【発明の詳細な説明】この発明け、光ファイバを用ｔ、−、７１中央局、多端
末間双方向伝送系を実現する光回路に関するものである
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an optical circuit that realizes a two-way transmission system between multiple terminals and a central office using optical fibers.
光ファイバは、耐電磁誘導性、高帯域性、軽量細径等の
利点から従来の電気導体に変わる信号伝送路として注目
されており、これを用ηた光通信方式が検討されている
。光ファイバを用いた光通信方式を実現するためＫは様
々なデバイスが必要となるが、現在までに電気信号を光
信号に変換する装置、光信号を電気信号に変換する装置
、ファイバ同志を接続する装置、光を２方向に分割する
装置、光の波長を分割する装置等が開発されてお漫これ
らを用すて信号伝送の最少単位である２局間の単方向伝
送、双方向伝送等が実現されている。現在、光通信方式
の更に複雑な伝送系への適用が求められており。Optical fibers are attracting attention as signal transmission paths that can replace conventional electrical conductors because of their advantages such as resistance to electromagnetic induction, high bandwidth, and light weight and small diameter, and optical communication systems using optical fibers are being considered. A variety of devices are required to realize an optical communication system using optical fibers, and to date, we have developed equipment that converts electrical signals into optical signals, equipment that converts optical signals into electrical signals, and equipment that connects fibers together. Devices that split light into two directions, devices that split light into two directions, and devices that split wavelengths of light have been developed, and these devices can be used to perform unidirectional transmission, bidirectional transmission, etc. between two stations, which is the minimum unit of signal transmission. has been realized. Currently, there is a need to apply optical communication systems to more complex transmission systems.
これを実現する光デバイスの開発がせまられている。There is an urgent need to develop optical devices that can achieve this.
この発明け、簡単な構成で光ファイバを用いた中央局、
多端未聞双方向伝送系を実現する為に光のミキシング手
段、フィルタ及びレンズを組み合わせた光分岐分波回路
を提案するもので以下図面について詳細に説明する。With this invention, a central office using optical fiber with a simple configuration,
In order to realize a multi-end bidirectional transmission system, we propose an optical branching/demultiplexing circuit that combines an optical mixing means, a filter, and a lens, and will be described in detail below with reference to the drawings.
第１図はこの発明の一実施例であって９発光素子（１）
の発光部に光のミキシング手段（２１が置かれ、光のミ
キシング手段よりミキシングされて出力した光を平行光
束に変換する第１のレンズ（３）、平行光束を複数本の
ファイバからなるファイバ束ｆ４１ Ｋ ｆｉ光する第
２のレンズ（５ｉ、７アイパ束（４）が順に配置されて
いる。又、波長λ１の光を透過し、波長λ２の光を反射
する誘電体、あるいは金属膜で形成されたフィルタ（６
）が第１のレンズ（３）と第２のレンズ（５）の間に平
行光束に対して斜めに挿入されており２反射光を受光素
子（７１に集光するための第３のレンズ（８）と受光素
子（７１が配置されている。FIG. 1 shows one embodiment of the present invention, with nine light emitting elements (1).
A light mixing means (21) is placed in the light emitting part, a first lens (3) converts the light mixed and output from the light mixing means into a parallel light beam, and a fiber bundle consisting of a plurality of fibers converts the parallel light beam into a parallel light beam. f41 K fi The second lens (5i, 7 Aiper bundles (4) are arranged in order. It is also made of a dielectric material or metal film that transmits light with wavelength λ1 and reflects light with wavelength λ2. filter (6
) is inserted between the first lens (3) and the second lens (5) obliquely with respect to the parallel light flux, and a third lens ( 8) and a light receiving element (71) are arranged.
波長λ１の光を発光する発光素子（１１より出射した光
は壕ず光のミキシング手段（２）により充分にミキシン
グされた後出射する。ミキシングされた光は第１のレン
ズ（３）によシ平行光束に変換されてフィルタ（６）に
入射するがフィルタ（６）は波長λ１の光を透過するの
でそのまま透過し第２のレンズ（５）によシ集光されて
ファイバ束（４）に入射する。ここで光のミキシング手
段（２１によって十分光はミキシングされているので発
光素子（１）より出射した光は、はぼ均一に複数本のフ
ァイバに分割される。一方複数本の光ファイバ（４）を
伝播してきた波長λ２の光はファイバ束（４：よし出射
し、第２のレンズ（５）Ｋよシ平行光束に変換されてフ
ィルタ（６）に入射する。ここでフィルタ（６）は波長
λ２の光を反射するのでフィルタ（６）に入射した波長
λ２の光は全て反射されてレンズ（８）によシ集光され
て受光素子（７）Ｋ入射する。The light emitted from the light emitting element (11) that emits light with a wavelength λ1 is sufficiently mixed by the trench light mixing means (2) and then emitted.The mixed light is mixed by the first lens (3). It is converted into a parallel light beam and enters the filter (6), but since the filter (6) transmits the light of wavelength λ1, it passes through as it is and is condensed by the second lens (5) to form the fiber bundle (4). Here, the light is sufficiently mixed by the light mixing means (21), so the light emitted from the light emitting element (1) is split almost uniformly into a plurality of fibers. The light with a wavelength λ2 that has propagated through the fiber bundle (4) exits the fiber bundle (4), is converted into a parallel light flux through the second lens (5), and enters the filter (6). ) reflects the light of wavelength λ2, so all the light of wavelength λ2 that is incident on the filter (6) is reflected, condensed by the lens (8), and incident on the light receiving element (7)K.
上述した構成の光分岐分波回路におして、光のミキシン
グ手段は周囲を低屈折率の媒質でおおりたガラスロッド
を用することにより容易に得られる。ガラスロッドの一
方の端に入射した光は、ガラスロッドの界面において全
反射を繰シ返すことによシ均一にミキシングされてもう
一方の端よシ出射する。ミキシングされて出射した光は
上述したように第１のレンズ（３）によシ平行光束に変
換されフィルタ（６）に入射し透過した光は第２のレン
ズ（５）によシファイバ束（４）に集光される。ここで
、ミキシングされた光はファイバ束に効率よく入射し、
ファイバ束を構成する一本一本のファイバに均一に分配
される必要がある。このためにはミキシングした光をフ
ァイバ束の入射端面の面積に一致するように集光しなけ
ればならない。又そのさい集光する光束はファイバの開
口数をこえないようにしなければならない。ここでガラ
スロッドの開口径をｒ１＋開口数をＮＡ１．ファイバ束
の開口径をｒ２＋開口数をＮ Ａ ２ ＋第１のレンズ
の焦点距離をｆｌ、第２のレンズの焦点距離をｆ２で表
わすと、 これらの間に次式の関係を成立させれば、上
述した条件は満足され、ミキシングした光は効率よく均
一に一本一本のファイバに分配されるという効果がある
。In the optical branching/demultiplexing circuit configured as described above, the light mixing means can be easily obtained by using a glass rod surrounded by a medium with a low refractive index. Light incident on one end of the glass rod is uniformly mixed by repeated total reflection at the interface of the glass rod, and then emitted from the other end. The mixed and emitted light is converted into a parallel light beam by the first lens (3) as described above, and the light that enters and passes through the filter (6) is passed through the second lens (5) and is converted into a parallel light beam by the second lens (5). ). Here, the mixed light efficiently enters the fiber bundle,
It needs to be evenly distributed to each fiber that makes up the fiber bundle. For this purpose, the mixed light must be focused to match the area of the input end face of the fiber bundle. In addition, the condensed light beam must not exceed the numerical aperture of the fiber. Here, the opening diameter of the glass rod is r1 + the numerical aperture is NA1. If the aperture diameter of the fiber bundle is r2 + the numerical aperture is N A 2 + the focal length of the first lens is fl, and the focal length of the second lens is f2, then if we establish the following relationship between them: , the above-mentioned conditions are satisfied, and the mixed light is efficiently and uniformly distributed to each fiber.
上述した光分岐分波回路を用いることにより光ファイバ
を用すた中央局、多端未聞双方向伝送系は容易に実現で
きるもので、第２図にその一例を示す。中央局（９１に
は上記の光分岐分波回路（ＩＩが設置されてお）、各端
末に送信する信号は光分岐分波回路の発光素子（１）が
送信器＋Ｉｌ＋からの信号で変調され光信号に変換され
る。ここで発光素子＋１１から出射した波長λ１の光信
号は。By using the optical branching/demultiplexing circuit described above, a central office, multi-end, unheard, bidirectional transmission system using optical fibers can be easily realized, and an example thereof is shown in FIG. The central station (91 is equipped with the above-mentioned optical branching and demultiplexing circuit (II)), and the signal sent to each terminal is modulated by the light emitting element (1) of the optical branching and demultiplexing circuit with the signal from the transmitter +Il+. The optical signal of wavelength λ1 emitted from the light emitting element +11 is converted into an optical signal.
前述したようにミキシングされて７アイノく束（４１に
均一に入射する。ファイバ束の他端はそれぞり、の端末
に接続されており、波長′λ１の光信号は各端末ｔ１２
ｉ 、 ＋１３ 、 （＋４１に伝送される。各端末に
けλ１とλ２の光を分割する光分波器ｏ５１が光の入出
力部に設置されており、伝送さｈてきた波長λ１の光は
光分波器を通って光受信器０６１に入射する。As described above, the fiber bundle is mixed and uniformly enters the 7-input fiber bundle (41).The other ends of the fiber bundles are connected to the respective terminals of
i. The light passes through the optical demultiplexer and enters the optical receiver 061.
一方各端末には波長λ２の光を信号として発振する光送
信器面が内蔵されており、中央局に送信する信号は光送
信器■で送信される。光送信器面からの波長λ２の光信
号は、光分波器によりファイバ束（４）Ｋ導びかね、中
央局（９）の光分岐分波回路０１ ＶＣ伝送される。フ
ァイバ束（４）力≧ら出射した波長λ２の端末より送信
された光信号は干渉フィルタ（６）で反射さり、て受光
素子（７）に入射し、電気信号に変換さ引た信号は受信
器０８で受信される。以上のようにこの光分岐分波回路
を用いることによシ容易に光ファイバを用すた中央局、
多端床間双方向伝送系を実現する事が可能である。On the other hand, each terminal has a built-in optical transmitter surface that oscillates light with a wavelength λ2 as a signal, and the signal to be transmitted to the central station is transmitted by the optical transmitter (2). The optical signal of wavelength λ2 from the optical transmitter plane is guided to a fiber bundle (4)K by an optical demultiplexer, and is transmitted to the optical branch/demultiplexer circuit 01 VC of the central office (9). The optical signal transmitted from the end of the fiber bundle (4) with wavelength λ2 emitted from the power ≧ is reflected by the interference filter (6), then enters the light receiving element (7), where it is converted into an electrical signal and the subtracted signal is received. It is received by device 08. As described above, by using this optical branching and demultiplexing circuit, it is easy to connect central stations using optical fibers.
It is possible to realize a multi-end inter-floor bidirectional transmission system.
以上のようにこの発明に係る光分岐分波回路では９発光
部、光のミキシング部、コリメートレンズ、フィルタ、
集光レンズ、および光ファイバ束と順に配置することに
より、光の多分岐及び光の波長多重を同時に行なえるこ
とができ。As described above, the optical branching/demultiplexing circuit according to the present invention has nine light emitting sections, a light mixing section, a collimating lens, a filter,
By arranging the condenser lens and the optical fiber bundle in this order, multiple branching of light and wavelength multiplexing of light can be performed simultaneously.
これにより光ファイバを用すた中央局、多端末間の双方
向伝送系を容易に実現できるとｂう利点がある。This has the advantage that it is possible to easily realize a bidirectional transmission system between a central office and multiple terminals using optical fibers.
第１図はこの発明による光分岐分波回路の一実施例の構
成図、第２図はこの発明を用いた中央局、多端床間双方
向伝送系のブロック図である。図中、（１）け発光素子、ｍｔｄ光のミキシング手段、
（３）は第１のレンズ、（４１け光ファイバ束、（５）
は第２のレンズ、（６）はフィルタ、（７）は受光素子
。（８１け第３のレンズ、（９）は中央局、 Ｑｌけ光分
岐分波回路、０】）は送信器、Ｏ２，止、圓は端末、
（１５１は光分波器、０６１は光受信器、 ［＋？）は
光送信器、 （１１は受信器である。なお図中、同一あ
るいは相当部分には同一符号を付して示しである。第 １５ｆｉ第２図FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an optical branching/demultiplexing circuit according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a central office, multi-terminal inter-floor bidirectional transmission system using the present invention. In the figure, (1) a light emitting element, mtd light mixing means,
(3) is the first lens, (41 optical fiber bundle, (5)
is a second lens, (6) is a filter, and (7) is a light receiving element. (81 third lens, (9) is the central station, Ql optical branching and demultiplexing circuit, 0]) is the transmitter, O2, stop, circle is the terminal,
(151 is an optical demultiplexer, 061 is an optical receiver, [+?) is an optical transmitter, (11 is a receiver. In the figure, the same or corresponding parts are indicated by the same symbols. .15fi Figure 2
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56110364AJPS5811916A (en) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | Light branching and dividing circuit |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56110364AJPS5811916A (en) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | Light branching and dividing circuit |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5811916Atrue JPS5811916A (en) | 1983-01-22 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56110364APendingJPS5811916A (en) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | Light branching and dividing circuit |
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5811916A (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59147117U (en)* | 1983-03-22 | 1984-10-01 | 三菱電線工業株式会社 | Wavelength multiplexing optical transceiver module |
| JPH0233109A (en)* | 1988-06-15 | 1990-02-02 | American Teleph & Telegr Co <Att> | Double wavelength optical communication former |
| US5318453A (en)* | 1992-10-30 | 1994-06-07 | Hwang Chung Ho | Electric wall receptacle |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5387243A (en)* | 1977-01-10 | 1978-08-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Light signal propagator |
| JPS5397446A (en)* | 1977-02-07 | 1978-08-25 | Hitachi Ltd | Optical fiber branching inserter |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5387243A (en)* | 1977-01-10 | 1978-08-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Light signal propagator |
| JPS5397446A (en)* | 1977-02-07 | 1978-08-25 | Hitachi Ltd | Optical fiber branching inserter |
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|---|---|---|---|---|
| JPS59147117U (en)* | 1983-03-22 | 1984-10-01 | 三菱電線工業株式会社 | Wavelength multiplexing optical transceiver module |
| JPH0233109A (en)* | 1988-06-15 | 1990-02-02 | American Teleph & Telegr Co <Att> | Double wavelength optical communication former |
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