JPS61295527A - Single-core bidirectional optical device - Google Patents
Single-core bidirectional optical deviceInfo
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- JPS61295527A JPS61295527A JP13829185A JP13829185A JPS61295527A JP S61295527 A JPS61295527 A JP S61295527A JP 13829185 A JP13829185 A JP 13829185A JP 13829185 A JP13829185 A JP 13829185A JP S61295527 A JPS61295527 A JP S61295527A
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- beam splitter
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4246—Bidirectionally operating package structures
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、送受信機能を持つ端末間を結ぶ光データウェ
イ、特に単心双方向光通信に用いられる単心双方向用光
デバイスに関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical dataway connecting terminals having transmitting and receiving functions, and in particular to a single-fiber bidirectional optical device used for single-fiber bidirectional optical communication. be.
本発明は、光分岐器の分岐ボートに直接発光及び受光素
子を搭載することより、光ファイバー及び光フアイバー
コネクターのムダを省き、大きな光Ｎ（信号）と小さな
りロストークを得ることのできる単心双方向光通信用の
単心双方向用光デバイスを提供するものである。The present invention eliminates the waste of optical fibers and optical fiber connectors by directly mounting light emitting and light receiving elements on the branching boat of an optical branching device, and achieves both a single fiber and a single fiber that can obtain a large optical N (signal) and a small loss talk. The present invention provides a single-fiber bidirectional optical device for optical communication.
単心双方向光通信に用いられるデバイスとしては、従来
技術として実願５９−１９８８２に示すような光分岐器
があった。この光分岐器の構造を第５図により説明する
。第５図のうち、１は筺体、１５〜１７は光ファイバー
、１８〜２０は光ファイバーより出射した光を平行光に
するコリメーター、６は偏光ビームスプリッタ−１７は
偏光ビームスプリンター６を接着等の手段により支持す
る偏光ビームスプリッタ−支持体である。筺体７には穴
径、真直度などの精度の良い２本の貫通穴が互いに直交
しておいていて、２本の貫通穴の３つの開口部にコリメ
ーター１８〜２０が精密嵌合し、残り１つの開口部に偏
光ビームスプリンター支持体７が精密嵌合する構造とな
っている０次に、この光分岐器が単心双方向光通信に用
いられた時の動作を第６図により説明する。２３及び２
３′は従来例によるところの光分岐器、２１及び２１′
はＬＥＤなとの発光素子、２２及び２２′はＰＩＮフォ
トダイオードなどの受光素子、８及び２４〜２７は光フ
ァイバーである。発光素子２１に入力された電気信号は
光信号に変換され、光ファイバー２４に入射し、光分岐
器２３及び光ファイバー８を通過後、もう一つの光分岐
器２３′の偏光ビームスプリンター２９′で反射し光フ
ァイバー２６に入射する。この光信号は受光素子２２′
によって電気信号に変換される。同様に、発光素子２１
′に入力された電気信号は、同じ経路である光ファイバ
ー８を通り、受光素子２２に到達する。As a device used for single-fiber bidirectional optical communication, there is an optical branching device as shown in U.S. Patent Application No. 59-19882 as a prior art. The structure of this optical splitter will be explained with reference to FIG. In Fig. 5, 1 is a housing, 15 to 17 are optical fibers, 18 to 20 are collimators that convert the light emitted from the optical fibers into parallel beams, 6 is a polarizing beam splitter, and 17 is a means for attaching the polarizing beam splinter 6, such as by gluing it. A polarizing beam splitter support supported by a polarizing beam splitter. The housing 7 has two through holes with high precision in hole diameter and straightness, which are perpendicular to each other, and collimators 18 to 20 are precisely fitted into the three openings of the two through holes. The structure is such that the polarizing beam splinter support 7 is precisely fitted into the remaining opening.Next, the operation when this optical splitter is used for single-core bidirectional optical communication will be explained with reference to Fig. 6. do. 23 and 2
3' is a conventional optical splitter, 21 and 21'
is a light emitting element such as an LED, 22 and 22' are light receiving elements such as a PIN photodiode, and 8 and 24 to 27 are optical fibers. The electrical signal input to the light emitting element 21 is converted into an optical signal, enters the optical fiber 24, passes through the optical splitter 23 and the optical fiber 8, and is reflected by the polarization beam splinter 29' of another optical splitter 23'. The light enters the optical fiber 26. This optical signal is transmitted to the light receiving element 22'
is converted into an electrical signal by Similarly, the light emitting element 21
The electrical signal inputted to ' passes through the optical fiber 8, which is the same route, and reaches the light receiving element 22.
すなわち、この光分岐器を２個使用することにより、１
本の光ファイバー８で双方向の通信を可能とするもので
ある。In other words, by using two of these optical splitters, 1
Two-way communication is possible using optical fiber 8.
単心双方向通信を可能とするためには、信号対雑音比（
ＳＮ比）がよくなければならないのは自明の理である。In order to enable single-core bidirectional communication, the signal-to-noise ratio (
It is a truism that the signal-to-noise ratio) must be good.
ところが従来の技術においては、発光素子２１と光ファ
イバー２８との間で結合ｔｉ失が生じ、さらに光分岐器
２３においても光が減衰するため、相手側に到達する信
号が弱くなり、ＳＮ比が大きくとれないという欠点があ
った。また、発光素子と光ファイバーを結合するための
発光モジュール、及び受光素子と光ファイバーを結合す
るための受光モジュールが２個ずつ必要となる。それに
加え、前記発光モジュールと光分岐器を連結するための
両端コネクタープラグつきの光フアイバーケーブル、及
び受光モジュールと光分岐器を連結するための両端コネ
クタープラグつきの光フアイバーケーブルが２本ずつ必
要となる。However, in the conventional technology, coupling loss occurs between the light emitting element 21 and the optical fiber 28, and the light is further attenuated at the optical splitter 23, so the signal reaching the other side becomes weaker and the S/N ratio increases. There was a drawback that it could not be removed. Further, two light emitting modules for coupling the light emitting element and the optical fiber, and two light receiving modules for coupling the light receiving element and the optical fiber are required. In addition, two optical fiber cables with connector plugs at both ends are required to connect the light emitting module and the optical splitter, and two optical fiber cables with connector plugs at both ends to connect the light receiving module and the optical splitter.
以上の如くこの単心双方向光通信システムを構成するた
めの部品点数が多く、非常にコストが高くついてしまう
という欠点があった。As described above, the number of parts required to construct this single-fiber bidirectional optical communication system is large, resulting in a very high cost.
そこで本発明においては、ＬＥＤからの発光光をいった
ん光ファイバーに入れないで、直接平行光とするＬＥＤ
コリメーターと、受光素子とを１つの筺体に具備するこ
とによって、ＳＮ比が大きくとれるように、かつ部品点
数を最小限にとどめコストの安い単心双方向光通信シス
テムを構成できるようにした。Therefore, in the present invention, the light emitted from the LED is directly converted into parallel light without entering the optical fiber.
By providing a collimator and a light-receiving element in one housing, a single-fiber bidirectional optical communication system can be configured with a high signal-to-noise ratio and a low cost by minimizing the number of parts.
本発明の実施例を第１図により説明する。筺体１には穴
径、真直度などの精度の良い２本の貫通穴が互いに直交
しておいている。４つの開口部にはそれぞれＬＥＤコリ
メーター４、コリメーター２、偏光ビームスプリンター
６を接着等の手段により支持した偏光ビームスプリッタ
−支持体７、及び受光素子５が第１図に示すように挿入
される。An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The housing 1 has two through holes with good precision in hole diameter and straightness, which are perpendicular to each other. A polarizing beam splitter support 7 supporting an LED collimator 4, a collimator 2, and a polarizing beam splitter 6 by adhesive or other means, and a light receiving element 5 are inserted into each of the four openings as shown in FIG. Ru.
３は光ファイバーである。3 is an optical fiber.
ＬＥＤコリメーター４は例えば第３図に示すような構成
である。このＬＥＤコリメーターの構成に関しては本発
明者が既に提案している。The LED collimator 4 has a configuration as shown in FIG. 3, for example. The present inventor has already proposed the configuration of this LED collimator.
第３図において、１０はＬＥＤ、１１は光学レンズ、１
２は出射光を平行光に制限するだめの絞り、９は全体を
固定するための枠である。ＬＥＤｌｏの発光部は光学レ
ンズ１１のほぼ焦点に位置している。故に、ＬＥＤＩＯ
から発光した拡散光のうち光学レンズ１１を通過した光
は平行光となって絞り１２を通って出射する。また、発
光光のうち光学レンズ１１を通らない光線や通っても光
軸に対して角度を持った光線は絞り１２でカットされる
。結局、光軸とほぼ平行な光線のみ絞り１２を通って出
射するのである。In Fig. 3, 10 is an LED, 11 is an optical lens, 1
2 is a diaphragm for restricting the emitted light to parallel light, and 9 is a frame for fixing the whole. The light emitting part of LEDlo is located almost at the focal point of the optical lens 11. Therefore, LEDIO
Of the diffused light emitted from the optical lens 11, the light that passes through the optical lens 11 becomes parallel light and exits through the aperture 12. Furthermore, out of the emitted light, rays that do not pass through the optical lens 11 and rays that pass at an angle to the optical axis are cut off by the diaphragm 12. As a result, only light rays substantially parallel to the optical axis pass through the aperture 12 and exit.
偏光ビームスブリフタ−支持体７は筺体１の１つの開口
部に挿入されたのち、第４図における矢印の円柱軸の方
向と回転方向とに調整される。その際に筺体ｌの穴が案
内となっているので、調節作業は非常に楽である。すな
わち、光ファイバー３より光を入射し、受光素子５の端
子に流れる電流をモニターしながら、偏光ビームスプリ
ッタ−支持体７を上下及び回転させ、電流値がもっとも
大きくなったところで偏光ビームスプリンター支持体７
を接着剤等により筺体】に固定するのである。After the polarizing beam subrifter support 7 is inserted into one opening of the housing 1, it is adjusted in the direction of the cylindrical axis and the direction of rotation indicated by the arrow in FIG. At that time, the holes in the housing l serve as guides, making the adjustment work very easy. That is, light is input from the optical fiber 3, and while monitoring the current flowing to the terminal of the light receiving element 5, the polarizing beam splitter support 7 is rotated up and down, and when the current value becomes the largest, the polarizing beam splitter support 7 is rotated.
is fixed to the housing with adhesive or the like.
次に、本発明による単心双方向用光デバイスが単心双方
向光通信に用いられた時の動作を第２図により説明する
。４及び４′はＬＥＤコリメーター、５及び５′は受光
素子、６及び６′は偏光ビームスプリッタ−５８は伝送
路としての光ファイバーである。一方の本発明による単
心双方向用光デバイスのしＥ９に入力された電気信号は
ＬＥＤコリメーター４によってただちに平行光として空
間に放射され、偏光ビームスプリッタ−６を通過後光フ
ァイバー８に入射する。そして、もう一方の本発明によ
る単心双方向用光デバイスの偏光ビームスプリッタ−６
′で反射し、受光素子５′によって電気信号に変換され
る。同様にして、ＬＥＤコリメーター４′に人力された
電気信号は、同じ径路である光ファイバー８を通り、受
光素子５に到達する。すなわち、本発明による単心双方
向用光デバイスを２個使用することにより、１本の光フ
ァイバー８で双方向の通信が可能となる。ＬＥＤコリメ
ーター４からの平行光は効率よ（光ファイバー８に入射
するため、ＳＮ比が大きく取れるのである。Next, the operation when the single-fiber bidirectional optical device according to the present invention is used for single-fiber bidirectional optical communication will be explained with reference to FIG. 4 and 4' are LED collimators, 5 and 5' are light receiving elements, 6 and 6' are polarization beam splitters, and 58 is an optical fiber as a transmission path. On the other hand, the electrical signal input to the single-core bidirectional optical device E9 according to the present invention is immediately radiated into space as parallel light by the LED collimator 4, and after passing through the polarizing beam splitter 6, enters the optical fiber 8. And the other polarizing beam splitter 6 of the single-core bidirectional optical device according to the present invention.
', and is converted into an electrical signal by the light receiving element 5'. Similarly, the electric signal manually applied to the LED collimator 4' passes through the optical fiber 8, which is the same path, and reaches the light receiving element 5. That is, by using two single-core bidirectional optical devices according to the present invention, bidirectional communication is possible with one optical fiber 8. The parallel light from the LED collimator 4 is efficient (because it enters the optical fiber 8, a high signal-to-noise ratio can be achieved).
以上説明したように、本発明による単心双方向用光デバ
イスを使用すれば、ＳＮ比が大きく取れるため、単心双
方向光通信システムを構成するのに非常に有利である。As explained above, the use of the single-fiber bidirectional optical device according to the present invention provides a large signal-to-noise ratio, which is very advantageous in constructing a single-fiber bidirectional optical communication system.
また、ＬＥＤコリメーターと受光素子とを１との筺体に
具備しているため、従来例のように発光モジュール、受
光モジュール及びそれらと光分岐器を連結するための両
端コネクタープラグつきの光フアイバーケーブルが不用
となる。その結果、非常に簡便に安く単心双方向光通信
システムを構成することが可能となる。In addition, since the LED collimator and the light receiving element are provided in the housing 1, an optical fiber cable with connector plugs at both ends for connecting the light emitting module, the light receiving module and the optical branching device with the light emitting module and the light receiving module is required as in the conventional example. It becomes unnecessary. As a result, it becomes possible to construct a single-fiber bidirectional optical communication system very simply and inexpensively.
第１図は本発明による単心双方向光デバイスの実施例を
示す断面図、第２図は本発明による単心双方向光デバイ
スが単心双方向光通信システムに用いられた時の動作を
示す図、第３図はＬＥＤコリメーターの一例を示す断面
図、第４図は偏光ビームスプリッタ−支持体の一例を示
す斜面図、第５図及び第６図は従来の単心双方向光通信
システムに使用される光分岐器とその動作を説明する図
である。
１−・−・−筺体 ２−・−一−−−コリメータ
ー４ 、 ４ ’−−−−−・ＬＥＤコリメーター５−
−一・−受光素子
６−・・−偏光ビームスブリッター
７−・−・偏光ビームスプリンター支持体以上
す
噛すフイ矢説明ｄ
第２図FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a single-fiber bidirectional optical device according to the present invention, and FIG. 2 shows the operation of the single-fiber bidirectional optical device according to the present invention when used in a single-fiber bidirectional optical communication system. Figure 3 is a sectional view showing an example of an LED collimator, Figure 4 is a perspective view showing an example of a polarizing beam splitter support, and Figures 5 and 6 are conventional single-core bidirectional optical communication. FIG. 2 is a diagram illustrating an optical branching device used in the system and its operation. 1--- Housing 2--- Collimator 4, 4'-- LED collimator 5-
-1.-Photo-receiving element 6--Polarized beam splitter 7--Polarized beam splinter support Explanation d Figure 2
Claims (1)
ｂ）外径が該筺体の一方の貫通穴の片方の開口部に固定
し、光ファイバーからの出射光を平行光に変換するコリ
メーターと、 （ｃ）偏光ビームスプリッターを前記コリメーターから
の平行光に対応するように保持し、外径が前記筺体の他
方の貫通穴の片方の開口部に精密嵌合する偏光ビームス
プリッター支持体と、 （ｄ）ＬＥＤを具備し、外径が前記筺体の残り２つの開
口部のうちの１つの開口部に精密嵌合するＬＥＤコリメ
ーターと、 （ｅ）前記筺体の残り１つの開口部に挿入される受光素
子よりなることを特徴とする単心双方向用光デバイス。[Claims] (a) A casing having two through holes orthogonal to each other, (
b) a collimator whose outer diameter is fixed to one opening of one of the through holes of the housing and which converts the light emitted from the optical fiber into parallel light; (c) a polarizing beam splitter which converts the light emitted from the optical fiber into parallel light from the collimator; (d) a polarizing beam splitter support having an outer diameter that is a precision fit in one opening of the other through hole of the housing; A single-core bidirectional device characterized by comprising: an LED collimator that precisely fits into one of the two openings; and (e) a light receiving element inserted into the remaining one opening of the housing. optical device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13829185A JPS61295527A (en) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | Single-core bidirectional optical device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13829185A JPS61295527A (en) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | Single-core bidirectional optical device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61295527A true JPS61295527A (en) | 1986-12-26 |
Family
ID=15218454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13829185A Pending JPS61295527A (en) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | Single-core bidirectional optical device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61295527A (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57174946A (en) * | 1981-04-20 | 1982-10-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Bidirectional optical transmission method |
| JPS6051805A (en) * | 1983-08-31 | 1985-03-23 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Optical branching device |
-
1985
- 1985-06-25 JP JP13829185A patent/JPS61295527A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57174946A (en) * | 1981-04-20 | 1982-10-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Bidirectional optical transmission method |
| JPS6051805A (en) * | 1983-08-31 | 1985-03-23 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Optical branching device |
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