JPS5912575Y2 - 光検出器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は光ファイバからの光を検出する光検出装置に関
し、特にいわゆる棒状レンズを用いて集光する型の光検
出器に関するものである。

はじめに上記の棒状レンズについて簡単に説明すると、
このレンズの屈折率は中心軸付近で最も大で、中心軸か
ら離れるにつれてほぼ距離の自乗の割合いで減少するよ
うになっており、又レンズの長さは使用目的に応じて決
定される。

なお後者の長さについて特異な場合について述べると、
÷ピツチ又はその整数倍のときは、一方の端面上の点か
ら入った或る拡がりを持った光は、屈折を受けて他方の
端面上の一点に集光する性質がある。

従米の光検出器は、あとに更めて説明するが、棒状レン
ズとして上記の士ピツチより若干短かいものを用い、こ
の棒状レンズの前後に光ファイバと光電素子を、更に詳
しく云えば光ファイバの開口端と充電素子の充電面を、
棒状レンズの端面からおのおの適当の距離を置いて同軸
的に配置したものである。

しかし乍らこのような構或では、棒状レンズの端面およ
び光電素子の表面からの反射光の一部が光ファイバに戻
ることになる。

したがってこのような検出器を１本の光ファイバで双方
向通信を行う装置に用いる場合は、この光ファイバに逆
流する反射光は同じ方向に伝播する他の光信号に混入し
て妨害波の形で相手局の受信部に入ることとなり、高品
位の回線を構戒するのに障害となる。

上記の問題点を解決する方法として、使用する波長に応
した反射防止膜を各面に被着させる方式が考えられるが
、この反射防止膜を用いても反射光は香程度までにしか
減少せず、而もその価格は極めて高くなる。

そして実際には、使用波長により膜厚を変える必要があ
ること及びこれと関連して量産ができないなどのことか
ら、反射防止膜を被着した製品は市販はされていない。

したがって本考案の目的は、棒状レンズを用いたこの種
の光検出器において、光ファイバに戻る反射光を極力小
さくした光検出器を得ようとするものである。

本考案によれば、光ファイバからの光を、屈折率が中心
軸付近で最大でこの中心軸から離れるに従ってなだらか
に減少する棒状レンズを用いて光電素子に集光させ、こ
れにより前記光のエネルギを電気のエネルギに変換する
光検出器において、前記光ファイバと前記充電素子を、
前記中心軸に対して互いに反対側に離間して配設したこ
とを特徴とする光検出器が得られる。

次に図面を参照して詳細に説明する。

第１図は従来の光検出器を用いて光の検出を行う状態を
示した図である。

光ファイバ１１と棒状レンズ１２とフォトダイオード１
３が適当の間隔を置いて同軸的に配置されている。

棒状レンズ１２の長さは÷ピツチより若干短かく、左側
の入射側端面１４と光ファイバ１１の間の距離および右
側の出射側端面１５とフォトダイオード１３の間の距離
は、光ファイバ１１の開口端１６から出射した光が二重
の大きな矢印のついた実線に挾まれた部分を通ってフォ
トダイオード１３の充電面１７の上に集光するように選
ばれている。

この装置は、光源を結像するという点では問題はないが
、先に述べたように各面での反射光が問題になる。

入射側ならびに出射側の端面１４と１５において図に小
さな矢印および点線で（一部は実線に重なる）示したよ
うな反射が行われるが、光ファイバ１１に戻るのは中心
軸に沿ったわずかの反射光だけである。

しかし光電面１７における反射光は、図に小さな矢印で
示してあるが、その殆んど全部が光ファイバ１１に戻っ
てしまう。

したがって以上３つの反射光は、その大部分が光電面１
７における反射光ではあるが、光ファイバ１１から光学
システムの光回線に入り、その構或にもよるが、相手局
に情報を伝送するもう１つの信号光とーしよに相手局の
受信器に入った妨害波となることがある。

前記のもう１つの信号光が微弱のときには特に強く作用
することになる。

第２図は本考案による光検出装置を用いて光の検出を行
う状態を示した図である。

各構戊要素の構造は第１図の従来例のものと同じである
から同一番号を付してある。

しかしこの本考案の装置が従来のものと異るのは、図か
らすぐ分るように、光ファイバ１１とフォトダイオード
１３が、棒状レンズ１２の中心軸に対し互に反対の側に
離れた状態で開口端１６からの光が光電面１７の上に結
像されるように構威されていることである。

この本考案の装置においては、入射側端面１４における
反射光（点線に小さい矢印）は第１図の従来例の場合と
実質的に同じく若干戻るが、出射側端面１５における反
射光については１８で示した中心近傍の反射光も光ファ
イバ１２に逆流せず、光電面１７においては１９で示し
た反射光はいずれも実線で示した入射光の光路には戻ら
ず、したがって光ファイバ１１には逆流しない。

これは前記のような配置により出射側端面１５および光
電面１７における光の入射反射方向が各面に対し一方の
側に傾くようになるからである。

ただ図から分るように、充電面１７に入射する光束はふ
つう１０〜２０゜程度の包括角度で入射するので、光束
の一部ではなくその全部が図に示すように一方向に傾く
ようにしないと、反射光の一部が光ファイバ１１に逆流
することになるので注意を要する。

以上のように本考案の光検出器を用いれば、出射側端面
および光電面からの反射光は光学システムの光回線に入
ることがなく、シたがって回線の品位はこれら２面に関
する限り低下しない。

なお入射側端面の中心部からの反射光は従来と同じく光
ファイバに戻って回線の品位を若干低下させるが、この
品位低下が問題となる場合は、光ファイバと棒状レンズ
の間を反射防止液で満すことにより、その大部分を解消
することができる。

ただし交換する場合に手間を要するので、なくて済めば
液の注入はしない方がよい。

なお上記における棒状レンズの長さは、光ファイバーと
充電素子の配置に関連するだけでなく、÷ピツチの整数
倍のものを附加しても同様の動作を行うので、限定的の
ものではない。

ただふつうは÷ピツチより若干短いものが使い易い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光検出器を用いて光の検出を行う状態を
示した図、第２図は本考案の光検出器を用いて光の検出
を行う状態を示した図である。 記号の説明：１１は光ファイバ、１２は棒状レンズ、１
３はフオトセル、１４は入射側端面、１５は出射側端面
、１６は開口端、１７は充電面をそれぞれあらわしてい
る。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 光ファイバからの光を、屈折率が中心軸付近で最大でこ
   の中心軸から離れるに従ってなだらかに減少する棒状レ
   ンズを用いて光電素子に集光させ、これにより前記光の
   エネルギを電気のエネルギに変換する光検出器において
   、前記光ファイバと前記充電素子を、前記中心軸に対し
   て互いに反対側に離間して配設したことを特徴とする光
   検出器。