JP2664745B2 - 波長多重多芯光ロータリージョイント - Google Patents
波長多重多芯光ロータリージョイントInfo
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- JP2664745B2 JP2664745B2 JP63294720A JP29472088A JP2664745B2 JP 2664745 B2 JP2664745 B2 JP 2664745B2 JP 63294720 A JP63294720 A JP 63294720A JP 29472088 A JP29472088 A JP 29472088A JP 2664745 B2 JP2664745 B2 JP 2664745B2
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- trapezoidal
- trapezoidal prism
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は多芯光ロータリージョイントに係り、特に光
ファイバに、複数の波長を同時に伝送する波長多重通信
に適用する多芯光ロータリージョイントに関する。
ファイバに、複数の波長を同時に伝送する波長多重通信
に適用する多芯光ロータリージョイントに関する。
［従来の技術］ 従来の多芯光ロータリージョイント（実開昭59−3301
4号）を第３図に示す。同図に示すように、有低筒体状
の固定体１には、回転体２と台形プリズム３を支持する
プリズムホルダ４とが同軸上に回転自在に設けられてい
る。固定側光ファイバ5a,5bは固定体１に取り付けられ
光コネクタ6a,6bにより台形プリズム３の入射面3aに結
合され、また回転側光ファイバ7a,7bは回転体２に取り
付けられた光コネクタ8a,8bにより台形プリズム３の出
射面3cに結合されている。回転体２とプリズムホルダ４
との間には、回転体２の回転を1/2の角速度に減速して
プリズムホルダ４を伝達するための変速歯車機構９とし
て変速歯車9a,9b,9c,9dと変速歯車軸9eが設けられてい
る。光コネクタ6a,6b,8a,8bの台形プリズム３側にはマ
イクロ凸レンズ10a,10b,11a,11bが設けられている。
4号）を第３図に示す。同図に示すように、有低筒体状
の固定体１には、回転体２と台形プリズム３を支持する
プリズムホルダ４とが同軸上に回転自在に設けられてい
る。固定側光ファイバ5a,5bは固定体１に取り付けられ
光コネクタ6a,6bにより台形プリズム３の入射面3aに結
合され、また回転側光ファイバ7a,7bは回転体２に取り
付けられた光コネクタ8a,8bにより台形プリズム３の出
射面3cに結合されている。回転体２とプリズムホルダ４
との間には、回転体２の回転を1/2の角速度に減速して
プリズムホルダ４を伝達するための変速歯車機構９とし
て変速歯車9a,9b,9c,9dと変速歯車軸9eが設けられてい
る。光コネクタ6a,6b,8a,8bの台形プリズム３側にはマ
イクロ凸レンズ10a,10b,11a,11bが設けられている。
固定側光ファイバ5aから出射した光は、マイクロ凸レ
ンズ10aで平行光とされて台形プリズム３の入射面3aに
入射し、入射面3aで屈折し底面3bで全反射し更に出射面
3cで屈折して出射し、マイクロ凸レンズ11bにより集束
されて回転側光ファイバ7bに入射する。また、他方の固
定側光ファイバ5bと回転側光ファイバ7aとの間も同様に
接続される。回転体２が回転してもその1/2の角速度で
台形プリズム３が回転して回転体２の回転を光学的に打
ち消すように作用するので、回転側光ファイバ5aと固定
側光ファイバ7bとの間および固定側光ファイバ5bと回転
側光ファイバ7aとの間の接続関係は保証される。また回
転側から固定側に光を伝送しても同様である。
ンズ10aで平行光とされて台形プリズム３の入射面3aに
入射し、入射面3aで屈折し底面3bで全反射し更に出射面
3cで屈折して出射し、マイクロ凸レンズ11bにより集束
されて回転側光ファイバ7bに入射する。また、他方の固
定側光ファイバ5bと回転側光ファイバ7aとの間も同様に
接続される。回転体２が回転してもその1/2の角速度で
台形プリズム３が回転して回転体２の回転を光学的に打
ち消すように作用するので、回転側光ファイバ5aと固定
側光ファイバ7bとの間および固定側光ファイバ5bと回転
側光ファイバ7aとの間の接続関係は保証される。また回
転側から固定側に光を伝送しても同様である。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、光ファイバの情報伝送容量を増やそうとす
る時、複数の波長を同時に用いるいわゆる波形多重伝送
を行なうことがある。従来の多芯光ロータリージョイン
トを用いて波形多重伝送を行なったときの問題を第４図
を用いて説明する。同図は台形プリズム３の中心軸に波
長λ１、λ２の２つの光を左方より入射させた時の光路
を示したものである。波長λ１の光は実線で示したよう
に、台形プリズム３の入射面3aで屈折し、底面3bで全反
射し、出射面3cで再び屈折して右方に出射する。このと
きの出射光は台形プリズム３の中心軸上になるように、
台形プリズム３の口径s,その長さｌを定めてあるものと
る。このような時、波長λ１に関しては任意の位置に光
を入射しても、先に述べたように多芯光ロータリージョ
イントを構成することができる。一方、波長λ１より波
長の長い波長λ２の光は、色収差によりλ１の屈折率と
異なるため入射面3a,出射面3bでの屈折角がλ１の実線
の光路と異なり、破線で示したように出射光はΔだけオ
フセットする。例えば台形プリズム３の材料BK−７（硼
硅クラウンガラス）を用い、口径ｓ＝20mm,λ１＝0.85
μｍとすると、ｌ≒85mmになるが、これにλ２＝1.3μ
ｍの光を入射させるとオフセットΔ≒4mmとなり、マイ
クロ凸レンズの口径を4mm以上にしないと全く伝送がで
きないことになる。また、仮に一部分が伝送できても結
合損失が大きく実用上の問題となっていた。
る時、複数の波長を同時に用いるいわゆる波形多重伝送
を行なうことがある。従来の多芯光ロータリージョイン
トを用いて波形多重伝送を行なったときの問題を第４図
を用いて説明する。同図は台形プリズム３の中心軸に波
長λ１、λ２の２つの光を左方より入射させた時の光路
を示したものである。波長λ１の光は実線で示したよう
に、台形プリズム３の入射面3aで屈折し、底面3bで全反
射し、出射面3cで再び屈折して右方に出射する。このと
きの出射光は台形プリズム３の中心軸上になるように、
台形プリズム３の口径s,その長さｌを定めてあるものと
る。このような時、波長λ１に関しては任意の位置に光
を入射しても、先に述べたように多芯光ロータリージョ
イントを構成することができる。一方、波長λ１より波
長の長い波長λ２の光は、色収差によりλ１の屈折率と
異なるため入射面3a,出射面3bでの屈折角がλ１の実線
の光路と異なり、破線で示したように出射光はΔだけオ
フセットする。例えば台形プリズム３の材料BK−７（硼
硅クラウンガラス）を用い、口径ｓ＝20mm,λ１＝0.85
μｍとすると、ｌ≒85mmになるが、これにλ２＝1.3μ
ｍの光を入射させるとオフセットΔ≒4mmとなり、マイ
クロ凸レンズの口径を4mm以上にしないと全く伝送がで
きないことになる。また、仮に一部分が伝送できても結
合損失が大きく実用上の問題となっていた。
本発明の目的は、多芯化が可能であると共に波長多重
伝送が可能な波長多重多芯光ロータリージョイントを提
供することにある。
伝送が可能な波長多重多芯光ロータリージョイントを提
供することにある。
［課題を解決するための手段］ すなわち、本発明の要旨は、回転側光ファイバと固定
側光ファイバとの間に、その回転側の角速度の半分の角
速度で回転する台形プリズムを設け、該台形プリズムの
一方の傾斜面に入射した光を台形プリズムの底面で反射
させた後、台形プリズムの他方の傾斜面から出射させる
多芯光ロータリージョイントにおいて、上記台形プリズ
ムは、該台形プリズムの一方の傾斜面に入射した複数の
波長を有する光を底面で反射させた後、他方の傾斜面か
ら波長ごとに分離することなく同一の光路上に出射する
ように、該台形プリズムの内部に上記底面部分を含む二
等辺三角形プリズム領域が形成されており、該二等辺三
角形プリズム領域は低屈折でかつ低分散のガラス材料か
ら構成され、上記二等辺三角形プリズム領域を除きかつ
両方の傾斜面を含む領域は、高屈折でかつ高分散のガラ
ス材料から構成されている色収差を補正する色消しプリ
ズムとしたことにあります。
側光ファイバとの間に、その回転側の角速度の半分の角
速度で回転する台形プリズムを設け、該台形プリズムの
一方の傾斜面に入射した光を台形プリズムの底面で反射
させた後、台形プリズムの他方の傾斜面から出射させる
多芯光ロータリージョイントにおいて、上記台形プリズ
ムは、該台形プリズムの一方の傾斜面に入射した複数の
波長を有する光を底面で反射させた後、他方の傾斜面か
ら波長ごとに分離することなく同一の光路上に出射する
ように、該台形プリズムの内部に上記底面部分を含む二
等辺三角形プリズム領域が形成されており、該二等辺三
角形プリズム領域は低屈折でかつ低分散のガラス材料か
ら構成され、上記二等辺三角形プリズム領域を除きかつ
両方の傾斜面を含む領域は、高屈折でかつ高分散のガラ
ス材料から構成されている色収差を補正する色消しプリ
ズムとしたことにあります。
［作用］ 上記構成によれば、台形プリズムがその入出射面から
底面の反射面に至る間にフリントとクラウンの２種のガ
ラス構造からなる色消しプリズムで形成されるため、波
長が異なり屈折率が違っても、その色収差を補正し、同
一入射光で、同一出射光とすることができ波長多重伝送
を行なっても損失を抑えることができる。
底面の反射面に至る間にフリントとクラウンの２種のガ
ラス構造からなる色消しプリズムで形成されるため、波
長が異なり屈折率が違っても、その色収差を補正し、同
一入射光で、同一出射光とすることができ波長多重伝送
を行なっても損失を抑えることができる。
［実施例］ 以下本発明の好適実施例を添付図面に基づいて説明す
る。
る。
まず、本発明の波長多重多芯光ロータリージョイント
の全体構成は、第３図と基本的に同一であるが、本発明
においては、光ファイバ5a,5b（又は7a,7b）に波長の異
なる光情報が伝送され、このため、台形プリズムを色収
差を補正する色消しプリズムとしたことに特長を有す
る。
の全体構成は、第３図と基本的に同一であるが、本発明
においては、光ファイバ5a,5b（又は7a,7b）に波長の異
なる光情報が伝送され、このため、台形プリズムを色収
差を補正する色消しプリズムとしたことに特長を有す
る。
以下この色消しプリズムの構成を第１図により説明す
る。
る。
第１図において、12は色消し台形プリズムであり、口
径をｓ、その長さをｌ、底角をφ１とする。この色消し
台形プリズム12は、底角φ２、底辺ｌの二等辺三角プリ
ズム13と、その二等辺三角プリズム13の両斜面を貼り合
せ面12b,12dとして夫々２個の不等辺四角形プリズム14
a,14bを貼り合せ全体として口径ｓ、長さｌ、底角φ１
で夫々入射面12a、出射面12e、底面12cを有する台形プ
リズムとして構成したものである。
径をｓ、その長さをｌ、底角をφ１とする。この色消し
台形プリズム12は、底角φ２、底辺ｌの二等辺三角プリ
ズム13と、その二等辺三角プリズム13の両斜面を貼り合
せ面12b,12dとして夫々２個の不等辺四角形プリズム14
a,14bを貼り合せ全体として口径ｓ、長さｌ、底角φ１
で夫々入射面12a、出射面12e、底面12cを有する台形プ
リズムとして構成したものである。
この二等辺三角プリズム13と四角形プリズム14a,14b
は異なる波長の色収差を補正しうる屈折率のものであれ
ばよく、例えば二等辺三角プリズム13はクラウンガラス
不等辺四辺形プリズム14a,14bは二等辺三角プリズム13
よりも高屈折率、高分散のフリントガラスで構成する。
は異なる波長の色収差を補正しうる屈折率のものであれ
ばよく、例えば二等辺三角プリズム13はクラウンガラス
不等辺四辺形プリズム14a,14bは二等辺三角プリズム13
よりも高屈折率、高分散のフリントガラスで構成する。
次に本実施例の作用を説明する。
色消し台形プリズム12の左方より波長λ３の光を入射
させると、まず入射面12aで屈折し、次に第１の貼り合
せ面12bで逆方向に屈折し、底面12cで全反射され、第２
の貼り合せ面12d、出射面12eで再び屈折して右方に出射
する。一方、波長λ３よりも小さい波長の波長λ４の光
は入射面12aでλ３よりも大きく屈折するが、第１の貼
り合せ面12bでは逆方向に大きく屈折するため、光路間
の開きが補正させる。そして底面12cで全反射し、第２
の貼り合せ面12d、出射面12eで屈折したときには、波長
λ３の光と同一光路上に出射することになる。
させると、まず入射面12aで屈折し、次に第１の貼り合
せ面12bで逆方向に屈折し、底面12cで全反射され、第２
の貼り合せ面12d、出射面12eで再び屈折して右方に出射
する。一方、波長λ３よりも小さい波長の波長λ４の光
は入射面12aでλ３よりも大きく屈折するが、第１の貼
り合せ面12bでは逆方向に大きく屈折するため、光路間
の開きが補正させる。そして底面12cで全反射し、第２
の貼り合せ面12d、出射面12eで屈折したときには、波長
λ３の光と同一光路上に出射することになる。
次に、不等辺四辺形プリズムの材料としてSF−６（重
フリントガラス）を、また二等辺三角プリズムの材料と
してLak21（ランタンクラウンガラス）を使用したとき
の色消し台形プリズム12の寸法の計算例を次に説明す
る。なお、波長はλ３＝1.3μｍ、λ４＝0.85μｍで計
算した。また、このときの屈折率はSF−６がそれぞれ1.
78169,1.76822,Lak21が1.63149,1.62410とした。口径ｓ
＝20mmとしたときのφ1,φ2,lの関係を第２図に示す。
例えば色消し台形プリズムの底角φ１を45゜とすると二
等辺三角プリズムの底角φ２は約13゜、長さｌは約87mm
となる。なお、ｌが長くなると光路長も長くなるため色
消し台形プリズムの底角φ１は製作可能な範囲でできる
だけ小さくするのが望ましい。また、第４図の従来例の
台形プリズム（長さｌ≒85mm）に対してわずか2mm長く
するだけで良いため従来の多芯光ロータリージョイント
にそのまま組み込むことができる。
フリントガラス）を、また二等辺三角プリズムの材料と
してLak21（ランタンクラウンガラス）を使用したとき
の色消し台形プリズム12の寸法の計算例を次に説明す
る。なお、波長はλ３＝1.3μｍ、λ４＝0.85μｍで計
算した。また、このときの屈折率はSF−６がそれぞれ1.
78169,1.76822,Lak21が1.63149,1.62410とした。口径ｓ
＝20mmとしたときのφ1,φ2,lの関係を第２図に示す。
例えば色消し台形プリズムの底角φ１を45゜とすると二
等辺三角プリズムの底角φ２は約13゜、長さｌは約87mm
となる。なお、ｌが長くなると光路長も長くなるため色
消し台形プリズムの底角φ１は製作可能な範囲でできる
だけ小さくするのが望ましい。また、第４図の従来例の
台形プリズム（長さｌ≒85mm）に対してわずか2mm長く
するだけで良いため従来の多芯光ロータリージョイント
にそのまま組み込むことができる。
なお、上記計算例は波長0.85、1.3μｍの２波長につ
いて計算を行なったが、他の波長についても実用上問題
の生じない程度に色消し効果が生じることは勿論であ
る。
いて計算を行なったが、他の波長についても実用上問題
の生じない程度に色消し効果が生じることは勿論であ
る。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば回転側光ファイバ
と固定側光ファイバの光ロータリージョイントとしての
台形プリズムを色消し構造とすることで、波長多重伝送
が行なえると共にその損失を抑えることができる。
と固定側光ファイバの光ロータリージョイントとしての
台形プリズムを色消し構造とすることで、波長多重伝送
が行なえると共にその損失を抑えることができる。
第１図は本発明の要部である色消しプリズムの詳細図、
第２図は第１図におけるプリズムの底角φ１に対するプ
リズム長さｌと底角φ２の関係を示す図、第３図は多芯
光ロータリージョイントの全体構成を示す断面図、第４
図は従来の台形プリズムを示す図である。 図中、12は色消しプリズム、5a,5bは固定側光ファイ
バ、7a,7bは回転側光ファイバである。
第２図は第１図におけるプリズムの底角φ１に対するプ
リズム長さｌと底角φ２の関係を示す図、第３図は多芯
光ロータリージョイントの全体構成を示す断面図、第４
図は従来の台形プリズムを示す図である。 図中、12は色消しプリズム、5a,5bは固定側光ファイ
バ、7a,7bは回転側光ファイバである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 秀之 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日 立電線株式会社電線研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−259208（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】回転側光ファイバと固定側光ファイバとの
間に、その回転側の角速度の半分の角速度で回転する台
形プリズムを設け、該台形プリズムの一方の傾斜面に入
射した光を台形プリズムの底面で反射させた後、台形プ
リズムの他方の傾斜面から出射させる多芯光ロータリー
ジョイントにおいて、上記台形プリズムは、該台形プリ
ズムの一方の傾斜面に入射した複数の波長を有する光を
底面で反射させた後、他方の傾斜面から波長ごとに分離
することなく同一の光路上に出射するように、該台形プ
リズムの内部に上記底辺部分を含む二等辺三角形プリズ
ム領域が形成されており、該二等辺三角形プリズム領域
は低屈折でかつ低分散のガラス材料から構成され、上記
二等辺三角形プリズム領域を除きかつ両方の傾斜面を含
む領域は、高屈折でかつ高分散のガラス材料から構成さ
れている色収差を補正する色消しプリズムとしたことを
特徴とする波長多重多芯光ロータリージョイント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63294720A JP2664745B2 (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | 波長多重多芯光ロータリージョイント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63294720A JP2664745B2 (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | 波長多重多芯光ロータリージョイント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02141708A JPH02141708A (ja) | 1990-05-31 |
| JP2664745B2 true JP2664745B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=17811438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63294720A Expired - Lifetime JP2664745B2 (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | 波長多重多芯光ロータリージョイント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2664745B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200078588A (ko) * | 2017-10-27 | 2020-07-01 | 주식회사 스트라티오코리아 | 오정렬의 자체 보상을 갖는 분광계 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3424723C1 (de) * | 1984-07-05 | 1986-03-20 | M.A.N.- Roland Druckmaschinen AG, 6050 Offenbach | Verfahren zur Messung der Druckpressung bei einer Druckmaschine |
| DE102005056899B4 (de) | 2005-11-28 | 2007-10-18 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Polarisationserhaltende optische Drehkupplung |
| DE102007013923B4 (de) | 2006-12-22 | 2012-02-02 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Mehrkanaliger optischer Drehübertrager mit hoher Rückflußdämpfung |
| DE102007012224A1 (de) | 2007-03-12 | 2008-09-25 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Mehrkanalige reflexionsarme optische Drehkupplung |
| US7433556B1 (en) * | 2007-06-21 | 2008-10-07 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Optical rotary joint |
| DE102007029503A1 (de) | 2007-06-25 | 2009-01-02 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Optischer Drehübertrager mit kurzer Baulänge |
| DE102009026632A1 (de) | 2008-06-06 | 2009-12-10 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | Linsenanordnung mit Lagejustierung |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5868701A (ja) * | 1981-10-21 | 1983-04-23 | Masayasu Negishi | 太陽光導入装置 |
| JPS61208003A (ja) * | 1985-03-12 | 1986-09-16 | Canon Inc | 収差補正光学系 |
| JPS61259208A (ja) * | 1985-05-14 | 1986-11-17 | Tokyo Optical Co Ltd | 多芯光フアイバ用コネクタ |
-
1988
- 1988-11-24 JP JP63294720A patent/JP2664745B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200078588A (ko) * | 2017-10-27 | 2020-07-01 | 주식회사 스트라티오코리아 | 오정렬의 자체 보상을 갖는 분광계 |
| KR102227868B1 (ko) | 2017-10-27 | 2021-03-15 | 주식회사 스트라티오코리아 | 오정렬의 자체 보상을 갖는 분광계 |
| KR20210029852A (ko) * | 2017-10-27 | 2021-03-16 | 주식회사 스트라티오코리아 | 오정렬의 자체 보상을 갖는 분광계 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02141708A (ja) | 1990-05-31 |
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