JPH0616125B2 - Mode conversion adapter - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 光ファイバを伝送路とする光通信システムに於いて、伝
搬モードをシングルモードからマルチモードに変換する
アダプタに関し、 簡単な構成で６ｄＢ帯域改善効果を有するモード変換ア
ダプタを提供することを目的とし、 シングルモードファイバ側フランジと、マルチモードフ
ァイバ側フランジとに分け、フランジをずらして接合す
ることで、コネクタ挿入時に軸ずれを生じさせる構成に
より、広帯域、低損失の励振モードを得るモード変換ア
ダプタの構成とする。The present invention relates to an adapter for converting a propagation mode from a single mode to a multimode in an optical communication system using an optical fiber as a transmission line, and a mode conversion having a 6 dB band improvement effect with a simple configuration. For the purpose of providing an adapter, it is divided into a single mode fiber side flange and a multimode fiber side flange, and by shifting the flanges and joining them, an axis misalignment occurs when the connector is inserted. The configuration is a mode conversion adapter that obtains the excitation mode.

〔産業状の利用分野〕[Industrial field of application]

本発明は光ファイバを伝送路とする光通信システムにお
いて、伝搬モードを変換する変換アダプタに関する。The present invention relates to a conversion adapter that converts a propagation mode in an optical communication system using an optical fiber as a transmission line.

光ファイバの種類には、伝送容量に応じて、シングルモ
ードファイバ（以下ＳＭファイバという）をマルチモー
ドファイバとが有り、このマルチモードファイバはステ
ップインデックスファイバ（以下ＳＩファイバという）
とグレードデットインデックスファイバ（以下ＧＩファ
イバという）に分類される。Depending on the transmission capacity, there are single-mode fibers (hereinafter referred to as SM fibers) and multi-mode fibers as types of optical fibers, and these multi-mode fibers are step index fibers (hereinafter referred to as SI fibers).
And graded index fiber (hereinafter referred to as GI fiber).

本願明細書に於いては、マルチモードファイバをＧＩフ
ァイバで代表して説明する。In the present specification, the GI fiber will be representatively described as the multimode fiber.

ＳＭファイバ及びＧＩファイバに対応して、光源装置に
もＳＭ用とＧＩ用の２種類があるが、最近光源をＳＭ用
光源に統一し、既存のＧＩファイバに対してＳＭ用光源
を適用する傾向が増加している。There are two types of light source devices, one for SM and one for GI, corresponding to SM fiber and GI fiber. Recently, there is a tendency to unify the light source for SM and to apply the SM light source to the existing GI fiber. Is increasing.

しかしながらＳＭ用光源よりＧＩファイバに光を入射す
る場合、本来ＧＩファイバが有している伝送特性〔６ｄ
Ｂ帯域で表現されるベースバンド特性〕が見掛け上劣化
することがあり、これを簡易な方法で改善する事が要望
されている。However, when the light is incident on the GI fiber from the SM light source, the transmission characteristics [6d originally possessed by the GI fiber
The base band characteristic expressed in the B band] may be apparently deteriorated, and it is desired to improve this by a simple method.

ここで、６ｄＢ帯域を、第５図及び第６図を用いて説明
する。Here, the 6 dB band will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

第５図は光ファイバ伝送路により光信号の振幅の減衰を
示す図であり、光ファイバ10に入射した振幅Ａ_０の入射
光は光ファイバの出力端ではＡに減衰されて出力され
る。FIG. 5 is a diagram showing the attenuation of the amplitude of the optical signal by the optical fiber transmission line, and the incident light with the amplitude A ₀ incident on the optical fiber 10 is attenuated to A at the output end of the optical fiber and output.

光ファイバ伝送では、モード分散、材料分散、導波路分
散（構造分散）と言う３つの原因によって、第６図に示
す様に、変調周波数が高くなるほど、出力側に現れる変
調波形の振幅Ａは小さくなる。In optical fiber transmission, due to three causes of mode dispersion, material dispersion, and waveguide dispersion (structural dispersion), as shown in FIG. 6, the higher the modulation frequency, the smaller the amplitude A of the modulation waveform that appears on the output side. Become.

この直流から始まる変調周波数に対する入出力信号の振
幅比の変化（周波数特性）がベースバンド特性と呼ばれ
ており、特に光ファイバの伝送帯域はベースバンド特性
に於いて出力振幅が最大Ａ_０から６ｄＢ小さくなる点に
於ける変調周波数（第６図のｆ_１）を６ｄＢ帯域と呼
ぶ。The change (frequency characteristic) of the amplitude ratio of the input / output signal with respect to the modulation frequency starting from the direct current is called the baseband characteristic. Especially, in the transmission band of the optical fiber, the maximum output amplitude in the baseband characteristic is A ₀ to 6 dB. The modulation frequency (f _{1 in} FIG. 6) at the point where it becomes smaller is called the 6 dB band.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ＧＩファイバのベースバンド特性を制御するのはファイ
バ内を伝搬するモード間の群遅延時間（モード分散）が
主であり、従来は、ＳＭ光源よりＧＩファイバに入射す
ると、ＧＩファイバ内の光が低次モード励振の状態にな
るため、モード数が少なくなった分だけＧＩファイバ本
来の６ｄＢ帯域よりベースバンド特性が見掛け状良くな
ると考えられていた。実際にファイバの屈折率分布（以
下プロファイルという）が第７図（Ａ）に示すように理
想的な場合には、６ｄＢ帯域は見掛け上向上する。しか
しプロファイルが第７図（Ｂ）に示すように理想から外
れたファイバの場合には、前述したように６ｄＢ帯域が
見掛け上劣化する。The base band characteristic of the GI fiber is mainly controlled by the group delay time (mode dispersion) between the modes propagating in the fiber. Conventionally, when the SM light source enters the GI fiber, the light in the GI fiber becomes low. Since the next mode is excited, it has been considered that the baseband characteristics are apparently better than the original 6 dB band of the GI fiber due to the smaller number of modes. In fact, when the refractive index distribution (hereinafter referred to as profile) of the fiber is ideal as shown in FIG. 7 (A), the 6 dB band is apparently improved. However, in the case of a fiber whose profile is not ideal as shown in FIG. 7 (B), the 6 dB band apparently deteriorates as described above.

第７図（Ａ）と（Ｂ）の屈折率分布の差は主にその製造
方法に由来する。The difference in the refractive index distribution between FIGS. 7A and 7B is mainly due to the manufacturing method.

光ファイバを製造する際には、先ずプリフォーム（母
材）を作り、次にプリフォームを加熱し溶融軟化させて
線引きする二段階の工程により製造される。When manufacturing an optical fiber, a preform (base material) is first produced, and then the preform is heated, melted and softened, and drawn to form a two-step process.

このプリフォームを造る代表的な方法として、内付けＣ
ＶＤ法（ＭＣＶＤ法）、外付けＣＶＤ法、ＶＡＤ法（気
相軸付け法）等が有る。As a typical method of making this preform, internal C
There are a VD method (MCVD method), an external CVD method, a VAD method (vapor phase axis attaching method) and the like.

ＶＡＤ法によると第７図（Ａ）に示すようなプロファイ
ルを有するファイバを製造できるが、内付けＣＶＤ法及
び外付けＣＶＤ法によると、特に注意しないと最後の
「コラップス」の過程でＧｅＯ_２分子等のドーピング材
料が逃げてしまい、コア中央部分に屈折率の低いディッ
プ領域１１が発生する。According to the VAD method, a fiber having a profile as shown in FIG. 7 (A) can be manufactured. However, according to the internal CVD method and the external CVD method, GeO ₂ molecules can be produced in the final “collapse” process unless special care is taken. Doping materials such as the above will escape and a dip region 11 having a low refractive index will be generated in the central portion of the core.

このように、プロファイルが理想から外れた第７図
（Ｂ）に示すようなファイバの場合の６ｄＢ帯域の劣化
に対し、従来はＳＭ光源の後段に大口径のコア径を持つ
ＳＩファイバを数ｍから数10ｍ挿入し、ＳＭ光源の出射
パターンを拡大したり、或いは特開昭５７−１５８６０
４号及び特開昭６２−７８５０６号に記載されているよ
うに、ＳＭ光源の後段にレンズ系を挿入し、出射ビーム
サイズを拡大する等の方法が提案されている。In this way, in contrast to the degradation of the 6 dB band in the case of a fiber having a profile that is not ideal as shown in FIG. 7 (B), conventionally, an SI fiber having a large core diameter is placed several meters after the SM light source. From a few tens of meters to enlarge the emission pattern of the SM light source, or in Japanese Patent Laid-Open No. 57-15860.
As described in No. 4 and Japanese Patent Laid-Open No. 62-78506, a method has been proposed in which a lens system is inserted in the subsequent stage of the SM light source to expand the size of the emitted beam.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

従来例による６ｄＢ帯域改善効果を評価したものを第８
図及び第９図に示す。The evaluation of the 6 dB band improvement effect according to the conventional example is the eighth.
Shown in Figures and 9.

第８図は測定方法を示し、発振器２１からの電気信号を
まずＳＭ光源２２でＥ／Ｏ変換し、従来例によるレンズ
系、もしくはＳＩファイバ２４に入射した後さらにＧＩ
ファイバ20に入射する。FIG. 8 shows a measuring method. First, the electric signal from the oscillator 21 is E / O converted by the SM light source 22 and is incident on the lens system according to the conventional example or the SI fiber 24, and then GI is further converted.
It is incident on the fiber 20.

次に、ＧＩファイバ20の出射光をＯ／Ｅ変換し、この信
号をスペクトルアナライザ２７により測定する。Next, the light emitted from the GI fiber 20 is O / E converted, and this signal is measured by the spectrum analyzer 27.

一方ＧＩ光源による６ｄＢ帯域の標準測定は上記の発振
器２１の出力をＧＩ光源２３によりＥ／Ｏ変換し、さら
に、「ＳＧＳ励振器」等の名称で知られる定常モード励
振器２５に入射し、この出力を上記のＧＩファイバに入
射する。On the other hand, in the standard measurement of the 6 dB band by the GI light source, the output of the oscillator 21 is E / O converted by the GI light source 23, and further enters the steady mode exciter 25 known by the name such as "SGS exciter". The output is incident on the GI fiber described above.

ＧＩファイバの出力以降は同様にしてＥ／Ｏ変換器２６
に入射し、信号をスペクトルアナライザ２７により測定
する。After the output of the GI fiber, the E / O converter 26 is similarly set.
And the signal is measured by the spectrum analyzer 27.

第９図は第８図において測定された「ＳＭ光源＋従来
例」による６ｄＢ帯域及び「ＧＩ光源＋定常モード励振
器」よりなる標準測定法による６ｄＢ帯域を各々（被測
定物である）ＧＩファイバの長さを変化させた場合につ
いて示している。FIG. 9 shows the 6 dB band measured by the “SM light source + conventional example” and the 6 dB band measured by the standard measurement method consisting of the “GI light source + steady mode exciter” measured in FIG. It shows the case where the length of is changed.

第９図のグラフで(ア) はＧＩ光源と定常モード励振器の
組み合わせの標準測定法によりＧＩファイバの本来の６
ｄＢ帯域を測定した結果である。In the graph of FIG. 9, (a) shows the original 6 of GI fiber by the standard measurement method of the combination of GI light source and steady mode exciter.
It is the result of measuring the dB band.

(イ)(ウ) はＳＭ光源にＳＩファイバを接続してその出力
をＧＩファイバに入射した特性を示す。(A) and (c) show characteristics in which the SI fiber is connected to the SM light source and the output is incident on the GI fiber.

(エ) はＳＭ光源の光をレンズ系を介してＧＩファイバに
入射させ入射光の開口数又はスポットサイズを任意に選
択し、ファイバ長をパラメータとした場合の特性を示
す。(D) shows the characteristics when the light from the SM light source is incident on the GI fiber through the lens system, the numerical aperture or spot size of the incident light is arbitrarily selected, and the fiber length is used as a parameter.

(オ)はＳＭ光源をＧＩファイバに直結励振した特性を示
す。(E) shows the characteristics when the SM light source is directly coupled to the GI fiber and excited.

第９図の(イ)(ウ)に示される特性は、(オ) に示される特性
より６ｄＢ帯域が広くなり、ある程度の６ｄＢ帯域改善
効果があるが、(ア) の本来得られるはずの特性と比較す
ると、６ｄＢ帯域はあまり改善されていないことがわか
る。The characteristics shown in (a) and (c) of FIG. 9 have a wider 6 dB band than the characteristics shown in (e) and have a certain 6 dB band improvement effect, but the characteristics originally expected from (a) It can be seen that the 6 dB band is not improved so much when compared with.

又、(エ) の特性に示す様にＳＩファイバの代わりにレン
ズ系を挿入した場合の改善効果はほとんど無いことが判
明した。Further, as shown in the characteristic (d), it was found that there is almost no improvement effect when the lens system is inserted instead of the SI fiber.

更に、特開昭５７−１５８６０４号及び特開昭６２−８
５０６号に記載されている様に、ＧＩファイバへの入射
光のスポットサイズを拡大することにより６ｄＢ帯域を
改善しようとする先行技術がある。Further, JP-A-57-158604 and JP-A-62-8
There is prior art that seeks to improve the 6 dB band by enlarging the spot size of the light incident on the GI fiber, as described in No. 506.

第10図は上記スポットサイズを拡大する公知例の特性試
験を行った装置を示し、第８図と同じ部品は同一番号で
示している。FIG. 10 shows an apparatus which has been subjected to a characteristic test of a known example for enlarging the spot size, and the same parts as those in FIG. 8 are designated by the same reference numerals.

第10図でコネクタ28を引き離してＧＩファイバに入射さ
るスポットサイズを変化させる装置を用いて、測定した
ＧＩファイバ20への入射光のスポットサイズと６ｄＢ帯
域との関係を、第11図のグラフに示す。The relationship between the spot size of the incident light on the GI fiber 20 and the 6 dB band measured by using the device for separating the connector 28 in FIG. 10 and changing the spot size incident on the GI fiber is shown in the graph of FIG. Show.

第11図のグラフの特性(a)にＳＭ光源による６ｄＢ帯域
を示し、その６ｄＢ帯域幅は２００ＭHz程度で、ＧＩフ
ァイバ本来の６ｄＢ帯域の特性(b)と比較すると、その
帯域幅は狭く効果的ではなかった。The characteristic (a) of the graph of FIG. 11 shows the 6 dB band by the SM light source, and the 6 dB bandwidth is about 200 MHz, which is narrow and effective compared with the characteristic (b) of the original 6 dB band of the GI fiber. Was not.

本発明はこの様な点に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、簡単な構成でＳＭファイバからの
出射光をモード変換させてＧＩファイバに於ける６ｄＢ
帯域の劣化を低損失で改善するモード変換アダプタを提
供することである。The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to achieve 6 dB in a GI fiber by mode-converting the light emitted from the SM fiber with a simple structure.
It is an object of the present invention to provide a mode conversion adapter that improves band deterioration with low loss.

〔問題を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明はＳＭ光源からの光をＧＩファイバへ入射した場
合、ＧＩファイバ内を１０ｋｍ以上伝搬した後も低次モ
ード励振が維持されるという事実より、６ｄＢ低域の劣
化の原因は、プロファイルの乱れに起因して、低次モー
ド間（２つ若しくは極めて少数のモード間）の群遅延時
間差が大きくなり、帯域制限を受けるためであると考え
た。According to the present invention, when light from the SM light source is incident on the GI fiber, low-order mode excitation is maintained even after propagating in the GI fiber for 10 km or more. It is considered that this is because the group delay time difference between the low-order modes (between two or a very small number of modes) becomes large and the band is limited.

即ち、第７図（Ｂ）に示すようなプロファイルを有する
ＧＩファイバの場合には、光ファイバ製造プロセス上コ
ア中心部に屈折率の低いディップ領域１１が存在するた
め、低次モード間の群遅延時間差が大きくなると考えら
れる。That is, in the case of a GI fiber having a profile as shown in FIG. 7 (B), since the dip region 11 having a low refractive index exists in the center of the core in the optical fiber manufacturing process, the group delay between low order modes is large. It is considered that the time difference becomes large.

従って、６ｄＢ帯域改善のためには、ＳＭファイバから
ＧＩファイバへの光の入射時にＧＩファイバのコア中心
部に集中してＳＭファイバからの光を入射しない様に
し、かつ高次モード成分を含んだ定常モード励振にモー
ド変換する必要がある。Therefore, in order to improve the 6 dB band, when the light enters from the SM fiber to the GI fiber, the light from the SM fiber is prevented from entering by concentrating on the central part of the core of the GI fiber, and the higher-order mode component is included. It is necessary to perform mode conversion into steady mode excitation.

そこで、本発明は、第１図(a)の様に、低次モード励振
の光を定常モード励振に変化させるモード変換アダプタ
に於いて、シングルモード側コネクタ６と結合するシン
グルモード側フランジ51と、マルチモード側コネクタ７
と結合するマルチモード側フランジ52とを設け、シング
ルモード側フランジ51とマルチモード側フランジ52を、
相互の光ファイバのコアの光軸中心が所定量ｄだけずれ
るように固定する構成にすることにより、ＳＭファイバ
とＧＩファイバの間に軸ずれを生じさせ、モード変換を
実現させる。Therefore, according to the present invention, as shown in FIG. 1 (a), in a mode conversion adapter for changing light of low-order mode excitation to steady mode excitation, a single-mode side flange 51 to be coupled with a single-mode side connector 6 is provided. , Multimode side connector 7
Provided with a multi-mode side flange 52 to be coupled with, the single-mode side flange 51 and the multi-mode side flange 52,
By arranging the optical fibers so that the optical axis centers of the cores of the optical fibers are displaced from each other by a predetermined amount d, an axial displacement is caused between the SM fiber and the GI fiber, and mode conversion is realized.

又、第１図(b)の様に、シングルモード側コネクタ６を
結合するシングルモード側フランジ51と、マルチモード
側コネクタ７と結合するマルチモード側フランジ52とを
設け、シングルモード側コネクタ６と結合するフランジ
51もしくはマルチモード側コネクタと結合するフランジ
52のコネクタ挿入孔をコネクタのフェルールの径よりも
大きく構成し、更にコネクタのフェルールをフランジ内
に固定するための螺子孔55を設け、相互の光ファイバの
コアの光軸中心が所定量だけずれる様に螺子56により、
コネクタフェルールを固定し、ＳＭファイバとＧＩファ
イバの間に軸ずれを生じさせ、モード変換を実現させ
る。Further, as shown in FIG. 1 (b), a single mode side flange 51 for connecting the single mode side connector 6 and a multimode side flange 52 for connecting the multimode side connector 7 are provided, and the single mode side connector 6 is provided. Flange to join
51 or a flange that connects to the connector on the multimode side
The connector insertion hole of 52 is configured to be larger than the diameter of the ferrule of the connector, and the screw hole 55 for fixing the ferrule of the connector in the flange is provided, and the optical axis centers of the cores of the optical fibers are displaced from each other by a predetermined amount. By the screw 56,
The connector ferrule is fixed, an axis shift is caused between the SM fiber and the GI fiber, and mode conversion is realized.

〔作用〕[Action]

第１図（ａ）に示す様に、光コネクタフランジを２つに
分け、その２つのフランジのフェルール挿入部の軸を所
定量ｄだけずらすことで、ＳＭファイバ２からの光はＧ
Ｉファイバ３のコア中心から外れた位置に入射される。As shown in FIG. 1 (a), the optical connector flange is divided into two, and the axes of the ferrule insertion portions of the two flanges are displaced by a predetermined amount d, so that the light from the SM fiber 2 is G
It is incident on a position deviated from the center of the core of the I fiber 3.

このため、ＧＩファイバ３内でコア中心部付近を通る低
次モード励振の光が減少すると共に高次モード成分の光
が発生し、軸ずれ量ｄを適切に選択する事によりＧＩフ
ァイバ３の定常モード励振にモード変換されることにな
る。Therefore, the light of low-order mode excitation passing near the center of the core in the GI fiber 3 is reduced, and the light of higher-order mode component is generated, and by properly selecting the axis deviation amount d, the steady state of the GI fiber 3 is reduced. The mode will be converted to mode excitation.

このときＳＭファイバ２のコア部がＧＩファイバ３のコ
ア部の領域内に含まれる様にすことにより接続損失を低
損失にすることが出来る。At this time, by making the core portion of the SM fiber 2 included in the area of the core portion of the GI fiber 3, the connection loss can be reduced.

同様に、第１図（ｂ）に示す様に、フランジを２つに分
け、一方のフランジのフェルール挿入孔を大きくするこ
とにより、フェルール挿入孔の間に遊びが出来る。Similarly, as shown in FIG. 1 (b), by dividing the flange into two and enlarging the ferrule insertion hole of one of the flanges, play can be created between the ferrule insertion holes.

こをの遊びを螺子56により、コネクタのフェルールを挿
入孔の中心軸に対して所定量ずらして固定することによ
り、ＳＭファイバ２からの光はＧＩファイバ３のコア中
心から外れた位置に入射される。This play is fixed by shifting the ferrule of the connector by a predetermined amount with respect to the central axis of the insertion hole by the screw 56, so that the light from the SM fiber 2 is incident on the position deviated from the core center of the GI fiber 3. It

このために、ＧＩファイバ４内でコア中心部付近を通る
低次モード励振の光が減少すると共に高次モード成分の
光が発生し、軸ずれ量ｄを適切に選択する事によりＧＩ
ファイバ４の定常モード励振にモード変換されることに
なる。For this reason, the light of low-order mode excitation passing near the center of the core in the GI fiber 4 is reduced, and the light of higher-order mode component is generated. By appropriately selecting the axis deviation amount d, the GI
It will be mode-converted into the steady-state excitation of the fiber 4.

第２図(a)は、本発明によるモード変換アダプタにおい
て、軸ずれ量ｄを変化させた場合の６ｄＢ帯域を示し、
軸ずれ量を大きくするに従い６ｄＢ帯域の値は大きくな
り、ｄ＝１５μｍ程度で、ＧＩファイバ本来の６ｄＢ帯
域値（２７５ＭHz）に達する。FIG. 2 (a) shows a 6 dB band when the axis deviation amount d is changed in the mode conversion adapter according to the present invention,
The value in the 6 dB band increases as the amount of axis deviation increases, and reaches the original 6 dB band value (275 MHz) of the GI fiber at about d = 15 μm.

第２図(a)でｄを１５μｍ以上にすると同様に６ｄＢ帯
域値は向上するが、それに伴い変換アダプタにおける接
続損失が増加するために、むやみに軸ずれを大きくする
ことは得策ではない。Similarly, when d is set to 15 μm or more in FIG. 2 (a), the 6 dB band value is similarly improved, but since the connection loss in the conversion adapter is increased accordingly, it is not a good idea to increase the axis deviation unnecessarily.

設計的には、ｄ＝１０μｍ程度から２０μｍ程度の間の
軸ずれが使用範囲として最も効果的である。From a design standpoint, an axis deviation between d = about 10 μm and about 20 μm is the most effective range of use.

第２図(b)はＧＩファイバ端部における出射光の遠視野
像を示し、(ア) の実線は軸ずれの無い場合の出射パター
ンを示し、(イ) の実線は本発明の軸ずれを所定の値に設
定した場対の出射パターンを示し、(ウ) の破線は、ＧＩ
ファイバの定常モードパターン（ＧＩ用光源＋定常モー
ド励振器による入射）を示している。FIG. 2 (b) shows a far-field image of the outgoing light at the end of the GI fiber, the solid line in (a) shows the outgoing pattern when there is no axis deviation, and the solid line in (a) shows the axial deviation of the present invention. The output pattern of the field pair set to a predetermined value is shown. The broken line in (c) is the GI
The steady mode pattern of the fiber (light source for GI + incident by steady mode exciter) is shown.

第２図(b)に於いて、本発明の特性パターン(イ) はＧＩ
ファイバの定常モード特性パターン(ウ) と略同じであ
り、軸ずれにより定常モード励振を行えることがわか
る。In FIG. 2 (b), the characteristic pattern (a) of the present invention is GI.
This is almost the same as the steady mode characteristic pattern (c) of the fiber, and it can be seen that steady mode excitation can be performed due to axis misalignment.

即ち、本発明の様にＳＭファイバとＧＩファイバ間で軸
ずれを行うことによって、ＳＭファイバからの出射光を
ＧＩファイバの定常モード励振にモード変換でき、これ
により６ｄＢ帯域の劣化を改善できる。That is, by performing axis misalignment between the SM fiber and the GI fiber as in the present invention, the light emitted from the SM fiber can be mode-converted into the steady mode excitation of the GI fiber, thereby improving the degradation of the 6 dB band.

さらに、ＧＩファイバ内を伝搬する光は定常モード励振
の状態であるため、ファイバの曲げ等に対しても損失変
動が少なく低損失な光伝送を行うことが出来る。Furthermore, since the light propagating in the GI fiber is in the steady mode excitation state, it is possible to perform low-loss optical transmission with little loss variation even when the fiber is bent.

〔実施例〕〔Example〕

本願の第１の実施例を第１図(a)に示す。 The first embodiment of the present application is shown in FIG.

第１図(a)に於いて、２はＳＭファイバ、３はＧＩファ
イバ、６はＳＭファイバ側コネクタ、61はＳＭファイバ
側コネクタフェルール、７はＧＩファイバ側コネクタ、
71はＧＩファイバ側コネクタフェルール、５はモード変
換アダプタ、51はＳＭファイバ側フランジ、52はＧＩフ
ァイバ側フランジ、54,54′はフェルール挿入孔、53は
フランジ固定螺子を示している。In FIG. 1 (a), 2 is SM fiber, 3 is GI fiber, 6 is SM fiber side connector, 61 is SM fiber side connector ferrule, 7 is GI fiber side connector,
71 is a GI fiber side connector ferrule, 5 is a mode conversion adapter, 51 is a SM fiber side flange, 52 is a GI fiber side flange, 54 and 54 'are ferrule insertion holes, and 53 is a flange fixing screw.

モード変換アダプタ５は、ＳＭファイバ２を保持したＳ
Ｍファイバ側コネクタ６とＧＩファイバ３を保持したＧ
Ｉファイバ側コネクタ７を螺子により固定するフランジ
51と52をそれぞれ設ける。The mode conversion adapter 5 is an S that holds the SM fiber 2.
G holding M fiber side connector 6 and GI fiber 3
Flange for fixing the I-fiber side connector 7 with a screw
51 and 52 are provided respectively.

フランジ51とフランジ52には、夫々に対応したコネクタ
のフェルール61と71が挿入固定されるフェルール挿入孔
54と54′が設けられている。The flanges 51 and 52 have ferrule insertion holes into which ferrules 61 and 71 of the corresponding connectors are inserted and fixed.
54 and 54 'are provided.

この挿入孔に挿入固定されるフェルール61と71の中心の
軸を所定量ずらす様に、フランジ52と52をずらし、螺子
53により、フランジ51とフランジ52を固定する。The flanges 52 and 52 are displaced so that the central axes of the ferrules 61 and 71 which are inserted and fixed in the insertion holes are displaced by a predetermined amount, and the screws are screwed.
The flange 51 and the flange 52 are fixed by 53.

この接合部分の拡大図を第３図に示す。An enlarged view of this joint is shown in FIG.

図中2AはＳＭファイバのコア、2BはＳＭファイバのクラ
ッド、3AはＧＩファイバコア、3BはＧＩファイバのクラ
ッドを示し、第１図(a)と同一部品は同一番号で示して
いる。In the figure, 2A is an SM fiber core, 2B is an SM fiber clad, 3A is a GI fiber core, 3B is a GI fiber clad, and the same parts as those in FIG.

図中フランジ51とフランジ52のフェルール挿入孔54と5
4′がずれた状態と成って固定されているため、モード
変換アダプタ５にＳＭファイバ側コネクタ６と、ＧＩフ
ァイバ側コネクタ７のフェルール61,71の中心軸が偏心
する。Ferrule insertion holes 54 and 5 of flange 51 and flange 52 in the figure
Since 4'is fixed in a shifted state, the central axes of the ferrules 61 and 71 of the SM fiber side connector 6 and the GI fiber side connector 7 are eccentric to the mode conversion adapter 5.

この偏心により、ＳＭファイバ２とＧＩファイバ３の中
心軸がｄだけずれる。Due to this eccentricity, the central axes of the SM fiber 2 and the GI fiber 3 are displaced by d.

この軸ずれｄにより、ＳＭファイバ２から出射する光が
ＧＩファイバ３のコア中心に集中して入射され無いため
高次モード成分を含む、定常モード励振に変換される。Due to this axis shift d, the light emitted from the SM fiber 2 is not incident on the center of the core of the GI fiber 3 in a concentrated manner, so that it is converted into steady mode excitation including a higher-order mode component.

第１図(b)に本発明の第２の実施例を示す。FIG. 1 (b) shows a second embodiment of the present invention.

第１の実施例と同様に、ＳＭファイバ側コネクタ６を挿
入するフランジ51とＧＩファイバ側コネクタ７を挿入す
るフランジ52とを設ける。Similar to the first embodiment, a flange 51 for inserting the SM fiber side connector 6 and a flange 52 for inserting the GI fiber side connector 7 are provided.

ＧＩファイバ側コネクタ７が挿入されたフランジ52のフ
ェルール挿入孔54′をＧＩファイバ側コネクタ７のフェ
ルール71よりも大きく構成すると共に、フェルール挿入
孔54′部分に、フェルール71の半径方向に明いた螺子孔
55を設ける。The ferrule insertion hole 54 'of the flange 52 into which the GI fiber side connector 7 is inserted is configured to be larger than the ferrule 71 of the GI fiber side connector 7, and the ferrule insertion hole 54' is provided with a screw that is open in the radial direction of the ferrule 71. Hole
55 will be provided.

このフランジ52に、ＧＩファイバ側コネクタ７を挿入し
た後に螺子孔55に螺子56を挿入し、ＧＩファイバ側コネ
クタ７のフェルール71を螺子56により押し下げる。After inserting the GI fiber side connector 7 into the flange 52, the screw 56 is inserted into the screw hole 55, and the ferrule 71 of the GI fiber side connector 7 is pushed down by the screw 56.

これによりＧＩファイバ側コネクタ７のフェルール71
は、対向するＳＭファイバ側のコネクタ61のコアの中心
軸からずれた構成となる。As a result, the ferrule 71 of the GI fiber side connector 7
Has a configuration deviated from the central axis of the core of the connector 61 on the SM fiber side facing each other.

以上の構成によって得られる軸ずれにより、ＳＭファイ
バ２から出射する光がＧＩファイバ３のコア中心に集中
して入射され無いため、高次モード成分を含む定常モー
ド励振に変換される。Due to the axis shift obtained by the above configuration, the light emitted from the SM fiber 2 is not concentrated and incident on the center of the core of the GI fiber 3, so that it is converted into steady mode excitation including higher order mode components.

本実施例ではＧＩファイバ３を挿入するフランジ52のフ
ェルール挿入孔54′をフェルール71より大きく構成した
が、ＳＭファイバ２を挿入するフランジ51の孔54の径を
大きくしても良い。Although the ferrule insertion hole 54 'of the flange 52 into which the GI fiber 3 is inserted is made larger than the ferrule 71 in this embodiment, the diameter of the hole 54 of the flange 51 into which the SM fiber 2 is inserted may be increased.

第４図に本発明の第３の実施例を示す。FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention.

第３の実施例は、第２の実施例の変形例を示す図で、フ
ランジ52の螺子孔を複数にし、フェルール71の調整を、
精密に行うことを可能にするものである。The third embodiment is a diagram showing a modification of the second embodiment, in which the flange 52 has a plurality of screw holes and the ferrule 71 is adjusted.
It makes it possible to perform precisely.

フランジ52に螺子孔55の他に、螺子孔57を設け、螺子58
と56によりフェルール71を調整する。The flange 52 is provided with a screw hole 57 in addition to the screw hole 55, and the screw 58
Adjust ferrule 71 with and 56.

この実施例に於いても、第２の実施例と同様にＳＭファ
イバ２を挿入するフランジ51の孔54の径を大きくしても
良い。Also in this embodiment, the diameter of the hole 54 of the flange 51 into which the SM fiber 2 is inserted may be increased as in the second embodiment.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明はシングルモードファイバとマルチモードファイ
バを接続するアダプタにおいて、シングルモードファイ
バ側コネクタとマルチモードファイバ側コネクタを接続
するフランジをずらすか、フランジに設けた螺子によ
り、挿入されるコネクタのフェルールに軸ずれを生じさ
せる構成にすることにより、ＳＭファイバからの低次モ
ード励振状態の光を定常モード励振に変換させて６ｄＢ
帯域を改善するモード変換アダプタを提供することが出
来る。The present invention relates to an adapter for connecting a single-mode fiber and a multi-mode fiber, in which the flange connecting the single-mode fiber side connector and the multi-mode fiber side connector is displaced, or by a screw provided on the flange, a shaft is attached to the ferrule of the connector to be inserted. With the configuration that causes the shift, the light in the low-order mode excitation state from the SM fiber is converted into the steady-mode excitation, and 6 dB is obtained.
A mode conversion adapter that improves the bandwidth can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は本発明の原理図及び実施例を示す図第２図はＧ
Ｉファイバ端部に於ける出力光の６ｄＢ帯域と遠視野像
を示すグラフ、 第３図は、第１図のフェルール挿入孔の拡大図 第４図は第３の実施例を示す図、 第５図は光ファイバ伝送路における光信号の振幅の減衰
を示す図 第６図は光ファイバの伝送帯域を示すグラフ、 第７図はＧＩファイバの屈折率分布の例を示す図、 第８図は６ｄＢ帯域の測定装置を示す図、 第９図は従来例による６ｄＢ帯域改善例の特性を示すグ
ラフ、 第10図はスポットサイズと６ｄＢ帯域の関係を測定する
ための装置を示す図。 第11図はスポットサイズと６ｄＢ帯域の関係を示すクラ
フである。 図中２はＳＭファイバ、３はＧＩファイバ、６はＳＭフ
ァイバ側コネクタ、61はＳＭファイバ側コネクタフェル
ール、７はＧＩファイバ側コネクタ、71はＧＩファイバ
側コネクタ、５はモード変換アダプタ、51はＳＭファイ
バ側フランジ、52はＧＩファイバ側フランジ、54,54′
はフェルール挿入孔、53はフランジ固定螺子をそれぞれ
示す。FIG. 1 is a diagram showing the principle and embodiment of the present invention. FIG.
A graph showing the 6 dB band of the output light and the far-field pattern at the end of the I fiber, FIG. 3 is an enlarged view of the ferrule insertion hole in FIG. 1, FIG. 4 is a view showing a third embodiment, and FIG. FIG. 6 is a diagram showing the attenuation of the amplitude of the optical signal in the optical fiber transmission line. FIG. 6 is a graph showing the transmission band of the optical fiber. FIG. 7 is a diagram showing an example of the refractive index distribution of the GI fiber. FIG. 8 is 6 dB. FIG. 9 is a diagram showing a band measuring device, FIG. 9 is a graph showing characteristics of a conventional 6 dB band improvement example, and FIG. 10 is a diagram showing a device for measuring a relationship between a spot size and a 6 dB band. FIG. 11 is a graph showing the relationship between the spot size and the 6 dB band. In the figure, 2 is SM fiber, 3 is GI fiber, 6 is SM fiber side connector, 61 is SM fiber side connector ferrule, 7 is GI fiber side connector, 71 is GI fiber side connector, 5 is mode conversion adapter, 51 is SM Fiber side flange, 52 is GI fiber side flange, 54, 54 '
Is a ferrule insertion hole, and 53 is a flange fixing screw.

フロントページの続き (72)発明者 佐々木 和哉 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−71811（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−78506（ＪＰ，Ａ)Front page continuation (72) Inventor Kazuya Sasaki 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Within Fujitsu Limited (56) References JP 63-71811 (JP, A) JP 62-78506 (JP, JP, A)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】光源側シングルモードファイバ(2)から出
射された光を受光側マルチモードファイバ(3)に入射す
る時該シングルモードファイバ(2)と該マルチモードフ
ァイバ(3)の結合部分で、該シングルモードファイバと
該マルチモードファイバのコア中心を軸ずれさせること
により該マルチモードファイバへの入射光を低次モード
励振の光から定常モード励振に変化させるモード変換ア
ダプタに於いて、 該シングルモードファイバ側コネクタ(6)と結合する該
シングルモード側フランジ(51)と、 該マルチモードファイバ側コネクタと結合する該マルチ
モード側フランジ(52)とを設け、 該シングルモード側フランジ(51)と該マルチモード側フ
ランジ(52)を、相互の光ファイバのコアの光軸中心が所
定量ずれるように固定したことを特徴とするモード変換
アダプタ。1. When the light emitted from the light source side single mode fiber (2) is incident on the light receiving side multi mode fiber (3), the single mode fiber (2) and the multi mode fiber (3) are coupled at the joint portion. A mode conversion adapter for changing incident light to the multimode fiber from light of low order mode excitation to steady mode excitation by axially shifting the core centers of the single mode fiber and the multimode fiber, The single mode side flange (51) coupled to the mode fiber side connector (6) and the multimode side flange (52) coupled to the multimode fiber side connector are provided, and the single mode side flange (51) is provided. The multi-mode side flange (52) is fixed such that the optical axis centers of the cores of the optical fibers are displaced from each other by a predetermined amount. Dapta. 【請求項２】光源側シングルモードファイバ(2)から出
射された光を受光側マルチモードファイバ(3)に入射す
る時該シングルモードファイバと該マルチモードファイ
バの結合部分で、該シングルモードファイバと該マルチ
モードファイバのコア中心を軸ずれさせることによりマ
ルチモードファイバへの入射光を低次モード励振の光か
ら定常モード励振に変化させるモード変換アダプタに於
いて、 該シングルモードファイバ側コネクタ６を結合するシン
グルモード側フランジ５１と、 該マルチモードファイバ側コネクタ７と結合するマルチ
モード側フランジ52とを設け、 該シングルモードファイバ側コネクタ６と結合する該フ
ランジ51もしくは該マルチモードファイバ側コネクタと
結合する該フランジ52のコネクタ挿入孔をコネクタのフ
ェルールの径よりも大きく構成し、 更にコネクタのフェルールをフランジ内に固定するため
の螺子孔(55)を設け、 相互の光ファイバのコアの光軸中心が所定量だけずれる
様に螺子(56)により、コネクタフェルールを固定するこ
とを特徴とするモード変換アダプタ。2. When the light emitted from the light source side single mode fiber (2) is incident on the light receiving side multimode fiber (3), the single mode fiber and the single mode fiber are coupled at the coupling portion of the single mode fiber and the multimode fiber. The single mode fiber side connector 6 is coupled in a mode conversion adapter for changing the incident light to the multimode fiber from the light of low order mode excitation to the steady mode excitation by decentering the core center of the multimode fiber. A single mode side flange 51 and a multimode side flange 52 for connecting to the multimode fiber side connector 7 are provided, and the flange 51 for connecting to the single mode fiber side connector 6 or the multimode fiber side connector is connected. The connector insertion hole of the flange 52 is provided with a ferrule of the connector. The diameter is larger than the diameter, and a screw hole (55) for fixing the ferrule of the connector in the flange is provided, and the screw (56) is used so that the optical axis centers of the mutual optical fiber cores are displaced by a predetermined amount. A mode conversion adapter that fixes the connector ferrule.