JPS6257966B2 - - Google Patents
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- JPS6257966B2 JPS6257966B2 JP55130145A JP13014580A JPS6257966B2 JP S6257966 B2 JPS6257966 B2 JP S6257966B2 JP 55130145 A JP55130145 A JP 55130145A JP 13014580 A JP13014580 A JP 13014580A JP S6257966 B2 JPS6257966 B2 JP S6257966B2
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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
- G02B6/2808—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 a mixing element which evenly distributes an input signal over a number of outputs
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光フアイバ通信用の光結合器の改良に
関するものである。
関するものである。
一般に光フアイバを用いた伝送系、例えば多数
の端末を組入れたような伝送系において、任意の
複数の端末装置からの光信号を統合したり分割す
るなどして他の端末装置へ伝送するには、統合或
いは分配するための光結合器が不可欠であり、
種々のものが提案されている。
の端末を組入れたような伝送系において、任意の
複数の端末装置からの光信号を統合したり分割す
るなどして他の端末装置へ伝送するには、統合或
いは分配するための光結合器が不可欠であり、
種々のものが提案されている。
従来この種の光結合器としては、第１図に示す
ように、コア部とクラツド部とよりなる、例えば
入力光フアイバ５，６及び複数本の出力光フアイ
バ群７のコア径よりも大きな径のコア部２を有す
る屈折率段階形の大口径光フアイバからなる中継
ロツド１と、入力光フアイバ５，６及び複数本の
出力光フアイバ群７（この場合７本の出力光フア
イバで示している）で構成されたものがある。そ
して前記入力光フアイバ５乃至は６、あるいは
５，６から前記中継ロツド１に入射された光信号
は、該中継ロツド１内を伝搬する間にミキシング
され、前記出力光フアイバ群７へ均等に分配結合
するものである。
ように、コア部とクラツド部とよりなる、例えば
入力光フアイバ５，６及び複数本の出力光フアイ
バ群７のコア径よりも大きな径のコア部２を有す
る屈折率段階形の大口径光フアイバからなる中継
ロツド１と、入力光フアイバ５，６及び複数本の
出力光フアイバ群７（この場合７本の出力光フア
イバで示している）で構成されたものがある。そ
して前記入力光フアイバ５乃至は６、あるいは
５，６から前記中継ロツド１に入射された光信号
は、該中継ロツド１内を伝搬する間にミキシング
され、前記出力光フアイバ群７へ均等に分配結合
するものである。
ところで上述のごとき構成の従来の光分配器に
あつては、大口径光フアイバからなる中継ロツド
１の各端面３，４のコア部２露出面に、直接、そ
れぞれ入出力光フアイバ５，６及び７の端面を突
合せて接続する結合構造がとられているため、上
記中継ロツド１の出射端側に伝搬してきた光信号
のうち、前記出力光フアイバ群７の各コア端面内
に入射された光信号のみが伝送に寄与され、該出
力光フアイバ群７の各クラツド部接合面及び当該
出力光フアイバ間の間隙部分に当つたその他の光
信号は必然的に損失となり、挿入損失を大きくし
ている欠点があつた。
あつては、大口径光フアイバからなる中継ロツド
１の各端面３，４のコア部２露出面に、直接、そ
れぞれ入出力光フアイバ５，６及び７の端面を突
合せて接続する結合構造がとられているため、上
記中継ロツド１の出射端側に伝搬してきた光信号
のうち、前記出力光フアイバ群７の各コア端面内
に入射された光信号のみが伝送に寄与され、該出
力光フアイバ群７の各クラツド部接合面及び当該
出力光フアイバ間の間隙部分に当つたその他の光
信号は必然的に損失となり、挿入損失を大きくし
ている欠点があつた。
本発明は上記の如き欠点をコア部及びクラツド
部よりなる光フアイバの結合されるべき所要本数
の合計直径長に相当する高さとコア径に略等しい
厚さで且つコアと同一の屈折率を有する略半円筒
状部の光導波層と、その内外全面に設けられ該光
導波層の屈折率よりも低い屈折率の誘電体層とに
よつて湾曲形光導波路を構成し、該円筒状の軸線
に沿つた光導波層の開口両端面にそれぞれ入力及
び出力用光フアイバを対応して結合せしめてなる
ことを特徴とする光結合器によつて解決してい
る。
部よりなる光フアイバの結合されるべき所要本数
の合計直径長に相当する高さとコア径に略等しい
厚さで且つコアと同一の屈折率を有する略半円筒
状部の光導波層と、その内外全面に設けられ該光
導波層の屈折率よりも低い屈折率の誘電体層とに
よつて湾曲形光導波路を構成し、該円筒状の軸線
に沿つた光導波層の開口両端面にそれぞれ入力及
び出力用光フアイバを対応して結合せしめてなる
ことを特徴とする光結合器によつて解決してい
る。
以下図面を用いて本発明の実施例について詳細
に説明する。
に説明する。
第２図は、本発明に係る光結合器の一実施例を
示す概略斜視図である。図のように、所定屈折率
を有するほぼ円弧状に湾曲して石英等からなる誘
電体層１２と、その内面側に該層１２よりも高屈
折率の光導波層１３と該光導波層１３よりも低屈
折率、例えば前記層１２と同屈折率の誘電体層１
４が順次積層されて湾曲形光導波路１１が形成さ
れる。この光導波路のうちの光導波層の製法とし
ては例えば、光フアイバ用母材を形成するのに一
般的に用いられている内付化学気相堆積法
（modified chemical vapour deposition）あるい
は外付気相酸化法（outside vapour oxidation）
等を利用して、四塩化硅素（SiCl4）と屈折率制御
用の四塩化ゲルマニウム（GeCl4）オキシ塩化燐
（POCl3）等からなる原料ガスをアルゴンあるいは
酸素ガスと共に加熱された大口径の石英ガラス管
（誘電体層１２）内、あるいは小口径の石英ガラ
ス管（誘電体層１４）の外壁へ送り込むことによ
つて形成される。誘電体層１２の内壁面あるいは
誘電体層１４の外壁面には、結合される光フアイ
バのコア部と同一屈折率で、かつ該コア径と略同
等厚さの透明ガラス層としての光導波層１３が形
成されたのち、その外側又は内側に前記誘電体層
と同一屈折率のガラス層からなる誘電体層が積層
形成される。その後上記石英ガラス管を例えば所
望長さ、例えば結合されるべき光フアイバの所定
本数の合計直径長に相当する長さに切断し、更に
該管を、その中心軸に沿つて半筒状に切断し、そ
の各切断端面を平滑に精密研磨して端面処理を施
し、所望とする湾曲形光導波路１１を形成するこ
とができる。
示す概略斜視図である。図のように、所定屈折率
を有するほぼ円弧状に湾曲して石英等からなる誘
電体層１２と、その内面側に該層１２よりも高屈
折率の光導波層１３と該光導波層１３よりも低屈
折率、例えば前記層１２と同屈折率の誘電体層１
４が順次積層されて湾曲形光導波路１１が形成さ
れる。この光導波路のうちの光導波層の製法とし
ては例えば、光フアイバ用母材を形成するのに一
般的に用いられている内付化学気相堆積法
（modified chemical vapour deposition）あるい
は外付気相酸化法（outside vapour oxidation）
等を利用して、四塩化硅素（SiCl4）と屈折率制御
用の四塩化ゲルマニウム（GeCl4）オキシ塩化燐
（POCl3）等からなる原料ガスをアルゴンあるいは
酸素ガスと共に加熱された大口径の石英ガラス管
（誘電体層１２）内、あるいは小口径の石英ガラ
ス管（誘電体層１４）の外壁へ送り込むことによ
つて形成される。誘電体層１２の内壁面あるいは
誘電体層１４の外壁面には、結合される光フアイ
バのコア部と同一屈折率で、かつ該コア径と略同
等厚さの透明ガラス層としての光導波層１３が形
成されたのち、その外側又は内側に前記誘電体層
と同一屈折率のガラス層からなる誘電体層が積層
形成される。その後上記石英ガラス管を例えば所
望長さ、例えば結合されるべき光フアイバの所定
本数の合計直径長に相当する長さに切断し、更に
該管を、その中心軸に沿つて半筒状に切断し、そ
の各切断端面を平滑に精密研磨して端面処理を施
し、所望とする湾曲形光導波路１１を形成するこ
とができる。
しかして上述のように構成された湾曲形光導波
路１１の入力端部１５と出力端部１６の各光導波
層１３露出面には、入力光フアイバ１７，１８及
び複数本の出力光フアイバ群１９（５本の出力光
フアイバの場合で示す）が、そのコア部１７ａ，
１８ａ，１９ａの端部を突き合わせた形で結合さ
れるが、この結合は光フアイバのコア部と同等、
乃至は近似の屈折率を有する透明な接着剤等で行
われる。
路１１の入力端部１５と出力端部１６の各光導波
層１３露出面には、入力光フアイバ１７，１８及
び複数本の出力光フアイバ群１９（５本の出力光
フアイバの場合で示す）が、そのコア部１７ａ，
１８ａ，１９ａの端部を突き合わせた形で結合さ
れるが、この結合は光フアイバのコア部と同等、
乃至は近似の屈折率を有する透明な接着剤等で行
われる。
上述のように構成された光結合器にあつては、
前記光導波路１１の各入・出力端部１５，１６の
光導波層１３露出面に対向配置された入力光フア
イバ１７，１８及び複数本の出力光フアイバ群１
９の各コア部以外の部分が前記光導波層１３露出
面に当接する面積及び各出力光フアイバ間の間隙
面等光結合に寄与しない面が、従来の結合構造に
較べて極めて僅小となつているので、入力光フア
イバ１７，１８から前記光導波路１１中の光導波
層１３内に入射された光信号は、該光導波層１１
３の上端面１３ａ及び図示しない下端面１３ｂ等
で全反射されながら円弧に沿つて伝搬する間に効
率よくミキシングされ、前記出力光フアイバ群１
９の各光フアイバへ低挿入損失で均等に光分配結
合させることが可能となる。
前記光導波路１１の各入・出力端部１５，１６の
光導波層１３露出面に対向配置された入力光フア
イバ１７，１８及び複数本の出力光フアイバ群１
９の各コア部以外の部分が前記光導波層１３露出
面に当接する面積及び各出力光フアイバ間の間隙
面等光結合に寄与しない面が、従来の結合構造に
較べて極めて僅小となつているので、入力光フア
イバ１７，１８から前記光導波路１１中の光導波
層１３内に入射された光信号は、該光導波層１１
３の上端面１３ａ及び図示しない下端面１３ｂ等
で全反射されながら円弧に沿つて伝搬する間に効
率よくミキシングされ、前記出力光フアイバ群１
９の各光フアイバへ低挿入損失で均等に光分配結
合させることが可能となる。
なお本実施例の湾曲形光導波路１１の上端面１
３ａ及び下端面１３ｂに露出せる光導波層１３面
は、該光導波層１３の屈折率よりも小さい外気即
ち空気層と接し、光を閉じ込める構成となるの
で、かかる両面１３ａ，１３ｂから光が漏出する
ことはない。また上記光導波路と各入出力光フア
イバの光結合効率を上げるためには、前記光導波
路の開口数（unmerical aperture）を入出力光フ
アイバのそれよりも大きくするのが好ましい。そ
の他、前記光導波路の各入・出力端部の長さは、
当然のことながら、分配側の出力光フアイバの配
設本数に応じて種々変形して実施できることはい
うまでもない。
３ａ及び下端面１３ｂに露出せる光導波層１３面
は、該光導波層１３の屈折率よりも小さい外気即
ち空気層と接し、光を閉じ込める構成となるの
で、かかる両面１３ａ，１３ｂから光が漏出する
ことはない。また上記光導波路と各入出力光フア
イバの光結合効率を上げるためには、前記光導波
路の開口数（unmerical aperture）を入出力光フ
アイバのそれよりも大きくするのが好ましい。そ
の他、前記光導波路の各入・出力端部の長さは、
当然のことながら、分配側の出力光フアイバの配
設本数に応じて種々変形して実施できることはい
うまでもない。
以上の説明から明らかなように、本発明に係る
光分配器は、所定屈折率を有する湾曲状の光導波
層に該光導波層よりも低屈折率の誘電体層を両面
に設けて構成した湾曲形光導波路を主体とし、該
光導波路の各入・出力端部にそれぞれすくなくと
も１本以上の入力光フアイバ及び複数本の出力光
フアイバを突合せて若しくは逆の関係に結合した
構造であるから、各入力光フアイバからの光を複
数本の出力光フアイバへ低挿入損失で効率のよい
光分配結合が可能となり、信頼性の高い実用的な
光結合器を提供することができる。また本光結合
器は、その主体となる光導波路が湾曲形をなして
いるので、入力光フアイバの配設方向と同一の方
向へ光分配用の出力光フアイバを配置する場合に
適用して極めて有利である。その他、上述の湾曲
形光導波路は、光フアイバ母材を形成する装置及
び製造技術によつて容易に製作し得る利点があ
る。
光分配器は、所定屈折率を有する湾曲状の光導波
層に該光導波層よりも低屈折率の誘電体層を両面
に設けて構成した湾曲形光導波路を主体とし、該
光導波路の各入・出力端部にそれぞれすくなくと
も１本以上の入力光フアイバ及び複数本の出力光
フアイバを突合せて若しくは逆の関係に結合した
構造であるから、各入力光フアイバからの光を複
数本の出力光フアイバへ低挿入損失で効率のよい
光分配結合が可能となり、信頼性の高い実用的な
光結合器を提供することができる。また本光結合
器は、その主体となる光導波路が湾曲形をなして
いるので、入力光フアイバの配設方向と同一の方
向へ光分配用の出力光フアイバを配置する場合に
適用して極めて有利である。その他、上述の湾曲
形光導波路は、光フアイバ母材を形成する装置及
び製造技術によつて容易に製作し得る利点があ
る。
第１図は従来の光結合器を説明するための概略
断面図、第２図は本発明に係る光結合器の一実施
例を示す概略斜視図である。 図において、１１は光導波層、１２は湾曲形の
誘電体層、１３は光導波層、１３ａ，１３ｂは光
導波層の上端面及び下端面、１４は誘電体層、１
５，１６は光導波路の入・出力端部、１７，１８
は入力光フアイバ、１９は複数本の出力光フアイ
バ群、１７ａ，１８ａ，１９ａは入・出力光フア
イバのコア部を示す。
断面図、第２図は本発明に係る光結合器の一実施
例を示す概略斜視図である。 図において、１１は光導波層、１２は湾曲形の
誘電体層、１３は光導波層、１３ａ，１３ｂは光
導波層の上端面及び下端面、１４は誘電体層、１
５，１６は光導波路の入・出力端部、１７，１８
は入力光フアイバ、１９は複数本の出力光フアイ
バ群、１７ａ，１８ａ，１９ａは入・出力光フア
イバのコア部を示す。
Claims (1)
- １ コア部及びクラツド部よりなる光フアイバの
結合されるべき所要本数の合計直径長に相当する
高さとコア径に略等しい厚さで且つコアと同一の
屈折率を有する略半円筒状部の光導波層と、その
内外全面に設けられ該光導波層の屈折率よりも低
い屈折率の誘電体層とによつて湾曲形光導波路を
構成し、該円筒状の軸線に沿つた光導波層の開口
両端面にそれぞれ入力及び出力用光フアイバを対
応して結合せしめてなることを特徴とする光結合
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13014580A JPS5754913A (en) | 1980-09-19 | 1980-09-19 | Photocoupler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13014580A JPS5754913A (en) | 1980-09-19 | 1980-09-19 | Photocoupler |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5754913A JPS5754913A (en) | 1982-04-01 |
| JPS6257966B2 true JPS6257966B2 (ja) | 1987-12-03 |
Family
ID=15027041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13014580A Granted JPS5754913A (en) | 1980-09-19 | 1980-09-19 | Photocoupler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5754913A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4995692A (en) * | 1990-02-06 | 1991-02-26 | General Motors Corporation | Fiber optic star coupler |
| DE4030983C1 (ja) * | 1990-10-01 | 1992-02-13 | Kabelwerke Reinshagen Gmbh, 5600 Wuppertal, De |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS542141A (en) * | 1977-06-08 | 1979-01-09 | Oki Electric Ind Co Ltd | Star sranching element |
-
1980
- 1980-09-19 JP JP13014580A patent/JPS5754913A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS542141A (en) * | 1977-06-08 | 1979-01-09 | Oki Electric Ind Co Ltd | Star sranching element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5754913A (en) | 1982-04-01 |
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