JPH0815564A - 光ファイバ接続方式並びにその接続モジュール - Google Patents
光ファイバ接続方式並びにその接続モジュールInfo
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- JPH0815564A JPH0815564A JP6168878A JP16887894A JPH0815564A JP H0815564 A JPH0815564 A JP H0815564A JP 6168878 A JP6168878 A JP 6168878A JP 16887894 A JP16887894 A JP 16887894A JP H0815564 A JPH0815564 A JP H0815564A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 コア径の太いマルチモード光ファイバと、コ
ア径の細いシングルモード光ファイバを接続するのに、
接続面における信号の減衰の少ない、かつ接続が容易な
光ファイバ接続方式並びに接続モジュールとする。 【構成】 マルチモード光ファイバ１のマルチモードフ
ァイバコア４のコア径と、シングルモードファイバコア
５のコア径の光ファイバを接続するのに、２本の光ファ
イバのコア径の比の焦点距離を有する焦点距離の長い第
１のレンズ６と焦点距離の短い第２のレンズ７を、２本
の光ファイバの間に対向してホルダ１１内に配置し、シ
ングルモード光ファイバコアを保持するシングルモード
ファイバホルダ９を光軸方向に前後に移動させ、又シン
グルモードファイバガイド１０を筒状のホルダ端面に沿
い移動させて調整し接続する。
ア径の細いシングルモード光ファイバを接続するのに、
接続面における信号の減衰の少ない、かつ接続が容易な
光ファイバ接続方式並びに接続モジュールとする。 【構成】 マルチモード光ファイバ１のマルチモードフ
ァイバコア４のコア径と、シングルモードファイバコア
５のコア径の光ファイバを接続するのに、２本の光ファ
イバのコア径の比の焦点距離を有する焦点距離の長い第
１のレンズ６と焦点距離の短い第２のレンズ７を、２本
の光ファイバの間に対向してホルダ１１内に配置し、シ
ングルモード光ファイバコアを保持するシングルモード
ファイバホルダ９を光軸方向に前後に移動させ、又シン
グルモードファイバガイド１０を筒状のホルダ端面に沿
い移動させて調整し接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光計測または光通信等
に用いられる径の異なる光フアイバの間を接続するため
の光ファイバ接続方式並びにその接続モジュールに関す
る。
に用いられる径の異なる光フアイバの間を接続するため
の光ファイバ接続方式並びにその接続モジュールに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】光計測または光通信の分野においては、
光源として安定化光源を使用することが多いが、安定化
光源の接続アダプタはコア径の大きいマルチモード用に
作られていることが多い。そこで光源をコア径の小さい
シングルモード用光ファイバに接続して使用したい場合
はマルチモード光ファイバとシングルモード光ファイバ
とを光学的に結合することが必要になるが、従来は、図
５に示すようにレセプタクタルのアダプタ３を用いて、
マルチモード光ファイバ１とシングルモード光ファイバ
２とを図６に示すように単に機械的に直径の異なる２本
のマルチモード光ファイバとシングルモード光ファイバ
とを接合して光学的に結合していた。
光源として安定化光源を使用することが多いが、安定化
光源の接続アダプタはコア径の大きいマルチモード用に
作られていることが多い。そこで光源をコア径の小さい
シングルモード用光ファイバに接続して使用したい場合
はマルチモード光ファイバとシングルモード光ファイバ
とを光学的に結合することが必要になるが、従来は、図
５に示すようにレセプタクタルのアダプタ３を用いて、
マルチモード光ファイバ１とシングルモード光ファイバ
２とを図６に示すように単に機械的に直径の異なる２本
のマルチモード光ファイバとシングルモード光ファイバ
とを接合して光学的に結合していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来は、前記図５及び
図６に示す構成によってマルチモード光ファイバ１とシ
ングルモード光ファイバ２の端面を機械的に接合して光
学的に結合していたが、図６に示すように、マルチモー
ド光ファイバ１とシングルモード光ファイバ２の光の通
路となるコア径が異なるため接続位置で大きな結合損失
を生じて、光信号を伝送する際に大きな損失を招いてい
た。例えば、マルチモード光ファイバのコア径が５０μ
ｍ、シングルモード光ファイバのコア径が５μｍとする
と、従来のように光ファイバの接合面を単に機械的に接
合する時は２５ｄＢ程の結合損失が生じ、信号の伝送に
問題があった。
図６に示す構成によってマルチモード光ファイバ１とシ
ングルモード光ファイバ２の端面を機械的に接合して光
学的に結合していたが、図６に示すように、マルチモー
ド光ファイバ１とシングルモード光ファイバ２の光の通
路となるコア径が異なるため接続位置で大きな結合損失
を生じて、光信号を伝送する際に大きな損失を招いてい
た。例えば、マルチモード光ファイバのコア径が５０μ
ｍ、シングルモード光ファイバのコア径が５μｍとする
と、従来のように光ファイバの接合面を単に機械的に接
合する時は２５ｄＢ程の結合損失が生じ、信号の伝送に
問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記の問題を解決するた
めに、図１に示す概略図のように径の異なる光ファイバ
の夫々の径の比に相当する焦点距離がｆ1及びｆ2の２個
のレンズを組合せて、２個のレンズの間の距離をｆ1＋
ｆ2、２個のレンズと光ファイバの間の距離を夫々ｆ1及
びｆ2にしレンズを光軸上に組合せて用いて、マルチモ
ード光ファイバから出る光のビーム径を絞り、マルチモ
ード光ファイバから出射した光をシングルモード光ファ
イバに光の結合を効率をよく接続する光ファイバ接続方
式にし、かつレンズ位置の調整の容易な光ファイバ接続
モジュールとすることにある。
めに、図１に示す概略図のように径の異なる光ファイバ
の夫々の径の比に相当する焦点距離がｆ1及びｆ2の２個
のレンズを組合せて、２個のレンズの間の距離をｆ1＋
ｆ2、２個のレンズと光ファイバの間の距離を夫々ｆ1及
びｆ2にしレンズを光軸上に組合せて用いて、マルチモ
ード光ファイバから出る光のビーム径を絞り、マルチモ
ード光ファイバから出射した光をシングルモード光ファ
イバに光の結合を効率をよく接続する光ファイバ接続方
式にし、かつレンズ位置の調整の容易な光ファイバ接続
モジュールとすることにある。
【０００５】即ち、図１においてマルチモード光ファイ
バ１のコア径がａ1、シングルモード光ファイバ２のコ
ア径がａ2であるとき、第１のレンズ６と第２のレンズ
７の焦点距離の比をａ1：ａ2となるようにレンズを選択
し、マルチモード光ファイバに対向し配置した第１のレ
ンズには焦点距離の大きいレンズを、又シングルモード
光ファイバに対向する第２のレンズには焦点距離の短い
レンズを用い、２個のレンズの間の距離は２個のレンズ
の焦点距離の和の長さにし光軸上に配列する。
バ１のコア径がａ1、シングルモード光ファイバ２のコ
ア径がａ2であるとき、第１のレンズ６と第２のレンズ
７の焦点距離の比をａ1：ａ2となるようにレンズを選択
し、マルチモード光ファイバに対向し配置した第１のレ
ンズには焦点距離の大きいレンズを、又シングルモード
光ファイバに対向する第２のレンズには焦点距離の短い
レンズを用い、２個のレンズの間の距離は２個のレンズ
の焦点距離の和の長さにし光軸上に配列する。
【０００６】即ち本発明は、１、マルチモード光ファイ
バとシングルモード光ファイバとを光学的に結合する光
ファイバ接続方式において、マルチモード光ファイバの
コア径がａ1、シングルモード光ファイバのコア径がａ2
であるとき、マルチモード光ファイバとシングルモード
光ファイバとの間の光軸上にマルチモード光ファイバに
対向し配置した第１のレンズとシングルモード光ファイ
バに対向し配置した第２のレンズの焦点距離の比をａ
1：ａ2とし、マルチモード光ファイバと第１のレンズの
距離と、シングルモード光ファイバと第２のレンズの距
離がａ1：ａ2となるように配置し、マルチモード光ファ
イバからの光をシングルモード光ファイバの端面に焦点
を結合するように構成してなることを特徴とする光ファ
イバ接続方式である。
バとシングルモード光ファイバとを光学的に結合する光
ファイバ接続方式において、マルチモード光ファイバの
コア径がａ1、シングルモード光ファイバのコア径がａ2
であるとき、マルチモード光ファイバとシングルモード
光ファイバとの間の光軸上にマルチモード光ファイバに
対向し配置した第１のレンズとシングルモード光ファイ
バに対向し配置した第２のレンズの焦点距離の比をａ
1：ａ2とし、マルチモード光ファイバと第１のレンズの
距離と、シングルモード光ファイバと第２のレンズの距
離がａ1：ａ2となるように配置し、マルチモード光ファ
イバからの光をシングルモード光ファイバの端面に焦点
を結合するように構成してなることを特徴とする光ファ
イバ接続方式である。
【０００７】２、筒状のホルダの一方の外側端の内部に
マルチモード光ファイバを保持し該光ファイバの光軸方
向に摺動するマルチモード光ファイバホルダと、他方の
外側端にシングルモード光ファイバを保持し該光ファイ
バの光軸方向に摺動するシングルモード光ファイバホル
ダと、前記筒状のホルダの他方の外側端面のシングルモ
ード光ファイバの光軸方向に直角に摺動しシングルモー
ド光ファイバホルダを内部に保持するシングルモード光
ファイバガイドと、前記筒状のホルダの内部に設置され
たマルチモード光ファイバとシングルモード光ファイバ
との間にマルチモード光ファイバに対向する第１のレン
ズと、該第１のレンズとシングルモード光ファイバとの
間に配置する第２のレンズを収納し、前記第１のレンズ
と前記第２のレンズの焦点距離の比をマルチモード光フ
ァイバのコア径とシングルモード光ファイバのコア径の
比にし、シングルモード光ファイバとマルチモード光フ
ァイバとに対向する第１のレンズと第２のレンズの位置
を、マルチモード光ファイバホルダの光軸方向への前後
移動による調整と、シングルモード光ファイバガイドの
筒状のホルダ端面に沿う光軸方向と直交する方向への移
動及びシングルモード光ファイバホルダの光軸方向への
移動による調整とによって、調節するよう構成してなる
ことを特徴とする光ファイバ接続モジュールである。
マルチモード光ファイバを保持し該光ファイバの光軸方
向に摺動するマルチモード光ファイバホルダと、他方の
外側端にシングルモード光ファイバを保持し該光ファイ
バの光軸方向に摺動するシングルモード光ファイバホル
ダと、前記筒状のホルダの他方の外側端面のシングルモ
ード光ファイバの光軸方向に直角に摺動しシングルモー
ド光ファイバホルダを内部に保持するシングルモード光
ファイバガイドと、前記筒状のホルダの内部に設置され
たマルチモード光ファイバとシングルモード光ファイバ
との間にマルチモード光ファイバに対向する第１のレン
ズと、該第１のレンズとシングルモード光ファイバとの
間に配置する第２のレンズを収納し、前記第１のレンズ
と前記第２のレンズの焦点距離の比をマルチモード光フ
ァイバのコア径とシングルモード光ファイバのコア径の
比にし、シングルモード光ファイバとマルチモード光フ
ァイバとに対向する第１のレンズと第２のレンズの位置
を、マルチモード光ファイバホルダの光軸方向への前後
移動による調整と、シングルモード光ファイバガイドの
筒状のホルダ端面に沿う光軸方向と直交する方向への移
動及びシングルモード光ファイバホルダの光軸方向への
移動による調整とによって、調節するよう構成してなる
ことを特徴とする光ファイバ接続モジュールである。
【０００８】
【作用】コア径の大きいマルチモード光ファイバのコア
径をａ1、コア径の小さいシングルモード光ファイバの
コア径をａ2としたとき、第１のレンズと第２のレンズ
の焦点距離の比がａ1：ａ2となるようにレンズを選択
し、この２個のレンズを用いてマルチモード光ファイバ
とシングルモード光ファイバとを光学的に結合し、マル
チモード光ファイバと、シングルモード光ファイバとの
間に、第１のレンズをマルチモード光ファイバとの間に
第１のレンズの焦点距離ｆ1だけ離し設置し、第２のレ
ンズを第１のレンズと第２のレンズの焦点距離の和だけ
離し、又第２のレンズをシングルモード光ファイバの間
に第２のレンズの焦点距離だけ離して光学的に結合す
る。このような構成とすることにより、マルチモード光
ファイバから出射した光はシングルモード光ファイバに
効率よく結合し、マルチモード光ファイバとシングルモ
ード光ファイバとを接続する時の結合損失を、光軸の整
合の際の多少のミスマッチとレンズを通すことによる減
衰による損失を高々３ｄＢ以内とする。
径をａ1、コア径の小さいシングルモード光ファイバの
コア径をａ2としたとき、第１のレンズと第２のレンズ
の焦点距離の比がａ1：ａ2となるようにレンズを選択
し、この２個のレンズを用いてマルチモード光ファイバ
とシングルモード光ファイバとを光学的に結合し、マル
チモード光ファイバと、シングルモード光ファイバとの
間に、第１のレンズをマルチモード光ファイバとの間に
第１のレンズの焦点距離ｆ1だけ離し設置し、第２のレ
ンズを第１のレンズと第２のレンズの焦点距離の和だけ
離し、又第２のレンズをシングルモード光ファイバの間
に第２のレンズの焦点距離だけ離して光学的に結合す
る。このような構成とすることにより、マルチモード光
ファイバから出射した光はシングルモード光ファイバに
効率よく結合し、マルチモード光ファイバとシングルモ
ード光ファイバとを接続する時の結合損失を、光軸の整
合の際の多少のミスマッチとレンズを通すことによる減
衰による損失を高々３ｄＢ以内とする。
【０００９】又２個のレンズを前記の位置に夫々コア径
の異なる光ファイバを通る光軸上に挿入することによ
り、コア径の大きいマルチモード光ファイバからの光束
をシングルモード光ファイバのコア径内に焦点を合わせ
る時のレンズの位置調整は、レンズが１個の時に比べて
２個のレンズの方が位置調整の範囲をほぼ３倍に大きく
出来る。
の異なる光ファイバを通る光軸上に挿入することによ
り、コア径の大きいマルチモード光ファイバからの光束
をシングルモード光ファイバのコア径内に焦点を合わせ
る時のレンズの位置調整は、レンズが１個の時に比べて
２個のレンズの方が位置調整の範囲をほぼ３倍に大きく
出来る。
【００１０】即ち図１において、第１のレンズ６の焦点
距離ｆ1、第２のレンズ７の焦点距離ｆ2、マルチモード
光ファイバ１のコア径をｗ1、シングルモード光ファイ
バ２のコア径をｗ2とし、マルチモード光ファイバと第
１のレンズの距離をｆ1、第１のレンズと第２のレンズ
の距離をｆ1＋ｆ2、第２のレンズとマルチモード光ファ
イバの距離をｆ2とするとき、像倍率ｍは ｍ＝ｆ2／ｆ1・・・（１）
距離ｆ1、第２のレンズ７の焦点距離ｆ2、マルチモード
光ファイバ１のコア径をｗ1、シングルモード光ファイ
バ２のコア径をｗ2とし、マルチモード光ファイバと第
１のレンズの距離をｆ1、第１のレンズと第２のレンズ
の距離をｆ1＋ｆ2、第２のレンズとマルチモード光ファ
イバの距離をｆ2とするとき、像倍率ｍは ｍ＝ｆ2／ｆ1・・・（１）
【００１１】このとき、マルチモード光ファイバ１から
出射した光がシングルモード光ファイバ２に入射する割
合、即ち結合効率ηは η＝｛２／［（ｍｗ1／ｗ2）＋（ｗ2／ｍｗ1）］｝2・・・（２） 此の結合効率ηが最大となる条件δη／δｍ＝０（偏微
分）から求めたｍの値を最適像倍率ｍoptとすると ｍopt＝ｗ2／ｗ1・・・（３） 従って式（１）及び式（３）より ｆ2／ｆ1＝ｗ2／ｗ1・・・（４） となり、マルチモード光ファイバ１からシングルモード
光ファイバ２の間に焦点距離ｆ1と焦点距離ｆ2の比がｗ
1：ｗ2となるような２個のレンズを挿入するとき最も効
率よく光が伝達される。
出射した光がシングルモード光ファイバ２に入射する割
合、即ち結合効率ηは η＝｛２／［（ｍｗ1／ｗ2）＋（ｗ2／ｍｗ1）］｝2・・・（２） 此の結合効率ηが最大となる条件δη／δｍ＝０（偏微
分）から求めたｍの値を最適像倍率ｍoptとすると ｍopt＝ｗ2／ｗ1・・・（３） 従って式（１）及び式（３）より ｆ2／ｆ1＝ｗ2／ｗ1・・・（４） となり、マルチモード光ファイバ１からシングルモード
光ファイバ２の間に焦点距離ｆ1と焦点距離ｆ2の比がｗ
1：ｗ2となるような２個のレンズを挿入するとき最も効
率よく光が伝達される。
【００１２】又、２個のレンズを用いることにより１つ
のレンズを用いたときに比べて形状は多少大きくなる
が、組立ての時に位置調整が容易になる。即ち、レンズ
が１個のとき結合効率が最大となる最適像倍率をｍ1opt
とし、そのときのシングルモード光ファイバとレンズと
の位置が最適位置から距離αだけずれたとする。その時
変化した像倍率ｍ1は ｍ1＝１／［（１／ｍ1opt）＋（α／ｆ）］・・・（５） となる。
のレンズを用いたときに比べて形状は多少大きくなる
が、組立ての時に位置調整が容易になる。即ち、レンズ
が１個のとき結合効率が最大となる最適像倍率をｍ1opt
とし、そのときのシングルモード光ファイバとレンズと
の位置が最適位置から距離αだけずれたとする。その時
変化した像倍率ｍ1は ｍ1＝１／［（１／ｍ1opt）＋（α／ｆ）］・・・（５） となる。
【００１３】一方、２個のレンズを用いる時、結合効率
が最大となる最適像倍率をｍ2optとすると、図１におい
てその時のマルチモード光ファイバ１と第１のレンズ６
との距離は、第１のレンズ６の焦点距離ｆ1となる。又
マルチモード光ファイバ１と第１のレンズおよび第１の
レンズ６と第２のレンズ７との間の距離の最適値からの
ずれを夫々α、βとすると、その時の像倍率ｍ2は ｍ2＝ｍ2opt／［１−（α・β／ｆ12）］・・・（６） 今、マルチモード光ファイバ１のコア径が５０μｍでシ
ングルモード光ファイバ２のコア径の比が５μｍの時、
コア径の比は１０：１であるから、ｍopt＝１／１０＝
０.１となる。
が最大となる最適像倍率をｍ2optとすると、図１におい
てその時のマルチモード光ファイバ１と第１のレンズ６
との距離は、第１のレンズ６の焦点距離ｆ1となる。又
マルチモード光ファイバ１と第１のレンズおよび第１の
レンズ６と第２のレンズ７との間の距離の最適値からの
ずれを夫々α、βとすると、その時の像倍率ｍ2は ｍ2＝ｍ2opt／［１−（α・β／ｆ12）］・・・（６） 今、マルチモード光ファイバ１のコア径が５０μｍでシ
ングルモード光ファイバ２のコア径の比が５μｍの時、
コア径の比は１０：１であるから、ｍopt＝１／１０＝
０.１となる。
【００１４】
【実施例】本発明の実施例を図面を用い説明する。図１
に於て、第１のレンズ６は焦点距離１０ｍｍ、第２のレ
ンズ７は焦点距離１ｍｍとした。光ファイバとレンズと
の配置は結合効率ηが最大となる条件となるマルチモー
ド光ファイバと第１のレンズとの間隔が１０ｍｍ、第１
のレンズと第２のレンズとの間隔が１１ｍｍ、第２のレ
ンズとシングルモード光ファイバとの間の間隔が１ｍｍ
となるように配置し、コア径が５０μｍのマルチモード
光ファイバから波長が８５０ｎｍのレーザ光を放射し
た。又シングルモード光ファイバには光束を受光するデ
ィテクタとしてアンリツ（株）製のＭＡ９４１１Ａを、
ディテクタに接続するパワメータにはアンリツ（株）製
のＭＬ９００１Ａを用い測定系全体は暗室に設置し、結
合損失を測定した。また、比較例としてレンズを１個だ
け用い、マルチモード光ファイバとレンズとの距離を１
１ｍｍ、レンズには第２のレンズと同じ焦点距離１ｍｍ
のレンズを用い、レンズとコア径が５μｍのシングルモ
ード光ファイバとの距離を１ｍｍとし、同様にレーザ光
を放射し、結合損失を測定した。
に於て、第１のレンズ６は焦点距離１０ｍｍ、第２のレ
ンズ７は焦点距離１ｍｍとした。光ファイバとレンズと
の配置は結合効率ηが最大となる条件となるマルチモー
ド光ファイバと第１のレンズとの間隔が１０ｍｍ、第１
のレンズと第２のレンズとの間隔が１１ｍｍ、第２のレ
ンズとシングルモード光ファイバとの間の間隔が１ｍｍ
となるように配置し、コア径が５０μｍのマルチモード
光ファイバから波長が８５０ｎｍのレーザ光を放射し
た。又シングルモード光ファイバには光束を受光するデ
ィテクタとしてアンリツ（株）製のＭＡ９４１１Ａを、
ディテクタに接続するパワメータにはアンリツ（株）製
のＭＬ９００１Ａを用い測定系全体は暗室に設置し、結
合損失を測定した。また、比較例としてレンズを１個だ
け用い、マルチモード光ファイバとレンズとの距離を１
１ｍｍ、レンズには第２のレンズと同じ焦点距離１ｍｍ
のレンズを用い、レンズとコア径が５μｍのシングルモ
ード光ファイバとの距離を１ｍｍとし、同様にレーザ光
を放射し、結合損失を測定した。
【００１５】此の条件においてそれぞれレンズを±１ｍ
ｍ位置ずれしたことによる結合効率の変化には、即ち
（５）式において−１≦α≦１、−１≦β≦１即ち−１
≦α・β≦１のときの位置ずれによる結合効率の値を、
レンズが１個の時の値を図２の（ａ）に、又、レンズが
２個の場合を図２（ｂ）に示す。
ｍ位置ずれしたことによる結合効率の変化には、即ち
（５）式において−１≦α≦１、−１≦β≦１即ち−１
≦α・β≦１のときの位置ずれによる結合効率の値を、
レンズが１個の時の値を図２の（ａ）に、又、レンズが
２個の場合を図２（ｂ）に示す。
【００１６】図２よりレンズが１個の時においてはレン
ズが最適位置より±１ｍｍずれたときの結合効率の劣化
は０.０５ｄＢであり、２個のレンズを用いる時は、０.
０００５ｄＢとなり、２個のレンズを用いた時、レンズ
の位置ずれによる結合効率の劣化が極めて小さな値とな
ることを示す。
ズが最適位置より±１ｍｍずれたときの結合効率の劣化
は０.０５ｄＢであり、２個のレンズを用いる時は、０.
０００５ｄＢとなり、２個のレンズを用いた時、レンズ
の位置ずれによる結合効率の劣化が極めて小さな値とな
ることを示す。
【００１７】次に結合効率ηの劣化が０.１ｄＢとなる
位置ずれが１個のレンズによる時と２個のレンズを前記
の条件で用いた時の値を図３に示す。
位置ずれが１個のレンズによる時と２個のレンズを前記
の条件で用いた時の値を図３に示す。
【００１８】結合効率の劣化が０.１ｄＢとなる位置ず
れの値は単一レンズの場合は±１.５ｍｍ、２個のレン
ズを用いた場合ではα・βの積で±１６であるので、２
個のレンズの位置ずれの許容差は夫々±４ｍｍとなり、
単一レンズの場合に比べて、ほぼ一般的には３倍の位置
ずれの余裕となる。また、第１のレンズの位置が最適位
置（α＝０）に固定されている時はβがどの値をとって
もα・β＝０となるので、第２のレンズをどの位置に置
いても結合効率の劣化はほとんどないということにな
る。単一レンズ系と２個のレンズ系のシングルモードフ
ァイバとマルチモードファイバとの距離が同じであれば
２個のレンズ系の許容誤差が大きくできる。
れの値は単一レンズの場合は±１.５ｍｍ、２個のレン
ズを用いた場合ではα・βの積で±１６であるので、２
個のレンズの位置ずれの許容差は夫々±４ｍｍとなり、
単一レンズの場合に比べて、ほぼ一般的には３倍の位置
ずれの余裕となる。また、第１のレンズの位置が最適位
置（α＝０）に固定されている時はβがどの値をとって
もα・β＝０となるので、第２のレンズをどの位置に置
いても結合効率の劣化はほとんどないということにな
る。単一レンズ系と２個のレンズ系のシングルモードフ
ァイバとマルチモードファイバとの距離が同じであれば
２個のレンズ系の許容誤差が大きくできる。
【００１９】一方、本発明の光ファイバ接続モジュール
の具体例について図面を参照して説明する。図４にその
詳細を示す。コア径５０μｍのマルチモード光ファイバ
１とコア径５μｍのシングルモード光ファイバ２が本実
施例では焦点距離１０ｍｍの第１のレンズ６と焦点距離
１ｍｍの第２のレンズ７を介して光学的に結合してい
る。光ファイバ接続モジュールの結合損失は３ｄＢ以下
である。
の具体例について図面を参照して説明する。図４にその
詳細を示す。コア径５０μｍのマルチモード光ファイバ
１とコア径５μｍのシングルモード光ファイバ２が本実
施例では焦点距離１０ｍｍの第１のレンズ６と焦点距離
１ｍｍの第２のレンズ７を介して光学的に結合してい
る。光ファイバ接続モジュールの結合損失は３ｄＢ以下
である。
【００２０】図４に示す本発明による光ファイバ接続モ
ジュールの製作手順としては、１）マルチモード光ファ
イバ１、シングルモード光ファイバ２を各々マルチモー
ド光ファイバホルダ８、シングルモード光ファイバホル
ダ９に固定する、２）第１のレンズ６をホルダ１１に固
定する、３）第１のレンズ６を透過した光が平行光線と
なるように、マルチモード光ファイバホルダ８の位置を
光軸方向に調整した後にホルダ１１に固定する、４）第
２のレンズ７をホルダ１１に固定する、５）第２のレン
ズ７を透過した光をシングルモード光ファイバ２に最大
の結合効率で結合させるため、シングルモード光ファイ
バガイド１０を光軸に対し垂直方向にシングルモード光
ファイバガイド１０とホルダ１１とを接合面をすべらせ
ながら最もよい条件となる接合点を見つけ出し、さらに
シングルモード光ファイバホルダ９を光軸方向に沿い最
適位置に調整する。各々サブミクロンの精度で調整した
後に、シングルモード光ファイバホルダ９をシングルモ
ード光ファイバガイド１０に、シングルモード光ファイ
バガイド１０をホルダ１１に固定する。
ジュールの製作手順としては、１）マルチモード光ファ
イバ１、シングルモード光ファイバ２を各々マルチモー
ド光ファイバホルダ８、シングルモード光ファイバホル
ダ９に固定する、２）第１のレンズ６をホルダ１１に固
定する、３）第１のレンズ６を透過した光が平行光線と
なるように、マルチモード光ファイバホルダ８の位置を
光軸方向に調整した後にホルダ１１に固定する、４）第
２のレンズ７をホルダ１１に固定する、５）第２のレン
ズ７を透過した光をシングルモード光ファイバ２に最大
の結合効率で結合させるため、シングルモード光ファイ
バガイド１０を光軸に対し垂直方向にシングルモード光
ファイバガイド１０とホルダ１１とを接合面をすべらせ
ながら最もよい条件となる接合点を見つけ出し、さらに
シングルモード光ファイバホルダ９を光軸方向に沿い最
適位置に調整する。各々サブミクロンの精度で調整した
後に、シングルモード光ファイバホルダ９をシングルモ
ード光ファイバガイド１０に、シングルモード光ファイ
バガイド１０をホルダ１１に固定する。
【００２１】なお、本発明の実施例では、コア径が５０
μｍのマルチモード光ファイバとコア径が５μｍのシン
グルモード光ファイバを接続するのに、焦点距離が１０
ｍｍの第１のレンズと焦点距離が１ｍｍの第２のレンズ
からなる２個のレンズを用い構成した例で示したが、レ
ンズの焦点距離は１０ｍｍと１ｍｍの２個のレンズに限
定するものでなく、接続する光ファイバのコア径の比の
焦点距離を有する２個のレンズであれば何れの焦点距離
を有するレンズの組合せでもよい事は当然である。
μｍのマルチモード光ファイバとコア径が５μｍのシン
グルモード光ファイバを接続するのに、焦点距離が１０
ｍｍの第１のレンズと焦点距離が１ｍｍの第２のレンズ
からなる２個のレンズを用い構成した例で示したが、レ
ンズの焦点距離は１０ｍｍと１ｍｍの２個のレンズに限
定するものでなく、接続する光ファイバのコア径の比の
焦点距離を有する２個のレンズであれば何れの焦点距離
を有するレンズの組合せでもよい事は当然である。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したようにコア径の異なるマル
チモード光ファイバとシングルモード光ファイバとを接
続するのにマルチモード光ファイバのコア径をａ1、シ
ングルモード光ファイバのコア径をａ2としたとき、２
個のレンズを用いて整合するのに、第１のレンズと第２
のレンズの焦点距離の比がａ1：ａ2となるようにレンズ
を選択し、マルチモード光ファイバとシングルモード光
ファイバとの間にレンズを介して光学的に結合すること
により、マルチモード光ファイバから出射した光はシン
グルモード光ファイバに効率よく結合し結合損失を３ｄ
Ｂ以下とすることができ、少なくとも従来に比べてコア
径が５０μｍのマルチモード光ファイバと、コア径が５
μｍの光ファイバを接続するとき２０ｄＢ以上も効率よ
く光を伝送出来る光ファイバ接続モジュールが提供出来
る。
チモード光ファイバとシングルモード光ファイバとを接
続するのにマルチモード光ファイバのコア径をａ1、シ
ングルモード光ファイバのコア径をａ2としたとき、２
個のレンズを用いて整合するのに、第１のレンズと第２
のレンズの焦点距離の比がａ1：ａ2となるようにレンズ
を選択し、マルチモード光ファイバとシングルモード光
ファイバとの間にレンズを介して光学的に結合すること
により、マルチモード光ファイバから出射した光はシン
グルモード光ファイバに効率よく結合し結合損失を３ｄ
Ｂ以下とすることができ、少なくとも従来に比べてコア
径が５０μｍのマルチモード光ファイバと、コア径が５
μｍの光ファイバを接続するとき２０ｄＢ以上も効率よ
く光を伝送出来る光ファイバ接続モジュールが提供出来
る。
【００２３】又コア径が異なる２本のファイバを接続す
るのに、焦点距離の異なる２個のレンズを組合せた光フ
ァイバ接続モジュールとすることにより、レンズの調整
位置の位置決めがレンズが１個の場合に比べて格段に容
易な光ファイバ接続モジュールとすることが出来る効果
を有する。
るのに、焦点距離の異なる２個のレンズを組合せた光フ
ァイバ接続モジュールとすることにより、レンズの調整
位置の位置決めがレンズが１個の場合に比べて格段に容
易な光ファイバ接続モジュールとすることが出来る効果
を有する。
【図１】本発明の光ファイバ接続方式を説明する概略
図。
図。
【図２】本発明の光ファイバ接続方式における、単一レ
ンズ系と２個のレンズ系とのレンズの位置ずれと結合効
率との関係を示す図で、図２（ａ）は単一レンズの時の
特性図、図２（ｂ）は２個のレンズを用いた本発明によ
る構成の時の特性図。
ンズ系と２個のレンズ系とのレンズの位置ずれと結合効
率との関係を示す図で、図２（ａ）は単一レンズの時の
特性図、図２（ｂ）は２個のレンズを用いた本発明によ
る構成の時の特性図。
【図３】本発明の光ファイバ接続方式における単一レン
ズと２個のレンズを用いた時の結合効率が０.１ｄＢと
なるレンズの位置ずれを示すための図で、図３（ａ）は
単一レンズの特性図、図３（ｂ）は２個のレンズを用い
た本発明による構成の時の特性図。
ズと２個のレンズを用いた時の結合効率が０.１ｄＢと
なるレンズの位置ずれを示すための図で、図３（ａ）は
単一レンズの特性図、図３（ｂ）は２個のレンズを用い
た本発明による構成の時の特性図。
【図４】本発明による光ファイバ接続モジュールの縦断
面図。
面図。
【図５】従来の光ファイバ接続モジュールの部分断面
図。
図。
【図６】従来のマルチモード光ファイバとシングルモー
ド光ファイバの接続を示す縦断面図。
ド光ファイバの接続を示す縦断面図。
【符号の説明】１ マルチモード光ファイバ２ シングルモード光ファイバ ３ アダプタ ４ マルチモードファイバコア ５ シングルモードファイバコア ６ 第１のレンズ ７ 第２のレンズ ８ マルチモード光ファイバホルダ ９ シングルモード光ファイバホルダ １０ シングルモード光ファイバガイド １１ ホルダ １２ フェルール １３ 光束 １４ クラッバ
Claims (2)
- 【請求項１】 マルチモード光ファイバとシングルモー
ド光ファイバとを光学的に結合する光ファイバ接続方式
において、マルチモード光ファイバのコア径がａ1、シ
ングルモード光ファイバのコア径がａ2であるとき、マ
ルチモード光ファイバとシングルモード光ファイバとの
間の光軸上にマルチモード光ファイバに対向し配置した
第１のレンズとシングルモード光ファイバに対向し配置
した第２のレンズの焦点距離の比をａ1：ａ2とし、マル
チモード光ファイバと第１のレンズの距離と、シングル
モード光ファイバと第２のレンズの距離がａ1：ａ2とな
るように配置し、マルチモード光ファイバからの光をシ
ングルモード光ファイバの端面に焦点を結合するように
構成してなることを特徴とする光ファイバ接続方式。 - 【請求項２】 筒状のホルダの一方の外側端の内部にマ
ルチモード光ファイバを保持し該光ファイバの光軸方向
に摺動するマルチモード光ファイバホルダと、他方の外
側端にシングルモード光ファイバを保持し該光ファイバ
の光軸方向に摺動するシングルモード光ファイバホルダ
と、前記筒状のホルダの他方の外側端面のシングルモー
ド光ファイバの光軸方向に直角に摺動しシングルモード
光ファイバホルダを内部に保持するシングルモード光フ
ァイバガイドと、前記筒状のホルダの内部に設置された
マルチモード光ファイバとシングルモード光ファイバと
の間にマルチモード光ファイバに対向する第１のレンズ
と、該第１のレンズとシングルモード光ファイバとの間
に配置する第２のレンズを収納し、前記第１のレンズと
前記第２のレンズの焦点距離の比をマルチモード光ファ
イバのコア径とシングルモード光ファイバのコア径の比
にし、シングルモード光ファイバとマルチモード光ファ
イバとに対向する第１のレンズと第２のレンズの位置
を、マルチモード光ファイバホルダの光軸方向への前後
移動による調整と、シングルモード光ファイバガイドの
筒状のホルダ端面に沿う光軸方向と直交する方向への移
動及びシングルモード光ファイバホルダの光軸方向への
移動による調整とによって、調節するよう構成してなる
ことを特徴とする光ファイバ接続モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6168878A JPH0815564A (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 光ファイバ接続方式並びにその接続モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6168878A JPH0815564A (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 光ファイバ接続方式並びにその接続モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0815564A true JPH0815564A (ja) | 1996-01-19 |
Family
ID=15876243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6168878A Pending JPH0815564A (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 光ファイバ接続方式並びにその接続モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0815564A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003086868A (ja) * | 2001-09-12 | 2003-03-20 | Toshiba Corp | 光ファイバレーザ装置 |
| CN1323304C (zh) * | 2003-01-17 | 2007-06-27 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种多模多光纤功率耦合器及其制备方法 |
| CN100345017C (zh) * | 2002-09-25 | 2007-10-24 | 国际商业机器公司 | 具有正反馈和模式转换的光学底板连接器 |
| US7313301B2 (en) | 2004-11-01 | 2007-12-25 | Fujitsu Limited | Optical fiber device, optical monitor and optical switch |
| JP2012098756A (ja) * | 2012-02-07 | 2012-05-24 | Kyocera Corp | 光路変換体及びその実装構造並びに光モジュール |
| CN109459824A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-03-12 | 长春理工大学 | 能够提高单模光纤空间光耦合效率的两级空间光耦合装置 |
-
1994
- 1994-06-27 JP JP6168878A patent/JPH0815564A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003086868A (ja) * | 2001-09-12 | 2003-03-20 | Toshiba Corp | 光ファイバレーザ装置 |
| CN100345017C (zh) * | 2002-09-25 | 2007-10-24 | 国际商业机器公司 | 具有正反馈和模式转换的光学底板连接器 |
| CN1323304C (zh) * | 2003-01-17 | 2007-06-27 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种多模多光纤功率耦合器及其制备方法 |
| US7313301B2 (en) | 2004-11-01 | 2007-12-25 | Fujitsu Limited | Optical fiber device, optical monitor and optical switch |
| JP2012098756A (ja) * | 2012-02-07 | 2012-05-24 | Kyocera Corp | 光路変換体及びその実装構造並びに光モジュール |
| CN109459824A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-03-12 | 长春理工大学 | 能够提高单模光纤空间光耦合效率的两级空间光耦合装置 |
| CN109459824B (zh) * | 2018-11-12 | 2020-11-10 | 长春理工大学 | 能够提高单模光纤空间光耦合效率的两级空间光耦合装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040210 |