(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲げ部が形成された主光ファイバに対して前記曲げ部を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力装置であって、
前記曲げ部に断面が近接され、前記断面を介して前記曲げ部に第１の波長の入射光を入射可能な入射用光ファイバと、
一端が前記曲げ部側、他端が前記断面側となるように前記曲げ部と前記断面との間に設けられ、前記一端において前記曲げ部から漏洩する第２の波長の漏洩光を集光しかつ前記断面からの入射光を前記曲げ部に集光する集光レンズと、
前記集光レンズの前記他端と接触するように前記集光レンズと前記断面の間に設けられ、前記集光レンズにより集光された漏洩光の経路と前記入射用光ファイバからの入射光の経路とを分離する波長ビームスプリッタと、
前記波長ビームスプリッタからの漏洩光を捕捉する捕捉部と、
を備え、
前記捕捉部は、前記第２の波長においてマルチモード伝搬するマルチモードファイバであり、
前記集光レンズは、前記波長ビームスプリッタからの漏洩光を前記マルチモードファイバの端面上に集光する
ことを特徴とする光ファイバ側方光入出力装置。
【請求項２】
複数のファイバの並列方向に曲げ部がそれぞれ形成されたテープファイバの前記ファイバに対して、それぞれの前記曲げ部を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力装置であって、
それぞれの前記曲げ部にそれぞれの断面が近接され、前記断面を介して前記曲げ部に第１の波長の入射光を入射可能な入射用光ファイバアレイと、
一端が前記曲げ部側、他端が前記断面側となるように前記曲げ部と前記断面との間に設けられ、前記一端において前記曲げ部から漏洩する第２の波長の漏洩光をそれぞれ集光しかつ前記断面からの入射光を前記曲げ部にそれぞれ集光する集光レンズアレイと、
前記集光レンズアレイの前記他端と接触するように前記集光レンズアレイと前記断面の間に設けられ、前記集光レンズアレイにより集光された各漏洩光の経路と前記入射用光ファイバアレイからの各入射光の経路とを分離する波長ビームスプリッタと、
前記波長ビームスプリッタからの各漏洩光を捕捉する捕捉部と、
を備え、
前記捕捉部は、前記第２の波長においてマルチモード伝搬するマルチモードファイバが複数並列する捕捉用光ファイバアレイであり、
前記集光レンズアレイは、前記波長ビームスプリッタからの各漏洩光を前記捕捉用光ファイバアレイの端面上に集光する
ことを特徴とする光ファイバ側方光入出力装置。
【請求項３】
複数のファイバの並列方向に曲げ部がそれぞれ形成されたテープファイバの前記ファイバに対して、それぞれの前記曲げ部を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力装置であって、
それぞれの前記曲げ部にそれぞれの断面が近接され、前記断面を介して前記曲げ部に第１の波長の入射光を入射可能な入射用光ファイバアレイと、
一端が前記曲げ部側、他端が前記断面側となるように前記曲げ部と前記断面との間に設けられ、前記一端において前記曲げ部から漏洩する第２の波長の漏洩光をそれぞれ集光しかつ前記断面からの入射光を前記曲げ部にそれぞれ集光する１つの集光レンズと、
前記集光レンズの前記他端と接触するように前記集光レンズと前記断面の間に設けられ、前記集光レンズにより集光された各漏洩光の経路と前記入射用光ファイバアレイからの各入射光の経路とを分離する波長ビームスプリッタと、
前記波長ビームスプリッタからの各漏洩光を捕捉する捕捉部と、
を備え、
前記捕捉部は、前記第２の波長においてマルチモード伝搬するマルチモードファイバが複数並列する捕捉用光ファイバアレイであり、
前記集光レンズは、前記波長ビームスプリッタからの各漏洩光を前記捕捉用光ファイバアレイの端面上に集光する
ことを特徴とする光ファイバ側方光入出力装置。
【請求項４】
曲げ部が形成された主光ファイバに対して前記曲げ部を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力方法であって、
前記曲げ部に入射用光ファイバの断面を近接し、前記断面を介して前記曲げ部に第１の波長の入射光を入射可能としており、
一端が前記曲げ部側、他端が前記断面側となるように前記曲げ部と前記断面との間に集光レンズを設け、前記集光レンズの前記一端において前記曲げ部から漏洩する第２の波長の漏洩光を集光しかつ前記断面からの入射光を前記曲げ部に集光し、
前記集光レンズの前記他端と接触するように前記集光レンズと前記断面の間に波長ビームスプリッタを設け、前記集光レンズにより集光された漏洩光の経路と前記入射用光ファイバからの入射光の経路とを分離し、
前記波長ビームスプリッタからの漏洩光を捕捉部で捕捉し、
前記捕捉部が、前記第２の波長においてマルチモード伝搬するマルチモードファイバであり、
前記集光レンズにより、前記波長ビームスプリッタからの漏洩光を前記マルチモードファイバの端面上に集光する
ことを特徴とする光ファイバ側方光入出力方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの側方から光を入出力する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ側方入出力技術は、或る角度で曲げられた光ファイバの曲がり部分の側面に別の光ファイバを突き当てるという構造により、２つの光ファイバ間での光信号の授受を可能にする技術である。以下、この明細書では曲げられるほうの光ファイバを曲げ光ファイバと称し、曲げ光ファイバの側面に突き当てられるほうの光ファイバをプローブファイバと称する。光ファイバ側方入出力技術は、漏洩光モニタ、心線対照用の試験光入射、あるいは光回線の経路変更に係る短瞬断切替器などへの適用が検討されている。
【０００３】
図１は、光ファイバ側方入出力装置を説明するための概念図である。被覆付き光ファイバ（主光ファイバ１）などが円筒状の剛体である円筒部２に押し当てられ、曲げ部３が形成される。透明のゲル状部材である屈折率整合剤４が、円筒部２に密着する曲げ部３を覆うように或る程度の厚みを持って盛り上げ形成される。この屈折率整合剤４に差し込むようにプローブファイバ５の端面が曲げ部３に突き当てられて、側方入出力の光学系が形成される。プローブファイバ５の端面には図示しないレンズが形成されても良い。
【０００４】
曲げ部３の円筒部２に接触する部分の曲率半径は例えば１．７ｍｍであり、円弧部分のなす角度は３０度程度である。曲げ部３の形成されることで光ファイバの全反射条件が緩和され、光を光ファイバの側方から入出力させることが可能になる。曲げ部３からの光は屈折率整合剤４を通ってプローブファイバ５に入射され外部に出力される。光の進行方向は可逆的であり、プローブファイバ５からの光を同じ経路で主光ファイバ１に入力することもできる。
【０００５】
この技術の利用用途として例えば短瞬断切替器が提案されている。短瞬断切替器は例えばアクセス網における光通信線路切替装置に適用されることが可能である。光通信線路切替装置は、光ファイバ側方入出力技術により光信号を迂回線路にバイパスさせるための装置である。この種の装置を用いれば支障移転工事などで現用光ファイバを切断しても迂回線路で通信を維持できるので、光通信線路の切替工事をインサービスで実施できる。
【０００６】
図２は、特許文献１に示される光通信線路切替装置を示す図である。現用光線路光ファイバ１００の途中に対をなす側方光入出力機構（５１、５２）を設けて光を迂回させることで光通信線路切替装置が形成される。さらに図３に示されるように、一対の光通信線路切替装置（５３、５４）を現用光線路光ファイバ１００上に対向配置し、新規光線路光ファイバ２００を現用光線路光ファイバ１００と並列に接続することで、光経路を現用光線路光ファイバ１００から新規光線路光ファイバ２００に短瞬断で切り替え可能な光学系を形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−２５２０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１のような光ファイバ側方入出力装置においては結合効率が高いほうが望ましい。結合効率が変わらずとも光源強度を高めることによって、曲げ部３へ入射する光を数倍程度高めることは可能である。一方、曲げ部３から放射される光を受光する場合においてはシングルモードファイバ同士の結合であり、結合効率を高めることは容易ではなく、わずか１０μｍ程度の位置ずれによっても大きく減少することになる。位置ずれによる結合効率の低下が発生すると、増幅中継器の最小受光感度に到達せず信号として受信して伝送することが不能になることがある。このように、図１の構成の光ファイバ側方入出力装置には、曲げ部からの漏洩光を確実に捕捉することが困難という課題があった。
【０００９】
ここで、図４のようにプローブファイバとして、ファイバコアが大きなマルチモードファイバ（例えばコア直径５０μｍ）を使用すれば、曲げ部３から放射される光を受光する際の結合効率は改善する。しかし逆方向のプローブファイバ５ａから曲げ部３へ入射する場合においては、光源サイズが５０μｍとなり、曲げ部３上へ投影される像の大きさがそれに伴って拡大されるため、入射する側の結合効率が数十分の１に低下することになる。このような結合効率の低下は光源強度の増大でも補うことは難しい。すなわち、図４の構成の光ファイバ側方入出力装置には、プローブファイバから主光ファイバへの光入力が困難という課題があった。
【００１０】
図１や図４の構成の課題を解決するために、ビームスプリッタのような光学系で入力光と漏洩光の経路を分離する光ファイバ側方入出力装置が提案されている。図５は、入力光と漏洩光の経路を分離する光ファイバ側方入出力装置を説明する図である。図５の光ファイバ側方入出力装置は、図１の光ファイバ側方入出力装置の構成にビームスプリッタ６と漏洩光を受光するマルチモードファイバ９を備える。
【００１１】
具体的には、図５の光ファイバ側方入出力装置は、曲げ部３を形成された主光ファイバ１に曲げ部３を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力装置であって、
曲げ部３に断面を突き当てられ、当該断面を介して曲げ部３に入射光を入射可能なプローブファイバ５と、
曲げ部３と前記断面との間に設けられ、曲げ部３から漏洩する漏洩光の経路を前記断面とは異なる方向に変化させるビームスプリッタ６と、
前記経路を変更された漏洩光を捕捉するマルチモードファイバ９と、
を具備することを特徴とする。
【００１２】
図５の光ファイバ側方入出力装置は、主光ファイバ１（シングルモードファイバ）の曲げ部３からの漏洩光λ１を確実に捕捉するためにコア径の大きなマルチモードファイバ９を用いる。つまり、図５の光ファイバ側方入出力装置は、図１の光ファイバ側方入出力装置の課題を解決することができる。一方、図５の光ファイバ側方入出力装置において、主光ファイバ１へ入射する入射光λ２については図１の光ファイバ側方入出力装置と同じ構成であるから、結合効率は図１の光ファイバ側方入出力装置と同等である。つまり、図５の光ファイバ側方入出力装置は、図４の光ファイバ側方入出力装置の課題を解決することができる。以上のように、図５の光ファイバ側方入出力装置は、図１や図４の構成の課題を解決することができる。
【００１３】
しかし、図５の光ファイバ側方入出力装置は、ビームスプリッタ６が挿入された分、プローブファイバ端部から曲げ部までの入射光の光路長及び曲げ部からマルチモードファイバ端部までの漏洩光の光路長が長くなる。入射光は、その光強度を高めればよいが、漏洩光は漏洩した時点で微弱であり、光路での散乱によりマルチモードファイバ端部に到着するまでにさらに光強度が低減し、十分な光結合効率が得られ難い。この結合効率の低下は光源強度の増大でも補うことは難しい。すなわち、図５の構成の光ファイバ側方入出力装置には、曲げ部からの漏洩光を確実にとらえることができるが、光路長が長く漏洩光の光強度が低下し、結合効率の向上が困難という課題があった。
【００１４】
そこで、本発明は、上記課題を解決すべく、主光ファイバとの結合効率を入射方向及び出射方向とも改善できる光ファイバ側方入出力装置及び光ファイバ側方入出力方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る光ファイバ側方入出力装置は、主光ファイバとビームスプリッタとの間に集光レンズを配置し、光結合効率を向上させることとした。
【００１６】
具体的には、本発明に係る光ファイバ側方入出力装置は、曲げ部が形成された主光ファイバに対して前記曲げ部を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力装置であって、
前記曲げ部に断面が近接され、前記断面を介して前記曲げ部に入射光を入射可能な入射用光ファイバと、
前記曲げ部と前記断面との間に設けられ、前記曲げ部から漏洩する漏洩光を集光し、前記断面からの入射光を前記曲げ部に集光する集光レンズと、
前記集光レンズと前記断面の間に設けられ、前記集光レンズにより集光された漏洩光の経路と前記入射用光ファイバからの入射光の経路とを分離する光学系と、
前記光学系からの漏洩光を捕捉する捕捉部と、
を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る光ファイバ側方入出力方法は、曲げ部が形成された主光ファイバに対して前記曲げ部を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力方法であって、
前記曲げ部に入射用光ファイバの断面を近接し、前記断面を介して前記曲げ部に入射光を入射可能としており、
前記曲げ部と前記断面との間に集光レンズを設け、前記曲げ部から漏洩する漏洩光を集光し、前記断面からの入射光を前記曲げ部に集光し、
前記集光レンズと前記断面の間に光学系を設け、前記集光レンズにより集光された漏洩光の経路と前記入射用光ファイバからの入射光の経路とを分離し、
前記光学系からの漏洩光を捕捉部で捕捉する
ことを特徴とする。
【００１８】
本発明は、曲げ部からの漏洩光をレンズ部で集光させることで散乱を防ぎ、漏洩光の光強度低下を防止でき、主光ファイバからの出射光の結合効率を高めることができる。また、当該レンズ部は、入射光を曲げ部に集光できるため、主光ファイバへの入射光の結合効率を図１や図５で説明した構成よりも高めることができる。従って、本発明は、主光ファイバとの結合効率を入射方向及び出射方向とも改善できる光ファイバ側方入出力装置及び光ファイバ側方入出力方法を提供することができる。
【００１９】
ここで、前記捕捉部は、前記漏洩光の波長においてマルチモード伝搬するマルチモードファイバとすることが好ましい。
【００２０】
主光ファイバがテープファイバであってもよい。主光ファイバがテープファイバの場合、次のような構成となる。
【００２１】
テープファイバについての光ファイバ側方入出力装置は、複数のファイバの並列方向に曲げ部がそれぞれ形成されたテープファイバの前記ファイバに対して、それぞれの前記曲げ部を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力装置であって、
それぞれの前記曲げ部にそれぞれの断面が近接され、前記断面を介して前記曲げ部に入射光を入射可能な入射用光ファイバアレイと、
前記曲げ部と前記断面との間に設けられ、前記曲げ部から漏洩する漏洩光をそれぞれ集光し、前記断面からの入射光を前記曲げ部にそれぞれ集光する集光レンズアレイと、
前記集光レンズアレイと前記断面の間に設けられ、前記集光レンズアレイにより集光された各漏洩光の経路と前記入射用光ファイバアレイからの各入射光の経路とを分離する光学系と、
前記光学系からの各漏洩光を捕捉する捕捉部と、
を備えることを特徴とする。
【００２２】
テープファイバについての光ファイバ側方入出力装置の他の形態は、複数のファイバの並列方向に曲げ部がそれぞれ形成されたテープファイバの前記ファイバに対して、それぞれの前記曲げ部を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力装置であって、
それぞれの前記曲げ部にそれぞれの断面が近接され、前記断面を介して前記曲げ部に入射光を入射可能な入射用光ファイバアレイと、
前記曲げ部と前記断面との間に設けられ、前記曲げ部から漏洩する漏洩光をそれぞれ集光し、前記断面からの入射光を前記曲げ部にそれぞれ集光する１つの集光レンズと、
前記集光レンズと前記断面の間に設けられ、前記集光レンズにより集光された各漏洩光の経路と前記入射用光ファイバアレイからの各入射光の経路とを分離する光学系と、
前記光学系からの各漏洩光を捕捉する捕捉部と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は主光ファイバとの結合効率を入射方向及び出射方向とも改善できる光ファイバ側方入出力装置及び光ファイバ側方入出力方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】光ファイバ側方入出力装置を説明する概念図である。主光ファイバ（シングルモードファイバ）コアとプローブファイバのシングルモードファイバコア同士の結合であり、主光ファイバからの漏洩光をシングルモードファイバコアで取得する。主光ファイバからの漏洩光の受光量が低いと後段の増幅中継器の最小受光感度に達せず伝送できない。また、プローブファイバの受光できる領域が狭く光軸調整に時間がかかる。
【図２】特許文献１に示される光通信線路切替装置を示す図である。
【図３】特許文献１に示される光通信システムを示す図である。
【図４】光ファイバ側方入出力装置を説明する概念図である。主光ファイバ（例えばコアφ１０μｍのシングルモードファイバ）からプローブファイバ（例えばコアφ５０μｍマルチモードファイバ）への結合効率は高い。しかし、プローブファイバから主光ファイバへ、光はほとんど結合しない。
【図５】光ファイバ側方入出力装置を説明する概念図である。
【図６】本発明に係る光ファイバ側方入出力装置を説明する概念図である。（Ａ）はマルチモードファイバ方向から見た下面図である。（Ｂ）は曲げ付与円筒部の中心軸方向から見た側面図である。主光ファイバ（シングルモードファイバ）コアから出射する漏れ光λ１はコア径の大きなマルチモードファイバ部分で取得できるため受光量を上げることができる。主光ファイバへ入射するλ２に対してはシングルモードファイバコア同士の結合であり結合効率は図１の構成と変わらない値が得られる。
【図７】本発明に係る光ファイバ側方入出力装置を説明する概念図である。（Ａ）はマルチモードファイバ方向から見た下面図である。（Ｂ）は曲げ付与円筒部の中心軸方向から見た側面図である。
【図８】本発明に係る光ファイバ側方入出力装置を説明する概念図である。（Ａ）はマルチモードファイバ方向から見た下面図である。（Ｂ）は曲げ付与円筒部の中心軸方向から見た側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施形態であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２６】
（実施形態１）
図６は、本実施形態の光ファイバ側方入出力装置３０１を説明する概念図である。（Ａ）はマルチモードファイバ方向から見た下面図である。（Ｂ）は曲げ付与円筒部の中心軸方向から見た側面図である。
【００２７】
光ファイバ側方入出力装置３０１は、曲げ部３が形成された主光ファイバ１に対して曲げ部３を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力装置であって、
曲げ部３に断面が近接され、当該断面を介して曲げ部３に入射光を入射可能な入射用光ファイバ１１と、
曲げ部３と前記断面との間に設けられ、曲げ部３から漏洩する漏洩光λ１を集光し、前記断面からの入射光λ２を曲げ部３に集光する集光レンズ１４と、
集光レンズ１４と前記断面の間に設けられ、集光レンズ１４により集光された漏洩光λ１の経路と入射用光ファイバ１１からの入射光λ２の経路とを分離する光学系１３と、
光学系１３からの漏洩光λ１を捕捉する捕捉部と、
を備える。
【００２８】
前記捕捉部は、漏洩光を受光するフォトダイオードでもよい。本実施形態では、前記捕捉部は、漏洩光の波長においてマルチモード伝搬するマルチモードファイバ１２である。
【００２９】
上記目的を達成するために光ファイバ側方入出力装置３０１は以下のような対策を講じている。
主光ファイバ１（単心ファイバ）を曲げ付与円筒部２によって曲げた曲げ部３から放射される波長λ１の漏洩光を集光レンズ１４で集光し、その集光レンズ１４に接触し、波長λ１を反射する光学系１３（例えば、波長ビームスプリッタ）によって反射させ、大コアのマルチモードファイバ１２の端面上に集光し、その大コアファイバ経由で光検出器に伝送されるため、波長λ１の光の検出効率が高まる。一方、光源から入射用光ファイバ１１（例えば、シングルモードファイバ）経由で伝送されてきた波長λ２の入射光を光学系１３に入射する。光学系１３では当該波長を透過するため、入射光は光学系１３を介して集光レンズ１４に入射し、その集光レンズ１４によって主光ファイバの曲げ部３に集光される。
【００３０】
さらに、本実施形態について説明する。実線路上におけるシングルモードファイバ（主光ファイバ１）に対して、曲げ付与円筒部２で曲げを与える。この曲げから拡散されて放射される漏洩光λ１に対して、主光ファイバ１の直径と同程度の直径の集光レンズ１４が接続された光学系１３を適切な位置に設置する。
【００３１】
主光ファイバ１（シングルモードファイバ）コアから出射する漏洩光λ１は集光レンズ１４を介して光学系１３に入射する。その後、光学系１３で反射され、大コアファイバのマルチモードファイバ１２の端面上に集光され、マルチモードファイバ１２経由で受光器（不図示）へ到達する。そのため、光ファイバ側方入出力装置３０１は、図１で説明した光ファイバ側方入出力装置よりも受光効率が向上し、図４で説明した光ファイバ側方入出力装置と同等の十分な受光強度を得ることができる。
【００３２】
一方、光源（不図示）から発せられる波長λ２の入射光は、入射用光ファイバ１１（シングルモードファイバ）経由で伝送され、光学系１３を経由して集光レンズ１４へ入射し、集光レンズ１４によって主光ファイバ１の曲げ部３へ入射する。光ファイバ側方入出力装置３０１は、入射光の入射用光ファイバ１１から主光ファイバ１への結合効率について図１で説明した光ファイバ側方入出力装置と同等であり図４で説明した光ファイバ側方入出力装置のように低下することはない。
【００３３】
この光学系１３は、波長λ２を透過し、波長λ１を反射するような誘電体多層膜が形成されているが、これは波長λ１を透過し、波長λ２を反射するようにしてもよい。その場合、入射用光ファイバ１１とマルチモードファイバ１２の位置を図６に示す位置と逆にすればよい。
【００３４】
光源は図示されていないが、本実施形態では、光通信に用いられる半導体レーザ（ＤＦＢ−ＬＤ等）を想定している。また、受光器は図示されていないが、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）等を想定している。入射用光ファイバ１１であるシングルモードファイバコアの直径は略１０μｍであり、マルチモードファイバ１２のコアの直径は５０μｍを想定している。一般的なＡＰＤの直径は５０μｍであるので、この径のマルチモードファイバと光結合が容易である。
【００３５】
（実施形態２）
図７は、本実施形態の光ファイバ側方入出力装置３０２を説明する概念図である。（Ａ）はマルチモードファイバ方向から見た下面図である。（Ｂ）は曲げ付与円筒部の中心軸方向から見た側面図である。
【００３６】
光ファイバ側方入出力装置３０２は、複数のファイバの並列方向に曲げ部３がそれぞれ形成されたテープファイバ１７の前記ファイバに対して、それぞれの曲げ部３を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力装置であって、
それぞれの曲げ部３にそれぞれの断面が近接され、前記断面を介して曲げ部３に入射光を入射可能な入射用光ファイバアレイ２１と、
曲げ部３と前記断面との間に設けられ、曲げ部３から漏洩する漏洩光をそれぞれ集光し、前記断面からの入射光を曲げ部３にそれぞれ集光する集光レンズアレイ２４と、
集光レンズアレイ２４と前記断面の間に設けられ、集光レンズアレイ２４により集光された各漏洩光の経路と入射用光ファイバアレイ２１からの各入射光の経路とを分離する光学系２３と、
光学系２３からの各漏洩光を捕捉する捕捉部と、
を備える。
【００３７】
前記捕捉部は、漏洩光を受光するフォトダイオードアレイでもよい。本実施形態では、前記捕捉部は、漏洩光の波長においてマルチモード伝搬するマルチモードファイバが複数並列する捕捉用光ファイバアレイ２２である。
【００３８】
上記目的を達成するために光ファイバ側方入出力装置３０２は以下のような対策を講じている。
テープファイバ１７を曲げ付与円筒部２によって曲げた曲げ部３から放射される波長λ１の漏洩光を集光レンズアレイ２４で集光し、その集光レンズアレイ２４に接触し、波長λ１を反射する光学系２３によって反射（例えば、波長ビームスプリッタ）させ、捕捉用光ファイバレイ２２（マルチモードの大コアファイバアレイ）の端面上に集光し、その大コアファイバアレイ経由で光検出器アレイに伝送されるため、波長λ１の光の検出効率が高まる。一方、光源アレイから入射用光ファイバアレイ２１（例えば、シングルモードファイバアレイ）経由で伝送されてきた波長λ２の入射光を光学系２３に入射する。光学系２３では当該波長を透過するため、入射光は光学系２３を介して集光レンズアレイ２４に入射し、その集光レンズアレイ２４によってテープファイバ１７の曲げ部３に集光される。
【００３９】
さらに、本実施形態について説明する。実線路上におけるテープファイバ１７（シングルモードファイバを複数本テープ状になるように並べたもの）に対して、曲げ付与円筒部２で曲げを与える。この曲げから拡散されて放射される漏洩光λ１に対して、テープファイバ１７の各ファイバの直径と同程度の直径の集光レンズアレイ２４が接続された光学系２３を適切な位置に設置する。
【００４０】
テープファイバ１７の各コアから出射する漏洩光λ１は集光レンズアレイ２４を介して光学系２３に入射する。その後、光学系２３で反射され、マルチモードの大コアファイバアレイ（捕捉用光ファイバレイ２２）の端面上に集光され、捕捉用光ファイバレイ２２経由で光検出器アレイ（不図示）へ到達する。そのため、光ファイバ側方入出力装置３０２は、図１で説明した光ファイバ側方入出力装置よりも受光効率が向上し、図４で説明した光ファイバ側方入出力装置と同等の十分な受光強度を得ることができる。
【００４１】
一方、光源アレイ（不図示）から発せられる波長λ２の入射光は、入射用光ファイバアレイ２１経由で伝送され、光学系２３を経由して集光レンズアレイ２４へ入射し、集光レンズアレイ２４によってテープファイバ１７の曲げ部３へ入射する。光ファイバ側方入出力装置３０２は、入射光の入射用光ファイバアレイ２１からテープファイバ１７への結合効率について図１で説明した光ファイバ側方入出力装置と同等であり、図４で説明した光ファイバ側方入出力装置のように低下することはない。
【００４２】
この光学系２３は、波長λ２を透過し、波長λ１を反射するような誘電体多層膜が形成されているが、これは波長λ１を透過し、波長λ２を反射するようにしてもよい。その場合、入射用光ファイバアレイ２１と捕捉用光ファイバアレイ２２の位置を図６に示す位置と逆にすればよい。
【００４３】
光源アレイや受光器アレイは図示されていないが、これは実施形態１と同様に光通信に用いられる半導体レーザ（ＤＦＢ−ＬＤ等）およびアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）等を想定している。
【００４４】
（実施形態３）
図８は、本実施形態の光ファイバ側方入出力装置３０３を説明する概念図である。（Ａ）はマルチモードファイバ方向から見た下面図である。（Ｂ）は曲げ付与円筒部の中心軸方向から見た側面図である。
【００４５】
光ファイバ側方入出力装置３０３は、複数のファイバの並列方向に曲げ部３がそれぞれ形成されたテープファイバ１７の前記ファイバに対して、それぞれの曲げ部３を介して光を入出力する光ファイバ側方入出力装置であって、
それぞれの曲げ部３にそれぞれの断面が近接され、前記断面を介して曲げ部３に入射光を入射可能な入射用光ファイバアレイ２１と、
曲げ部３と前記断面との間に設けられ、曲げ部３から漏洩する漏洩光をそれぞれ集光し、前記断面からの入射光を曲げ部３にそれぞれ集光する１つの集光レンズ３４と、
集光レンズ３４と前記断面の間に設けられ、集光レンズ３４により集光された各漏洩光の経路と入射用光ファイバアレイ２１からの各入射光の経路とを分離する光学系２３と、
光学系２３からの各漏洩光を捕捉する捕捉部と、
を備える。
【００４６】
前記捕捉部は、漏洩光を受光するフォトダイオードアレイでもよい。本実施形態では、前記捕捉部は、漏洩光の波長においてマルチモード伝搬するマルチモードファイバが複数並列する捕捉用光ファイバアレイ２２である。
光ファイバ側方入出力装置３０３は、図７の光ファイバ側方入出力装置３０２の集光レンズアレイ２４が各光路共用の集光レンズ３４に置換されたものである。共用の集光レンズとしたことで、集光レンズアレイ２４に必要であったアライメント作業を省くことができる。
【００４７】
光ファイバ側方入出力装置３０３の動作及び効果は、図７の光ファイバ側方入出力装置３０２と同様である。
つまり、光ファイバ側方入出力装置３０３は、図１で説明した光ファイバ側方入出力装置よりも受光効率が向上し、図４で説明した光ファイバ側方光入出力装置と同等の十分な受光強度を得ることができる。そして、光ファイバ側方入出力装置３０３は、入射光の入射用光ファイバアレイ２１からファイバテープ１７への結合効率について図１で説明した光ファイバ側方光入出力装置と同等であり図４で説明した光ファイバ側方光入出力装置のように低下することはない。
【００４８】
なお、光源アレイや受光器アレイは図示されていないが、これは実施例１と同様に光通信に用いられる半導体レーザ（ＤＦＢ−ＬＤ等）およびアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）等を想定している。
【００４９】
（その他の実施形態）
この発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、例えば屈折率分布型レンズ単体
の代わりに、通常のレンズを使用することも可能である。また、屈折率整合剤は一般的にゲル状であるが、これは、アクリルやガラスなど固体透明部材で相当形状のものを使用しても同等の効果が得られる。その他、プローブファイバ及びファイバ保持具の材質や形状等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。
【００５０】
要するにこの発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００５１】
（発明の効果）
この発明によれば以下のような作用効果が呈せられる。
（１）曲げファイバから放射される光をレンズ付光学系２３によって大コアファイバ端面に集光することによって大口径で効率よく受光することができるようになる。そのため曲げファイバから放射される光が弱い場合や、軸ずれによって最適位置から外れた場合でも受光して増幅し伝送することができる。
（２）光源からシングルモードファイバ経由で伝送された光をレンズ付光学系２３に入射して曲げファイバの曲げ部に入射することによって効率よく集光して、曲げファイバへ光結合させることができる。
（３）曲げテープファイバから放射される光をレンズアレイ付光学系２３によって大コアファイバアレイ端面に集光することによって大口径で効率よく受光することができるようになる。そのため曲げテープファイバから放射される光が弱い場合や、軸ずれによって最適位置から外れた場合でも受光して増幅し伝送することができる。
（４）光源アレイからシングルモードファイバアレイ経由で伝送された光をレンズアレイ付光学系２３に入射して曲げテープファイバの曲げ部に入射することによって効率よく集光して、曲げファイバへ光結合させることができる。
（５）曲げテープファイバから放射される光をレンズ付光学系２３によって大コアファイバアレイ端面に集光することによって大口径で効率よく受光することができるようになる。そのため曲げテープファイバから放射される光が弱い場合や、軸ずれによって最適位置から外れた場合でも受光して増幅し伝送することができる。
（６）光源アレイからシングルモードファイバアレイ経由で伝送された光をレンズ付光学系２３に入射して曲げテープファイバの曲げ部に入射することによって効率よく集光して、曲げファイバへ光結合させることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１：主光ファイバ
２：曲げ付与円筒部
３：曲げ部
４：屈折率整合剤
５、５ａ：プローブファイバ
９：マルチモードファイバ
１１：入射用光ファイバ
１２：マルチモードファイバ
１３：光学系
１４：集光レンズ
１７：テープファイバ
２１：入射用光ファイバアレイ
２２：捕捉用光ファイバアレイ
２３：光学系
２４：集光レンズアレイ
３４：集光レンズ
５１、５２：側方光入出力機構
５３、５４：光通信線路切替装置
１００：現用光線路光ファイバ
２００：新規光線路光ファイバ
３０１、３０２、３０３：光ファイバ側方入出力装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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