構成の請求項１記載の光分岐器。
【請求項６】前期コア部は、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリスチレン、およびポリカーボネイトから選択さ
れた１つによって構成される請求項１記載の光分岐器。
【請求項７】前記クラッド部は、ポリ−４−メチルペン
デン−１，ポリメチルメタクリレート，４−フッ化エチ
レン６−フッ化プロピレン共重合体，およびポリカーボ
ネイトから選択された１つによって構成される請求項１
記載の光分岐器。