JPS6191608A - 光結合器 - Google Patents
光結合器Info
- Publication number
- JPS6191608A JPS6191608A JP21145784A JP21145784A JPS6191608A JP S6191608 A JPS6191608 A JP S6191608A JP 21145784 A JP21145784 A JP 21145784A JP 21145784 A JP21145784 A JP 21145784A JP S6191608 A JPS6191608 A JP S6191608A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- lens
- optical fiber
- optical axis
- small hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/32—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends
- G02B6/322—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends and having centering means being part of the lens for the self-positioning of the lightguide at the focal point, e.g. holes, wells, indents, nibs
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
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。
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］
本発明は光結合器に関し、特に光通信等において光伝送
路として用いられる光ファイバーの光学的接続のために
好適に利用される光結合器に関する。
路として用いられる光ファイバーの光学的接続のために
好適に利用される光結合器に関する。
［従来の技術］
光通信において光信号の搬送媒体として光ファイバーが
利用される。光通信においては光ファイバー内を電気的
通信に比べて著るしく大きな容量にて情報を伝達するこ
とができる。
利用される。光通信においては光ファイバー内を電気的
通信に比べて著るしく大きな容量にて情報を伝達するこ
とができる。
ところで、光ファイバー伝送路においてはその内部を搬
送される信号光の減衰があるため、途中において信号の
増幅を行なう必要がある。このため、光通信においては
適宜の長さを有する光ファイバーを増幅器を介して多段
に接続して光伝送路を形成することが行なわれる。更に
、光ファイバーの製造上及び光伝送路の敷設作業上の理
由によっでも光ファイバーは適宜の長さのものが使用さ
れる。従って、光伝送路を構成するには光ファイバーを
光ファイバーまたはその他の素子と結合するための光結
合器が必要となる。
送される信号光の減衰があるため、途中において信号の
増幅を行なう必要がある。このため、光通信においては
適宜の長さを有する光ファイバーを増幅器を介して多段
に接続して光伝送路を形成することが行なわれる。更に
、光ファイバーの製造上及び光伝送路の敷設作業上の理
由によっでも光ファイバーは適宜の長さのものが使用さ
れる。従って、光伝送路を構成するには光ファイバーを
光ファイバーまたはその他の素子と結合するための光結
合器が必要となる。
この光結合器として、従来は第５図に概略断面図を示さ
れる様なものが使用されていた。
れる様なものが使用されていた。
第５図において、１１は光集束性を有するカップリング
レンズであり、１２は第１の支持体であり、１３は第２
の支持体である。カップリングレンズ１１は第１支持体
１２の内部に配置され、押えリング１４により固定支持
されている。第１支持体１２にはまた光ファイバー挿入
用の貫通小孔１５が形成されており、該小孔１５内には
結合されるべき一方の光ファイバー１６の端部が挿入さ
れる。第２支持体１３は第１支持体１２と嵌合されてお
り、該第２支持体１３にはまた光ファイバー挿入用の貫
通小孔１７が形成されており、該小孔１７内には結合さ
れるべき他方の光ファイバー１８の端部が挿入される。
レンズであり、１２は第１の支持体であり、１３は第２
の支持体である。カップリングレンズ１１は第１支持体
１２の内部に配置され、押えリング１４により固定支持
されている。第１支持体１２にはまた光ファイバー挿入
用の貫通小孔１５が形成されており、該小孔１５内には
結合されるべき一方の光ファイバー１６の端部が挿入さ
れる。第２支持体１３は第１支持体１２と嵌合されてお
り、該第２支持体１３にはまた光ファイバー挿入用の貫
通小孔１７が形成されており、該小孔１７内には結合さ
れるべき他方の光ファイバー１８の端部が挿入される。
Ｙはカップリングレンズ１１の光軸である。
尚、光ファイバー１６の端部と光ファイバー１８の端部
とはカップリングレンズ１１に関し光学的に共役な位置
に存在する。従って、送信側の光ファイバー１６の端部
から出射した光はある程度の広がりをもってカップリン
グレンズ１１へと進行し、該カップリングレンズ１１に
より集束せしめられた光は受信側の光ファイバー１８の
端部に入射せしめられる。
とはカップリングレンズ１１に関し光学的に共役な位置
に存在する。従って、送信側の光ファイバー１６の端部
から出射した光はある程度の広がりをもってカップリン
グレンズ１１へと進行し、該カップリングレンズ１１に
より集束せしめられた光は受信側の光ファイバー１８の
端部に入射せしめられる。
［発明が解決しようとする問題点１
以上の様な光ファイバーの光学的接続に用いられる従来
の光結合器においては、第１支持体１２におけるカップ
リングレンズ１１支持位置及び小孔１５の位置、第１支
持体に対する第２支持体１３の位置、第２支持体１３に
おける小孔１７の位置、第１支持体１２に対するカップ
リングレンズ１１の組込み位置、第１支持体１２の小孔
１５内における光ファイバー１６の端部の位置、更に第
２支持体１３の小孔１７における光ファイバー１８の端
部の位置をいづれも的確に設定しないと適正な光学的結
合を実現することができない。従って、従来の光結合器
においては、部品の加工精度や組込み精度は極めて厳し
いものとなり、また光結合器に対する光ファイバーの組
込みにおいても高い精度が要求されていた。しかして、
従来はともすればこの様な厳しい精度を実現することが
できず、効率よく光結合が行なえずに光量ロスが発生し
て信号のＳ／Ｎが低下しがちであった。
の光結合器においては、第１支持体１２におけるカップ
リングレンズ１１支持位置及び小孔１５の位置、第１支
持体に対する第２支持体１３の位置、第２支持体１３に
おける小孔１７の位置、第１支持体１２に対するカップ
リングレンズ１１の組込み位置、第１支持体１２の小孔
１５内における光ファイバー１６の端部の位置、更に第
２支持体１３の小孔１７における光ファイバー１８の端
部の位置をいづれも的確に設定しないと適正な光学的結
合を実現することができない。従って、従来の光結合器
においては、部品の加工精度や組込み精度は極めて厳し
いものとなり、また光結合器に対する光ファイバーの組
込みにおいても高い精度が要求されていた。しかして、
従来はともすればこの様な厳しい精度を実現することが
できず、効率よく光結合が行なえずに光量ロスが発生し
て信号のＳ／Ｎが低下しがちであった。
［問題点を解決するための手段］
本発明によれば、上記の如き従来技術の問題点を解決す
るため、屈折率分布型レンズの少なくとも一方の端面に
該レンズの光軸に関し実質上対称的な形状の光ファイバ
ー挿入用の小孔が形成されていることを特徴とする。光
結合器が提供される。
るため、屈折率分布型レンズの少なくとも一方の端面に
該レンズの光軸に関し実質上対称的な形状の光ファイバ
ー挿入用の小孔が形成されていることを特徴とする。光
結合器が提供される。
［実施例］
以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説明
する。
する。
第１図は本発明による光結合器の第１の実施例を示す概
略断面図である。
略断面図である。
第１図において、１は屈折率分布型レンズであり、Ｘは
その先軸である。レンズｌの両端面には該レンズｌの光
軸Ｘに関し実質上対称的な形状の適宜の深さの光ファイ
バー挿入用の小孔２，３が形成されている。該小孔２，
３の底面は光軸Ｘにに対し実質上垂直に形成されており
、該底面は研摩面またはそれと同等な平滑面である。小
孔２内には送信側の光ファイバー４の端部が底面まで挿
入され、小孔３内には受信側の光ファイバー５の端部が
底面まで挿入される。
その先軸である。レンズｌの両端面には該レンズｌの光
軸Ｘに関し実質上対称的な形状の適宜の深さの光ファイ
バー挿入用の小孔２，３が形成されている。該小孔２，
３の底面は光軸Ｘにに対し実質上垂直に形成されており
、該底面は研摩面またはそれと同等な平滑面である。小
孔２内には送信側の光ファイバー４の端部が底面まで挿
入され、小孔３内には受信側の光ファイバー５の端部が
底面まで挿入される。
ここで屈折率分布型レンズにつき説明する。
第２図は屈折率分布型レンズの特性を説明するための光
路図である。このレンズにおいては、レンズ材料が部分
によって異なる光学的屈折率を有し、その光軸Ｘからの
距離により異なる該光軸Ｘに関し回転対称の屈折率分布
を有する。光集束性の屈折率分布型レンズにおいては、
光軸Ｘからの距離が大きくなるに従って屈折率が小さく
なっている。尚、光発散性の屈折率分布型レンズは逆に
光軸Ｘからの距離が大きくなるに従って屈折率が大きく
なっている。屈折率分布型レンズの屈折力は屈折率分布
により決まる。かくして、レンズの両端面が平面であっ
てもレンズ材料自体の屈折率分布によって光は集束また
は発散せしめられるのである。レンズ材料としてはガラ
スまたはプラスチックを用いることができる。
路図である。このレンズにおいては、レンズ材料が部分
によって異なる光学的屈折率を有し、その光軸Ｘからの
距離により異なる該光軸Ｘに関し回転対称の屈折率分布
を有する。光集束性の屈折率分布型レンズにおいては、
光軸Ｘからの距離が大きくなるに従って屈折率が小さく
なっている。尚、光発散性の屈折率分布型レンズは逆に
光軸Ｘからの距離が大きくなるに従って屈折率が大きく
なっている。屈折率分布型レンズの屈折力は屈折率分布
により決まる。かくして、レンズの両端面が平面であっ
てもレンズ材料自体の屈折率分布によって光は集束また
は発散せしめられるのである。レンズ材料としてはガラ
スまたはプラスチックを用いることができる。
第２図には光集束性の屈折率分布型レンズの場合の光路
が示されている。レンズ１の端部の光軸Ｘ上の点から適
宜の入射角にて入射した光は蛇行しながらレンズ１内を
進行し、屈折率分布により決まる一定の長さＬだけ進行
した後に再び光軸Ｘ上に到達し、以下同様にレンズｌ内
を進行する。
が示されている。レンズ１の端部の光軸Ｘ上の点から適
宜の入射角にて入射した光は蛇行しながらレンズ１内を
進行し、屈折率分布により決まる一定の長さＬだけ進行
した後に再び光軸Ｘ上に到達し、以下同様にレンズｌ内
を進行する。
従って、レンズｌの端部の光軸Ｘ上の点から適宜の広が
り角にてレンズｌ内に入射した光束は長さＬだけ進行し
た後には再び光軸Ｘ上にて集束せしめられる。
り角にてレンズｌ内に入射した光束は長さＬだけ進行し
た後には再び光軸Ｘ上にて集束せしめられる。
第１図において、屈折率分布型レンズは上記の様な光集
束性のレンズである。そして、２つの小孔２，３の底面
の間の距離は一方の小孔２の底面から光軸Ｘに沿って適
宜の広がり角をもってレンズｌ内を進行する光が他方の
小孔３の底面に上記床がり画と同一の角度で集束する様
な距＃、（即ち、第２図における長さＬ）に決められて
いる。
束性のレンズである。そして、２つの小孔２，３の底面
の間の距離は一方の小孔２の底面から光軸Ｘに沿って適
宜の広がり角をもってレンズｌ内を進行する光が他方の
小孔３の底面に上記床がり画と同一の角度で集束する様
な距＃、（即ち、第２図における長さＬ）に決められて
いる。
以上の実施例の光結合器においては、２つの小孔２．３
内に光ファイバー４，５を挿入固定するだけで位置決め
が完了し、送信側の光ファイバー４の端部から出射し光
結合器内を進行した光は受信側の光ファイバー５の端部
に正確に集束せしめられる。
内に光ファイバー４，５を挿入固定するだけで位置決め
が完了し、送信側の光ファイバー４の端部から出射し光
結合器内を進行した光は受信側の光ファイバー５の端部
に正確に集束せしめられる。
上記実施例においては、２つの小孔２，３の底面間の距
離はＬに設定されているが、第２図に関する説明から、
２つの底面間の距離はＬの整数倍であっても同様な効果
が得られることが理解されるであろう。
離はＬに設定されているが、第２図に関する説明から、
２つの底面間の距離はＬの整数倍であっても同様な効果
が得られることが理解されるであろう。
第３図は本発明の第２の実施例を示す概略断面図である
０本実施例においては、送信側の光が大気中を進行する
平行光束である場合が示されている。この場合には、光
ファイバー挿入用の小孔３は受信側にのみ設けられてお
り、レンズ１の送信側の端面６は光軸Ｘに対し垂直で且
つ平滑な平面となっている。該送信側の平面６と小孔３
の底面との距離は平面６から光軸Ｘに平行に入射した光
が小孔３の底面に集束せしめられる様な距離（即ち、第
２図における長さＬのｌ／２）に設定されている。即ち
、本実施例は第１図の実施例の光結合器をちょうど２つ
の小孔２．３の底面の中間において２分割したうちの一
方に相当する。 ゛第４図は本発明の第３の実施例
を示す概略断面図である０本実施例においては、受信側
の光が大気中を進行する平行光束である場合が示されて
おり、上記第２の実施例のちょうど逆の場合に相当する
。
０本実施例においては、送信側の光が大気中を進行する
平行光束である場合が示されている。この場合には、光
ファイバー挿入用の小孔３は受信側にのみ設けられてお
り、レンズ１の送信側の端面６は光軸Ｘに対し垂直で且
つ平滑な平面となっている。該送信側の平面６と小孔３
の底面との距離は平面６から光軸Ｘに平行に入射した光
が小孔３の底面に集束せしめられる様な距離（即ち、第
２図における長さＬのｌ／２）に設定されている。即ち
、本実施例は第１図の実施例の光結合器をちょうど２つ
の小孔２．３の底面の中間において２分割したうちの一
方に相当する。 ゛第４図は本発明の第３の実施例
を示す概略断面図である０本実施例においては、受信側
の光が大気中を進行する平行光束である場合が示されて
おり、上記第２の実施例のちょうど逆の場合に相当する
。
［発明の効果］
以上の如き本発明光結合器によれば、光ファイバー挿入
用小孔及びその底面位置のみを適切に設定することによ
り容易に高効率の光結合を行なうことができる。
用小孔及びその底面位置のみを適切に設定することによ
り容易に高効率の光結合を行なうことができる。
第１図は本発明による光結合器の第１の実施例を示す概
略断面図である。 第２図は屈折率分布型レンズの特性を説明するための光
路図である。 第３図は本発明の第２の実施例を示す概略断面図である
。 第４図は本発明の第３の実施例を示す概略断面図である
。 第５図は従来の光結合器を示す概略断面図である。 １：屈折率分布型レンズ ２．３：光ファイバー挿入用小孔 ４．５：光ファイバー 第１図 第２図 第３区 一
略断面図である。 第２図は屈折率分布型レンズの特性を説明するための光
路図である。 第３図は本発明の第２の実施例を示す概略断面図である
。 第４図は本発明の第３の実施例を示す概略断面図である
。 第５図は従来の光結合器を示す概略断面図である。 １：屈折率分布型レンズ ２．３：光ファイバー挿入用小孔 ４．５：光ファイバー 第１図 第２図 第３区 一
Claims (4)
- （１）屈折率分布型レンズの少なくとも一方の端面に該
レンズの光軸に関し実質上対称的な形状の光ファイバー
挿入用の小孔が形成されていることを特徴とする、光結
合器。 - （２）小孔の底面がレンズの光軸に対し実質上垂直で且
つ平滑な平面である、特許請求の範囲第１項の光結合器
。 - （３）レンズの両端面に光ファイバー挿入用小孔が形成
されており、２つの小孔の底面の間の距離がレンズ内を
進行する光の蛇行ピッチの１／２の整数倍である、特許
請求の範囲第１項の光結合器。 - （４）レンズの一方の端面に光ファイバー挿入用小孔が
形成されており、他方の端面はレンズの光軸に対し実質
上垂直で且つ平滑な平面であり、該平面と小孔の底面と
の間の距離がレンズ内を進行する光の蛇行ピッチの１／
４の奇数倍である、特許請求の範囲第１項の光結合器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21145784A JPS6191608A (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | 光結合器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21145784A JPS6191608A (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | 光結合器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6191608A true JPS6191608A (ja) | 1986-05-09 |
Family
ID=16606253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21145784A Pending JPS6191608A (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | 光結合器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6191608A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6361205A (ja) * | 1986-09-02 | 1988-03-17 | Hamamatsu Photonics Kk | 分光特性をもつ光フアイバ |
-
1984
- 1984-10-11 JP JP21145784A patent/JPS6191608A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6361205A (ja) * | 1986-09-02 | 1988-03-17 | Hamamatsu Photonics Kk | 分光特性をもつ光フアイバ |
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