JPS6217765Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は入力光信号を同時に多数の出力端子に
均一に分配する機能を有する光多分岐器（光スタ
ーカプラ）に関する。

光多分岐器は光スターカプラとも呼ばれ、多数
の端末間の通信が、相互に同時に行なえる光デー
タバスシステムや不特定多数の加入者系端末にお
ける光信号の分配に使用される。

光多分岐器には、多数の光フアイバを熱融着し
て放射モード間の結合を利用する分布結合形と、
ミキシング部分で光を多重反射させたあと出力光
フアイバに分配するミキシング素子形とに大別さ
れる。後者の光多分岐器は分岐数の拡張が比較的
容易なので８分岐や16分岐という多数の分岐数を
必要とする場合に適している。

第１図はこのミキシング素子形光分岐器の一例
を示す斜視図である。複数の入力フアイバ１から
の入力光は全反射面で囲まれた直方体形状のミキ
シング素子３により多数回反射を繰り返して幅方
向のパワー分布が一様になつたあと、複数の出力
光フアイバ２からなるフアイバ列に分配出力され
る。

光多分岐器においては、分配パワーのばらつき
が出力端子（フアイバ）間で小さいことが重要で
ある。このためには、入力光が幅Ｗ方向でできる
だけ多数回の反射を繰り返すことが必要である。

すなわち、ミキシング部分３の長さＬと幅Ｗと
の比Ｌ／Ｗが分配パワーのばらつきの重要なパラ
メータとなる。実験によれば、分配パワーのばら
つきを1dB以下に抑えるには、Ｌ／Ｗを50〜100
に設定する必要があることがわかつた。したがつ
て、コア径100μｍ、クラツド径150μｍのフアイ
バにより10分岐を達成する場合には、幅1.5mm、
厚さ0.1mm、長さ75〜100mmの光ガイド層を持つミ
キシング部分が必要となる。

このように、厚さ、幅および長さが極端に異な
るガイド層を低損失で形成することは非常に難し
い。また、光多分岐自体の大きさも長さが約150
〜200mmという大きなものとなり、実装上の点で
問題が出てくる。また、ミキシング部分の熱膨張
係数とミキシング部分を保持する部分のそれとを
合わせておかないと歪が大きくなり、損失−温度
特性の良好なものが得られない等の欠点がある。

本考案の目的は上述の欠点を除去した光多分岐
器を提供することにある。

本考案の分岐器は、平面状に並んだ複数の光フ
アイバからなる入力光フアイバアレーと、光軸面
が前記平面と一致するよう配置され前記入力フア
イバアレーからの入力光を平行光にする第１のシ
リンドリカルレンズと、上面と下面と少なくとも
１つの側面とのそれぞれの予み定めた部分が光を
全反射し前記平行光を入射して光パワーのミキシ
ングを行なう多角柱状ミキシングガラスブロツク
と、該ガラスブロツクから出射されるミキシング
された平行光を集束する第２のシリンドリカルレ
ンズと、該第２のシリンドカルレンズの光軸面と
一致するよう配置された複数の光フアイバからな
る出力光フアイバアレーとから構成されている。

次に本考案について図面を参照して詳細に説明
する。

第２図は本考案の第１の実施例を示す斜視図で
ある。

本実施例は、平面上に並んだ複数の光フアイバ
からなる入力フアイバ列１０と、光軸面が前記平
面と一致しフアイバ列１からの入力光をＹ方向に
のみ平行光にする機能を有するシリンドリカルレ
ンズ４と、前記シリンドリカルレンズの光軸面と
垂直な面を上下面（第２図において、前側の面と
後側の面）とする３角柱ガラスブロツク３０と、
ガラスブロツク３０内を通過した光を直線状に結
像するためのシリンドリカルレンズ５と、このシ
リンドリカルレンズ５の結像位置に配列された複
数の光フアイバーからなる出力フアイバ列２０と
から構成される。ここで、シリンドリカルレンズ
５とガラスブロツク３０とフアイバ列２０との幅
は等しい。ガラスブロツク３０の前記上面と下面
およびシリンドリカルレンズ４および５の側面は
鏡面研磨され、光の全反射面となつている。入力
光はこれらの面で反射を繰り返すことによりＸ方
向のパワー分布が一様になつていく。ガラスブロ
ツクの面６および７は光束を折り返すための全反
射面である。

本実施例では、シリンドリカルレンズ４および
５をＹ方向のコリメートレンズとすることにより
Ｙ方向への光ビームの拡散を防ぎ、ガラスブロツ
ク３０ａ上下面を全反射面とすることにより光ビ
ームをガラスブロツク内に閉じ込めて、光パワー
をミキシングしかつ、反射面６および７による光
束の折返しにより、十分なミキシング長（第１図
のＬに当たる。）を得ることができる。

第３図は本考案の第２の実施例を示す斜視図で
あり、ガラスブロツク３１を５角柱で形成したも
のである。

第４図は本考案の第３の実施例を示す斜視図で
あり、４角柱で形成されたガラスブロツク３１の
対向する２つの反射面６および７で光ビームを多
数回反射させるよう構成してある。

従来例と同様に、コア径100μｍ、クラツド外
径150μｍのフアイバにより10分岐を達成する場
合には、第１の実施例では厚さ1.5mm、底辺75〜
100mmの直角２等辺三角形を用いればよい。ただ
し、当然のことながら、光ビームが通過しない部
分は不要であり、光が通過する面が直角２等辺三
角形を形成していればよい。また、第３の実施例
では、対向する面で２回ずつ反射させるようにし
た場合、厚さ1.5mm、幅15〜20mm、長さ10mm程度
の四角柱でよい。

以上、本考案には、分岐数が多くてもミキシン
グ部分を小形にでき、さらに、寸法の低減により
ミキシング部（ガラス）とミキシング部保持部分
（金属）との熱膨張係数の違いに起因する損失−
温度特性を著るしく改善できるという効果があ
る。また、ミキシング部であるガラスブロツクの
厚さ、幅および長さの比が小さいので容易にミキ
シング部分を加工でき低コスト化を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光多分岐器を示す斜視図ならび
に第２図、第３図および第４図はそれぞれ本考案
の第１、第２および第３の実施例を示す斜視図で
ある。 図において、１……入力フアイバ、２……出力
フアイバ、３，３０，３１，３２……ミキシング
素子、４，５……シリンドリカルレンズ、６，７
……ミラー面、１０……入力フアイバ列、２０…
…出力フアイバ列。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 平面状に並んだ複数の光フアイバからなる入力
   光フアイバアレーと、光軸面が前記平面と一致す
   るよう配置され前記入力光フアイバアレーからの
   入力光を平行光にする第１のシリンドリカルレン
   ズと、上面と下面と少なくとも１つの側面とのそ
   れぞれの予め定めた部分が光を全反射し前記平行
   光を入射して光パワーのミキシングを行なう多角
   柱状ミキシングガラスブロツクと、該ガラスブロ
   ツクから出射されるミキシングされた平行光を集
   束する第２のシリンドリカルレンズと、該第２の
   シリンドリカルレンズの光軸面と一致するよう配
   置された複数の光フアイバからなる出力光フアイ
   バアレーとから構成され、前記多角柱状ミキシン
   グガラスブロツクは前記シリンドリカルレンズの
   光軸面方向の光を多重反射させるとともに、光の
   進行方向の光をも多重反射させて、モードミキシ
   ングを行なうことを特徴とする光多分岐器。