JPS6086511A - Light distributer - Google Patents
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- JPS6086511A JPS6086511A JP19552683A JP19552683A JPS6086511A JP S6086511 A JPS6086511 A JP S6086511A JP 19552683 A JP19552683 A JP 19552683A JP 19552683 A JP19552683 A JP 19552683A JP S6086511 A JPS6086511 A JP S6086511A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）発明の属する技術分野
本発明は光フアイバ通信／ステムに使用される光分配器
に［ｌする。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Technical field to which the invention pertains The present invention is directed to an optical splitter used in optical fiber communications/systems.
（ロ）従来技術とその問題点
光フアイバ通信システムの発展に伴ない光ファイバを利
用した構内通信網の設置が試みられている。このような
通信網の場合、信号伝送距離が短い一方、データ端局が
数十層にも達することがある。このだめ１つの端局から
送られてきた信号をすべての端局に伝えるだめの、すな
わち１本の光フアイバ伝搬光を複数本の光ファイバに均
等に分配するための光分配器が必要とさｈ、その開発が
試みらｈている。これまでに第１図に示すモードカプリ
ングによるもの、または第２図に示すミキシングロッド
を用いるものが提案され試作されている。(b) Prior art and its problems With the development of optical fiber communication systems, attempts have been made to install local communication networks using optical fibers. In the case of such a communication network, while the signal transmission distance is short, the number of data terminal stations may reach several tens of layers. In order to transmit the signal sent from one terminal station to all terminal stations, in other words, an optical splitter is required to evenly distribute the light propagating through one optical fiber to multiple optical fibers. Attempts are being made to develop it. Up to now, a method using a mode coupling shown in FIG. 1 or a method using a mixing rod shown in FIG. 2 has been proposed and prototyped.
第１図のモードカプリングによる光分配器は、テーパ引
きされた光フアイバ中を伝搬する光はダウンテーパ部（
次第に細くなっていくテーパ部）においてはコアからク
ラッドにしみ出し、アップテーパ部（次第に太くなって
い〈テーパ部）においてはある入射角以下でクラッドに
励振された光はコアに吸収されるという性質を利用した
もので、光ファイバ束２の中央部６を加熱溶融一体化テ
ーパ引きし、その結果、テーパ部では溶融して一体とな
ったクラッド中に複数のコアが存在した形態になってい
る。In the mode-coupling optical splitter shown in Figure 1, the light propagating in the tapered optical fiber is transmitted through the down-tapered section (
In the tapered part (which gradually becomes thinner), the light seeps from the core into the cladding, and in the up-tapered part (the tapered part, which gradually becomes thicker), the light excited by the cladding at an incident angle below a certain angle is absorbed by the core. The central part 6 of the optical fiber bundle 2 is heated, melted, and tapered, resulting in a structure in which a plurality of cores exist in the cladding that is melted and integrated at the tapered part. .
しかしながら、上記第１図の光分配器１においては光フ
ァイバ束の１本の光ファイバのコアを伝搬してきた光は
ダウンテーパ部でコアからしみ出し、溶融一体化したク
ラッド全体に伝わり、次にアップテーパ部で再び各コア
に吸収されるものの、光が伝搬してきたコアから光が１
００係クラツドにしみ出すわけではなく、 ９の光はそ
のまま同じコアを伝搬するため、クラッドへしみ出した
光が各コアへ均等に吸収されたとしても光が伝わってき
たコアとその池のコアとの間では光の分布が一様となら
ない。はらに、゛光ファイバ束のテーパ細径部に卦いて
、光フアイバ径はイ〇程度に絞られ、かつダウンテーパ
部およヒアツプテーパ部を同時に加工するため製作が難
しい。However, in the optical splitter 1 shown in Fig. 1 above, the light that has propagated through the core of one optical fiber in the optical fiber bundle seeps out from the core at the down-tapered part, propagates to the entire fused cladding, and then Although the light is absorbed by each core again at the up-tapered part, the light is absorbed by each core once again.
The light of 9 does not seep into the 00 cladding, but propagates through the same core as it is, so even if the light seeping into the cladding is absorbed equally by each core, the core where the light has been transmitted and the core of that pond. The distribution of light is not uniform between the two. Furthermore, the diameter of the optical fiber is narrowed down to about 10 in the tapered small diameter part of the optical fiber bundle, and manufacturing is difficult because the down taper part and the up taper part are processed at the same time.
また、第２図に示す従来のミキシングロッド使用の光分
配器８の場合は、入力端の光ファイバ４のコア内部を伝
搬してきだ光がミキシングロッドのコア５に励振さす１
、次に再び出力側光ファイバ７のコアに励振さねる。し
かし、出力側の光ファイバのクラッドに励振された光は
コアに吸収されずすべて損失となってしまう。すなわち
（クラッド断面積／ファイバ断面積）分の損失は防げな
い。たとえば、出力測光ファイバのコア／クラツド径を
５０ ｔｔ ／ ６０μとすると理論上１．６ｄＢの過
剰損失（（全出力パワー／入力パワー）をｄＢで表示し
た値）が存在し、現実的には組立上の問題もあって５ｄ
１３程度の過剰損失が生じやすい。In addition, in the case of the conventional optical splitter 8 using a mixing rod shown in FIG. 2, the light propagating inside the core of the optical fiber 4 at the input end excites the core 5 of the mixing rod.
Then, the core of the output optical fiber 7 is excited again. However, the light excited in the cladding of the optical fiber on the output side is not absorbed by the core and becomes a loss. In other words, a loss equal to (cladding cross-sectional area/fiber cross-sectional area) cannot be prevented. For example, if the core/cladding diameter of the output photometric fiber is 50 tt/60 μ, there is theoretically an excess loss of 1.6 dB ((total output power/input power) expressed in dB), and in reality, the assembly 5d due to the above problem
Excess loss of about 13% is likely to occur.
（ハ）発明の目的
本発明は上記従来の事情に鑑みなされたものであって下
記を目的としている。すなわち：（１）出力側光７了イ
バ束の各光ファイバへの光の分配比が一様な光分配器を
提供すること。(c) Purpose of the Invention The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, and has the following objects. Namely: (1) To provide an optical distributor in which the distribution ratio of light to each optical fiber of the output side optical fiber bundle is uniform.
（２）過剰損失の少ない光分配器を提供すること。(2) To provide an optical distributor with less excessive loss.
（３）製作容易な光分配器を１１供すること。(3) Provide 11 optical distributors that are easy to manufacture.
に）発明の構成
本発明による光分配器は複数本の光ファイバを束ねた入
力側光ファイバ束と出力側光ファイバ束とがミキシング
ロッドを介して接続さねるタイプであって、−に記入内
側光ファイバ束と上記出力側光ファイバ束とが一端部を
溶融一体化テーバ引きされ、上記入力側光ファイバ束と
上記出力側光ファイバ束の各テーパ小径端が上記ミキシ
ングロッドの各端部に接続さね、かつ開口数をＮＡで表
示すると入力側光ファイバの実効的ＮＡ≦ミキシングロ
ッドのＮＡ
入力側光フ・イ・・の実効的ＮＡ≦出力測光ファイバの
実効的ＮＡ
の関係が成立するよう構成されている。B) Structure of the Invention The optical distributor according to the present invention is of a type in which an input-side optical fiber bundle and an output-side optical fiber bundle, which are made by bundling a plurality of optical fibers, are connected via a mixing rod, and the - is written inside. One end of the optical fiber bundle and the output optical fiber bundle are fused and tapered together, and each tapered small diameter end of the input optical fiber bundle and the output optical fiber bundle is connected to each end of the mixing rod. In addition, when numerical aperture is expressed in NA, the following relationships hold: Effective NA of the input optical fiber ≦ NA of the mixing rod Effective NA of the input optical fiber ≦ Effective NA of the output photometric fiber It is configured.
上記構成により出力側光ファイバ束の各光ファイバへの
光分配比が一様で、過剰損失が少なくかつ製作容易な光
分配器を提供することができる。With the above configuration, it is possible to provide an optical distributor that has a uniform light distribution ratio to each optical fiber of the output side optical fiber bundle, has little excess loss, and is easy to manufacture.
（ホ）発明の実施例
以下図面を参照して本発明の好ましい実施例について説
明する。第６図は本発明の構成を示す図であって入力側
光ファイバ束１４はミキシングロッド１１を介して出力
測光ファイバ束１６と接続されている。本発明による光
分配器は第１図に従来、技術として示した光分配器と同
様テーパ引きされた光ファイバの性質を利用したもので
、各光ファイバ束は一端部を溶融一体化テーパ引きされ
、入力側光ファイバ束１４のダウンテーバ部と出力側光
ファイバ束１６のアップテーバ部との間にミキシングロ
ッド１１が接続された構成になっている。ミキシングロ
ッド１１は挿入損失を低くするためコア１６とクラッド
１２からなる構造を有し、かつ
〉
ミキシングロッド１１のコア１３の径工光ファイバ束終
端１５ 、、１７の径
となるよう構成しである。なお、挿入損失を最小とする
ためには
ミキシングロッド１１のコア１６の径＝光ファイバ束終
端１５．１７の径
とすることが望捷しい。入力側光フアイバ束１４０１本
の光フアイバコア内部を伝搬してきた光はダウンテーバ
部においてクラッドにしみ出しつつダウンテーバ部終端
１５からミキシングロッド１１のコア１３を励振すべく
出射される。ダウンテーバ部終端１５における光の出射
角は入力測光ファイバ束１４の光ファイバのテーバ加工
前後のコア径をｒ。。(E) Embodiments of the Invention Preferred embodiments of the invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the present invention, in which the input side optical fiber bundle 14 is connected to the output photometric fiber bundle 16 via the mixing rod 11. The optical splitter according to the present invention utilizes the properties of tapered optical fibers, similar to the conventional optical splitter shown as a technology in FIG. , the mixing rod 11 is connected between the down-taper portion of the input-side optical fiber bundle 14 and the up-taper portion of the output-side optical fiber bundle 16. The mixing rod 11 has a structure consisting of a core 16 and a cladding 12 in order to reduce insertion loss, and is configured to have the diameter of the diameter of the diameter of the optical fiber bundle ends 15, 17 of the core 13 of the mixing rod 11. . In order to minimize the insertion loss, it is desirable that the diameter of the core 16 of the mixing rod 11 = the diameter of the optical fiber bundle terminal end 15.17. The light propagating inside the single optical fiber core of the input optical fiber bundle 140 leaks into the cladding at the down taber section and is emitted from the down taber section terminal end 15 to excite the core 13 of the mixing rod 11. The emission angle of light at the down-taper end 15 is determined by r, which is the core diameter of the optical fibers of the input photometric fiber bundle 14 before and after the taper process. .
γ１ とすると近似的に入射角に対しγ。／ｒ＋倍とな
る。したがって、ミキシングロッドの挿入損失を防出す
るためミキシングロッドのＮＡ（開口数）は
ミキシングロッド１１のＮＡ２人力１則光フアイバの実
効的ＮＡ
とする必要がある。ここで、入力側光ファイバの実効的
ＮＡは
入力端光ファイバのテーバ加工前のＮＡＸｒｏ／γ１
で表わされるので
ミキシングロッドのＮＡ≧入力側光ファイバのテーバ加
工前のＮＡＸγ。／γ１
の関係を満足する必要がある。たとえば、入力側光ファ
イバのテーパ加工前のＮＡが０．２、入力側光ファイバ
のテーバ加工による外径比ｒ。／γに２．５ の裁１合
ミキシングロッドのＮＡは０．５以上であれば良い。Let γ1 be approximately the angle of incidence. /r+ times. Therefore, in order to prevent the insertion loss of the mixing rod, the NA (numerical aperture) of the mixing rod needs to be equal to the NA of the mixing rod 112 and the effective NA of the one-law optical fiber. Here, the effective NA of the input-side optical fiber is expressed as NAXro/γ1 before the input-end optical fiber is processed by taber processing, so NA of the mixing rod ≧ NAX γ before the input-side optical fiber is processed by the taber processing. /γ1 must be satisfied. For example, the NA of the input-side optical fiber before taper processing is 0.2, and the outer diameter ratio r after the input-side optical fiber is tapered. /γ of 2.5, the NA of the mixing rod should be 0.5 or more.
入力側光ファイバからミキシングロッド１１に励振され
た光はコア１３の内部を右方向へ伝搬し、コア１６終Ａ
１．１にて出力側光ファイバ束１６のアップテーバ部に
励振される。The light excited from the input side optical fiber to the mixing rod 11 propagates inside the core 13 to the right, and reaches the end A of the core 16.
1.1, the up-taber portion of the output optical fiber bundle 16 is excited.
なお、入力側光ファイバからミキシングロッド１１へは
入力側光ファイバのコアのみでなく溶融一体化したクラ
ッド４：而から励振されるため、ミキシングロッドのコ
ア１６は一様に励振され、これが出力側光ファイバ束１
６に対する一様な励振をもたらす効果を生じさせる。In addition, since the input side optical fiber to the mixing rod 11 is excited not only from the core of the input side optical fiber but also from the molten and integrated cladding 4, the core 16 of the mixing rod is excited uniformly, and this is excited from the output side optical fiber. optical fiber bundle 1
This produces the effect of providing a uniform excitation for 6.
出力９１光ファイバ束１６において、出力側光ファイバ
の実効的ＮＡ、ずなわち出力９１光フアイバのテーパ加
工前後のコア径をγ’Ｏｒγ′１ とすれば、
出力測光ファイバのテーバ加工ｎσのＮＡＸγ／、／γ
′。In the output 91 optical fiber bundle 16, if the effective NA of the output side optical fiber, that is, the core diameter of the output 91 optical fiber before and after taper processing is γ'Orγ'1, then the NAXγ of the taper processing nσ of the output photometric fiber is /, /γ
'.
以下の入射角で励振されればクラッド伝搬光もコア伝搬
光に変換される。すなわち、ミキシングロッド１１に卦
ける光の入射角と出射角の変化はないため
出力側光ファイバの実効的ＮＡ≧入力側光ファイバの実
効的ＮＡ
とすることによりミキシングロッドづ１から出力側光フ
ァイバ束１６へ励振された光が出力側光ファイバ束１６
の各光フアイバコアに一様に分配され一様な出力パワー
が得られる。以上のようにして、理論上、過剰損失Ｏの
光分配器が製作されうる。If excited at the following incident angle, clad propagating light is also converted to core propagating light. In other words, since there is no change in the incident angle and output angle of the light on the mixing rod 11, by setting the effective NA of the output side optical fiber≧the effective NA of the input side optical fiber, the output side optical fiber is transferred from the mixing rod 1 to the output side optical fiber. The light excited to the bundle 16 is transmitted to the output optical fiber bundle 16.
Uniform output power is obtained by uniformly distributing the power to each optical fiber core. In the above manner, an optical distributor with an excess loss of O can be manufactured in theory.
なお元ファイバのテーバ部の構造は直接ファイババンド
ル化して加熱溶融テーパ引きしても良いし、又は中空石
英パイプを用いファイバ・バンドルをコラプス溶融一体
化テーパ引きしても良い。さらに、光ファイバ束とミキ
シングロッドとの結合は永久的に継ぐスプライス結合あ
るいはコネクタによる接続のいずれでも良い。Note that the structure of the tapered portion of the original fiber may be formed by directly forming a fiber bundle and heating and melting it into a tapered shape, or by collapsing the fiber bundle using a hollow quartz pipe and forming it into an integrally tapered fiber bundle. Further, the optical fiber bundle and the mixing rod may be connected by either a permanent splice connection or a connector connection.
本発明の一変形例として、第４図に示すように、前述の
光分配器において出力側に光ファイバ束を接続するかわ
りに全反射膜８を防用することにより反射型光分配器も
構成可能である。この場合、人ブ月１（１１光コアイバ
束１４の１本の光ファイバを伝搬してきた光は前述と同
様の過程を経てミキシングロッドのコア１６に一様に励
振され、全反射膜１８で反射した後前述と同様の過程を
経て光ファイバ束１４の全ての光ファイバコアヘ一様に
分配され、光は入力時と反対の方向へ伝搬される。As a modification of the present invention, as shown in FIG. 4, a reflection type optical distributor is also constructed by using a total reflection film 8 instead of connecting an optical fiber bundle to the output side of the aforementioned optical distributor. It is possible. In this case, the light propagating through one optical fiber of the 11-optical core fiber bundle 14 is uniformly excited to the core 16 of the mixing rod through the same process as described above, and is reflected by the total reflection film 18. Thereafter, through the same process as described above, the light is uniformly distributed to all the optical fiber cores of the optical fiber bundle 14, and the light is propagated in the opposite direction to that at the time of input.
すなわち入力端光ファイバ東が出力側光ファイバ束を兼
用した形態となる。In other words, the input-end optical fiber east also serves as the output-side optical fiber bundle.
（へ）発明の効果
以上のように本発明による光分配器は複数本の光ファイ
バを東ねた入力端光ファイバ束と出力側光ファイバ束と
がミキシングロッドを介して接続さｉｚるタイプであっ
て、」二記入力側光ファイバ束と上記出力側光ファイバ
束とが一端部を溶融一体化テーパ引きされ、上記入力端
光ファイバ束と上記出力側光７アイバ束の各テーパ小径
端が上記ミキシングロッドの各端部に接続され、かつ
入力側光ファイバの実効的ＮＡ≦ミキノングロツドのＮ
Ａ
入力側光ファイバの実効的ＮＡ≦出力測光ファイバの実
効的ＮＡ
の関係が成ヴするよう構成てれている。(f) Effects of the Invention As described above, the optical splitter according to the present invention is a type in which the input end optical fiber bundle and the output end optical fiber bundle, which are formed by connecting a plurality of optical fibers, are connected via a mixing rod. Then, the two input-side optical fiber bundles and the output-side optical fiber bundle are fused and tapered at one end, and each tapered small-diameter end of the input-end optical fiber bundle and the output-side optical fiber bundle is tapered. Effective NA of the input optical fiber connected to each end of the mixing rod ≦ N of the mixing rod
A. The structure is such that the following relationship holds true: effective NA of input optical fiber ≦ effective NA of output photometric fiber.
これにより、入力１則光ファイバ束の１本の光フアイバ
コア内部を伝搬してきた光はダウンテーパ部で溶融一体
化されたクラッドにもれ出し、入力光ファイバのコアお
よび溶融一体化したクラッドの全面からミキシングロッ
ドのコア部に一様に励振さｈる。ミキシングロッドに励
振された光はミキシングロッドのコア部を出力側光ファ
イバ東が接続された端部へ向かって伝４般し、次に出力
側光フフイバ束のテーバ小径端に励振される。出力側光
ファイバ束に励振された光のうち溶融一体ｆヒされたク
ラッドに励振された光はアップテーパ部において各光コ
ア「バのコアに一様に吸収されて各光フアイバコアを均
一に伝（般する。As a result, the light that has propagated inside one optical fiber core of the input one-law optical fiber bundle leaks into the fused and integrated cladding at the down taper part, and the entire surface of the input optical fiber core and fused and integrated cladding. The core of the mixing rod is uniformly excited. The light excited by the mixing rod is propagated through the core portion of the mixing rod toward the end to which the output side optical fiber east is connected, and is then excited to the Taber small diameter end of the output side optical fiber bundle. Of the light excited in the output side optical fiber bundle, the light excited in the fused cladding is uniformly absorbed by the core of each optical fiber in the up-tapered part and is uniformly transmitted through each optical fiber core. (Generally.
これにより分配比が一様な光分配器が提供される。This provides an optical distributor with a uniform distribution ratio.
また入力端光ファイバからミキシングロッドへ、そして
ミキシングロッドから出力側光ファイバへ光が励振され
る際の損失が理論上Ｏとなり、かつ出力側光ファイバの
クラッド伝搬光はコア伝搬光に変換されるため光分配器
の過剰損失は理論上０となりうる。In addition, the loss when the light is excited from the input end optical fiber to the mixing rod and from the mixing rod to the output side optical fiber is theoretically O, and the cladding propagation light of the output side optical fiber is converted to core propagation light. Therefore, the excess loss of the optical splitter can theoretically be zero.
さらに光ファイバ束のテーパ加工もアップテーパ部およ
びダウンテーパ部の同時加工でなく、アップテーパ部お
よびダウンテーパ部をそれぞれ単独に製作すれば良いた
め製作も容易となる。Further, the taper processing of the optical fiber bundle is also facilitated because the up-tapered portion and the down-tapered portion need only be fabricated separately, instead of being fabricated simultaneously.
第１図は従来のモードカプリングを用いた光分配器を示
す側面図、第２図はｉｆ来のミキシングロッドを用いた
光分配器を示す斜視図、第６図は本発明による光分配器
の構成を示す側面図、第４図は本発明の一変形１り１１
を九寸側面図。
１１・・・ミキシングロッド
１４・・・入力端光ファイバ束
１６・・・出力測光フフイバ束。
特許出願人 住友べ気工業株式会社
（外４名）FIG. 1 is a side view showing an optical splitter using conventional mode coupling, FIG. 2 is a perspective view showing an optical splitter using a conventional mixing rod, and FIG. 6 is a side view showing an optical splitter using a conventional mixing rod. A side view showing the configuration, FIG. 4 is a modification 11 of the present invention.
A nine-inch side view. 11...Mixing rod 14...Input end optical fiber bundle 16...Output photometric fiber bundle. Patent applicant: Sumitomo Beki Industries, Ltd. (4 others)
Claims (1)
と出力（Ｎ！＋光ファイバ束とがミキシングロッドを介
して接続される光分配器であって、該入力測光ファイバ
束と該出力側光ファイバ束とが一端部を浴融一体化デー
パ引微さね、該入力側光ファイバ束と該出力側光ファイ
バ束の各テーパ小径端が該ミキシングロッドの各端部に
接続され、かつ 入力側光ファイバの実効的ＮＡ≦ミキ／ングロツドのＮ
Ａ 〈 入力側光ファイバの実効的ＮＡ＝出力側光ファイバの実
効的ＮＡ の関係が成立するよう（１６成されだことを特徴とする
光分配器。 （２）該ミキシングロッドがコアとクラッドから構成さ
れることを特徴とする特許請求の瞳囲第１項に記載の光
分配器。 （３）該ミキシングロッドの各端部に接続さハる該浴融
一体化テーパ引きされた該入力側および該出力側光ファ
イバ束の小径端外径が該ミキシングロッドのコア径に等
しいことを特徴とする特許請求のわ１囲第１項に記載の
光分配器。[Scope of Claims] (11) An optical splitter in which an input optical fiber bundle of a plurality of optical fibers and an output (N!+ optical fiber bundle) are connected via a mixing rod, One end of the fiber bundle and the output optical fiber bundle are tapered into a bath-fused integral tapered end, and each tapered small diameter end of the input optical fiber bundle and the output optical fiber bundle is connected to each end of the mixing rod. and the effective NA of the input optical fiber ≦ the N of the mixing/long rod.
A. An optical splitter characterized in that the mixing rod is constructed so that the relationship of effective NA of the input optical fiber = effective NA of the output optical fiber is established (2) The mixing rod is separated from the core and the cladding. A light distributor according to claim 1, characterized in that the pupil circumference is comprised of: (3) a tapered input side connected to each end of the mixing rod; The optical distributor according to claim 1, wherein the outer diameter of the small diameter end of the output optical fiber bundle is equal to the core diameter of the mixing rod.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19552683A JPS6086511A (en) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | Light distributer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19552683A JPS6086511A (en) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | Light distributer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6086511A true JPS6086511A (en) | 1985-05-16 |
Family
ID=16342554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19552683A Pending JPS6086511A (en) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | Light distributer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6086511A (en) |
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