JP2005070177A - 光ファイバ、遮光物形成方法、双方向光モジュール、光送受信装置及び双方向光伝送システム - Google Patents
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Abstract
【課題】 自局の発光素子が出力する光信号の一部がクラッドモードとして伝播して、自局の受光素子に入射することによる受信特性の劣化を抑制することができる光モジュールを提供する。
【解決手段】 発光素子として面発光型のレーザダイオード9を用いることにより、伝送用光ファイバから見て発光素子より遠方に受光素子11を配置することが可能となる。すなわち、入力光の受光素子に至る光路に波長分割多重素子8を配置し、入力光は波長分割多重素子を透過して受光素子に入射し、発光素子からの出力光は波長分割多重素子に反射されて、伝送用光ファイバへと進むようにする。この構造により、発光素子の出力光がクラッドに入射しても受光素子に伝播するのを防ぐことができる。
【選択図】 図2
【解決手段】 発光素子として面発光型のレーザダイオード9を用いることにより、伝送用光ファイバから見て発光素子より遠方に受光素子11を配置することが可能となる。すなわち、入力光の受光素子に至る光路に波長分割多重素子8を配置し、入力光は波長分割多重素子を透過して受光素子に入射し、発光素子からの出力光は波長分割多重素子に反射されて、伝送用光ファイバへと進むようにする。この構造により、発光素子の出力光がクラッドに入射しても受光素子に伝播するのを防ぐことができる。
【選択図】 図2
Description
本発明は、一芯の光ファイバにより双方向の光通信を具現化する一芯双方向光通信システムにおいて、入力される電気信号を光信号に変換して光ファイバに出力するとともに、光ファイバから入力される光信号を電気信号に変換して出力する双方向光モジュール及びこれにより双方向光通信を行う光送受信装置並びに双方向光伝送システム並びに関連する技術に関する。
ブロードバンドネットワーク社会の到来により、通信の高速化・大容量化が求められている。こうした要求にこたえることのできるシステムの1つに光通信システムがあげられるが、この光通信システムの構成要素の中でもキーデバイスとなるのは光モジュールであり、これまで様々なタイプのものが提案されてきた。
例えば、一芯双方向光モジュールとしては、下記の非特許文献1に記載されたものが知られている。図16に従来の光モジュールの斜視図を示す。図17は、図16の光モジュールの断面図、図18は、図16の光モジュールの動作を説明するための概念図である。図17に示されるように、入力される電気信号を光信号に変換する発光素子49は、チップキャリア50にボンディングされ、電気信号入力用端子16、17に接続されている。キャン型パッケージ15は、発光素子49がボンディングされたチップキャリア50が固定されたヒートシンク51、発光素子49が出力する光信号を集光するためのボールレンズ13で構成されている。
例えば、一芯双方向光モジュールとしては、下記の非特許文献1に記載されたものが知られている。図16に従来の光モジュールの斜視図を示す。図17は、図16の光モジュールの断面図、図18は、図16の光モジュールの動作を説明するための概念図である。図17に示されるように、入力される電気信号を光信号に変換する発光素子49は、チップキャリア50にボンディングされ、電気信号入力用端子16、17に接続されている。キャン型パッケージ15は、発光素子49がボンディングされたチップキャリア50が固定されたヒートシンク51、発光素子49が出力する光信号を集光するためのボールレンズ13で構成されている。
光ファイバのコア1、3は、光ファイバのクラッド2、4によりそれぞれ同心円状に囲まれており、光信号を閉じ込めて導波する。また、光ファイバは、保持用の切り欠き入りのフェルール5、6により保持されている。さらに、切り欠き入りのフェルール5、6により保持された光ファイバは、フェルールごと斜めにカットされ、発光素子49が出力する光信号を通過させるとともに、入力される光信号を反射させる波長選択フィルタ8が接着されている。斜めにカットされた切り欠き入りのフェルール5、6は、切り欠き入りの割スリーブ7により保持される。さらに、SUS(ステンレス)スリーブ18を用いて、キャン型パッケージ15と切り欠き入りのフェルール6を固定する。受光素子11は、受信用電気回路基板52にボンディングされ、切り欠き入りのフェルール5、6と切り欠き入りの割スリーブ7に設けられた切り欠き部に接着剤により接着されている。
電気信号入力用端子16、17により入力された電気信号は、発光素子49に入力され光信号に変換される。図18に示すように、発光素子49が出力した光信号は、ボールレンズ13により集光されて光ファイバ3+4(コア3とクラッド4からなる光ファイバをこのように表わす)のコア3に入力され、波長選択フィルタ8を通過し、電気系側の光ファイバのコア1に出力される。一方、光ファイバ1+2のコア1から入力される光信号は、波長選択フィルタ8により反射され、受光素子11に入力され、電気信号に変換される。受光素子11が出力する電気信号は、受信用電気回路基板52を通して出力される。このように、上記従来の光モジュールでも、入力される光信号を電気信号に変換して出力するとともに、入力される電気信号を光信号に変換して出力することができ、一芯の伝送用光ファイバで送受信用の光信号をやり取りする一芯双方向の光通信を具現化することができる。
信学技報 TECHNICAL REPORT OF IEICE. OPE2002-52(図16−18)
信学技報 TECHNICAL REPORT OF IEICE. OPE2002-52(図16−18)
しかしながら、従来の光モジュールにおいては、図18に示すとおり、発光素子49が出力した光信号は、ボールレンズ13により十分に集光することができず、光ファイバのクラッド4にも入力されてしまい、クラッドモードとして伝播し、反射屈折により、迷光として受光素子11に入力され、受信光に対して妨害光となってしまうという問題があった。
したがって、発光素子からの光信号の一部がクラッドモードとして伝播して自局の受光素子に入射するのを防ぐことができる光モジュールが望まれる。
また、発光素子からの光信号の一部がクラッドモードとして伝播して自局の受光素子に入射するのを防ぐことができる光モジュールを用いて、妨害光が少なく、受信特性が優れた一芯双方向光通信を行う装置が望まれる。
したがって、発光素子からの光信号の一部がクラッドモードとして伝播して自局の受光素子に入射するのを防ぐことができる光モジュールが望まれる。
また、発光素子からの光信号の一部がクラッドモードとして伝播して自局の受光素子に入射するのを防ぐことができる光モジュールを用いて、妨害光が少なく、受信特性が優れた一芯双方向光通信を行う装置が望まれる。
上記課題を解決するために下記の構成の発明が提供される。
請求項1に記載の発明は、光ファイバの一方の端面において、コア部を除く部分が遮光物で覆われている光ファイバである。この構成により、発光素子からの光を光ファイバのコア部のみに入射させることが容易になる。またクラッド部への光の入射を抑制できるので、受光素子への迷光の影響を抑制することができる。
請求項1に記載の発明は、光ファイバの一方の端面において、コア部を除く部分が遮光物で覆われている光ファイバである。この構成により、発光素子からの光を光ファイバのコア部のみに入射させることが容易になる。またクラッド部への光の入射を抑制できるので、受光素子への迷光の影響を抑制することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の光ファイバにおいて、前記光ファイバが、フェルールに嵌め込まれていて、前記光ファイバの前記端面と前記フェルールの一方の端面がほぼ同一平面上にあり、前記遮光物が前記フェルールの一方の端面も覆ったものである。この構成により、一層の遮光効果が期待できる。
請求項3に記載の発明は、光ファイバの一方の端面に感光性樹脂を塗布するステップと、他方の端面から露光用の照射光を入射させることにより、前記光ファイバのコア部に塗布されている感光性樹脂のみを露光して、露光面を取り除くステップとを含む光ファイバのコアを除く端面に遮光物を形成する遮光物形成方法である。この方法により、光ファイバのコアを除く端面に遮光物を容易に形成することができる。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の遮光物形成方法を用いて、前記コア部を除く端面に遮光物を形成した光ファイバである。
請求項5に記載の発明は、光ファイバと光信号源を備え、前記光信号源からの光信号を入射させる方の、前記光ファイバの端面のコア部以外の部分に遮光物を形成した双方向光モジュールである。この構成により、光クロストークの影響を低減させた光モジュールを得ることができる。
請求項6に記載の双方向光モジュールは、請求項5に記載の受光素子において、電気信号を前記光信号に変換する、前記光信号源としての発光素子と、外部から到来する第2の光信号を電気信号に変換する受光素子と、前記光信号と前記第2の光信号を多重又は分離するフィルタとを備え、前記発光素子と前記フィルタの間に前記光ファイバを配置したものである。この構成により、請求項5と同様の効果が得られる。
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の双方向光モジュールと、伝送すべき電気信号を前記双方向光モジュールに含まれる前記発光素子を駆動できる信号に変換する駆動回路と、前記双方向光モジュールに含まれる前記受光素子の出力信号を増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力信号からデータ信号とクロック信号を再生する電気回路を備えることにより、一芯双方向光通信が可能な光送受信装置である。
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の光送受信装置において、前記光送受信装置が光送受信機の場合である。
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の光送受信装置を2つ備え、前記2つの光送受信装置を前記光ファイバにより相互に接続し、前記光信号と前記第2の光信号にそれぞれ異なる波長を用いた一芯双方向光伝送システムである。
請求項10に記載の発明は、双方向光伝送システムにおいて、1つのセンター装置と、前記1つのセンター装置をつなぐ光ファイバと、前記光ファイバを多数の光ファイバへと合分岐する光カプラと、前記多数の光ファイバと各々つながれている多数の端末装置とからなる光伝送システムであり、前記1つのセンター装置及び前記多数の端末装置がそれぞれ、請求項8に記載の光送受信装置を備えたものである。
本発明の一実施の形態によれば、発光素子として面発光型の素子を用いることにより、伝送用光ファイバから見て発光素子より後方に受光素子を配置することができ、光ファイバのクラッド中を伝播するクラッドモードが受光素子まで伝播するのを防ぐことができるので、妨害光が少なく、受信特性の優れた一芯双方向光通信システム用の光モジュールを得ることができる。
また本発明の他の実施の形態によれば、光ファイバの光信号入射側端面のコア部以外の部分に遮光物を設けることにより、クラッドモードを抑制することができ、自局の光信号が受信光信号を妨害すること(光クロストーク)がなくなり、良好な受信特性を有する光モジュールを得ることができる。
また、本発明の他の実施の形態によれば、遮光物に感光性樹脂を用いて、遮光物が形成される端面とは反対側の端面から光を入射し、コア部の感光性樹脂のみを露光し、露光面を取り除くことによって遮光物を形成するので、光ファイバのコアを除く端面に遮光物を形成することが容易になる。
また、本発明の他の実施の形態によれば、クロストークの影響を低減した光モジュールを用いることにより、優れた受信特性で一芯双方向通信を行う装置を得ることができる。これには、光送受信装置や光送受信モジュールも含まれる。
本発明のさらに他の実施の形態によれば、送信側及び受信側の双方に本発明の光送受信装置を備え、光ファイバで接続することにより、良好な受信特性を有する光送受信システムを得ることができる。
以下、本発明の実施の形態を添付図面により詳細に説明する。なお、複数の図面に同じ要素を示す場合には同一の参照符号を付ける。
<実施の形態1>
本発明の実施の形態1による光モジュールを図1から図3に示す。図1は斜視図、図2は断面図、図3は動作を説明するための概念図である。図1及び図2において、本発明の実施の形態1の光モジュール33は、受光素子11を含むキャン型パッケージ15と光ファイバ・アセンブリを収容した切り欠き入りの割スリーブ7とをSUSスリーブ18で結合固定した構造を有する。
<実施の形態1>
本発明の実施の形態1による光モジュールを図1から図3に示す。図1は斜視図、図2は断面図、図3は動作を説明するための概念図である。図1及び図2において、本発明の実施の形態1の光モジュール33は、受光素子11を含むキャン型パッケージ15と光ファイバ・アセンブリを収容した切り欠き入りの割スリーブ7とをSUSスリーブ18で結合固定した構造を有する。
キャン型パッケージ15は、キャン型パッケージ15の電気系側の底面に固定されたヒートシンク14と、ヒートシンク14上に実装されたチップキャリア12と、チップキャリア12上にボンディングされた受光素子11と、チップキャリア12に電気的に接続された電気信号入力用端子16、17と、入力される光信号が受光素子11に焦点されるようにキャン型パッケージ15の光学系側の底面に埋め込まれたボールレンズ13からなる。
切り欠き入りの割スリーブ7には、切り欠き入りのフェルール付き光ファイバを切り欠き部分で斜めにカットして得た切り欠き入りのフェルール5及び6と切り欠き入りのフェルール5の切断面に接着された波長分割多重(WDM)素子8とがはめ込んである。切り欠き入りのフェルール5には、コア1とクラッド2からなる光ファイバ(以降、光ファイバ1+2と記す)の端部がはめ込まれ、切り欠き入りのフェルール6には、コア3とクラッド4からなる光ファイバ(以降、光ファイバ3+4と記す)がはめ込まれている。切り欠き入りの割りスリーブ7の切り欠き部と切り欠き入りのフェルール5及び6の切り欠き部は、ほぼ対応する位置に設けるものとする。さらに、面発光型の発光素子としてのレーザダイオード9が実装された送信用電気回路基板10が、切り欠き入りのフェルール5、6の切り欠き部と切り欠き入りの割スリーブ7の切り欠き部に、面発光型のレーザダイオード9の出力光信号が波長分割多重素子8により反射されて光ファイバのコア1に最大に結合する位置に接着されている。このときに用いる接着剤19は、屈折率が光ファイバの屈折率とほぼ等しいものとする。波長分割多重素子8は、入力される光信号を透過し、面発光型のレーザダイオード9が出力する光信号を反射するように設計されている。
以上のように構成された光モジュール33について、図2と図3を用いてその動作を説明する。
まず、送信用電気回路基板10を介して面発光型のレーザダイオード9に入力された電気信号は光信号に変換される。面発光型のレーザダイオード9が出力した光信号は、波長分割多重素子8により反射されコア1に入力される。このとき接着剤19と光ファイバ1+2の屈折率はほぼ等しいため、乱反射や屈折による損失は最小になる。一方、光ファイバ1+2から入力される光信号は、波長分割多重素子8を透過し、コア3に入力され、ボールレンズ13により受光素子11に集光されて、電気信号入力用端子16、17を通して出力される。
まず、送信用電気回路基板10を介して面発光型のレーザダイオード9に入力された電気信号は光信号に変換される。面発光型のレーザダイオード9が出力した光信号は、波長分割多重素子8により反射されコア1に入力される。このとき接着剤19と光ファイバ1+2の屈折率はほぼ等しいため、乱反射や屈折による損失は最小になる。一方、光ファイバ1+2から入力される光信号は、波長分割多重素子8を透過し、コア3に入力され、ボールレンズ13により受光素子11に集光されて、電気信号入力用端子16、17を通して出力される。
このように本発明の実施の形態1の光モジュールによれば、面発光型のレーザダイオード9を用いることにより、発光素子の後方に受光素子11を配置することができ、クラッドモードが受光素子11まで伝播することなく、妨害光が少なく、受信特性の優れた一芯双方向光通信システム用の光モジュールを提供することができる。
<実施の形態2>
本発明の実施の形態2による光モジュールを図4から図6に示す。図4は斜視図、図5は断面図、図6は動作を説明するための概念図である。図4及び5から分かるように、本発明の実施の形態2による光モジュール33aは、実施の形態1の光モジュール33と次の点を除いて同じである。すなわち、図4及び5においては、(1)電気系側の端面が光軸に対して直角に切断された光ファイバ3+4及び切り欠き入りのフェルール6が、電気系側の端面が光軸に対して斜めに切断された(コア20とクラッド21からなる)光ファイバ20+21及び切り欠き入りのフェルール22で置き換えられ、(2)受光素子11を含むキャン型パッケージ15及びSUSスリーブ18が、光ファイバ20+21及び切り欠き入りのフェルール22の斜めの切断面に全反射素子25を接着し、受光素子11が直接ボンディングされた受信用電気回路基板24を全反射素子25から反射された光信号が受光素子11に最大の結合効率で入射する位置に接着剤26により接着した構造で置き換えられている。切り欠き入りのフェルール22は、上記切断面に対向する側が、コア20から入射して全反射素子25で反射された光信号が透過するように、切り欠いてある。また、接着剤26は、屈折率が光ファイバ20+21の屈折率とほぼ等しくなるものが選定されている。
本発明の実施の形態2による光モジュールを図4から図6に示す。図4は斜視図、図5は断面図、図6は動作を説明するための概念図である。図4及び5から分かるように、本発明の実施の形態2による光モジュール33aは、実施の形態1の光モジュール33と次の点を除いて同じである。すなわち、図4及び5においては、(1)電気系側の端面が光軸に対して直角に切断された光ファイバ3+4及び切り欠き入りのフェルール6が、電気系側の端面が光軸に対して斜めに切断された(コア20とクラッド21からなる)光ファイバ20+21及び切り欠き入りのフェルール22で置き換えられ、(2)受光素子11を含むキャン型パッケージ15及びSUSスリーブ18が、光ファイバ20+21及び切り欠き入りのフェルール22の斜めの切断面に全反射素子25を接着し、受光素子11が直接ボンディングされた受信用電気回路基板24を全反射素子25から反射された光信号が受光素子11に最大の結合効率で入射する位置に接着剤26により接着した構造で置き換えられている。切り欠き入りのフェルール22は、上記切断面に対向する側が、コア20から入射して全反射素子25で反射された光信号が透過するように、切り欠いてある。また、接着剤26は、屈折率が光ファイバ20+21の屈折率とほぼ等しくなるものが選定されている。
以上のように構成された光モジュール33aについて、図5と図6を用いてその動作を説明する。
まず、送信用電気回路基板10を介して面発光型のレーザダイオード9に入力された電気信号は光信号に変換される。面発光型のレーザダイオード9が出力した光信号は、波長分割多重素子8により反射されコア1に入射する。このとき接着剤19と光ファイバ1+2の屈折率はほぼ等しいため、乱反射や屈折による損失は最小になる。一方、コア1から入力される光信号は、波長分割多重素子8を透過し、コア20に入射し、全反射素子25により反射され、受光素子11に入力されて、受信用電気回路基板24を介して出力される。このとき接着剤26と光ファイバ20+21の屈折率はほぼ等しいため、乱反射や屈折による損失は最小になる。
まず、送信用電気回路基板10を介して面発光型のレーザダイオード9に入力された電気信号は光信号に変換される。面発光型のレーザダイオード9が出力した光信号は、波長分割多重素子8により反射されコア1に入射する。このとき接着剤19と光ファイバ1+2の屈折率はほぼ等しいため、乱反射や屈折による損失は最小になる。一方、コア1から入力される光信号は、波長分割多重素子8を透過し、コア20に入射し、全反射素子25により反射され、受光素子11に入力されて、受信用電気回路基板24を介して出力される。このとき接着剤26と光ファイバ20+21の屈折率はほぼ等しいため、乱反射や屈折による損失は最小になる。
このように本発明の実施の形態2の光モジュールによれば、面発光型のレーザダイオードを用いることにより、伝送用光ファイバの側から見て発光素子より後方に受光素子を配置することができ、発光素子からのクラッドモードが受光素子まで伝播することがなく、妨害光が少なく、受信特性が優れた一芯双方向光通信システム用の光モジュールを提供することができる。またさらに、キャン型パッケージが不要となるため、光モジュールを低価格化することができる。
なお、光ファイバ20+21の両端の切断面は必ずしも平行である必要はない。
なお、光ファイバ20+21の両端の切断面は必ずしも平行である必要はない。
<実施の形態3>
図7は、本発明の実施の形態3による光モジュール33bの斜視図を示す。図8は、図7の光モジュール33bの断面図である。図7及び図8の光モジュール33bは、実施の形態2の光モジュール33aの送信用電気回路基板10と受信用電気回路基板24の代わりに、一体化した送受信用電気回路基板31を設けたものである。また、切り欠き入りの割りスリーブ7は、送受信用電気回路基板31と接する面を平らに削り取った切り欠き入りの割りスリーブ30で置き換えてもよい。
図7は、本発明の実施の形態3による光モジュール33bの斜視図を示す。図8は、図7の光モジュール33bの断面図である。図7及び図8の光モジュール33bは、実施の形態2の光モジュール33aの送信用電気回路基板10と受信用電気回路基板24の代わりに、一体化した送受信用電気回路基板31を設けたものである。また、切り欠き入りの割りスリーブ7は、送受信用電気回路基板31と接する面を平らに削り取った切り欠き入りの割りスリーブ30で置き換えてもよい。
図7の光モジュール33bの動作の説明は、図4の実施の形態2の光モジュール33aと全く同じであるから、省略する。このように本発明の実施の形態3の光モジュールによれば、面発光型のレーザダイオードを用いることにより、発光素子の後方に受光素子を配置することができ、クラッドモードが受光素子まで伝播することなく、妨害光が少なく、受信特性が優れた一芯双方向光通信システム用の光モジュールを提供することができる。またキャン型パッケージを不要とするため、光モジュールを低価格化することができ、さらに、電気回路基板が一枚で構成できるため小型化を図ることができる。
上述の実施の形態3では、面発光型のレーザダイオード9を光ファイバ1+2に隣接して接着したが、レーザダイオード9と光ファイバ1+2の間に集光レンズを設けてもよい。
上述の実施の形態3では、面発光型のレーザダイオード9を光ファイバ1+2に隣接して接着したが、レーザダイオード9と光ファイバ1+2の間に集光レンズを設けてもよい。
<実施の形態4>
本発明の実施の形態4による双方向光モジュールを図9から図11に示す。図9は長さ方向の断面を示す断面図、図10は斜視図、図11は動作を説明するための概念図である。図9及び図10において、双方向光モジュール33cが図16の従来の双方向光モジュールと異なるのは、双方向光モジュール33cが光ファイバ3+4の光ファイバのクラッド4に遮光物56又は遮光膜を設けた点である。双方向光モジュール33cは、この点以外は、図16の双方向光モジュールと同じであるから、これ以上の構造の説明は省略する。
本発明の実施の形態4による双方向光モジュールを図9から図11に示す。図9は長さ方向の断面を示す断面図、図10は斜視図、図11は動作を説明するための概念図である。図9及び図10において、双方向光モジュール33cが図16の従来の双方向光モジュールと異なるのは、双方向光モジュール33cが光ファイバ3+4の光ファイバのクラッド4に遮光物56又は遮光膜を設けた点である。双方向光モジュール33cは、この点以外は、図16の双方向光モジュールと同じであるから、これ以上の構造の説明は省略する。
以上のように構成された光モジュール33cの動作を説明する。図9から図11において、電気信号入力用端子16、17を介して入力された電気信号は、発光素子49に入力され光信号に変換される。発光素子49が出力した光信号は、ボールレンズ13により集光されて光ファイバ3+4に入力される。ここで、ボールレンズ13の集光が不十分であっても、光ファイバのクラッド4に入射しようとする光信号は遮光物56により遮光され、光ファイバ3+4のコア3にのみに光信号が入力される。コア3に入力された光信号は、波長選択フィルタ8を通過し出力される。一方、光ファイバ1+2のコア1から入力される光信号は、波長選択フィルタ8により反射され、受光素子11に入射して電気信号に変換される。受光素子11が出力する電気信号は、受信用電気回路基板52上のプリアンプ63で増幅されて、フレキシブルケーブル61を通して出力される。
なお、光モジュール33cの電気信号入力用端子16、17は、フレキシブルケーブル62付きコネクタ70の電極パターン71、72を介して、電子回路(図示せず)に接続される。上述の電気信号入力用端子16、17付き光モジュール33も、電子回路との接続はコネクタ70のようなフレキシブルケーブル付きのコネクタによって行われる。
このように実施の形態4によれば、光ファイバ3+4のクラッド4に遮光物56を設けることにより、光ファイバのクラッド中を伝播するクラッドモードを抑制することができ、自局の光信号が受信光信号を妨害することがなくなるため、良好な受信特性を得ることができる。
図12は、光ファイバ3+4の入射側の端面に設けられる遮光物56の形成方法を示す断面図である。まず、図12(a)に示すように、光ファイバ3+4の光信号入射側の端面に感光性樹脂56aを一様に塗布する。次に、図12(b)に示すように、感光性樹脂56aが塗られた端面とは反対側の端面から、露光用の照射光Lを光ファイバ3+4のコア3に入射する。この照射光Lは光ファイバ内のコア3を伝播し、光ファイバ3+4の光信号入射側の端面のコア3に塗布された感光性樹脂56aのみを照射し、よって光ファイバ3+4のクラッド4の部分に塗布された感光性樹脂56aは露光されない。この後、感光性樹脂56aに現像などの後処理を施すことによって、図12(c)に示すようにコア端面の露光部のみが除去され、クラッド端面の未露光部56が残存する。このようにして、コア3の部分を除く端面に遮光物56(未露光部)を形成することができる。
なお、図12の例では、光ファイバ3+4の端面に遮光物56を形成したが、光ファイバ3+4を切り欠き入りのフェルール6にはめ込んだ状態で遮光膜又は遮光物56を形成してもよい。
なお、図12の例では、光ファイバ3+4の端面に遮光物56を形成したが、光ファイバ3+4を切り欠き入りのフェルール6にはめ込んだ状態で遮光膜又は遮光物56を形成してもよい。
<実施の形態5>
図13は、本発明の実施の形態5により上述の双方向光モジュール33、33a、33b及び33cのいずれか1つを用いて一芯双方向光通信を行う光送受信装置又は光送受信機の略ブロック図を示す。図13において、光送受信機38は、上述の光モジュール33、33a、33b及び33cのいずれか1つ(以降、単に光モジュール33と記す)と、光モジュール33の受光素子11からの受信信号の増幅を行う増幅回路35と、受信信号からクロック成分を抽出するクロック再生回路36と、受信信号とクロック信号からデータ信号を再生するデータ再生回路37と、光モジュール33に含まれる発光素子9を駆動するための駆動回路34を含む。また、光送受信機38は、伝送用光ファイバ32と光学的に結合されている。
図13は、本発明の実施の形態5により上述の双方向光モジュール33、33a、33b及び33cのいずれか1つを用いて一芯双方向光通信を行う光送受信装置又は光送受信機の略ブロック図を示す。図13において、光送受信機38は、上述の光モジュール33、33a、33b及び33cのいずれか1つ(以降、単に光モジュール33と記す)と、光モジュール33の受光素子11からの受信信号の増幅を行う増幅回路35と、受信信号からクロック成分を抽出するクロック再生回路36と、受信信号とクロック信号からデータ信号を再生するデータ再生回路37と、光モジュール33に含まれる発光素子9を駆動するための駆動回路34を含む。また、光送受信機38は、伝送用光ファイバ32と光学的に結合されている。
伝送用光ファイバ32により伝送されてきた光信号は、光送受信機38の光モジュール33に入力される。光モジュール33に入力された光信号は、波長分割多重(WDM)素子8を透過し、受光素子11に入力され、電気信号に変換され、増幅回路35へ出力される。増幅回路35により増幅された電気信号は二分岐され、一方はクロック再生回路36へ、他方はデータ再生回路37へ入力される。クロック再生回路36は、入力された電気信号からクロック信号を生成してデータ再生回路37及びその他の回路部分(不図示)に供給する。また、データ再生回路37は、入力される電気信号をクロック再生回路36から入力されるクロック信号を用いて波形整形を行うことによりデータ信号を再生する。また、光送受信機38において送信すべき信号は、駆動回路34を通して光モジュール33の発光素子9に入力されて光信号に変換され、この光信号が、波長分割多重素子8で反射されて伝送用光ファイバ32に結合される。
このように本発明の実施の形態5の装置によれば、自局の光信号が受信光信号を妨害することなく、良好なデータ信号とクロック信号を得ることができる。本実施の形態の装置は、一芯双方向光通信を行うものであれば、独立した装置でも、光送受信モジュールでもよい。
このように本発明の実施の形態5の装置によれば、自局の光信号が受信光信号を妨害することなく、良好なデータ信号とクロック信号を得ることができる。本実施の形態の装置は、一芯双方向光通信を行うものであれば、独立した装置でも、光送受信モジュールでもよい。
<実施の形態6>
図14は、本発明の実施の形態6による光伝送システムの略ブロック図を示す。図14の光伝送システムは、2つの光送受信を行う装置39、40を伝送用光ファイバ32で接続したものである。光送受信を行う装置39、40は、それぞれ一芯双方向光通信を行うために図13の光送受信機38(又はモジュール)を備えている。2つの光送受信を行う装置39及び40の各光送受信機38は、一方が出力する光信号の波長を他方が受信して互いに通信が成立するように、受光素子及び波長分割多重素子が選定されている。また、各光送受信機38は、送受信に異なる周波数を用いることが好ましい。
図14は、本発明の実施の形態6による光伝送システムの略ブロック図を示す。図14の光伝送システムは、2つの光送受信を行う装置39、40を伝送用光ファイバ32で接続したものである。光送受信を行う装置39、40は、それぞれ一芯双方向光通信を行うために図13の光送受信機38(又はモジュール)を備えている。2つの光送受信を行う装置39及び40の各光送受信機38は、一方が出力する光信号の波長を他方が受信して互いに通信が成立するように、受光素子及び波長分割多重素子が選定されている。また、各光送受信機38は、送受信に異なる周波数を用いることが好ましい。
例えば、光送受信を行う装置39の光送受信機38が、1.3μm帯の光を送信し、1.5μm帯の光を受信するなら、光送受信を行う装置40の光送受信機38は、送受信に逆の帯域の光を用いる。このように、送信する光信号と受信する光信号の波長が異なる2つの光送受信を行う装置39、40を光ファイバ32で接続して対向させることにより、一芯の光ファイバでクロストークの影響を低減させた双方向の通信を行うことが可能となる。
<実施の形態7>
図15は、本発明の実施の形態7による光伝送システムの略ブロック図を示す。図15において、実施の形態7の光伝送システムは、センター装置41に設置される光送受信機38と加入者宅に設置される加入者装置43とが1対多で結ばれたパッシブダブルスター方式で構成されている。また、センター装置41からの光ファイバを多数のファイバに合分波するためにカプラ42を用いている。
図15は、本発明の実施の形態7による光伝送システムの略ブロック図を示す。図15において、実施の形態7の光伝送システムは、センター装置41に設置される光送受信機38と加入者宅に設置される加入者装置43とが1対多で結ばれたパッシブダブルスター方式で構成されている。また、センター装置41からの光ファイバを多数のファイバに合分波するためにカプラ42を用いている。
この場合も、センター装置41が、例えば、1.3μm帯の光を送信し、1.5μm帯の光を受信するならば、各加入者装置43は、それぞれ逆の帯域の光を送受信に用いる。このようにして、一芯双方向通信を実現している。また、この送受信にはTDM(時分割多重)方式が用いられているので、センター装置41からの信号はすべての加入者装置43に送信され、各加入者装置43では、該当する信号のみを受信し、該当しない信号は破棄される。加入者装置43からの信号はバースト信号として送信され、他の加入者装置43からの信号と衝突しないようなタイミングで送信される。
このように本実施の形態によれば、光クロストークの低減された光送受信機38を用いているので、受信特性の優れた光伝送システムを提供することができる。
このように本実施の形態によれば、光クロストークの低減された光送受信機38を用いているので、受信特性の優れた光伝送システムを提供することができる。
本発明によれば優れた特性の光ファイバ、双方向光モジュール、光送受信装置、双方向光伝送システムなどを得ることができ、かつ、かかる光ファイバを製造するための遮光物形成方法が提供されるので、本発明は光通信分野などに有用である。
1、3、20、27 光ファイバのコア
2、4、21、28 光ファイバのクラッド
5、6、22 切り欠き入りのフェルール
7、30 切り欠き入りの割スリーブ
8 波長分割多重(WDM)素子(波長選択フィルタ)
9 面発光型のレーザダイオード(発光素子)
10 送信用電気回路基板
11 受光素子
12、50 チップキャリア
13、53 ボールレンズ
14、51 ヒートシンク
15 キャン型パッケージ
16、17 電気信号入力用端子
18 SUS(ステンレス)スリーブ
19、26 接着剤
24、52 受信用電気回路基板
25 全反射素子
31 送受信用電気回路基板
32 伝送用光ファイバ
33、33a、33b、33c 光モジュール(双方向光モジュール)
34 駆動回路
35 増幅回路
36 クロック再生回路
37 データ再生回路
38 光送受信機
39、40 光送受信を行う装置
41 センター装置
42 カプラ
43 加入者装置
49 発光素子
56 遮光物(未露光部)
56a 感光性樹脂
61、62 フレキシブルケーブル
63 プリアンプ
70 コネクタ
71、72 電極パターン
2、4、21、28 光ファイバのクラッド
5、6、22 切り欠き入りのフェルール
7、30 切り欠き入りの割スリーブ
8 波長分割多重(WDM)素子(波長選択フィルタ)
9 面発光型のレーザダイオード(発光素子)
10 送信用電気回路基板
11 受光素子
12、50 チップキャリア
13、53 ボールレンズ
14、51 ヒートシンク
15 キャン型パッケージ
16、17 電気信号入力用端子
18 SUS(ステンレス)スリーブ
19、26 接着剤
24、52 受信用電気回路基板
25 全反射素子
31 送受信用電気回路基板
32 伝送用光ファイバ
33、33a、33b、33c 光モジュール(双方向光モジュール)
34 駆動回路
35 増幅回路
36 クロック再生回路
37 データ再生回路
38 光送受信機
39、40 光送受信を行う装置
41 センター装置
42 カプラ
43 加入者装置
49 発光素子
56 遮光物(未露光部)
56a 感光性樹脂
61、62 フレキシブルケーブル
63 プリアンプ
70 コネクタ
71、72 電極パターン
Claims (10)
- 光ファイバの一方の端面において、コア部を除く部分が遮光物で覆われている光ファイバ。
- 前記光ファイバが、フェルールに嵌め込まれていて、前記光ファイバの前記端面と前記フェルールの一方の端面がほぼ同一平面上にあり、前記遮光物が前記フェルールの一方の端面も覆っている請求項1に記載の光ファイバ。
- 光ファイバの一方の端面に感光性樹脂を塗布するステップと、他方の端面から露光用の照射光を入射させることにより、前記光ファイバのコア部に塗布されている感光性樹脂のみを露光して、露光面を取り除くステップとを含む光ファイバのコアを除く端面に遮光物を形成する遮光物形成方法。
- 請求項3に記載の遮光物形成方法を用いて、前記コア部を除く端面に遮光物を形成した光ファイバ。
- 光ファイバと光信号源を備え、前記光信号源からの光信号を入射させる方の、前記光ファイバの端面のコア部以外の部分に遮光物を形成した双方向光モジュール。
- 電気信号を前記光信号に変換する、前記光信号源としての発光素子と、外部から到来する第2の光信号を電気信号に変換する受光素子と、前記光信号と前記第2の光信号を多重又は分離するフィルタとを備え、前記発光素子と前記フィルタの間に前記光ファイバを配置した請求項5に記載の双方向光モジュール。
- 請求項6に記載の双方向光モジュールと、伝送すべき電気信号を前記双方向光モジュールに含まれる前記発光素子を駆動できる信号に変換する駆動回路と、前記双方向光モジュールに含まれる前記受光素子の出力信号を増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力信号からデータ信号とクロック信号を再生する電気回路を備えることにより、一芯双方向光通信が可能な光送受信装置。
- 前記光送受信装置が光送受信機である請求項7に記載の光送受信装置。
- 請求項8に記載の光送受信装置を2つ備え、前記2つの光送受信装置を前記光ファイバにより相互に接続し、前記光信号と前記第2の光信号にそれぞれ異なる波長を用いた一芯双方向光伝送システム。
- 1つのセンター装置と、前記1つのセンター装置をつなぐ光ファイバと、前記光ファイバを多数の光ファイバへと合分岐する光カプラと、前記多数の光ファイバと各々つながれている多数の端末装置とからなる光伝送システムにおいて、前記1つのセンター装置及び前記多数の端末装置がそれぞれ請求項8に記載の光送受信装置を備えた双方向光伝送システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003296752A JP2005070177A (ja) | 2003-08-20 | 2003-08-20 | 光ファイバ、遮光物形成方法、双方向光モジュール、光送受信装置及び双方向光伝送システム |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003296752A JP2005070177A (ja) | 2003-08-20 | 2003-08-20 | 光ファイバ、遮光物形成方法、双方向光モジュール、光送受信装置及び双方向光伝送システム |
Publications (1)
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Family
ID=34402837
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---|---|---|---|---|
KR101079034B1 (ko) * | 2008-12-04 | 2011-11-02 | 주식회사 옵테론 | 양방향 광통신을 위한 광섬유 및 이의 제조 방법 |
CN107153235A (zh) * | 2016-03-03 | 2017-09-12 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种光网络单元 |
KR20180014969A (ko) * | 2016-08-02 | 2018-02-12 | 한국과학기술원 | 미세 패턴 일체형 광섬유 소자 제작 방법 |
-
2003
- 2003-08-20 JP JP2003296752A patent/JP2005070177A/ja not_active Withdrawn
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