JPS62267709A

JPS62267709A - 光分岐器

Info

Publication number: JPS62267709A
Application number: JP11119586A
Authority: JP
Inventors: Yasuji Hattori; 服部　保次; Shuzo Suzuki; 鈴木　修三
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1986-05-15
Filing date: 1986-05-15
Publication date: 1987-11-20
Anticipated expiration: 2011-02-07
Also published as: JPH0812306B2

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、光分岐器に関するものてあり、更に詳述する
ならば、光ファイバを切断することなく光学系を介して
対置された光ファイバ間において一方の光ファイバを伝
搬する光電力の一部を他方の光ファイバに分岐する簡易
な光分岐器に関するものである。

従来の技術光分岐器は、光データバスにおいて各端末に光信号を分
配すること、光ＣＡＴＶにおいて多数の加入者に光ＴＶ
信号を分配すること等の用途に用いられる。現在実用化
されている代表的な光分岐器の構成を第２図に示す。

図示の光分岐器においては、光ファイバ１を伝搬した光
ビームは、光ファイバ１の一端より出射サレテ、レンズ
３を介してハーフミラ−４に入射する。ハーフミラ−４
は、入射光を透過光と反射光の２つに分岐する。透過光
は、レンズ３”を介して光ファイバ１“の一端に入射す
る。反射光は、レンズ３°を介して光ファイバ２の一端
に入射する。

以上のように構成される光分岐器は、次のように動作す
る。

光ファイバ１からの出射光は、レンズ３により平行光束
とされた後、ハーフミラ−４により２つに分岐される。

ハーフミラ−４で反射された光は、レンズ３′により集
光され光ファイバ２に入射する。一方ハーフミラー４を
透過した光は、レンズ３”により集光され光ファイバ１
°に入射する。

そして、分岐比の設定は、ハーフミラ−４の透過光量の
反射光量に対する比を調整することにより行われる。

発明が解決しようとする問題点上述の従来技術に従う光分岐器においては、光ファイバ
伝送路の中間部で光ファイバを切断して光分岐部を構成
する必要があった。従って、光ファイバの端部の位置決
めを正確に行い、且つ光ファイバの端面研磨を行わなけ
ればならないという問題があった。これらは、面倒な作
業であり、光分岐器の使用上の大きな制約となっている
。

そこで、本発明は、光ファイバを切断することなく光学
系を介して所定の態様で対置された光ファイバ間の光を
伝送する光分岐器を提供せんとするものである。

問題点を解決するための手段すなわち、本発明によるならば、実像を形成する光学系
と、該光学系の物体位置と実像位置とにそれぞれ一部が
位置する第１及び第２の光導波手段とを具備し、それら
第１及び第２の光導波手段の前記物体位置及び前記実像
位置にそれぞれ位置する部分は、光導波手段より放射光
が生じる形状になされており、前記第１の光導波手段の
伝搬光の一部を前記光学系を介して前記第２の光導波手
段に伝送することを特徴とする光分岐器が提供される。

作用第３図は、本発明による光分岐器の光学系の原理を説明
する図である。図示の光学系において、レンズ５及び５
″はともに焦点距離がｆであり、距離２ｆだけ離間して
同一軸上に配置されている。

レンズ５から前方に距離Ｚ１に置かれた物体上の点○は
、レンズ５によりレンズ５の前方距離Ｚ２に虚像■。を
結像する。虚像■。は、レンズ５′によりレンズ５°の
後方距離２．に位置する実像Ｉに変換される。

第３図より以下の関係が成り立つ。

Ｚ＋　　　　ｚ、　　　　ｆ　　　　　　　　　　　（
１）式（１）、　（２）より、ｚ２及びＺ３は次式で表
わされる。

２２　＝Ｚｌ　　−ｆ／　（ｆ　　ｚ＋）　　　　　　
　　（３）ｚ３＝２ｆ　　２１　　　　　　　　　　　
　　　（４）また、実像■の倍率ｍは、次式で与えられ
る。

式（４）、（５）より、例えば三次元物体○〜○°〜○
′″の実像は、図示の■〜■゛〜Ｉ　”の如く構成され
ることになる。

また、物体上の点Ｏより角度θ１で放射した光線の対応
する実像点■上における角度をθ２とすると、次の関係
が成立する。

ｔａｎθｌ　”　（Ｖ４　　Ｍ＋）／２１　　　　　　
　（６）ｔａｎθ２　＝　（ｙ３＋ｙ５＞／ｚｓ　　　
　　　　（７）但し、Ｖ＋　、Ｙｓ　、　ｙ４　、Ｖｓ
は、物体点０から実像点■への光線の光軸２に直角な方
向への光軸からの距離また、次式のような幾何学的関係が成立する。

２　ｆ　（ｙ２　３’＜）　＝　２ｚＣ’１４３’ｓ）
　　　　　（８）ｆ”Ｖ＋ｙ２　　＝ｆ　　Ｚ、　　　　　　　　　　　　　　（９）ｙ３＝
Ｖｌ　　　　　　　　　　　　　　　　　α１式（６）
乃至式αＱから、角度θｌ及びθ２について次の関係が
得られる。

θ１＝θ２　　　　　　　　　　　　　　　　αυ従っ
て、図示の光学系においては、単に物体０〜０゛〜○”
のＺ軸に対して反転された等倍率の実像Ｉ〜Ｉ′〜Ｉ°
が形成されるだけでなく、物体上の任意の点から一定の
角度で放射した光線は、上記物体の実像上の対応する点
を通り、且つ上記一定角度をＺ軸に対して反転した角度
をなす。すなわち、角度情報が保持されることになる。

従って、光線の物体位置すなわち○〜０°〜０”に位置
付けられた第１の光導波手段から放射された光は、光学
系を介してその光学系の実像位置すなわちＩ−Ｉ’〜１
．”に位置する第２の光導波手段に入射し結合される。

実施例以下添付図面を参照して、本発明による光分岐器の実施
例を説明する。

第１図は、本発明による光分岐器の１実施例の構成を示
す図である。第３図に示す各部と同一部分には同一参照
番号を付して説明を省略する。

図示の光分岐器においては、第３図で示す０〜Ｏ°〜０
”の位置にファイバ６を放射モードが存在するような曲
率で配置し、対応する像■〜１′〜Ｉ”の位置に同一構
造のファイバ７を配置している。光ファイバ６を８から
９の方向へ伝搬する光パワーは、Ｏ〜０°〜０”邪にお
いて光ファイバの外部へ一部放射され、その放射光１０
は、光学系を介して■〜■゛〜Ｉ”部に集光される。放
射モードがあることは、光線逆進の原理により、光ファ
イバ内へ光が結合できることを意味するので、■〜■′
〜工”部に集光された光は、光ファイバ７のコア部を励
起し、光ファイバ７を１２から１３の方向へ伝搬する。

こうして、光ファイバ６の伝搬光の光パワーの一部をフ
ァイバ７に分配することができる。

以上のように、本発明の光分岐器によれば光ファイバを
切断することなく、一方の光ファイバを伝搬する光パワ
ーの一部をもう一方の光ファイバに分配することが可能
となる。光パワーの分配量の調節は、光ファイバの曲線
部の形状を変えることにより、その放射光量を調節して
なされる。

コア径５０μｍ、外径１２５μｍの光ファイバ素線を、
第１図に示す○〜○゛〜○”の位置に曲率半径３．５ｍ
ｍ５円周角６０°で配置した。第１図に示すＩ−Ｉ’〜
Ｉ”の位置に、同一構造の光ファイバ７を光ファイバ６
と同一の曲げ形状を与えて配置した。レンズ５及び５”
の焦点距離は、ともに２０ｍｍとした。

０〜０″〜０”の位置におかれた光ファイバ６にＨｅ　
−Ｎｅレーザ光を入射し、その出射光量をパワーメータ
で測定したところ１２．５ｍｗであった。上記曲げを与
えない場合の出射光量は２７．４ｍｗであった。

■〜Ｉ″〜Ｉ”の位置におかれた光ファイハフの出射光
量は、３４μＷであった。

なふ、上記した実施例では、光導波手段として光ファイ
バ６．７を使用したが、光ファイバ６．７の代りに、放
射モードを持つような湾曲部を有する光導波路を置いて
も、同様に光分岐器を構成できる。

発明の効果以上のように、本発明による光分岐器によれば、実像を
形成する光学系の物体位置と実像位置に配置された２つ
の光導波手段間において、一方の光導波手段からもう一
方の光導波手段への光の分配を、各光導波手段を切断す
ることなく簡易に実現することができる。

従って、本発明による光分岐器は、広い範囲にわたって
活用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による光分岐器の１実施例の構成を示
す図であり、第２図は、従来の光分岐器の構成を示す図であり、第３図は、本発明による光分岐器の光学系の原理を説明
する図である。（主な参照番号）１．１′、２．６．７・・光ファイバ、３．３’　、３
”、５．５’　　・・レンズ４・・ハーフミラ− 特許出願人　　住友電気工業株式会社１．１７，２，６．７・・・・・・光ファイバ３．３’
、３二５，５゛・・・・・・・レンス゛゛４・・・・・
ハーフミラー

Claims

【特許請求の範囲】

（１）実像を形成する光学系と、該光学系の物体位置と
実像位置とにそれぞれ一部が位置する第１及び第２の光
導波手段とを具備し、それら第１及び第２の光導波手段
の前記物体位置及び前記実像位置にそれぞれ位置する部
分は、光導波手段より放射光が生じる形状になされてお
り、前記第１の光導波手段の伝搬光の一部を前記光学系
を介して前記第２の光導波手段に伝送することを特徴と
する光分岐器。
（２）前記光学系は、三次元物体の等倍率の三次元像を
結像する光学系であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の光分岐器。
（３）前記光学系は、焦点距離の２倍の距離だけ離間し
て配置された焦点距離の等しい２つの凸レンズからなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
載の光分岐器。
（４）前記第１及び第２の光導波手段は、第１及び第２
の光ファイバであり、それら第１及び第２光ファイバの
前記物体位置及び前記実像位置にそれぞれ位置する部分
は、放射光を生じるように曲げられた曲線部であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項から第３項までのい
ずれか１項記載の光分岐器。
（５）前記第１及び第２の光ファイバの各曲線部は、前
記光学系の光軸に沿った実質的な長さにわたって位置し
ていることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の光
分岐器。