JPS60138502A - プラグ・ジヤツク形光固定減衰器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、プラグ・ジャック形光固定減衰器に関するも
のである。

［発明の技術的背景］ 光固定減衰器は、人、出力端にレセプタクル光コネクタ
プラグ（以下プラグという）　ｆ＝Ｊき光フアイバコー
ドを取りつけたピッグティル形のものがある。しかし、
最近、小形軽量で装置への接続が容易なことから、プラ
グ・ジャック形の光固定減衰器が開発されつつある。第
１図に従来のプラグ・ジャック形光固定減衰器（１００
）の例を示す。その構造は大きくプラグ部史−、ホルダ
一部（２）−、レセプタクル部り−に３区分される。

プラグ部分（１）は、他のデバイスのアダプタあるいは
レセブタルに結合するもので、光ファイバ（９）が固着
されたフェルル（４）、とキービン（６）が圧入されフ
ェルル（４）が接着されたフェルルホルダ（５）、ロッ
クネジ（７）およびロックネジ（７）とフェルルホルダ
（５）を回動自在に結合するＣリング（８）からなって
いる。

フェルル（４）および光ファイバ（９）は接着後、その
両端を光学研磨する。ホルダ部分のは片端にたとえばイ
ンコーネルの蒸着膜（１２）からなる減＊膜を有する約
１／２ピツチ弱の良さをもつ集束性ロッドレンズ（１１
）　（たとえば商品名セルフォックレンズ）（以下レン
ズという）および該レンズを接着保持づるレンズホルダ
■から構成される。レセプタクル部（３）は他のデバイ
スのプラグとの嵌合孔（１４）を有するレセプタクル（
１３）により構成される。フェルルホルダ（５）、レン
ズホルダ■、レセプタクル（１３）は各々接着又は溶接
により接続される。　次に光固定減衰器の使用例と機能
を第２図を参照して説明する。光送信器（２３）内の光
源例えばレーザダイオードく以下り、Ｄという）　（２
０）から出Ｑ」された光ビームは光フアイバコード（２
１）を伝送され、プラグ（２２）により筐体（２１）に
取付けられたアダプタ（２４）と結合−４る。光固定減
衰器（１００）はプラグ部（１）がアダプタ（２４）と
結合し、伝送路光フアイバコード（２６）に取付けられ
たプラグ（２５）とはレセプタクル部（３）で結合して
いる。これによりＬＤ（２０）と伝送路（２６）の間を
一定の減衰量を与えて接続する。減衰量を必要としない
ときはプラグ（２５）をアダプタ゛（２４）に直結すれ
ばよい。また、もちろん、光固定減衰器（１ｏｏ）のレ
セプタクル部分（１４）とプラグ（２２）を直結し、ア
ダプタ（２４）を介してプラグ部（１）とプラグ（２５
）を接続する場合もある。

第２図の接続の場合の光固定減衰器内の光の動きを第１
図を参照して説明する。光ファイバ（２１）のコア（図
示しないｂ〜直径０．０５１１１１１１　）を伝送して
きた光は、光ファイバ（９）のコアに結合する。光ファ
イバ（９）から出射された光は減衰膜（１２）にて所定
量の光のみが透過してレンズ（１１）に入り、再び光フ
ァイバ（２６）のコアに集束される。

［背景技術の問題点］ しかし、この構造では ■　光ファイバ（４）が内蔵されているため伝送路用光
ファイバも同一パラメータに制限される。

また、ＬＥＤ光源の場合は大きな問題はないが、長距離
、高速伝送に用いるＬＤ光源のシステムでは、反射によ
り戻ってくる光より’　ＬＤの発振が不安定になり、ま
た伝送路中で光の伝送モードが大きく変わるとモーダル
雑音のため正常な信号伝送ができなくなる等ＬＤ国固有
性質を有しているので上述の従来構造の光固定減衰器は
下記理由により使用不能となる。すなわち、減衰膜には
金属蒸着膜を使うのが一般的であるが、その場合、 ■　透過光以外はほとんど反射する。例えばファイバ（
９）から光がファイバのＮＡに対応する出射角にて出射
されたとするとレンズに集中定数０．２９８、中心屈折
率１，６００．０．２ピツチを用いた場合的１４　ｄＢ
が反射により再びファイバ（９）に結合しＬＤに影響を
及ぼす。ちなみに通常Ｌ　Ｄに影響しない反則減衰量は
約２５　ｄＢが要求される。

■　第１図の場合ファイバのコア（φ０．０５＋ｎｌ１
ｌ）と同程度の大きさの光ビームの位置あわせが入、出
力端部および光ファイバ（９）のレンズに近い端面の３
ケ所あり、ビームの軸ズレによるモード変換を受けやづ
い。

［発明の目的］ 本発明はこのような問題を解決したプラグ・ジャック形
光固定減衰器を提供することを目的とする。

［発明の概要］ すなわち、本発明はフェルルとこのフェルルに固定され
た第１の集束性ロッドレンズと、レセプタクルとこのレ
セプタクルに固定された第２の集束性ロッドレンズ　お
よび光を減衰させる減衰膜を光ビーム通路上に配置する
。これにより上記各ロッドレンズの端面に外部人、出力
光ファイバが直接、光結合するようにしたプラグ・ジャ
ック形光固定減衰器にある。

る面が光ビームに対して約１度以上傾けて配置するプラ
グ・ジャック形光固定減衰器に′ある。

さらにプラグ部分の第１の集束性ロッド“レンズが約（
０，１〜０．２３）　＋　ｎ／２　（ｈ　＝　１．２・
・Φ）のピッチである光固定減衰器にある。

［発明の実施例］ 以・下水発明を第３図の実施例に従って詳細に説明する
。

（３０）、（扛）、（旦）は各々プラグ部、ホ、ルダ部
、レセプタクル部であり、プラグ部（３ｇ）にはレンズ
（３４）を固着したフェルル（３３）、キービン（３５
）を圧入したフェルルホルダ（３６）　、０ツクネジ（
３７）　、Ｃリング（３８）か、らなりたっている。ホ
ルダ部（３１）はホルダ（４０）とリング（４１）　、
減衰膜（４２）を形成した減衰板（４３）からなり、レ
セプタクル部（３２）はレセプタクル（４４）、レンズ
（４５）、リング（４６）からなり、上記部分は接着剤
または溶接により取付けられる。

フェルル プラグと当接する面（　（３３）　ａ　、（４４）　ａ
　）とレンズの距離ｌは一定（＝レンズ焦点距離）にす
る必要，性からストッパ（３３）　ｂ　１（４４）　ｂ
が必要であり、一定肉厚がとっである。集束性ロッドレ
ンズを透過する光の挙動は以下の（１）式で表され、ｌ
は０式でまる。

ここでｘｉｚＸａはそれぞれひとつのレンズの人、出射
端面における中心軸からの座標であり魁、Ｘ；は同様に
人、出射端面における傾きでｉる。また、パは集中定数
、Ｎはレンズの中心の屈折率、であり である。

ストッパ（３３）　ｂ　１（４４）　ｂが実用強度を得
るためにはｌは約０．５１Ｉｌ１以上必要である。例え
ばｎ，　＝　１．６０２、ｆＷ＝　ＯＪ３’２のレンズ
にて　ｌ−０、５＋　０．１（　０．１はレンズ長誤差
＋調芯代）をとると、ＬＤ’．＝　０．２ピツチが得ら
れる。計算によれば、Ｌ１１＝０．１〜０．２３であれ
ば光固定減衰器は製造可能である。現在、大半のプラグ
形状゛はフェルル直径、φ２．５ｍｍ，フェルル突出長
（而（３３）ａと（３６）ａ間の距離）が７１１ＩＩＩ
ｌである。上記のレンズで０．２ピツチの場合レンズ長
は３．７８５ｍｍであるため、レセプタクル部（琵）の
レンズ’（４５）は適する。しかしフェル′ル内に−３
．７８５１１１１１１のレンズを接着する場合、接着剤
がレンズ端面に流れおちるため接るできないし、しかも
レンズ位置が深すぎて軸方向に調芯することは不可能あ
る。

レンズ内においては（１）式かられか゛るように光の軌
跡はサイン曲線である。したがって、あるレンズピッチ
をａと１れば、ａピッチとａ＋ｎピッチ（０＝１、２・
・・）では同一位相、ａ＋（２ｎ−１）／２−ピッチ（
　ｎ＝　１、２・・・）では逆相になるが、ａピッチと
同等の平行ビーム又は集束の効果が得られる。すなわち
、ａ＋ｎ／２ピッチ（ｎ＝１、２・・・）であｔＬハよ
い。実施例ではレンズ（３４）としてはげ＝　１とし、
ｚ　＝　１３．２４８ｍｍを使うことにより焦点位置合
せおよび接着固定を実現している。　−次に反射光につ
いて説明する。

フェルル（３３）端面がら光が入射する場合、外部のプ
ラグは通帛端面斜め胡麻等を施した無反射光コネクタで
あるたδ、フェルル端面（３３）ａも傾けている。レン
ズ端面（３４）ａは反射防止膜（反射率１％＝２０ｄＢ
）が形成しである。さらにレンズ端面と外部光ファイバ
端面間はで≧０．５１１１１１１離れているため、開口
数ＮＡ＝　０．２１の外部光ファイバから出た光が１０
０％レンズで反射したとしても外部光ファイバに再び結
合する光は約１４　ｃ１３であり、ｉ１３４ｄＢの減衰
でありＬＤには影響しない（第３図では１度以上傾けで
ある）、レンズ端面（３４）ｃがらの反射はレンズ端面
が直角研磨の場合反則光のほぼ９ｏ〜ｉｏｏ．％が外部
ファイバに戻る。反射率１％としても２０　ｄ１３であ
りこのままではＬＤに影響する。（１）式より外部から
入射した光が端面（３４）ｃから反射し、再度外部ファ
イバに結合しない条件をめると、端面（３４）ｃと中心
軸の垂直面とのなす角（傾き角と呼ぶ）をｅとする。θ
〉１°がまる。これによりこの面の反射減衰量は理論的
には数十ｄＢ以上にできる。減衰膜では反射率は非常に
大きいが、（１）式に空間伝搬を考慮して解くことによ
り、θがさらに小さい値でも大きな反射減衰量が得られ
る。レンズ端面（４５）ｃからの反射も同じである。レ
ンズ端面（４５）ａにおいては光ビームは平行光でない
ことと、反射率が１％以下（２０ｄＢ以上）であること
を考慮すると必ずしもθ〉１°の必要はない。

［発明の効果］ 本実施例により下記の効果を奏する。

■　光がレセプタクル側から入射した場合も全く同じ計
算ができ、固定減衰器全体として反射減衰量３０　ｄＢ
以上は容易に得られ、ＬＤへの影響を完全に防げる。

■　さらに、φ０．０５ｍＩＩｌの光ビームの超精密軸
合せ部分が人、出力部の外部光ファイバとの結合部２ケ
所のみであり、従来に比ベモード変換を受けない。

■　さらに従来法では第１図においてファイバ（９）を
フェルル（４）に接着し、両端を光学研磨づる必要があ
ったが、本発明によれば、その工程は全く不要となり大
幅な価格低減が可能である。

■　また、従来法では光ファイバを内蔵しているため、
外部（伝送路用）光ファイバは内臓光ファイバと同一パ
ラメータのものしか使えない。例えばコア径５０μｍの
伝送路を使うと、損失は３　ｄ３程度にもなってしまう
し、モーダルノイズも大きいのに刻し、本発明では光フ
ァイバを内臓していないため、レンズの開口数ＮＡ内で
あれば原理的に伝送路に使う光ファイバは制限されない
。

［発明の他の実施例］ 減衰膜をレンズ端面（３４）　ｃ　、また（４５）ｃに
形成してもよく、またこれらを複合して設けることがで
きる。さらに第１の集束性ロンドレンズ（３４）と第２
の集束性ロッドレンズ（４５）を接着して一体化しても
同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のプラグ、ジャック形光固定減衰器の縦断
面図、第２図はプラグ、ジャック形光固定減衰器の使用
状態を説明する略図、第３図は本発明の一実施例を示り
°縦断面図である。 フェルル・・・（３３）、第１の集束性ロンドレンズ・
・・（３４）、減衰膜・・・（４２）、レセプタクル・
・・（４４）、第２の集束性ロッドレンズ・・・（４５
） 代理人　弁理士　則　近　憲　佑（他１名）才１図 ｔ２図 クス 【 ■ 」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　フェルルと、このフェルルに固定された第′１
   の集束性ロッドレンズと、レセプタクルと。 このレセプタクルに固定された第２の集束性ロッドレン
   ズと、前記レンズを通過する光ビーム通路に設けられた
   減衰膜とからなるプラグ・ジャック形光固定減衰器にお
   いて、前記第１おＪ：び第２の集束性ロッドレンズの４
   面と直接、人、出力光ファイバが光結合することを１４
   ゛徴と覆るプラグ・ジャック形光固定減衰器。 ■　減衰膜が第１および第２の集束性ロッドレンズ間に
   配置され、前記減衰膜および各レンズの減衰膜と相対す
   る面が光ビームに対し約１反収上傾いていることを特徴
   とする特許請求の紬訓第１項記載のプラグ・ジャック形
   光固定減衰器。 （３）　フェルル内に固定された第１の集束性ロットＬ
   ／　＞　Ｘ　カ約（’　０．１〜０．２３　）　＋　ｎ
   ／２　（ｎ−１，２・・・）のピッチであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のプラグ・ジャック形
   光固定減衰器。