JPS60217312A - 光ケ−ブル伝送路 - Google Patents

光ケ−ブル伝送路

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JPS60217312A
JPS60217312A JP59074381A JP7438184A JPS60217312A JP S60217312 A JPS60217312 A JP S60217312A JP 59074381 A JP59074381 A JP 59074381A JP 7438184 A JP7438184 A JP 7438184A JP S60217312 A JPS60217312 A JP S60217312A
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JP
Japan
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optical
optical cable
cables
transmission line
cable
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Application number
JP59074381A
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English (en)
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Satoshi Hatano
秦野 諭示
Masayuki Takahashi
正幸 高橋
Yutaka Katsuyama
豊 勝山
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/2804Optical 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
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ケーブルを用いた光通信に関する。
とくに、加入者線の光ケーブル伝送路として適するもの
で、一つの光ケーブルの途中からその光ケーブルを切断
することなく、別の光ケーブルに光信号を分岐結合して
、枝状に構成された光ケーブル伝送路に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
一つのケーブルを伝播する電気信号は、そのケーブルの
導体に別のケーブルの導体を接触接続することにより、
信号を分岐結合することができる。
しかし、光ケーブルを伝播する光信号は別の光ケーブル
を接触させただけでは分岐結合することができない。
たとえば、伝送路の途中で信号を一時的に分岐結合して
試験信号の送受信を行うような場合に、伝送される信号
が電気信号であればこれは簡単であるが、光信号の場合
には、その分岐結合点でぃちど光ケーブルを切断し、そ
の切断したところに分岐結合回路を挿入するなどの技術
が用いられていた。これでは、試験が完了すれば再度接
続を行うことが必要であり、このために光ケーブル伝送
路の損失が増加したり、あるいは光ケーブルが短くなる
などの欠点がある。
また、伝送路の途中に障害が発生し、その障害点を修理
するような場合に、伝送される信号が電気信号をであれ
ば、その障害点の両側を一時的に別の導線で接続してお
き、その障害点の修理を行うことができる。しかし、伝
送路が光ケーブルであるときには、一時的に別の光ケー
ブルを接続することは、光ケーブルを切断することが必
要であり、簡単な作業ではできず、またその障害点を信
号が通過している場合には、これを遮断することなく接
続することはできない欠点がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、光信号が伝播する光ケーブルについて、光フ
ァイバを切断することなく、一つの光ファイバから別の
光ファイバに光信号を分岐結合して構成される光フアイ
バ伝送路を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の第一の発明は、両端がそれぞれ送信手段と受信
手段とに接続されて光信号が伝送される第一の光ケーブ
ルと、 この第一の光ケーブルの途中の部分で上記光信号が分岐
結合され、少な(ともその一端に送信または受信手段が
接続された第二の光ケーブルとを含む光ケーブル伝送路
において、 上記二つの光ケーブルの分岐結合部分では、上記二つの
光ケーブルはそれぞれ光ファイバに透明な被覆が施され
た構造であり、その二つの光ケーブルが平行に配列され
、その部分で湾曲され、その部分が二つの光ケーブルに
共通にまたがる透明な物体で覆われたことを特徴とする
本発明の第二の発明は、第一の発明に加えて、上記第二
の光ケーブルの端部には上記分岐結合部分で発生する光
信号の損失を補償する増幅器が接続されたことを特徴と
する。
(作用〕 光ファイバは湾曲することにより、内部を伝播する光信
号が外部に漏洩し、また外部の光が内部に漏洩するので
、二つの光ファイバを平行に設置して共に湾曲させるこ
とにより相互に光信号を分岐結合することができる。本
発明はこの原理を応用して、光ケーブルの分岐結合部分
では、各ケーブルの光ファイバがそれぞれ透明な被覆で
覆われ、さらに二つの光ケーブルに共通にまたがる透明
な物体で覆うことにより、さらに望ましくはその被覆お
よび透明な物体の条件を適切に設定して、二つの光ファ
イバの光信号が相互に効率よく分岐結合するようにした
ものである。
さらに第二の発明は、この分岐結合部分に発生する損失
を増幅器で補償するようにしたものである。
〔実施例〕
第1図は本発明実施例の構成図である。光ケーブル10
は1本の光ファイバに被覆が施された光ケーブルであり
、その両端にはそれぞれ送受信装置11および11′が
接続され、光信号が伝送される。
この光ケーブル10の途中の部分14および14′にそ
れぞれ別の光ケーブル12および13が接続されて、光
ケーブル10を伝播する光信号をこの光ケーブル12お
よび13に分岐結合する。光ケーブル12の端部には送
受信装置15が接続され、光ケーブル13の端部には送
受信袋W15′が接続される。この例では、送信装置1
1は交換局の、受信装置11′ は加入者宅内の装置で
あり、光ケーブル10は加入者線である。
このとき、加入者線の途中で分岐結合を行っていわゆる
ブランチ接続した状態を示す。
本発明はこの分岐結合部分14または14′の構造に特
徴がある。第2図はこの部分14の構造図である。光ケ
ーブル10と光ファイバ17とは、この分岐結合部分で
は平行に配列され、湾曲され、二つの光ケーブル10お
よび12に共通にまたがるように透明な物体16で覆う
。この透明な物体はこの例ではシリコンオイルである。
このシリコンオイル16の外側にこのオイルが流出しな
いように、内面が鏡面に形成されたカバー19が被せら
れる。
第3図はこの分岐結合部分のAA’断面図である。光ケ
ーブル10は光ファイバ17の外側に透明な被覆18が
覆われた構造である。光ファイバ17はクラッドとその
中心に設けられたコアとを含む構造であり、被覆18は
いわゆるクラッドではない。二本の光ケーブル10およ
び12は平行に配列され、透明な物体(シリコンオイル
)16により覆われ、その外側にカバー19が被せられ
ている。光ファイバ17の光信号はこの湾曲部分で第3
図に矢印で示すように外部に漏洩し、シリコンオイル1
6の境界面で反射して、光ファイバ17′に結合する。
第3図に示す矢印のように2本の光ファイバの間で光信
号の授受を効率良く行うには、つぎの条件を満たすこと
が望ましい。すなわち、被覆18からシリコンオイル1
6に入射する光の入射角θが、臨界角θCより小さいと
き全反射の条件がくずれる。被覆18とシリコンオイル
16の屈折率をそれぞれn N + ” 3 とすると
、臨界角はθc = 5in−’(ns /nz )で
ある。一方、入射角θは光ファイバー7のクラッド厚を
jlsクラッドの屈折率をn3、被覆18の厚さをt2
、湾曲の曲率半径をrとすると、で与えられるので、 θ 〈 θC であるとき効率がよくなり、 が得られる。上記実施例では、 ns = 1.43 n+ =1.46 r=6.8m j+’ + jt = 0.175 tmとしたので式
(1)が満足され、分岐結合部分14および14′にお
いて被覆付光ファイバ相互間の光信号の分配結合が実現
された。この光信号の分配結合量は一個所あたり約−3
0dBであった。したがって、送受信装置15から発せ
られた光信号は、約60dB減衰されて送受信装置15
′に到達した。この程度の減衰があっても通常の光送受
信器を用いて光伝送が可能である。
上記例では透明な物体16として、シリコンオイルを用
いたが、その他の液体や、シェリー状の半固体であって
もよい。透明な物体16の流出や変形が小さいときには
カバー19は必ずしも必要でない。
被覆付光ファイバの湾曲の曲率半径は3mから10mの
範囲が適切であった。その理由は次のとおり考えられる
。曲率半径を小さくすれば光信号の授受の効率は向上す
るが、光ファイバの破断の点と光ファイバの光損失の率
から制限を受ける。31mの曲率半径であれば、直径1
25μmの標準的な光ファイバの場合に、歪は約2%で
あって強度の点からは問題はない。また、光ファイバの
曲げ損失も1dB以下であるので、送信装置11と受信
装置11′ との間の信号伝送上問題はない。一方、曲
率半径の上限については、実験データから曲率半径lQ
n+の場合に、光信号の分配結合量は一50dB強であ
った。したがって、曲率半径10鰭が実用上の上限であ
る。
また、被覆18.18′の材料として、紫外線硬化形の
アクリレート系樹脂を用いることがよい。これは、従来
主に使用されていた光ファイバの被覆は変性シリコン、
シリコン、ナイロンなどの組合せであったが、変性シリ
コンは吸収特性が大きく光分配または光結合効率が減少
すること、また、変性シリコンの屈折率は約1.5であ
るのに対し、シリコンの屈折率が約1.4であるために
、光ファイバの湾曲によって生じた放射光が変性シリコ
ンにトラップされやすいこと、ナイロンの光透過係数が
大きくないこと、などのためである。これに対して紫外
線硬化形アクレート系樹脂は、屈折率を任意に選べるこ
とと、光吸収の性質が大きくないことなど、光信号の分
配結合特性を高く設定できる。
第3図の実施例では、二本の光ケーブル10および12
は平行に配列して密着させながら湾曲させたが、二本の
光ケーブルをより合わせながら湾曲させてもよい。
第4図は本発明第二実施例の構成図である。この例は図
に示すX点で光ケーブル10に障害が発生し、これを臨
時に光ケーブル12および13を介して接続する状態を
示す。光ケーブル12および13の各端は、増幅器20
により相互に接続される。この増幅器20の利得は光ケ
ーブルの分岐結合部分14および14′で発生する光信
号の損失を補償するように設定される。
障害点Xを修理するためにその障害点に到達した作業者
は、その障害点Xが完全に切断されてい1す る場合には、その障害点との前後に分岐結合部分14お
よび14′を設け、その間を光ケーブル12.13およ
び増幅器20によりとりあえず接続し、送信装置11か
ら受信装置11′に信号が伝送される状態に仮復旧して
から、その障害点の修理を行うことができる。修理が完
了すれば、分岐結合部分14および14′で光ケーブル
12および13を切り離し、仮復旧から光信号が瞬断す
ることなく復旧を完了することができる。障害点Xが完
全に切断されているのではなく、−6光信号が通過して
いる状態であるならば、第4図のように光ケーブル12
.13および増幅器20を接続してから障害点Xの修理
を行えば、その障害点Xの修理に伴う信号の瞬断はなく
なる。
増幅器20は光信号を電気信号に変換して増幅するもの
、あるいは光信号のまま増幅するものいずれでもよい。
また増幅器2oは光信号の伝送方向によって、一方向の
もの双方向のものいずれをも使用することができる。
3 2 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明は光ケーブルに伝送されて
いる信号を一度切断することなく、別の光ケーブルに分
岐結合する伝送路を形成することができる。この分岐結
合部分の構造は簡単であり、加入者線の光ケーブルに本
発明を実施すれば、臨時の分岐回路あるいは障害修理な
どにきわめて有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明第一実施例装置の構成図。 第2図は本発明分岐部の構造図。 第3図は分岐結合部分のAA’断面図。 第4図は本発明第二実施例装置の構成図。 10・・・第一の光ケーブル、11・・・送信装置、1
1′・・・受信装置、12.13・・・第二の光ケーブ
ル、14.14’・・・分岐結合部分、15.15’・
・・送受信装置、16・・・透明な物体(シリコンオイ
ル)、17・・・光ファイバ(この中にクラッドとコア
がある)、18・・・透明な被覆、19・・・カバー、
20・・・増幅器。 1

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11両端がそれぞれ送信手段と受信手段とに接続され
    て光信号が伝送される第一の光ケーブルと、この第一の
    光ケーブルの途中の部分で上記光信号が分岐結合され、
    少なくともその一端に送信または受信手段が接続された
    第二の光ケーブルとを含む光ケーブル伝送路において、 上記二つの光ケーブルの分岐結合部分では、上記二つの
    光ケーブルはそれぞれ光ファイバに透明な被覆が施され
    た構造であり、その二つの光ケーブルが平行に配列され
    、その部分で湾曲され、その部分が二つの光ケーブルに
    共通にまたがる透明な物体で覆われたことを特徴とする
    光ケーブル伝送路。 (2)分岐結合部分は、内面が鏡面のカバーで覆われた
    特許請求の範囲第(11項に記載の光ケーブル伝送路。 (3)分岐結合部分では二つの光ケーブルは密着され、
    二つの光ケーブルは同種の光ケーブルであり、その光ケ
    ーブルを構成する光ファイバのクラッド厚、クラッドの
    屈折率、被覆厚をそれぞれtl+nl+tffiとし、
    湾曲の曲率半径をrとするときに上記透明な物体の屈折
    率n3は、 n3 >fi。 r+tI+tz である特許請求の範囲第(1)項に記載の光ケーブル伝
    送路。 (4)湾曲の曲率半径rは、 3n+<r<1On+ である特許請求の範囲第(11項に記載の光ケーブル伝
    送路。 (5)両端がそれぞれ送信手段と受信手段とに接続され
    て光信号が伝送される第一の光ケーブルと、この第一の
    光ケーブルの途中の部分で上記光信号が分岐結合され、
    少なくともその一端に送信、または受信手段が接続され
    た第二の光ケーブルとを含む光ケーブル伝送路において
    、 上記二つの光ケーブルの分岐結合部分では、上記二つの
    光ケーブルはそれぞれ光ファイバに透明な被覆が施され
    た構造であり、その二つの光ケーブルが平行に配列され
    、その部分で湾曲され、その部分が二つの光ケーブルに
    共通にまたがる透明な物体で覆われ、 上記第二の光ケーブルの端部には上記分岐結合部分で発
    生する光信号の損失を補償する増幅器が接続された ことを特徴とする光フアイバ伝送路。
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