JPS6059318A - 光分岐結合装置 - Google Patents

光分岐結合装置

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JPS6059318A
JPS6059318A JP16770383A JP16770383A JPS6059318A JP S6059318 A JPS6059318 A JP S6059318A JP 16770383 A JP16770383 A JP 16770383A JP 16770383 A JP16770383 A JP 16770383A JP S6059318 A JPS6059318 A JP S6059318A
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light
optical
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rod lens
guided
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JP16770383A
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Sumiko Takiuchi
瀧内 澄子
Satoshi Ishizuka
石塚 訓
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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、光通信等の光信号伝送システムに用いられる
光信号の分岐結合装置に関する。
従来例の構成とその問題点 第1図は、光ファイバを伝送路として使用する光伝送シ
ステムであり、1.2,3.4は光伝送システムのステ
ーション、51 ” + 71819110.11.1
2はステーション間を結ぶ幹線の光伝送路である。各適
当なステー7ョン1〜4において、第2図の様に幹線の
光伝送路t1.t2 の信号をt3 として分岐する。
あるいは、t4 の伝送路より幹線に光信号を挿入する
機能を有する光伝送部品が必要になる。本発明(I−j
:、上記機能を有する光伝送部品に関するものである。
第3図は、従来の光分岐結合装置を示す。21は幹線の
光ファイバから光分岐結合装置へ光を入射する端子、2
2は光分岐結合装置から幹線の光ファイバへ光を出射す
る端子、23は幹線から光信号を分岐する端子、24は
幹線へ光信号を挿入する端子である。各端子21〜24
は伝送路である光ファイバ101〜104とコリメータ
用レンズ106で構成される。ここで、コリメータ用レ
ンズ106は、各光ファイバからの出射光を平行光線に
するために、あるいは、平行光線を光フアイバ内に集光
するだめのものである。第3図では、光を分岐するのに
、ハーフミラ−あるいはNDフィルター等の1部の光を
反射する機能を持った光学素子1oア、108を用いて
いる。光分岐結合装置への光入射端21から出射した光
の1部が光学素子10アで反射されて光信号分岐端子2
3に入る。端子21から出射した光のうち、光学素子1
07.108を透過した光は光出射端子22より出る。
光(H刃挿入端子104より入射した光は、光学素子1
0Bで反射され、端子21からの光と光軸を一致させて
重畳され、端子22から出射する。
しかるに、この第3図では、端子24から入射した光の
うち端子22のコリメータ用レンズ端面109あるいは
その先にある光フアイバコネクタの光ファイバつき合わ
せ端面等で反射した光が光分岐結合装置に再入射し、端
子21のコリメーク用レンズ端面111あるいはその先
にある光フアイバコネクタの光ファイバつき合わせ端面
で反射して三たび光分岐結合装置に入射し、光学素子1
07 で反射されて端子23に漏話し、、S/N悪化の
要因となる。この漏話量を少なくするために光フアイバ
コネクタの光ファイバつき合わせ端面を光軸に対して光
ファイバの臨界角以上の傾きを持った面にする等の困難
な手段が必要となる。
捷だ、この第3図において、端子21から端子22へ導
かれる光は途中2つの光学素子107゜108を通過し
、各々で1部の光を反射して損失するので、端子21か
ら端子22への通過損失は本質的に約edB以上と大き
くなり、伝送距離か制限される。
また、第3図の様に構成することは、部品数が多く、装
置全体の形状が犬きくなシ、かつ機械的に不安定となる
ばかりでなく、性能的には大きな伝送損失を招くので、
光伝送システムの伝送路の間に挿入する形式の光分岐結
合装置としては適さない。
発明の目的 本発明の目的は、光信号挿入端子から光信号分岐端子へ
の漏話が少なく、かつ、幹線の光の通過損失が低く、し
かも、小形で構造が簡単な光分岐結合装置を提供するに
ある。
発明の構成 本発明tよ、常光と異常光との分離角度がほぼ最大とな
る方位に面を切り出した複屈折結晶体の一端面に、屈折
率が中心軸から外周面に向って放物線状に分布している
柱状の光学ガラス体(以下、集束性ロッドレンズと称す
。)を、前記複屈折結晶体を透過した光が前記集束性ロ
ッドレンズを透過してほぼ%ピッチとなるごとき長さに
して配置し、まだ、前記集束性ロッドレンズの他端面に
光反射体を、前記複屈折結晶の他端面には少くとも4本
の光ファイバを配置し、前記第1の光ファイバからの常
光を第2の光ファイバに導き、前記第1の光ファイバか
らの異常光を第3図光フアイバに導き、寸だ、第4の光
ファイバからの常光を前記第3の光ファイバに、あるい
は、前記第4の光ファイバからの異常光を前記第2の光
ファイバに導く光分岐結合器を特徴とするものである。
実施例の説明 次に本発明の光分岐結合器について、図面を参照して詳
細に説明する。
第4図は本発明による光分岐結合器の動作原理の理解を
助けるため、本型に使用される光学素子の構造および基
本原理を説明する図である。同図aに示された光学素子
は集束性ロッドレンズ200と呼ばれるガラス製の円柱
体であり、光軸AA’と直角な面における光軸からの距
離rと屈折率nの関係を示すと同図dのごとくなり、光
軸上で最大の屈折率を持ち、rの増加とともに放物線状
に低下する。同図aは、集束性ロードレンズの長さ2t
がいわゆる%ピッチの時の光の伝送様態を示す断面図で
ある。光軸AA’ と平行に配置された光ファイバ20
1から広がりながら出射した光ビームは図示した経路お
よび拡がシ角を持って集束性ロッドレンズ200内を進
行し、光7アイバ202内に入射する。本集束性ロッド
レノズ200はレンズ作用を有しており、出射点Bの位
置にビームウェストがあるため光ファイバ202との結
合にレンズを要し彦いのが特長である。
址だ、集束性ロッドレンズ200の両端面において、光
ファイバ201,202の位置B、B’C:、光軸AA
’に対して対称となる。第4図すは、集束性ロッドレン
ズ203の長さをZピッチとし端面に光反射体204を
配置した時の光の伝送様態を示している。この場合も、
集束性ロッドレンズ203の長さが%ピッチの時と同様
の機能を持ち、光軸AA’と平行に配置された光ファイ
バ201から入射した光は、光軸AA’に対して光ファ
イバ201と対称な位置にある光ファイバ202に出射
される。第4図Cは、集束性ロッドレンズ205の他の
端面に光学素子206を配置した時の光の伝送様態であ
る。光学素子206の長さtd と集束性ロッドレンズ
205の長さを適当に選ぶことにより、光学素子206
と集束性ロッドレンズ205とを合わせて、長さが%ピ
ンチの集束性ロッドレンズと同様の光の伝送態様を得る
ことができる。すなわち、光軸AA’ と平行に配置さ
れた光ファイバ201かも入射した光は、光軸AA’に
対して光ファイバ201と対称々位置にある光ファイバ
202に出射される。
第5図は本発明の第1の実施例の光分岐結合装置の構成
を示しだもので、310は、常光401゜402と異常
光403,404との分離角度がほぼ最大となる方位に
面を切シ出した複屈折結晶体であシ、複屈折結晶体31
0の長さがtd の時端面311での常光401,40
2と異常光403゜404の分離距離はdである。寸だ
312は集束性ロッドレンズで、適当な長さtd に選
ぶことにより、複屈折結晶体310と集束性ロッドレン
ズ312とを合わせて、長さがイビノチの集束性ロッド
レンズと同様の光伝送機能を得ている。集束性ロッドレ
ンズ312の他端面313には光反射体314を、複屈
折結晶体310の他端面315には4本の光ファイバ3
01.302.303 。
304を光軸AA’に平行に配置する。
第6図は本発明の第1の実施例の光分岐結合装置の内部
における動作モードを示している。第6図では、光ファ
イバ301から出射した幹線光t1の常光を、光軸A八
′に対して光ファイバ301と対称な位置にある光ファ
イバ302に分岐光ちとして導き、−1:た、前記光フ
ァイバ301から出射した幹線光t1 の異常光を、光
ファイバ302から2dの距離にある光ファイバ303
に幹線光t2 として導く。さらに、光軸AA’に対し
て光ファイバ303と対称な位置にある光ファイバ30
4からの常光を、挿入光t4 として光ファイバ303
に導く。この様にして、tl の一部をちとして出射し
、11 と14 を重畳させて12 として出射するこ
とができる。
ここで、信号挿入のだめの光ファイバ304から信号分
岐のための光ファイバ302への光漏話量を第6図で考
察する。−!ず、光ファイバ304からの異常光は、光
軸AA’に対して光ンアイ、(304と対称な位置より
さらに2d離れた位置305に達し、光ファイバ302
とN: 4 d離れているので漏話することはない。ま
た、漏話の次なる要因は、光ファイバ303に入射した
光が、この先にある光フアイバコネクタ(図示せず)の
光ファイバ付き合わせ端面で反射して本装置に再入射し
伝搬する間に生じた異常光と同方向に偏波した光の成分
が幹線光の導波路320→321と逆進して光ファイバ
301に入射し、さらに、この先にある光フアイバコネ
クタ(図示せず)の光フフイバイづき合わせ端面で反射
して本装置へ三たび入射し、伝搬する間に生じた常光と
同方向に偏波した光の成分が信号分岐光t3 と同一の
経路を通って光ファイバ302に導かれる場合である。
しかるに、この漏話する光の成分は、伝搬中、或いは光
フアイバコネクタの光ファイバ付き合わせ端面で反射す
る際に生じるもので極めて微量であり、従って挿入光t
4から分岐光L3への漏話は、はとんどなくなる。
また、複屈折結晶体310に入射した幹線光t1は常光
と異常光の2成分に分離され、異常光成分か直接光ファ
イバ303に導かれるので、本発明による光分岐結合装
置通過損失は従来例よシも3dB小さくすることが可能
である。
丑/こ、本装置を構成する部品数も少なく、かつ簡単々
構造で構成でき、機械的に安定であり本装置の代表的な
寸法として2φX 10 mm程度になることから、そ
の形状を非常に小形にすることができる0 第7凰第8図に本発明の他の実施例を示し、第6図と同
一のものには同一の番号を付している。
第7図は本発明の第2の実施例であり、第1の実施例と
比較すると常光、異常光の選び方が異なる。すなわち、
幹線光t1 の常光を幹線光t2 として光ファイバt
2に導き、幹線光14 の異常光を分岐光t3 として
2d離れた位置にある光ファイバ303に導く。また、
光ファイバ302と光軸AA’に対して対称な位置より
もさらに2dの距離にある光ファイバ304より光を入
射し、その異常光を挿入光へ として光ファイバ302
に導いている。
第8図は本発明の第3の実施例であり、第1の実施例と
比較すると、常光と異常光の分離方向が光ファイバ30
1と光軸AA’ とを結ぶ直線に対して、θの角度を持
つことが異なる。すなわち、幹線光t1 の常光は光軸
ハA′に対して対称な位置にある光ファイバ302に導
き分岐光t3 となり、幹線光t1 の異常光は、光フ
ァイバ301と光軸A A ’を結ぶ方向より角度θ異
なる方向へ2d離れた点と光軸AA’に対して対称な位
置にある光ファイバ303に導かれて幹線光t2 とな
る。
寸た、光ファイバ303と光軸AA’に対して対称な位
置にある光ファイバ304がらの常光が、光ファイバ3
03に導かれて挿入光t4 となる。
また、第6図に対する第7図と同様に、第8図において
も、第8図と常光、異常光の選び方のみが異なる他の実
施例が可能である。
なお、上記の実施例において、漏話損失が大きいこと、
透過損失を小さくすることができることは、第1の実施
例の場合と同様である。
ところで、幹線の光ファイバ303に導かれる幹線t1
 からの光も、寸だ、挿入光t4からの光も各々直線偏
光である。光分岐結合装置を複数連結するに際し、所定
の光分岐結合装置とこれに接につ1.される次段の光分
岐結合装置間の伝送距離が短かい場合、次段の光分岐結
合装置に入射される幹線光の偏光方向は完全にランダム
でなく、その偏光状態に依り幹線光を次段の光分岐結合
装置において分岐光と幹線光との分岐化が変化する。こ
れを防ぐために第9図に示すごとく光分岐結合装置60
1と次段の光分岐結合装置502との間に%ラムダ板秀
の偏光成分をランダムにする素子503を配置して次段
の光分岐結合装置502の入射幹線光べ とすれば良い
発明の効果 本発明により、光信号挿入端子から光信号分岐端子への
θ11(話が少なく、かつ、幹線光の通過損失が低く、
しかも、小形で構造が簡単な光分岐結合装置を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は光分岐結合装置の利用される光伝送システムの
概略構成図、第2図は光分岐結合装置の機能を説明する
だめの図、第3図は1部の光を反射する機能を持つ光学
素子を用いた従来の光分岐結合装置の概略図、第4図B
 −C、第4図dはそれぞれ本発明に使用する集束性ロ
ッドレンズの一般的な性質を説明するそれぞ片讐濯シ曲
第6図はモードの説明図、第7図は本発明の第2の実施
例の同装置の構成せおよびその動作モードの説明図、第
8図は本発明の第3の実施例を示す同装置の構成孟およ
びその動作モードの説明図、第9図は2つの光分岐結合
装置の間に%ラムダ板を配置した図である。 11、t2 ・・・・・幹線光、t3・・・・分岐光、
t4・・・・・・挿入光、200.203.205・・
・ 集束性ロッドレンズ、201.202・・・・・光
ファイバ、204・・・・・・光反射体、206・・・
・・・光学素子、301゜302.303.304=・
=・光ファイバ、310・・・・・複屈折結晶体、31
1.315・・・・・・複屈折結晶体の端面、312・
・・・・集束性ロッドレンズ、313・−・・・集束性
ロッドレンズの端面、314・・・・・光反射体、40
1.402・・・・・・常光、403 、404・・・
・異常光、501.502・・・・・光分岐結合装置、
503・・・%ラムダ板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 第3図 第4図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 常光と異常光との分離角度がほぼ最大となる方
    位に面を切り出した複屈折結晶体の一端面に、屈折率か
    中心軸から外周面に向って放物線状に分布している柱状
    の光学ガラス体よシなる集束性ロッドレンズを、前記複
    屈折結晶体を透過した光が前記集束性ロッドレンズを透
    過してほぼ%ピッチとなる長さにして配置し、前記集束
    性ロッドレンズの他端面に光反射体を、前記複屈折結晶
    の他端面には少くとも4本の光ファイバを配置し、前記
    第1の光ファイバからの常光を第2の光ファイバに導き
    、前記第1の光ファイバからの異常光を第3の光ファイ
    バに導き、また、第4の光ファイバからの常光を前記第
    3の光ファイバにあるいは前記第4の光ファイバからの
    異常光を前記第2の光ファイバに導くことを特徴とする
    光分岐結合装置。
  2. (2) 第1の光フアイバ内を導波する光を、Zラムダ
    板にて円偏光にすることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の光分岐結合装置。
JP16770383A 1983-09-12 1983-09-12 光分岐結合装置 Granted JPS6059318A (ja)

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JP16770383A JPS6059318A (ja) 1983-09-12 1983-09-12 光分岐結合装置

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JP16770383A JPS6059318A (ja) 1983-09-12 1983-09-12 光分岐結合装置

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JPS6059318A true JPS6059318A (ja) 1985-04-05
JPH0117124B2 JPH0117124B2 (ja) 1989-03-29

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6301046B1 (en) * 1999-12-31 2001-10-09 Jds Uniphase Corporation Interleaver/deinterleavers causing little or no dispersion of optical signals
US6335830B1 (en) * 1999-12-31 2002-01-01 Jds Uniphase Corporation Double-pass folded interleaver/deinterleavers

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6301046B1 (en) * 1999-12-31 2001-10-09 Jds Uniphase Corporation Interleaver/deinterleavers causing little or no dispersion of optical signals
US6335830B1 (en) * 1999-12-31 2002-01-01 Jds Uniphase Corporation Double-pass folded interleaver/deinterleavers

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JPH0117124B2 (ja) 1989-03-29

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