JPS60254104A - 光フアイバーカプラー - 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】 産業上の利用分野 本発明は光フアイバーカプラーに関し、詳細にはモノモ
ード（ｍ、ｏｎｏｍｏｄｅ）ファイバーをスプライスす
る（ｓｐｌｉｃｉｎｇ）　とき光損失を最小にするため
の光フアイバーカプラーに関する。

従来の技術及び発明が解決しようとする問題点光ケーブ
ルス・ぐンの製造及び架設において、光導波管の長さは
例えば融合（Ｆｕｓｉｏｎ）スプラス番使用し〔端対端
を一緒に接合される。スプライシング設備の例及びその
装置を使用するための操作方法が米国特許第４，２７４
，７０７号、パシイ（ｐａｃｅｙ）に記載されている。

詳細には、直径１０ミクロン程度の小さいコア内に実質
的に光が伝播する単一モードの導波管ではスプライスさ
れるべき導波管のコアは正確に整合されなければならな
いので、１つの導波管のコアからの光は他の導波管のコ
ア内を通過する。

スプライス位置（ａｐｌｉｃｅ　５ｉｔｅ）における導
波管端整合最適化のための１つの技術はスライス位置の
上流の導波管の遠隔端に光を送シ込み（ｉｎｊｅｃｔ＞
、そしてスプライス位置の下流の導波管の遠隔端におい
て光出力レベルを監視することである。スプライス位置
における２つのファイバ一端はそれから２つのファイバ
ー間の光の伝送が最大化されるまで操作される。この技
術は互に遠くへたてられた位置に６人必要であシ、従っ
て組立に費用及び労力がかかる。

その他の局部的（ｌｏｃａｌ）監視技術が例えば国際電
線ケーブル誌、１９８２　（Ｉｎｔｅｒ−ｎａｔｉｏｎ
ａｌ　Ｗｉｒｅ　ａｎｄ　Ｃａｂｌｅ　ｐｒｏｃｅｅｄ
−ｉｎｇ、１９８２）の「光フアイバー接続システム（
Ｆｉｂｅｒ　０ｐｔｉｃ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　Ｓｌ
ｓｔａｍ）Ｊのキャンプペル（Ｃａｍｐ　ｂ　ｇ　ｌ　
ｌ　）等により提案された。この技術では、光はスプラ
イス位置のすぐ上流の導波管内に局部的に送シ込まれ、
そしてそのレベルがスプライス位置の丁度下流の位置で
監視される。この後者の技術の１つの公知の特定の装置
では、送シ込み及び検出位置における導波管は凸状成形
機（ｃｏｎｖｅｘ　ｆｏｒｍｅｒ）の周りに曲げられる
。検出位置における彎曲したファイバーの長さ上で、フ
ァイバーコア内の光が第１に被覆板（ｃｌａ、ｄｄｉｎ
ｇ）内に、それからジャケットに送られ、最後にジャケ
ットされたファイバーから発せられ、その発光は彎曲し
たファイバーの長さに沿って分散される。上流の導波管
のコアから下流の導波管の被覆板内に送られるいかなる
光も導波管から速かに除かれるので、コア領域に転送さ
れた光のみが検出位置に達する。Ｑ曲した導波管の長さ
の平面内に位置づけされた光検出器が光の部分を検出す
る。同様な装置が導波管内に光を送９込むためにスプラ
イス位置の上流に使用される。

しかしながら、上流の位置において光検出器は発光源に
よって置き換えられる。

この装置は約５０ミクロンのコアを有しているマルチモ
ード（ｔｒｂｕ　ｌ　ｔ　ｉｍｏ　ｄ　ｅ　）ファイバ
ー内に光を送シ、それから発光するのには充分満足でき
るが、直径１０ミクロンよシも少いコアを有しているモ
ノモードに対しては不適切である、というのは小さいコ
アは送シ込み位置においてより小さいターグットを提供
するので下流の導波管に入る光は実質的に少いからであ
る。また送り込み位置において、これに反して導波管は
導波管外部から光を受け入れるために彎曲されなければ
ならず、光は実際の送シ込み位置のすぐ下流の導波管の
任意の彎曲部分から実際に連続的に失なわれる。

問題点を解決するための手段 これ等の欠点は本発明の１つの見地による光フアイバー
デバイスを使用することによって克服され、本発明は透
明な本体と、本体を通り延びている通路とを具備してお
り、通路はその中に角度のついた部分を有していて、こ
の角度の頂点が充分に鋭く、通路内に保持された導波管
に沿って伝播する光はその角度においてビームとして発
せられる。

本体は２つの相補的な部分を有しており、その通路は、
部分の１つの表面に沿って延びている局部的な溝を具備
している。溝は好ましくはＶ−断面であって、且つ導波
管直径よりも少い保さであシ、これによって導波管は部
分が一緒に合わされたとき２つの部分間にしつかシ固定
される。他の本体部分はカプラー内に導波管を内部的に
位置づけするために１対のノツチを有することができる
。

このデバイスはロック可能なバイアス機構を含んでおシ
、光透過本体の１方の部分を溝内にファイバーをクラン
プするために他方の部分に対して下方に圧力をかける。

　・ 光を送シ出す（ｌａπｎｃｈｉｎｇ）ために、このデバ
イスはビグテイルファイバーの１端内に光を送シ出すよ
うに位置づけされた発光源を有することができ、ビグテ
イルファイバーの他端はレンズの方に光を導くように位
置づけされている。源からの光はファイバー角度（ｆｉ
ｂｅｒ　ａｎｇｌｅ）においてレンズによって焦点を合
わされる。このレンズは好ましくはファイバー角度に非
常に接近し、且つファイバーの中心にファイバー角度に
おいて正確に焦点を合わせるように本体内に取付けられ
ている。

光を検出するために、本体内、又はその上に取付けられ
た光検出器はファイバー角度から向けられた光のビーム
をさえぎることができる。

好ましくは導波管ループ内及びそれから光を結合するた
めに、カプラーは２つのアクティブデバイスを有するこ
とができ、−万のデ・々イスは第１の方向にファイバー
角度内に光を発するか又はそれからの光を検出するため
にちゃ、そして他方は他の方向にファイバー角度内に光
を発し、又はそれからの光を検出するためにある。

本体は好ましくはプレキシガラス（商標）で作られる。

屈折率適合材料が反射損失を減少するためにファイバー
角度に使用されることができる。

好ましくはカプラーは耐光性の囲い内に保持される。フ
ァイバーがファイバーの角度のついた部分の頂点におい
て所望の曲率に正確に適合するのを保証するため、本発
明の他の見地によって提案されておシ、光フアイバーカ
プラーは円筒状のロッドと、ファイバーをロッドの周辺
の部分の周りに延びるように取付けるための手段と、ロ
ッドから遠くへだてたファイバーの側に位置づけされた
透明な本体と、ロッドと透明な手段との間でファイバー
に圧力をかけてファイバーをロッドの曲率半径に適合す
るようにバイアスをかけ、且つ透明な本体とファイバー
の彎曲部分との間に密接な接触を形成するためのスプリ
ング手段と、透明な本体を通シ彎曲したファイバーに光
を導き又はそれから光を受けとるように位置づけされた
光入力又は出力デバイスとを具備している。

好ましくは金属で作られたロッドは第１のブロック内に
形成された溝内に接着されることができる。同様に、透
明な本体は第２のブロックの部分を形成することができ
、２つのブロックは相補的な表面を有していて、且つ蓋
と共に固定されたボックスの内側に互に相対的に取付け
られており、前記スプリング手段は蓋と第１のブロック
との間に位置づけされることができ、この装置はブロッ
ク間にファイバーの挿入を許容して蓋１４を閉じる際に
ファイ・ぐ−にスプリングバイアスを自動的に加える。

溝はその中にファイバーを位置づけするためにロッド周
辺の少くとも前記部分の周シに延長することができる。

整合したスロットがブロックの一方又は双方に形成され
ることができ、これによってファイバーが１対のスロッ
トの間に強く張られたときロッド内の前記溝に整合され
る。透明な本体はファイバー外部コーティングに対して
屈折率を適合させることができ、外部コーチづンダは弾
力性であって、ファイバーと透明な本体との間に前記密
接な接触の確立を保証する。透明な本体は引掻きを防ぐ
ためにファイバーに面する耐久性の表面を有することが
でき、この耐久性の表面は透明なエポキシ樹脂のマス（
ｍα８８）を上にのせているガラス上部層によって提供
されておシ、光入力又は出力デバイスが前記透明なエボ
キシイ樹脂マス内に突出している。光入力デバイスはレ
ーザであることができ、そして光出口ユニットのために
、このデバイスはピンＣＰＩＮ）又はアバランチ光ダイ
オードであることができる。あるいはまた入力又は出力
デバイスはカプラー１０ツクの外側に位置づけされたそ
れぞれ検出器又は源から又はそれ等へ光を導くために光
ファイバーと組合わされるととができる。

ブロックがその間にファイバーをクランプしている位置
にあるとき、その相補的な表面は互に間隔をへだてられ
ていなければならない、これによって接触位置が制限さ
れてファイバーは第１及び第２のブロックに接触する。

好ましくは制御手段が圧力手段に設けられ、これによっ
て２つのファイバーを一緒にスゲライジングするとき、
出力からの光出力が固定された入力の強さ及びスプライ
ス位置の損失に対して最大である。

本発明の実施態様を添付図面を参照して実施例によって
説明する。

実施例 詳細に第」図を参照するとカプラー８は２つの部分１０
．１２を有しているプレキシガラスを有している。この
２つの部分はそれぞれ余角表面１４．１６を有している
。第２図に示されている如くＶ−断面の溝１８が部分１
ｏの表面１４に沿って延びている。溝１８は１００ミク
ロンの深さ及び夾角６０度を有している。２つの部分１
０．１２は角度１４６度で合している平らな表面を有し
ている。角度領域において、部分１０及び１２の双方に
おける角度の頂点は１２５ミクロンの曲率半径を有して
いる。下方部分１２は幅３０ｏミクロンであるノツチ１
９を有しておシ、且つ溝１８と垂直に整合されている。

直径７１６インチ（約１．５７ｍ）の穴２４で終ってい
る直径％インチ（約５．１６１ａ１）の穴が下方ブロッ
ク１２内に延びている。収斂レンズとして機能するグレ
ーデッド（ｇｒａｄｅｄ）屈折率ロッド２６がよシ小さ
い孔内に内蔵されておシ、そして保護ジャケットを備え
たマルチモードピダティルファイバ−（ｍｕｌｔｉｍｏ
ｄｅ　ｐｉｇｔａｉｌ　ｆｉｂｅｒ）２８が７エルール
（ｆ＃τｒｕｌ　ｇ　）内に接着剤によって取付けられ
ておシ、この７エルールよシ広い穴２２内にエポキシ樹
脂によ２てそれ自身に取付けられている。ピダティルフ
ァイバーの端は７エルールから突出しており、且つダラ
ーデッド屈折率ロッド２６の軸線に整合されている。フ
ァイバーから遠隔のロッド２６の端面はブロック１２と
屈折率が適合された紫外線硬化接着剤を用いて、ブロッ
ク部分１２内に溝を形成し、溝の位置（ｓｉｔｅ）２５
をみがくことにより、且つ溝がロッド２６に整合される
ところ以外は溝内に満たされることによって生じた表面
２５に接着している。

ファイバーの他端は出力波長０．８４ミクロンを有する
ＧａＡｌＡｓ半導体レーザ２゛９の出力を受けとる位置
に取付けられる。平面図においてブロックは長方形であ
り、且つ２つのロッド３０を有しておシ、このロッド３
０はブロックの頂部部分１０を通シ下方に延びておシ、
且つ下方部分１２内に固定される。プレート６２は２つ
のロッドの頂部に水平に取付けられてお９、そしてロッ
キングビン３４がプレート３２を通シ下方に延びており
、且つブロック部分１０の頂部の中央に配置された大円
に係合された下方端を有している。圧縮スプリング３６
がプレート３２の下面とブロック部分１０の頂部表面と
の間に延びていてブロックの２つの部分に一緒に圧力を
かけている。２つの部分を互に解放するには、ビンはそ
れがプレート３２を通シ上方に且つ部分的に引き出され
るのを許容する位置までねじられ、それからビン３４を
その上昇した位置にロックするまでねじられる。それか
らブロックの頂部部分は垂直ロッド３０に沿って往復運
動されることができる。

使用において、光ファイバー３１はノツチ１９間に延び
るように位置づけされ、そして頂部本体部分１０がロッ
ド３０の下方に摺動され、ぞして弾力性のビン３４を用
いて本体部分１２に対してロックされる。ノツチ１９が
溝１８に整合されているので、ファイバーは２つの本体
が一緒になったときに溝内に自動的に配置される。ジャ
ケットされたファイバーは直径２５０ミクロンであシ、
そしてＶ−溝が深さ１００ミクロンであるので、ファイ
バーは約ファイバージャケットの厚さだけ溝を越えて突
出し、且つ下方ブロック部分１２に対してとめられる。

比較的鋭い角度のついた領域３８がファイバー内に展開
され（ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ）、ファイバー角度（ｆｉｂ
ｅγαｎｇｌｅ）におけるファイバーの曲率半径は１２
５ミクロン程度である。

レンズ２６はファイバー角度３８において直接ビグテイ
ル（ｐｉｇｔａｉｌ）ファイバー２８からの光を焦点合
わせするように位置づけされており、このファイバー角
度６８はファイバー６１上への限定短期間応力（ｌｉｍ
ｉｔｉｎｇ　５ｈｏｒｔ　ｔｅｒｒｎｓｔｒｅｓｓ）に
釣合わすように出来る限シ角度を鋭くし、それ以下では
それは折断を生ずる。ファイバーにおける曲シが比較的
に大きな曲率半径を有していれば、ファイバーの１点に
送シ込まれた（ｉｎｊｅｃｔｅｄ）光は、ある程夏、光
が入る部分の下流の彎曲した部分においてファイバーか
ら散乱される。送シ込まれた光がファイバー角度６８ニ
オイて正しく焦点を合わされるのを保証することによっ
て、且つファイバー角度３８の頂点が鋭いことを保証す
ることによって、光入口点の下流の光損失が最小にされ
る。低波長レーザは大きなどナンバーを有しているので
それが使用される；即ちファイバー内に送り出される（
　１（１Ｂ？１ｃｈｅｄ　）ことができるモードのナン
バーはレーザ波長に逆比例する。更に、局部送り出しデ
バイス（ｌｏｃａｌｌａｕｎｃｈ　ｄｅｖｉｃｅ）は光
電管と共に使用されるように意図されておシ、そしてよ
シ高感度のデバイスはシリコン元検出器である。

第６図を参照すると、検出カプラー３７は単一の％イン
チ（約１２．７ｍ）の穴４０が溝１８の平面においてブ
ロック１２内に形成されていることを除いて第１図のカ
プラーに多くの点で類似している。ファイバー角度３８
の方に面している元高感度表面を有している光電管４２
が大円に取付けられている。光検出器からのリード線４
４はブロックの端面に取付けられている係数ゴムスリー
ブを通シ収容されている。光電管は例えば製品ナンバー
５ｆ）−１ＤＯ−４１−１１−２３１の下でシリコン検
出器会社（Ｓｉｌｉｃｏｎ　ＤｅｔｅｃｔｏｒＣｏｒｐ
ｏｒａｔｉｏｎ）から入手可能であるシリコン検出器／
前置増幅器の組合せである。使用において、第３図に示
された如く左からファイバーを通シ伝播する光は狭いビ
ーム４８として光電管４２の光感光面の方に向けられる
。典型的には検出される光はカプラーの上流側の光レベ
ル上の下方で２５乃至６５ｄＢである。検出器の出力レ
ベルは例えばファイバー角度３８におけるプラスチック
コーティングが不規則な、型さであるかどうかに左右さ
れる。プラスチックデャケット材料を着色することによ
ってファイバーを色分けすることが普通性なわれている
。いくつかの着色材料は他のものより以上に吸収性があ
る。

砒化ガリウムアルミニウム源及び高感度シリコン検出器
を備えた低周波数同期検出法を使用すると、７５ｄＢＭ
の信号レベルを検出されることができる。

第４図を参照すると、ファイバー光ループ上に配置され
た伝送及び受信ステーションにおいて使用されるように
なっている第１図及び第３図のデバイスの組合せが示さ
れている。とのデバイスハ上流のファイバ一部分５０か
らファイバー角度において発した光を監視するだめの検
出器４０と、下流のファイバ一部分５２を通シ伝播する
ためにファイバー角度内に直接光に配置されたエミッタ
２６とを有している。いくつかの送信及び受信デバイス
がループの周シに配置されることができる。

タイミング回路は、データが送信モードにおいて適切な
時間スロット中のみ特定のステーションからループ上に
置かれそして受信モードの場合にどのステーションから
特定のデータが発生しているかを決定するのを保証する
ため送信モードに使用されることができる。そのステー
ションにおいて検出器に直接結合されている１つのステ
ーションに送シ込まされる光を避けるため、抑止回路が
検出器回路の抑止動作に使用されることができ、−力先
はその関連する発光デバイスからループ内へ送シ込まれ
る。この装置によって、ステーションは任意の位置及び
任意の時間にループに加えられ、且つループから除かれ
ることができる。ファイバーのすべての部分が電位ステ
ーションであって、且つ第４図に示された如くデバイス
内に７アイバーのその部分をクランプすることによって
送信／受信ステーション内に特定的に構成される。各受
信ステーションにおけるループからの光損失に対する補
償が必要である。

第５図は第１図及び第３図のカプラーの原理を使用する
ユニバーサルカプラーを示している。ブロック部分１２
内の同じ穴５４がファイバー角度３８から離れて延びて
オリ、各々の穴はアクティブデバイスプラグ６０．６２
の外側において対応する環状凹部５８に係合するための
フランジ５６を有している。

エミッタプラグ６０はビグテイルファイバー６４を経て
発光源６６に結合されたグランデッド屈折率レンズを収
容している。検出器プラグ６２はリード線６８上に電気
出力を有している光検出器を収容している。

ファイバー角度３８の選択はそれが最小のビームの大き
さと最小のファイバ一応力との間の妥協であるから重要
である。角度１４６度を含むファイバーと、ファイバー
３１と送り出しく　１ａ１Ｌｎｃｈ　）又は検出デバイ
スの軸線との間の角度２４．５度と、前に説明した頂点
半径（αｐｅｒ、γαｄｉｗｓ）　１２５ミクロンとは
特有の値であって、これはファイバーの相対（ｒｅｌａ
ｔｉｖｅ）屈折率と、ジャケットの材料と、カプラーブ
ロックとに左右される。これ等はまた曲げ応力に耐える
ファイバーの能力に左右される。他の形式のファイバー
では、角度を含むファイバーと、ファイバースパン３１
　ト光１ｊＬ子デバイスとの間の角度と、頂部半径とは
異なる。

第６図に示された如くスプライシング（ｓｐｌ　ｉｃ−
ｉｎｇ）装置と共に送シ出し及び検出カプラーを使用す
るとき、カプラーはスプライシング装置のいずれかの側
に固定される。上流のファイバー７４は光入力又は送シ
込み（ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）　カプラーを通ってスプラ
イシング領域７８内に導かれ、このスプライシング領域
にファイバーの端がクランプされる。下流のファイバー
７６は光出力又は監視カプラー３７を通シ導かれ、そし
てその端部分がスプライシング領域７８にクランプされ
る。

スプライシング領域においてファイバ一端の１方は顕微
操作器ユニットを用いてｚＳｙ及び２方向に増分的に（
ｉｎｃｒｅｔｒｂｇｎｔａｌｌｙ）　移動されることが
できる。

使用において、光がレーザからシールド８８内に収容さ
れたビグテイルファイバー内に送シ出され、そしてグラ
ンデッド屈折率ロッド（図示せず）においてスプライス
位置の上流におけるファイバー角度内のコアに焦点を合
わされる。更に、光が下流の検出器ユニット５７内のシ
リコン光検出器によって監視され、そしてレベル検出回
路へ導かれる。本発明の好ましい実施例では、検出器出
力はスプライスを通る光の伝送が最大になる“ま′で顕
微操作器の運動を直接制御するのに使用される。

監視の正確さを保証するために、レーザの出力レベルは
安定化され、そして検出器の感度はレーザ出力レベルに
適応される。

アクリレイトの如き高い屈折率のジャケットを有してい
るファイバーと共に使用するとき、ファイバー角度は光
のビームをファイバーコア内に及びその外に導くように
選択される。アクリレイトは高屈折率を有しているので
、被覆板（ｃ　ｌａｄｄ−ｉｎｇ　）の外部すこ入るい
かなる光もアクリレイトによってファイバーから速かに
取り除かれる。この結果、検出器に受け入れられた光の
みがファイバー角度において放出されるまでコア内に伝
播する光である。

シリコンの如き低屈折率のジャケット材料では、光がフ
ァイバーの被覆板領域内で非常に長い距離間に伝播する
ことができるので状態は多少異なる。

この状態では、咄−の有用なカプラーは下流の光を検出
するのに使用されるカプラーである。スプライス損失測
定操作に正しく使用されるために、光は上流のファイバ
ーのコア内にのみ存在しなければならない、且つ好１し
くけファイバーの上流の遠隔位置に送シ出され、従って
被覆板領域内に送シ出されたいかなる光もスプライス位
置に達したときに減衰される。従って光検出カプラーは
下流の７アイパーの被覆板内に送シ出された上流コアの
光のその部分を検出するのに使用されることができる。

これはコア光がファイバー角度から発するところで、そ
こから異なる角度でファイバー角度から発する下流のフ
ァイバー被覆板における光によって可能にされる。実際
に、光検出器はスプライス点からコア及び被覆板の光の
いずれか１方を検出するように位置づけされることがで
き、しかもコア党内の最大に対するより吃被覆板元にお
ける最小金検葺するのがよシ答易である。スプライス点
におけるファイバーの整合は検出された被覆板光の最小
に対応する。

第７図の斜視図を詳細に参照すると、本発明によるカプ
ラーの組立済みユニット装置が示されている。この装置
は上方の黒色プラスチックと、下方の透明な、プレキ７
グラス（ｐＬｅｔｉｇｌａ、ｓｓ）ブロック部分１０及
び２Ｇとをゼしておシ、ブロック部分１２はボックス８
４内に固定されており、そして部分１０はボックスの蓋
８６に取付けられている。ボックス８４の側部は溝９０
を有してお９、これは下方部分１２におけるノツチ１９
に整合されている。シールド８８はシリコン検出器のた
めの電磁スクリーニング又は送り出しの実例Ｖこ使用さ
れるコイルのファイバーピグテイルのための物理的保護
を提供する。蓋８６はボックス８４にヒンジされており
、且つ頂部分１０が底部部分１２に対してもたらされる
ときボックス８４内のファイバ一部分に対して耐光性の
かこいを提供する。底部部分１２内に頂部部分の正確な
整合を保証するため、２つの部分は房部部分内の穴を通
って延びている１対のロッドを用いて底部部分内の対応
する穴内に初めに整合される。この位置に配置されると
、蓋は頂部部分１０の接着剤をカバーした背面に対して
下方へもたらされ、それから２つのロッド、はパッケー
ジから除去される。これは２つの透明なブロック部分に
対して自動整合機構を提供する。操作プランヂャ−９４
を有しているランチ９２はボックスに耐光性を与えるの
に使用てれる。ボックスは閉じたとき、蓋はファイバー
自身に不当に応力を与えることなくアクリレートジャケ
ットを充分に曲げるようにファイバー會下方に押すよう
な大きさである。蓋８６とブロック部分１０との間の接
着剤の層はファイバー上への所望の圧力が越えないのを
保証する。

第８図及び第９図を参照すると、図示されたユニットは
上部ブロック部分１１０と下部金属ブロック部分１１２
とを有しておシ、ブロック部分１１２はボックス１１４
内に固定されておシ、そして部分１１０は蓋１１６に固
定されている。圧縮スプリング１５０がブロック１１０
と蓋１１６との間に延びている。スロット１１８がボッ
クスの側部内に延びておシ、このスロット１１８は下方
プ付ツク１１２内の対応するスロット１２０に整合され
ている。

第９図の断面図に示されている如く、２つのブロック１
１０．１１２は全体的に相補的に角度をもった表面１２
２．１２４を有している。円筒状の金属ロッド１２が頂
部ブロック１１０の頂点に沿って延びておシ、且つ頂部
ブロック１１０の角度のついた部分から突出しておシ、
円筒状の金属ロッド１２６は頂点に沿って円筒状の溝１
２８内に接着されている。深さ１００ミクロン及び夾角
６０を有している溝１３０　（第１０図）がスロット１
２０に整合してロッド１２６の周９に延びている。

下方ブロックは１４６度で合している角度表面を有して
おシ、光入力及び出力デバイス１４０は水平下方の角度
７５度且つガラスプレート１３４の頂部表面下方２４．
３度において表面の頂点から突出している線に整合され
ている。ロッド１２６は曲率半径２，８ミリメートルを
有している。

金属下方ブロック１１２は透明なエポキシ樹脂のコラム
１３２と、角度表面と同一平面の頂部ガラスプレート１
６４とを有している。直径％インチ（約６．４ｍ）の穴
１５６が下方ブロック内に延びておシ、この穴１６６は
更に他の直径７１６インチ（約１゜５８ｍ）の穴１３８
で終っている。収斂レンストして機能するダラーデッド
（ｇｒａｄｅｄ　）屈折率ロッド１４０がよシ小さい孔
１５６内に内蔵されておシ、そして保護ジャケットを備
えたマルチモートビグチイルファイバー１４２がフェル
ール１４４内に接着剤によって取付けられておシ、フェ
ルール１４４はよシ広い穴１６６内にエポキシ樹脂によ
ってそれ自身に取付けられている。ビグテイルファイバ
ーの端はフェルール１４４から突出しておシ、且つレン
ズ１４０の軸線に整合されている。ファイバーから遠く
隔てたレンズの端はエポキシ樹脂マス（惜α８ｇ）１３
２内に突出している。ファイバー１４２の他端は出力波
長０゜８４ミクロンを有しているＧａＡｔｔ／ＧａＡｌ
Ａｓ半導体レーザ（図示せず）の出力を収容している位
置に取付けられている。

使用において、弾力性のジャケット１４９を有している
光ファイバー１４８はスロット１２０間に延びるように
位置づけされておシ、これによって、それは溝１３０に
整合される。それから蓋１１６がファイバー１４８をス
プリング１５０によって頂部ブロック１１０と底部ブロ
ック１１２との間にバイアスしている。この装置はボッ
クス１１４内のファイバー１４８の部分のために耐光性
の囲いを備えている。ファイバー上に当てられる圧力は
スプリング１５０の堅さと、蓋内の２つの円筒状の穴１
５１．１５２の深さと、上部ブロック１１０とによって
決定される。力はＩ　Ｋｇを越えてはならない、さもな
いとファイバーコーティング１４０の損傷を生じる。ガ
ラスプレート１３４と弾力性ファイバーコーティング１
４９の密接な接触を保証するために最小５００グラムの
カが必要である。

この圧力で、ロッド１２６がファイバー１４８を角度に
直接隣接している下方ブロックの平らな面に対して圧力
を加える。第１に、ファイバーはそれが溝１３０におい
てロッドに接触するロッド外周の曲率に適合せしめられ
、そして第２に、ファイバー上の弾力性のコーティング
１４９が僅かに変形されてファイバーとガラスプレート
１３４との間の密接な接触を行なう。エポキシイ樹脂１
６６と、ガラスのプレート１６４と、ファイバーコーテ
ィング材料１４９とは互に屈折率が適合されているので
反射からの最小光損失がある。ガラスプレートは厚さ１
ミリメートルであシ、そしてエポキシイ樹脂は商標ＥＰ
Ｏ＋ＴＥＫ５０１−２で入手可能であ夛、光学的に透明
なエポキシイ樹脂であって、その屈折率はガラス及び紫
外線硬化可能なアクリレート７アイパーコーテイングの
屈折率に近い。

ロッド２６において、比較的鋭い角度の領域がファイバ
ーに展開され（ｄｅｖｅｌｏｐｅ）、　ファイバーの曲
率半径はロッドの曲率半径である。レンズ１４０はファ
イバー角度において直接ビダテイルファイバー１４２か
らの光の焦点を合わせるように位置づけされておシ、フ
ァイバー角度はファイバー１４８上にかかる限定短期間
応力に約９合うように出来るだけ角度が鋭くなっておシ
、それ以下ではそれは折損する。ファイバーの曲りが比
較的大きい曲率であればファイバーの一点に送υ込まれ
た光はある程度光が入る部分の下流の彎曲した部分のフ
ァイバーから散乱する。ｉ）送り込まれた光がファイバ
ー角度において正しく焦点が合わされ、（ｉｉ）　！ア
イバー角度の頂点が鋭く、そして（ｉｉｉ）　１４０及
び１４２の＠線の角度が水平線以下１５度（即ち、ガラ
スプレートの角度以下２４．５度）を保証することによ
って元入口点の下流の光損失が最小になる。ファイバー
内に送り出されることができるモードナンバー（ｔｎｂ
ｍｂｅｒ　ｏｆｍｏｄｅ）がレーザ波長は逆比例するの
で低波長レーザが使用される。更に、局部送り出しデバ
イスは、低波長領域にピーク応答を有している特定の高
感度のシリコン光検出器を使用する光電管と共に使用す
るように意図されている。

対応する検出器ユニット　（図示せず）においては、レ
ーザ及びレンズ１４０はカプラー内又はファイバー１４
２の如きビグテイルファイバーの遠くへだてた端のいず
れかに設けられることができる光電管によって置き換え
られる。

第８図のユニットの操作において、正確に２つのブロッ
クの間Ｖこ保持されたファイバーは角度の頂点において
所望の曲率に適合する。局部送シ出しユニットの場合に
は光入力装置はファイバーと突出している角度との間の
密着する点で光の焦点を合わせる働きをする。ファイバ
ーが突出している角度の重要な部分上でブロックに実際
に接触しなければファイバーコア内に送多出された光は
最大化されない。同様ＶＣ局部検出ユニットによる最大
の光の検出はファイバーと突出している角度との間に密
着させる。またファイバーが突出する角度に隣接して曲
げられる角度が１４６度より大きい位置にクランプされ
れば、ファイバーはそれが必要であるよりも大きな応力
を受ける。

【図面の簡単な説明】

第１図は光を導波管内に結合するためのデバイスの長手
方向の断面図である； 第２図は第１図のｎ−ｍ線の断面図である；第３図は光
を導波管から外に結合するためのデバイスの長手方向の
断面図である； 第４図は第１図及び第６図のカプラーの機能を結合して
いるデバイスの長手方向の断面図である；第５図は２つ
の方向で結合又は検出に適合されることができるユニバ
ーサルデバイスの長手方向の断面図である； 第６図は融合（ｆｕｓｉｏｎ）　スプライシング設備と
共に使用される第１図及び第３図のデバイス装置の斜視
図である； 第７図は本発明によるカプラーのための組立済み装置の
前面からの斜視図である； 第８図は本発明によるカプラーの斜視図である；第９図
は第８図のデバイスの断面図である；第１０図は第９図
のＸ−Ｘ線の断面図である。 ８・・・カプラー １０・・・ブロック １２・・・ブロック １８・・・溝 ２８・・・ビグテイルファイバー ２９・・・半導体レーザ ３８・・・角度のついた領域Ｃファイバー角度）４２・
・・光電管 ５０．５２・・・ファイバー ６２・・・検出プラグ ７８・・・スプライシング領域 ＦＩＧ、　４ ＦＩＧ、５ ＦＩＧ、７ ＦＩＧ、９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、透明な本体と該本体を通り延びている通路とを含ん
   でいる光フアイバーカプラーにおいて、該通路がその中
   に角度のついた部分（６８）を有しており、該角度の頂
   点が充分鋭くなっていて、該通路内に保持された導波管
   に沿２て伝播する光が角度（３８）においてビームとし
   て発せられることを特徴とするカプラー。 Ｚ　該本体が２つの相補的な部分（１０，１２）を有し
   ており、該部分が対向する表面（２２，２４）を有して
   おシ、該通路が該対向する表面の１方に沿って延びてい
   る溝（１８）である特許請求の範囲第１項記載のカプラ
   ー。 ６、該溝（１８）がＶ−断面である特許請求の範囲第２
   項記載のカプラー。 ４、該本体部分（１０）の１方が該他方の本体許請求の
   範囲第２項記載のカプラー。 ５、該対向する表面が離れて間隔をへたてられている位
   置から該対向する表面が当接している位置に該１方の本
   体を該他方の本体に対して移動するための調整手段（３
   ２，３４，３６）を有する特許請求の範囲第２項記載の
   カプラー。 ＆　該本体部分（１２）の１方が光を検出するための手
   段（４２）を収容しており、該手段（４２）が該角度の
   ついた部分に位置づけされたファイバーの角度のついた
   部分（６８）から発せられたビームをさえぎるように位
   置づけされている特許請求の範囲第１項記載のカプラー
   。 Ｚ　該検出手段（４２）が該本体部分の１万（１２）の
   穴（４０）内に取付けられた光検出器である特許請求の
   範囲第６項記載のカプラー。 ａ　発光のための手段（２９，２６）が該通路の該角度
   のづいた部分（６８）に配置された咳ノアイパ−（３１
   ）の角度のついた部分に光を導くように配置されている
   特許請求の範囲第１項記載９　発光手段がダラーデッド
   屈折軍レンズ（２６）と、ビダテイルファイバー（２８
   ）に結合されたレンズと、半導体レーザに結合されてい
   る該ビグテイルファイバー（２８）の遠隔端部とを具備
   している特許請求の範囲第８項記載のカプラー。 １０、該透明な本体（１２）がその中に該ファイバー（
   ５０，５２）に沿って第１の方向に伝播後該ファイバー
   の角度のついた部分から発するビームをさえぎるように
   配置された第１の穴（５４）と、該ファイバー（５０，
   ５２）内を反対方向の光の伝播につづいて該角度のつい
   た部分において該ファイバーから発する光をさえぎるよ
   うに配置されている第２の穴（５４）とを有している特
   許請求の範囲第１項記載のカプラー。 １１、鉄人（５４）がアクティブデバイスプラグユニッ
   ト　（６０，６２ンに関連する第２の対応する係合手段
   （５８）に係合するための第１の保合手段（５６）ｋ有
   しておシ、これによって該プラグユニット　（６０，６
   ２）を鉄人（５４）の１方又は他方内に保持する特許請
   求の範囲第１０項記載のカプラー。 １２、該アクティブデバイスプラグ（６０）が光を発す
   るようになっている特許請求の範囲第１１項記載のカプ
   ラー。 １＆　該アクティブデバイスプラグ（６２）が光検出手
   段を収容している特許請求の範囲第１１項記載のカプラ
   ー。 １４、該角度のついた部分（３８）において、該ファイ
   バー（６１）が該ファイバー角度の頂点において５０ミ
   クロン乃至２５０ミクロンの曲率半径を有している特許
   請求の範囲第１項記載のカプラー。 １５、該カプラー素子が耐光性の囲い（８４，８６）内
   に閉じ込められている特許請求の範囲第１項記載のカプ
   ラー。 １６、光検出回路が該本体に隣接して取付けられた電磁
   的シールド（８８）内に配置されている特許請求の範囲
   第７項記載のカプラー。 １Ｚ　該レーザ（２９）及び該ビグテイルファイバー（
   ２８）が該本体に隣接して取付けられた保護ハウジング
   （８８）内に配置されている特許請求の範囲第９項記載
   のカプラー。 １ａ　該本体部分の１方（１２）が光を検出する手段（
   ４２）を収容していて、該手段が該角度のついた部分（
   ３８）に配置されたファイバーの角度のついた部分から
   発した光をさえぎるように配置されておシ、発光のため
   の手段（２６，２９）が該通路の該角度のついた部分（
   ３８）に配置された該ファイバーの角度のついた部分に
   光を向けるように配置されている特許請求の範囲第１項
   記載のカプラー。 １９、第１の本体と、コアを有しているファイバーを取
   付けるための手段と、該第１の本体の１部分の周シに延
   びるための被覆板及び弾力性のコーティングと、該第１
   の本体から遠くへたてられた該ファイバーの側に配置さ
   れている第２の透明な本体と、該第１の本体と該第２の
   透明な本体との間に該ファイバーを通過するための手段
   とを具備している光フアイバーカプラーにおいて；該第
   １の本体（１２６）が円筒状のロッドであシ、該ファイ
   バーの取付けが、該ファイバー（１４８）が該ロッド（
   １２６）の周辺の部分の周シに延びるようになっていて
   、これによって該ファイバー（１４８）が該ロッド及び
   該コーティング（１４９）の曲率半径に適合しておシ、
   該透明な本体（１３４）に密接に接触しており、そして
   光入力又は光出力（１４０）が該彎曲したファイバ一部
   分において該ファイバーコアへ光を向けるように、又は
   それから受けとるように位置づけされていて、該光が該
   透明本体（１３４）を通過することを特徴とするカプラ
   ー。 ２ｃＬ　該ロッド（１２６）が金属ロッドである特許請
   求の範囲第１９項記載のカプラー。 ２１、該ロッド（１２６）がプラスチックブロック（１
   １０）内の溝に接着する特許請求の範囲第１９項記載の
   カプラー。 ２２．７アイバー配置溝（１３０）が該ロッド（１２６
   ＞の軸線に鉛直な平面内において該ロッド（１２６）の
   周辺の少くとも１部分の周シに延びている特許請求の範
   囲第１９項記載のカプラー。 ２３、該ロッドの領域において該ファイバー上への圧力
   を設定するための手段を有していて、これによって該７
   アイバーの弾力性のコーティングを該透明な本体（１３
   ４）ｖｃ密接に接触して変形する特許請求の範囲第１９
   項記載のカプラー。 ２４、該透明な本体（１３４）が該ファイバー（１４８
   ）に接触するように耐久性のガラス表面を有している特
   許請求の範囲第１９項記載のカプラー。 ２５、該ガラス表面がガラスプレート　（１５４）の１
   表面を形成しておシ、該プレートが該ガラスプレー）（
   １３４）ＩＩｃ屈折率が適合した透明なエボキシイ樹脂
   のマス（１３２）の上に置かれておシ、該光入力又は出
   力デバイスＮ　４０）が該エポキシイ樹脂のマス内に突
   出している特許請求の範囲第２４項記載のカプラー。 ２６、該光入力デバイスが該彎曲したファイバ一部分に
   おいて該ファイバーのコアに発した光の焦点を合わせる
   ための焦点合わせレンズ（１４０）を有しているレーザ
   でめる特許請求の範囲第１９項記載のカプラー。 ２ｚ　該ロッド（１２６）が第１の角度のついたブロッ
   ク（１１０）内に固定されておシ、そして該透明な本体
   （１３４）が第２のブロック（１１２）内に固定されて
   おシ、該第１のブロック（１１０）内に突出している角
   度が該第２の２０ツク（１１２）内の凹角内に突出して
   おシ、且つそれと実質的に相補的であって、該ブロック
   間の接触が該ロッド（１２６）に直接隣接する領域に限
   定されるように該ブロックが取付けられている特許請求
   の範囲第１９項記載のカプラー。 ２ａ　該ブロック（１１０，１１２）が耐光性のハウジ
   ング（１１４，１１６）内に収容されている特許請求の
   範囲第２７項記載のカプラー。 ２９　該ロッド（１２６）と、該ファイバー（１４８）
   　と該透明な本体（１３４）との間の接触圧力を設定す
   るための手段を有している特許請求の範囲第１９項記載
   のカプラー。 ３ａ　該ロッド（１２６）が約６ミリメー、トルの直径
   を有している特許請求の範囲第１９項記載のカプラー。