JPS63179304A - 反射形光応用センサシステムの光コネクタ - Google Patents
反射形光応用センサシステムの光コネクタInfo
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- JPS63179304A JPS63179304A JP1043987A JP1043987A JPS63179304A JP S63179304 A JPS63179304 A JP S63179304A JP 1043987 A JP1043987 A JP 1043987A JP 1043987 A JP1043987 A JP 1043987A JP S63179304 A JPS63179304 A JP S63179304A
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 51
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- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 11
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- 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
- G02B6/381—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs of the ferrule type, e.g. fibre ends embedded in ferrules, connecting a pair of fibres
- G02B6/3818—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs of the ferrule type, e.g. fibre ends embedded in ferrules, connecting a pair of fibres of a low-reflection-loss type
- G02B6/3822—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs of the ferrule type, e.g. fibre ends embedded in ferrules, connecting a pair of fibres of a low-reflection-loss type with beveled fibre ends
-
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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- G02B6/262—Optical details of coupling light into, or out of, or between fibre ends, e.g. special fibre end shapes or associated optical elements
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- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、反射形光応用センサシステムの光信号伝送
路に用いた光ファイバ接続用の光コネクタに関する。
路に用いた光ファイバ接続用の光コネクタに関する。
まず第２図により距離測定器といて構成した躍起反射形
光応用センサシステムの概要を説明する。
光応用センサシステムの概要を説明する。
図において１は発光ダイオード、半導体レーザ等の発光
素子、２は３端子双方向性形の光分岐・結合器、３は光
コネクタ、４は信号伝送路となる光ファイバ、５は光フ
ァイバ４の先端に取付けたプローブ、６はプローブ５に
対向するミラー、７は受光素子、８はマイクロコンピュ
ータ等から成る距離算出用の信号処理器である。
素子、２は３端子双方向性形の光分岐・結合器、３は光
コネクタ、４は信号伝送路となる光ファイバ、５は光フ
ァイバ４の先端に取付けたプローブ、６はプローブ５に
対向するミラー、７は受光素子、８はマイクロコンピュ
ータ等から成る距離算出用の信号処理器である。
かかる構成で発光素子１の出力光線ＲＡＹＩは光分岐・
係合器２．光コネクタ３．光ファイバ４を経てプローブ
５よりミラー６へ向けて照射される。
係合器２．光コネクタ３．光ファイバ４を経てプローブ
５よりミラー６へ向けて照射される。
一方、ミラー６で反射された戻り光線ＲＡＹ２はプロー
ブ５に入射し、光ファイバ４．光コネクタ３゜光分岐・
結合器２を経て受光素子７で光電変換され、さらに信号
処理器８でプローブ５とミラー６との間の距１１ｊを算
出し、ディジタル信号として出力する。この場合におけ
る受光素子７の受光エネルギーと前記測定路＠２との間
の関係は第３図のように距Ｈｔｔが長くなると２次曲線
的に減衰する。一方、前記受光素子７で受光する受光エ
ネルギーは、ミラー６で反射されたエネルギーと、光コ
ネクタ３の光ファイバ接続端面における出力光ＲＡＹＩ
のフレネル反射による反射エネルギーとの和となる、し
かして光コネクタ内部でのフレネル反射による反射エネ
ルギーは不安定であり、このフレネル損失分が距ｊｉＩ
７を測定する際の測定誤差の大きな原因となっていた。
ブ５に入射し、光ファイバ４．光コネクタ３゜光分岐・
結合器２を経て受光素子７で光電変換され、さらに信号
処理器８でプローブ５とミラー６との間の距１１ｊを算
出し、ディジタル信号として出力する。この場合におけ
る受光素子７の受光エネルギーと前記測定路＠２との間
の関係は第３図のように距Ｈｔｔが長くなると２次曲線
的に減衰する。一方、前記受光素子７で受光する受光エ
ネルギーは、ミラー６で反射されたエネルギーと、光コ
ネクタ３の光ファイバ接続端面における出力光ＲＡＹＩ
のフレネル反射による反射エネルギーとの和となる、し
かして光コネクタ内部でのフレネル反射による反射エネ
ルギーは不安定であり、このフレネル損失分が距ｊｉＩ
７を測定する際の測定誤差の大きな原因となっていた。
このための対策として、従来では第４図、第５図に示す
ように第２図における光分岐・結合器２と光ファイバ４
との間で光ファイバ間を接続する光コネクタ３として、
特に光分岐・結合器側のプラグに付いて光ファイバを含
めたプラグ端面を斜研磨したもが公知である。なお第４
図は光コネクタの部分断面図、第５図は光コネクタにお
ける光ファイバ接続部の拡大断面図であり、図中９は光
ファイバの芯線、１０．１１は互いに接続し合うプラグ
で、このうち１０は第３図における光分岐・結合器２側
のプラグ、１１はプローブ５例のプラグ、１２はアダプ
タ、１３．１４は芯線９のコア、クラッドを示す、ここ
で前記プラグ１０の接続端面ば斜研磨面１５で示すよう
に光ファイバ９の端面を含めてプラグ端面が図示のよう
に傾斜角Φに斜研磨されており、該プラグ１０と１１と
の間の接続端面間には符号１６で示す空気間隙が存在し
ている。
ように第２図における光分岐・結合器２と光ファイバ４
との間で光ファイバ間を接続する光コネクタ３として、
特に光分岐・結合器側のプラグに付いて光ファイバを含
めたプラグ端面を斜研磨したもが公知である。なお第４
図は光コネクタの部分断面図、第５図は光コネクタにお
ける光ファイバ接続部の拡大断面図であり、図中９は光
ファイバの芯線、１０．１１は互いに接続し合うプラグ
で、このうち１０は第３図における光分岐・結合器２側
のプラグ、１１はプローブ５例のプラグ、１２はアダプ
タ、１３．１４は芯線９のコア、クラッドを示す、ここ
で前記プラグ１０の接続端面ば斜研磨面１５で示すよう
に光ファイバ９の端面を含めてプラグ端面が図示のよう
に傾斜角Φに斜研磨されており、該プラグ１０と１１と
の間の接続端面間には符号１６で示す空気間隙が存在し
ている。
上記の斜研磨形光コネクタの採用により、第５図に示す
ように発光素子側から光分岐・結合器を経て光ファイバ
９のコア１４内を伝搬して来た光線１７の伝搬特性は次
式のよう関係となる。すなわち図において、 ａｒｗａ〃π−θａ −（％ｙｒ−Φ） −・・−−−
−−−−−−−（１）ただし、θａはθａ ＝ ５ｉｎ
−’ＮＡ （ＮＡは光ファイバのニエーメリカルアパー
チ中）で表される光ファイバ内を伝搬可能な光線の入射
ないし出射臨界角、Φは斜研磨角度である。
ように発光素子側から光分岐・結合器を経て光ファイバ
９のコア１４内を伝搬して来た光線１７の伝搬特性は次
式のよう関係となる。すなわち図において、 ａｒｗａ〃π−θａ −（％ｙｒ−Φ） −・・−−−
−−−−−−−（１）ただし、θａはθａ ＝ ５ｉｎ
−’ＮＡ （ＮＡは光ファイバのニエーメリカルアパー
チ中）で表される光ファイバ内を伝搬可能な光線の入射
ないし出射臨界角、Φは斜研磨角度である。
ここで斜研磨角ΦをΦ〉θａとなるように選択すれば、
前記（１１式においてθｒ ＞Ｏ，したがってコア１３
の斜研磨端面でのコア中心軸に対する光反射角ΦｒはΦ
ｒ〉θａとなり、光コネクタ端面での反射戻り光はクラ
ッド１４内への放射モードとなって光ファイバ内を伝搬
しな（なり、これによりフレネル反射の低減化が可能と
なる。
前記（１１式においてθｒ ＞Ｏ，したがってコア１３
の斜研磨端面でのコア中心軸に対する光反射角ΦｒはΦ
ｒ〉θａとなり、光コネクタ端面での反射戻り光はクラ
ッド１４内への放射モードとなって光ファイバ内を伝搬
しな（なり、これによりフレネル反射の低減化が可能と
なる。
ところで上記した斜研磨形光コネクタを、第２図に示し
た反射形光応用センサシステムにおける光分岐・結合器
２と光信号伝送路の光ファイバ４との間の光ファイバ接
続用に採用した場合には次記のような問題点が残る。す
なわち一般に光ファイバの公称ＮＡは光ファイバが例え
ばＩＫｍと充分に長い条件での値であり、かつＮ Ａ
−０，２１の光ファイバで前記斜研磨角Φ−１５度とし
た場合は、Φ−〇度の場合と比べて光コネクタの接続損
失は高々０．５ｄＢ程度増すだけである。したがって距
離の長い光ファイバに付いては、前記のうよにＮＡ−０
゜２１の光ファイバに対し斜研磨角Φ−１５度の光コネ
クタでも実用的にフレネル反射防止に充分対応できる。
た反射形光応用センサシステムにおける光分岐・結合器
２と光信号伝送路の光ファイバ４との間の光ファイバ接
続用に採用した場合には次記のような問題点が残る。す
なわち一般に光ファイバの公称ＮＡは光ファイバが例え
ばＩＫｍと充分に長い条件での値であり、かつＮ Ａ
−０，２１の光ファイバで前記斜研磨角Φ−１５度とし
た場合は、Φ−〇度の場合と比べて光コネクタの接続損
失は高々０．５ｄＢ程度増すだけである。したがって距
離の長い光ファイバに付いては、前記のうよにＮＡ−０
゜２１の光ファイバに対し斜研磨角Φ−１５度の光コネ
クタでも実用的にフレネル反射防止に充分対応できる。
しかしながら第２図における光コネクタ３のように光分
岐・結合器２と光コネクタ３との間の光ファイバの長さ
が極端に短い寸法である場合には様子が変わり、第５図
で述べたθ８が大となる。
岐・結合器２と光コネクタ３との間の光ファイバの長さ
が極端に短い寸法である場合には様子が変わり、第５図
で述べたθ８が大となる。
すなわち公称ＮＡ値が０．２１であっても、光ファイバ
が極端に短い寸法であると実際にはＮＡ値がもっと大き
くなり１に近い、値となる。したがって前記（１）式で
θｒ＞０とするためには、斜研磨角ΦをＡπにより近づ
ける必要がある。
が極端に短い寸法であると実際にはＮＡ値がもっと大き
くなり１に近い、値となる。したがって前記（１）式で
θｒ＞０とするためには、斜研磨角ΦをＡπにより近づ
ける必要がある。
しかも斜研磨角Φを大に選定すると、第６図に示すよう
にプラグ間における光ファイバのコア端面の中心距離ｊ
ｇａｐで表す空隙１６がが増大する。
にプラグ間における光ファイバのコア端面の中心距離ｊ
ｇａｐで表す空隙１６がが増大する。
この結果として光コネクタの接続損失が大幅に増す不具
合が生じて実用に供し得なくなる。
合が生じて実用に供し得なくなる。
この発明の目的は、第２藺に示したように反射形光応用
センサシステムにおいて、送受信装置側の光分岐・結合
器と光信号伝送路の光ファイバとの間の接続用として使
用する光コネクタのように光ファイバの長さ寸法が極端
に短い場合でも、光コネクタの接続損失の増加を抑えつ
つ、光ファイバ接続端面におけるフレネル反射を良好に
を防止できるようにした光コネクタを提供することにあ
る。
センサシステムにおいて、送受信装置側の光分岐・結合
器と光信号伝送路の光ファイバとの間の接続用として使
用する光コネクタのように光ファイバの長さ寸法が極端
に短い場合でも、光コネクタの接続損失の増加を抑えつ
つ、光ファイバ接続端面におけるフレネル反射を良好に
を防止できるようにした光コネクタを提供することにあ
る。
上記問題点を解決するために、この発明によれば、プラ
グ端面を斜研磨したものにおいて、プラグ間の接続間隙
に光ファイバのコアと略同じ屈折率のマツチングオイル
を充填して構成するものとする。
グ端面を斜研磨したものにおいて、プラグ間の接続間隙
に光ファイバのコアと略同じ屈折率のマツチングオイル
を充填して構成するものとする。
上記のように光コネクタの接続の際に、斜研磨されたプ
ラグと相手側プラグとの間の接続間隙にマツチングオイ
ルを充填することにより、光ファイバ接続端面間での屈
折率の変化分が僅少となり、斜研磨による効果と併せて
光ファイバが極端に短い寸法であっても光ファイバ端面
で発生するフレネル反射を大幅に低くめることができる
。しかもマツチングオイルを充填したことによりプラグ
端面間の空隙が無くなり、その分だけ光コネクタの接続
損失の低減化が図れるようになる。
ラグと相手側プラグとの間の接続間隙にマツチングオイ
ルを充填することにより、光ファイバ接続端面間での屈
折率の変化分が僅少となり、斜研磨による効果と併せて
光ファイバが極端に短い寸法であっても光ファイバ端面
で発生するフレネル反射を大幅に低くめることができる
。しかもマツチングオイルを充填したことによりプラグ
端面間の空隙が無くなり、その分だけ光コネクタの接続
損失の低減化が図れるようになる。
第１図は先記した第４図に対応したこの発明の実施例に
よる光コネクタの部分断面図を示すものであり、互いに
突き合わせ接続される斜研磨形プラグ１０と相手側のプ
ラグ１１との間の間隙部には符号１８で示すマツチング
オイルが充填されている。
よる光コネクタの部分断面図を示すものであり、互いに
突き合わせ接続される斜研磨形プラグ１０と相手側のプ
ラグ１１との間の間隙部には符号１８で示すマツチング
オイルが充填されている。
このマツチングオイル１８は光ファイバ９のコアの屈折
率と略等しい値の屈折率を持った透明度の高いオイルを
使用し、光コネクタの接続に際してプラグ先端部にマツ
チングオイル１８を付着させた上でアダプタ１２を介し
てプラグ１０と１１との間を突き合わせ接続する。これ
によりプラグ１０と１１との間の間隙がマツチングオイ
ル１Ｂで充填されることになる。なおプラグ１０におけ
る検斜研磨角Φは光ファイバの公称ＮＡ値からΦ＜ ５
ｉｎ−’ Ｎ Ａを満足しつつ、光ファイバ間のコア中
心間距離があまり増大しない程度の角度に選定する。具
体的に、例えば光ファイバのＮＡ値が０．２１であれば
斜研磨角Φを約１５麦稈度とするのがよい。
率と略等しい値の屈折率を持った透明度の高いオイルを
使用し、光コネクタの接続に際してプラグ先端部にマツ
チングオイル１８を付着させた上でアダプタ１２を介し
てプラグ１０と１１との間を突き合わせ接続する。これ
によりプラグ１０と１１との間の間隙がマツチングオイ
ル１Ｂで充填されることになる。なおプラグ１０におけ
る検斜研磨角Φは光ファイバの公称ＮＡ値からΦ＜ ５
ｉｎ−’ Ｎ Ａを満足しつつ、光ファイバ間のコア中
心間距離があまり増大しない程度の角度に選定する。具
体的に、例えば光ファイバのＮＡ値が０．２１であれば
斜研磨角Φを約１５麦稈度とするのがよい。
上記の構成によれば、光コネクタのプラグ間における光
ファイバ接続端部の屈折率変化はマツチングオイル１８
の介在により殆ど無くなり、これにより斜研磨による効
果と併せて光ファイバの接続端面で発生するフレネル反
射を従来構造と比べて −大幅に低めることができ、さ
らに加えて光ファイバの接続端面間に空隙が残らないの
で接続損失も大幅に低減できるようになる。
ファイバ接続端部の屈折率変化はマツチングオイル１８
の介在により殆ど無くなり、これにより斜研磨による効
果と併せて光ファイバの接続端面で発生するフレネル反
射を従来構造と比べて −大幅に低めることができ、さ
らに加えて光ファイバの接続端面間に空隙が残らないの
で接続損失も大幅に低減できるようになる。
なお、光ファイバがステップインデックス型光ファイバ
であれば、原理的に光ファイバのコアの屈折率とマツチ
ングオイルの屈折率を同じ値にすることができる。また
グレーデッドインデックス型光ファイバの場合は、コア
の屈折率に分布があるもののその変化は非常に小さく、
小数点以下２桁以下の変化である。したがってコア全域
でマツチングオイルの屈折率とコアの屈折率とを少なく
とも小数点以下１桁の範囲でマツチングさせることが可
能である。
であれば、原理的に光ファイバのコアの屈折率とマツチ
ングオイルの屈折率を同じ値にすることができる。また
グレーデッドインデックス型光ファイバの場合は、コア
の屈折率に分布があるもののその変化は非常に小さく、
小数点以下２桁以下の変化である。したがってコア全域
でマツチングオイルの屈折率とコアの屈折率とを少なく
とも小数点以下１桁の範囲でマツチングさせることが可
能である。
以上述べたようにこの発明によれば、プラグ端面を斜研
磨したものにおいて、プラグ間の接続間隙に光ファイバ
のコアと略同じ屈折率のマツチングオイルを充填して構
成したことにより、光ファイバが極端に短い場合でも、
その光コネクタにおける接続端面でのフレネル反射の僅
少化と接続損失の低減化が図れるなど、反射形光応用セ
ンサシステムにおける光ファイバ接続用として実用的効
果の高い光コネクタを提供することができる。
磨したものにおいて、プラグ間の接続間隙に光ファイバ
のコアと略同じ屈折率のマツチングオイルを充填して構
成したことにより、光ファイバが極端に短い場合でも、
その光コネクタにおける接続端面でのフレネル反射の僅
少化と接続損失の低減化が図れるなど、反射形光応用セ
ンサシステムにおける光ファイバ接続用として実用的効
果の高い光コネクタを提供することができる。
第１図は本発明実施例による光コネクタの部分断面図、
第２図は本発明の実施対象となる距離測定用の反射形光
応用センサシステムの概要図、第３図は第２図における
距離測定の特性図、第４図は従来における斜研磨形光コ
ネクタの断面図、第５図は第４図における光ファイバの
部分拡大断面図、第６図は第５図に対応する斜研磨角を
大とした場合における光コネクタの部分拡大断面図であ
る。各図において、 １：発光素子、２：光分岐・結合器、３：光コネクタ、
４：光ファイバ、５ニブローブ、６：ミラー、７：受光
素子、８：信号処理器、９：光ファイバの芯線、ｔｏ、
ｔｔニブラグ、１２：アダプタ、１３：光ファイバのコ
ア、１４：クラッド、１５：斜研磨面、１６：接続面間
の間隙、１７：コア内を伝搬す第２図 第４図 第５図
第２図は本発明の実施対象となる距離測定用の反射形光
応用センサシステムの概要図、第３図は第２図における
距離測定の特性図、第４図は従来における斜研磨形光コ
ネクタの断面図、第５図は第４図における光ファイバの
部分拡大断面図、第６図は第５図に対応する斜研磨角を
大とした場合における光コネクタの部分拡大断面図であ
る。各図において、 １：発光素子、２：光分岐・結合器、３：光コネクタ、
４：光ファイバ、５ニブローブ、６：ミラー、７：受光
素子、８：信号処理器、９：光ファイバの芯線、ｔｏ、
ｔｔニブラグ、１２：アダプタ、１３：光ファイバのコ
ア、１４：クラッド、１５：斜研磨面、１６：接続面間
の間隙、１７：コア内を伝搬す第２図 第４図 第５図
Claims (1)
- 反射形光応用センサシステムの光信号伝送路に用いた光
ファイバ接続用の光コネクタであり、そのプラグ端面を
斜研磨したものにおいて、プラグ間の接続間隙に光ファ
イバのコアと略同じ屈折率のマッチングオイルを充填し
たことを特徴とする反射形光応用センサシステムの光コ
ネクタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1043987A JPS63179304A (ja) | 1987-01-20 | 1987-01-20 | 反射形光応用センサシステムの光コネクタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1043987A JPS63179304A (ja) | 1987-01-20 | 1987-01-20 | 反射形光応用センサシステムの光コネクタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63179304A true JPS63179304A (ja) | 1988-07-23 |
Family
ID=11750187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1043987A Pending JPS63179304A (ja) | 1987-01-20 | 1987-01-20 | 反射形光応用センサシステムの光コネクタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63179304A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997003374A1 (fr) * | 1995-07-12 | 1997-01-30 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Fiche de connecteur et connecteur pour fibres optiques |
| WO1997023795A3 (de) * | 1995-12-22 | 1997-09-12 | Whitaker Corp | Vorrichtung zum fixieren und positionieren eines lichtleitfaserendes und verwendung |
| JP2002350681A (ja) * | 2001-05-25 | 2002-12-04 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光コネクタ用フェルール及び光コネクタ |
| EP1562059A1 (en) * | 2004-02-05 | 2005-08-10 | Fujikura Ltd. | Optical fiber coupling structure and method for coupling optical fibers |
| WO2009153930A1 (ja) * | 2008-06-18 | 2009-12-23 | 株式会社巴川製紙所 | 光伝送媒体、フェルール、光終端コネクタ、光学構造及び光学機器 |
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-
1987
- 1987-01-20 JP JP1043987A patent/JPS63179304A/ja active Pending
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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