JPH04198906A - Optical fiber coupler - Google Patents
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は例えば一方向大容量かつ双方向小容量の光伝送
システムに用いることができる光ファイバカプラに関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an optical fiber coupler that can be used, for example, in an optical transmission system with a large capacity in one direction and a small capacity in both directions.
（従来の技術）
従来一方向大容量かつ双方向小容量低速の光伝送を行う
際は、第３図に示すようなシステムが考案されていた。(Prior Art) Conventionally, a system as shown in FIG. 3 has been devised for performing one-way, large-capacity, bi-directional, small-capacity, low-speed optical transmission.
第３図において、１ａは大容量（例えば数百メガビット
／秒）用の光送信器で、ここから波長λ１の光信号が光
合分波器５を通して伝送路光ファイバ６へ送られる。２
ａは小容量（例えば数十メガビット／秒）用光受信器で
あり、波長λ２の光信号を受信するように設定されてい
る。３ａは波長λ２の光信号を送信する小容量用光送信
器である。この小容量用光受信器２ａと小容量用光送信
器３ａは方向性結合器４を通し、さらに光合分波器５を
介して伝送路光ファイバ６と接続されている。小容量伝
送（例えば音声など）は、時分割で双方向に送信・受信
を行うため、方向性結合器４を用いている。In FIG. 3, reference numeral 1a denotes an optical transmitter for large capacity (for example, several hundred megabits/second), from which an optical signal with a wavelength λ1 is sent through an optical multiplexer/demultiplexer 5 to a transmission line optical fiber 6. 2
Reference character a is an optical receiver for small capacity (for example, several tens of megabits/second), and is set to receive an optical signal of wavelength λ2. 3a is a small capacity optical transmitter that transmits an optical signal of wavelength λ2. The small capacity optical receiver 2a and the small capacity optical transmitter 3a are connected to a transmission line optical fiber 6 through a directional coupler 4 and an optical multiplexer/demultiplexer 5. The directional coupler 4 is used to transmit and receive small-capacity transmission (for example, voice) in both directions in a time-division manner.
これらと対向する局には、大容量用光受信器ｌｂ、小容
量用光送信器２ｂ及び小容量用光受信器３ｂが設けられ
ており、伝送路光ファイバ６を通ってきた波長λ１．λ
２の光信号か光合分波器７で分波され、波長λ、の光信
号は大容量用光受信器１ｂで受信され、波長λ２の光信
号は方向性結合器８を介して小容量用光受信器２ｂで受
信される。The station facing these is provided with a large-capacity optical receiver lb, a small-capacity optical transmitter 2b, and a small-capacity optical receiver 3b. λ
The optical signal of 2 is demultiplexed by the optical multiplexer/demultiplexer 7, the optical signal of wavelength λ is received by the optical receiver 1b for large capacity, and the optical signal of wavelength λ2 is sent to the optical receiver 1b for small capacity via the directional coupler 8. It is received by the optical receiver 2b.
上記したシステムにより、例えば画像情報のような大容
量の情報は波長λ、の光信号にのせて一方の局から他方
の局へ伝送し、音声のような小容量の情報は波長λ２の
光信号にのせて双方向に伝送することか可能となる。と
ころか、上記したシステムにあっては、図示するように
光合分波器及び方向性結合器を用いていることから、（
１）光合分波器と方向性結合器とを接続しなければなら
ず、手間を要する。With the system described above, a large amount of information such as image information is transmitted from one station to another using an optical signal with a wavelength of λ, and a small amount of information such as audio is transmitted using an optical signal with a wavelength of λ2. This makes it possible to transmit data in both directions. On the other hand, since the above-mentioned system uses an optical multiplexer/demultiplexer and a directional coupler as shown in the figure, (
1) It is necessary to connect the optical multiplexer/demultiplexer and the directional coupler, which requires time and effort.
（２）各光部品と光ファイバとの接続部分て接続損失が
生じやすくなる。(2) Connection loss is likely to occur at the connection between each optical component and the optical fiber.
（３）光部品点数か多いので装置か大型化する。(3) Due to the large number of optical components, the device becomes larger.
といった欠点かあり、これらの欠点を解消する適当な光
部品か要求されていた。However, there was a need for suitable optical components that would overcome these drawbacks.
（発明か解決しようとする課題）
上記したように従来の一方向大容量・双方向小容量の光
伝送にあっては、光合分波器や方向性結合器などの光部
品を用いていることから上述した欠点が生していた。本
発明は上記事情を考慮してなされたもので、光合分波器
と方向性結合器の接続を不要にし、これらの部品を１つ
にまとめた複合形の光部品である光ファイバカプラを掃
供することを目的とする。(Problem to be solved by the invention) As mentioned above, in conventional unidirectional large capacity/bidirectional small capacity optical transmission, optical components such as optical multiplexers/demultiplexers and directional couplers are used. This resulted in the above-mentioned drawbacks. The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and eliminates the need to connect an optical multiplexer/demultiplexer and a directional coupler, and makes it possible to clean an optical fiber coupler, which is a composite optical component that combines these components into one. The purpose is to provide
［発明の構成コ
（課題を解決するための手段）
上記課題を解決するために本発明の光ファイバカプラは
３本の単一モート光ファイバを束ね、前記光ファイバ束
の所定位置を加熱し、市１記光ファイバを軸方向に引伸
ばすことによって形成されるテーパ領域を有し、第１の
波長の光及び第１の波長と異なる第２の波長の光か入力
される第１の入力端と、前記第１の波長の光のみが出力
される第１の出力端と、前記第２の波長の光のみが出力
される第２及び第３の出力端により構成される。[Configuration of the Invention (Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the optical fiber coupler of the present invention bundles three single-mode optical fibers, heats a predetermined position of the optical fiber bundle, A first input end having a tapered region formed by stretching the optical fiber in the axial direction, into which light of a first wavelength and light of a second wavelength different from the first wavelength are input. , a first output end to which only the light of the first wavelength is output, and second and third output ends to which only the light of the second wavelength is output.
（作用）
上記した構成による光ファイバカプラでは、第１の入力
端より入力する第１の波長の光と第２の波長の光が光フ
アイバ内で分布結合するか、前記第１の波長と第２の波
長とは完全結合長か異なるため、３本の光ファイバを加
熱・延伸して形成されるテーパ領域の軸方向の長さ及び
融着形状を制御することにより前記第１の波長の光のみ
が第１の出力端より出力され、第２の波長の光か第２及
び第３の出力端より出力される。これにより、前記光フ
ァイバカプラは光合分波器と方向性結合器の作用を備え
ることになる。(Function) In the optical fiber coupler having the above configuration, the light of the first wavelength and the light of the second wavelength input from the first input end are distributedly coupled within the optical fiber, or the light of the first wavelength and the light of the second wavelength Since the perfect coupling length is different from the second wavelength, the first wavelength light can be obtained by controlling the axial length and fusion shape of the tapered region formed by heating and stretching the three optical fibers. Only the light of the second wavelength is outputted from the first output end, and the light of the second wavelength is outputted from the second and third output ends. Thereby, the optical fiber coupler has the functions of an optical multiplexer/demultiplexer and a directional coupler.
（実施例） 本発明の実施例を図面を参照して説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明の光ファイバカプラを示す図である。第
１図において、１１，１．２．１３は単一モート光フア
イバであり、１．］ａ、、Ｉ２ａ。FIG. 1 is a diagram showing an optical fiber coupler of the present invention. In FIG. 1, 11,1.2.13 are single mode optical fibers; 1. ]a,,I2a.
１３ａは信号光が入力される入力端を示し、第１の入力
端１２ａには例えば第１の波長λ１の光と第２の波長λ
２の光か入力される。１］ｂ。Reference numeral 13a indicates an input end into which signal light is input, and the first input end 12a receives, for example, light with a first wavelength λ1 and light with a second wavelength λ.
2 lights are input. 1] b.
１２ｂ、１３ｂは入力端がら入力された信号光が出力さ
れる出力端を示す。よ】−はテーパウェスト部と称する
テーパ領域で、このテーパウェスト部１４−は、３本の
単一モート光ファイバ１１，１２゜１３を平行に配列し
て束ね、図中の点線ＡＡ。Reference numerals 12b and 13b indicate output ends from which signal light input from the input end is output. - is a tapered region called a taper waist part, and this taper waist part 14- arranges and bundles three single-moat optical fibers 11, 12 and 13 in parallel, and is indicated by the dotted line AA in the figure.
ＢＢ 間のほぼ中心部を加熱し、各光ファイバのクラ
ッドの各々を相互に熱融着し、融着した部分を前記光フ
ァイバの軸方向に引伸ばすことにより形成される。必要
であれば、光ファイバのクラット層はエツチングにより
直径５０μｍ程度にしても良い。It is formed by heating approximately the center between B and B, heat-sealing each of the claddings of each optical fiber to each other, and stretching the fused portion in the axial direction of the optical fiber. If necessary, the cladding layer of the optical fiber may be etched to a diameter of about 50 μm.
本発明の光ファイバカプラは、上記した加熱時及び引伸
ばし時にテーパウェスト部Ｌ１の光フアイバ軸方向の長
さ及びクラットの融着形状等を制御し、前記した出力端
のうち、第１の出方端１２ｂからは第１の波長λ１の光
のみが出力され、第２の出力端１１ｂ及び第３の出力端
１３ｂからは第２の波長λ２の光のみが出力されるよう
にしたものである。The optical fiber coupler of the present invention controls the length of the tapered waist portion L1 in the axial direction of the optical fiber, the fused shape of the crat, etc. during the heating and stretching described above, and Only the light with the first wavelength λ1 is output from the one end 12b, and only the light with the second wavelength λ2 is output from the second output end 11b and the third output end 13b. .
次に上記した光ファイバカプラの原理を説明する。第１
図で、第１の入力端１２ａより入力された第１の波長λ
１、第２の波長λ２の光は、光ファイバ１２．１３の間
で分布結合するが、λ、とλ２とでは完全結合長か異な
るため、テーパウェスト部１４の軸方向の長さ及び融着
形状により、λ１とλ２はテーパウェスト部上１て分波
される。Next, the principle of the above-mentioned optical fiber coupler will be explained. 1st
In the figure, the first wavelength λ input from the first input terminal 12a
1. The light with the second wavelength λ2 is distributed and coupled between the optical fibers 12 and 13, but since the complete coupling length is different between λ and λ2, the axial length of the tapered waist portion 14 and the fusion bond are different. Due to the shape, λ1 and λ2 are separated on the tapered waist portion.
また、光ファイバ１１．１３は光ファイバ１２を中心に
対称に配置されているため、第２の出力端１１ｂ及び第
３の出力端１３ｂからは同種の出力光が得られる。従っ
て、第１の出力端１２ｂからλ、の光のみが出力される
ようにすれば、第２及び第３の出力端１１ｂ、１３ｂか
らはλ２の光か等しく出射されることになる。Further, since the optical fibers 11.13 are arranged symmetrically with respect to the optical fiber 12, the same type of output light can be obtained from the second output end 11b and the third output end 13b. Therefore, if only the light of λ is outputted from the first output end 12b, the light of λ2 is equally emitted from the second and third output ends 11b and 13b.
第１の出力端１２ｂからλ１の光のみが出射されるよう
にするには、第１の出力端１２ｂにλ１透過のバンドパ
スフィルタ及び、光検出器を接続させる。そしてテーパ
ウェスト部１Ａ形成時、すなわち光ファイバの加熱・延
伸時に、第１の入力端１２ａに第１の波長λ１及び第２
の波長λ２の光を入射させる。このとき、加熱温度及び
時間を加減しながら前記したバントパスフィルタを通過
した光電力かλ１の入射光電力になるように、テーパウ
ェスト部の長さやクラッドの融着形状を制御する。In order to allow only the light of λ1 to be emitted from the first output end 12b, a band pass filter that transmits λ1 and a photodetector are connected to the first output end 12b. Then, when forming the tapered waist portion 1A, that is, when heating and stretching the optical fiber, the first wavelength λ1 and the second wavelength λ1 are input to the first input end 12a.
Light of wavelength λ2 is made incident. At this time, while adjusting the heating temperature and time, the length of the taper waist portion and the fused shape of the cladding are controlled so that the optical power passing through the band-pass filter is the incident optical power of λ1.
また、λ２のみ検出する光検出器を第２の出力端１１ｂ
１第３の出力端１３ｂに接続し、第１の入力端１２ａよ
り入力したλ２の光がすべてこの光検出器で検出される
かを確認する。このようにして、第１の出力端からはλ
１の光のみが、第２及び第３の出力端からはλ２の光の
みが出力される光ファイバカプラが実現できる。In addition, a photodetector that detects only λ2 is connected to the second output end 11b.
1 Connect to the third output end 13b and check whether all the light of λ2 input from the first input end 12a is detected by this photodetector. In this way, from the first output terminal, λ
It is possible to realize an optical fiber coupler in which only the light of λ2 is output from the second and third output ends.
本発明の光ファイバカプラを第３図に示した一方向大容
量かつ双方向小容量の光伝送システムに適用した場合は
次のようにして行う。すなわち、第１図の光ファイバカ
プラの第１の入力端１２ａを第３図の伝送路光ファイバ
６に接続し、第１の出力端１２ｂを大容量用光送信器１
ａに、第２の出力端１１ｂを小容量用光送信器２ａに、
第３の出力端１３ｂを小容量用光受信器３ａに接続する
。When the optical fiber coupler of the present invention is applied to the one-way large-capacity, two-way small-capacity optical transmission system shown in FIG. 3, it is carried out as follows. That is, the first input end 12a of the optical fiber coupler shown in FIG. 1 is connected to the transmission line optical fiber 6 shown in FIG. 3, and the first output end 12b is connected to the large capacity optical transmitter 1.
a, the second output end 11b is connected to the small capacity optical transmitter 2a,
The third output end 13b is connected to the small capacity optical receiver 3a.
同様に、もう一つの光ファイバカプラの第１の入力端１
２ａを伝送路光ファイバ６に接続し、第１の出力端１２
ｂを大容量用光受信器１ｂに、第２の出力端１１ｂを小
容量用光受信器２ｂに、第３ ″の出力端１３ｂを小容
量用光送信機３ｂに接続する。Similarly, the first input end 1 of another optical fiber coupler
2a to the transmission line optical fiber 6, and the first output end 12
b is connected to the large-capacity optical receiver 1b, the second output end 11b is connected to the small-capacity optical receiver 2b, and the third'' output end 13b is connected to the small-capacity optical transmitter 3b.
本発明の光ファイバカプラは入力する２つの光を分波し
、各波長の光が所定の出力端より出力されるという機能
を有するため、光ファイバカプラを各光送信器、光受信
器に接続すれば、従来使用していた光合分波器及び方向
性結合器が必要でなくなる。The optical fiber coupler of the present invention has the function of splitting two input lights and outputting each wavelength of light from a predetermined output end, so the optical fiber coupler is connected to each optical transmitter and optical receiver. This eliminates the need for conventional optical multiplexer/demultiplexers and directional couplers.
したがって、光合分波器と方向性結合器とを接続する必
要がなくなり、その接続部分での損失はなくなる。また
、各光部品と光ファイバとの接続損失もなくなる。さら
に、部品点数か低減されるので装置を小型化することか
できる。Therefore, there is no need to connect the optical multiplexer/demultiplexer and the directional coupler, and loss at the connection portion is eliminated. Furthermore, connection loss between each optical component and the optical fiber is also eliminated. Furthermore, since the number of parts is reduced, the device can be made smaller.
また、 λ１．λ２の波長としては、光源としてよく用
いられる１、５μｍ帯、１．３μｍ帯を用いれば容易に
製作かでき、両波長帯は適当に間隔が開いているため良
好な特性を得ることができる。 本発明の光ファイバカ
プラの各光ファイバの配置は第１図に限ったものではな
い。例えば、３本の光ファイバを第２図のように配置し
てもよい。第２図のような光ファイバの配列をとると、
テーパウェスト部１４て各光ファイバのコア変形が生じ
にくくなり、分波特性がさらに向上する。Also, λ1. The wavelength of λ2 can be easily manufactured by using the 1.5 μm band or the 1.3 μm band, which are often used as light sources, and since both wavelength bands are appropriately spaced, good characteristics can be obtained. The arrangement of each optical fiber in the optical fiber coupler of the present invention is not limited to that shown in FIG. For example, three optical fibers may be arranged as shown in FIG. If we take the optical fiber arrangement as shown in Figure 2,
The taper waist portion 14 makes it difficult for core deformation of each optical fiber to occur, further improving the demultiplexing characteristics.
また、第２の出力端１１ｂ、第３の出力端１３ｂからλ
２の光を入射させると、出力端１１ａ。Further, from the second output end 11b and the third output end 13b, λ
When the light of No. 2 is incident, the output end 11a.
１３ａからも光が出射され、光フアイバ端面で反射が生
しノイズとなる。このため第２図に示す様に、出力端１
１ａ、１３ａの光フアイバ端面に接着剤１５を盛り上げ
て無反射終端すれば、このノイズを少なくすることかで
きる。Light is also emitted from the optical fiber 13a, and is reflected at the end face of the optical fiber, resulting in noise. Therefore, as shown in Figure 2, the output terminal 1
This noise can be reduced by applying adhesive 15 to the end faces of the optical fibers 1a and 13a to provide non-reflective termination.
［発明の効果］
以上詳述したように、本発明の光ファイバカプラは、入
力する光を分波し、異なる２つの波長の光を分波し、各
波長の光が所定の出力端より出力されるので、光合分波
器及び方向性結合器の作用を備え、光伝送システムに適
用して場合、従来の光回路部品と光ファイバとの接続及
びこれによって生じる接続損失をなくすことができ、部
品点数を減らし、システム全体を小型化することかでき
る。[Effects of the Invention] As detailed above, the optical fiber coupler of the present invention demultiplexes input light, demultiplexes light of two different wavelengths, and outputs the light of each wavelength from a predetermined output end. Therefore, it has the functions of an optical multiplexer/demultiplexer and a directional coupler, and when applied to an optical transmission system, it can eliminate the connection between conventional optical circuit components and optical fibers and the connection loss caused by this. It is possible to reduce the number of parts and downsize the entire system.
第１図は、本発明の光ファイバカプラを示す図であり、
第２図は本発明の他の実施例を示す図であり、第３図は
、本発明の光ファイバカプラを用いない従来の光伝送シ
ステムの例を示す図である。
１１．１２．１３・・・光ファイバ
１２ａ ・・第１の入力端
１２ｂ ・・第１の出力端
１１ｂ ・・・第２の出力端１３ｂ
・・・第３の出力端１４ ・・テーパウ
ェスト部＋Ｚ園FIG. 1 is a diagram showing an optical fiber coupler of the present invention,
FIG. 2 is a diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing an example of a conventional optical transmission system that does not use the optical fiber coupler of the present invention. 11.12.13...Optical fiber 12a...First input end 12b...First output end 11b...Second output end 13b
...Third output end 14 ...Tapered waist part + Z garden
Claims (3)
イバ束の所定位置を加熱し、前記光ファイバを軸方向に
引伸ばすことによって形成されるテーパ領域を有し、第
１の波長の光及び第１の波長と異なる第２の波長の光が
入力される第１の入力端と、前記第１の波長の光のみが
出力される第１の出力端と、前記第２の波長の光のみが
出力される第２及び第３の出力端とを具備することを特
徴とする光ファイバカプラ。(1) A tapered region is formed by bundling three single mode optical fibers, heating a predetermined position of the optical fiber bundle, and stretching the optical fibers in the axial direction; a first input end to which light and light of a second wavelength different from the first wavelength are input; a first output end to which only the light of the first wavelength is output; An optical fiber coupler comprising second and third output ends from which only light is output.
の波長は１．３μｍ帯であることを特徴とする請求項１
記載の光ファイバカプラ。(2) The first wavelength is in the 1.5 μm band, and the second wavelength is in the 1.5 μm band.
Claim 1 characterized in that the wavelength of is in the 1.3 μm band.
Optical fiber coupler listed.
端したことを特徴とする請求項１記載の光ファイバカプ
ラ。(3) The optical fiber coupler according to claim 1, wherein the two input ends other than the first input end are non-reflection terminated.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32525990A JP2883443B2 (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Optical fiber coupler |
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| US07/798,818 US5170451A (en) | 1990-11-29 | 1991-11-27 | Optical wdm (wavelength division multiplex) coupler |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP32525990A JP2883443B2 (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Optical fiber coupler |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04198906A true JPH04198906A (en) | 1992-07-20 |
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ID=18174815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32525990A Expired - Lifetime JP2883443B2 (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Optical fiber coupler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2883443B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003515184A (en) * | 1999-11-17 | 2003-04-22 | イトフ オプティカル テクノロジーズ インコーポレイテッド − テクノロジーズ オプティク イトフ インコーポレイテッド | Fabrication of multiplexed and demultiplexed single-mode optical fiber couplers |
-
1990
- 1990-11-29 JP JP32525990A patent/JP2883443B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003515184A (en) * | 1999-11-17 | 2003-04-22 | イトフ オプティカル テクノロジーズ インコーポレイテッド − テクノロジーズ オプティク イトフ インコーポレイテッド | Fabrication of multiplexed and demultiplexed single-mode optical fiber couplers |
| JP4790183B2 (en) * | 1999-11-17 | 2011-10-12 | イトフ オプティカル テクノロジーズ インコーポレイテッド − テクノロジーズ オプティク イトフ インコーポレイテッド | Multiplexed and demultiplexed single-mode optical fiber coupler fabrication |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2883443B2 (en) | 1999-04-19 |
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