JPH0735944A - Optical star coupler - Google Patents
Optical star couplerInfo
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- JPH0735944A JPH0735944A JP5178074A JP17807493A JPH0735944A JP H0735944 A JPH0735944 A JP H0735944A JP 5178074 A JP5178074 A JP 5178074A JP 17807493 A JP17807493 A JP 17807493A JP H0735944 A JPH0735944 A JP H0735944A
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
- G02B6/2817—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using reflective elements to split or combine optical signals
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、光ファイバ等の導波
路により伝送される光信号を分岐，結合するための光ス
ターカプラに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical star coupler for branching and coupling an optical signal transmitted by a waveguide such as an optical fiber.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光ファイバ等を用いて通信ネットワーク
を構築するには、１つの光信号を複数の光ファイバに分
岐したり、複数の光ファイバからの光信号を１つの光フ
ァイバに集めたりする光スターカプラが必要となる。か
かる目的を達成する光スターカプラとしては、例えば図
１１に示すようなものが知られている。これは、複数の
光ファイバ１０１〜１０５を１つに束ねて高温で溶かし
た溶着部１１０の先端に、反射体１２０を配置して構成
される。ここで、例えば光ファイバ１０３の出射光は、
溶着部１１０を通過して反射体１２０で反射され、再び
溶着部１１０を通過して他の光ファイバに分配される。2. Description of the Related Art To construct a communication network using optical fibers or the like, one optical signal is branched into a plurality of optical fibers, or optical signals from a plurality of optical fibers are collected into one optical fiber. An optical star coupler is required. As an optical star coupler that achieves such an object, for example, one shown in FIG. 11 is known. This is configured by arranging a plurality of optical fibers 101 to 105 into one and arranging a reflector 120 at the tip of a welded portion 110 which is melted at a high temperature. Here, for example, the light emitted from the optical fiber 103 is
The light passes through the welded portion 110, is reflected by the reflector 120, passes through the welded portion 110 again, and is distributed to other optical fibers.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、光ファイバ
の出射光は一般に中心付近が高く、周辺ほど低くなるよ
うな強度分布を持つため、図１１のような光スターカプ
ラでは、１つの光ファイバの出射光の各々異なる部分が
他の光ファイバに分配されるため、光信号を均一に分配
できないという問題がある。また、光ファイバからの出
射光は拡散するように伝わるが、図１１のような構成の
光スターカプラでは、その出射光を単に反射体で反射す
るだけなので、他の光ファイバに到達せずに損失となる
部分が多くなる。したがって、この発明が解決しようと
する課題は、光信号をほぼ均一に分配することができる
ようにし、あるいは損失を低減することにある。By the way, since the emitted light of the optical fiber generally has a high intensity distribution near the center and a lower intensity distribution toward the periphery, the optical star coupler as shown in FIG. Since different parts of the emitted light are distributed to other optical fibers, there is a problem that the optical signal cannot be distributed uniformly. Further, the light emitted from the optical fiber is transmitted so as to be diffused, but in the optical star coupler having the configuration as shown in FIG. 11, since the emitted light is simply reflected by the reflector, it does not reach other optical fibers. There will be more loss. Therefore, the problem to be solved by the present invention is to make it possible to distribute an optical signal almost uniformly or to reduce loss.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、第１の発明では、複数の導波路（その数をＮ（３以
上の整数）とする）の光束を放射する端面をそれぞれ所
定の位置に固定する導波路支持部と、この導波路支持部
に接続された各導波路から放射される光束を分岐して偏
向する光偏向素子を備えた光偏向部と、この光偏向部の
光偏向素子が出射する光束を反射する平面鏡とからな
り、前記光偏向部は導波路支持部に接続された各導波路
に対応してその各々から放射される光束により照射され
るＮ箇所の照射範囲を有し、その照射範囲の各々にはＮ
−１個の光偏向素子を含むように形成するとともに、１
つの照射範囲内における光偏向素子のそれぞれが残りの
照射範囲内の光偏向素子のいずれかと光学的に必ず結合
するように構成し、かつ、その光学的結合強度を互いに
ほぼ等しくなるようにしたことを特徴としている。In order to solve such a problem, in the first invention, the end faces for radiating the light beams of a plurality of waveguides (the number of which is N (an integer of 3 or more)) are respectively set to predetermined ones. An optical deflector having a waveguide support fixed at a position, an optical deflector for branching and deflecting a light beam emitted from each waveguide connected to the waveguide support, and an optical deflector of the optical deflector. And a plane mirror that reflects the light beam emitted by the deflecting element, and the light deflector corresponds to each of the waveguides connected to the waveguide support portion and is irradiated with light beams emitted from each of the waveguides at N locations. With N in each of its irradiation areas
-1 is formed so as to include one light deflection element, and
Each of the light deflection elements within one irradiation range is configured to be optically coupled to any of the light deflection elements within the remaining irradiation range, and the optical coupling strengths thereof are substantially equal to each other. Is characterized by.
【０００５】第２の発明では、複数の導波路（その数を
Ｎ（３以上の整数）とする）の光束を放射する端面をそ
れぞれ所定の位置に固定する導波路支持部と、この導波
路支持部に接続された各導波路から放射される光束を分
岐して偏向する光偏向素子を備えた光偏向部と、この光
偏向部の光偏向素子が出射する光束を反射する平面鏡と
からなり、前記光偏向部は導波路支持部に接続された各
導波路に対応してその各々から放射される光束により照
射されるＮ箇所の照射範囲を有し、その照射範囲の各々
にはＮ−１個の光偏向素子を含むように形成するととも
に、前記光偏向部の各光偏向素子は、入射される光束を
分岐，偏向して出射するとき、その光束の一部分を所定
の反射面上に焦点を結ばせるか、または平行光となるよ
う光学的に構成したことを特徴としている。According to the second aspect of the invention, a waveguide support portion for fixing the end faces of the plurality of waveguides (the number of which is N (an integer of 3 or more)) for radiating the light flux to predetermined positions, and the waveguides are provided. The optical deflector is provided with an optical deflector for branching and deflecting the luminous flux emitted from each waveguide connected to the support, and a plane mirror for reflecting the luminous flux emitted by the optical deflector of the optical deflector. The light deflection section has N irradiation areas which are irradiated by the light beams emitted from the respective waveguides connected to the waveguide support section, and each of the irradiation areas has N- The light deflector is formed to include one light deflector, and each light deflector of the light deflector splits and deflects an incident light beam and outputs a part of the light beam on a predetermined reflecting surface. Focused or optically configured for collimated light It is characterized in that.
【０００６】上記第１，第２の発明では、前記導波路支
持部には、これに接続される各導波路の端面を回転対称
で、かつ隣り合う導波路間が等間隔になる位置に形成
し、前記光偏向部には、導波路支持部に接続される各導
波路に対応する照射範囲を回転対称で、かつ隣り合う導
波路間が等間隔になるように形成することができる（第
３の発明）。また、これら第１〜第３の発明では、前記
光偏向部には、互いに重なり合う照射範囲を有し、その
重なる領域に光偏向素子を配置することにより、光偏向
部全体ではＮ×（Ｎ−１）個未満の光偏向素子を含むよ
うに構成することができる。In the first and second aspects of the present invention, the end faces of the waveguides connected to the waveguide support portion are formed in rotational symmetry, and the adjacent waveguides are formed at equal intervals. However, in the light deflection section, irradiation ranges corresponding to the respective waveguides connected to the waveguide support section can be formed so as to be rotationally symmetric, and the adjacent waveguides should be arranged at equal intervals. Invention of 3). Further, in these first to third inventions, the light deflection section has irradiation ranges overlapping with each other, and the light deflection element is arranged in the overlapping area, so that N × (N− 1) It can be configured to include less than one light deflection element.
【０００７】[0007]
【作用】１つの照射範囲内における光偏向素子のそれぞ
れが、残りの照射範囲内の光偏向素子のいずれかと光学
的に必ず結合するように構成し、かつ、その光学的結合
強度を互いにほぼ等しくなるようにすることで、光信号
をほぼ均一に分配できるようにする。また、光偏向部の
各光偏向素子は、入射される光束を分岐，偏向して出射
するとき、その光束の一部分を所定の反射面上に焦点を
結ばせるか、または平行光となるよう光学的に構成し、
光エネルギーの損失を少なくする。Each of the light deflection elements within one irradiation range is configured to be optically coupled with any of the light deflection elements within the remaining irradiation range, and their optical coupling strengths are substantially equal to each other. By doing so, the optical signal can be distributed almost uniformly. In addition, each of the light deflection elements of the light deflection section, when splitting and deflecting an incident light flux, outputs a part of the light flux so that it is focused on a predetermined reflection surface or becomes parallel light. To configure
Reduces light energy loss.
【０００８】さらに、導波路支持部に接続される各導波
路の端面を回転対称で、かつ隣り合う導波路間が等間隔
になる位置に形成し、前記光偏向部には、導波路支持部
に接続される各導波路に対応する照射範囲を回転対称
で、かつ隣り合う導波路間が等間隔になるように形成す
ることにより、設計，製作を容易にする。加えて、前記
光偏向部に互いに重なり合う照射範囲を形成し、その重
なる領域に光偏向素子を配置することで、光偏向部全体
ではＮ×（Ｎ−１）個未満の光偏向素子を含むように
し、小形化を可能とする。Further, the end faces of the respective waveguides connected to the waveguide supporting portion are formed rotationally symmetrically and at positions where the adjacent waveguides are evenly spaced, and the optical deflecting portion is provided with the waveguide supporting portion. By designing the irradiation range corresponding to each of the waveguides connected to each other so as to be rotationally symmetric and the adjacent waveguides to be formed at equal intervals, design and manufacture are facilitated. In addition, by forming overlapping irradiation areas in the light deflection section and disposing the light deflection elements in the overlapping area, the entire light deflection section includes less than N × (N−1) light deflection elements. To enable miniaturization.
【０００９】[0009]
【実施例】図１はこの発明の実施例を示す構成図、図２
は図１の作用を説明するための説明図である。図１にお
いて、１は導波路支持部、２は光偏向部、３は平面鏡で
ある。導波路支持部１には開口１２ａ，１２ｂ，１２
ｃ，１２ｄ（１２ａ，１２ｄは図示なし）があり、光フ
ァイバ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ（１１ｃ，１１
ｄは図示なし）は導波路支持部１に形成された取り付け
穴に固定されることにより、各光ファイバの光束を放射
する端面が開口に接続される。光ファイバ１１ａ，１１
ｂ，１１ｃ，１１ｄの各々が放射する光束１３ａ，１３
ｂ，１３ｃ，１３ｄ（１３ｃ，１３ｄは図示なし）は、
それぞれ開口１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを通って
光偏向部２の照射範囲２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ
（２１ｄは図示せず）をそれぞれ照射する。1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the operation of FIG. 1. In FIG. 1, 1 is a waveguide support part, 2 is a light deflection part, and 3 is a plane mirror. The waveguide support portion 1 has openings 12a, 12b, 12
c, 12d (12a, 12d are not shown), and the optical fibers 11a, 11b, 11c, 11d (11c, 11
(d is not shown) is fixed in a mounting hole formed in the waveguide support portion 1, so that the end face of each optical fiber that radiates the light flux is connected to the opening. Optical fibers 11a, 11
b, 11c and 11d, the luminous fluxes 13a and 13 emitted respectively
b, 13c and 13d (13c and 13d are not shown)
Irradiation ranges 21a, 21b, 21c, 21d of the light deflector 2 through the openings 12a, 12b, 12c, 12d, respectively.
(21d is not shown) is irradiated.
【００１０】各照射範囲２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１
ｄには、透過形回折格子からなる光偏向素子がそれぞれ
３か所ずつ形成されている。例えば照射範囲２１ａにあ
る光偏向素子２０１は、光ファイバ１１ａからの光束１
３ａが照射範囲２１ａに入射すると、その一部を回折に
より偏向して平面鏡３の反射面３１上に焦点を結ぶよう
に出射する。このとき、出射された光束２２１は反射面
３１で反射され、光束２２２となって照射範囲２１ｂ内
にある光偏向素子２０２に入射する。Irradiation ranges 21a, 21b, 21c, 21
In d, three light deflection elements each formed of a transmission type diffraction grating are formed. For example, the light deflection element 201 located in the irradiation range 21a has the light flux 1 from the optical fiber 11a.
When 3a is incident on the irradiation area 21a, a part thereof is deflected by diffraction and emitted so as to be focused on the reflecting surface 31 of the plane mirror 3. At this time, the emitted light beam 221 is reflected by the reflecting surface 31 and becomes a light beam 222, which is incident on the light deflection element 202 within the irradiation range 21b.
【００１１】また、光偏向素子２０２は光ファイバ１１
ｂからの光束１３ｂが照射範囲２１ｂに入射すると、そ
の一部を回折により偏向して平面鏡３の反射面３１上に
焦点を結ぶように出射する。このとき、出射された光束
２２２は反射面３１で反射され、光束２２１となって照
射範囲２１ａ内にある光偏向素子２０１に入射すること
になる。The optical deflecting element 202 is the optical fiber 11
When the light beam 13b from b enters the irradiation range 21b, a part of the light beam is deflected by diffraction and is emitted so as to be focused on the reflection surface 31 of the plane mirror 3. At this time, the emitted light beam 222 is reflected by the reflection surface 31 and becomes the light beam 221 and enters the light deflection element 201 within the irradiation range 21a.
【００１２】したがって、図２に示すように、光ファイ
バ１１ａから放射される光束１３ａの一部は、光偏向素
子２０１と反射面３１と光偏向素子２０２とにより順に
偏向された後、光ファイバ１１ｂが放射する光束１３ｂ
とは逆方向に伝搬して、光ファイバ１１ｂに入射する。
同様にして、光ファイバ１１ｂから放射される光束１３
ｂの一部は、光偏向素子２０２と反射面３１と光偏向素
子２０１とにより順に偏向された後、光ファイバ１１ａ
が放射する光束１３ａとは逆方向に伝搬して、光ファイ
バ１１ａに入射する。このことから、光ファイバ１１ａ
からの光信号を光ファイバ１１ｂに伝搬したり、光ファ
イバ１１ｂからの光信号を光ファイバ１１ａに伝搬でき
ることが分かる。Therefore, as shown in FIG. 2, a part of the light beam 13a emitted from the optical fiber 11a is sequentially deflected by the optical deflecting element 201, the reflecting surface 31, and the optical deflecting element 202, and then the optical fiber 11b. Luminous flux 13b emitted by
Propagate in the opposite direction to and enter the optical fiber 11b.
Similarly, the luminous flux 13 emitted from the optical fiber 11b
A part of b is sequentially deflected by the optical deflecting element 202, the reflecting surface 31, and the optical deflecting element 201, and then the optical fiber 11a
Propagates in the direction opposite to the luminous flux 13a radiated by and is incident on the optical fiber 11a. From this, the optical fiber 11a
It is understood that the optical signal from the optical fiber can be propagated to the optical fiber 11b and the optical signal from the optical fiber 11b can be propagated to the optical fiber 11a.
【００１３】照射範囲２１ａ内にある光偏向素子２０１
以外の残りの２つの光偏向素子は、それぞれ照射範囲２
１ｃ，２１ｄにある光偏向素子と対になって上記光偏向
素子２０１と２０２の対と同様の機能を持つので、光フ
ァイバ１１ａと光ファイバ１１ｃ、光ファイバ１１ａと
光ファイバ１１ｄの間でそれぞれ光信号の授受を行なう
ことができる。以上では、照射範囲２１ａ内にある光偏
向素子について主として説明したが、他の照射範囲内の
光偏向素子についても上記と同様の機能を持つことにな
る。したがって、導波路支持部１に接続されたいずれか
の光ファイバから光信号が放射されると、導波路支持部
１に接続された他の全ての光ファイバにその光信号を伝
搬することができる。Light deflection element 201 within irradiation range 21a
The remaining two light deflection elements other than
1c and 21d have a function similar to that of the pair of the light deflection elements 201 and 202 when paired with the light deflection elements 1c and 21d, so that the optical fiber 11a and the optical fiber 11c and the optical fiber 11a and the optical fiber 11d respectively emit light. Signals can be sent and received. In the above, the optical deflecting element within the irradiation range 21a has been mainly described, but the optical deflecting elements within the other irradiation ranges also have the same function as above. Therefore, when an optical signal is emitted from any one of the optical fibers connected to the waveguide support 1, the optical signal can be propagated to all the other optical fibers connected to the waveguide support 1. .
【００１４】図１，図２では光偏向素子を透過形回折格
子としたが、これを反射形とすることができる。図３は
その場合の例を示す構成図、図４はその作用を説明する
ための説明図である。導波路支持部１に接続された光フ
ァイバ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ（１１ａ，１１
ｂは図４参照）から放射される光束１３ａ，１３ｂ，１
３ｃ，１３ｄ（１３ａ，１３ｂのみ図示）により照射さ
れる照射範囲２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ内には、
反射形回折格子からなる光偏向素子がそれぞれ３か所ず
つ設けられている（その内の２０１’，２０２’のみ図
示）。Although the light deflection element is a transmission type diffraction grating in FIGS. 1 and 2, it may be a reflection type diffraction grating. FIG. 3 is a configuration diagram showing an example in that case, and FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining its operation. Optical fibers 11a, 11b, 11c, 11d (11a, 11 connected to the waveguide support 1
b is the luminous flux 13a, 13b, 1 emitted from FIG. 4)
Within the irradiation range 21a, 21b, 21c, 21d irradiated by 3c, 13d (only 13a, 13b is shown),
There are provided three light deflection elements each consisting of a reflection type diffraction grating (only 201 'and 202' of them are shown).
【００１５】例えば、照射範囲２１ａ内にある光偏向素
子２０１’は、光ファイバ１１ａからの光束１３ａがそ
の照射範囲２１ａに入射すると、その一部を回折により
偏向して、導波路支持部１の光偏向部２と向き合う面に
形成された反射面３１’上に焦点を結ぶように出射す
る。このとき、出射された光束２２１は反射面３１’で
反射され、光束２２２となって照射範囲２１ｂ内にある
光偏向素子２０２’に入射する。For example, when the light beam 13a from the optical fiber 11a is incident on the irradiation area 21a, the light deflecting element 201 'within the irradiation area 21a deflects a part of the light beam 13a by diffraction to cause the waveguide support 1 to move. The light is emitted so as to be focused on the reflection surface 31 'formed on the surface facing the light deflector 2. At this time, the emitted light beam 221 is reflected by the reflection surface 31 ′ and becomes a light beam 222 which is incident on the light deflection element 202 ′ within the irradiation range 21b.
【００１６】また、光偏向素子２０２’は光ファイバ１
１ｂからの光束１３ｂが照射範囲２１ｂに入射すると、
その一部を回折により偏向して反射面３１’上に焦点を
結ぶように出射する。このとき、出射された光束２２２
は反射面３１’で反射され、光束２２１となって照射範
囲２１ａ内にある光偏向素子２０１’に入射する。した
がって、図４に示すように、光ファイバ１１ａから放射
される光束１３ａの一部は、光偏向素子２０１’と反射
面３１’と光偏向素子２０２’とにより順に偏向された
後、光ファイバ１１ｂが放射する光束１３ｂと逆方向に
伝搬して、光ファイバ１１ｂに入射する。The optical deflector 202 'is the optical fiber 1
When the light beam 13b from 1b enters the irradiation range 21b,
A part of the light is deflected by diffraction and emitted so as to be focused on the reflecting surface 31 '. At this time, the emitted light beam 222
Is reflected by the reflection surface 31 'and becomes a light beam 221 and enters the light deflection element 201' within the irradiation range 21a. Therefore, as shown in FIG. 4, a part of the light beam 13a emitted from the optical fiber 11a is sequentially deflected by the optical deflecting element 201 ′, the reflecting surface 31 ′, and the optical deflecting element 202 ′, and then the optical fiber 11b. Propagates in the direction opposite to the luminous flux 13b radiated by and is incident on the optical fiber 11b.
【００１７】同様にして、光ファイバ１１ｂから放射さ
れる光束１３ｂの一部は、光偏向素子２０２’と反射面
３１’と光偏向素子２０１’とにより順に偏向された
後、光ファイバ１１ａが放射する光束１３ａと逆方向に
伝搬して、光ファイバ１１ａに入射する。よって、光フ
ァイバ１１ａからの光信号を光ファイバ１１ｂに伝搬し
たり、光ファイバ１１ｂからの光信号を光ファイバ１１
ａに伝搬できることになる。Similarly, a part of the light beam 13b emitted from the optical fiber 11b is sequentially deflected by the optical deflecting element 202 ', the reflecting surface 31' and the optical deflecting element 201 ', and then emitted by the optical fiber 11a. The light beam 13a propagates in the opposite direction and enters the optical fiber 11a. Therefore, the optical signal from the optical fiber 11a is propagated to the optical fiber 11b, and the optical signal from the optical fiber 11b is transmitted to the optical fiber 11b.
a can be propagated to a.
【００１８】図３，図４の場合において、上記では主と
して光偏向素子２０１’と２０２’との関係について説
明したが、図示されない他の光偏向素子２０３’，２０
４’との関係についても上記と同様の関係が成立する。
したがって、導波路支持部１に接続されたいずれかの光
ファイバから光信号が放射されると、導波路支持部１に
接続された他の全ての光ファイバにその光信号を伝搬す
ることができることになる。また、図３，図４の例で
は、光偏向素子を反射形回折格子に代えて鏡を用いるこ
ともできる。In the cases of FIGS. 3 and 4, the relationship between the optical deflecting elements 201 'and 202' has been mainly described above, but other optical deflecting elements 203 ', 20 not shown are shown.
Regarding the relation with 4 ', the same relation as above is established.
Therefore, when an optical signal is radiated from any of the optical fibers connected to the waveguide support 1, the optical signal can be propagated to all the other optical fibers connected to the waveguide support 1. become. Further, in the example of FIGS. 3 and 4, a mirror can be used instead of the reflection type diffraction grating as the light deflection element.
【００１９】図５は図１，図２の変形例を示す構成図、
図６は図３，図４の変形例を示す構成図である。すなわ
ち、図１，図２では光偏向素子と平面鏡の反射面との間
を伝わる光束が反射面上で焦点を結ぶように光偏向素子
にて偏向するようにしたが、こうする代わりに図５の如
く、光偏向素子と平面鏡の反射面との間を伝わる光束が
平行光となるよう光偏向素子にて偏向するようにしても
良い。同様に、図３，図４に示すものについては、例え
ば図６の如く構成することができる。FIG. 5 is a block diagram showing a modification of FIGS. 1 and 2.
FIG. 6 is a block diagram showing a modification of FIGS. 3 and 4. That is, in FIGS. 1 and 2, the light beam propagating between the light deflecting element and the reflecting surface of the plane mirror is deflected by the light deflecting element so as to focus on the reflecting surface. As described above, the light deflecting element may deflect so that the light flux transmitted between the light deflecting element and the reflecting surface of the plane mirror becomes parallel light. Similarly, the components shown in FIGS. 3 and 4 can be configured as shown in FIG. 6, for example.
【００２０】以上、図１〜図６では各光偏向素子の開口
は同じ大きさの円形であり、かつ各光偏向素子が含まれ
る照射範囲において、その照射範囲の中心を対称軸とし
て、その照射範囲内の残りの全ての光偏向素子と回転対
称に配置され、照射範囲の中心から光偏向素子までの距
離はどの照射範囲でも等しくなっている。光ファイバか
ら放射される光束の空間強度分布は回転対称なので、各
光偏向素子を照射する際に光ファイバが放射する光束の
強度が等しければ、各光偏向素子に入射する光束の強度
はいずれも同じになる。As described above, in FIGS. 1 to 6, the apertures of the respective light deflection elements are circular with the same size, and in the irradiation range in which the respective light deflection elements are included, the irradiation is performed with the center of the irradiation range as the symmetry axis. It is arranged in rotational symmetry with all the remaining light deflection elements in the range, and the distance from the center of the irradiation range to the light deflection element is the same in every irradiation range. Since the spatial intensity distribution of the light beam emitted from the optical fiber is rotationally symmetric, if the intensity of the light beam emitted by the optical fiber when irradiating each optical deflection element is equal, the intensity of the light beam incident on each optical deflection element is Will be the same.
【００２１】さらに、各光偏向素子は、いずれも平面鏡
の反射面と平行な１つの平面上に形成されているので、
光偏向素子から反射面までの距離はいずれの光偏向素子
についても等しく、従って或る照射範囲に入射した光束
はその照射範囲内にある光偏向素子により互いに等しい
強度の光束に分岐して偏向され、しかもそれらの光束は
いずれも同じ結合効率で、それぞれの対になる光偏向素
子に入射して偏向され、それらの光偏向素子を照射でき
る光ファイバに入射できることから、光束の強度をほぼ
均一にすることが可能となる。Further, since each of the light deflection elements is formed on one plane parallel to the reflecting surface of the plane mirror,
The distance from the light deflecting element to the reflecting surface is the same for all the light deflecting elements, so that the light beam incident on a certain irradiation range is branched and deflected by the light deflecting elements within the irradiation range into light beams having the same intensity. Moreover, all of these light fluxes have the same coupling efficiency and are incident on and deflected by the respective paired light deflection elements, so that they can be incident on the optical fiber capable of irradiating these light deflection elements. It becomes possible to do.
【００２２】図７は光偏向部の具体例を示す構成図であ
る。ここでは、各照射範囲２１ａ〜２１ｄは同図の紙面
と垂直の中心軸２２のまわりに回転対称となっており、
隣り合う照射範囲間の距離が互いに等しくなるように配
置されている。また、各照射範囲にある光偏向素子２０
１〜２１５の配置も照射範囲毎に中心軸２２のまわりに
回転対称となっている。FIG. 7 is a block diagram showing a concrete example of the light deflector. Here, the irradiation ranges 21a to 21d are rotationally symmetrical about a central axis 22 that is perpendicular to the plane of the drawing,
It is arranged so that the distances between adjacent irradiation ranges are equal to each other. In addition, the light deflection element 20 in each irradiation range
Arrangements 1 to 215 are also rotationally symmetrical about the central axis 22 for each irradiation range.
【００２３】さらに、各照射範囲を照射する光束を放射
する光ファイバ間で光信号を結合させる光偏向素子の対
はそれぞれ２０１と２０２の対、２０３と２０４の対、
２０５と２０６の対、２０７と２０８の対、２０９と２
１０の対、２１１と２１２の対となっている。このよう
な光偏向部２においては、各照射範囲毎に３つの光偏向
素子の同一の形態の組み合わせを、中心軸２２のまわり
に回転対称に形成することで、光束の強度をほぼ均一に
することができる。Further, a pair of optical deflection elements for coupling an optical signal between optical fibers that emit a light beam for irradiating each irradiation range are a pair of 201 and 202, a pair of 203 and 204, respectively.
205 and 206 pairs, 207 and 208 pairs, 209 and 2
There are 10 pairs and 211 and 212 pairs. In such a light deflecting unit 2, a combination of three light deflecting elements having the same configuration is formed rotationally symmetrically about the central axis 22 for each irradiation range, thereby making the intensity of the light flux substantially uniform. be able to.
【００２４】図８に光偏向部の別の具体例を示す。これ
は、光ファイバが５本、その各々が放射する光束にて照
射される照射範囲は５か所あり、各照射範囲内には光偏
向素子が４個ずつ設けられた例である。そして、照射範
囲２１ａには光偏向素子２０１，２１０，２１１，２１
５、照射範囲２１ｂには光偏向素子２０２，２０３，２
１１，２１２、照射範囲２１ｃには光偏向素子２０４，
２０５，２１２，２１３、照射範囲２１ｄには光偏向素
子２０６，２０７，２１３，２１４、照射範囲２１ｅに
は光偏向素子２０８，２０９，２１４，２１５がそれぞ
れ含まれる。FIG. 8 shows another specific example of the light deflector. This is an example in which there are five optical fibers and there are five irradiation ranges irradiated by the light fluxes emitted by each, and four light deflection elements are provided in each irradiation range. Then, the light deflection elements 201, 210, 211, and 21 are included in the irradiation range 21a.
5, the light deflection elements 202, 203, 2 in the irradiation range 21b
11, 212, the light deflection element 204 in the irradiation range 21c,
205, 212, 213, the irradiation range 21d includes light deflection elements 206, 207, 213, 214, and the irradiation range 21e includes light deflection elements 208, 209, 214, 215, respectively.
【００２５】ここで、照射範囲２１ａが図示されない光
ファイバ１１ａから放射された光束により照射される
と、光偏向素子２１１はその光束の一部を偏向して出射
し、その出射光を平面鏡の反射面（図示なし）により反
射されて光偏向素子２１２に入射し、さらに偏向されて
照射範囲２１ｃを照射するように接続された光ファイバ
１１ｃ（図示なし）に入射する。Here, when the irradiation range 21a is irradiated with the light beam emitted from the optical fiber 11a (not shown), the light deflecting element 211 deflects a part of the light beam and emits it, and the emitted light is reflected by a plane mirror. The light is reflected by a surface (not shown) and is incident on the light deflection element 212, and is further deflected and is incident on the optical fiber 11c (not shown) connected so as to illuminate the irradiation range 21c.
【００２６】同様に、照射範囲２１ｂが図示されない光
ファイバ１１ｂから放射された光束により照射される
と、光偏向素子２１１はその光束の一部を偏向して出射
し、その出射光を平面鏡の反射面（図示なし）により反
射されて光偏向素子２１５に入射し、さらに偏向されて
照射範囲２１ｅを照射するように接続された光ファイバ
１１ｅ（図示なし）に入射するような、偏向特性を光偏
向素子２１１は持つことになる。Similarly, when the irradiation range 21b is irradiated with a light beam emitted from an optical fiber 11b (not shown), the optical deflecting element 211 deflects a part of the light beam and emits it, and the emitted light is reflected by a plane mirror. The light is deflected by a surface (not shown) to enter the light deflection element 215, and further deflected to enter the optical fiber 11e (not shown) connected to illuminate the irradiation range 21e. The element 211 will be held.
【００２７】つまり、光偏向素子２１１は光ファイバ１
１ａと１１ｃとの間、および光ファイバ１１ｂと１１ｅ
との間の２経路の光信号の授受を仲介するように機能す
る。光偏向素子２１２，２１３，２１４，２１５につい
ても光偏向素子２１１と同様に、それぞれ光ファイバ１
１ｂと１１ｄとの間および光ファイバ１１ａと１１ｃと
の間の２経路、光ファイバ１１ｃと１１ｅとの間および
光ファイバ１１ｂと１１ｄとの間の２経路、光ファイバ
１１ｄと１１ａとの間および光ファイバ１１ｃと１１ｅ
との間の２経路、光ファイバ１１ｅと１１ｂとの間およ
び光ファイバ１１ｄと１１ａとの間の２経路について、
光信号の授受を仲介するように機能することになる。That is, the light deflection element 211 is the optical fiber 1
Between 1a and 11c and optical fibers 11b and 11e
It functions to mediate the transmission and reception of an optical signal of two paths between and. The optical deflecting elements 212, 213, 214, and 215 are the same as the optical deflecting element 211, respectively.
2 paths between 1b and 11d and between optical fibers 11a and 11c, 2 paths between optical fibers 11c and 11e and between optical fibers 11b and 11d, between optical fibers 11d and 11a and light Fibers 11c and 11e
2 paths between the optical fibers 11e and 11b and between the optical fibers 11d and 11a,
It will function to mediate the exchange of optical signals.
【００２８】このように、照射範囲が重なる領域があ
り、しかもその領域に光偏向素子が含まれるように構成
することにより、光偏向部の小形化をはかることができ
る。なお、以上では各光偏向素子の開口を同じ大きさの
円形としたが、その形状を図９のように例えば扇形にし
ても良く、その他の形状でも良い。また、以上では導波
路支持部と光偏向部と平面鏡とを少なくとも２つ以上の
別個の部品等により構成しているが、例えば図１０のよ
うに、光学的に透明な材質により導波路支持部，光偏向
部および平面鏡を一体的に形成し、光偏向素子や反射面
をその表面に形成することも可能である。As described above, by constructing the regions in which the irradiation ranges overlap, and further including the optical deflector in the region, the optical deflector can be miniaturized. In the above description, the openings of the respective light deflection elements are circular with the same size, but the shape may be a fan shape as shown in FIG. 9 or other shapes. Further, in the above, the waveguide support part, the light deflection part, and the plane mirror are configured by at least two or more separate parts, but as shown in FIG. 10, for example, the waveguide support part is made of an optically transparent material. It is also possible to integrally form the light deflection section and the plane mirror and form the light deflection element and the reflection surface on the surface.
【００２９】[0029]
【発明の効果】この発明によれば、以下のような効果を
期待することができる。 （１）１つの照射範囲内における光偏向素子のそれぞれ
が、残りの照射範囲内の光偏向素子のいずれかと光学的
に必ず結合するように構成し、かつ、その光学的結合強
度を互いにほぼ等しくなるようにしたので、光信号を均
一に分配することができる。 （２）光偏向部の各光偏向素子は、入射される光束を分
岐，偏向して出射するとき、その光束の一部分を所定の
反射面上に焦点を結ばせるか、または平行光となるよう
光学的に構成したので、光エネルギーの損失を少なくし
得る。According to the present invention, the following effects can be expected. (1) Each of the light deflection elements within one irradiation range is configured to be optically coupled with any of the light deflection elements within the remaining irradiation range, and their optical coupling strengths are substantially equal to each other. Therefore, the optical signal can be uniformly distributed. (2) Each of the light deflecting elements of the light deflecting unit, when splitting and deflecting an incident light flux, outputs a part of the light flux so that it is focused on a predetermined reflection surface or becomes parallel light. Since it is optically configured, the loss of light energy can be reduced.
【００３０】（３）導波路支持部に接続される各導波路
の端面を回転対称で、かつ隣り合う導波路間が等間隔に
なる位置に形成し、前記光偏向部には、導波路支持部に
接続される各導波路に対応する照射範囲を回転対称で、
かつ隣り合う導波路間が等間隔になるようにしたので、
設計，製作が容易になる。 （４）光偏向部に互いに重なり合う照射範囲を形成し、
その重なる領域に光偏向素子を配置し、光偏向部全体で
はＮ×（Ｎ−１）個未満の光偏向素子を含むようにすれ
ば、光偏向部の小形化が可能となる。(3) The end faces of the respective waveguides connected to the waveguide supporting portion are formed rotationally symmetrically, and the adjacent waveguides are formed at equal intervals, and the optical deflector supports the waveguides. The irradiation range corresponding to each waveguide connected to the section is rotationally symmetric,
And since the adjacent waveguides are arranged at equal intervals,
Design and manufacture are easy. (4) Forming overlapping irradiation areas on the light deflector,
By arranging the optical deflecting elements in the overlapping region and including less than N × (N−1) optical deflecting elements in the entire optical deflecting section, the optical deflecting section can be downsized.
【図１】この発明の実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】図１の作用を説明するための説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the operation of FIG.
【図３】この発明の他の実施例を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing another embodiment of the present invention.
【図４】図３の作用を説明するための説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the operation of FIG.
【図５】図１の変形例を示す構成図である。5 is a configuration diagram showing a modified example of FIG. 1. FIG.
【図６】図３の変形例を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a modified example of FIG.
【図７】光偏向部の具体例を示す概要図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a specific example of a light deflector.
【図８】光偏向部の他の具体例を示す概要図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing another specific example of the light deflector.
【図９】開口部の変形例を示す概要図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing a modified example of an opening.
【図１０】一体化構造にした例を示す概要図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of an integrated structure.
【図１１】従来例を示す概要図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing a conventional example.
１…導波路支持部、２…光偏向部、３…平面鏡、１１
ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１０１，１０２，１０
３，１０４，１０５…光ファイバ、１２ａ，１２ｂ，１
２ｃ，１２ｄ…開口、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３
ｄ，２２１，２２１’，２２２，２２２’…光束、２１
ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ…照射範囲、２０１，２０
１’２０２，２０２’，２０３，２０４，２０５，２０
６，２０７，２０８，２０９，２１０，２１１，２１
２，２１３，２１４，２１５…光偏向素子、３１，３
１’…反射面、１１０…溶着部、１２０…反射体。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Waveguide support part, 2 ... Optical deflection part, 3 ... Plane mirror, 11
a, 11b, 11c, 11d, 101, 102, 10
3, 104, 105 ... Optical fiber, 12a, 12b, 1
2c, 12d ... Openings, 13a, 13b, 13c, 13
d, 221, 221 ', 222, 222' ... Luminous flux, 21
a, 21b, 21c, 21d ... Irradiation range, 201, 20
1'202, 202 ', 203, 204, 205, 20
6,207,208,209,210,211,21
2, 213, 214, 215 ... Optical deflection element, 31, 3
1 '... reflective surface, 110 ... welded portion, 120 ... reflector.
Claims (4)
数）とする）の光束を放射する端面をそれぞれ所定の位
置に固定する導波路支持部と、 この導波路支持部に接続された各導波路から放射される
光束を分岐して偏向する光偏向素子を備えた光偏向部
と、 この光偏向部の光偏向素子が出射する光束を反射する平
面鏡と、 からなり、前記光偏向部は導波路支持部に接続された各
導波路に対応してその各々から放射される光束により照
射されるＮ箇所の照射範囲を有し、その照射範囲の各々
にはＮ−１個の光偏向素子を含むように形成するととも
に、１つの照射範囲内における光偏向素子のそれぞれが
残りの照射範囲内の光偏向素子のいずれかと光学的に必
ず結合するように構成し、かつ、その光学的結合強度を
互いにほぼ等しくなるようにしたことを特徴とする光ス
ターカプラ。1. A waveguide support part for fixing end faces for radiating a plurality of waveguides (the number of which is N (an integer of 3 or more)) to predetermined positions, and connected to the waveguide support part. The optical deflector is provided with an optical deflecting element for branching and deflecting the luminous flux emitted from each of the waveguides, and a plane mirror for reflecting the luminous flux emitted by the optical deflecting element of the optical deflector. The deflecting unit has N irradiation areas which are irradiated by the light beams emitted from the respective waveguides connected to the waveguide support section, and each of the irradiation areas has N-1 irradiation ranges. The optical deflection element is formed so as to include the optical deflection element, and each of the optical deflection elements within one irradiation range is configured to be optically coupled with any of the optical deflection elements within the remaining irradiation range. So that the dynamic bond strengths are almost equal to each other An optical star coupler characterized by that.
数）とする）の光束を放射する端面をそれぞれ所定の位
置に固定する導波路支持部と、 この導波路支持部に接続された各導波路から放射される
光束を分岐して偏向する光偏向素子を備えた光偏向部
と、 この光偏向部の光偏向素子が出射する光束を反射する平
面鏡と、 からなり、前記光偏向部は導波路支持部に接続された各
導波路に対応してその各々から放射される光束により照
射されるＮ箇所の照射範囲を有し、その照射範囲の各々
にはＮ−１個の光偏向素子を含むように形成するととも
に、前記光偏向部の各光偏向素子は、入射される光束を
分岐，偏向して出射するとき、その光束の一部分を所定
の反射面上に焦点を結ばせるか、または平行光となるよ
う光学的に構成したことを特徴とする光スターカプラ。2. A waveguide support part for fixing end faces for radiating light fluxes of a plurality of waveguides (the number of which is N (integer of 3 or more)) to predetermined positions, and connected to the waveguide support part. The optical deflector is provided with an optical deflecting element for branching and deflecting the luminous flux emitted from each of the waveguides, and a plane mirror for reflecting the luminous flux emitted by the optical deflecting element of the optical deflector. The deflecting unit has N irradiation areas which are irradiated by the light beams emitted from the respective waveguides connected to the waveguide support section, and each of the irradiation areas has N-1 irradiation ranges. The light deflecting element is formed to include a light deflecting element, and each of the light deflecting elements of the light deflecting unit focuses a part of the light flux on a predetermined reflecting surface when the incident light flux is branched, deflected and emitted. Characterized by the optical configuration of parallel light Optical star coupler.
る各導波路の端面を回転対称で、かつ隣り合う導波路間
が等間隔になる位置に形成し、 前記光偏向部には、導波路支持部に接続される各導波路
に対応する照射範囲を回転対称で、かつ隣り合う導波路
間が等間隔になるように形成することを特徴とする請求
項１または２に記載の光スターカプラ。3. The waveguide support portion is formed with the end faces of the respective waveguides connected to the waveguide support portion in a rotationally symmetrical manner and at positions where adjacent waveguides are equidistant, and the optical deflection portion has 3. The irradiation range corresponding to each of the waveguides connected to the waveguide support is formed so as to be rotationally symmetric and the adjacent waveguides are equidistant from each other. Optical star coupler.
射範囲を有し、その重なる領域に光偏向素子を配置する
ことにより、光偏向部全体ではＮ×（Ｎ−１）個未満の
光偏向素子を含むように構成することを特徴とする請求
項１ないし３のいずれかに記載の光スターカプラ。4. The light deflection section has irradiation ranges that overlap with each other, and by disposing light deflection elements in the overlapping areas, the light deflection section as a whole has less than N × (N−1) light deflections. 4. The optical star coupler according to claim 1, wherein the optical star coupler is configured to include an element.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5178074A JPH0735944A (en) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | Optical star coupler |
| GB9414055A GB2282235B (en) | 1993-07-19 | 1994-07-12 | Optical star-coupler |
| DE19944425097 DE4425097A1 (en) | 1993-07-19 | 1994-07-15 | Optical star coupler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5178074A JPH0735944A (en) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | Optical star coupler |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0735944A true JPH0735944A (en) | 1995-02-07 |
Family
ID=16042169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5178074A Pending JPH0735944A (en) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | Optical star coupler |
Country Status (3)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE4425097A1 (en) |
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Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
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| DE19728388A1 (en) * | 1997-07-03 | 1999-01-07 | Daimler Benz Ag | Transceiver star coupler for optical back-plane data bus communication |
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Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
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| US4179185A (en) * | 1978-02-27 | 1979-12-18 | Corning Glass Works | Coupler for optical communication system |
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- 1993-07-19 JP JP5178074A patent/JPH0735944A/en active Pending
-
1994
- 1994-07-12 GB GB9414055A patent/GB2282235B/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-07-15 DE DE19944425097 patent/DE4425097A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| GB2282235B (en) | 1997-01-08 |
| GB9414055D0 (en) | 1994-08-31 |
| DE4425097A1 (en) | 1995-02-02 |
| GB2282235A (en) | 1995-03-29 |
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