JPS59131907A - 光スタ−カプラ - Google Patents
光スタ−カプラInfo
- Publication number
- JPS59131907A JPS59131907A JP697883A JP697883A JPS59131907A JP S59131907 A JPS59131907 A JP S59131907A JP 697883 A JP697883 A JP 697883A JP 697883 A JP697883 A JP 697883A JP S59131907 A JPS59131907 A JP S59131907A
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- JP
- Japan
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- light
- optical
- lens
- star coupler
- optical star
- Prior art date
- 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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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
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
- G02B6/2808—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using a mixing element which evenly distributes an input signal over a number of outputs
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】
本発明は平板状の透明基板をミキシング素子とする平面
回路構成の光スターカブラに関する。さらに詳しくハ、
同一基板内に光入射口、ミキシング素子、光出射口を有
し、さらに光入射口と光出射口が屈折率分布によってシ
リンドリカルレンズと同じ集光性を傭兵している光スタ
ーカプラに関する。
回路構成の光スターカブラに関する。さらに詳しくハ、
同一基板内に光入射口、ミキシング素子、光出射口を有
し、さらに光入射口と光出射口が屈折率分布によってシ
リンドリカルレンズと同じ集光性を傭兵している光スタ
ーカプラに関する。
近年、光通信用のデバイスが多数開発される中にあって
、光スターカプラ社光加入者系システムや光データバス
システムにおいて、有用なデバイスのひとつである。光
スターカプラは単一、または複数の光ファイバーによっ
て伝送されて来た情報を、複数の光ファイバーに均等分
配するための２− 光学素子である。これまでに提案されている光スターカ
プラの代表例を第１図と第２図に示す。
、光スターカプラ社光加入者系システムや光データバス
システムにおいて、有用なデバイスのひとつである。光
スターカプラは単一、または複数の光ファイバーによっ
て伝送されて来た情報を、複数の光ファイバーに均等分
配するための２− 光学素子である。これまでに提案されている光スターカ
プラの代表例を第１図と第２図に示す。
第１図は選択的光重合法によって作製した高分子光スタ
ーカプラである。低屈折率モノマーを含有した高分子フ
ィルム１にパターニングされたマスクを通して紫外線照
射を行なｈ１フィルム中のモノマーを選択的に重合固定
する。との様にして生ずる屈折率分布によって導波路と
ミキシングブロック２を作製し、スターカプラを構成し
ている。
ーカプラである。低屈折率モノマーを含有した高分子フ
ィルム１にパターニングされたマスクを通して紫外線照
射を行なｈ１フィルム中のモノマーを選択的に重合固定
する。との様にして生ずる屈折率分布によって導波路と
ミキシングブロック２を作製し、スターカプラを構成し
ている。
（ＯＱ、］Ｉ！７９−１０７ 、 ＯＱ、 １！！ ８
０−７４参照〕との場合、パターン化された導波路を高
密度、高精度釦配列可能であるが、光ファイバーと導波
路の１対１の結合が難しｂとｂう欠点を有する。
０−７４参照〕との場合、パターン化された導波路を高
密度、高精度釦配列可能であるが、光ファイバーと導波
路の１対１の結合が難しｂとｂう欠点を有する。
光ファイバーとの結合を容易にした光スターカプラの例
が第２図に示されている。Ｘ軸方向にのみ集束作用を持
つシリンドリカルレンズ３．４とミキシングブロック５
によって構成されている。
が第２図に示されている。Ｘ軸方向にのみ集束作用を持
つシリンドリカルレンズ３．４とミキシングブロック５
によって構成されている。
光入射口及び光出射口としてのシリンドリカルレンＸ３
，４の光軸上、Ｙ軸方向に光ファイバー６．７を配列さ
せるだけで光フアイバー束と光スタ３− 一カブヲの結合が容易にできる。（昭５６．信学総全大
Ａ ２２５０参照）しかし、第２図に示した光スターカ
プラでは、ミキシングブロックとシリンドリカルレンズ
を同じ位置関係に保持するための治具が必要となり、シ
リンドリカルレンズ−ミキシングブロック間の光軸のず
れが光学系の機械的振動々どによって生じやすいという
欠点が問題となる。そこで本発明は従来例におけるこの
様な欠点を解決すべく、光学的に均質な同−基盤内にミ
キシングブロックと光入射口、光出射口を一体化し、さ
らに前記光入射口、光出射口には屈折率分布によってシ
リンドルカルレンズと同等の集光性をもたせることによ
、す、光スターカブラの構成及び光ファイバーとの結合
を容易にするとともに、光スターカプラの機械的振動に
対する安定性の向上を目的としている。以下、実施例に
よって本発明をさらに詳しく説明する。
，４の光軸上、Ｙ軸方向に光ファイバー６．７を配列さ
せるだけで光フアイバー束と光スタ３− 一カブヲの結合が容易にできる。（昭５６．信学総全大
Ａ ２２５０参照）しかし、第２図に示した光スターカ
プラでは、ミキシングブロックとシリンドリカルレンズ
を同じ位置関係に保持するための治具が必要となり、シ
リンドリカルレンズ−ミキシングブロック間の光軸のず
れが光学系の機械的振動々どによって生じやすいという
欠点が問題となる。そこで本発明は従来例におけるこの
様な欠点を解決すべく、光学的に均質な同−基盤内にミ
キシングブロックと光入射口、光出射口を一体化し、さ
らに前記光入射口、光出射口には屈折率分布によってシ
リンドルカルレンズと同等の集光性をもたせることによ
、す、光スターカブラの構成及び光ファイバーとの結合
を容易にするとともに、光スターカプラの機械的振動に
対する安定性の向上を目的としている。以下、実施例に
よって本発明をさらに詳しく説明する。
第３図、第４図は、本発明による光スターカプラの一実
施例の断面図をそれぞれＸＺ平面、Ｙｚ平面について示
したものである。本発明による光−４−に スターカブヲｔｉＸ軸方向にのみ集光作用をもつ屈折率
分布型シリンドリカルレンズ１０ 、１１がミキシング
ブロック９と同一の平板基板内に一体化されている。光
フアイバー束１２からの入射光は、前記屈折率分布型シ
リンドリカルレンズｌＯにより、Ｘ軸方向に平行な光ビ
ームに変換される。（第３図参照）この際、前記レンズ
１０はＹ軸方向には集光作用がＩｔｎために、レンズ体
１０を通過した光はミキシングブロック９の１５及び１
６の両面で多重に反射される。（第四図参照）多重に反
射されながらミキシングされた光は、レンズ体１０と同
じ集光能力をもつ屈折率分布型シリンドリカルレンズ１
１によって一直線上忙集光され光７アイパー束１３へと
導かれる。
施例の断面図をそれぞれＸＺ平面、Ｙｚ平面について示
したものである。本発明による光−４−に スターカブヲｔｉＸ軸方向にのみ集光作用をもつ屈折率
分布型シリンドリカルレンズ１０ 、１１がミキシング
ブロック９と同一の平板基板内に一体化されている。光
フアイバー束１２からの入射光は、前記屈折率分布型シ
リンドリカルレンズｌＯにより、Ｘ軸方向に平行な光ビ
ームに変換される。（第３図参照）この際、前記レンズ
１０はＹ軸方向には集光作用がＩｔｎために、レンズ体
１０を通過した光はミキシングブロック９の１５及び１
６の両面で多重に反射される。（第四図参照）多重に反
射されながらミキシングされた光は、レンズ体１０と同
じ集光能力をもつ屈折率分布型シリンドリカルレンズ１
１によって一直線上忙集光され光７アイパー束１３へと
導かれる。
以上のプ四セスにおける光線軌跡が１４である。
本発明における光スフ−カプラは屈折率分布の空間制御
によってレンズ作用を（つ部分を基盤内に直接形成する
ため、レンズ体の数を増やすことによル同−基盤中に複
数の光スターカプラをモノリシツ戸に作製することがで
きる。実施−を第５５− 図に示す、第３図、第４図においてＸ軸方向に基盤の厚
みを増すことにより、本発明による光スターカプラを複
数個同一基盤中に作製したものである。光ファイバー束
加から入射した光は、レンズ体１８によって平行ビーム
に変換されるので、個々の光スターカプラは互いに独立
してその機能を果たすことができる。さらに、第５図に
示した光スターカプラは、光線軌跡に影響のない部分に
おいて、Ｘ軸方向に切断すれば、単一の光スターカプラ
となることから、本発明による光スターカプラは、生産
性もよい。
によってレンズ作用を（つ部分を基盤内に直接形成する
ため、レンズ体の数を増やすことによル同−基盤中に複
数の光スターカプラをモノリシツ戸に作製することがで
きる。実施−を第５５− 図に示す、第３図、第４図においてＸ軸方向に基盤の厚
みを増すことにより、本発明による光スターカプラを複
数個同一基盤中に作製したものである。光ファイバー束
加から入射した光は、レンズ体１８によって平行ビーム
に変換されるので、個々の光スターカプラは互いに独立
してその機能を果たすことができる。さらに、第５図に
示した光スターカプラは、光線軌跡に影響のない部分に
おいて、Ｘ軸方向に切断すれば、単一の光スターカプラ
となることから、本発明による光スターカプラは、生産
性もよい。
以上、本発明による光スターカプラの実施例を説明した
が、次にその製造法について述べる。
が、次にその製造法について述べる。
第６図は、本発明に係わる光スターカブラの製造方法の
一実施例である。光学的に均質な平板ガラスたの、光入
射口、あるいは光出射口となる２つの対向する平面１ｆ
ｃ、Ｃｒ膜、 Ａｕ ｃｒＪ！ｉ％ Ｔイ膜などの金
属薄膜を形成する。レジストを塗布したのち通常のフォ
トリゾグラフィーによってパターニングを行ない、続い
て前記金属薄膜をエツチン６一 グ、レジスト剥離を施して、ストライプ状の開口部をも
ったマスクｎを形成する。セラミックスなどでできた容
器スに拡散すべき金属イオンの塩５を入れ、熔融状態と
なるまで昇温してから前記子板ガラスを浸漬し、目的と
する屈折率分布が得られるまで拡散処理をする。浸漬は
片方ずつ行なってもよいし、全体を一度に浸漬してもよ
い。金属マスクを剥離した後、第４図における１５ 、
１６に当たる面を研磨して、不要なイオン拡散層を取シ
除くと、本発明による光スターカプラが完成する。
一実施例である。光学的に均質な平板ガラスたの、光入
射口、あるいは光出射口となる２つの対向する平面１ｆ
ｃ、Ｃｒ膜、 Ａｕ ｃｒＪ！ｉ％ Ｔイ膜などの金
属薄膜を形成する。レジストを塗布したのち通常のフォ
トリゾグラフィーによってパターニングを行ない、続い
て前記金属薄膜をエツチン６一 グ、レジスト剥離を施して、ストライプ状の開口部をも
ったマスクｎを形成する。セラミックスなどでできた容
器スに拡散すべき金属イオンの塩５を入れ、熔融状態と
なるまで昇温してから前記子板ガラスを浸漬し、目的と
する屈折率分布が得られるまで拡散処理をする。浸漬は
片方ずつ行なってもよいし、全体を一度に浸漬してもよ
い。金属マスクを剥離した後、第４図における１５ 、
１６に当たる面を研磨して、不要なイオン拡散層を取シ
除くと、本発明による光スターカプラが完成する。
具体例としては、基盤ガラスとして、ホウケイ酸ガヲス
の一種であるＢＫ−７の５０ Ｘ ２．５ Ｘ ５’（
ξす）を用い、ストフィプ幅５００μ情の開口部をもつ
、厚さ１μのＴ６マスクを２．５ Ｘ ５ （ミリ）の
面に形成し、仁のマスク開口部を通して拡散イオンとし
てＴＪ イオンを？７１８０４． ｚｓｓｏ４．ｘ、
ｇｏ４からなる熔融塩から、５５０℃において、１６０
時間時間内然拡散させる。この処理によって光入射口か
ら集光点までの距離が数ミリ程度の屈折率分布型のシリ
ンドリカルレンズが作製できる。
の一種であるＢＫ−７の５０ Ｘ ２．５ Ｘ ５’（
ξす）を用い、ストフィプ幅５００μ情の開口部をもつ
、厚さ１μのＴ６マスクを２．５ Ｘ ５ （ミリ）の
面に形成し、仁のマスク開口部を通して拡散イオンとし
てＴＪ イオンを？７１８０４． ｚｓｓｏ４．ｘ、
ｇｏ４からなる熔融塩から、５５０℃において、１６０
時間時間内然拡散させる。この処理によって光入射口か
ら集光点までの距離が数ミリ程度の屈折率分布型のシリ
ンドリカルレンズが作製できる。
７−
第７図には製作された屈折率分布型シリンドリカルレン
ズ内を通過する光線の軌跡ｎを示す。基盤ガラスの厚み
を増して、マスクに設けたストライプ状の開口部の数を
増せば、第５図の様に複数個の光スターカプラを同一基
板内に作製できる。以上がイオン拡散法による本発明に
係わる光スターカプラーの作製実施例である。
ズ内を通過する光線の軌跡ｎを示す。基盤ガラスの厚み
を増して、マスクに設けたストライプ状の開口部の数を
増せば、第５図の様に複数個の光スターカプラを同一基
板内に作製できる。以上がイオン拡散法による本発明に
係わる光スターカプラーの作製実施例である。
この他に、二段共重合法（例えばイソフタル酸シアリル
に、ベンゾイル・パーオキサイドを数チ加えた半重谷状
態の合成樹脂を基盤とし、ストライプ状の開口部をもつ
マスクを通してメタクリル酸メチルモノマーを拡散重合
させることにより、屈折率分布を形成する方法）によシ
屈折率分布型シリンドリカルレンズを光入射口、光出射
口に有するような光スターカプラ、または、光重合法（
例えば、低屈折率モノマーとしてアクリル酸メチルヲ含
有したビスフェノール２系ボリカーボネー トのよう
な高分子フィルムにストライプ状のパターンの描かれた
マスクを重ね、紫外線照射によってフィルム中の前記七
ツマ−を選択的に重合固定８− し、屈折率分布を形成する方法）Ｖよル屈折率分布型シ
リンドリカルレンズを光入射口、光出射口に有するよう
な光スターカプラも本発明の範ちゅうに入るものである
。
に、ベンゾイル・パーオキサイドを数チ加えた半重谷状
態の合成樹脂を基盤とし、ストライプ状の開口部をもつ
マスクを通してメタクリル酸メチルモノマーを拡散重合
させることにより、屈折率分布を形成する方法）によシ
屈折率分布型シリンドリカルレンズを光入射口、光出射
口に有するような光スターカプラ、または、光重合法（
例えば、低屈折率モノマーとしてアクリル酸メチルヲ含
有したビスフェノール２系ボリカーボネー トのよう
な高分子フィルムにストライプ状のパターンの描かれた
マスクを重ね、紫外線照射によってフィルム中の前記七
ツマ−を選択的に重合固定８− し、屈折率分布を形成する方法）Ｖよル屈折率分布型シ
リンドリカルレンズを光入射口、光出射口に有するよう
な光スターカプラも本発明の範ちゅうに入るものである
。
以上の説明から明らかなように、本発明に、おける光ス
ターカプラは、光入射口、先出射口用のシリンドリカル
レンズ、及びミキシングブロックを 。
ターカプラは、光入射口、先出射口用のシリンドリカル
レンズ、及びミキシングブロックを 。
同−基盤内に一体化し、しかも、レンズ体はフォトリゾ
グラフィー和よって所望の位置に作製できるため、光軸
あわせが非常に簡単である上に、光学系の機械的振動に
よって光軸のずれが生じることもない。仁の様な長所を
有する本発明該当の光スターカプラは、光通信システム
用の光学デバイスとして極めて有用であると確信する。
グラフィー和よって所望の位置に作製できるため、光軸
あわせが非常に簡単である上に、光学系の機械的振動に
よって光軸のずれが生じることもない。仁の様な長所を
有する本発明該当の光スターカプラは、光通信システム
用の光学デバイスとして極めて有用であると確信する。
第１図、第２図は、従来提案されている光スターカプラ
の例である。 １、・低屈折率モノマーを含む高分子フィルム２、高屈
折率の光導波路 ９− ３、先入射口用シリンドリカルレンズ ４、先出射口用シリンドリカルレンズ ５、 ミキシングブロック ６、入力光ファイバー束 ７、出力光ファイバー束 ８、光線軌跡 第３図、４図、５図には本発明による光スターカプラの
断面図を示す。 ９、 ミキシングブロック １１ＬＩＩ ’Ｍ折率分布型シリンドリカルレンズ１２
人力光フアイバー束 １３ 出力光ファイバー束 １４ 光線軌跡 １５．１６ 反射面 ＩＬ 平板ガラス １８．１９ 屈折率分布型シリンドリカルレンズあ
入力光ファイバー ２Ｌ 出力光ファイバー 第６図には本発明による光スターカプラーの一製適法を
示す。 一１〇− ｎ、基盤ガラス る、マスク 冴、磁性容器 ５、熔融塩 第７図には本発明による光スターカプラーの屈折率分布
型シリンドリカルレンズの集光作用を示す。 ２６、屈折率分布を有する領域 ｎ、光線軌跡 詔、光学的に均質な媒体 以 上 出願人 株式会社諏訪精工舎 代理人 弁理士最 上 務 第１ 因 第５図
の例である。 １、・低屈折率モノマーを含む高分子フィルム２、高屈
折率の光導波路 ９− ３、先入射口用シリンドリカルレンズ ４、先出射口用シリンドリカルレンズ ５、 ミキシングブロック ６、入力光ファイバー束 ７、出力光ファイバー束 ８、光線軌跡 第３図、４図、５図には本発明による光スターカプラの
断面図を示す。 ９、 ミキシングブロック １１ＬＩＩ ’Ｍ折率分布型シリンドリカルレンズ１２
人力光フアイバー束 １３ 出力光ファイバー束 １４ 光線軌跡 １５．１６ 反射面 ＩＬ 平板ガラス １８．１９ 屈折率分布型シリンドリカルレンズあ
入力光ファイバー ２Ｌ 出力光ファイバー 第６図には本発明による光スターカプラーの一製適法を
示す。 一１〇− ｎ、基盤ガラス る、マスク 冴、磁性容器 ５、熔融塩 第７図には本発明による光スターカプラーの屈折率分布
型シリンドリカルレンズの集光作用を示す。 ２６、屈折率分布を有する領域 ｎ、光線軌跡 詔、光学的に均質な媒体 以 上 出願人 株式会社諏訪精工舎 代理人 弁理士最 上 務 第１ 因 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光学的に均質な同−基盤内に、光入射口、ミキシン
グブロック、光出射口を一体化することを特徴とする光
スターカプラ。 ２、前記光入射口及び光出射口を結ぶ光軸を２軸とする
右手系座標軸系において、光軸が光入射面、光出射面と
交わる点をそれぞれ原点と考えた時Ｘ軸方向と２軸方向
に原点からの距離Ｒに伴なって屈折率が減少する屈折率
分布を核光入射口と光出射口が有することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の光スターカブラ。 ３、前記屈折率分布がシリンドリカルレンズと同シ光の
収束機能を有することを特徴とする特許請求範囲第１項
記載の光スターカプラ。 ４、光学的に均質な基板が無機ガラスまたは合成樹脂か
らなることを特徴とする特許請求の範囲第１１− 項記載の光スターカプラ。 ５、前記光入射口及び光出射口に形成された屈折率分布
が、イオン拡散法、二段共重合法、光重合法による仁と
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光スターカプ
ラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP697883A JPS59131907A (ja) | 1983-01-19 | 1983-01-19 | 光スタ−カプラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP697883A JPS59131907A (ja) | 1983-01-19 | 1983-01-19 | 光スタ−カプラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59131907A true JPS59131907A (ja) | 1984-07-28 |
Family
ID=11653277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP697883A Pending JPS59131907A (ja) | 1983-01-19 | 1983-01-19 | 光スタ−カプラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59131907A (ja) |
-
1983
- 1983-01-19 JP JP697883A patent/JPS59131907A/ja active Pending
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