JPH08292342A - 光ファイバフェルールと光カプラ - Google Patents
光ファイバフェルールと光カプラInfo
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- JPH08292342A JPH08292342A JP7120625A JP12062595A JPH08292342A JP H08292342 A JPH08292342 A JP H08292342A JP 7120625 A JP7120625 A JP 7120625A JP 12062595 A JP12062595 A JP 12062595A JP H08292342 A JPH08292342 A JP H08292342A
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- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
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- G02B6/2937—In line lens-filtering-lens devices, i.e. elements arranged along a line and mountable in a cylindrical package for compactness, e.g. 3- port device with GRIN lenses sandwiching a single filter operating at normal incidence in a tubular package
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- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/36—Mechanical coupling means
- G02B6/38—Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
- G02B6/3807—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
- G02B6/3833—Details of mounting fibres in ferrules; Assembly methods; Manufacture
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- G02B6/3873—Connectors using guide surfaces for aligning ferrule ends, e.g. tubes, sleeves, V-grooves, rods, pins, balls
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 多心の光ファイバフェルールと前記フェルー
ルを利用した光カプラを提供する。 【構成】 本発明による４心光ファイバフェルールは、
フェルール１６の先端の孔に４本の光ファイバ素線２
１，２３・・端が密着して現れるように光ファイバを挿
入固定し、先端をフェルールの軸に直交する面に対して
角度θだけわずかに傾斜した面に研磨して構成する。光
カプラは、前記構成の第１および第２の光ファイバフェ
ルールと、端面が光軸に対してθだけ傾けて研磨されて
いる第１および第２の分布屈折率ロッドレンズと、入射
光の一部を反射し一部を透過するミラー被膜処理層と、
前記第１のフェルールと第１の分布屈折率ロッドレンズ
の各斜面を密着させ、前記第２のフェルールと第２の分
布屈折率ロッドレンズの各斜面を密着させ、前記第１お
よび第２の分布屈折率ロッドレンズ間に前記ミラー被膜
処理層を配置してそれらを同軸に保持する保持手段から
構成されている。
ルを利用した光カプラを提供する。 【構成】 本発明による４心光ファイバフェルールは、
フェルール１６の先端の孔に４本の光ファイバ素線２
１，２３・・端が密着して現れるように光ファイバを挿
入固定し、先端をフェルールの軸に直交する面に対して
角度θだけわずかに傾斜した面に研磨して構成する。光
カプラは、前記構成の第１および第２の光ファイバフェ
ルールと、端面が光軸に対してθだけ傾けて研磨されて
いる第１および第２の分布屈折率ロッドレンズと、入射
光の一部を反射し一部を透過するミラー被膜処理層と、
前記第１のフェルールと第１の分布屈折率ロッドレンズ
の各斜面を密着させ、前記第２のフェルールと第２の分
布屈折率ロッドレンズの各斜面を密着させ、前記第１お
よび第２の分布屈折率ロッドレンズ間に前記ミラー被膜
処理層を配置してそれらを同軸に保持する保持手段から
構成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバフェルールお
よび前記光ファイバフェルールを用いた光カプラに関す
る。
よび前記光ファイバフェルールを用いた光カプラに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】主として１本の光ファイバを通る２波長
の多重光を２本の光ファイバに分波し、または２本の光
ファイバを通る異なる波長の単一光を１本の光ファイバ
に合波する光分波合波器（ＷＤＭ）、１本の光ファイバ
を通る光を２本の光ファイバに任意の比率で分配した
り、逆に２本の光ファイバの光を１本の光ファイバに結
合する光分岐結合器などを含む光カプラが知られてい
る。
の多重光を２本の光ファイバに分波し、または２本の光
ファイバを通る異なる波長の単一光を１本の光ファイバ
に合波する光分波合波器（ＷＤＭ）、１本の光ファイバ
を通る光を２本の光ファイバに任意の比率で分配した
り、逆に２本の光ファイバの光を１本の光ファイバに結
合する光分岐結合器などを含む光カプラが知られてい
る。
【０００３】図１０は従来の分布屈折率ロッドレンズを
用いた光カプラの光軸を含む断面図である。この光カプ
ラは１×２回路光分波合波器である。分布屈折率ロッド
レンズ１，２は軸長Ｚ1 ＝Ｚ2 ＝０．２５ピッチの収束
レンズユニットである。なお反射戻り光損失を低減させ
るために各分布屈折率ロッドレンズの一端面３，４は光
軸直角面に対して８〜１２度の傾斜面に研磨されてい
る。ガラス板５には任意の反射および透過比率に設定し
たミラー被膜６が表面に施されている。このガラス板５
は、各分布屈折率ロッドレンズ１，２の端面７，８間に
接着固定される。フェルール９の中心部に貫通孔１０，
１１が設けられており、光ファイバＡ，Ｂは前記貫通孔
に挿入接着され、２心フェルールを形成している。フェ
ルール１２の中心には貫通孔１３が設けられており、光
ファイバＣが挿入接着され、単心フェルールを形成して
いる。２心フェルール９および単心フェルール１２の先
端面１４，１５も同様に、光軸直角面に対して８〜１２
度の傾斜面に研磨されている。図１１は前記光カプラの
各部を光軸に対して直角に切断して示した断面図であ
る。２心フェルール９に取り付けられた光ファイバＡ，
Ｂの光軸Ｏ1 ，Ｏ2 の間隔を２ｒ、単心フェルール１２
の光ファイバＣの光軸をＯ3 、分布屈折率ロッドレンズ
１，２の光軸をＯとする。２心フェルール９に取り付け
られた光ファイバＡ，Ｂの光軸Ｏ1 ，Ｏ2 の位置は、分
布屈折率ロッドレンズ１，２の光軸Ｏからの間隔が各ｒ
になるよう、また単心フェルール１２の光ファイバＣの
光軸Ｏ3 は、分布屈折率ロッドレンズ１，２の光軸Ｏか
らの間隔がｒになるように固定されている。なお、２心
フェルール９に取り付けられた光ファイバＡ，Ｂの光軸
Ｏ1 ，Ｏ2 中心を通る法線ＹＹ’線上に正確に一致する
ように精密に位置決めして分布屈折率ロッドレンズ１の
傾斜端面３に接着固定されなければならない。
用いた光カプラの光軸を含む断面図である。この光カプ
ラは１×２回路光分波合波器である。分布屈折率ロッド
レンズ１，２は軸長Ｚ1 ＝Ｚ2 ＝０．２５ピッチの収束
レンズユニットである。なお反射戻り光損失を低減させ
るために各分布屈折率ロッドレンズの一端面３，４は光
軸直角面に対して８〜１２度の傾斜面に研磨されてい
る。ガラス板５には任意の反射および透過比率に設定し
たミラー被膜６が表面に施されている。このガラス板５
は、各分布屈折率ロッドレンズ１，２の端面７，８間に
接着固定される。フェルール９の中心部に貫通孔１０，
１１が設けられており、光ファイバＡ，Ｂは前記貫通孔
に挿入接着され、２心フェルールを形成している。フェ
ルール１２の中心には貫通孔１３が設けられており、光
ファイバＣが挿入接着され、単心フェルールを形成して
いる。２心フェルール９および単心フェルール１２の先
端面１４，１５も同様に、光軸直角面に対して８〜１２
度の傾斜面に研磨されている。図１１は前記光カプラの
各部を光軸に対して直角に切断して示した断面図であ
る。２心フェルール９に取り付けられた光ファイバＡ，
Ｂの光軸Ｏ1 ，Ｏ2 の間隔を２ｒ、単心フェルール１２
の光ファイバＣの光軸をＯ3 、分布屈折率ロッドレンズ
１，２の光軸をＯとする。２心フェルール９に取り付け
られた光ファイバＡ，Ｂの光軸Ｏ1 ，Ｏ2 の位置は、分
布屈折率ロッドレンズ１，２の光軸Ｏからの間隔が各ｒ
になるよう、また単心フェルール１２の光ファイバＣの
光軸Ｏ3 は、分布屈折率ロッドレンズ１，２の光軸Ｏか
らの間隔がｒになるように固定されている。なお、２心
フェルール９に取り付けられた光ファイバＡ，Ｂの光軸
Ｏ1 ，Ｏ2 中心を通る法線ＹＹ’線上に正確に一致する
ように精密に位置決めして分布屈折率ロッドレンズ１の
傾斜端面３に接着固定されなければならない。
【０００４】ミラー被膜６が光波長λ1 を透過しλ2 を
反射するものとすれば、光ファイバＡから波長成分
λ1 ，λ2 を含む光を入射すると波長成分λ1 はミラー
被膜６を透過して光ファイバＣに分岐され、波長成分λ
2 はミラー被膜６で反射されて光ファイバＢに分岐され
る。逆に光の方向を反対にすれば光ファイバＢの波長λ
2の光および光ファイバＣの波長λ1 の光は光ファイバ
Ａに合波できる。すなわち１×２回路光分波合波器を構
成できる。
反射するものとすれば、光ファイバＡから波長成分
λ1 ，λ2 を含む光を入射すると波長成分λ1 はミラー
被膜６を透過して光ファイバＣに分岐され、波長成分λ
2 はミラー被膜６で反射されて光ファイバＢに分岐され
る。逆に光の方向を反対にすれば光ファイバＢの波長λ
2の光および光ファイバＣの波長λ1 の光は光ファイバ
Ａに合波できる。すなわち１×２回路光分波合波器を構
成できる。
【０００５】単心フェルール１２の光ファイバＣの光軸
Ｏ3 は、分布屈折率ロッドレンズ２の光軸Ｏからの間隔
がｒ、かつ２心フェルール９に取り付けられた光ファイ
バＡ，Ｂの光軸Ｏ1 ，Ｏ2 中心を通る法線ＹＹ’線上に
正確に一致するように、正確に回転調節位置決めをして
接着固定されなければならない。
Ｏ3 は、分布屈折率ロッドレンズ２の光軸Ｏからの間隔
がｒ、かつ２心フェルール９に取り付けられた光ファイ
バＡ，Ｂの光軸Ｏ1 ，Ｏ2 中心を通る法線ＹＹ’線上に
正確に一致するように、正確に回転調節位置決めをして
接着固定されなければならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記方式の光カプラ
は、各光ファイバＡ，Ｂ，Ｃを分布屈折率ロッドレンズ
１，２に接続するときの機械的な組立精度によって過剰
損失が大きく左右される。分布屈折率ロッドレンズ１，
２の光軸Ｏからの各光ファイバＡ，Ｂ，Ｃの接着半径ｒ
の位置誤差は２μｍ以内に調心しなければならない。ま
た分布屈折率ロッドレンズ１，２の中心光軸からの各光
ファイバＡ，Ｂ，Ｃの簡便な光軸調節組立法として、２
心フェルール９外径を分布屈折率ロッドレンズ１，２外
径と同一にしてＶ溝に整列して各部品の外径面基準で自
動的に光軸調整を行う方法が考えられるが、その前提と
して２心フェルール９に設けた２個の貫通孔１０，１１
と外径の偏心を１μｍ以内に規制しなければならない。
しかしこれは現在の加工技術では非常に困難である。そ
の理由として、フェルールの貫通孔と外径の偏心を除去
するためには、１本の中心孔の両側をセンターで保持し
て外径研磨の加工基準としなければならないが、２個の
孔を中心部に有する場合はこのような外径加工基準面を
設ける手段がないからである。
は、各光ファイバＡ，Ｂ，Ｃを分布屈折率ロッドレンズ
１，２に接続するときの機械的な組立精度によって過剰
損失が大きく左右される。分布屈折率ロッドレンズ１，
２の光軸Ｏからの各光ファイバＡ，Ｂ，Ｃの接着半径ｒ
の位置誤差は２μｍ以内に調心しなければならない。ま
た分布屈折率ロッドレンズ１，２の中心光軸からの各光
ファイバＡ，Ｂ，Ｃの簡便な光軸調節組立法として、２
心フェルール９外径を分布屈折率ロッドレンズ１，２外
径と同一にしてＶ溝に整列して各部品の外径面基準で自
動的に光軸調整を行う方法が考えられるが、その前提と
して２心フェルール９に設けた２個の貫通孔１０，１１
と外径の偏心を１μｍ以内に規制しなければならない。
しかしこれは現在の加工技術では非常に困難である。そ
の理由として、フェルールの貫通孔と外径の偏心を除去
するためには、１本の中心孔の両側をセンターで保持し
て外径研磨の加工基準としなければならないが、２個の
孔を中心部に有する場合はこのような外径加工基準面を
設ける手段がないからである。
【０００７】さらに単心フェルール１２は２心フェルー
ル９と分布屈折率ロッドレンズ１の調心組立後に、分布
屈折率ロッドレンズ２の光軸Ｏから半径ｒだけ偏心した
位置に調心位置決め、および２心フェルール９の光ファ
イバとの光軸を合致させるために回転角度調節をしなけ
ればならず、工程が繁雑であるとともに熟練と多大の工
数および製造費用を要していた。本発明の第１の目的
は、前記のような光カプラに利用できる製造が容易な光
ファイバフェルールを提供することにある。本発明のさ
らに他の目的は組立調整が極めて容易な光カプラを提供
することにある。本発明のさらに他の目的は組立調整が
極めて容易で、かつ多くの光回路を収容することができ
る光カプラを提供することにある。
ル９と分布屈折率ロッドレンズ１の調心組立後に、分布
屈折率ロッドレンズ２の光軸Ｏから半径ｒだけ偏心した
位置に調心位置決め、および２心フェルール９の光ファ
イバとの光軸を合致させるために回転角度調節をしなけ
ればならず、工程が繁雑であるとともに熟練と多大の工
数および製造費用を要していた。本発明の第１の目的
は、前記のような光カプラに利用できる製造が容易な光
ファイバフェルールを提供することにある。本発明のさ
らに他の目的は組立調整が極めて容易な光カプラを提供
することにある。本発明のさらに他の目的は組立調整が
極めて容易で、かつ多くの光回路を収容することができ
る光カプラを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明による光ファイバフェルールは、フェルール
先端の孔に４本の光ファイバ素線端が密着して現れるよ
うに光ファイバを挿入固定し、先端をフェルールの軸に
直交する面に対して角度θだけわずかに傾斜した面に研
磨して構成されている。前記光ファイバフェルールにお
いて、前記フェルールの内径と光ファイバ素線の外径と
の間に以下の関係が成立し、傾斜角度θは８〜１２度と
することができる。 ｄ＝（２1/2 ＋１）ｄ1 ＋δ ここにおいて ｄ ： フェルールの内径 ｄ1 ： 光ファイバ素線径 δ ： 誤差 本発明による第１の光カプラは、フェルール先端の孔に
４本の光ファイバ素線端が密着して現れるように光ファ
イバを挿入固定し、先端をフェルールの軸に直交する面
に対して角度θだけわずかに傾斜した面に研磨して構成
した第１および第２の光ファイバフェルールと、１端面
が光軸に対してθだけ傾けて研磨されている第１および
第２の分布屈折率ロッドレンズと、入射光の一部を反射
し一部を透過するミラー被膜処理層と、前記第１のフェ
ルールと第１の分布屈折率ロッドレンズの各斜面を密着
させ、前記第２のフェルールと第２の分布屈折率ロッド
レンズの各斜面を密着させ、前記第１および第２の分布
屈折率ロッドレンズ間に前記ミラー被膜処理層を配置し
てそれらを同軸に保持する保持手段から構成されてい
る。前記光カプラにおいて、前記フェルールと分布屈折
率ロッドレンズの外径は実質的に同一の径であり前記保
持手段は対応する内径をもつ円筒とすることができる。
本発明による第２のフェルールは、フェルール先端内径
にＮ（６以上の偶数）本の光ファイバ素線を光ファイバ
コアが同心円に配置されるように中心に補助ロッドを挿
入し密着固定させた光ファイバフェルールであり、前記
フェルール先端内径、光ファイバ素線径および補助ロッ
ドの外径の間に以下の関係を成立させる。 ｄN ＝ｄ1 〔（１／ｓｉｎπ／Ｎ）＋１〕＋δ ｄ0 ＝ｄ1 〔（１／ｓｉｎπ／Ｎ）−１〕 ｄN ： フェルールの内径 ｄ1 ： 光ファイバ素線径 ｄ0 ： 補助ロッドの外径 δ ： 誤差 本発明による第２の光カプラは、前記第１および第２の
光ファイバフェルールと、第１および第２の分布屈折率
ロッドレンズと、入射光の一部を反射し一部を透過する
ミラー被膜処理層と、前記第１のフェルールと第１の分
布屈折率ロッドレンズ密着させ、前記第２のフェルール
と第２の分布屈折率ロッドレンズを密着させ、前記第１
および第２の分布屈折率ロッドレンズ間に前記ミラー被
膜処理層を配置してそれらを同軸に保持する保持手段か
ら構成されている。
に、本発明による光ファイバフェルールは、フェルール
先端の孔に４本の光ファイバ素線端が密着して現れるよ
うに光ファイバを挿入固定し、先端をフェルールの軸に
直交する面に対して角度θだけわずかに傾斜した面に研
磨して構成されている。前記光ファイバフェルールにお
いて、前記フェルールの内径と光ファイバ素線の外径と
の間に以下の関係が成立し、傾斜角度θは８〜１２度と
することができる。 ｄ＝（２1/2 ＋１）ｄ1 ＋δ ここにおいて ｄ ： フェルールの内径 ｄ1 ： 光ファイバ素線径 δ ： 誤差 本発明による第１の光カプラは、フェルール先端の孔に
４本の光ファイバ素線端が密着して現れるように光ファ
イバを挿入固定し、先端をフェルールの軸に直交する面
に対して角度θだけわずかに傾斜した面に研磨して構成
した第１および第２の光ファイバフェルールと、１端面
が光軸に対してθだけ傾けて研磨されている第１および
第２の分布屈折率ロッドレンズと、入射光の一部を反射
し一部を透過するミラー被膜処理層と、前記第１のフェ
ルールと第１の分布屈折率ロッドレンズの各斜面を密着
させ、前記第２のフェルールと第２の分布屈折率ロッド
レンズの各斜面を密着させ、前記第１および第２の分布
屈折率ロッドレンズ間に前記ミラー被膜処理層を配置し
てそれらを同軸に保持する保持手段から構成されてい
る。前記光カプラにおいて、前記フェルールと分布屈折
率ロッドレンズの外径は実質的に同一の径であり前記保
持手段は対応する内径をもつ円筒とすることができる。
本発明による第２のフェルールは、フェルール先端内径
にＮ（６以上の偶数）本の光ファイバ素線を光ファイバ
コアが同心円に配置されるように中心に補助ロッドを挿
入し密着固定させた光ファイバフェルールであり、前記
フェルール先端内径、光ファイバ素線径および補助ロッ
ドの外径の間に以下の関係を成立させる。 ｄN ＝ｄ1 〔（１／ｓｉｎπ／Ｎ）＋１〕＋δ ｄ0 ＝ｄ1 〔（１／ｓｉｎπ／Ｎ）−１〕 ｄN ： フェルールの内径 ｄ1 ： 光ファイバ素線径 ｄ0 ： 補助ロッドの外径 δ ： 誤差 本発明による第２の光カプラは、前記第１および第２の
光ファイバフェルールと、第１および第２の分布屈折率
ロッドレンズと、入射光の一部を反射し一部を透過する
ミラー被膜処理層と、前記第１のフェルールと第１の分
布屈折率ロッドレンズ密着させ、前記第２のフェルール
と第２の分布屈折率ロッドレンズを密着させ、前記第１
および第２の分布屈折率ロッドレンズ間に前記ミラー被
膜処理層を配置してそれらを同軸に保持する保持手段か
ら構成されている。
【０００９】
【実施例】以下図面等を参照して本発明をさらに詳しく
説明する。図１は本発明による光ファイバフェルールの
第１の実施例の断面図で、図２は前記光ファイバフェル
ールの先端孔と光ファイバ素線端との関係を示す拡大図
である。フェルール１６の中心に内径ｄ＝３０３μｍの
貫通孔１７、および光ファイバ被覆１８の挿入用の孔１
９が設けられている。貫通孔１７および段付孔１９は傾
斜角度１５度以下のテーパ面２０で接続されている。２
１，２２，２３，２４は被覆１８を除去した外径ｄ1 ＝
１２５μｍの４本の光ファイバ素線である。４心フェル
ール１６の中心貫通孔１７の直径ｄと各光ファイバ素線
の径の間には次の式を満足させる。 ｄ＝（２1/2 ＋１）ｄ1 ＋δ ただし、ｄ1 ：光ファイバ外径（μｍ），δ：隙間（誤
差） このように貫通孔直径ｄを設定することにより、端面図
に示すように各光ファイバ素線２１，２２，２３，２４
は相互に外径面が密着し、同時に貫通孔１７の内径面に
も同時に接触するように円滑に挿入できる。その後、接
着剤により接着して端面２５を光軸直角面に対して８〜
１２度の傾斜面に研磨仕上げする。このようにして少な
くとも２個の４心光ファイバ付フェルールＦ1 およびＦ
2 を製作する。
説明する。図１は本発明による光ファイバフェルールの
第１の実施例の断面図で、図２は前記光ファイバフェル
ールの先端孔と光ファイバ素線端との関係を示す拡大図
である。フェルール１６の中心に内径ｄ＝３０３μｍの
貫通孔１７、および光ファイバ被覆１８の挿入用の孔１
９が設けられている。貫通孔１７および段付孔１９は傾
斜角度１５度以下のテーパ面２０で接続されている。２
１，２２，２３，２４は被覆１８を除去した外径ｄ1 ＝
１２５μｍの４本の光ファイバ素線である。４心フェル
ール１６の中心貫通孔１７の直径ｄと各光ファイバ素線
の径の間には次の式を満足させる。 ｄ＝（２1/2 ＋１）ｄ1 ＋δ ただし、ｄ1 ：光ファイバ外径（μｍ），δ：隙間（誤
差） このように貫通孔直径ｄを設定することにより、端面図
に示すように各光ファイバ素線２１，２２，２３，２４
は相互に外径面が密着し、同時に貫通孔１７の内径面に
も同時に接触するように円滑に挿入できる。その後、接
着剤により接着して端面２５を光軸直角面に対して８〜
１２度の傾斜面に研磨仕上げする。このようにして少な
くとも２個の４心光ファイバ付フェルールＦ1 およびＦ
2 を製作する。
【００１０】前述のように貫通孔１７の内径ｄ＝３０３
μｍ，光ファイバ素線の外径ｄ1 ＝１２５μｍとすれ
ば、中心軸に対する各光ファイバ素線２１，２２，２
３，２４の光軸位置ｒを計算すると８８．３９〜８９．
００μｍとなり、相互の半径位置誤差は０．３μｍの微
小値になるので無視し得る。同様に円周方向の角度位相
誤差は２．２μｍであり実用上支障のない範囲である。
さらに４心フェルール１６は太い１本の中心貫通孔１７
により構成したものであるから、この貫通孔の両端面を
旋盤のセンタで保持して外径研磨の加工基準にできるの
で、外径精度および貫通孔と外径間の偏心は各々１μｍ
以内の高精度に加工できる。なお、分布屈折率ロッドレ
ンズ外径精度は予め±１μｍ以内に補正加工しておくこ
とが望ましい。
μｍ，光ファイバ素線の外径ｄ1 ＝１２５μｍとすれ
ば、中心軸に対する各光ファイバ素線２１，２２，２
３，２４の光軸位置ｒを計算すると８８．３９〜８９．
００μｍとなり、相互の半径位置誤差は０．３μｍの微
小値になるので無視し得る。同様に円周方向の角度位相
誤差は２．２μｍであり実用上支障のない範囲である。
さらに４心フェルール１６は太い１本の中心貫通孔１７
により構成したものであるから、この貫通孔の両端面を
旋盤のセンタで保持して外径研磨の加工基準にできるの
で、外径精度および貫通孔と外径間の偏心は各々１μｍ
以内の高精度に加工できる。なお、分布屈折率ロッドレ
ンズ外径精度は予め±１μｍ以内に補正加工しておくこ
とが望ましい。
【００１１】以下図３〜７を参照して前記光ファイバフ
ェルールを利用した本発明による光カプラの実施例を説
明する。図３は前記光ファイバフェルールと分布屈折率
ロッドレンズを接続した状態を示す断面図である。分布
屈折率ロッドレンズ２６はロッドレンズの軸長が０．２
５ピッチの収束レンズユニットである。分布屈折率ロッ
ドレンズ２６は一端面２７を光軸直角面に対して、前記
フェルールの先端の角度に対応して８〜１２度の同一傾
斜角度に研磨する。分布屈折率ロッドレンズ２６の傾斜
面２７を前記４心光ファイバ付フェルールＦ1 の傾斜端
面２５に密着させ、かつ分布屈折率ロッドレンズ２６の
軸長の約２分の１程度挿入できる短い軸長をもつ第１整
列スリーブ３０の貫通孔３２に挿入して接着させると、
一体に組み立てたレンズ付フェルール組立Ｌ1 が形成さ
れる。レンズ付フェルール組立Ｌ2 も同様にして形成さ
れる。図４は本発明による光カプラの実施例の保持手段
の一部を形成する第２整列スリーブの実施例を示す断面
図である。第２整列スリーブ３１は後述するように２個
の分布屈折率ロッドレンズ２６，２６’を受け入れて光
軸を一致させて整列させるスリーブである。
ェルールを利用した本発明による光カプラの実施例を説
明する。図３は前記光ファイバフェルールと分布屈折率
ロッドレンズを接続した状態を示す断面図である。分布
屈折率ロッドレンズ２６はロッドレンズの軸長が０．２
５ピッチの収束レンズユニットである。分布屈折率ロッ
ドレンズ２６は一端面２７を光軸直角面に対して、前記
フェルールの先端の角度に対応して８〜１２度の同一傾
斜角度に研磨する。分布屈折率ロッドレンズ２６の傾斜
面２７を前記４心光ファイバ付フェルールＦ1 の傾斜端
面２５に密着させ、かつ分布屈折率ロッドレンズ２６の
軸長の約２分の１程度挿入できる短い軸長をもつ第１整
列スリーブ３０の貫通孔３２に挿入して接着させると、
一体に組み立てたレンズ付フェルール組立Ｌ1 が形成さ
れる。レンズ付フェルール組立Ｌ2 も同様にして形成さ
れる。図４は本発明による光カプラの実施例の保持手段
の一部を形成する第２整列スリーブの実施例を示す断面
図である。第２整列スリーブ３１は後述するように２個
の分布屈折率ロッドレンズ２６，２６’を受け入れて光
軸を一致させて整列させるスリーブである。
【００１２】図５は本発明による第１の光カプラの実施
例で使用するミラー被膜と前記被膜を支持するガラス板
の断面図である。図５に示すように薄板ガラス２８の片
面には波長に対して異なる反射率および透過率を付与し
たミラー被膜処理２９が施されている。図６に示したよ
うに本発明による第１の光カプラは、図３に示した光学
素子の対を図４に示した第２整列スリーブ３１を用いて
その間に図５に示したミラー被膜処理２９を支持する薄
板ガラス２８を挟んで組み立てられている。第１整列ス
リーブ３０，３０’は各４心光ファイバ付フェルールＦ
1 ，Ｆ2 および各分布屈折率ロッドレンズ２６，２６’
をそれぞれ受け入れて光軸を整列させる整列スリーブで
ある。すなわちレンズ付フェルール組立Ｌ1 およびＬ2
の各分布屈折率ロッドレンズ２６，２６’の直角端面３
３，３３’間にガラス板２８を介在させた状態で、第２
整列スリーブ３１の貫通孔に各端面が密着するように挿
入する。その後、レンズ付フェルール組立Ｌ2 を回転調
節して光ファイバの光軸をレンズ付フェルール組立Ｌ1
の光ファイバの光軸対称位置に一致させる。そして各分
布屈折率ロッドレンズ２６，２６’を第２整列スリーブ
３１の貫通孔に接着して固定する。
例で使用するミラー被膜と前記被膜を支持するガラス板
の断面図である。図５に示すように薄板ガラス２８の片
面には波長に対して異なる反射率および透過率を付与し
たミラー被膜処理２９が施されている。図６に示したよ
うに本発明による第１の光カプラは、図３に示した光学
素子の対を図４に示した第２整列スリーブ３１を用いて
その間に図５に示したミラー被膜処理２９を支持する薄
板ガラス２８を挟んで組み立てられている。第１整列ス
リーブ３０，３０’は各４心光ファイバ付フェルールＦ
1 ，Ｆ2 および各分布屈折率ロッドレンズ２６，２６’
をそれぞれ受け入れて光軸を整列させる整列スリーブで
ある。すなわちレンズ付フェルール組立Ｌ1 およびＬ2
の各分布屈折率ロッドレンズ２６，２６’の直角端面３
３，３３’間にガラス板２８を介在させた状態で、第２
整列スリーブ３１の貫通孔に各端面が密着するように挿
入する。その後、レンズ付フェルール組立Ｌ2 を回転調
節して光ファイバの光軸をレンズ付フェルール組立Ｌ1
の光ファイバの光軸対称位置に一致させる。そして各分
布屈折率ロッドレンズ２６，２６’を第２整列スリーブ
３１の貫通孔に接着して固定する。
【００１３】次に図７を参照して図６に示した実施例の
動作を説明する。図７は前記実施例における対面する光
ファイバの関係を示す説明図である。光波長λ1 ，λ2
によるミラー板２８の反射率および透過率をλ1 反射
で，λ2透過に選択する。光ファイバ２１を通ってきた
波長λ1 ，λ2 の光は各々光ファイバ２２’および２２
に分波できる。逆に光の方向を反対にすれば光ファイバ
２２’の波長λ1 の光および光ファイバ２２の波長λ2
の光は光ファイバ２１に合波できる。すなわち１×２回
路光分波合波器を構成できる。光ファイバ２３，２４，
２１’，２３’，２４’は使用せず、これらは各光ファ
イバ２１，２２，２２’の整列位置決め用ダミーとして
機能する。さらに光ファイバ２３を通ってきた波長
λ1 ，λ2 の光は各々光ファイバ２４’および２４に分
波できる。この場合は２組の１×２回路光分波合波器を
構成できる。各整列位置決め用ダミー用光ファイバは組
み立て後にフェルール後端部で切断しておけばよい。
動作を説明する。図７は前記実施例における対面する光
ファイバの関係を示す説明図である。光波長λ1 ，λ2
によるミラー板２８の反射率および透過率をλ1 反射
で，λ2透過に選択する。光ファイバ２１を通ってきた
波長λ1 ，λ2 の光は各々光ファイバ２２’および２２
に分波できる。逆に光の方向を反対にすれば光ファイバ
２２’の波長λ1 の光および光ファイバ２２の波長λ2
の光は光ファイバ２１に合波できる。すなわち１×２回
路光分波合波器を構成できる。光ファイバ２３，２４，
２１’，２３’，２４’は使用せず、これらは各光ファ
イバ２１，２２，２２’の整列位置決め用ダミーとして
機能する。さらに光ファイバ２３を通ってきた波長
λ1 ，λ2 の光は各々光ファイバ２４’および２４に分
波できる。この場合は２組の１×２回路光分波合波器を
構成できる。各整列位置決め用ダミー用光ファイバは組
み立て後にフェルール後端部で切断しておけばよい。
【００１４】次に図８を参照して本発明による光ファイ
バフェルールの第２の実施例を説明する。図８は前記光
ファイバフェルールの先端部の拡大断面図である。図９
は、図８に示した光ファイバフェルールを使用した光カ
プラの実施例を示す断面図である。図６に示した光カプ
ラの実施例と同様な機能を備える部分については同一の
符号を付してある。図８はＮ（＝８）／２組の１×２回
路光カプラを構成できるＮ心フェルールの断面図を示
す。今、一般的にいってＮ心フェルール３４先端内径ｄ
N にＮ（６以上の偶数）本の直径ｄ1 光ファイバ素線を
光ファイバコアを同心円に配置したとする。そして中心
に補助ロッド３５を挿入し密着固定させたとする。この
とき前記フェルール先端内径ｄN 、光ファイバ素線径ｄ
1 および補助ロッドの外径ｄ0 の間に以下の関係を成立
させる。 ｄN ＝ｄ1 〔（１／ｓｉｎπ／Ｎ）＋１〕＋δ ・・（１） ｄ0 ＝ｄ1 〔（１／ｓｉｎπ／Ｎ）−１〕 ・・・（２） （１）式においてδは誤差である。Ｎ＝６のとき補助ロ
ッドの外径ｄ0 はｄ1 と等しくなる。この場合補助ロッ
ドとして光ファイバ素線を用いることができる。
バフェルールの第２の実施例を説明する。図８は前記光
ファイバフェルールの先端部の拡大断面図である。図９
は、図８に示した光ファイバフェルールを使用した光カ
プラの実施例を示す断面図である。図６に示した光カプ
ラの実施例と同様な機能を備える部分については同一の
符号を付してある。図８はＮ（＝８）／２組の１×２回
路光カプラを構成できるＮ心フェルールの断面図を示
す。今、一般的にいってＮ心フェルール３４先端内径ｄ
N にＮ（６以上の偶数）本の直径ｄ1 光ファイバ素線を
光ファイバコアを同心円に配置したとする。そして中心
に補助ロッド３５を挿入し密着固定させたとする。この
とき前記フェルール先端内径ｄN 、光ファイバ素線径ｄ
1 および補助ロッドの外径ｄ0 の間に以下の関係を成立
させる。 ｄN ＝ｄ1 〔（１／ｓｉｎπ／Ｎ）＋１〕＋δ ・・（１） ｄ0 ＝ｄ1 〔（１／ｓｉｎπ／Ｎ）−１〕 ・・・（２） （１）式においてδは誤差である。Ｎ＝６のとき補助ロ
ッドの外径ｄ0 はｄ1 と等しくなる。この場合補助ロッ
ドとして光ファイバ素線を用いることができる。
【００１５】図９は、図８に示した光ファイバフェルー
ルを使用した光カプラの実施例を示す断面図である。図
において、第１整列スリーブ３０，３０’は前述した第
１整列スリーブと同様な機能を持つもので、フェルール
３４，３４’の先端に分布屈折率ロッドレンズ２６，２
６’を配置するスリーブである。ガラス板２８にはミラ
ー被膜２９が設けられており、このガラス板２８は第２
整列スリーブ３１により分布屈折率ロッドレンズ２６，
２６’間に支持される。フェルール３４と分布屈折率ロ
ッドレンズ２６を第１整列スリーブ３０に挿入して高精
度に光軸を合致させて一対のレンズ付フェルールを製作
する。レンズ付フェルールの第１整列スリーブ３０から
突出させられている分布屈折率ロッドレンズ２６，２
６’を第２整列スリーブ３１の貫通孔に挿入することに
より、全部品の中心光軸を精密に一致させることができ
る。一方のレンズ付フェルールを回転させて円周方向の
角度調整をする。
ルを使用した光カプラの実施例を示す断面図である。図
において、第１整列スリーブ３０，３０’は前述した第
１整列スリーブと同様な機能を持つもので、フェルール
３４，３４’の先端に分布屈折率ロッドレンズ２６，２
６’を配置するスリーブである。ガラス板２８にはミラ
ー被膜２９が設けられており、このガラス板２８は第２
整列スリーブ３１により分布屈折率ロッドレンズ２６，
２６’間に支持される。フェルール３４と分布屈折率ロ
ッドレンズ２６を第１整列スリーブ３０に挿入して高精
度に光軸を合致させて一対のレンズ付フェルールを製作
する。レンズ付フェルールの第１整列スリーブ３０から
突出させられている分布屈折率ロッドレンズ２６，２
６’を第２整列スリーブ３１の貫通孔に挿入することに
より、全部品の中心光軸を精密に一致させることができ
る。一方のレンズ付フェルールを回転させて円周方向の
角度調整をする。
【００１６】ガラス板２８のミラー被膜２９は光波長λ
1 の成分を反射し、光波長λ2 の成分を透過するものと
する。光ファイバ４０を通ってきた波長λ1 ，λ2 の光
のうち波長λ1 の光は光ファイバ４４に、また波長λ2
は４４’に分波される。波長λ1 の光を光ファイバ４４
に、また波長λ2 を光ファイバ４４’に接続すると光フ
ァイバ４０に合波される。すなわちこの実施例では８／
２＝４回路の１×２回路の光分波合波器を構成すること
ができる。一般的にいって、Ｎ心の光ファイバフェルー
ルを用いればＮ／２回路の光分波合波器を構成すること
ができる。
1 の成分を反射し、光波長λ2 の成分を透過するものと
する。光ファイバ４０を通ってきた波長λ1 ，λ2 の光
のうち波長λ1 の光は光ファイバ４４に、また波長λ2
は４４’に分波される。波長λ1 の光を光ファイバ４４
に、また波長λ2 を光ファイバ４４’に接続すると光フ
ァイバ４０に合波される。すなわちこの実施例では８／
２＝４回路の１×２回路の光分波合波器を構成すること
ができる。一般的にいって、Ｎ心の光ファイバフェルー
ルを用いればＮ／２回路の光分波合波器を構成すること
ができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明による光カプラの各フェルールの
外径は、中心の孔を基準にして精密に加工できる。分布
屈折率ロッドレンズの外径に精密に一致させることがで
きる。光軸合わせと角度調整が容易である。組立作業性
は一般的な光コネクタ組立と同等であり、従来のような
熟練は必要とせず、組立工数の大幅な低減が可能となっ
た。また第２の光カプラではＮ／２組の１×２回路光分
波合波器、または光分岐結合器を集積して組み込め、小
型軽量にできるとともに経済効果は大きい。
外径は、中心の孔を基準にして精密に加工できる。分布
屈折率ロッドレンズの外径に精密に一致させることがで
きる。光軸合わせと角度調整が容易である。組立作業性
は一般的な光コネクタ組立と同等であり、従来のような
熟練は必要とせず、組立工数の大幅な低減が可能となっ
た。また第２の光カプラではＮ／２組の１×２回路光分
波合波器、または光分岐結合器を集積して組み込め、小
型軽量にできるとともに経済効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光ファイバフェルールの第１の実
施例の断面図である。
施例の断面図である。
【図２】前記光ファイバフェルールの先端孔と光ファイ
バ素線端との関係を示す拡大図である。
バ素線端との関係を示す拡大図である。
【図３】前記光ファイバフェルールと分布屈折率ロッド
レンズを接続した状態を示す断面図である。
レンズを接続した状態を示す断面図である。
【図４】本発明による光カプラの実施例の保持手段の一
部を形成する第２整列スリーブの実施例を示す断面図で
ある。
部を形成する第２整列スリーブの実施例を示す断面図で
ある。
【図５】本発明による第１の光カプラの実施例で使用す
るミラー被膜と前記被膜を支持するガラス板の断面図で
ある。
るミラー被膜と前記被膜を支持するガラス板の断面図で
ある。
【図６】本発明による第１の光カプラの実施例を示す略
図である。
図である。
【図７】図６の実施例における対面する光ファイバの関
係を示す説明図である。
係を示す説明図である。
【図８】本発明による光ファイバフェルールの第２の実
施例の断面図である。
施例の断面図である。
【図９】図８に示した光ファイバフェルールを使用した
光カプラの実施例を示す断面図である。
光カプラの実施例を示す断面図である。
【図１０】従来の光カプラの長手方向の断面図である。
【図１１】図１０に示した従来の光カプラを光軸に直角
方向に複数箇所で切断して示した断面図である。
方向に複数箇所で切断して示した断面図である。
１，２，２６，２６’ 分布屈折率ロッドレンズ ３，４，７，８，２５，２７，３３，３３’ 端面 ５，２８ ガラス板 ６，２９ ミラー被膜 ９ ２心フェルール １０，１１，１３，１７，１９，３２ 貫通孔 １２ 単心フェルール １４，１５ 先端面 １６ ４心フェルール １８ 光ファイバ被覆 ２０ テーパ面 ２１，２２，２３，２４，２１’，２２’，２３’，２
４’，４０，４１，４３，４４，４０’，４４’ 光フ
ァイバ素線 ３０，３０’ 第１整列スリーブ ３１ 第２整列スリーブ ３４，３４’ Ｎ心フェルール ３５ 補助（整列）ロッド
４’，４０，４１，４３，４４，４０’，４４’ 光フ
ァイバ素線 ３０，３０’ 第１整列スリーブ ３１ 第２整列スリーブ ３４，３４’ Ｎ心フェルール ３５ 補助（整列）ロッド
Claims (5)
- 【請求項１】 フェルール先端の孔に４本の光ファイバ
素線端が密着して現れるように光ファイバを挿入固定
し、先端をフェルールの軸に直交する面に対して角度θ
だけわずかに傾斜した面に研磨して構成した光ファイバ
フェルール。 - 【請求項２】 請求項１記載の光ファイバフェルールに
おいて、 前記フェルールの内径と光ファイバ素線の外径との間に
以下の関係が成立し、傾斜角度θは８〜１２度である光
ファイバフェルール。 ｄ＝（２1/2 ＋１）ｄ1 ＋δ ここにおいて ｄ ： フェルールの内径 ｄ1 ： 光ファイバ素線径 δ ： 誤差 - 【請求項３】 フェルール先端の孔に４本の光ファイバ
素線端が密着して現れるように光ファイバを挿入固定
し、先端をフェルールの軸に直交する面に対して角度θ
だけわずかに傾斜した面に研磨して構成した第１および
第２の光ファイバフェルールと、 １端面が光軸に対してθだけ傾けて研磨されている第１
および第２の分布屈折率ロッドレンズと、 入射光の一部を反射し一部を透過するミラー被膜処理層
と、 前記第１のフェルールと第１の分布屈折率ロッドレンズ
の各斜面を密着させ、前記第２のフェルールと第２の分
布屈折率ロッドレンズの各斜面を密着させ、前記第１お
よび第２の分布屈折率ロッドレンズ間に前記ミラー被膜
処理層を配置してそれらを同軸に保持する保持手段から
構成した光カプラ。 - 【請求項４】 フェルール先端内径にＮ（６以上の偶
数）本の光ファイバ素線を光ファイバコアが同心円に配
置されるように中心に補助ロッドを挿入し密着固定させ
た光ファイバフェルールであり、前記フェルール先端内
径、光ファイバ素線径および補助ロッドの外径の間に下
記の関係が成立する光ファイバフェルール。 記 ｄN ＝ｄ1 〔（１／ｓｉｎπ／Ｎ）＋１〕＋δ ｄ0 ＝ｄ1 〔（１／ｓｉｎπ／Ｎ）−１〕 ｄN ： フェルールの内径 ｄ1 ： 光ファイバ素線径 ｄ0 ： 補助ロッドの外径 δ ： 誤差 - 【請求項５】 請求項４記載の第１および第２の光ファ
イバフェルールと、 第１および第２の分布屈折率ロッドレンズと、 入射光の一部を反射し一部を透過するミラー被膜処理層
と、 前記第１のフェルールと第１の分布屈折率ロッドレンズ
密着させ、前記第２のフェルールと第２の分布屈折率ロ
ッドレンズを密着させ、前記第１および第２の分布屈折
率ロッドレンズ間に前記ミラー被膜処理層を配置してそ
れらを同軸に保持する保持手段から構成した光カプラ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07120625A JP3124467B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | 光カプラ |
| CA002171123A CA2171123C (en) | 1995-04-21 | 1996-03-06 | Optical fiber ferrule and optical coupler |
| US08/614,043 US5682452A (en) | 1995-04-21 | 1996-03-12 | Optical fiber ferrule and optical coupler |
| EP96105950A EP0738909B1 (en) | 1995-04-21 | 1996-04-16 | Optical coupler with optical fibre ferrules |
| DE69628373T DE69628373T2 (de) | 1995-04-21 | 1996-04-16 | Optischer Koppler mit faseroptischen Steckerstiften |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07120625A JP3124467B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | 光カプラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08292342A true JPH08292342A (ja) | 1996-11-05 |
| JP3124467B2 JP3124467B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=14790865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07120625A Expired - Fee Related JP3124467B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | 光カプラ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5682452A (ja) |
| EP (1) | EP0738909B1 (ja) |
| JP (1) | JP3124467B2 (ja) |
| CA (1) | CA2171123C (ja) |
| DE (1) | DE69628373T2 (ja) |
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