JPS6383706A - Optical star coupler - Google Patents
Optical star couplerInfo
- Publication number
- JPS6383706A JPS6383706A JP22841986A JP22841986A JPS6383706A JP S6383706 A JPS6383706 A JP S6383706A JP 22841986 A JP22841986 A JP 22841986A JP 22841986 A JP22841986 A JP 22841986A JP S6383706 A JPS6383706 A JP S6383706A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- aperture angle
- refractive index
- slab
- fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 19
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 53
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 4
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 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
- G02B6/32—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は1本の光ファイバーからの光を複数本の光フ
ァイバーに分配するための光スターカプラーに関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] This invention relates to an optical star coupler for distributing light from one optical fiber to a plurality of optical fibers.
[従来の技術1
光ファイバーや半導体レーザーの性能向、Fに伴って、
光通信は実用化の域に達しつつある。この中で局内装置
についてはシステムの構成上、光信号の分Nii器が重
要な要素である。従来のこのような光スタ、−カプラー
としては、例えば第1図および第2図に示すように、一
方向性屈折率分布型のスラブ状レンズ1とファイバーア
レー2および3を組合せたものが知られている。ここで
、一方向性屈折率分布型のスラブ状レンズとは中心軸面
、即ち、X−Z軸面上で最大の屈折率n を有し、y軸
方向に関してのみ屈折率が周辺に向って漸次、n (y
l =n02 (1−ao2y2)[qoは常数コ
の式に従って変化し、y軸に直交ずろX方向および7方
向に対しては−様な1泪折率をもつしのである。従って
、第1図おにび第2図に示すように、大I130.5ピ
ッチの良さのスラブ状レンズ1の両端面に、[注:ここ
で1ビツヂとはレンズ中を蛇行伝播する光の1周期分を
いう。コ当該レンズの屈折率分布方向と垂直に(即〕5
、X軸方向と平行に)ファイバーアレー2および3を配
列すると、ファイバーアレー2の各ファイバーから出α
1した光線は、y方向、即ちレンズの屈折率分布方向に
対して(1、スラブ状レンズ1を通過中に中心軸面に向
って曲げられ、出射端面で集光するが(第1図)X方向
に対しては、出割光線の出射角に従ってスラブ状レンズ
1の側面で反射を繰返し、出射端面からある開口角で出
%1される(第2図)。それ1り、ファイバーアレー2
の各ファイバーから入射した光線は、均一にファイバー
アレー3の各ファイバーに分配されることになる。また
この構成を採用すれば、ファイバーアレー3からの光信
号をファイバーアレー2の各ファイバーに分配すること
しでさ゛る。[Conventional technology 1] With the performance improvement of optical fibers and semiconductor lasers,
Optical communication is reaching the stage of practical application. Among these devices, the optical signal divider is an important element in terms of the system configuration for the in-office equipment. As a conventional optical star/coupler, as shown in FIGS. 1 and 2, a combination of a unidirectional refractive index gradient slab lens 1 and fiber arrays 2 and 3 is known. It is being Here, a unidirectional refractive index gradient type slab-like lens has a maximum refractive index n on the central axis plane, that is, the X-Z axis plane, and the refractive index increases only in the y-axis direction toward the periphery. Gradually, n (y
l = n02 (1-ao2y2) [qo changes according to the equation of a constant q, and has a -like 1 refraction index for the X direction and the 7 directions, which are perpendicular to the y axis. Therefore, as shown in Fig. 1 and Fig. 2, on both end surfaces of the slab-like lens 1 with a large I pitch of 130.5, [Note: Here, 1 bit is the length of the light propagating in a meandering manner through the lens. This refers to one cycle. perpendicular to the refractive index distribution direction of the lens (i.e. 5
, parallel to the X-axis direction), the output α from each fiber of fiber array 2 is
The ray of light that is 1 is bent toward the central axis plane while passing through the slab-like lens 1 in the y direction, that is, the refractive index distribution direction of the lens, and is condensed at the exit end surface (Fig. In the X direction, the split light beam is repeatedly reflected on the side surface of the slab lens 1 according to the exit angle, and is emitted from the exit end face at a certain aperture angle (Fig. 2).
The light beams incident from each fiber are uniformly distributed to each fiber of the fiber array 3. Further, if this configuration is adopted, the optical signal from the fiber array 3 can be distributed to each fiber of the fiber array 2.
しかしながら、このJ:うな従来の光スターカプラーに
あってもよ、ファイバーアレー2と3が同じ開口角をも
つことが必要であった。然るに、今後の光通イ3分野J
3いて長距離幹線の光情報と近距離地域の光情報とを相
互に伝達1Jる場合、開口角の異tするファイバーアレ
ーが用いられる可能性がある。この場合、従来の光スタ
ーカプラーにあっては、低い開口角を有するファイバー
からの光は効率良く高い開口角を有するファイバーに分
配できるbのの、高い開口角を有するファイバーからの
光を、低、い開口角を有するファイバーに充分挿入する
ことができない。これは、第1図からも分かるように、
y方向(レンズの屈折率分布方向)に関して、高開口角
のファイバーから出射した光線を効率良く集光するため
には、スラブ状レンズの開口角を大きくする必要がある
が、スラブ状レンズの開口角を大きくづると、これによ
って集光する光の角度ら大ぎくなるために、低開口角の
ファイバーでは充分受光することができないからである
。However, even with this conventional optical star coupler, it is necessary that fiber arrays 2 and 3 have the same aperture angle. However, in the future, the three fields of optical communication
When transmitting optical information from a long-distance trunk line and optical information from a short distance area to each other, fiber arrays with different aperture angles may be used. In this case, with conventional optical star couplers, light from a fiber with a low aperture angle can be efficiently distributed to a fiber with a high aperture angle; , cannot be fully inserted into fibers with large aperture angles. As can be seen from Figure 1, this
In order to efficiently condense light rays emitted from a fiber with a high aperture angle in the y direction (the refractive index distribution direction of the lens), it is necessary to increase the aperture angle of the slab lens. This is because if the angle is made too large, the angle of the condensed light becomes too large, and a fiber with a low aperture angle cannot receive sufficient light.
本発明は、従来のこのような欠点を解消させて、高開口
角のファイバーアレーと低開口角のファイバーアレーと
による双方向光分配を可能にする光スターカプラーを提
供せんとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an optical star coupler that overcomes these conventional drawbacks and enables bidirectional light distribution between a fiber array with a high aperture angle and a fiber array with a low aperture angle.
[問題点をVR決づるための手段]
上記の目的を達成ザるため、この発明では屈折率が光軸
面からの距離のほぼ2乗に比例して一方向に減少し、屈
折率分布の方向に関して比較的大きな開口角を右づる一
方向性屈折率分布型スラブ状レンズ△と、これと同様な
一方向性屈折重分イ1型スラブ状レンズであって、屈折
率分布の方向に関して比較的小さな開口角を右ザるレン
ズBどを、各々ほぼ1/4ピッチの奇数倍になる艮ざで
、かつ屈折率の方向が一致するように、互いの端面で当
接してレンズ対とし、このレンズ対の高開口角を有する
レンズ側の端面には、高開口角を有するファイバーをや
数本配列してなるファイバーアレーを当接し、一方、レ
ンズ対の低量[)角を有するレンズ側の端面には、低開
口角を有するファイバー複数本配列してなるファイバー
アレーを当接して光スターカプラーを構成させている。[Means for determining the problem with VR] In order to achieve the above object, in this invention, the refractive index decreases in one direction in proportion to approximately the square of the distance from the optical axis plane, and the refractive index distribution is changed. Comparison of a unidirectional refractive index distribution type slab lens △, which has a relatively large aperture angle to the right in terms of direction, and a similar unidirectional refractive index distribution type I1 type slab lens in terms of the direction of the refractive index distribution. Lenses B and the like, each having a small aperture angle, are brought into contact with each other at their end surfaces so that each has an odd number multiple of approximately 1/4 pitch, and the directions of their refractive indices match, forming a lens pair. A fiber array formed by arranging several fibers with a high aperture angle is brought into contact with the end face of the lens pair having a high aperture angle, and on the other hand, the end face of the lens pair having a low aperture angle A fiber array consisting of a plurality of fibers having a low aperture angle is brought into contact with the end face of the optical star coupler to form an optical star coupler.
このような構成の光スターカプラーによれば、高開口角
ファイバーと低開口角ファイバーとの双方向光分配を効
率良く行うことができる。According to the optical star coupler having such a configuration, bidirectional light distribution between the high aperture angle fiber and the low aperture angle fiber can be efficiently performed.
[実施例]
以下、この発明を図面に基づいて説明する。第3図およ
び第4図はこの発明の一実施例を示づものである。まず
構成を説明すると、一方向性屈折率分布型スラブ状レン
ズ6および7からなるレンズ対の一方の端面には、高開
口角を有する複数本のファイバーからなるファイバーア
レー4が、また他方の端面には、低開口角を有する複数
本のファイバーからなるファイバーアレー5が、それぞ
れスラブ状レンズの屈折率分布の方向に対して垂直にフ
ァイバーが配列するように、当接設置されている。スラ
ブ状レンズ6は長さがほぼ1/4ビツヂで、その幅はフ
ァイバーアレー4の配列幅とほぼ等しく、また開口角も
ファイバーアレー4に等しい。スラブ状レンズ了し同様
に艮ざがほぼ1/4ピツヂで、その幅はファイバーアレ
ー5の配列幅とほぼ等しく、また開口角もファイバーア
レー5のそれと等しい。そしてスラブ状レンズ6とスラ
ブ状レンズ7は、それぞれの屈折率分布の方向が一致す
るにうに接合されている。[Example] The present invention will be described below based on the drawings. FIGS. 3 and 4 show an embodiment of the present invention. First, to explain the configuration, a fiber array 4 made up of a plurality of fibers having a high aperture angle is arranged on one end face of a lens pair made up of unidirectional gradient index slab lenses 6 and 7, and a fiber array 4 made up of a plurality of fibers having a high aperture angle is disposed on the other end face. A fiber array 5 consisting of a plurality of fibers having a low aperture angle is placed in contact with each other so that the fibers are arranged perpendicularly to the direction of the refractive index distribution of the slab-shaped lens. The length of the slab lens 6 is approximately 1/4 bit, its width is approximately equal to the arrangement width of the fiber array 4, and its aperture angle is also equal to that of the fiber array 4. Similarly to the slab-shaped lens, the width is approximately 1/4 pitch, the width is approximately equal to the arrangement width of the fiber array 5, and the aperture angle is also equal to that of the fiber array 5. The slab lenses 6 and 7 are joined together so that the directions of their respective refractive index distributions match.
ここでスラブ状レンズ6は、例えば本件出願人が先に特
願昭59−146913号において開示したJ:うな方
法で作成することができ、またスラブ状レンズ7は、例
えば本件出願人が特願[758−16109号で開示し
たような方法を用いて作ることができる。Here, the slab-shaped lens 6 can be produced, for example, by the method disclosed in Japanese Patent Application No. 59-146913 by the present applicant, and the slab-shaped lens 7 can be produced, for example, by the method disclosed in Japanese Patent Application No. [Can be made using a method such as that disclosed in No. 758-16109.
また低開口角を有するファイバーアレーは、CVD法で
作成される石英ファイバーを用いて作ることができ、高
開口角を有するファイバーアレーは、イオン交換法やロ
ッドインチューブ法で作製される多成分系ファイバーを
用いて作ることができる。In addition, fiber arrays with low aperture angles can be made using quartz fibers made by the CVD method, and fiber arrays with high aperture angles can be made using multicomponent systems made by the ion exchange method or rod-in-tube method. It can be made using fiber.
次に作用を説明する。スラブ状レンズの屈折率分布の方
向、即ち、y方向の光に関しては第3図で示すように、
高開口角を有するファイバーアレー4の1つより入射し
た出射角の大きい光は、まず高開口角を有するスラブ状
レンズ6にて平行光に変換され、さらに低開口角を有す
るスラブ状レンズ7にてレンズ端面に集光され、低開口
角のファイバーアレー5に効率良< 1m人される。一
方、屈折率分布の方向とは重直なX帖に対しては、第4
図に示づ゛ようにファイバーアレー4より入射した光は
スラブ状レンズ6および7の側面で反射しつつスラブ状
レンズ中を直進し、開口角の違いからファイバーアレー
5に挿入される光に幾分の1(]失(、Lあるbのの、
ほぼ均等にファイバーアレー5の各ファイバーに分配さ
れる。Next, the action will be explained. Regarding the direction of the refractive index distribution of the slab lens, that is, the light in the y direction, as shown in Figure 3,
Light with a large output angle entering from one of the fiber arrays 4 having a high aperture angle is first converted into parallel light by a slab-like lens 6 having a high aperture angle, and then converted into parallel light by a slab-like lens 7 having a low aperture angle. The light is condensed onto the end face of the lens and efficiently transmitted to the fiber array 5 with a low aperture angle of <1 m. On the other hand, for the X section that is perpendicular to the direction of the refractive index distribution,
As shown in the figure, the light incident from the fiber array 4 is reflected by the side surfaces of the slab lenses 6 and 7 and travels straight through the slab lenses, and due to the difference in aperture angle, the light entering the fiber array 5 is One part (] loss (, L is b's,
It is distributed approximately evenly to each fiber of the fiber array 5.
そして、スラブ状レンズ6 a3よび7が−様な屈折率
を有する方向のレンズ両側面に、即ち、第4図に示す例
では光ファイバー4および5が配列している方向で対向
づ−るレンズ両側面に、反射膜をコーティング」)でお
くと、反射効率が増加しで光n失の低下を防止すること
ができる。Then, the slab lenses 6a3 and 7 are arranged on both side surfaces of the lenses in the direction in which they have a -like refractive index, that is, in the example shown in FIG. If the surface is coated with a reflective film, the reflection efficiency will increase and a decrease in light loss can be prevented.
[発明の効果]
この発明によれば、上述の如く開口角の異なる光ファイ
バーからの光線を、均一に光IC1失も少なく双方向に
分配することができる。[Effects of the Invention] According to the present invention, as described above, light beams from optical fibers having different aperture angles can be uniformly distributed in both directions with less loss of one optical IC.
第1図および第2図は従来のスターカプラーの構成と光
線の進行状態を示す説明図、第3図および第4図は本発
明によるスターカプラーの構成と光線の進行状態を示ず
説明図である。
1.6,7:スラブ状レンズ、Figures 1 and 2 are explanatory diagrams showing the configuration of a conventional star coupler and the traveling state of light rays, and Figures 3 and 4 are explanatory diagrams showing the configuration of a star coupler according to the present invention and the traveling state of light rays. be. 1.6,7: slab lens,
Claims (1)
に減少し、屈折率分布の方向に関して比較的大きな開口
角を有する一方向性屈折率分布型スラブ状レンズAと、
これと同様な一方向性屈折率分布型スラブ状レンズであ
って、屈折率分布の方向に関して比較的小さな開口角を
有するレンズBとを、各々ほぼ1/4ピッチの奇数倍に
なる長さで、かつ屈折率分布の方向が一致するように、
それぞれ端面で当接したレンズ対と、このレンズ対の高
開口角を有するレンズA側の端面に当接して設けた高開
口角を有するファイバーアレーと、同じくレンズ対の低
開口角を有するレンズB側の端面に当接して設けた低開
口角を有するファイバーアレーとからなる光スターカプ
ラー。a unidirectional gradient index slab-like lens A whose refractive index decreases in one direction in proportion to approximately the square of the distance from the optical axis plane, and which has a relatively large aperture angle with respect to the direction of the refractive index distribution;
A similar unidirectional refractive index distribution type slab-like lens, which has a relatively small aperture angle in the direction of the refractive index distribution, and lens B are each formed with a length that is an odd number multiple of approximately 1/4 pitch. , and so that the directions of the refractive index distribution match,
A pair of lenses that are in contact with each other at their end faces, a fiber array that has a high aperture angle that is provided in contact with the end face of the lens A side that has a high aperture angle of this lens pair, and a lens B that also has a low aperture angle of the lens pair. An optical star coupler consisting of a fiber array with a low aperture angle provided in contact with the side end face.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22841986A JPS6383706A (en) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | Optical star coupler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22841986A JPS6383706A (en) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | Optical star coupler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6383706A true JPS6383706A (en) | 1988-04-14 |
Family
ID=16876178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22841986A Pending JPS6383706A (en) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | Optical star coupler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6383706A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4950045A (en) * | 1988-07-15 | 1990-08-21 | Stc Plc | Single mode couplers |
-
1986
- 1986-09-29 JP JP22841986A patent/JPS6383706A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4950045A (en) * | 1988-07-15 | 1990-08-21 | Stc Plc | Single mode couplers |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4693544A (en) | Optical branching device with internal waveguide | |
US4807954A (en) | Optical coupling device | |
US4262995A (en) | Planar star coupler device for fiber optics | |
US4750795A (en) | Optical fiber coupler | |
GB2175411A (en) | Silica rod lens optical fibre terminations | |
JP2813152B2 (en) | Integral element | |
EP0683410B1 (en) | Optical fiber light coupling interface with an enlarged incident surface | |
US4600267A (en) | Optical distributor | |
CA1112085A (en) | Reversible light beam coupler | |
JPH02188706A (en) | Optical fiber coupler | |
US5039192A (en) | Interconnection means for optical waveguides | |
US4846543A (en) | Star coupler for optical fibers | |
JPS6383706A (en) | Optical star coupler | |
US4747651A (en) | Three-way start splitter for optical wave guides | |
US7054511B2 (en) | Optical coupling device for single mode optical fibers | |
JPH01196189A (en) | Tunable optical fiber raman laser | |
JPS6051088B2 (en) | optical distribution circuit | |
JPS606801Y2 (en) | optical distribution circuit | |
JP2763298B2 (en) | Optical fiber coupler and its mounting body | |
JPS6030724Y2 (en) | optical distribution circuit | |
JPS6055801B2 (en) | optical circuit element | |
JP2687723B2 (en) | Multi-core optical rotary joint | |
JPS604161Y2 (en) | optical filter | |
JP3713821B2 (en) | Optical fiber coupling system | |
JPS63173007A (en) | Optical tap device |