JPH10142427A - 光遅延器 - Google Patents
光遅延器Info
- Publication number
- JPH10142427A JPH10142427A JP30303596A JP30303596A JPH10142427A JP H10142427 A JPH10142427 A JP H10142427A JP 30303596 A JP30303596 A JP 30303596A JP 30303596 A JP30303596 A JP 30303596A JP H10142427 A JPH10142427 A JP H10142427A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- optical
- bobbin
- delay
- bobbins
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高精度で、遅延量が可変な光遅延器を提供す
る。 【解決手段】 ボビン移動機構としてのエアシリンダ６
に空気を供給すると両ボビン２，４間の間隔が広がる。
両ボビン２，４間の間隔が広がると光ファイバ７に長手
方向の歪みが加わるので、光ファイバ７の長さが実質的
に長くなり光ファイバ７内を伝搬する光が遅延する。エ
アシリンダ６の空気供給量を変えることにより光ファイ
バ７の引張り長さが変わるので遅延量が変化する。ボビ
ン２，４及びエアシリンダ６を光ファイバ７ごと断熱容
器１０内に収容した場合には、外部の温度変化の影響を
受けにくくなり、光ファイバ７の長さが安定し光遅延器
８の信頼性が向上する。
る。 【解決手段】 ボビン移動機構としてのエアシリンダ６
に空気を供給すると両ボビン２，４間の間隔が広がる。
両ボビン２，４間の間隔が広がると光ファイバ７に長手
方向の歪みが加わるので、光ファイバ７の長さが実質的
に長くなり光ファイバ７内を伝搬する光が遅延する。エ
アシリンダ６の空気供給量を変えることにより光ファイ
バ７の引張り長さが変わるので遅延量が変化する。ボビ
ン２，４及びエアシリンダ６を光ファイバ７ごと断熱容
器１０内に収容した場合には、外部の温度変化の影響を
受けにくくなり、光ファイバ７の長さが安定し光遅延器
８の信頼性が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光の伝送媒体とし
て光ファイバを用いた光遅延器に関する。
て光ファイバを用いた光遅延器に関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信装置や制御装置には、一定時間信
号を記憶するため、或いはその時間の終了時に出力点に
その信号を供給するための光遅延器が用いられている。
この時間、すなわち信号が入力される時刻と信号が出力
される時刻との間の時間は遅延時間と呼ばれる。
号を記憶するため、或いはその時間の終了時に出力点に
その信号を供給するための光遅延器が用いられている。
この時間、すなわち信号が入力される時刻と信号が出力
される時刻との間の時間は遅延時間と呼ばれる。
【０００３】光遅延器を光学部品で構成したものには、
例えばマイケルソンの干渉系のようにレンズ、全反射鏡
及びハーフミラーを用いたものがあり、反射鏡を移動さ
せることにより遅延時間を変化させるようになってい
る。
例えばマイケルソンの干渉系のようにレンズ、全反射鏡
及びハーフミラーを用いたものがあり、反射鏡を移動さ
せることにより遅延時間を変化させるようになってい
る。
【０００４】また、「光ＡＴＭ交換用タップ型光ＦＩＦ
Ｏバッファの構成と特性」（三澤他 信学技報 ＳＳＥ
９３−１４８）に、光ＦＩＦＯバッファの遅延機能を、
光ファイバで構成する方法が提案されている。これは光
が光ファイバを通過する時間を遅延時間とする光遅延器
である。
Ｏバッファの構成と特性」（三澤他 信学技報 ＳＳＥ
９３−１４８）に、光ＦＩＦＯバッファの遅延機能を、
光ファイバで構成する方法が提案されている。これは光
が光ファイバを通過する時間を遅延時間とする光遅延器
である。
【０００５】この光遅延器において、遅延線である光フ
ァイバをボビンに巻付け、加熱用のヒータの温度を変え
てボビンを熱膨張させることによる光ファイバの伸びで
遅延量を調整する方法もある（特願平８−１６６２５
号）。
ァイバをボビンに巻付け、加熱用のヒータの温度を変え
てボビンを熱膨張させることによる光ファイバの伸びで
遅延量を調整する方法もある（特願平８−１６６２５
号）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光学部
品で構成された光遅延器は、光軸の調芯に手間がかか
り、安価に製作することは難しい。また、動作が機械的
であるため信頼性に問題がある。
品で構成された光遅延器は、光軸の調芯に手間がかか
り、安価に製作することは難しい。また、動作が機械的
であるため信頼性に問題がある。
【０００７】また、光ファイバを用いて光遅延させる場
合、遅延時間は光ファイバの長さに依存する。そのた
め、遅延時間を調整するには光ファイバ長を変化させる
必要がある。しかし、光ファイバを切断したり融着した
りすることにより光ファイバ長を変えると、遅延時間は
不連続に変化し、高精度な遅延時間の調整ができない。
合、遅延時間は光ファイバの長さに依存する。そのた
め、遅延時間を調整するには光ファイバ長を変化させる
必要がある。しかし、光ファイバを切断したり融着した
りすることにより光ファイバ長を変えると、遅延時間は
不連続に変化し、高精度な遅延時間の調整ができない。
【０００８】さらに、遅延性ファイバをボビンに巻付
け、ヒータの温度を変えて遅延量を調整する方法は、消
費電力が大きくなる上に放熱の問題もある。
け、ヒータの温度を変えて遅延量を調整する方法は、消
費電力が大きくなる上に放熱の問題もある。
【０００９】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、高精度で、遅延量が可変な光遅延器を提供すること
にある。
し、高精度で、遅延量が可変な光遅延器を提供すること
にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、光の伝送媒体として光ファイバを用いた光
遅延器において、光ファイバに長手方向の歪みを与える
ことで光遅延を生じさせるものである。
に本発明は、光の伝送媒体として光ファイバを用いた光
遅延器において、光ファイバに長手方向の歪みを与える
ことで光遅延を生じさせるものである。
【００１１】上記構成に加え本発明は、光ファイバに長
手方向の歪みを与える手段が、滑らかな曲面を有し所定
の間隔を隔てて基板上に配置され、光ファイバが巻き付
けられる少なくとも２つのボビンと、各ボビンが互いに
離れる方向に移動させるボビン移動機構とで構成されて
もよい。
手方向の歪みを与える手段が、滑らかな曲面を有し所定
の間隔を隔てて基板上に配置され、光ファイバが巻き付
けられる少なくとも２つのボビンと、各ボビンが互いに
離れる方向に移動させるボビン移動機構とで構成されて
もよい。
【００１２】上記構成に加え本発明は、ボビン及びボビ
ン移動機構を光ファイバごと断熱容器内に収容するのが
好ましい。
ン移動機構を光ファイバごと断熱容器内に収容するのが
好ましい。
【００１３】上記構成に加え本発明は、ボビンにアルミ
ニウム等の金属を用い、光ファイバの被覆にＵＶ硬化型
樹脂を用いるのが好ましい。
ニウム等の金属を用い、光ファイバの被覆にＵＶ硬化型
樹脂を用いるのが好ましい。
【００１４】上記構成によって、光ファイバに長手方向
の歪みを与えることにより、光ファイバの長さが実質的
に長くなり光ファイバ内を伝搬する光が遅延する。歪み
の量を変えることにより光ファイバの引張り長さが変わ
るので遅延量が変化する。ボビン及びボビン移動機構を
光ファイバごと断熱容器内に収容した場合には、外部の
温度変化の影響を受けにくくなり、光ファイバの長さが
安定し光遅延器の信頼性が向上する。ボビンにアルミニ
ウム等の金属を用いた場合にはボビンの強度が増し、光
ファイバの被覆にＵＶ硬化型樹脂を用いた場合には、ナ
イロンを用いた場合に比べファイバ径を小さくできるた
め、ボビンを小型化できる。また、２個のボビン間隔を
広げると、ファイバ被覆が補強材として働くため計算上
のファイバの伸び量とは一致しないが、ＵＶ硬化型樹脂
を用いた場合には、ボビン間隔を広げた量とファイバの
伸び量との差が小さいことから、効率良くファイバを伸
ばす（遅延時間を調節する）ことができる。
の歪みを与えることにより、光ファイバの長さが実質的
に長くなり光ファイバ内を伝搬する光が遅延する。歪み
の量を変えることにより光ファイバの引張り長さが変わ
るので遅延量が変化する。ボビン及びボビン移動機構を
光ファイバごと断熱容器内に収容した場合には、外部の
温度変化の影響を受けにくくなり、光ファイバの長さが
安定し光遅延器の信頼性が向上する。ボビンにアルミニ
ウム等の金属を用いた場合にはボビンの強度が増し、光
ファイバの被覆にＵＶ硬化型樹脂を用いた場合には、ナ
イロンを用いた場合に比べファイバ径を小さくできるた
め、ボビンを小型化できる。また、２個のボビン間隔を
広げると、ファイバ被覆が補強材として働くため計算上
のファイバの伸び量とは一致しないが、ＵＶ硬化型樹脂
を用いた場合には、ボビン間隔を広げた量とファイバの
伸び量との差が小さいことから、効率良くファイバを伸
ばす（遅延時間を調節する）ことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。
図面に基づいて詳述する。
【００１６】図１は本発明の光遅延器の一実施の形態を
示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図であ
る。
示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図であ
る。
【００１７】平板状の基板１上の一方の側（図では右
側）にはボビン２が固定部材２０で固定されており、基
板１上の他方の側（図では左側）には可動ステージ３が
配置されている。可動ステージ３上には他のボビン４が
固定部材４０で固定されている。基板１の中央には、ロ
ッド５が基板１の他方の側に向くようにボビン移動機構
としてのエアシリンダ６が固定されている。ロッド５の
先端にはボビン４が固定されている。両ボビン２，４は
半円断面形状を有しており、滑らかな曲面２ａ，４ａが
外側に向くように固定されている（図ではボビン２，４
が半円断面形状であるが、限定されるものではなく円筒
状や楕円筒状であってもよい）。ボビン２，４は金属、
例えばアルミニウムからなっている。ボビン２からボビ
ン４にわたって光ファイバ７が巻き付けられており、ボ
ビン２，４上で光ファイバ７がＵＶ硬化型樹脂で被覆さ
れて光遅延器８が構成されている。
側）にはボビン２が固定部材２０で固定されており、基
板１上の他方の側（図では左側）には可動ステージ３が
配置されている。可動ステージ３上には他のボビン４が
固定部材４０で固定されている。基板１の中央には、ロ
ッド５が基板１の他方の側に向くようにボビン移動機構
としてのエアシリンダ６が固定されている。ロッド５の
先端にはボビン４が固定されている。両ボビン２，４は
半円断面形状を有しており、滑らかな曲面２ａ，４ａが
外側に向くように固定されている（図ではボビン２，４
が半円断面形状であるが、限定されるものではなく円筒
状や楕円筒状であってもよい）。ボビン２，４は金属、
例えばアルミニウムからなっている。ボビン２からボビ
ン４にわたって光ファイバ７が巻き付けられており、ボ
ビン２，４上で光ファイバ７がＵＶ硬化型樹脂で被覆さ
れて光遅延器８が構成されている。
【００１８】このような光遅延器８において、エア配管
９を介して空気をエアシリンダ６に供給するとロッド５
が伸びてボビン４がボビン２から離れる方向（矢印Ａ方
向）に移動する。ボビン２，４間の間隔が広がると両ボ
ビン２，４間に巻き付けられた光ファイバ７が引っ張ら
れて引張歪みが生じ、実質的にファイバ長が長くなる。
このため、光ファイバ７内を伝送する光信号に時間遅れ
が生じる。
９を介して空気をエアシリンダ６に供給するとロッド５
が伸びてボビン４がボビン２から離れる方向（矢印Ａ方
向）に移動する。ボビン２，４間の間隔が広がると両ボ
ビン２，４間に巻き付けられた光ファイバ７が引っ張ら
れて引張歪みが生じ、実質的にファイバ長が長くなる。
このため、光ファイバ７内を伝送する光信号に時間遅れ
が生じる。
【００１９】光遅延器８のエアシリンダ６からエア配管
９を介して空気を排出すると、ロッド５が元に戻りボビ
ン４がボビン２に接近する方向（矢印Ｂ方向）に移動す
る。両ボビン２，４間の間隔が元に戻ると、光ファイバ
７の引張歪みが減少し、ファイバ長が最初に巻き付けら
れたときの長さに近付き、光信号の遅延時間が減少す
る。すなわち、エアシリンダ６への空気の供給量を調節
して可動ステージ３の位置を調節することにより、遅延
時間の調節を行うことができる。また、ボビン２，４が
アルミニウムからなっているので強固であり、光ファイ
バ７がＵＶ硬化型樹脂で被覆されているので光ファイバ
７の長手方向の歪みに対して強度が増して信頼性が向上
する。
９を介して空気を排出すると、ロッド５が元に戻りボビ
ン４がボビン２に接近する方向（矢印Ｂ方向）に移動す
る。両ボビン２，４間の間隔が元に戻ると、光ファイバ
７の引張歪みが減少し、ファイバ長が最初に巻き付けら
れたときの長さに近付き、光信号の遅延時間が減少す
る。すなわち、エアシリンダ６への空気の供給量を調節
して可動ステージ３の位置を調節することにより、遅延
時間の調節を行うことができる。また、ボビン２，４が
アルミニウムからなっているので強固であり、光ファイ
バ７がＵＶ硬化型樹脂で被覆されているので光ファイバ
７の長手方向の歪みに対して強度が増して信頼性が向上
する。
【００２０】次に具体的な数値を挙げて説明するが限定
されるものではない。
されるものではない。
【００２１】胴径６０ｍｍのアルミニウム製半円ボビン
２個を用いて図１に示すような光遅延器を製作した。２
個のボビン中心が最接近したときの中心間距離は１００
ｍｍ、これにＵＶ樹脂被覆を施した１．５５μｍ用分散
シフト光ファイバが１０回巻いてある。
２個を用いて図１に示すような光遅延器を製作した。２
個のボビン中心が最接近したときの中心間距離は１００
ｍｍ、これにＵＶ樹脂被覆を施した１．５５μｍ用分散
シフト光ファイバが１０回巻いてある。
【００２２】図２は図１に示した光遅延器の可動ステー
ジ移動量に対する遅延時間の変化量を示す図である。同
図において横軸は可動ステージ移動量を示し、縦軸は遅
延時間を示している。同図より可動ステージの移動量
（約０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ）に対して、遅延時間（約
１ｎｓ〜４ｎｓ）が直線状に変化しているのが分かる。
ジ移動量に対する遅延時間の変化量を示す図である。同
図において横軸は可動ステージ移動量を示し、縦軸は遅
延時間を示している。同図より可動ステージの移動量
（約０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ）に対して、遅延時間（約
１ｎｓ〜４ｎｓ）が直線状に変化しているのが分かる。
【００２３】図３は本発明の光遅延器の他の実施の形態
を示す断面図であり、図４は図３に示した光遅延器の外
観斜視図である。
を示す断面図であり、図４は図３に示した光遅延器の外
観斜視図である。
【００２４】図１に示した光遅延器との相違点は、ボビ
ン２，４及びエアシリンダ６を光ファイバ７ごと断熱容
器１０内に収容した点である。
ン２，４及びエアシリンダ６を光ファイバ７ごと断熱容
器１０内に収容した点である。
【００２５】光遅延器８を周囲温度が変化する環境で使
用すると、各部品の線膨張係数や光ファイバ７のコア屈
折率の温度依存性等が原因で遅延時間が変化することが
ある。これを防止するためには、光遅延器８を、内側に
断熱材１１が設けられた収納ケース１２からなる断熱容
器１０で保温し、一定温度に保つことが非常に有効であ
る。
用すると、各部品の線膨張係数や光ファイバ７のコア屈
折率の温度依存性等が原因で遅延時間が変化することが
ある。これを防止するためには、光遅延器８を、内側に
断熱材１１が設けられた収納ケース１２からなる断熱容
器１０で保温し、一定温度に保つことが非常に有効であ
る。
【００２６】以上において本発明によれば、光ファイバ
が巻付けられた複数のボビンの間隔を広げることによ
り、光ファイバに引張り歪みが加わって光ファイバ内を
伝搬する光の遅延量を調節することができる。なお、本
実施の形態ではボビン移動機構がエアシリンダの場合で
説明したが、これに限定されるものではなくモータと、
モータで回転する送りネジと、送りネジに嵌合するナッ
トと、ナット上に固定されたテーブルとでボビン移動機
構を構成してもよい。
が巻付けられた複数のボビンの間隔を広げることによ
り、光ファイバに引張り歪みが加わって光ファイバ内を
伝搬する光の遅延量を調節することができる。なお、本
実施の形態ではボビン移動機構がエアシリンダの場合で
説明したが、これに限定されるものではなくモータと、
モータで回転する送りネジと、送りネジに嵌合するナッ
トと、ナット上に固定されたテーブルとでボビン移動機
構を構成してもよい。
【００２７】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００２８】光ファイバに長手方向の歪みを与えること
により、高精度で、遅延量が可変な光遅延器の提供を実
現することができる。
により、高精度で、遅延量が可変な光遅延器の提供を実
現することができる。
【図１】本発明の光遅延器の一実施の形態を示す図であ
り、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
り、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】図１に示した光遅延器の可動ステージ移動量に
対する遅延時間の変化量を示す図である。
対する遅延時間の変化量を示す図である。
【図３】本発明の光遅延器の他の実施の形態を示す断面
図である。
図である。
【図４】図３に示した光遅延器の外観斜視図である。
２，４ ボビン ６ エアシリンダ ７ 光ファイバ ８ 光遅延器 １０ 断熱容器
Claims (4)
- 【請求項１】 光の伝送媒体として光ファイバを用いた
光遅延器において、光ファイバに長手方向の歪みを与え
ることで光遅延を生じさせることを特徴とする光遅延
器。 - 【請求項２】 上記光ファイバに長手方向の歪みを与え
る手段が、滑らかな曲面を有し所定の間隔を隔てて基板
上に配置され、光ファイバが巻き付けられる少なくとも
２つのボビンと、各ボビンが互いに離れる方向に移動さ
せるボビン移動機構とで構成された請求項１に記載の光
遅延器。 - 【請求項３】 上記ボビン及びボビン移動機構を光ファ
イバごと断熱容器内に収容した請求項１又は２に記載の
光遅延器。 - 【請求項４】 上記ボビンにアルミニウム等の金属を用
い、上記光ファイバの被覆にＵＶ硬化型樹脂を用いた請
求項１から３のいずれかに記載の光遅延器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30303596A JPH10142427A (ja) | 1996-11-14 | 1996-11-14 | 光遅延器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30303596A JPH10142427A (ja) | 1996-11-14 | 1996-11-14 | 光遅延器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10142427A true JPH10142427A (ja) | 1998-05-29 |
Family
ID=17916150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30303596A Pending JPH10142427A (ja) | 1996-11-14 | 1996-11-14 | 光遅延器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10142427A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013035441A1 (ja) * | 2011-09-09 | 2013-03-14 | 独立行政法人情報通信研究機構 | 光ファイバ型光機能素子カートリッジモジュール |
-
1996
- 1996-11-14 JP JP30303596A patent/JPH10142427A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013035441A1 (ja) * | 2011-09-09 | 2013-03-14 | 独立行政法人情報通信研究機構 | 光ファイバ型光機能素子カートリッジモジュール |
| JP2013057880A (ja) * | 2011-09-09 | 2013-03-28 | National Institute Of Information & Communication Technology | 光ファイバ型光機能素子カートリッジモジュール |
| US9146357B2 (en) | 2011-09-09 | 2015-09-29 | National Institute Of Information And Communications Technology | Optical fiber-based optical functional device cartridge module |
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