JPS5842009A - 集合フアイバ束 - Google Patents
集合フアイバ束Info
- Publication number
- JPS5842009A JPS5842009A JP13983681A JP13983681A JPS5842009A JP S5842009 A JPS5842009 A JP S5842009A JP 13983681 A JP13983681 A JP 13983681A JP 13983681 A JP13983681 A JP 13983681A JP S5842009 A JPS5842009 A JP S5842009A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- optical
- fiber bundle
- optical fiber
- photodetector
- Prior art date
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- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4202—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details for coupling an active element with fibres without intermediate optical elements, e.g. fibres with plane ends, fibres with shaped ends, bundles
- G02B6/4203—Optical features
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光信号の伝達に用いられる光ファイバの集合
体に関するものであり、特に光信号を光検出器に結合さ
せるために用いられる集合ファイバ束に関するものであ
る。
体に関するものであり、特に光信号を光検出器に結合さ
せるために用いられる集合ファイバ束に関するものであ
る。
光通信技術や関連光波術の開発に伴って、複数の゛光フ
ァイバからの光信号を１つの光検出器へ結合させること
が必要となっている。具体的な例として、光海底ケーブ
ル方式における光検出器への結合、について以下で述べ
る。
ァイバからの光信号を１つの光検出器へ結合させること
が必要となっている。具体的な例として、光海底ケーブ
ル方式における光検出器への結合、について以下で述べ
る。
光海底ケーブル・システムにおける光折返し中継器監視
方式（特願昭５３−４０３８９号又は新納、若林、“長
距離光海底ケーブルシステムの中継器監視方式”、信学
技研報Ｃ８７９＝１５２ 、１９７９年１０月）では、
伝送光信号のほかに、伝送系の特性試験や障害区間の切
分けを目的とした監視光信号を光中継器内で折返し、伝
送光信号系と同一の光ファイバを介して端局に返送する
構成となっているため、伝送光信号と監視光信号とを同
一の光検出器で検知する必要がある。現在、光検出素子
としてはデバイスとしての完成度が高いゲルマニュム・
アバランシ・フォトダイオード（以下Ｇｅ−ＡＰＤと記
す）が検討されているが、Ｇｅ−ＡＰＤの受光面はたか
だか１００μｍφ程度しかない。
方式（特願昭５３−４０３８９号又は新納、若林、“長
距離光海底ケーブルシステムの中継器監視方式”、信学
技研報Ｃ８７９＝１５２ 、１９７９年１０月）では、
伝送光信号のほかに、伝送系の特性試験や障害区間の切
分けを目的とした監視光信号を光中継器内で折返し、伝
送光信号系と同一の光ファイバを介して端局に返送する
構成となっているため、伝送光信号と監視光信号とを同
一の光検出器で検知する必要がある。現在、光検出素子
としてはデバイスとしての完成度が高いゲルマニュム・
アバランシ・フォトダイオード（以下Ｇｅ−ＡＰＤと記
す）が検討されているが、Ｇｅ−ＡＰＤの受光面はたか
だか１００μｍφ程度しかない。
このため、従来伝送光信号と監視光信号とを低損失でＧ
ｅ−ＡＰＤに結合させる構成としそ、第１図に示す半う
な円柱状レンズやぼ第２図に示すような球レンズを複数
本の光ファイバとＧｅ −ＡＰＤ トノ間に挿入するこ
とが検討されてきた。第１図は円柱形レンズ１を光ファ
イバ２と光検出器３との間に配置し光ファイバ２からの
出射光を光検出器３へ絞り込む構成であり、第２図は第
１図の円柱形レンズ１の代りに球形レンズ４を用いるも
ので動作は第１図の場合と同じである。
ｅ−ＡＰＤに結合させる構成としそ、第１図に示す半う
な円柱状レンズやぼ第２図に示すような球レンズを複数
本の光ファイバとＧｅ −ＡＰＤ トノ間に挿入するこ
とが検討されてきた。第１図は円柱形レンズ１を光ファ
イバ２と光検出器３との間に配置し光ファイバ２からの
出射光を光検出器３へ絞り込む構成であり、第２図は第
１図の円柱形レンズ１の代りに球形レンズ４を用いるも
ので動作は第１図の場合と同じである。
ところで、光ファイバからの出射光は第３図に示すよう
に、光ファイバの軸方向から半径方向に最大でおおよそ
１２°の角度５を持って放射する。
に、光ファイバの軸方向から半径方向に最大でおおよそ
１２°の角度５を持って放射する。
また、これらの出射光の位置は通常５０μｍ直径のコア
２ａの端面上のどの位置からも出射する。従って、前記
の第１図及び第２図の構成で複数本の光ファイバ２から
の光信号をたかだか１００μｍ直径の光検出器３に結合
させるためには、使用レンズの設計や光学位４置調整な
どに対し非常な困難さが伴う。−例として、光ファイバ
の本数を最低の２本とした場合の実験結果では、第１の
光ファイバからの伝送光信号を最良の状態で光検出器に
結合させると、第２の光ファイバからの監視光信号は、
たかだか１５％しか結合しない。また、両方の光ファイ
バからの信号を同等に光検出器に結合させた場合には約
８３チ程度の結合効率しか得られなかった。
２ａの端面上のどの位置からも出射する。従って、前記
の第１図及び第２図の構成で複数本の光ファイバ２から
の光信号をたかだか１００μｍ直径の光検出器３に結合
させるためには、使用レンズの設計や光学位４置調整な
どに対し非常な困難さが伴う。−例として、光ファイバ
の本数を最低の２本とした場合の実験結果では、第１の
光ファイバからの伝送光信号を最良の状態で光検出器に
結合させると、第２の光ファイバからの監視光信号は、
たかだか１５％しか結合しない。また、両方の光ファイ
バからの信号を同等に光検出器に結合させた場合には約
８３チ程度の結合効率しか得られなかった。
これら°の実験では使用レンズの最適設計は行なってい
な・いが、光デバイスに多用されているレンズと熟練し
た組立て技術とを用いた結果である。このことから、従
来の構成では使用レンズの最適化が達成されたとしても
、その特性を維持する組立てや調整技術が非常に困難で
ある。さらに、従来の方式は光ファイバと光検出器との
間に光学レンズを配置する構成であるため、部品点数の
増加や形状の大型化が避けられず、システム設計１最も
重要な信頼性や実装上に問題があった。
な・いが、光デバイスに多用されているレンズと熟練し
た組立て技術とを用いた結果である。このことから、従
来の構成では使用レンズの最適化が達成されたとしても
、その特性を維持する組立てや調整技術が非常に困難で
ある。さらに、従来の方式は光ファイバと光検出器との
間に光学レンズを配置する構成であるため、部品点数の
増加や形状の大型化が避けられず、システム設計１最も
重要な信頼性や実装上に問題があった。
本発明は、これらの欠点を除くための集合ファイバ束を
提供するものである。
提供するものである。
以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第４図は本発明の一実施例であり、複数本のガラス・フ
ァイバ２を密に束ねた後、−変整端しさらに、当該端部
６をアーク放電やＣＯ２レーザなどによる加熱によって
、半球状に加工したものである。
ァイバ２を密に束ねた後、−変整端しさらに、当該端部
６をアーク放電やＣＯ２レーザなどによる加熱によって
、半球状に加工したものである。
このように、光ファイバ束の端部を半球レンズ状に加工
したために、従来のレンズ挿入方式に比し、光学位置調
整も不要で小型化かつ高信頼なものを得ることが可能と
なる。さらに、第５図に示すように、コア端部が球面状
となっているために、コア２ａからの出射光は、中心軸
から離れた位置からは大きな角度で、中心軸に近い位置
からは小さな広がり角でもって、光ファイバ束の中心軸
方向に向って集束される。このため、非常に高い結合コ
ム屈折率を１．４５１１、クラッド２ｂの屈折率を１．
４３６５ 、コア直径５０μｍ１クラツド外径１２５μ
ｍとし、理想的な半球形状が形成された最適条件の下で
計算した場合、１００μｍ直径の受光面積を有する光検
出器３との結合効率は２本の光ファイバが同等に結合す
る場合で、約９８チ以上が期待できる。
したために、従来のレンズ挿入方式に比し、光学位置調
整も不要で小型化かつ高信頼なものを得ることが可能と
なる。さらに、第５図に示すように、コア端部が球面状
となっているために、コア２ａからの出射光は、中心軸
から離れた位置からは大きな角度で、中心軸に近い位置
からは小さな広がり角でもって、光ファイバ束の中心軸
方向に向って集束される。このため、非常に高い結合コ
ム屈折率を１．４５１１、クラッド２ｂの屈折率を１．
４３６５ 、コア直径５０μｍ１クラツド外径１２５μ
ｍとし、理想的な半球形状が形成された最適条件の下で
計算した場合、１００μｍ直径の受光面積を有する光検
出器３との結合効率は２本の光ファイバが同等に結合す
る場合で、約９８チ以上が期待できる。
また、第１の元ファイバを最適な状態に設定した場合、
第２の元ファイバには９７．５％の結合効率が期°待で
きる。さらに１本発明による集合ファイバ束では結合の
ために個別レンズを用いる必要がない。従って、レンズ
そのものによる反射損失等を低減できる利点もある。
第２の元ファイバには９７．５％の結合効率が期°待で
きる。さらに１本発明による集合ファイバ束では結合の
ために個別レンズを用いる必要がない。従って、レンズ
そのものによる反射損失等を低減できる利点もある。
第６図は本発明の他の実施例であり、光ファイバ束の端
部７を光ファイバ束の中心を中心軸とする円すい形に研
摩したものである。この場合、動作及び特徴は第４図に
示した半球状の場合と同じであるが、光通信に使用され
るシリカ系の光ファイバでは端部が形成する円すいの底
角を２６〜３５゜とする必要がある。また、結合効率に
ついては、１３０μｍの受光径に対して９０％以上の結
合効率が得られる。現在、光通信用の光検出器の受光径
は１００〜４００μｍであり、本発明による効果は大き
い。
部７を光ファイバ束の中心を中心軸とする円すい形に研
摩したものである。この場合、動作及び特徴は第４図に
示した半球状の場合と同じであるが、光通信に使用され
るシリカ系の光ファイバでは端部が形成する円すいの底
角を２６〜３５゜とする必要がある。また、結合効率に
ついては、１３０μｍの受光径に対して９０％以上の結
合効率が得られる。現在、光通信用の光検出器の受光径
は１００〜４００μｍであり、本発明による効果は大き
い。
なお、第４図、第６図以外の実施例として、光ファイバ
束の中心を中心軸とする多角すい形に研摩したものも有
効である。
束の中心を中心軸とする多角すい形に研摩したものも有
効である。
第１図、第２図は従来の構成による光検出器への光信号
結合の例を示す系統図、第３図は従来の光ファイバから
の光の出射状況を説明するための縦断面図、第４図及び
第６図は本発明の実施例を示す縦断面図、第５図は本発
明の集合ファイバ束からの光の出射状態を説明するため
の縦断面図である。 １・・・円柱形レンズ、 ２・・・光ファイバ、２ａ
・・・コア・、２ｂ・・・クラッド、 ３・・・光検
出器、４・・・球形レンズ、 ５・・・出射角度、
６・・・半球状端部、 ７・・・円すい形端部。 特許出願人 国際電信電話株式会社 代理人大塚 学 外１名 第 １ 聞 第２ 図 第３ 図
結合の例を示す系統図、第３図は従来の光ファイバから
の光の出射状況を説明するための縦断面図、第４図及び
第６図は本発明の実施例を示す縦断面図、第５図は本発
明の集合ファイバ束からの光の出射状態を説明するため
の縦断面図である。 １・・・円柱形レンズ、 ２・・・光ファイバ、２ａ
・・・コア・、２ｂ・・・クラッド、 ３・・・光検
出器、４・・・球形レンズ、 ５・・・出射角度、
６・・・半球状端部、 ７・・・円すい形端部。 特許出願人 国際電信電話株式会社 代理人大塚 学 外１名 第 １ 聞 第２ 図 第３ 図
Claims (4)
- （１）光検出器への光信号結合のために、複数のガラス
ファイバを可能な限り、密に集合した集合体の端部が該
集合体の中心軸に中心を有する集光レンズの機能を有す
るように整形されていることを特徴とする集合ファイバ
束。 - （２）前記集光レンズが半球レンズであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の集合ファイバ束。 - （３）前記集光レンズが円すい形レンズであることを特
徴とする特許請求の範囲第゛１項記載の集合ファイバ束
。 - （４）前記集光レンズが多角すい形レンズであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の集合ファイバ束
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13983681A JPS5842009A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | 集合フアイバ束 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13983681A JPS5842009A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | 集合フアイバ束 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5842009A true JPS5842009A (ja) | 1983-03-11 |
Family
ID=15254626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13983681A Pending JPS5842009A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | 集合フアイバ束 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5842009A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012074312A2 (ko) * | 2010-12-01 | 2012-06-07 | 한국기초과학지원연구원 | 렌즈 일체형 광섬유쌍 프로브 및 그 제조방법 |
| KR101258682B1 (ko) | 2011-12-12 | 2013-04-26 | 한국기초과학지원연구원 | 내시경과 일체형으로 제작된 광섬유쌍 프로브 이미징 시스템 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3278738A (en) * | 1964-01-02 | 1966-10-11 | Bausch & Lomb | Light deflector |
| JPS5210346U (ja) * | 1975-07-10 | 1977-01-25 | ||
| JPS5562416A (en) * | 1978-11-06 | 1980-05-10 | Hitachi Ltd | Optical signal transmission device |
-
1981
- 1981-09-07 JP JP13983681A patent/JPS5842009A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3278738A (en) * | 1964-01-02 | 1966-10-11 | Bausch & Lomb | Light deflector |
| JPS5210346U (ja) * | 1975-07-10 | 1977-01-25 | ||
| JPS5562416A (en) * | 1978-11-06 | 1980-05-10 | Hitachi Ltd | Optical signal transmission device |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012074312A2 (ko) * | 2010-12-01 | 2012-06-07 | 한국기초과학지원연구원 | 렌즈 일체형 광섬유쌍 프로브 및 그 제조방법 |
| KR101167229B1 (ko) * | 2010-12-01 | 2012-07-23 | 한국기초과학지원연구원 | 렌즈 일체형 광섬유쌍 프로브 및 그 제조방법 |
| WO2012074312A3 (ko) * | 2010-12-01 | 2012-07-26 | 한국기초과학지원연구원 | 렌즈 일체형 광섬유쌍 프로브 및 그 제조방법 |
| KR101258682B1 (ko) | 2011-12-12 | 2013-04-26 | 한국기초과학지원연구원 | 내시경과 일체형으로 제작된 광섬유쌍 프로브 이미징 시스템 |
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