JPS61185705A - 低反射光ファイバ装置 - Google Patents

低反射光ファイバ装置

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JPS61185705A JP61026053A JP2605386A JPS61185705A JP S61185705 A JPS61185705 A JP S61185705A JP 61026053 A JP61026053 A JP 61026053A JP 2605386 A JP2605386 A JP 2605386A JP S61185705 A JPS61185705 A JP S61185705A
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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 本発明は光エネルギ伝送、特に伝送に悪影響を与えるエ
ネルギの反射を減少させた光エネルギ伝送装置に関する
。
従来の技術 光エネルギの伝送においては、たとえばエネルギ結合界
面から伝送軸に沿って伝送エネルギがもどってくる反射
を、除去はできないとしても減少させる必要がある多く
の例がある。レーザ出力ファイバと他のファイバとの結
合界面で起こるがも知れないレーザのエネルギ出力軸へ
のこのようなエネルギの反射は、意図したレーザ出力エ
ネルギと性能とに実質的に悪影響を及ぼす。
ファイバの端縁間の結合界面におけるエネルギの反射は
、（１）光伝送ファイバ・コアを物理的に接触させるか
、（２）ファイバ間に光学的整合流体もしくはゲルを導
入するか、または（３）非接触ファイバ端縁に光学的な
コーティングを施すことによって除去することができる
。これらの各技法には実際の光ファイバ・カプラの製造
および（または）使用に重大な欠点がある。
このような光ファイバ・コネクタの性能の予測性と一貫
性とは全体のシステム設計に勝る。一定の大きさの限定
されたコネクタ損失はシステム設計においては許される
が、エネルギ伝送軸、たとえば上記のレーザ出力ファイ
バに沿ってもどる伝送エネルギの反射率の変化によるコ
ネクタの収差はシステム設計者には許されない。
本出願人の見解によれば、本分野における技術の現状は
現在の業界の要求を満たしていない。
発明か解決しようとする問題点 本発明の主目的は、非接触ファイバを用いるが、減少さ
れたエネルギ反射特性を示す光学コネクタを得ることで
ある。
本発明のもっと特殊な目的は、本質的に一定の低損失お
よび低反射率特性を持つコネクタを得ることである。
問題点を解決するための手段 上記の目的は、本発明によれば、光エネルギ伝送装置に
おいてハウジングに所望の出力エネルギ軸と整合した中
心軸を持たせることによって達成される。通路がハウジ
ングの中心軸に対してあらかじめ選択された第１角をな
してハウジング内を延びる。光ファイバは通路内にあり
、ファイバの縦軸に対してあらかじめ選択された第２角
に仕上げられた端面を持つ。第１および第２角は、第１
ファイバの長さの方向に沿ってその端面がらもどってく
る反射を排除することとファイバの端面がらエネルギ出
力軸に沿ったエネルギの効果的な結合を得ることとの両
方の目的で選択されたものである。
本発明の目的は、さらに、本発明に係る装置を詳細に説
明した以下の記載から、及び全体をとおして構成部品と
一致する参照番号が示された図面から理解されるであろ
う。
実施例 第１および第２図において、光ファイバ装置（１０）は
ハウジングの中心軸（１８）に沿ってハウジングの通路
（１６）内にある光を運ぶ中心コア（２６）のあるファ
イバ（１４）を持つハウジングまたはプラグ（１２）を
含む。ハウジング（１２）は円すい台面（２０）で限ら
れた端部を含む。通路（１６）のこのハウジングの端部
にある部分は軸（１８）に対して鋭角をなす。
ファイバ（１４）の端面（２２）はファイバの中心軸（
２４）に対して傾斜している。ハウジング（１２）はフ
ァイバの端面（２２）に隣接した、同じくファイバの軸
に対して傾斜した面延長部（１２ａ）　、（１２ｂ）を
持つ。
第３図において、コア直径りを持つファイバ（１４）の
端面（２２）は通常の円形横端面（３０〉から研摩して
つくられる。ファイバ（１４）はハウジングの軸（１８
）に対して第１鋭角工だけ傾斜している。端面（２２）
はファイバの軸（２４）に垂直な面（３０）に対して第
２鋭角■をなしている。次に第４図を用いて本発明の詳
細な説明するが、第４図は一般的な表現の他の図より本
発明のやり方のもっと厳密な表現である。
第４図のやり方はもどり反射を減少させるとともに第１
図のファイバ装置（１０）の輔（１８）に整合した出力
エネルギ伝送軸にエネルギ・カプリングを一致させる。
第４図のやり方を簡単に要約すると、ファイバ（１４）
とファイバの端面（２２）の外の媒質とのそれぞれの屈
折率を考慮して角Ｉ、ＩＩ、および■（端面（２２）か
ら周囲の外部媒質に出るエネルギの屈折角）を制御する
。端面（２２）からの反射によって接続部からエネルギ
の損失が起こるが、接続部における反射エネルギの散逸
は出願人にははるかに重要である。したがって、出願人
の見解では、既知の一貫したエネルギ損失と低反射特性
とを持つコネクタはより高い結合効率を示すが他の現実
的な欠点を持つコネクタよりはるかに産業に貢献する。
第４図のやり方によって、１つの観点から、角Ｉが見付
けられてファイバ軸（２４）と中心軸（１８）とを鋭角
で交差させる。角■がファイバの端面（２２）とファイ
バの軸（２４）とを垂直にしないように選択される。特
に、単一モードのファイバのときには、角■は である。ここでλ０はファイバ中を伝播（進行）する光
の自由空間中の波長、呻はファイバの屈折率、Ｄは光伝
播ファイバの自由空間中の波長と同じ単位で測定した導
光コアの直径である。この角の選択によってそれと手許
の物理的屈折パラメータとから得られる角■が決定され
る。
特殊の例においては角■は約３．６’である。周知の光
屈折原理から下の式（１） ％式％（１） が成り立つ。ただし、ｎｐはファイバ（１４）の屈折率
でｎＭはファイバの端面（２２）・の外の媒質の屈折率
である。典型的なファイバではｎｐは約１．５である。
媒質が空気のときはｎＭは約１．０である。
今問題にしている小さな角に対しては、正弦は角に等し
い。そうすると角■は作と角■との積、すなわち本例に
おては約５４°である。したがって伝送軸（１８）に沿
った結合は角Ｉが約１．８°のとき達成される。もっと
一般には本例では角Ｉと■との和は角Ｈに等しい。
第４図のやり方をさらに説明するにあたって、まず角Ｈ
の最初の選択のように所望の反射低減の選択から始める
。それから角Ｉおよび■を一緒に選択して出力軸（１８
）に沿った伝送を達成する。
端面（２２）からの左方への反射について、光はファイ
バの縦軸（２４）から無害軸（３２）へ角（３４）だけ
偏向される。上記の例においては角（３４）は約７．２
゜（角■の２倍）である。したがって反射波はファイバ
のコアに沿って大きな信号は送り返さない。
第５図において、コネクタ（４４）は第１および第２図
の光ファイバ装置（１０）と第２光ファイバ装置（４６
）とを載せるようになった円すい台面（４５ａ、４５ｂ
）が内部に形成されたスリーブ（４５）を含む。第２光
ファイバ装置（４６）はファイバ（４８）とハウジング
またはプラグ（５０）とを含み、通常の構造を持つ。
すなわちファイバの端面（５２）はファイバ（４８〉の
縦軸に横方向の円形断面で、結合界面（３６）と整合し
ている。この実施例においては、共に光ファイバ装置（
４６）のように構成された組み合わさった光ファイバ装
置の場合におけるより減少されたエネルギが端面（５２
）からファイバ（１４）へその軸（２４）に沿って反射
される。光ファイバ装置（４６）の組合せは現在市販の
もののやり方である。第５図のやり方による改良はファ
イバ（１４）の端面（２２）をその縦軸に対して傾斜さ
れるとともにファイバ自身をエネルギ出力軸に対して傾
斜させることによって達成される。構成要素の相互関係
は第６図に拡大して示す。この図においてファイバ（４
８）の縦軸（４９）はファイバ（１４）の出力軸（１８
）と一致している。
第７図は本発明のコネクタの特に好ましい実施例を示し
、ファイバの軸（２４）に沿った反射は第５図の実施例
におけるよりさらに減少される。ここではコネクタ（５
４）は光ファイバ装置（５６）と光ファイバ装置（１０
）とが載るスリーブ（５５）を含む。光ファイバ装置（
５６）は光ファイバ装置（１０）と同じように構成され
る。すなわち光ファイバ装置（ｌＯ）のファイバ（１４
）に対するのと同様に傾斜してハウジング°（６０）に
はまり、端面（２２）のファイバ（１４）の軸（２４）
に対する傾斜と同じ角にファイバ（５８）の軸（６４）
に対して傾斜した面取り端面（６２）を持つファイバ（
５８）を含む。第８図にファイバ（１４，５８）の幾何
学的関係を示し、それらはエネルギ伝送軸（１８）を共
有する。
以上、伝送軸に対して傾斜した第１図のハウジング（１
２）の端部にある通路〈Ｉ６）の全体について本発明を
説明したが、これによって本発明は実施でき、その結果
は通路とその中の傾斜したファイバの一部だけを示すこ
とによってわかることを理解されたい。このように端面
（２２）を含むファイバの端部は角工の傾斜をなし、そ
れ以外のファイバの残りの部分はハウジング内にある。
さらに、円柱形の穴を持つ主スリーブ体中の円柱形のフ
ァイバを含むかぶせ材で本発明を実施できることは明ら
かである。本発明はまた、当業者には理解できるように
、単一モードのファイバに対する上記の説明に基づいて
多重モードのファイバに容易に用いることができる。
本発明から逸脱することなく上記および他の変化と構成
の変形とを行なうことができる。したがって、詳しく示
した好ましい実施例とやり方とは例示的なものであって
限定のためではないことを理解されたい。本発明の真の
精神と範囲とは特許請求の範囲に述べである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の光ファイバ装置の中心を通る支所面図
で、光ファイバは切断しないで示しである。 第２図は第１図の装置の右側面図である。 第３図は第１図の光ファイバと主ハウジングとの関係を
示す拡大概略図である。 第４図は第１図の装置のさらに拡大した部分図である。 第５図は本発明の第１実施例に係るコネクタの中心を通
る断面図である。 第６図は組み合わせた第５図の実施例のファイバの相互
関係を示す図である。 第７図は本発明の第２実施例に係るコネクタの中心を通
る断面図である。 第８図は組み合わせた第７図の実施例のファイバの相互
関係を示す図である。 １０・・・ファイバ装置 １２・・・ハウジング １４．４８・・・ファイバ ２０・・・円すい台面 １８・・・ハウジングの中心軸 ２４・・・ファイバの中心軸 ２２・・・端面 ２６・・・中心コア ３２・・・無害軸 ３４・・・角 ５５・・・スリーブ ５４・・・コネクタ ５６・・・光ファイバ装置 特許出願代理人　　弁理士　両輪　行造ＦＩＧ、　３ ＦＩＧ、　６ ＦＩＧ、　　７ ＦＩＧ、　　８ 手続ネｍ正書 昭和６１年　３月１７日

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）（ａ）光ファイバを収容する通路を中につくり、
    エネルギ出力軸を構成する中心軸を持ち、前記エネルギ
    出力軸のそばの前記通路の少なくとも一部が前記エネル
    ギ出力軸と第１鋭角で交差する軸に沿って延びる、ハウ
    ジングと、 （ｂ）前記通路の中にあり、したがって前記通路の一部
    中の前記エネルギ出力軸に対して前記第１鋭角をなし、
    前記エネルギ出力軸と並置された、ファイバの縦軸と第
    ２鋭角をなす端面をつくる細長い光ファイバと を備えた光ファイバ装置。
  2. （２）前記ハウジングは外面が円すい台形になった端部
    を含み、前記端部内の前記通路の全体は前記エネルギ出
    力軸と前記第１鋭角で交差した軸に沿って延びている、
    特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ装置。
  3. （３）前記ハウジングは、前記ファイバの端面のそばと
    前記ファイバの端面のところとにあり、前記第２鋭角を
    なす外面を含む、特許請求の範囲第１項記載の光ファイ
    バ装置。
  4. （４）前記第１および第２鋭角の和は前記端面から前記
    ファイバの外部の周囲媒質内に出るエネルギの屈折角に
    等しい、特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ装置。
  5. （５）前記ハウジングは第１ハウジングであり、さらに （ｃ）光ファイバを収容する通路を中につくり、前記第
    １ハウジングのエネルギ出力軸と整合した中心軸を持つ
    第２ハウジングと、 （ｄ）前記第２ハウジングの通路内にあり、前記第１ハ
    ウジングのエネルギ出力軸と並置された、前記第１ファ
    イバの端面とエネルギ交換関係にあるファイバの端面を
    つくる第２の細長い光ファイバと を備えた特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ装置。
  6. （６）前記第２ハウジングの通路の少なくとも一部が前
    記第１ハウジングのエネルギ出力軸と第３鋭角で交差す
    る軸に沿って延びている、特許請求の範囲第５項記載の
    光ファイバ装置。
  7. （７）前記第２ファイバはその縦軸と第４鋭角をなす端
    面をつくる、特許請求の範囲第６項記載の光ファイバ装
    置。
  8. （８）前記第１ハウジングは円すい台形外面を持つ端部
    を含み、前記第１ファイバの通路全体は前記第１ハウジ
    ングのエネルギ出力軸と前記第１鋭角で交差し、前記第
    ２ハウジングは円すい台形外面を持つ端部を含み、前記
    第２ハウジングの通路全体は前記第１ハウジングのエネ
    ルギ出力軸と前記第３鋭角で交差する、特許請求の範囲
    第７項記載の光ファイバ装置。
  9. （９）前記第３鋭角は前記第１鋭角と等しく、前記第４
    鋭角は前記第２鋭角と等しい、特許請求の範囲第７項記
    載の光ファイバ装置。
  10. （１０）前記第１および第２鋭角の和は前記第１ファイ
    バの端面から前記第１ファイバの外部の周囲媒質中に出
    るエネルギの屈折角に等しい、特許請求の範囲第７項記
    載の光ファイバ装置。
JP61026053A 1985-02-11 1986-02-10 低反射光ファイバ装置 Expired - Lifetime JPH0721573B2 (ja)

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US06/700,458 US4695126A (en) 1985-02-11 1985-02-11 Method and apparatus for effecting light energy transmission with lessened reflection
US700458 1985-02-11

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