JPH01239508A - シングルモード光ファイバとマルチモード光ファイバの接続処理方式 - 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】 ４！１　　　要 光フアイバ伝送の送信側におけるシングルモード光ファ
イバとマルチモード光ファイバの接続処理方式に関し、 伝送品質の劣化の防止を目的とし、 シングルモード光ファイバとマルチモード光ファイバを
接続するに際して、これらの間に、コア部の中央部に該
コア部の屈折率よりも低い屈折率の低屈折率部を有する
接続用光ファイバを介在させ、上記シングルモード光フ
ァイバから出射した光を上記低屈折率部に入射させるよ
うにして構成する。

産業上の利用分野 本発明は、光フアイバ伝送の送信側におけるシングルモ
ード光ファイバとマルチモード光ファイバの接続処理方
式に関する。

光フアイバ伝送の送信側においては、一般に、半導体レ
ーザ（以下ＬＤとも言う。）を時系列の電気信号で強度
変調し、この変調光を、レンズ系を介して光ファイバに
導入するようにしている。

ＬＤ、レンズ系及び接続用の光ファイバは、通常、ＬＤ
モジュールとして一体化構成で使用されており、上記接
続用の光ファイバと光伝送路の光ファイバとを例えば光
コネクタを用いて接続することにより送信側が構成され
ている。ところで、光ファイバは周知の如くシングルモ
ード光ファイバとマルチモード光ファイバに大別され、
これらは伝送容量及び伝送距離等に応じて使い分けられ
ている。従って、上記送信側における光フアイバ同士の
接続に際しては、これらの整合性が良好であることが要
求される。

従来の技術 第５図は従来の送信側におけるマルチモード光ファイバ
同士の接続を説明するための図である。

同図（ａ）に示される送信側の構成において、３１はＬ
Ｄモジュールであり、図示しないＬＤ及びレンズ系を内
蔵してなるモジュール本体３２と、モジュール本体３２
からピグテール状に導出されたマルチモード光ファイバ
３３と、マルチモード光ファイバ３３の端部に取りつけ
られた光コネクタ３４とから構成されている。３５は光
伝送路としてのマルチモード光ファイバであり、その両
端には光コネクタ３６．３７が取りつけられている。

光コネクタ３４．３６は相互接続され、光コネクタ３７
は図示しない受信側モジュールに接続されている。

同図（ｂ）は、マルチモード光ファイバ３５の光コネク
タ３６近傍に於ける光信号の波形を示している。種々の
モード３８−１．２，３．・・・がほぼ同一のタイミン
グで重畳されているものである。

同図（Ｃ）はマルチモード光ファイバ３５の光コネクタ
３７近傍における光信号の波形を示している。各モード
成分はそれぞれ特有なモード分散の作用を受けて、均一
な山形の波形３９となっている。

このように、マルチモード光ファイバ３５の両端で光信
号の波形が異なるのは、モジュールのピグテール部分と
比較して光伝送路が充分に長く、モード分散の影響が顕
著に出るからである。なお、同図（Ｃ）に示されるよう
な波形のなまりが顕著になると、伝送速度が高くなった
ときに符号誤り等の面で問題が生じるが、波形の形状自
体は、光フアイバ同士の接続部の状況及び光ファイバの
曲がり等によって変化するものではない。

発明が解決しようとする課題 第６図は、送信側にふいてシングルモード光ファイバと
マルチモード光ファイバを接続した場合について示して
いる。同図（ａ）において、４１はモジュール本体４２
とシングルモード光ファイバ４３とから構成されるＬＤ
モジュールであり、シングルモード光ファイバ４３は、
光コネクタ４４．４６を介して光伝送路としてのマルチ
モード光ファイバ４５に接続されている。４７はマルチ
モード光ファイバ４５を図示しない受信側モジュールに
接続するための光コネクタである。このような異なる光
フアイバ同士の接続は、従来は積極的には行われていな
かったが、以下の理由によりその必要性が生じてきてい
る。即ち、近年においては、シングルモード光ファイバ
及びこれに適した光源ＬＤの低価格化に伴い、シングル
モード光ファイバをピグテール部分とするモジュールに
汎用性をもたせ、これをシングルモード及びマルチモー
ド光ファイバに共用させようとしているからである。

同図（ｂ）は、マルチモード光ファイバ４５の光コネク
タ４Ｇ近傍における光信号の波形を示している。接続部
におけるそれぞれの光軸がほぼ平行であることから、低
次モード（通常２モ一ド程度）の波形４８−１．２が生
じているものである。

同図（Ｃ）は、マルチモード光ファイバ４５の光コネク
タ４７近傍における光信号の波形を示している。各モー
ド成分間に伝播遅延時間差Δｔが生じて、不安定な波形
４９となっているものである。この波形４９の形状は、
同図（ｂ）に示される各モード成分の配分比に応じて決
定され、この配分比は、光コネクタ４４．４６間におけ
る機械的な接続状態及びマルチモード光ファイバ４５の
曲がり等に応じて変化するから、受信側で観察される波
形の形状は極めて不安定となる。波形形状が不安定にな
ると、符号誤り率等の伝送品質が劣化し、実用上問題が
生じる。

本発明はこのような技術的課題を解決するためになされ
たもので、送信側でシングルモード光ファイバとマルチ
モード光ファイバを接続したときの伝送品質の劣化の防
止を目的としている。

課題を解決するための手段 第２図は本発明の原理説明補助図であり、シングルモー
ド光ファイバ１の出射光によりマルチモード光ファイバ
２を励振しているときの状態を幾何光学的に示している
。シングルモード光ファイバ１の出射光は開口数の小さ
な概略点光源からの光とみなすことができ、また、ファ
イバの端面は光軸上では垂直研磨されているとみなすこ
とができるから、マルチモード光ファイバ２においては
低次側の２つ程度のモードＭ　ｌ　、　Ｍ　２だけが励
振され、上述のような問題が生じるものである。このよ
うな事情を考慮すると、マルチモード光ファイバ２にお
いて多モードの光が励振されれば安、定した波形が得ら
れることになる。

第１図は本発明の原理図である。

シングルモード光ファイバ１とマルチモード光ファイバ
２を接続するに際して、これらの間に、コア部３の中央
部に該コア部３の屈折率よりも低い屈折率の低屈折率部
４を有する接続用光ファイバ５を介在させたものである
。

そして、上記シングルモード光ファイバ１から出射した
光を上記低屈折率部４に入射させるようにしている。

作　　　用 上記の如く構成しているのは、マルチモード光ファイバ
２を多モードで励振するためである。即ち、低屈折率部
４に入射されたシングルモード光ファイバ１の出射光は
、低屈折率部４を透過して直接、あるいは高屈折率部を
介して種々のモードに変換されてマルチモード光ファイ
バ２に入射されるので、接続部におけるファイバ同士の
突き合わせ状態等が変化したとしても、受信側における
波形形状の変化が防止される。

実　　施　　例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第３図は本発明の実施に使用することのできる接続用光
ファイバの断面構成及び屈折率分布を説明するための図
である。

この接続用光ファイバ１０は、低屈折率部１１及び高屈
折率部１２からなるコア部とクラッド部１３とから構成
されている。低屈折率部１１の屈折率１１ｎは、クラッ
ド部１３の屈折率１３ｎとほぼ等しく、高屈折率部１２
の屈折率１２ｎは、上記屈折率１１ｎ、１３ｎよりも大
きく設定されている。このような接続用光ファイバ１０
を製造するには、例えば、まず内材ＣＶＤ法によって純
粋石英管の内面にクラッド層となるべき部分を形成し、
次にその内面に高屈折率部となるべき部分を形成し、最
後に低屈折率部となるべき部分を形成し、通常の方法で
線引きを行うようにすればよい。各部分の屈折率を変化
させるには、プリフォーム作成時にＦ、ＧｅＯ２，Ｐｘ
Ｏｓ等のドープ量を異なるものとすればよい。

第４図は上記接続用光ファイバ１０の使用例を示す図で
ある。２１はＬＤモジュールであり、ＬＤチップ及びレ
ンズ系が収容されたモジュール本体２２と、モジニール
本体２２からピグテール状に導出されたシングルモード
光ファイバ２３と、シングルモード光ファイバ２３の端
部に取り付けられた光コネクタ２４とから構成されてい
る。接続用光ファイバｌＯの両端には、光コネクタ２５
゜２６が取り付けられており、これらのうち光コネクタ
２５は光コネクタ２４に接続されている。２７は光伝送
路としてのマルチモード光ファイバであり、その両端に
は光コネクタ２８．２９が取り付けられている。光コネ
クタ２８は光コネクタ２６に接続されてふり、光コネク
タ２９は、図示しない受信側モジュールに接続すること
ができるようになっている。接続用光ファイバ１０の長
さは数１０ｃｍ〜数ｍとすることができ、マルチモード
光ファイバ２７としては、グレーテッドインデックス型
及びステップインデックス型のものいずれをも使用可能
である。

このように、出射側のシングルモード光ファイバを光伝
送路としてのマルチモード光ファイバに接続するに際し
て、特殊な屈折率分布を有する接続用光ファイバをモー
ドスクランブラとして用いることで、マルチモード光フ
ァイバに種々のモードの光が励振され、受信側における
光信号の波形が安定なものとなる。

本実施例では、接続用光ファイバ１０の両端に光コネク
タ２５．２６を取り付け、これにより各光ファイバとの
接続を図っているが、接続用光ファイバを融着等の手段
により永久的にＬＤモジュール側と一体化させてもよい
。

発明の効果 以上詳述したように、本発明によれば、マルチモード光
ファイバを多モード励振するようにしているので、シン
グルモード光ファイバとマルチモード光ファイバを接続
するに際して、伝送品質が劣化することが防止されると
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の原理説明補助図、 第３図及び第４図は本発明の実施例図、第５図及び第６
図は従来例図である。 １．２３．４３・・・シングルモード光ファイバ、２．
２７，３３，３５．４５ ・・・マルチモード光ファイバ、 ５．１０・・・接続用光ファイバ。 ｌ　　ンンクールモート尤ファイ２＼゛ネ免明ｆ）原理
図 第１図 原　理か已す月守ホ゛夛力し４ 第２図 〈プ克伊１区 第３図 専（プシと、イ列　５０ 第４図 イタミ　米　イ列　匹〕 第５図 ４疋　Ａ（イ列　図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シングルモード光ファイバ（１）とマルチモード光ファ
   イバ（２）を接続するに際して、これらの間に、コア部
   （３）の中央部に該コア部（３）の屈折率よりも低い屈
   折率の低屈折率部（４）を有する接続用光ファイバ（５
   ）を介在させ、上記シングルモード光ファイバ（１）か
   ら出射した光を上記低屈折率部（４）に入射させるよう
   にしたことを特徴とするシングルモード光ファイバとマ
   ルチモード光ファイバの接続処理方式。