JPS6237761B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6237761B2 JPS6237761B2 JP13388281A JP13388281A JPS6237761B2 JP S6237761 B2 JPS6237761 B2 JP S6237761B2 JP 13388281 A JP13388281 A JP 13388281A JP 13388281 A JP13388281 A JP 13388281A JP S6237761 B2 JPS6237761 B2 JP S6237761B2
- Authority
- JP
- Japan
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- optical
- reflective film
- light
- optical fiber
- coupling circuit
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 57
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 45
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 26
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 26
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 26
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 4
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
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
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
- G02B6/2817—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using reflective elements to split or combine optical signals
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、たとえば光フアイバ伝送における
光データバスの光の取り出しあるいは結合に利用
する光分岐結合回路に関するものである。
光データバスの光の取り出しあるいは結合に利用
する光分岐結合回路に関するものである。
従来、この種の装置としては、第１図、第２図
に示すものがあつた。第１図において、１，２，
３は光フアイバ、４，５，６，７はコリメート用
屈折率分布形レンズ（以下単に屈折率分布形レン
ズという）、７ａは前記屈折率分布形レンズ７の
端面に設けられた反射膜、８は光分割体（以後、
キユーブプリズムという）で、第２図にその斜視
図を示すようにキユーブプリズム８の接合面の一
部に小さな反射膜８ａが付けられている。
に示すものがあつた。第１図において、１，２，
３は光フアイバ、４，５，６，７はコリメート用
屈折率分布形レンズ（以下単に屈折率分布形レン
ズという）、７ａは前記屈折率分布形レンズ７の
端面に設けられた反射膜、８は光分割体（以後、
キユーブプリズムという）で、第２図にその斜視
図を示すようにキユーブプリズム８の接合面の一
部に小さな反射膜８ａが付けられている。
データバスは、多数の端末装置が１つの伝送路
を共用してデータ伝送を行うものであり、一方向
の信号だけを伝送し、方向別に別々の伝送路を使
用する場合と、１つの伝送路を共用し、双方向に
信号を伝送させる場合がある。光データバスとし
て双方向に信号を伝送する場合について考える
と、光Ｔ形分岐結合装置が必要になる。各端末装
置は、光Ｔ形分岐結合装置を介して幹線光フアイ
バに接続される。
を共用してデータ伝送を行うものであり、一方向
の信号だけを伝送し、方向別に別々の伝送路を使
用する場合と、１つの伝送路を共用し、双方向に
信号を伝送させる場合がある。光データバスとし
て双方向に信号を伝送する場合について考える
と、光Ｔ形分岐結合装置が必要になる。各端末装
置は、光Ｔ形分岐結合装置を介して幹線光フアイ
バに接続される。
このように用いられる従来の光Ｔ形分岐結合回
路について説明する。
路について説明する。
対向する光フアイバ１，２は同一光軸上に置か
れ、先端には屈折率分布形レンズ４，５（レンズ
の長さは周期のほぼ４分の１である）が取り付け
られ、この光軸上にキユーブプリズム８の反射膜
８ａの上縁がくるように、かつ反射膜８ａ面が光
軸に対して45度の角度をなすように配置され、先
端に屈折率分布形レンズ６を持つ光フアイバ３の
光軸が、上記反射膜８ａの上縁をとおるように、
また、反射膜８ａ面と45度の角度をなすように光
フアイバ３は配置されている。さらに、一端に反
射膜７ａ面を持つ屈折率分布形レンズ７が、キユ
ーブプリズム８を介し、光フアイバ３に対向して
配置され、両者の光軸は同一線上に置かれてい
る。光フアイバ１，２がなす光軸と光フアイバ３
と屈折率分布形レンズ７のなす光軸が同一平面に
あるように、また、キユーブプリズム８の反射膜
８ａの面が上記平面に対し、垂直になるようにそ
れぞれが配置されている。
れ、先端には屈折率分布形レンズ４，５（レンズ
の長さは周期のほぼ４分の１である）が取り付け
られ、この光軸上にキユーブプリズム８の反射膜
８ａの上縁がくるように、かつ反射膜８ａ面が光
軸に対して45度の角度をなすように配置され、先
端に屈折率分布形レンズ６を持つ光フアイバ３の
光軸が、上記反射膜８ａの上縁をとおるように、
また、反射膜８ａ面と45度の角度をなすように光
フアイバ３は配置されている。さらに、一端に反
射膜７ａ面を持つ屈折率分布形レンズ７が、キユ
ーブプリズム８を介し、光フアイバ３に対向して
配置され、両者の光軸は同一線上に置かれてい
る。光フアイバ１，２がなす光軸と光フアイバ３
と屈折率分布形レンズ７のなす光軸が同一平面に
あるように、また、キユーブプリズム８の反射膜
８ａの面が上記平面に対し、垂直になるようにそ
れぞれが配置されている。
したがつて、光フアイバ３から出射した光は屈
折率分布形レンズ６によつてほぼ平行光線に変換
され、次にキユーブプリズム８の反射膜８ａによ
つて半分の光に反射され、屈折率分布形レンズ５
によつて集光され、光フアイバ２に結合伝搬され
る。一方、キユーブプリズム８を通過した残り半
分の光は、屈折率分布形レンズ７に入射し、その
反射膜７ａによつて戻されるが、屈折率分布形レ
ンズ７の光軸に対し対称な光ビームに変換される
ので、キユーブプリズム８の反射膜８ａによつて
反射され、屈折率分布形レンズ４によつて集光さ
れ光フアイバ１に結合伝搬される。
折率分布形レンズ６によつてほぼ平行光線に変換
され、次にキユーブプリズム８の反射膜８ａによ
つて半分の光に反射され、屈折率分布形レンズ５
によつて集光され、光フアイバ２に結合伝搬され
る。一方、キユーブプリズム８を通過した残り半
分の光は、屈折率分布形レンズ７に入射し、その
反射膜７ａによつて戻されるが、屈折率分布形レ
ンズ７の光軸に対し対称な光ビームに変換される
ので、キユーブプリズム８の反射膜８ａによつて
反射され、屈折率分布形レンズ４によつて集光さ
れ光フアイバ１に結合伝搬される。
光フアイバ１から出射した光は、屈折率分布形
レンズ４によつてほぼ平行光線にされ、半分の光
は反射膜８ａによつて反射され、屈折率分布形レ
ンズ４により集光された光フアイバ３に、残り半
分の光は反射されずに光フアイバ２にそれぞれ結
合伝搬される。また、光フアイバ２から出た光
も、屈折率分布形レンズ５でほぼ平行光線にされ
た後、その半分の光は反射膜８ａで反射され光フ
アイバ３に、残り半分の光は反射されずに屈折率
分布形レンズ４によつて集光され、光フアイバ１
にそれぞれ結合伝搬される。このことから、光フ
アイバ１，２，３相互に結合関係を持つ３端子の
光Ｔ形分岐結合回路としての機能を持つことがわ
かる。
レンズ４によつてほぼ平行光線にされ、半分の光
は反射膜８ａによつて反射され、屈折率分布形レ
ンズ４により集光された光フアイバ３に、残り半
分の光は反射されずに光フアイバ２にそれぞれ結
合伝搬される。また、光フアイバ２から出た光
も、屈折率分布形レンズ５でほぼ平行光線にされ
た後、その半分の光は反射膜８ａで反射され光フ
アイバ３に、残り半分の光は反射されずに屈折率
分布形レンズ４によつて集光され、光フアイバ１
にそれぞれ結合伝搬される。このことから、光フ
アイバ１，２，３相互に結合関係を持つ３端子の
光Ｔ形分岐結合回路としての機能を持つことがわ
かる。
ループ状の光データバスに光Ｔ形分岐結合回路
を使用する場合には、光Ｔ形分岐結合回路による
バイパス量の最適値は端末数によつて変わるた
め、端末数に応じて分岐比を変換する必要があ
る。
を使用する場合には、光Ｔ形分岐結合回路による
バイパス量の最適値は端末数によつて変わるた
め、端末数に応じて分岐比を変換する必要があ
る。
たとえば、いま端末数をＮとし、データバスか
らの端末への光の取り出し、端末からのデータバ
スへの光の結合の割合をηとすると、最速端末間
のの光送受信器間の伝送損子は、 Ｌ＝−10logη２（１−η）N-2 で表わされ、最適分岐比はη＝２／Ｎとなる。
らの端末への光の取り出し、端末からのデータバ
スへの光の結合の割合をηとすると、最速端末間
のの光送受信器間の伝送損子は、 Ｌ＝−10logη２（１−η）N-2 で表わされ、最適分岐比はη＝２／Ｎとなる。
従来の例において、バイバス量を変えるには、
光路中への反射膜面の挿入量を調整すればよい
が、3dB以外の分岐の場合には、光Ｔ形分岐結合
回路間の光フアイバ長等によつてモード依存性が
あり、バイパス量を一定に保つことが困難である
という問題があつた。
光路中への反射膜面の挿入量を調整すればよい
が、3dB以外の分岐の場合には、光Ｔ形分岐結合
回路間の光フアイバ長等によつてモード依存性が
あり、バイパス量を一定に保つことが困難である
という問題があつた。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を
除去するためになされたもので、光フアイバ長が
変つても、また、光フアイバを伝搬するモード分
布が変つても、精度よくバイパス量を維持するこ
とのできる光分岐結合回路を提供することを目的
としている。
除去するためになされたもので、光フアイバ長が
変つても、また、光フアイバを伝搬するモード分
布が変つても、精度よくバイパス量を維持するこ
とのできる光分岐結合回路を提供することを目的
としている。
以下、この発明の図面について説明する。
第３図はこの発明の一実施例におけるキユーブ
プリズム８の斜視図を示す。第３図において、８
ｂは前記キユーブプリズム８の接合面につけられ
た扇形の反射膜、Ｐはその扇形の中心点であり、
反射膜８ｂは中心点Ｐを頂点とする中心角θをな
して形成されている。
プリズム８の斜視図を示す。第３図において、８
ｂは前記キユーブプリズム８の接合面につけられ
た扇形の反射膜、Ｐはその扇形の中心点であり、
反射膜８ｂは中心点Ｐを頂点とする中心角θをな
して形成されている。
次に、その動作について説明する。
この発明の構成は、第３図に示すキユーブプリ
ズム８の接合面に付けられた反射膜８ｂの形状が
扇形をしている点を除けば、第１図に示す従来の
光分岐結合回路と同じである。したがつて第１図
と第３図とを用いて動作を説明する。
ズム８の接合面に付けられた反射膜８ｂの形状が
扇形をしている点を除けば、第１図に示す従来の
光分岐結合回路と同じである。したがつて第１図
と第３図とを用いて動作を説明する。
対向する光フアイバ１，２は同一光軸上に置か
れ、先端には屈折率分布形レンズ４，５が取り付
けられており、この光軸が、キユーブプリズム８
の扇形の反射膜８ｂの中心点Ｐをとおり、かつ扇
形の反射膜８ｂ面がこの光軸に対して45度の角度
をなすようにキユーブプリズム８が配置され、先
端に屈折率分布形レンズ４を持つ光フアイバ１の
光軸が扇形の反射膜８ｂの中心点Ｐをとおり、扇
形の反射膜８ｂに対し45度の角度をなすように設
定されている。さらに、一端に反射膜７ａ面を持
つ屈折率分布形レンズ７の中心軸が、上記扇形の
反射膜８ｂの中心点Ｐをとおり、光フアイバ３の
光軸の延長線上にある。
れ、先端には屈折率分布形レンズ４，５が取り付
けられており、この光軸が、キユーブプリズム８
の扇形の反射膜８ｂの中心点Ｐをとおり、かつ扇
形の反射膜８ｂ面がこの光軸に対して45度の角度
をなすようにキユーブプリズム８が配置され、先
端に屈折率分布形レンズ４を持つ光フアイバ１の
光軸が扇形の反射膜８ｂの中心点Ｐをとおり、扇
形の反射膜８ｂに対し45度の角度をなすように設
定されている。さらに、一端に反射膜７ａ面を持
つ屈折率分布形レンズ７の中心軸が、上記扇形の
反射膜８ｂの中心点Ｐをとおり、光フアイバ３の
光軸の延長線上にある。
したがつて、キユーブプリズム８の扇形の反射
膜８ｂの扇形の中心角をθとすると、従来例と同
様の動作原理により、光フアイバ３からの光は、
光フアイバ１に（２π−θ）／２π、光フアイバ２にθ
／２πの 割合で結合される。光フアイバ１からの光は、光
フアイバ３，２にそれぞれ（２π−θ）／２π、同様に
光 フアイバ２からの光は、光フアイバ１に
（２π−θ）／２π、光フアイバ３にθ／２πの割合で
結合され る。
膜８ｂの扇形の中心角をθとすると、従来例と同
様の動作原理により、光フアイバ３からの光は、
光フアイバ１に（２π−θ）／２π、光フアイバ２にθ
／２πの 割合で結合される。光フアイバ１からの光は、光
フアイバ３，２にそれぞれ（２π−θ）／２π、同様に
光 フアイバ２からの光は、光フアイバ１に
（２π−θ）／２π、光フアイバ３にθ／２πの割合で
結合され る。
光フアイバ３，２をデータバス用の光フアイ
バ、光フアイバ１を端末と接続するための光フア
イバとすれば、分岐比η＝（２π−θ）／２πで表わさ れ、θを変えることにより、バイパス量を調整す
ることができる。屈折率分布形レンズによりコリ
メートされた光ビームの中心線が扇形の反射膜８
ｂの中心点Ｐと一致するようにして、光を分割す
るので光フアイバ１〜３を伝搬している光のモー
ド分布に変化を与えない。
バ、光フアイバ１を端末と接続するための光フア
イバとすれば、分岐比η＝（２π−θ）／２πで表わさ れ、θを変えることにより、バイパス量を調整す
ることができる。屈折率分布形レンズによりコリ
メートされた光ビームの中心線が扇形の反射膜８
ｂの中心点Ｐと一致するようにして、光を分割す
るので光フアイバ１〜３を伝搬している光のモー
ド分布に変化を与えない。
第４図はこの発明の他の実施例を示すもので、
第１図の屈折率分布形レンズ７のかわりに、全反
射角プリズム９を使用したもので、上記実施例と
同様の効果が期待される。
第１図の屈折率分布形レンズ７のかわりに、全反
射角プリズム９を使用したもので、上記実施例と
同様の効果が期待される。
第５はこの発明のさらに他の実施例を示すもの
で、光フアイバ１〜３のうち１つを使用しない
で、発光素子１１、受光素子１２と直接結合した
もので、この例では光フアイバ１を使用しない場
合を示す。すなわち、１０は光分割用のビームス
プリツタ、１３，１４はコリメートあるいは集光
用屈折率分布形レンズである。
で、光フアイバ１〜３のうち１つを使用しない
で、発光素子１１、受光素子１２と直接結合した
もので、この例では光フアイバ１を使用しない場
合を示す。すなわち、１０は光分割用のビームス
プリツタ、１３，１４はコリメートあるいは集光
用屈折率分布形レンズである。
なお、上記実施例では、反射体として軸対称の
屈折率分布形レンズ４〜６と反射膜７ａ等により
構成したが、面対称な屈折率分布を持つスラブ形
レンズと反射膜によつても同様の効果を期待でき
る。
屈折率分布形レンズ４〜６と反射膜７ａ等により
構成したが、面対称な屈折率分布を持つスラブ形
レンズと反射膜によつても同様の効果を期待でき
る。
また、上記実施例では、レンズとして屈折率分
布形レンズを使用する場合について述べたが、通
常の光学レンズと反射鏡を使用しても同様の効果
が期待できる。
布形レンズを使用する場合について述べたが、通
常の光学レンズと反射鏡を使用しても同様の効果
が期待できる。
さらに、上記実施例では、光分割体としてキユ
ーブプリズム８の接合面に扇形の反射膜８ｂを形
成した場合について述べたが、板状透明体に反射
膜を形成しても同様の効果が期待される。さら
に、扇形の反射膜８ｂとして波長選択性のあるも
のを用いれば、特定波長の光信号に対してのみ分
岐結合回路となる。
ーブプリズム８の接合面に扇形の反射膜８ｂを形
成した場合について述べたが、板状透明体に反射
膜を形成しても同様の効果が期待される。さら
に、扇形の反射膜８ｂとして波長選択性のあるも
のを用いれば、特定波長の光信号に対してのみ分
岐結合回路となる。
以上説明したようにこの発明によれば、光を分
割するための反射膜を扇形にするという簡単な構
成により、光フアイバの伝搬モードの分布に変化
を与えず、分岐比を変えることができ、安価で精
度の高いものが得られる効果がある。
割するための反射膜を扇形にするという簡単な構
成により、光フアイバの伝搬モードの分布に変化
を与えず、分岐比を変えることができ、安価で精
度の高いものが得られる効果がある。
第１図は従来の光分岐結合回路を示す断面平面
図、第２図は上記従来例のキユーブプリズムの略
斜視図、第３図はこの発明の一実施例によるキユ
ーブプリズムの略斜視図、第４図はこの発明の他
の実施例を示す断面平面図、第５図はこの発明の
さらに他の実施例を示す断面平面図である。 図中、１，２，３は光フアイバ、４，５，６，
７は屈折率分布形レンズ、７ａは反射膜、８はキ
ユーブプリズム、８ｂは扇形の反射膜、９は全反
射直角プリズム、１１は発光素子、１２は受光素
子である。なお、図中の同一符号は同一または相
当部分を示す。
図、第２図は上記従来例のキユーブプリズムの略
斜視図、第３図はこの発明の一実施例によるキユ
ーブプリズムの略斜視図、第４図はこの発明の他
の実施例を示す断面平面図、第５図はこの発明の
さらに他の実施例を示す断面平面図である。 図中、１，２，３は光フアイバ、４，５，６，
７は屈折率分布形レンズ、７ａは反射膜、８はキ
ユーブプリズム、８ｂは扇形の反射膜、９は全反
射直角プリズム、１１は発光素子、１２は受光素
子である。なお、図中の同一符号は同一または相
当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 対向する先端にコリメート用屈折率分布形レ
ンズを有する第１、第２の光フアイバ間に、透明
体に扇形の反射膜を取り付けた光分割体を前記扇
形の反射膜の中心点が、前記光フアイバの光軸上
をとおるように配置し、前記光分割体によつて反
射される光の一方に、先端にコリメート用屈折率
分布形レンズを有する第３の光フアイバをその光
軸が前記扇形の反射膜の中心点をとおるように配
置し、さらに前記第３の光フアイバの光軸の延長
線上で、かつ前記光分割体の反対側に光ビームを
面対称あるいは点対称に変換して戻す反射体を配
置したことを特徴とする光分岐結合回路。 ２ 光分割体を、断面が四辺形をなし、その対角
接合面に扇形の反射膜を取り付けたキユーブプリ
ズムとしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の光分岐結合回路。 ３ 反射膜を、波長選択性を有するものとしたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
項記載の光分岐結合回路。 ４ 反射体を、レンズと反射鏡により構成したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
項記載の光分岐結合回路。 ５ 反射体を、全反射直角プリズムにより構成し
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項または
第２項記載の光分岐結合回路。 ６ 対向する先端にコリメート用屈折率分布形レ
ンズを有する第１、第２の光フアイバ間に、透明
体に扇形の反射膜を取り付けた光分割体を前記扇
形の反射膜の中心点が、前記光フアイバの光軸上
をとおるように配置し、前記光分割体によつて反
射される光の一方に、先端にコリメート用屈折率
分布形レンズを有する第３の光フアイバをその光
軸が前記扇形の反射膜の中心点をとおるように配
置し、さらに前記第３の光フアイバの光軸の延長
線上で、かつ前記光分割体の反対側に光ビームを
面対称あるいは点対称に変換して戻す反射体を配
置した光分岐結合回路において、前記第１〜第３
の光フアイバのいずれか１つにかえて、発光素子
と受光素子をそれぞれ結合用レンズとビームスプ
リツタを介して前記光分割体に結合するように配
置したことを特徴とする光分岐結合回路。 ７ 光分割体を、断面が四辺形をなし、その対角
接合面に扇形の反射膜を取り付けたキユーブプリ
ズムとしたことを特徴とする特許請求の範囲第６
項記載の光分岐結合回路。 ８ 反射膜を、波長選択性を有するものとしたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第６項または第７
項記載の光分岐結合回路。 ９ 反射体を、レンズと反射鏡により構成したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第６項または第７
項記載の光分岐結合回路。 １０ 反射体を、全反射直角プリズムにより構成
したことを特徴とする特許請求の範囲第６項また
は第７項記載の光分岐結合回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13388281A JPS5834423A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 光分岐結合回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13388281A JPS5834423A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 光分岐結合回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5834423A JPS5834423A (ja) | 1983-02-28 |
| JPS6237761B2 true JPS6237761B2 (ja) | 1987-08-14 |
Family
ID=15115288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13388281A Granted JPS5834423A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 光分岐結合回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5834423A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6168367A (ja) * | 1984-09-12 | 1986-04-08 | 品川白煉瓦株式会社 | 塩基性耐火組成物 |
| JP2629730B2 (ja) * | 1987-09-17 | 1997-07-16 | 旭硝子株式会社 | タンデイツシユ堰用ブロツク |
-
1981
- 1981-08-26 JP JP13388281A patent/JPS5834423A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5834423A (ja) | 1983-02-28 |
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