JPS603605A - Optical branch - Google Patents

Optical branch

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Publication number
JPS603605A
JPS603605A JP11207083A JP11207083A JPS603605A JP S603605 A JPS603605 A JP S603605A JP 11207083 A JP11207083 A JP 11207083A JP 11207083 A JP11207083 A JP 11207083A JP S603605 A JPS603605 A JP S603605A
Authority
JP
Japan
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fiber
optical
light
mixing
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP11207083A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Ito
伊東 尚
Tomoyuki Nakaguchi
中口 智之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP11207083A priority Critical patent/JPS603605A/en
Publication of JPS603605A publication Critical patent/JPS603605A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • 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
    • G02B6/2808Optical 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

Abstract

PURPOSE:To obtain an information transmitting network at a low cost by constituting it by a mixing element for dividing equally an optical signal which has been made incident from one optical fiber into a branch bundle sticking tightly to the other end face, by utilizing a total reflection of many times in the inside. CONSTITUTION:A titled device is provided with a signal input/output terminal 10 whose constituting elements are a few optical fibers of a minute diameter and one large aperture optical fiber, a fiber 11 used for light emitting element for leading an output of a light emitting element to a mixing fiber 13, and a fiber 12 used for photodetector for leading an optical output which has transmitted through a mixing fiber 13, to a photodetector. When a signal is made incident to the mixing fiber 13 from one of the light fibers 11 for light emitting element serving as one element of the signal input/output terminal 10, a total reflection in the inside becomes asymmetrical with respect to the axis since the mixing fiber 13 is bent, therefore, said signal becomes uniform on the end face of a signal output/input terminal 14 side of the mixing fiber 13, and divided equally to plural terminal use fibers 15 having an equal diameter, which are stuck tightly to its face.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、少数の信号入出力端子と多数の信号出入力
端子を光信号の流れに沿って見れば対向設置した光分岐
に関し、特に少数の信号入出力端子における任意の信号
入力端子よ多入力した光信号を多数の信号出入力端子に
おける全ての端子に均等分配する機能を持たせるととも
に、多数の信号出入力端子における全ての端子よ少入力
された光信号を少数の信号入出力端子における出力端子
に集中させるようにして能率化をはかった点に特徴を有
するものである。
Detailed Description of the Invention The present invention relates to an optical branch in which a small number of signal input/output terminals and a large number of signal input/output terminals are installed facing each other along the flow of optical signals. In addition to having the function of equally distributing the optical signals input in large numbers from the signal input terminals to all the terminals among the many signal output/input terminals, it also distributes the optical signals input in small numbers to all the terminals among the many signal output/input terminals. The feature is that efficiency is achieved by concentrating the signal input/output terminals at the output terminal.

従来の光分岐は透過形と反射形の2形式に分数されるが
、それらの代表的な構造は第1図に示すものであった。
Conventional optical branches can be divided into two types: transmission type and reflection type, and their typical structures are shown in FIG.

図のaは透過形の例であJl)、 1)は反射形の例で
ある。図において、(1)は入射側分岐バンドル、 +
2)&’!ミキシングロッド、(3)は出14 lIO
分岐ハンドル、(4)は光ファイバ、 +51&’!ス
ペーサ、(6)は光ファイバ(4)とスペーサ(5)で
構成される入射側分岐バンドル(1)の結束端近値にお
ける断面形状。
In the figure, a is an example of a transmissive type, and 1) is an example of a reflective type. In the figure, (1) is the input side branch bundle, +
2) &'! Mixing rod, (3) output 14 lIO
Branch handle, (4) is optical fiber, +51&'! The spacer (6) is the cross-sectional shape of the input side branch bundle (1) composed of the optical fiber (4) and the spacer (5) at a point near the bundle end.

(7)はミキサロッドの断面形状、(8)は反射膜(9
)の蒸着されたミキシングロッドである。光ファイバ(
4)は同ファイバと同一寸法の外径を有するスペーサの
周囲に放射状に配列されてあシ、光ファイバ(4)の結
束端に外接する円の外径はミキシングロッド(2)の外
径にほぼ同一寸法が幾分小さな値である。
(7) is the cross-sectional shape of the mixer rod, (8) is the reflective film (9
) vapor deposited mixing rod. Optical fiber (
4) are arranged radially around spacers having the same outer diameter as the fiber, and the outer diameter of the circle circumscribing the bundled end of the optical fiber (4) is the outer diameter of the mixing rod (2). Almost the same dimensions but somewhat smaller values.

したがって、任意の入射側分岐バンドル(1)を構成す
る光ファイバ(4)から入射した光信号はミキシングロ
ッド(2)の外側に散逸してしまうことなく同ロッドの
出射端に円環状の強度分布を持って伝搬し能率良く出射
側分岐バンドル(3)に均等分配されるというものであ
った。この点では能率の良い光の分配素子であったが0
例えば波長を変換して出射側分岐バンドル13+から入
射し、入射側分岐バンドル(1)に接続された単一ない
し複数でを工あるが少数の受光素子で受信しようとする
と受光素子が少い割には能率の悪い結合素子と言わざる
を得なかった。
Therefore, the optical signal incident from the optical fiber (4) constituting any input-side branch bundle (1) is not dissipated outside the mixing rod (2) and has an annular intensity distribution at the output end of the mixing rod (2). The light propagates with the same amount of energy and is efficiently and evenly distributed to the output side branch bundle (3). In this respect, it was an efficient light distribution element, but
For example, it is possible to convert the wavelength and input it from the output side branch bundle 13+, and to receive it with one or more light receiving elements connected to the input side branch bundle (1), but if you try to receive it with a small number of light receiving elements, the number of light receiving elements is small. It had to be said that it was an inefficient coupling element.

この発明は、上述従来装置の結合素子としての性能をも
高くすることによって、多数の信号出入力端子に接続さ
れる発光素子の出力を、少数の信号入出力端子に接続さ
れる発光素子の出力に比較して低減し、光分岐を構成要
素とする情報伝送網の低廉化をはかろうとするものであ
る。
This invention improves the performance of the above-mentioned conventional device as a coupling element, thereby converting the output of a light emitting element connected to a large number of signal input/output terminals into the output of a light emitting element connected to a small number of signal input/output terminals. The aim is to reduce the cost of information transmission networks that use optical branches as components.

第2図はこの発明に係る第1の実施例の光学部 さ昂の
構成図である。図において、(110工少数の微少径の
光ファイバと1本の大口径光ファイバを構成素子とする
信号入出力端子である。収りはコア径が50μmから1
00μmの光ファイバを素材とし発光素子の出力を後述
のミキシングファイバに導くための発光素子用ファイバ
、 a’atxミキシング7アイパを透過した光出力を
受光素子に導くための大口径光ファイバを素材とする受
光素子用ファイバ。
FIG. 2 is a block diagram of the optical section according to the first embodiment of the present invention. In the figure, the signal input/output terminal consists of a micro-diameter optical fiber and one large-diameter optical fiber that require 110 man-hours.
A light emitting element fiber made of 00 μm optical fiber is used to guide the output of the light emitting element to the mixing fiber described later, and a large diameter optical fiber is used to guide the light output transmitted through the a'atx mixing 7 eyeper to the light receiving element. Fiber for photodetector.

(13161発光素子用ファイバ0υの出力光を他方の
端面に密着させた後述の端末用ファイバ(I!9に均等
分割するためと端末用ファイバ(2)の出力を端末用フ
ァイバのいずれであっても均一な強度分布となして受光
素子用ファイバ鰻に導くための作用をなすミキシングフ
ァイバ、 a4)tsミキシングファイバa階の端面に
密着されて発光素子用ファイバ(1υからの光信号を均
等分割され遠隔地に設置された端末に導くための端末用
ファイバα9が結束された信号出入力端子、aっけ端末
用ファイバ、OH’!信号入信号入出力端子中シングフ
ァイバQ:1に近接した部分の断面、(Iηはミキシン
グファイバの断面1輪は信号出入力端子α滲の断面であ
る。装置がこのように構成されてしるから、信号入出力
端子Q1の一つの要素である発光素子用ファイバαυの
1本から信号がミキシングファイバ0に入射するとミキ
シングファイバ(I騰が屈曲しているから内部での全反
射が軸に非対称となるためミキシングファイバ0謙の信
号出入力端子I側の端面で一様となり、その面に密着さ
れた等しい直径を持つ複数の端末用ファイバa!9に均
等分割される。他方、端末用ファイバa暖の側からミキ
シングファイバQ31に信号が入船されると。
(In order to divide the output light of the 13161 light-emitting element fiber 0υ into the terminal fiber (I!9), which will be described later, in close contact with the other end face, and to divide the output light of the terminal fiber (2) into either of the terminal fibers, A4) A mixing fiber that serves to guide the light signal to the light receiving element fiber with a uniform intensity distribution. A signal input/output terminal in which terminal fiber α9 is bundled to lead to a terminal installed in a remote location, a-terminal fiber, OH'! signal input/signal input/output terminal, and a portion close to single fiber Q:1. , (Iη is the cross section of the mixing fiber. One ring is the cross section of the signal input/output terminal α. Since the device is configured in this way, the cross section of the mixing fiber is the cross section of the signal input/output terminal α. When a signal enters the mixing fiber 0 from one of the fibers αυ, the mixing fiber (I) is bent, so the total internal reflection becomes asymmetrical about the axis, so the end face of the mixing fiber 0 on the signal input/output terminal I side. , and is equally divided into a plurality of terminal fibers a!9 having the same diameter that are closely attached to that surface.On the other hand, when a signal enters the mixing fiber Q31 from the warm side of the terminal fiber a!

ミキシングファイバ(13の作用によシ信号入出力端子
α呻側の端面で信号光の強度分布が上記と同様に一様に
な)、断面積の大小に比例して発光素子用ファイバaυ
と受光素子用ファイバQ2に信号光が分割される。した
がって端末用ファイバ(151のうちの任意の1本より
入射した信号光もほとんどが受光素子用ファイバa2に
入jJシ能率の良い受信信号伝送網を形成することがで
きる。以上の説明では。
Mixing fiber (due to the action of 13, the intensity distribution of the signal light is uniform on the end face on the side of the signal input/output terminal α as described above), and the light emitting element fiber aυ is proportional to the size of the cross-sectional area.
The signal light is split into the light receiving element fiber Q2. Therefore, most of the signal light incident from any one of the terminal fibers (151) enters the light-receiving element fiber a2, thereby forming an efficient received signal transmission network.

発光素子用ファイバaυから発信される信号に対してこ
のスターカプラを用いた信号伝送網は能率の悪い網とな
っているかの如き錯覚を与えるかも知れない。しかも、
実際の運用では0発光素子用)アイバ0υに接続される
発光素子あるいは発光素子を含む局、いま仮にこの局を
親局と呼ぶことにあるが、この数はフないし2個と少数
であることが多い。他方、端末用ファイバaQに接続さ
れる送受光素子を持つ局、仮にこの局を子局と叶ぷこと
にするが、の数は8から32個と多数であることが多い
、この信号伝送網に接続される局の多少を考えるならは
、親局で使用する発光素子を高価ではあるが高出力のも
のを用い、子局で使用する発光素子を使用数が多いこと
を考慮して安価な低出力のものとすれば、経済性の観点
からこの信号伝送網は能率の良い網ということが舊えよ
う。
A signal transmission network using this star coupler may give the illusion of an inefficient network for signals transmitted from the light emitting element fiber aυ. Moreover,
In actual operation, the light emitting element or the station containing the light emitting element connected to eye bar 0υ (for 0 light emitting element), this station is tentatively referred to as the master station, but this number should be small, 2 to 2. There are many. On the other hand, in this signal transmission network, the number of stations having light transmitting/receiving elements connected to the terminal fiber aQ, which we will call a slave station, is often as large as 8 to 32. When considering the number of stations that will be connected to the main station, use an expensive but high-output light-emitting element for the master station, and use an inexpensive light-emitting element for the slave stations, considering the large number of light-emitting elements to be used. If the output is low, this signal transmission network can be said to be efficient from an economical point of view.

以上の議論は9発光素子の出方や受光素子を含む受信回
路の検出可能な最小光11力等を抜きにしたものであっ
たが、以下ではこれらの具体的な数字を示して本発明が
有効な現実的なものであることを説明する。
The above discussion did not include the output of the light-emitting element and the minimum detectable light power of the receiving circuit including the light-receiving element, etc., but in the following, these specific numbers will be shown and the present invention will be explained. Explain that it is valid and realistic.

?Jf、1表は発光素子と受光素子の典形例として三菱
電機製の発光ダイオードの発光出力とPINフォトダイ
オードを用いた受信幅僚怖小受信光′−;カ及び発光ダ
イオードの光ファイバへの結合光重、力を示すものであ
る。
? Jf, Table 1 shows the light emitting output of a Mitsubishi Electric light emitting diode as a typical example of a light emitting element and a light receiving element, the reception width using a PIN photodiode, and the transmission of the light emitting diode to an optical fiber. It shows the combined light weight and power.

第1表 発光ダイオードの発光出力と 受信器の最小受信電力 発光素子、及び受信器とも変調帯域を5.3MH。Table 1 Light emitting output of light emitting diode and Receiver minimum received power The modulation band for both the light emitting element and the receiver is 5.3MH.

以上とした。第1行と第2行が発光素子の出力。That's all. The first and second rows are the outputs of the light emitting elements.

第3行と第4行が受信器の最/JS受信光電力であ夛。The third and fourth rows contain the receiver's maximum/JS received optical power.

第3行がアナログ伝送用のもの#第4行がデジタル伝送
用のものである。
The third line is for analog transmission; the fourth line is for digital transmission.

第3図は、第2図に光学部品の配置を詳細に示した本発
明による光分岐の内部における伝送損失の発生部位を示
したものである。図においてHは送信すべき信号で発光
出力が変調される発光ダイオード、mは端末用ファイバ
a場を外部ファイバに接続するための光コネクタ、cl
υは子局とこの光分岐を接続する外部ファイバ、 C2
2は子局から外部ファイバ(2し 光コネクタ四、端末
用ファイバa!9.ミキシングロッド(13)、受光素
子用ファイバaりを経て伝送された信号光を電気信号に
変換するための受光素子である。図中のアルファベット
AからKまではその部位における信号光のレベルなりし
はその部位で発生する損失を示すための記号である。
FIG. 3 shows the location where transmission loss occurs inside the optical branch according to the present invention whose arrangement of optical components is shown in detail in FIG. 2. In the figure, H is a light emitting diode whose light emission output is modulated by the signal to be transmitted, m is an optical connector for connecting the terminal fiber a field to an external fiber, and cl
υ is the external fiber connecting the slave station and this optical branch, C2
2 is a light-receiving element for converting the signal light transmitted from the slave station through the external fiber (2), optical connector 4, terminal fiber a! 9. mixing rod (13), and light-receiving element fiber a! The letters A to K in the figure are symbols for indicating the level of signal light at that location and the loss occurring at that location.

Aは発光ダイオードの出力が結合光学系によって集光さ
れ光ファイバに入射するがそのうちの長距離伝搬可能な
成分であり、第1表の第1行ないし第2行の値である。
A is a component of the output of the light emitting diode that is focused by the coupling optical system and enters the optical fiber, which can be propagated over a long distance, and is the value in the first to second rows of Table 1.

Bは発光素子用ファイバQυや受光素子用ファイノ側z
を複数本結束した際、微小な曲率をもって光ファイバを
屈曲させるためにコアとクラッドの境界面に臨界角以上
の角を持つて伝搬光が入射するようになるために生ずる
マイクロベンディング損失が主原因となった結束時の損
失であり、コア径50μmの石英ファイバの場合の具体
値は中心値が0.2dBで、ばらつきの標準偏差が0.
1dB程度である。Cは発光素子用ファイバαυないし
受光素子用ファイバQ7Jとミキシングロッド側との間
に存在する接着剤、空隙等の異なる屈折率を持つ媒質と
3種の光学部品aυ、 (IL Q3との境界面に存在
する反射ないし散乱損失であり0通常0.1dB程度の
値をとる。DはミキシングロッドQ31内部の吸収損失
や既に説明したように同ロッドの出射端面における信号
光の強度分布を均一にするため屈曲したことによって生
ずるマイクロベンディング損失であり、出射端面におけ
る変動を中心値の±0.2tlB程度まで許容するなら
ば0.1dB程度におさえることができる。Eはミキシ
ングロッドQ3の断面と端末用ファイバQ9の断面積が
一致していないことと端末用ファイバ(151の個々の
断面形状が円形であるため外周が接するように最密詰め
にした場合でもすき間ができることと端末用7アイバ(
1!19が光を伝搬させるコア部と低屈折率で境界面に
おいて全反射をおこすためにのみ作用するクラッド部に
よって構成されておシ、クラッド部に入射した光は伝搬
光とならないことによって生ずるバッキングフラクショ
ン損失であシ、コア径/クラッド径比を1.25程度に
したがファイバを積層した結束端末用ファイバa!9数
N=7〜100本程度テ&Z 1 GlogN に加え
て3〜6dB程度の値となる。
B is the fiber Qυ for the light emitting element and the fiber side z for the light receiving element.
The main cause is microbending loss, which occurs when multiple optical fibers are bundled together, and propagating light enters the interface between the core and cladding at an angle greater than the critical angle to bend the optical fiber with a minute curvature. This is the loss during bundling, and the specific value for a quartz fiber with a core diameter of 50 μm is a center value of 0.2 dB and a standard deviation of dispersion of 0.2 dB.
It is about 1 dB. C is the interface between the medium with different refractive index, such as adhesive and void, existing between the light-emitting element fiber αυ or the light-receiving element fiber Q7J and the mixing rod side, and three types of optical components aυ, (IL Q3) D is the reflection or scattering loss that exists in the mixing rod Q31, and normally takes a value of about 0.1 dB. D is the absorption loss inside the mixing rod Q31, and as already explained, it makes the intensity distribution of the signal light at the output end face of the rod uniform. Therefore, it is a microbending loss caused by bending, and can be suppressed to about 0.1 dB if fluctuations at the output end face are allowed to about ±0.2 tlB of the center value.E is the cross section of the mixing rod Q3 and the terminal The cross-sectional areas of the fibers Q9 do not match, the individual cross-sectional shapes of the terminal fibers (151) are circular, so there are gaps even if they are packed close together so that their outer peripheries touch, and the terminal fibers (7)
1!19 consists of a core part that propagates light and a cladding part that has a low refractive index and acts only to cause total reflection at the boundary surface. Fiber a for bundling terminals with backing fraction loss and a core diameter/cladding diameter ratio of about 1.25, but laminated fibers! 9 number N=approximately 7 to 100 lines Te & Z 1 GlogN plus a value of approximately 3 to 6 dB.

FはCと同じく接合面VCおける反射ないし散乱損失で
あ、D、0.1dB程度である。GはBと同じ結束時の
損失であシ、0.2clB程度の値である。Hにミキク
ングロッドOJと端末用ファイバ[151の内部屈折率
分布がコア部で一様ないわゆるステップインデックス型
のファイバを用9て分配比の均一化と接続損失の逓減と
外部ファイバシυの種類を選ばないという適応性の増大
をはかってするのに対し、このステップインデックス型
のファイバに伝送帯域が、広く中距離の伝送線路として
普及するようになったグレーデッド型のファイバを接続
した場合に生ずる伝搬光の許容角度範囲のちがいによっ
て生ずる損失であシ、屈折率分布形式を略してql→a
X変換損失と言うことにするがその値は約f、6dBで
ある。工はコネクタ損失であj)、PC型コネクタの場
合の平均的な値を挙げると0.45dBである。
Like C, F is reflection or scattering loss at the junction surface VC, and D is about 0.1 dB. G is the same loss during bundling as B, and has a value of about 0.2 clB. For H, we used a so-called step index type fiber with a Mikikung rod OJ and a terminal fiber [151] whose internal refractive index distribution is uniform in the core part 9 to equalize the distribution ratio, gradually reduce the splice loss, and type of external fiber υ In contrast, when connecting this step-index fiber with graded fiber, which has a wide transmission band and has become popular as a medium-distance transmission line, This is a loss caused by a difference in the allowable angle range of the propagating light.The refractive index distribution format is abbreviated as ql→a.
This will be referred to as the X conversion loss, and its value is approximately f, 6 dB. The average value for a PC type connector is 0.45 dB.

さて9以上のべたAからlまでのパワーないし損失を合
計したものがこの光分岐を出る先覚カとなるがその値は
以下のとかりである。
Now, the sum of the power or loss from 9 or more from A to 1 becomes the predetermined power exiting this optical branch, and its value is as follows.

場合) この値は、第1表を参照してデジタル信号用受信器の最
小受信光電力よシ十分に高いレベルにあり、同方式に適
した分光岐であることが理解されるであろう。
With reference to Table 1, it will be understood that this value is at a sufficiently higher level than the minimum received optical power of the digital signal receiver, and is a branch suitable for this system.

第3図には、上記の説明と逆方向に信号光が伝搬する場
合損失も上向きの矢印をもって図中に示しである。それ
は信号の流れに従って示すと、工。
In FIG. 3, the loss when the signal light propagates in the opposite direction to that described above is also indicated by an upward arrow. It shows according to the signal flow, and the engineering.

G、F、D、J、C,B、にである。第3図における右
向きの場合と比較してEのバッキングフラクション損失
がなくなって代シに同一の原因によるJが発生したこと
、Aの代りにKが生じたこと。
G, F, D, J, C, B. Compared to the rightward case in FIG. 3, the backing fraction loss of E has disappeared, and instead J has occurred due to the same cause, and K has occurred instead of A.

Hが消失したことが主な差異である。まず、Eが消失し
てJが発生したことは第2図におけるミキシングファイ
バα急との接合面に近い部分での信号入出力端子あるい
は出入力端子の断面形状を見れは明らかであろう。つぎ
に、Aが消失してKが発生したことは信号光を受信する
場合を検討しているのであるから当然なことであるが、
にの具体的な値は受光素子(2′Aの受光領域が500
μm以上と大きく受光素子用ファイバ住りの径をミキシ
ングファイバθ濠の径と同等かそれよシも幾分大きめの
値とした場合には3dB 程度にすることが可能である
The main difference is the disappearance of H. First, it is clear that E disappears and J occurs by looking at the cross-sectional shape of the signal input/output terminal or input/output terminal near the junction surface with the mixing fiber α in FIG. 2. Next, it is natural that A disappears and K occurs, since we are considering the case of receiving signal light.
The specific value of
If the diameter of the fiber for the light-receiving element is made equal to or somewhat larger than the diameter of the mixing fiber .theta. moat, it is possible to make it approximately 3 dB.

最後鳴、左向きの信号の流れにおいてHの消失した点で
あるがこれは光分岐内部では光コネクタQαで光を受信
してから受光素子四に達するまで途中の光ファイ/−の
種類は全てステップインデックスであることによってい
る。以上のべたIからKまでの損失の和と受信器の最小
受信信号の和がこの光分岐が信号として検出可能な信号
の最小レベルを示すことになるがその値は以下の通りで
ある。
The last ring is the point where H disappears in the leftward signal flow, but this is because inside the optical branch, all types of optical fibers on the way from receiving light at optical connector Qα to reaching light receiving element 4 are steps. It depends on being an index. The sum of the losses from I to K shown above and the minimum received signal of the receiver indicates the minimum level of the signal that can be detected as a signal by this optical branch, and the value is as follows.

第3表 端末用ファイバで光分岐が受信可能な最小光電
力 この値を、第1表の第1行及び第2行と比較するとコア
径50μm以上で開口数0.2以上のファイバによって
子局の発光素子からこの発明による光分岐に至るまで接
続すれば十分に高いS/N をもってアナログ信号の伝
送が可能なことがわかる。なお、第1表第1行目と第2
行目はLED のピーク電力の中心値を示すものである
から、中心値に達しないものも多数の素子を生産した場
合には発生することがちシ、その点を考慮するならば第
2図左向きの信号の流れは多数の端末を接続した場合で
も十分なS/Nあるいは符号誤シ率を確保して成立する
もので、経済性の観点からも効率の良い光分岐と言うこ
とができる。
Table 3 Comparing this value with the first and second rows of Table 1, the minimum optical power that can be received by the optical branch with the terminal fiber shows that the slave station can use the fiber with a core diameter of 50 μm or more and a numerical aperture of 0.2 or more. It can be seen that analog signals can be transmitted with a sufficiently high S/N ratio by connecting everything from the light emitting element to the optical branch according to the present invention. In addition, the first and second rows of Table 1
Since the row 1 indicates the center value of the peak power of the LED, it is likely that there will be cases where the center value is not reached when a large number of devices are produced. This signal flow is achieved by ensuring a sufficient S/N ratio or code error rate even when a large number of terminals are connected, and it can be said to be an efficient optical branching from an economic point of view.

第4図はこの発明に係る光分岐の第2の実施例を示す光
学部品の概念図である。第2図の実施例と異なるところ
は、信号入出力端子細を構成する発光素子用ファイバa
υと受光素子用ファイバQaの太さをほぼ等しくして、
上述第1の実施例の場合のように第4図の右向きの信号
光の流れと(以後簡単のため下り回線という)、左向き
の信号光の流れ(上シ回線と言う)とをほぼ等しい電力
としてアナログ信号の伝送にもこの光分岐を使用できる
ようにしたところにある。
FIG. 4 is a conceptual diagram of an optical component showing a second embodiment of optical branching according to the present invention. The difference from the embodiment shown in Fig. 2 is that the light emitting element fiber a constituting the signal input/output terminal
By making υ and the thickness of the light-receiving element fiber Qa almost equal,
As in the case of the first embodiment described above, the power of the rightward signal light flow in FIG. This optical branch can also be used to transmit analog signals.

第5図は第4図の実施例における回線損失を説明するた
めの回線の模式図である。図中のアルファベットは第1
の実施例の説明と同様に損失の発生場所を示す記号であ
る。(IIは口径110μm以上。
FIG. 5 is a schematic diagram of a line for explaining line loss in the embodiment of FIG. 4. The alphabet in the diagram is the first
Similarly to the explanation of the embodiment, this is a symbol indicating the location where the loss occurs. (II is a diameter of 110 μm or more.

開口数0.2以上のファイバを発光部に近接して設置し
たLEDであシ、第1表からファイバ内に伝送される信
号光の電力A′は−6(lBmとなる。αυは発光素子
(11に設置されたファイバと同じかそれ以上のコア径
を持つ大口径の光ファイバよりなる発光素子用ファイバ
であり、ここではコア径110μm。
For LEDs, a fiber with a numerical aperture of 0.2 or more is installed close to the light emitting part. From Table 1, the power A' of the signal light transmitted into the fiber is -6 (lBm). αυ is the light emitting element. (This is a light-emitting element fiber made of a large-diameter optical fiber with a core diameter equal to or larger than that of the fiber installed in 11, and here the core diameter is 110 μm.

クラツド径15011m+ 開口数02のステップイン
デックス型の屈折率分布を持つファイバを用いている。
A fiber with a step index type refractive index distribution with a cladding diameter of 15011 m + numerical aperture of 02 is used.

B′は発光素子用光ファイバαυを結束した際に発生す
るマイクロベツディング損失であシ、その具体値)’!
0.2dBfある・ °′&1発光累子月]光フ 1ア
イバラ結束してミキシングファイバa謙に接合する際に
生ずる反射ないし散乱損失であシ、その具体値&X 0
.1 dBである。03ハミキシングフアイバであ91
図に略図をもって示したように屈曲した形状をもってお
り 、 DIは屈曲させたことにより生じた損失であり
、その具体値&’!0.1dBである。E′はバッキン
グフラクション損失であり、その具体値は第4図中にα
〜の記号をつけて示した断面形状の場合0個々の端末用
ファイバQ暖のコア径/クラツド径比を1.25とした
場合には約16dBである。
B' is the microbedding loss that occurs when the optical fibers αυ for light emitting devices are bundled, and its specific value)'!
There is 0.2 dBf / °'& 1 luminous phase] The optical fiber is a reflection or scattering loss that occurs when the mixing fibers are bundled and joined together, and its specific value &X 0
.. It is 1 dB. 03 Humming fiber 91
As shown schematically in the figure, it has a bent shape, and DI is the loss caused by bending, and its specific value &'! It is 0.1 dB. E' is the backing fraction loss, and its specific value is α in Figure 4.
In the case of the cross-sectional shape shown with the symbol .about.0, it is approximately 16 dB when the core diameter/cladding diameter ratio of the individual terminal fiber Q is 1.25.

F′はC′ と同様の散乱又は反射損失であり、その具
体値は0.1dBである。Q l hゴB′と同様の結
束化に伴う損失であシ、その具体値は0.2dBである
。H′は光分岐内部の光ファイバαυ、(I3及びα四
と外部ファイバ(2+1との屈折率分布が異なるために
生ずるS工→Gl 変換損失であり、その具体値&X1
.6dBである。■′はコネクタ損失であり、その具体
値は0.45dBである。以上のべたところより、第4
図の実施例の下シ回線の各レベルは第4表のようになる
F' is a scattering or reflection loss similar to C', and its specific value is 0.1 dB. This is a loss due to bundling similar to QlhgoB', and its specific value is 0.2 dB. H' is the S->Gl conversion loss caused by the difference in the refractive index distribution between the optical fiber αυ, (I3 and α4) inside the optical branch and the external fiber (2+1), and its specific value &X1
.. It is 6dB. ■' is a connector loss, and its specific value is 0.45 dB. From what has been said above, the fourth
Table 4 shows each level of the lower line of the embodiment shown in the figure.

第4表 下う回線の光レベル(分岐数16の挿合)この
値は第1表第3行目及び第4行目と比較していずれより
も十分に大きく光分岐を第4図の如く構成すればデジタ
ル信号伝送にも、アナログ信号伝送にも適することがわ
かる。
Table 4 Optical level of the downstream line (insertion of 16 branches) This value is sufficiently larger than the third and fourth rows of Table 1 to make the optical branch as shown in Figure 4. It can be seen that the configuration is suitable for both digital signal transmission and analog signal transmission.

ツキに、上り回線のレベルについて説明する。Now let me explain about the uplink level.

上シ回線の下り回線と異なるところは、第1にノくツキ
ングフラクション璋失E′が消失して代シにミキシング
ファイバ叫の反対側の端面にノくツキングフラクション
損失J′が発生したことである。
The difference between the upper line and the downlink is that first, the knocking fraction loss E' disappears, and in its place, the knocking fraction loss J' occurs on the opposite end of the mixing fiber. That's true.

第2に、光コネクタ(イ)のところでのS工→GI 変
換損失H′が消失したことである。 J′の大きさは、
信号入出力端子αQとミキシングファイバQ四の断面形
状相互の関係が第4図Q[9の如きものであれば約8.
5dBとなる。多の数値についてはこれまでに示したと
おシであるから、上シ回線の光レベルが第5表の如くめ
られる。
Second, the S->GI conversion loss H' at the optical connector (a) has disappeared. The size of J' is
If the relationship between the cross-sectional shapes of the signal input/output terminal αQ and the mixing fiber Q4 is as shown in FIG.
It becomes 5dB. Since the numerical value of 5 is the same as shown above, the optical level of the upper line can be determined as shown in Table 5.

第5表 上シ回線の光レベル この値を第1表の第1行及び第2行と比較するといずれ
の発光素子とも光分岐の受信可能な最小光電力に比較し
て十分に高い出力を持っているから第4図の実施例はア
ナログ信号に対してもまたデジタル信号に対しても上り
回線を成立させ得るものであることがわかる。
Table 5 Optical level of the upper line Comparing this value with the first and second rows of Table 1, all light emitting elements have a sufficiently high output compared to the minimum receivable optical power of the optical branch. Therefore, it can be seen that the embodiment of FIG. 4 can establish an uplink for both analog signals and digital signals.

第6図は以上で説明してきた本発明による光分岐の構成
図である。図にお−で(ハ)は複数の発光素子を内蔵す
る光送信器である。(J41は発光素子用ファイバ(カ
を芯線とする発光素子用コード、(ハ)は受光素子用フ
ァイバa3を芯線とする受光素子用コード、(ハ)は上
記2本のコードの芯線を結束したファイハハントルヲ内
蔵するフランジ、(ハ)はミキシングファイバa3′を
芯線とするミキシングファイバコード、(20とCI’
lはミキシングファイバコードの両端に取シつけられた
フランジ、C3υは端末用ファイバα9を芯線とする端
末用コード、C3[#は端末用コードC1l+の芯線を
結束したファイババンドルを内蔵するフランジ、oat
i端末用コード0υの端末側にとりつけられたフェルー
ル、r33は光コネクタ(2)の構成要素であるレセプ
タクル、(ロ)を工費光素子用コード(ハ)に取りつけ
られ受光素子を内蔵する光受信器、(2)は筐体である
。図のように装置が構成されているかう、光送信器(ハ
)から出た光は発光素子用コードCJ41. ミキシン
グファイバコード關、端末用コードOvを経テレセプタ
クル(至)に至シそこに接続される外部ファイバQυに
入力される。他方、外部7アイバCal+よりレセプタ
クル(至)、端末用コードC311,ミキ 1シングフ
アイバコード(2)、受光素子用コード(ハ)を経て光
受信器(財)に入力された光信号はそ仁で電気信号に変
換される。
FIG. 6 is a block diagram of the optical branching according to the present invention explained above. In the figure, (c) is an optical transmitter that includes a plurality of light emitting elements. (J41 is a light-emitting element cord whose core wire is a light-emitting element fiber (A), (C) is a light-receiving element cord whose core wire is a light-receiving element fiber A3, and (C) is a cord of the above two cords tied together. A flange with built-in fiber handle, (c) is a mixing fiber cord with mixing fiber a3' as the core wire, (20 and CI'
l is a flange attached to both ends of the mixing fiber cord, C3υ is a terminal cord whose core wire is terminal fiber α9, C3 [# is a flange that incorporates a fiber bundle that bundles the core wires of the terminal cord C1l+, oat
The ferrule attached to the terminal side of the i-terminal cord 0υ, r33 is the receptacle that is a component of the optical connector (2), and (b) is the optical receiver that is attached to the optical element cord (c) and has a built-in light receiving element. (2) is the casing. If the device is configured as shown in the figure, the light emitted from the optical transmitter (c) will be transmitted through the light emitting element code CJ41. The mixing fiber cord connects the terminal cord Ov to the trans-tele receptacle (to) and is input to the external fiber Qυ connected thereto. On the other hand, the optical signal input from the external 7 fiber Cal+ to the optical receiver via the receptacle (to), the terminal cord C311, the MIKI 1 single fiber cord (2), and the light receiving element cord (c) is is converted into an electrical signal.

第6図の構成において留意すべき点は、第一義的にはミ
キシングファイバコード(7)の屈曲部の曲率半径を例
えは送信光について言えばフランジQθの側から入射し
た信号光の強度分布をフランジCl71の側の出射端に
おいて一様化するだけの小さな値にすることであるが2
.第2の留意点は屈曲部の曲率半径をある限界以下にし
ないことである。この限界値を越えると屈曲させた直後
では破断しなくとも長時間放置後には内部応力によりミ
キシングファイバ叫表面に存在した微小なキズが成長し
て破断に至ることがある。上記限界値はミキシングファ
イバQ3の製造条件と表面の保腹条件及び屈曲後の保存
環境条件によって変るが、温度20℃、湿度80%以下
、成形前にプレスクリーニングをおこない、ミキシング
ファイバαりの一次被核をシリコン樹脂ないしポリウレ
タンとした場合にはミキシングファイバa3の直径に対
し次式の関係を持つ値である。
The point to keep in mind in the configuration of FIG. 6 is that the radius of curvature of the bending part of the mixing fiber cord (7), for example, is the intensity distribution of the signal light incident from the flange Qθ side. The goal is to make it a small enough value to make it uniform at the output end on the side of flange Cl71, but 2
.. The second point to keep in mind is that the radius of curvature of the bent portion should not be below a certain limit. If this limit value is exceeded, even if the fiber does not break immediately after being bent, minute scratches existing on the surface of the mixing fiber may grow due to internal stress after being left for a long time, leading to breakage. The above limit values vary depending on the manufacturing conditions of the mixing fiber Q3, the surface retention conditions, and the storage environment conditions after bending. When the core is made of silicone resin or polyurethane, the value has the following relationship with the diameter of the mixing fiber a3.

j?nT=517.1−24.66.1/n(40,υ
Sa/ζ)ここで、Tは寿命、dはミキシングファイバ
a3の直径、ζは限界曲率半径である。第4図の実施例
ではdが0.4mmであるから、寿命T=10年を与え
る限界曲率半径ζが28順である。
j? nT=517.1-24.66.1/n(40, υ
Sa/ζ) Here, T is the lifetime, d is the diameter of the mixing fiber a3, and ζ is the critical radius of curvature. In the embodiment shown in FIG. 4, since d is 0.4 mm, the critical radius of curvature ζ that provides the life T=10 years is in the order of 28.

第7図はこの発明に係る光分岐の第3の実施例の光学部
品の配置を示す図で゛ある。第4図の第2の実施例と異
なるところは以下の3点である。第1は、ミキシングフ
ァイバ03をほぼ直線状に設置したことである。第2は
信号入出力端子θ1を構成する2棟類の目的を持つファ
イバ0υとa邊を径を等しくして最密詰配置とし、かつ
、3本のファイバに外接する図中一点@線で示した円(
至)をミキシングファイバ03と同心であるがそれよシ
も後述するように極端に大きくしたことである。第3は
、信号出入力端子a4を構成する端末用ファイバa!1
9をミキシングファイバθ渇の軸の延長上に中心ケ持つ
円周上に環状に整列配置したことである。円環の外周O
?)はミキシングファイバ03とほぼ同一径を持つもの
であるが2図では重複に描くと見にくくなるのでミキシ
ングファイバ03の径よシも太キ〈描いている。この第
3の実施例が有効であることは。
FIG. 7 is a diagram showing the arrangement of optical components in a third embodiment of the optical branching system according to the present invention. This embodiment differs from the second embodiment shown in FIG. 4 in the following three points. The first is that the mixing fiber 03 is installed in a substantially straight line. The second method is to arrange the fibers 0υ and a, which serve two purposes and make up the signal input/output terminal θ1, to have the same diameter and arrange them in a close-packed arrangement. The circle shown (
(to) is concentric with the mixing fiber 03, but it is also made extremely large as will be described later. The third is the terminal fiber a! which constitutes the signal input/output terminal a4. 1
9 are arranged in a ring shape on the circumference with the center extending from the axis of the mixing fiber θ. Circumference O of the ring
? ) has almost the same diameter as the mixing fiber 03, but in Figure 2, the diameter of the mixing fiber 03 is also drawn in bold because it would be difficult to see if they were drawn overlapping each other. This third embodiment is effective.

これまでの2つの実施例で示したと同様に各部における
透過損失を説明すれば明らかになるが、その前に透過損
失の評価のもととなるミキシングロッド峙の入射側接合
面で偏って入射した発光素子用ファイバaυからの光が
出#J II!I m台面でどのよう−な分布を持って
いるかをのべる。
It will become clear if we explain the transmission loss at each part in the same way as shown in the previous two examples, but before that, we should explain that the incidence is biased at the entrance-side joint surface facing the mixing rod, which is the basis for evaluating the transmission loss. Light is emitted from the light emitting element fiber aυ #J II! Describe what kind of distribution it has on the I m plane.

第8図は第1図の信号入出力端子部の側に光ファイバを
偏心させて密着したときの信号出入力端子α4の側の出
船光強度のミキシングファイバα濁の径方向距離依存社
である。図において、横軸は径方向距離であシ、縦軸は
入射側光ファイバと同一寸法と同一屈折率分布を持つ光
ファイバを出射側端面に密着したとき同ファイバカに入
射する光の強度を示したものである。ミキシングファイ
バQ3のコア部の直径は400μ扉であシ、入射、出射
側光ファイバの直径をま50μmである。また、入射側
光ファイバの入射位置はミキシングファイバ(I3の中
心から155μmの位置であり、ちょうど第7図の断面
−のように10本の端末用コアイノ<(11が円環状に
ならぶ配置を模擬している。さて、第8図から明らかな
ことヲマ第7図の断面饅の如き偏心した配置におけるミ
キシングロッド(I騰の出射端における透過光強度の分
布は円墳状となることである。
Figure 8 shows the dependence of the radial distance of the mixing fiber α on the output light intensity on the side of the signal input/output terminal α4 when the optical fiber is eccentrically attached to the side of the signal input/output terminal shown in Figure 1. . In the figure, the horizontal axis represents the radial distance, and the vertical axis represents the intensity of light that enters the fiber when an optical fiber having the same dimensions and the same refractive index distribution as the input side optical fiber is brought into close contact with the output side end face. It is something that The diameter of the core of the mixing fiber Q3 is 400 μm, and the diameters of the input and output optical fibers are 50 μm. The input position of the input side optical fiber is 155 μm from the center of the mixing fiber (I3), which simulates the arrangement of 10 terminal cores (11) lined up in an annular shape, just like the cross section in Figure 7. Now, what is clear from Fig. 8 is that the distribution of the transmitted light intensity at the output end of the mixing rod (I) in an eccentric arrangement like the cross section shown in Fig. 7 is circular.

透過光からくる円環とほぼ同一寸法の円環をなすように
出入力端子a4を構成する端末用ファイバα暖をならべ
るならば能率良く光信号を分配できるととかとの実施例
の特長である。第8図の測定値は過剰損失が3dBから
3.5dBの範囲と低い値であることを示している。第
8図の測定値は信号入出力端子a0と信号出入力端子I
を構成する発光素子用ファイバaυと受光素子用ファイ
バaaとが同一直径を持つ場合の例であるが、第9図は
信号入出力端子α〔の発光素子用ファイバαDの直径を
その中心を第8図の場合と同様に中心から155μmの
位置に固定して拡大してiりた場合の信号出入力端子a
4で端末用ファイバa四が受信する光信号増加量を示t
、*′o−c’″、a・′”#”i’−M″″#′″′
m−77′′“11 1末用フアイバ径の3倍の範囲ま
で信号を工増加しておシ、その増加量が同二寸法の発光
素子用ファイバと端末用ファイバの径を等しくした場合
の6dB増であることがわかる。
A feature of this embodiment is that optical signals can be distributed efficiently if the terminal fibers α forming the input/output terminal a4 are arranged to form a ring of approximately the same size as the ring coming from the transmitted light. . The measured values in FIG. 8 show that the excess loss is low, ranging from 3 dB to 3.5 dB. The measured values in Figure 8 are for signal input/output terminal a0 and signal input/output terminal I.
This is an example in which the light-emitting element fiber aυ and the light-receiving element fiber aa that constitute the light-emitting element fiber aυ and the light-receiving element fiber aa have the same diameter. Signal input/output terminal a when fixed at a position 155 μm from the center and enlarged as in Figure 8.
4 indicates the amount of increase in the optical signal received by the terminal fiber a4.
, *'o-c''', a・'"#"i'-M""#'"'
m-77''"11 The signal is increased to a range three times the diameter of the terminal fiber, and the amount of increase is the same as when the diameters of the light emitting element fiber and the terminal fiber of the same two dimensions are made equal. It can be seen that the increase is 6 dB.

第10図は以上の検討結果が決定した第1図の実施例に
おけるミキシングファイバ0と発光素子用ファイバαυ
と端末用ファイバa9の関係をミキシングファイバa3
の中心軸に垂直な平面に投影した図形をもって示したも
のである。図においてαυはこれまでの記号と同じく発
光素子用ファイバであり、2重の円となってφるのはコ
ア部とクラッド部を区別して示しているためである。a
aは受光素子用ファイバであシ2重円は同じくコア部と
クラッド部である。05t!端末用フアイバで2重円は
コア部とクラッド部である。α騰ハミキシングファイバ
のコア部であり、クラッド部は(至)である。−は発光
素子用、受光素子用及び端末用ファイバの中心かのこっ
ている円である。第10図の実施例における上多回線と
下p回線の光レベルを示すと第6表のようになることは
これまでの説明から明らかになるであろう。なお1表中
の記号は損失の発生部位を示しており第4図に示した第
2の実施例と同一にしである。但し、第4図の実施例と
異なシ゛ミキシングファイバa階の入力側端面において
もパツキ/グフラクション損失−2,5dBが加わって
−ることに注、意されたい。
Figure 10 shows the mixing fiber 0 and the light-emitting element fiber αυ in the example of Figure 1, in which the above study results have been determined.
The relationship between the terminal fiber a9 and the mixing fiber a3
It is shown as a figure projected onto a plane perpendicular to the central axis of . In the figure, αυ is the fiber for the light emitting device as in the previous symbols, and the double circle φ is to distinguish the core part and the cladding part. a
A is the fiber for the light-receiving element, and the double circle is the core portion and cladding portion. 05t! In the terminal fiber, the double circle is the core part and the cladding part. This is the core part of the α-tension mixing fiber, and the cladding part is (to). - is a circle located at the center of the fiber for light emitting element, light receiving element, and terminal. It will be clear from the above description that the optical levels of the upper multi-line and lower p-line in the embodiment of FIG. 10 are as shown in Table 6. Note that the symbols in Table 1 indicate the locations where loss occurs and are the same as in the second embodiment shown in FIG. It should be noted, however, that a packing/fraction loss of -2.5 dB is added to the input side end face of the A-level sheamixing fiber, which is different from the embodiment shown in FIG.

第6表 第3の実施例における下多回線と上り回−の光
レベル (分岐数10の場合)この表よシ、第7図にお
ける第3の実施例は第4図の第2の実施例以上に大きな
マージンをとって下り回数を成立させるものであシ実用
的価値が一段と高くなったと評価されよう。なお、第6
表のJ’ =6.18dBと第5表のJ’=8.5dB
の差異は受光素子用ファイバ四とミキシングファイバa
3との直径の比のちがいもさることながら、第10図に
示したようVC第3の実施例ではミキシング71480
階の透過光が円環状に分布するため能率良く受光素子用
ファイバ0りにとらえられるためである。
Table 6 Optical levels of lower multiple lines and upstream lines in the third embodiment (in case of 10 branches) In this table, the third embodiment in Fig. 7 is the second embodiment in Fig. 4. Since the number of downlinks is established with a larger margin than the above, it can be evaluated that the practical value has become even higher. In addition, the 6th
J' in the table = 6.18dB and J' in Table 5 = 8.5dB
The difference is between the light receiving element fiber 4 and the mixing fiber a.
In addition to the difference in the diameter ratio with 3, as shown in FIG.
This is because the transmitted light is distributed annularly and is efficiently captured by the light-receiving element fiber.

なお2以上の説明では2発光素子用ファイバを2本、受
光素子用ファイバを1本として説明してきたが、親局か
ら子局へ都市のTV放送のように史に多くのサービスを
必要とする場合には発光素子用ファイバを増して波長多
重等の手段により要求を満すことが可能なのは勿論であ
る。但し、一般にオプトエレクトロ二ツク半導体デバイ
スtts 他の受動形電気部品に比較して電流が集中し
て動作させられたり、高い逆電圧で稼働させられること
が多いため高い故障率を持っているから波長多重化して
サービスの多様性を強調するよシも故障予備として検数
の発光素子用ファイバ及びそれに接続された発光素子を
時期させている冗長性を強調する方が良いかもしれない
In addition, in the above explanation, two fibers for two light-emitting elements and one fiber for a light-receiving element have been explained, but many services are required from the master station to the slave station, such as urban TV broadcasting. Of course, in some cases, the requirements can be met by increasing the number of light emitting element fibers and using means such as wavelength multiplexing. However, in general, optoelectronic semiconductor devices (tts) have a high failure rate because they are operated with concentrated current or at a high reverse voltage compared to other passive electrical components. It may be better to emphasize the redundancy of multiple light emitting element fibers and the light emitting elements connected thereto as a backup for failures than to emphasize the diversity of services through multiplexing.

第6図の実施例では、筐体缶の中に光送信器(2)と受
信器(財)を収納しであるが、活性素子を内包しないこ
とはこの発aAによる光分岐を用いた信号伝送網の信頼
性を高めるもととなることは容易に推察できるところで
ある。この点を重視した光分岐は第11図の如きものと
なる。
In the embodiment shown in Fig. 6, the optical transmitter (2) and the receiver (product) are housed in the housing can, but the fact that no active element is included means that the signal using the optical branching by this emission aA is It can be easily inferred that this is the basis for increasing the reliability of the transmission network. Optical branching emphasizing this point is as shown in FIG. 11.

以上の説明では9発光素子として発光ダイオードのみを
取り上けて説明した。また、受光素子としてPIN型フ
ォトダイオードのみを取り上げて説明した。しかしいず
れもこのような安価な素子を用いても同線が成立するこ
とを証明するために引用したにすぎず、高出力なレーザ
ダイオードや。
In the above description, only light emitting diodes were taken up as the nine light emitting elements. In addition, only the PIN-type photodiode has been described as a light-receiving element. However, these references were only made to prove that the same line holds true even when such inexpensive elements are used, such as high-output laser diodes.

受信可能な最低光箪力が低いアバランシエ・ホトダイオ
ードが使用できるのは言をまたない。但し、 1ル レーザダイオードを用いる場合には発振スペクトルの純
度が高過ぎる7たや高周波信号を重畳しなければならな
いなど何らかの対策が必要なことも周知である。
Needless to say, an avalanche photodiode with a low minimum receivable optical power can be used. However, it is well known that when using a laser diode, some measures are required, such as the purity of the oscillation spectrum being too high or the need to superimpose a high frequency signal.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の光スターカプラの構成を示す図。 第2図はこの発明に係る光分岐の第1の実施例を示す光
学部品の配置を示す図、第3図は第1の実施例における
損失の発生部位を示す図、第4図はこの発明に係る第2
の実施例における光学部品の配置を示す図、第5図は第
2の実施例における損失の発生部位を示す図、第6図は
以上のべてきた光分岐の実体構成図、第1図はこの発明
に係る第3の実施例における光学部品の配置図、第8図
は第3の実施例におけるミキシング71480階の出射
端における透過光強度の径方向距離依存性を示す図、第
9図は第3の実施例Vこおける発光素子用ファイバの直
径と端末用ファイバの直径の比に対する信号増加量の関
係を示す図、第10図は集3の実施例における各ファイ
バの断面形状を明確にするためミキシングファイバ03
)の光軸に垂直な面に投影して見た図である。第11図
は光分岐内部に光送受信器等の活性素子を包含しない場
合の例を示す図である。 図にお腟で、(1(は入射側分岐バンドル、(2)はミ
キシングロッド、(3)は出射側分岐バンドル、 +4
18!光フアイバ、(5)はスペーサ、(6m分岐バン
ドルの断面、 ’(71tX ミキシングファイバの断
面、 +a+t’z反i膜のついたミキシングロッド、
(9)は反’Mk、 Q(Iは信号入出力端子、 (I
llは発光素子用ファイバ、(lηま受光素子用フーr
イバ、Q:H!ミキシングファイバ。 alま信号出入力端子、 aetrs端末用ファイバ、
 tuu’z信号入出力端子の断面、aηはミキシング
ファイバの断面、Qlt工信号出入力端子の断面、 a
rm発光ダイオード、C1fJは光コネクタ、 cll
)G!外部ファイバ。 (2)は受光素子、(23t’z光送信器、C4)は発
光素子用コード、(ハ)は受光素子用コード、(イ)と
00と(2)とc3IJは1本ないし複数のファイバを
相互に固定するためのフランジ、@ハミキクングファイ
バコード、 C311&lA末用コード、 C32&Z
フエルール、03+は光コネクタのレセプタクル、(2
)は光受信器、(ハ)は筐体、@は発光素子用ファイバ
と受光素子用ファイバの外接する円、 07)t、’z
端末用ファイバの外接円、(至)は端末用ファイバと発
光素子用ファイバと受光素子用ファイバの中心がのって
いる円、 ((1!’!ミキシングフアイバのクラッド
の外周を示す円である。 なお2図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。 代理人大岩増雄 第1a図 第1bl!1 卜 〜 第7図 径方向距離 (pm ) 2 2.5 3 3.5 第 10 図
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a conventional optical star coupler. FIG. 2 is a diagram showing the arrangement of optical components showing the first embodiment of the optical branching according to the present invention, FIG. 3 is a diagram showing the location where loss occurs in the first embodiment, and FIG. 4 is a diagram showing the location of the loss in the first embodiment. 2nd related to
FIG. 5 is a diagram showing the location where loss occurs in the second embodiment. FIG. 6 is a diagram showing the actual configuration of the optical branch described above. FIG. 8 is a diagram showing the arrangement of optical components in the third embodiment of the present invention, and FIG. A diagram showing the relationship between the signal increase amount and the ratio of the diameter of the light emitting element fiber and the diameter of the terminal fiber in the third embodiment V, and FIG. 10 clearly shows the cross-sectional shape of each fiber in the third embodiment. Mixing fiber 03 for
) is a view projected onto a plane perpendicular to the optical axis of the lens. FIG. 11 is a diagram showing an example in which an active element such as an optical transceiver is not included within the optical branch. In the figure, in the vagina, (1) is the input side branch bundle, (2) is the mixing rod, (3) is the output side branch bundle, +4
18! Optical fiber, (5) is a spacer, (cross section of 6m branch bundle, '(71tX cross section of mixing fiber, +a+t'z mixing rod with anti-i film,
(9) is anti'Mk, Q (I is the signal input/output terminal, (I
ll is the fiber for the light emitting element, (lη is the fiber for the light receiving element)
Iba, Q:H! mixing fiber. ALMA signal input/output terminal, fiber for AETRS terminal,
The cross section of the tuu'z signal input/output terminal, aη is the cross section of the mixing fiber, the cross section of the Qlt signal input/output terminal, a
rm light emitting diode, C1fJ is optical connector, cll
)G! external fiber. (2) is a light receiving element, (23t'z optical transmitter, C4) is a code for a light emitting element, (C) is a code for a light receiving element, (A), 00, (2) and c3IJ are one or more fibers. flange for fixing them to each other, @hamikikung fiber cord, cord for C311 & lA end, C32 & Z
Ferrule, 03+ is optical connector receptacle, (2
) is the optical receiver, (c) is the housing, @ is the circumscribed circle of the light-emitting element fiber and the light-receiving element fiber, 07) t, 'z
The circumcircle of the terminal fiber, (to) is the circle on which the centers of the terminal fiber, the light-emitting element fiber, and the light-receiving element fiber are located, ((1!'! This is the circle indicating the outer circumference of the cladding of the mixing fiber. Note that the same or equivalent parts in Figure 2 are indicated with the same reference numerals. Agent Masuo Oiwa Figure 1a Figure 1bl! 1 - Figure 7 Radial distance (pm) 2 2.5 3 3. 5 Figure 10

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ■ 複数本の光ファイバを結束した端部と結束しない分
散した端部を持つ第1の分岐バンドルと。 第1の分岐バンドルと異なる本数の光ファイバを用いて
構成した第2の分岐バンドルと、上記第1と第2の分岐
バンドルを対向する2端面に密着し。 一方の端面に密着した分岐バンドルの1本の光ファイバ
よシ入射させた光信号を他方の端面に密着した分岐バン
ドルに内部における多数回の全反射を利用して均等分割
するミキシングエレメントによって構成したことを特徴
とする光分岐。 (2) ミキシングエレメントとしてステップインデッ
クス型の光ファイバを用い、これを蛇行させて配置した
ことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の光分
岐。 (31m2の分岐バンドルを構成する光ファイバのうち
の1本の光ファイバのコア径を他のものに比較して太く
したことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の
光分岐。 (4ン 第1の分岐バンドルと第2の分岐バンドルを構
成する光ファイバをそれぞれ円環状に配置したことを特
徴とする特許請求の範囲第111項記載の光分岐。 (5)第1の分岐バンドルを構成する光ファイバのコア
径に対する第2の分岐バンドルを構成する光ファイバの
コア径の比を2.5以上としたことを特徴とする特許請
求の範囲第(4)項記載の光分岐。 (6)第1の分岐バンドルを構成する光ファイバの本数
を10本とし、第2の分岐バンドルを構成する光ファイ
バの本数を3本としたことを特徴とする特許請求の範囲
第(1)項記載の光分岐。
[Claims] ■ A first branch bundle having an end where a plurality of optical fibers are bundled and a dispersed end where a plurality of optical fibers are not bundled. A second branch bundle configured using a different number of optical fibers from the first branch bundle is brought into close contact with two opposing end surfaces of the first and second branch bundles. It is composed of a mixing element that equally divides the optical signal incident on one optical fiber of the branch bundle closely attached to one end face into the branch bundle closely attached to the other end face by utilizing multiple internal total reflections. Optical bifurcation characterized by: (2) The optical branching according to claim (1), characterized in that a step index type optical fiber is used as the mixing element and is arranged in a meandering manner. (The optical branching according to claim (1), wherein the core diameter of one of the optical fibers constituting the 31 m2 branching bundle is made larger than that of the other optical fibers. (4) Optical branching according to claim 111, characterized in that the optical fibers constituting the first branching bundle and the second branching bundle are arranged in an annular shape. (5) First branching Optical branching according to claim (4), characterized in that the ratio of the core diameter of the optical fibers constituting the second branch bundle to the core diameter of the optical fibers constituting the bundle is 2.5 or more. (6) Claim No. 1 characterized in that the number of optical fibers constituting the first branch bundle is 10, and the number of optical fibers constituting the second branch bundle is 3. ) Optical branching described in section.
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