JPS63115143A - 音響光学スイツチ - Google Patents

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、光パルス試験器等に適した音響光学スイッチ
に関する。

〔従来の技術〕

光フアイバ通信技術の進歩は著しいものがあり、多くの
光フアイバ通信システムが実用に供されている。これら
の光フアイバ通信の伝送品質を維持していくために種々
の測定器が用いられているが、特に光ケーブルの破断点
や不連続点などを標定する障害点探索、光の伝搬損失。

接続点状態などを測定する光パルス試験器は重要な測定
器である。この種の光パルス試験器は。

パルス発生器により駆動された半導体レーザからの光パ
ルスを光方向性結合器を介して被測定光ファイバに入射
させ、光フアイバ内で生じた後方散乱光または、光フア
イバ端面で生じたフレネル反射光を再び光方向性結合器
を介して検出器に入射させて電気パルスに変換する方式
を用いていた。しかし、この方式は特に被測定ファイバ
が単一モードの場合、後方散乱光のレベルが小さく、フ
レネル反射光レベルとの差が犬きくなり、ダイナミック
レンジが低下するため不観測領域が広がって分解能が悪
化するという欠点を有していた。また、光源から光ファ
イバへの入射光と後方散乱光を分離するために低損失で
低漏話の光方向性結合器が必要となる問題点も有してい
た。

上記問題点を解決するため、光方向性結合器の代わりに
、音響光学スイッチを用いる方式が開発されている。こ
の場合、光スィッチによりフレネル反射をマスクするこ
とができるので。

不観測領域が改善できることになる。

従来、この種の音響光学スイッチとしては。

第２図に示すように、　　ＰｂＭｏ０．やＴ　ｅ　０２
等の音響光学素子（至）を挟んで対向する第１及び第２
のファイバ１０．２０をそれぞれ第１及び第２のレンズ
４１．４２によシ平行ビーム系によって結合させ、音響
光学素子刃を動作させることにより、第２のファイバ加
かちの入射光を回折させ、第３のレンズ４３を介して第
３のファイバＩに光路を切替える構成となっていた（金
山能、　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅ
ｐｏｒｔ、　Ｖｏｌ、　２９．　ｔ’ｈ６　ｐ、１００
．１９８３年１２月）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上述した音響光学スイッチに於ては。

音響光学効果によるブラッグ回折を利用するため、ファ
イバ加とファイバＩとを損失の小さい最適状態で結合さ
せるには、ファイバ加から音響光学素子間への光の入射
角が、光の波長と音響光学素子を駆動する電気回路間の
出力正弦波周波数及び音響光学素子間内部の超音波伝搬
速度とによって決まる特定の角度（ブラッグ角）となる
ように、光学系を固定する必要がある。

これに対し、従来の音響光学スイッチでは。

出力正弦波信号が単一周波数に固定されているため、光
学系設定時と異なる波長の光に対しては、ファイバ加か
ら音響光学素子（資）への光の入射角が、ブラッグ角か
らずれることになり２回折効率の低下及び光軸ずれが発
生し、ファイバ加からファイバＩへの光の結合損失が大
幅に増加するという欠点がある。一方、光パルス試験器
としては、光ファイバの伝送特性を、実際に伝送路とし
て用いられるときと同じ波長の光で測定することが望ま
しく、このため、さまざまな波長の光で測定し得る光パ
ルス試験器が必要となる。

ところが従来の音響光学スイッチにより上記のような光
パルス試験器を構成した場合、所望の波長の光と同数の
音響光学スイッチが必要となり、構成が複雑になるとい
う問題を有していた。

そこで本発明は、上記問題点に鑑み、さまざまな波長の
光に対しても１回折効率の低下及び光軸のずれの無い音
響光学スイッチを提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、対向して配置された第１及び第２のフ
ァイバと、該第１及び第２のファイバを光学的に結合す
る第１及び第２のレンズと。

該第１及び第２のレンズ間の光軸上に設けられた音響光
学素子と、第２のファイバから入射して前記音響光学素
子内で偏向した光ビームを受ける第３のレンズ及び第３
のファイバと、前記音響光学素子を出力正弦波周波数ｆ
を用いて制御する電気回路とを含んで構成されておシ、
光学系設定時に使用した光の波長λ。および前記電気回
路の出力正弦波周波数ｆ。に対し、光学系設定時と異な
る波長λの光が前記第２のファイバから入射した際に、
前記電気回路の前記出力正弦波周波数ｆを ｆλ＝　ｆｏλ０ となるように切替えることにより、前記第２のファイバ
から出射する異なる波長の光に対し光学系の設定を変え
ることなく、前記第２のファイバから前記音響光学素子
への光の入射角を。

回折効率が最大となるブラッグ角と等しくすることを特
徴とする音響光学スイッチが得られる。

その結果、第２のファイバから第３のファイバの光の結
合状態を最適な状態として動作させることができる。

〔実施例〕

以下９本発明について図面を用いて詳細に説明する。

第１図は１本発明による音響光学スイッチの一実施例を
示す平面図である。第１のファイバ１０と第２のファイ
バ加とは、第１のレンズである集束性ロッドレンズ４１
と第２のレンズである集束性ロッドレンズ４２とを介し
て、光学的に効率良く結合されている。集束性ロンドレ
ンズ４１゜４２間の光軸上にはＡｓ２Ｓｅ３を用いた音
響光学素子力が設けられている。また、第２のファイバ
加から出射し、音響光学素子刃で回折した光は。

プリズム７０で光路が変えられ、第３のレンズである集
束性ロッドレンズ４３を介して第３のファイバ頷に入射
する。音響光学素子力は、ファイバ（イ）から音響光学
素子力への波長１．３μｍの光の入射角が電気回路の出
力正弦波周波数１４０ＭＨｚに対し、ブラッグ条件を満
足するように設定されている。電気回路（３）は、内部
に１４０ＭＨｚ及び１１７．４２ＭＨｚの水晶発振器を
有しており、外部からの信号による出力周波数の切替機
能を有している。また電気回路頒は音響光学素子力と同
一のケース内に組込まれている。

第１図において、波長１．３μｍ、　１．５５μｍの光
に対し、電気回路匍の出力正弦波周波数を１４０ＭＨｚ
。

１１７．４２　ＭＨｚにそれぞれ切替えることにより、
常に。

ｆλ＝１８２（Ｈ２ＩＩｍ） が保たれ、その結果、光学系設定を変えることなく、フ
ァイバ加から音響光学素子力への光の入射角がブラッグ
条件を満足した状態で音響光学スイッチを動作させるこ
とができる。即ち。

回折効率の低下及び光軸ずれの無い最適な結合状態でフ
ァイバ加からファイバＩへの光路がつながる。本実施例
でのファイバ加からファイバ（９）への挿入損失は、波
長１．３μｍ光源使用時２．０ｄＢ、波長１．５５μｍ
光源使用時３．６　ｄ　Ｂであり９両波長の光に対し良
好な挿入損失が得られた。

これに対し、従来の音響光学スイッチと同じ。

単一周波数の電気回路を使用した場合、波長１．３μｍ
光源使用時２．０　ｄ　Ｂ　、波長１．５５μｍ光源使
用時２１ｄＢである。

尚、電気回路頒の方式としては９本実施例のように一系
統の増幅器に対し、複数の水晶発振器をスイッチングす
る方式の他、　ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅｃｏｎｔｒｏｌ
ｌｅｄ　ｏｓｅｉｌａｔｏｒ　）を使用する方式を用い
ても良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明による音響光学スイッチは
、使用する光の波長に応じて、音響光学素子を駆動する
電気回路の出力正弦波周波数を変えることにより、さま
ざまな波長の光に対して常に、光学系を回折効率低下及
び光軸ずれの無い最適な状態で使用でき、使用する光の
波長の違いによる大幅な挿入損失増加が無い。

このため１本発明による音響光学スイッチを用いれば、
複数波長の光による測定が可能な光パルス試験器を、音
響光学スイッチを増設することなく簡単に構成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の音響光学スイッチの一実施例の概略を
示す平面図、第２図は従来の音響光学スイッチの概略を
示す平面図である。 １０・・・第１のファイバ、２０・・・第２のファイバ
。 Ｉ・・・第３のファイバ、４１・・・第１の集束性ロッ
ドレンズ、４２・・・第２の集束性ロッドレンズ、４３
・・・第３の集束性ロッドレンズ、５０・・・音響光学
素子。 ω・・・マツチング回路、７０・・・プリズム、９０・
・・電気回路。 ７−□

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、対向して配置された第１及び第２のファイバと、該
   第１及び第２のファイバを光学的に結合する第１及び第
   ２のレンズと、該第１及び第２のレンズ間に設けられた
   音響光学素子と、前記第２のファイバから入射して前記
   音響光学素子内で偏向した光ビームを受ける第３のレン
   ズ及び第３のファイバと、前記音響光学素子を出力正弦
   波周波数を用いて制御する電気回路とを含んで構成され
   、該電気回路により前記音響光学素子を駆動することに
   より、前記第２のファイバから前記第１のファイバへの
   光路を、前記第２のファイバから前記第３のファイバへ
   の光路に切替える音響光学スイッチであって前記第２の
   ファイバから出射する光の波長に応じて、前記電気回路
   の前記出力正弦波周波数を変えることにより、いずれの
   波長に対しても前記第２のファイバと前記第３のファイ
   バとの光学的結合状態を最適にし得ることを特徴とする
   音響光学スイッチ。