光通信系统的制造方法

文档序号:7850419阅读:198来源:国知局
专利名称:光通信系统的制造方法
技术领域
本发明涉及具备1条光纤与分别设置于该光纤的两端的模块、各模块通过光纤各自同时可进行光信号的收发的光通信系统的制造方法。
背景技术
从来,单芯全双工双方向通信的家庭内应用业经提出。图10示出家庭中的单芯全双工双方向通信的应用例的概念图。该例中,利用可单芯全双工双方向通信的光纤10互相连接TV。PC等电气制品,由此构筑家庭内多媒体网络。此外,家庭内多媒体网络通过网关与外部网络相连接。
数字广播已在2000年开始,再过几年FTTH(光纤进家庭)接入一般家庭将极为普遍。为适应于FTTH,要求上述家庭内的光纤最大100Mbps的传送容量。而且为适应于数字广播,也要求大致相同的容量。此外,由网络游戏机和数字运动图像编辑机引起的通信通过上述家庭内的光纤来进行。
这样一来,为了实现以高像质的运动图像传送为中心的通信,要求家庭内的通信具有几百Mbps的传送容量、差错小的高品质的传送方式。
作为这种传送方式之一,IEEE 1394的家庭内网络引人注目。IEEE 1394支持长距离传送及非常低的误差率(BER(误码率)低于10-12),被认为对家庭内多媒体网络来说是十分优良的方式。
作为长距离传送的媒体,一般考虑用多模式的石英光纤与POF(塑料光纤),其中POF因孔径大,故具有连接容易、使用方便的特征。
为了实现单芯全双工双方向通信,提出了其中所用的各种材料的各种构造。例如日本国公开特许公报“特开平11-237535号公报(1999年8月31日公布)”(文献1)中,揭示了可防止光发送接收时的光串扰发生的光发送接收装置的构造。
图11示出上述公报所揭示的光发送接收装置100的概略构成的斜视图。该光发送接收装置100具有出射第1信号光(激光)s1的激光发光源101、使第1信号光s1从与光纤111的端面111a出射的第2信号光s2的出射方向不同的方向对光纤111的端面111a入射的光学装置102、以及接收从光纤111的端面111a出射的第2信号光s2的光电二极管103。而且,该光发送接收装置100采用这样的构造,即把光电极管103配置于在第1信号光s1入射到光纤111的端面111a时第1信号光s1在光纤111的端面111a反射产生的反射光到达的区域之外,由此来谋求防止近端反射光噪声产生的光串扰。
又,实现IEEE 1394支持的长距离传送及低误码率用的、接收光与光串扰的比(光串扰比)有关的条件也作了验证。例如在日经电子学2000.12.4(NO.784)号(2000年12月4日出版)的167~176页“用IEEE 1394连接10m的光传送技术‘OP i.LINK’(文献2)中,将进行利用单芯的POF的全双工通信时的光串扰的规定模型化。
由此,为满足上述BER<10-12,接收光振幅相对于高斯噪声的分散必须为19倍以上,根据此关系作了模拟和实验的数据解析的结果,认为光串扰的振幅相对于接收光的振幅为1/4以下,即光串扰比为6.0dB以上是必要的。
可是在单芯全双工双方向通信方式中,不仅上述文献1考虑的近端反射产生的光串扰,而且远端反射产生的光串扰也表现为噪声(光串扰噪声)。因此也有必要抑制远端反射产生的光串扰噪声。这是单芯全双工双方向通信方式特有的课题,是用二芯光纤进行全双工双方向通信时不必考虑的课题。
然而,上述文献1虽然对光纤111的端面111a发生的第1信号光s1的光串扰作了记载,但未考虑光纤111的出射端或对方模块发生的反射返回光引起的光串扰。
因此,即使根据上述文献1揭示的技术,也未必能减低误码率到所希望的范围。
此外,上述文献2虽然对光纤的出射端或对方模块发生的反射返回光引起的光串扰也作了记载,但只是一律规定了对各种参数的容许光串扰量。
因此,在根据上述文献2揭示的条件构成光通信系统时,各部件的光学系统等的设计所要求的条件严格,结果是招致光通信系统的成本上述。
本发明鉴于上述问题而作,其目的在于提供能提高制造上的自由度、制造低成本的光通信系统的光通信系统的制造方法。

发明内容
本发明的光通信系统的制造方法,具备1条光纤和分别设于所述光纤的两端的第1和第2模块,所述第1和第2模块通过所述光纤各自可同时进行光信号的发送接收,其特征在于,当设对于所述第2模块的出射光的,所述第1模块与所述光纤的所述第1模块一侧端面的反射率即远端反射率为FR_,设对所述第1模块的所述光纤的耦合光输出为S1_,设所述光通信系统中作为对所述光纤的耦合光输出容许的值的最大值为Smax,设所述光通信系统中作为所述光信号的在所述光纤的透过效率容许的值的最小值为PTmin,设所述光通信系统中作为所述光信号的在所述光纤的透过效率容许的值的最大值为PTmax,设在从所述第2模块向所述光纤的耦合光输出为所述Smax的出射光被出射时,所述光纤的在所述第2模块侧端面和所述第2模块内发生的所述出射光的杂散光(迷光)成分被所述第2模块接收的光量相对于所述Smax的比例为NR,设对所述光纤的出射光的所述第2模块的最小接收效率为Rmin,设所述第2模块接收到光信号变换为电信号用的放大器中的噪声的光量换算值为Namp,设由所述放大器变换的电信号求得的小孔数值孔径为IO,设在假定所述第2模块中没有由所述第2模块的出射光引起的对第2模块的反射返回光时,当所述光通信系统中误码率(bit error rate)为被容许的上限值时所述第2模块接收的光信号的光量相对于所述Namp的比率为X时,根据对所述光纤的出射光的所述第1模块的接收效率,决定相对于所述光纤的所述第1模块的配置,按照该配置中的所述FR_的值设定所述S1_,使满足公式5。
(数学公式5)(a)IO≥0.3时(1-IO)0.7>Smax*(NRRmin+FR_*PTmax2)+X*NampRminS1_*PTmin]]>(b)IO<0.3时1>Smax*(NRRmin+FR_*PTmax2)+X*NampRminS1_*PTmin]]>
用上述方法,能优先考虑对光纤出射光的第1模块的接收效率,决定相对于光纤的第1模块配置。从而可避免第1模块的接收效率变坏。这里,第1模块侧的接收效率与远端反射率FR_存在折衷关系,当提高接收效率时远端反射率FR_呈增高的倾向。而且,当第1模块侧的远端反射率FR_增高时,就给第2模块的小孔数值孔径带来不良影响。
因此,上述方法按照远端反射率FR_满足数学公式5来设定对第1模块的光纤的耦合光输出S1_。这样,能满足按利用第2模块的放大器变换的电信号求得的小孔数值孔径。
这里,优先考虑第1模块侧的接收效率基于如下理由。也就是说,本申请的申请人发现,为提高接收侧的小孔数值孔径,接收侧的接收效率比发送侧的远端反射率影响更大。因此,优先考虑第1模块侧的接收效率并为了提高它而配置第1模块,便使谋求第1模块侧的小孔数值孔径的提高时的条件更宽松。这样,优先考虑发送侧(这里是第1模块侧)的接收效率来决定发送侧的配置,便成为能以总体上更宽松的条件制造光通信系统。
这样,通过优先决定对小孔数值孔径的提高影响较大的条件,便可提高制造上的自由度并制造低成本的光通信系统。
本发明的光通信系统的制造方法,具备1条光纤和分别设于所述光纤的两端的第1和第2模块,所述第1和第2模块通过所述光纤各自可同时进行光信号的发送接收,其特征在于,当设对于所述第2模块的出射光的,所述第1模块与所述光纤的所述第1模块一侧端面的反射率即远端反射率为FR_,设可用作所述第1模块的同一种类模块群中的各模块的耦合到所述光纤的耦合光输出的最小离散值为S1min_,设所述光通信系统中作为对所述光纤的耦合光输出容许的值的最大值为Smax,设所述光通信系统中作为所述光信号的在所述光纤的透过效率容许的值的最小值为PTmin,设所述光通信系统中作为所述光信号的在所述光纤的透过效率容许的值的最大值为PTmax,设在从所述第2模块向所述光纤的耦合光输出为所述Smax的出射光被出射时,所述光纤的在所述第2模块侧端面和所述第2模块内发生的所述出射光的杂散光(迷光)成分被所述第2模块接收的光量相对于所述Smax的比例为NR,设对所述光纤的出射光的所述第2模块的最小接收效率为Rmin,设所述第2模块接收到光信号变换为电信号用的放大器中的噪声的光量换算值为Namp,设由所述放大器变换的电信号求得的小孔数值孔径为IO,设在假定所述第2模块中没有由所述第2模块的出射光引起的对第2模块的反射返回光时,当所述光通信系统中误码率为被容许的上限值时所述第2模块接收的光信号的光量相对于所述Namp的比率为X时,根据对所述光纤的出射光的所述第1模块的接收效率,决定相对于所述光纤的所述第1模块的配置,按照该配置中的所述FR_的值,从互不相同种类的模块构成的多个所述群中,选择S1min满足公式6。
(数学公式6)(a)IO≥0.3时(1-IO)0.7>Smax*(NRRmin+FR_*PTmax2)+X*NampRminS1min_*PTmin]]>(b)IO<0.3时1>Smax*(NRRmin+FR_*PTmax2)+X*NampRminS1min_*PTmin]]>的群,以所选的群所含的模块用作所述第1模块。
上述方法可以不是个别地设定用作第1模块的模块特性,考虑同一种类模块的特性离散性决定采用哪种模块作为第1模块。这样,可省去个别地设定模块特性的麻烦。
本发明的光通信系统的制造方法,具备1条光纤和分别设于所述光纤的两端的第1和第2模块,所述第1和第2模块通过所述光纤各自可同时进行光信号的发送接收,其特征在于,当设对于所述第2模块的出射光的,所述第1模块与所述光纤的所述第1模块一侧端面的反射率即远端反射率为FR_,设对于所述第1模块的出射光的,所述光纤的透过效率为PT1_,设所述光通信系统中作为对所述光纤的耦合光输出的容许值的最小值为Smin,设所述光通信系统中作为对所述光纤的耦合光输出的容许值的最大值为Smax,设所述光通信系统中作为所述光信号的在所述光纤的透过效率容许的值的最大值为PTmax,设在从所述第2模块向所述光纤的耦合光输出为所述Smax的出射光被出射时,所述光纤的在所述第2模块侧端面和所述第2模块内发生的所述出射光的杂散光(迷光)成分被所述第2模块接收的光量相对于所述Smax的比例为NR,设对所述光纤的出射光的所述第2模块的最小接收效率为Rmin,设所述第2模块接收到光信号变换为电信号用的放大器中的噪声的光量换算值为Namp,设由所述放大器变换的电信号求得的小孔数值孔径为IO,设在假定所述第2模块中没有由所述第2模块的出射光引起的对第2模块的反射返回光时,当所述光通信系统中误码率为被容许的上限值时所述第2模块接收的光信号的光量相对于所述Namp的比率为X时,根据对所述光纤的出射光的所述第1模块的接收效率,决定相对于所述光纤的所述第1模块的配置,按照该配置中的所述FR_的值,设定所述PT1_使满足公式7。
(数学公式7)(a)IO≥0.3时(1-IO)0.7>Smax*(NRRmin+FR_*PTmax2)+X*NampRminSmin*PT1_]]>(b)IO<0.3时1>Smax*(NRRmin+FR_*PTmax2)+X*NampRminSmin*PT1_]]>上述方法可利用对于第1模块的出射光的,光纤的透过效率PT1_,代替对第1模块的光纤的耦合光输出S1_,满足由第2模块的放大器所变换的电信号求得的小孔数值孔径。
本发明的光通信系统的制造方法,具备1条光纤和分别设于所述光纤的两端的第1和第2模块,所述第1和第2模块通过所述光纤各自可同时进行光信号的发送接收,其特征在于,当设对于所述第2模块的出射光的,所述第1模块与所述光纤的所述第1模块一侧端面的反射率即远端反射率为FR_,
设可用作所述第1模块的同一种类模块群中的各模块的出射光的,在所述光纤中的透过效率的最小离散值为PT1min,设所述光通信系统中作为对所述光纤的耦合光输出的容许值的最小值为Smin,设所述光通信系统中作为对所述光纤的耦合光输出的容许值的最大值为Smax,设所述光通信系统中作为所述光信号的在所述光纤的透过效率容许的值的最大值为PTmax,设在从所述第2模块向所述光纤的耦合光输出为所述Smax的出射光被出射时,所述光纤的在所述第2模块侧端面和所述第2模块内发生的所述出射光的杂散光(迷光)成分被所述第2模块接收的光量相对于所述Smax的比例为NR,设对所述光纤的出射光的所述第2模块的最小接收效率为Rmin,设所述第2模块接收到光信号变换为电信号用的放大器中的噪声的光量换算值为Namp,设由所述放大器变换的电信号求得的小孔数值孔径为IO,设在假定所述第2模块中没有由所述第2模块的出射光引起的对第2模块的反射返回光时,当所述光通信系统中误码率为被容许的上限值时所述第2模块接收的光信号的光量相对于所述Namp的比率为X时,根据对所述光纤的出射光的所述第1模块的接收效率,决定相对于所述光纤的所述第1模块的配置,按照该配置中的所述FR_的值,从互不相同种类的模块构成的多个所述群中,选择PT1min_满足公式8。
(数学公式8)(a)IO≥0.3时(1-IO)0.7>Smax*(NRRmin+FR_*PTmax2)+X*NampRminSmin*PT1min_]]>(b)IO<0.3时1>Smax*(NRRmin+FR_*PTmax2)+X*NampRminSmin*PT1min_]]>的群,以所选的群所含的模块用作所述第1模块。
上述方法可以不是个别地设定用作第1模块的模块特性,考虑同一种类模块的特性离散性决定采用哪种模块作为第1模块。这样,能省去个别地设定模块特性的麻烦。
又,上述的光通信系统的制造方法中,更适合用孔径大的塑料光纤作为上述光纤的情况下。
本发明的其他目的、特征、及优点将通过以下所示的说明而十分明白。又,本发明的好处将通过参照附图的以下说明而变得明白。


图1示出单芯全双工双方向通信中的信号光与反射返回光(噪声光)的关系的概念图。
图2表示说明必要小孔数值孔径用的小孔图案的图。
图3表示信噪比SN与光纤的纤维长度关系的曲线。
图4表示信噪比SN与光纤的纤维长度关系的曲线。
图5示出发送侧光纤耦合光输出与容许远端反射率的关系曲线图。
图6示出发送光透过效率与容许远端反射率的关系曲线图。
图7表示接收效率与来自接收器的远端反射率的关系曲线。
图8(a)(b)为用来说明对光纤出射光的接收器的接收效率与远端反射率处于折衷关系的图。
图9(a)(b)表示对接收效率与远端反射率对小孔数值孔径造成哪种影响研究结果的曲线图。
图10示出家庭中的单芯全双工双方向通信应用例的概念图。
图11示出以往的光发送接收装置的概略构成斜视图。
具体实施例方式
对本发明的实施形态根据图1至图9(b)说明如下。
图1示出单芯全双工双方向通信中的信号光与反射返回光(噪声光)的关系概念图。
本实施形态的单芯全双工双方向光通信系统10(光通信系统)以POF等的多模式光纤作为传送媒体,使用于家庭内通信或电子设备间通信、LAN(局域网)等中。
根据图1,具体地说明光纤端面或对方模块发生的反射返回光串扰。
单芯全双工双方向通信中使用具备光纤11(例如POF)与分别设置于光纤11的两端面11a、11b的第1和第2模块12a、12b(光通信模块),第1和第2模块12a、12b通过光纤11分别同时可进行光信号的发送接收的单芯全双工双方向光通信系统10。第1模块12a具有发送部13a和接收部14a,利用发送部13a对第2模块发送(出射)信号光s1的同时,利用接收部14a接收(受光)来自第2模块12b的信号光s2。同样,第2模块12b具有发送部13b和接收部14b,利用发送部13b对第1模块12a发送信号光s2的同时,利用接收部14b接收来自第1模块12a的信号光s1。
这样,单芯全双工双方向光通信系统10中,不论第1模块12a,还是第2模块12b都是可以进行信号光的发送接收的,但这里为了便于说明,暂且着眼于第1模块12a发送的信号s1的对由第2模块12b接收中的光扰据的影响。
信号光s1从第1模块12a的发送部13a发出,透过光纤11后到达第2模块12b的接收部14b。这时,为进行全双工通信,第2模块12b也一边接收信号光s1,一边对第1模块12a发送信号光s2。该信号光s2便产生是对第2模块12b应接收的信号光s1的噪声的光串扰。该光串扰作为在第1模块12a与第2模块12b之间的各界面上的反射返回光发生。
具体地说,作为第2模块12b的接收部14b的光扰据,存在信号光s2在光纤11入射侧端面11b的反射返回光n1、信号光s2的来自光纤11出射侧端面11a的反射返回光n2、以及信号光s2在第1模块12a的反射返回光n3三种反射返回光。这里称反射返回光n1为近端反射,称反射返回光n2、n3为远端反射,反射返回光n1~n3的总和成为对信号光s1的光串扰。
单芯全双工双方向通信中为了满足上述的BER<10-12,必须抑制对方侧信号光s2产生的反射返回光n1~n3的总和相对于信号光s1产生的信号成分为规定的值以下。

背景技术
部分中说明的文献2中,一律地规定并考虑远端反射产生的光串扰的最大值。然而,若为实现一律地规定的值作为远端反射来构成单芯全双工双方向光通信系统10,则缩小第1和第2模块12a、12b的设计裕度,缩小光学设计的自由度。这样,当光学设计的自由度缩小时,加大对批量设计时的制约,其结果招致单芯全双工双方向光通信系统10的成本增大。而且,当确定一律地规定远端反射产生的光串扰最大值的标准时,上述问题便成为对该规格的进入其他企业的障碍,使促进普及变得困难。
这里,对确保光学设计的自由度同时实现单芯全双工双方向光通信中BER<10-12用的条件说明如下。
首先考虑无反射返回光n1~n3时。在无反射返回光n1~n3产生的光串扰时,为满足BER<10-12,第2模块12b的接收部14b配备的光电二极管(PD)耦合的信号光的光量即信号光量S与将第1级前置放大器产生的噪声电流的rms值换算成光量的值即放大器噪声Namp必须满足公式9。
(数学公式9)SNamp>14.1]]>公式9中设想单芯全双工双方向光通信系统10满足BER<10-12的情况。这里,等价地考虑光信号与电信号(即,等价地考虑接收光的光振幅与用光电二极管将接收光的光变换为电信号时的电信号的振幅),并以与光信号对应的电信号的振幅的1/2级为基准判定光信号意味着2进制信号的“0”还是意味着“1”时,可以表示光信号的BER如一般的公式10。本说明书中符号“*”表示乘法运算。
(数学公式10)BER=0.5*(1-2π∫0SN2*2e-f2dt).]]>这里信噪比SN是上述信号光量S与放大器噪声Namp的比率S/Namp。根据公式10,满足BER<10-12是SN为14.1倍(11.5dB)的时候。顺便提一下,用电功率比表示信噪比SN为14.1倍时,成14.12=约200倍,即约23dB。
本发明也可适用于BER<10-12以外的情况。使一般化表示BER的值时,可用公式11表示,对于BER为10-8,10-10,10-11,10-12,10-13的情况,X分别为11.1,12.0,12.8,13.5,14.1,14.7。
(数学公式11)SNamp>X]]>实际上,信号光量S在全部单位间隔(UI)之间不可能为定值。现今在作为光纤通信用的编码方式使用更经常使用的NRZ编码方式时,要求具有至少位率加倍的-3dB带宽的系统。例如,250Mbps的传送速率的系统要求125MHz的带宽。从125MHz系统的小孔图案来看,其上升和下降速度在0.35/125MHz情况下为2.8nsec。又,作为从光收发器到后级物理层LSI传送的相位裕度最低要求0.4UI左右。由于上述250Mbps的UI是4nsec,故在全部0.4UI部分不能确保最大倍振幅,如图2所示一般的相位裕度即小孔孔径最陡的边缘部分为受到上升下降的斜度影响的部分。基本上小孔孔径边缘部实质的振幅A用所要的小孔数值孔径IO表示为(1-IO)/2/0.35*S,如上例所要求的小孔数值孔径IO为0.4UI时的小孔孔径边缘部的振幅A为信号光量S的6/7。
因此,对于所要求的小孔数值孔径IO为0.3以上时,公式11可表作公式12。
(数学公式12)S*(1-IO)/0.7Namp>X]]>其次,考虑有反射返回光n1~n3的情况。当存在反射返回光n1~n产生的光串扰时,可认为反射返回光产生的噪声只能为光信号的光量减低反射返回光量的部分。因此设反射返回光n1~n3的光量分别为N1、N2、N3时,最终要求满足公式13。
(数学公式13)(a)IO≥0.3时S*(1-IO)/0.7-(N1+N2+N3)Namp>X]]>(b)IO<0.3时,S-(N1+N2+N3)Namp>X]]>信噪比SN最差的状态通常发生于信号光量S最小的时候,电噪声中上述前置放大器引起的放大器噪声Namp占支配地位。相对于该噪声电流,考虑上述的系统的上升下降时间外,还要求信号光量S减去反射返回光n1~n3对应的光量N1、N2、N3后的值保持在某一定值以上。
另外,归纳本说明书中所用的记号的意义如下。
放大器噪声Namp,表示第2模块12b的接收部14b的第1级前置放大器产生的噪声电流的rms值换算成光量后的值。
信噪比极限值X,表示无反射返回光时实现规定的BER的信噪比SN的极限值。
信号光量S,表示光纤11出射并与第2模块12b的接收部14b的光电二极管耦合的信号光的光量。信号光量S可用光功率计等接收测定出射的辐射光的全光束。
容许最小光纤耦合光输出Smin,表示单芯全双工双方向光通信系统10中的作为对光纤11的耦合光输出容许值的量小值。
容许最大光纤耦合光输出Smax,表示单芯全双工双方向光通信系统10中的作为对光纤11的耦合光输出容许值的量大值。
发送侧光纤耦合光输出S1表示第1模块12a(发送侧)的发送部13a发送的信号光s1中对光纤11耦合的光量。发送侧光纤耦合光输出S1可通过对可忽略衰减的短(如1m)光纤的一端耦合信号光s1、从另一端出射光的光量进行测定来测出。
发送侧最小光纤耦合光输出S1min,表示在使用同一光源和同一光学系统的第1模块12a的群中,因光源或光学系统特性离散引起的上述发送侧光纤耦合光输出S1的离散范围的最小值。
容许最小透过效率PTmin,表示单芯全双工双方向光通信系统10中容许的光纤11的最小透过效率。
容许最大透过效率PTmax,表示单芯全双工双方向光通信系统10中容许的光纤11的最大透过效率。
发送光透过效率PT1,表示第1模块12a(发信侧)的发送部13a发送的、对光纤11耦合的光量中表示有多少光量透过光纤11的效率。发送光透过效率PT1可通过对长度不同的光纤以相同的光纤耦合光输出使光入射、从各自光纤的出射光量进行测量来算出。
发送光最小透过效率PT1min,表示对于从使用同一光源和同一光学系统的第1模块12a的群的发送光(信号光s1),因光源或光学系统的特性离散引起的所述发送光透过效率PT1的离散范围的最小值。
近端反射率NR,是第2模块12b发送的信号光s2中,作为在端面11b和第2模块12b内泄漏等的杂散光(迷光成分)由第2模块12b本身的接收部14b接收的光量的值,表示这样接收的光量对上述容许最大光纤耦合光输出Smax的比例。
远端反射率FR,表示第2模块12b出射的信号光s2中,第1模块12a侧的端面11a的反射率PFR与对方侧模块即第1模块12a的反射率MFR相加的反射率。
最小接收效率Rmin,表示光纤11出射的光量中第2模块12b中的接收部14b的光电二极管所耦合的光量的比例的最小值。
全单位间隔UI,表示系统的单位周期。
要求的小孔数值孔径IO,表示以上述的全单位间隔UI作为1时的要求的小孔数值孔径。
小孔孔经边缘部振幅A,表示小孔图案的相位裕度边缘部的信号振幅。
又,所谓“单芯全双工双方向光通信系统10容许的”意指根据单芯全双工双方向通信系统10的规格等容许的意思。
实施形态1在用光纤连接位于同室内或邻室的设备间时,10m长的配线长度已足够。这里假设,作为单芯全双工双方向光通信系统10中的光纤11,使用长度为10m的三菱Rayon公司制造的SI(突变折射率)型塑料光纤MH4001,传输容量125Mbps的比较低速的第1模块12a与传输容量250Mbps的比较高速的第2模块12b相混用的情况。后级物理层的LSI要求的相位裕度一般为0.4UI。
主要的构成零件如下。首先,第1模块12a(传输容量125Mbps侧)中,接收部14a的光电二极管使用Sharp制的光接收部直径φ440微米高速PIN-PD,前置放大器使用Sharp制fc125MHz(放大器噪声55nA),发送部13a的发送器使用Sharp制的红色LED,LED驱动器使用Sharp制fc125MHz的产品。此外,第2模块12b(传输容量250Mbps)中,接收部14b的光电二极管使用Sharp制的光接收部直径φ350微米高速PIN-PD,前置放大器使用Sharp制250MHz(放大器噪声98nA),发送部13b的发送器使用Sharp制红色LD(RIN-120dB),LD驱动器使用Maxim制Max3766。
决定信噪比SN的主要参数的值如下。光纤11的每单位长度的最小透过效率-0.51dB/m(发送器为LED的情况下),最大透过效率为-0.15dB/m(发送器为LD的情况下)。该单芯全双工双方向通信系统10容许的容许最大光纤耦合光输出Smax为-2.7dBm,容许最小光纤耦合光输出Smin为-10.9dBm。光纤11与接收部14a、14b的光电二极管的接收耦合效率的最差值为-8dB。反射返回光n1产生的近端反射率NR为0.1%(Smax比),反射返回光n2、n3产生的远端反射率FR为1.4%。此外,该单芯全双工双方向光通信系统10的最小消光比取为10。
信噪比SN为最差是从使用最小透过效率为-0.51dB/m的LED的125Mbps的第1模块12a向使用最大透过效率为-0.15dB/m的LD的250Mbps的第2模块12b发送光信号的情况。因此,图3示出对光纤11的每个光纤长度求出这种最差组合的信噪比SN的结果。光纤11的光纤长度10m时信噪比SN为最差,但尽管如此,仍满足23dB以上的目标值。
通过提高LD或LED的光输出,即相对地提高光纤耦合光输出,使信噪比SN提高是可能的。然而,考虑到单芯全双工双方向光通信系统10在一般家庭使用时,顾及对眼睛的安全、电耗、发光元件的寿命等,用平均值表示-2.7dBm为极限。顺便地说,考虑在LED时不加APC等和对光纤的耦合偏差时,光纤耦合光输出的最小值为约-10.9dBm。
此外,考虑到光纤11的孔径相对于1mm的光电二极管的光接收部直径来得大,与发送光中使用LED的情况从光纤11的出射NA较大等,而且考虑到将发送接收进行波面分割或偏光分割时的损失等,接收耦合效率的最差值为-8dB左右。
在例如光纤11为SI型塑料光纤的情况下,远端反射率FR可通过端面斜加工或球加工而减小到一定程度,可将光纤11本身的远端反射率PFR抑制到0.7%左右。此外,通过实验确认,对于由对方模块产生的远端反射率也可通过施加元件的倾斜对策来抑制到0.7%左右。因此,取反射返回光n2、n3产生的远端反射率FR1.4%。
考虑到光纤11入射端的散射等,近端反射率NR为容许最大光纤耦合光输出Smax的1/1000是适当的值。
这时,如图3所示,得到传送10m后换算成电功率的信噪比SN 23dB以上,因此能得到BER<10-12的非常优良的传送品质。
另一方面,如果远端反射率为2.4%,则如图4所示传送10m信噪比SN为20.5dB,不能满足作为目标的23dB。
这里,考虑单芯全双工双方向光通信系统10中从第1模块12a向第2模块12b传送信号的情况。
上述公式13(a)可变换成公式14。这里作为第2模块12b的接收部14b具有的光电二极管耦合的信号光的光量即信号光量S,有必要设定信噪比SN为最差的条件,这时,信号光量S可表示为公式15。
(数学公式14)(1-IO)/0.7>(N1+N2+N3)S+X*NampS]]>(数学公式15)
S=Smin*PTmin*Rmin这里,容许最小透过效率PTmin是单芯全双工双方向光通信系统10容许的光纤11的最小透过效率,是上述每单位长度的最小透过效率乘以光纤11的长度的值。
又,最小接收效率Rmin是光纤11出射的光量中光电二极管耦合的光量的比例,表示为(光电二极管耦合的光量)/(光纤出射的光量)的值。
又,成为光串扰的反射返回光n1~n3的光量总和N1+N2+N3,设定由图1成为光串扰的自身的信号光量为最强时,可表作公式16。
(数学公式16)N1+N2+N3=Smax*((MFR+PFR)*PTmax2*Rmin)+NR)这里,容许最大透过效率PTmax是单芯全双工双方向光通信系统10容许的光纤11的最大透过效率,是上述每单位长度的最大透过效率乘以光纤11的长度的值。
将这些代入公式14并整理得公式17(a)。同样通过将公式13(b)变形得到公式17(b)。为了使BER小于规定值,必须满足公式17。
(数字公式17)(a)IO≥0.3时(1-IO)0.7>Smax*(NRRmin+FR*PTmax2)+X*NampRminSmin*PTmin]]>(b)IO<0.3时1>Smax*(NRRmin+FR*PTmax2)+X*NampRminSmin*PTmin]]>公式17(a)(b)的各右边的分母与远端反射率FR主要由第1模块12a决定,除远端反射率FR以外的分子主要由第2模块12b决定。
这里,一般说,容许最大光纤耦合光输出Smax和容许最小光纤耦合光输出Smin由单芯全双工双方向光通信系统10的规格所决定。容许最大透过效率PTmax和容许最小透过效率PTmin依存于使用的光源波长和激振NA,通常该波长和激振NA也由规格所决定。因此,满足规格的单芯全双工双方向光通信系统10,光纤耦合光输出在容许最小光纤耦合光输出Smin~容许最大光纤耦合光输出Smax的范围内,光纤11的透过效率在容许最小透过效率PTmin~容许最大透过效率PTmax的范围内。
为了使信噪比SN大于规定值,必须使接收侧即第2模块12b侧的近端反射率NR与最小接收效率Rmin的比率NR/Rmin,以及放大器噪声Namp与最小接收效率Rmin的比率Namp/Rin为一定值以下,或者使发送侧即第1模块12a侧的远端反射率FR为一定值以下。
这里,当考虑单芯全双工双方向光通信系统10整体时,接收时如果决定对方侧模块即发送侧模块的远端反射率FR的值,则考虑在单芯全双工双方向光通信系统10容许的光纤耦合光输出Smin~Smax范围内、光纤11的容许透过效率PTmin~PTmax范围内,只要设定NR/Rmin的值使满足公式17就可。即,在满足条件的范围内,NR/Rmin的值可任意调整,但远端反射率FR在接收侧不能调整,因此必须在发射侧预先调整为一定值以下。
在本实施形态的单芯全双工双方向光通信系统10的情况下,由于信号光s2对光纤11入射时的散射等,近端反射率NR约为0.1%,由于接收部14b的光电二极管与光纤11的直径差异、发送接收的分割效率、光纤辐射光的扩散等,在最坏情况下最小接收效率Rmin的下限约为20%,以及NR/Rmin为0.005。
如上所述在发送侧必须使远端反射率FR小于一定值,例如在短距离且光纤11的透过效率大的上述单芯全双工双方向光通信系统10的情况下,有必要使发送侧的远端反射率FR为非常小的值。结果,模块设计的自由度下降。
因此,本实施形态便决定下述各条件。公式17中远端反射率FR不能小于规定值时,该远端反射率FR考虑为变量。因为远端反射是在发送侧(这里是第1模块12a侧)发生的反射,故可考虑发送信号本身加有噪声。
而且,当增加发信侧光纤耦合光输出S1该噪声部分,就可能由远端反射抵消该增加的噪声部分。公式17中的“Smin”部分如不超出该单芯全双工双方向光通信系统10容许的光纤耦合光输出Smin~Smax的范围,则可在发送侧任意设定其值。因此可能考虑公式17中的“Smin”部分为可调整的变数,即发送侧光纤耦合光输出S1_。
结果,公式17可表示成公式18。记号后面附加“_”表示该记号是变量。
(数学公式18)(a)IO≥0.3时
(1-IO)0.7>Smax*(NRRmin+FR_*PTmax2)+X*NampRminS1_*PTmin]]>(b)IO<0.3时1>Smax*(NRRmin+FR_*PTmax2)+X*NampRminS1_*PTmin]]>因此,如根据远端反射率FR的值调整发送侧光纤耦合光输出S1,则较大的远端反射也可容许。在上述具体例的情况下,例如只设发送侧光纤耦合光输出S1为-10.5dBm,远端反射率FR可容许到2%。
此外,通过改变发送侧的第1模块12a中的发送部13a发送的发送光(信号光s1)的激振NA,或管理波长,可使公式17中的容许最小透过效率PTmin提高,而不是发送侧光纤耦合光输出S1。因此当考虑公式17中的“PTmin”部分为可调整变量即发送光透过效率PT1_时,公式17可表示为公式19。
(数字公式19)(a)IO≥0.3时(1-IO)0.7>Smax*(NRRmin+FR_*PTmax2)+X*NampRminSmin*PT1_]]>(b)IO<0.3时1>Smax*(NRRmin+FR_*PTmax2)+X*NampRminSmin*PT1_]]>这样,当使发送侧光纤耦合光输出S1_或发信光透过效率PT1_变化时,将求得满足信噪比SN为14.1倍(光功率比、电功率比为200倍)的远端反射率FR的曲线分别示于图5和图6。从图可见,发送侧光纤耦合光输出S1_或发送光透过效率PT1_越大,可容许的远端反射率也越大。
因此,本实施形态的单芯全双工双方向光通信系统10的制造方法根据公式18,按照第1模块12a侧的远端反射率FR_调节对第1模块12a的光纤11的耦合光输出即发送侧光纤耦合光输出S1_。
或者,本实施形态的单芯全双工双方向光通信系统10的制造方法根据公式19,按照第1模块12a侧的远端反射率FR_调节第1模块12a出射的第1信号光s1的,在光纤11的透过效率即发送光透过效率PT1_。
这些制造方法中,首先,使用构成单芯全双工双方向光通信系统10的实际部件,掌握第1模块12a侧的远端反射率FR。然后,根据已掌握的远端反射率FR_调节发送侧光纤耦合光输出S1_或发送光透过效率PT1_。
这里进一步说明按远端反射率FR_调节发送侧光纤耦合光输出S1_或发送光透过效率PT1_的好处。
一般确认各种光学系统中对光纤出射光的接收器的接收效率与远端反射率存在折衷关系。图7中表示了这种接收效率与远端反射率的关系的一例。图7是使用直径1mm的POF,求得以光纤端的光纤中的半峰值强度的角度表示的出射NA为0.35的光量分布时的接收效率与接收器的远端反射率之间的关系。
根据图8(a)(b)说明其理由。图8(a)(b)是说明对光纤21出射光的接收器22的接收效率与远端反射率存在折衷关系用的图。
为了降低远端反射率,使出射光s21的反射光s22对光纤21没有几何学上的返回,还是如图8(b)所示使接收器22的受光面22a倾斜为好。然而当受光面22a一倾斜,就减小接收器22相对于出射光s21的实际受光面积,即出射光s21在接收嚣22上的投影面积增加。由此可见,对光纤出射光的接收器的接收效率与远端反射率之间存在折衷关系。
其次考虑接收效率与远端反射率如何影响信噪比SN(小孔数值孔径IO)。从公式18可知,远端反射率FR_只影响到1项,而接收效率(公式18中的最小接收效率Rmin)的影响涉及2项。因此可见接收效率对信噪比SN的影响大。
这可用图9(a)(b)来确认。图9(a)(b)是表示在以500Mbps传送的试制品中研究接收效率与远端反射率如何影响小孔数值孔径IO的结果的曲线。图9(a)表示远端反射率为1.4%(接收器的反射率0.7%,接收器侧光纤端面的反射率0.7%)的情况,图9(b)表示远端反射率为2.1%(接收器的反射率1.4%,接收器侧光纤端面的反射率0.7%)的情况。比较图9(a)与图9(b)可见,图9(b)相对于图9(a),远端反射率为1.5倍,但为了在双方得到同一的小孔孔径0.8ns,只要将接收效率从-5.9dB到-5.7dB仅改善0.2dB就行。
因此可见,即使接收器侧牺牲远端反射率,只要作成接收效率高的光学系统也能得到性能好的(信噪比SN良好、小孔数值孔径IO大、BER低的)接收器。
这里,考虑图1所示的单芯全双工双方向光通信系统10。应注意的是,虽然通过提高第2模块12b接收效率可改善第2模块12b本身的信噪比SN,但第2模块12b的远端反射率(从第1模块看的第2模块12b的远端反射率)不管提高还是减小都不影响第2模块12b自身的信噪比SN。第2模块12b的远端反射率不影响第2模块12b的接收,而影响第1模块12a的接收。也就是说,第2模块12b的信噪比受到第2模块12b的接收效率和第1模块12a的远端反射率的影响。
根据这个关系,如果在第1模块12a与第2模块12b之间将远端反射率调节到预定的值,则由于远端反射率所制约使对信噪比SN影响大的接收效率有了牺牲,结果阻碍了信噪比SN的提高。这一点对远端反射率与发送光透过效率之间的关系也同样大致成立。
因此,本实施形态的制造方法优先考虑对光纤11出射光的第1模块12a的接收效率,根据该接收效率决定相对于光纤11的第1模块12a的配置。具体地说,例如为使接收效率为最高,决定相对于光纤11的第1模块12a(特别是接收部14a)的配置。这是如图8(a)那样配置。然后掌握该配置中的远端反射FR_的值,根据该远端反射率FR_的值设定发送侧光纤耦合光输出S1_或发送光透过效率PT_,使满足公式18或19。
也就是,使发信侧的发送效率优先考虑而增大了发送侧远端反射率,而通过调节发送侧自身的发送侧光纤耦合光输出,或使调节发送侧自身发射的信号光特性并调节信号光的光纤透过效率,可补偿接收侧接收的信号光的品质。结果可制造满足要求的信噪比SN(小孔数值孔径IO、BER)条件的单芯全双工双方向光通信系统10。
而且,采用图8(a)构成那样比图8(b)构成简单的构成可谋求信噪比SN的提高,因此可制造在成本方面有利的单芯全双工双方向光通信系统10。
这里虽然对考虑第1模块12a为发送侧、第2模块12b为接收侧的情况作了说明,但也可通过考虑第2模块12b为发送侧、第1模块12a为接收侧进行与上述同样的设定,来制造作为整体满足要求的信噪比SN条件的单芯全双工双方向光通信系统10。
实施形态2第1实施形态中,依据公式18,根据第1模块12a侧的远端反射率FR_,依据公式18调节对第1模块12a的光纤11的耦合光输出即发送侧光纤耦合光输出S1_,或依据公式19调节与第1模块12a出射的第1信号光s1的,在光纤11的透过效率即发送光透过效率PT1_。
这时,必须掌握各模块的远端反射率,并且个别地调节发送侧光纤耦合光输出和信号光的光纤透过效率。
然而,发送侧光纤耦合光输出和信号光的光纤透过效率,其离散范围如在决定了发信侧的第1模块12a的发送部13a的本身光学系统和光源种类时,也就自然被决定了。而且,如果该离散范围处在单芯全双工双方向光通信系统10容许的容许最小光纤耦合光输出Smin或容许最小透过效率PTmin内,则不成问题。
例如在上例中,作为第1模块12a的发送部13a的光源采用LED时,在10m光纤中的最小光纤透过效率为-5.1dB,而采用LD时为-3.1dB。采用LED时最小光纤耦合光输出为-10.9dB,而采用LD时为-7dB~-10dB。如上所述,它们由所使用的光源种类及其规范以及光学系统所决定。
因此,本实施形态的单芯全双工双方向光通信系统10的制造方法中,根据远端反射率和同类模块群中能得到的发送侧最小光纤耦合光输出S1min或发送光最小透过效率PT1min,决定采用模块群作为第1模块12a。
这里,所谓发送侧最小光纤耦合光输出S1min意指对同类模块群中各模块的光纤11的耦合光输出的离散最小值,所谓发送光最小透过效率PT1min意指与同类模块群中各模块出射的信号光的,在光纤11的透过效率的离散最小值。又,所谓同类模块意指对于关注的特性(这里指对于耦合光输出的光输出特性、对于透过效率的波长特性等)使互相具有同一特性地形成的模块。
如将公式17中的“Smin”部分考虑为变量即发信侧最小光纤耦合光输出S1min_,则公式17可表作公式20。又如将公式17中的“PTmin”部分考虑为变量即发送光最小透过效率PT1min_,则公式17可表作公式21。
(数学公式20)(a)IO≥0.3时(1-IO)0.7>Smax*(NRRmin+FR_*PTmax2)+X*NampRminS1min_*PTmin]]>(b)IO<0.3时1>Smax*(NRRmin+FR_*PTmax2)+X*NampRminS1min_*PTmin]]>(数学公式21)(a)IO≥0.3时
(1-IO)0.7>Smax*(NRRmin+FR_*PTmax2)+X*NampRminSmin*PT1min_]]>(b)IO<0.3时1>Smax*(NRRmin+FR_*PTmax2)+X*NampRminSmin*PT1min_]]>对于可能采用作为第1模块12a的某些模块群,且由互不相同种类的模块构成的多个群,事先对每群求出各群中的发送侧最小光纤耦合光输出S1min或发送光最小透过效率PT1min,然后根据第1模块12a侧的远端反射率FR_,选择S1min_或PT1min各自分别满足公式20或21的群。将所选择的群所含的模块用作第1模块12a,从而能制造满足所要求信噪比SN条件的单芯全双工双方向光通信系统10。
又,优先考虑对光纤11的出射光的第1模块12a的接收效率,决定相对于光纤11的第1模块12a的配置,这一点与实施形态1相同。
如采用公式20或21,则容许的远端反射率的范围比公式18或19的来得窄,然而可省去个别地调节模块特性的麻烦。
又,在上述实施形态1或2中,将发信侧光纤耦合光全输出S1_或发送侧最小光纤耦合光输出S1min_、发送光透过效率PT1或发送光最小透过效率PT1min_分别单独考虑为变量,但不限于此,也可将作为公式17的分母的值各自作为变量来考虑,即(发送侧光纤耦合光输出S1_)×(发送光通过效率PT1_),(发送侧最小光纤耦合光输出S1min_)×(发送光最小透过效率PT1min_),(发送侧光纤耦合光输出S1_)×(发送光最小透过效率PT1min_),或(发送侧最小光纤耦合光输出S1min_)×(发送光透过效率PT1_)。
如上所述,本发明的光通信系统的制造方法,是具备1条光纤和分别设置于所述光纤的两端的第1和第2模块,并通过所述第1和第2模块可分别同时进行光信号的发送接收的光通信系统的制造方法,并且是根据所述FR的值,设定S1_或PT1_使满足公式18或公式19的方法。
所述的方法,通过优先决定对小孔数值孔径的提高影响大的条件,从而可提高制造上的自由度并制造低成本的光通信系统。
本发明的光通信系统的制造方法,是具备1条光纤和分别设置于所述光纤的两端的第1和第2模块,并通过所述第1和第2模块可分别同时进行光信号的发送接收的光通信系统的制造方法,并且是根据所述FR_的值,用满足公式20或公式21的群所含有的模块作为第1模块的方法。
上述方法可省去个别地设定作为第1模块所用的模块特性的麻烦。
又,在上述具体实施方式
中所述的实施本发明的具体实施形态或实施例,始终是为使了解本发明的技术内容的例子,不能仅限于这样具体例作狭义的解释,在本发明的精神与下面所述的权利要求范围内,可作各种变化并实施。
工业上的可利用性本发明可用于具备1条光纤与分别设置于该光纤的两端的模块、各模块通过光纤可分别同时进行光信号的发送接收的光通信系统的制造中。
权利要求
1.一种光通信系统的制造方法,具备1条光纤和分别设置于所述光纤的两端的第1和第2模块,所述第1和第2模块通过所述光纤,可分别同时进行光信号的发送和接收,其特征在于,设对于从所述第2模块射出的出射光,所述第1模块与所述光纤的所述第1模块一侧端面上的反射率即远端反射率为FR_,对所述第1模块与所述光纤的耦合光输出为S1_,设所述光通信系统中作为与所述光纤的耦合光输出容许的值的最大值为Smax,设所述光通信系统中作为所述光信号在所述光纤的透过效率容许的值的最小值为PTmin,设所述光通信系统中作为所述光信号在所述光纤的透过效率容许的值的最大值为PTmax,设在从所述第2模块向所述光纤的耦合光输出为所述Smax的出射光被射出时,所述光纤的在所述第2模块侧端面和所述第2模块内发生的所述出射光的杂散光成分被所述第2模块所接收的光量相对于所述Smax的比例为NR,设对所述光纤的出射光,所述第2模块的最小接收效率为Rmin,设所述第2模块接收到光信号变换为电信号用的放大器中的噪声的光量换算值为Namp,设由所述放大器变换的电信号求得的小孔数值孔径为IO,设在假定所述第2模块中没有由所述第2模块的出射光引起的向所述第2模块的反射返回光的情况下,当所述光通信系统中误码率(bit error rate)为被容许的上限值时,所述第2模块接收的光信号的光量相对于的所述Namp的比率记为X时,根据对所述光纤的出射光的所述第1模块的接收效率,决定相对于所述光纤的所述第1模块的配置,按照该配置中的所述FR_的值设定所述S1_,使其满足显示,即数学公式1(a)IO≥0.3时,(1-IO)0.7>Smax*(NRRmin+FR_*PTmax2)+X*NampRminS1_*PTmin]]>(b)IO<0.3时,1>Smax*(NRRmin+FR_*PTmax2)+X*NampRminS1_*PTmin]]>
2.一种光通信系统的制造方法,具备1条光纤和分别设于所述光纤的两端的第1和第2模块,所述第1和第2模块通过所述光纤,可分别同时进行光信号的发送和接收,其特征在于,当设对于所述第2模块的出射光,所述第1模块与所述光纤的第1模块一侧端面上的反射率即远端反射率为FR_,设可用为所述第1模块的同一种类的模块群中各模块的耦合到所述光纤的耦合光输出的最小离散值为S1min_,设所述光通信系统中作为对所述光纤的耦合光输出容许的值的最大值为Smax,设所述光通信系统中作为所述光信号在所述光纤的透过效率容许的值的最小值为PTmin,设所述光通信系统中作为所述光信号在所述光纤的透过效率容许的值的最大值为PTmax,设在从所述第2模块向所述光纤的耦合光输出为所述Smax的出射光出射时,所述光纤的在所述第2模块侧端面和所述第2模块内发生的所述出射光的杂散光(迷光)成分被所述第2模块接收的光量相对于所述Smax的比例为NR,设对所述光纤的出射光,所述第2模块的最小接收效率为Rmin,设所述第2模块接收到光信号变换为电信号用的放大器中的噪声的光量换算值为Namp,设由所述放大器变换的电信号求得的小孔数值孔径为IO,设在假定所述第2模块中没有由所述第2模块的射出的出射光引起的向所述第2模块的反射返回光的情况下,当所述光通信系统中误码率为被容许的上限值时,所述第2模块接收的光信号的光量相对于所述Namp的比率为X时,根据对所述光纤的出射光被所述第1模块接收的接收效率,决定相对于所述光纤所述第1模块的配置,按照该配置中的所述FR_的值,从互不相同的种类的模块构成的多个所述群中,选择S1min满足下式,即数学公式2(a)IO≥0.3时,(1-IO)0.7>Smax*(NRRmin+FR_*PTmax2)+X*NampRminS1min_*PTmin]]>(b)IO<0.3时,1>Smax*(NRRmin+FR_*PTmax2)+X*NampRminS1min_*PTmin]]>的群,以所选的群中所含的模块用作所述第1模块。
3.一种光通信系统的制造方法,具备1条光纤和分别设于所述光纤的两端的第1和第2模块,所述第1和第2模块通过所述光纤可分别同时进行光信号的发送和接收,其特征在于,当设对于所述第2模块的出射光,所述第1模块与所述光纤的第1模块一侧端面的反射率即远端反射率为FR_,设对于所述第1模块的出射光的,所述光纤的透过效率为PT1_,设所述光通信系统中作为对所述光纤的耦合光输出容许的值的最小值为Smin,设所述光通信系统中作为对所述光纤的耦合光输出容许的值的最大值为Smax,设所述光通信系统中作为所述光信号在所述光纤的透过效率容许的值的最大值为PTmax,设在从所述第2模块向所述光纤的耦合光输出为所述Smax的出射光出射时,所述光纤的在所述第2模块一侧端面和所述第2模块内发生的所述出射光的杂散光成分被所述第2模块接收的光量相对于所述Smax的比例为NR,设对所述光纤的出射光的,所述第2模块的最小接收效率为Rmin,设所述第2模块接收的光信号变换为电信号用的放大器中的噪声的光量换算值为Namp,设由所述放大器变换的电信号求得的小孔数值孔径为IO,设在假定所述第2模块中没有由所述第2模块的出射光引起的向第2模块的反射返回光的情况下,当所述光通信系统中误码率为被容许的上限值时,所述第2模块接收的光信号的光量相对于所述Namp的比率为X时,根据对所述光纤的出射光的,所述第1模块的接收效率,决定相对于所述光纤,所述第1模块的配置,按照该配置中的所述FR_的值,设定所述PT1_,并使其满足下式,即数学公式3(a)IO≥0.3时(1-IO)0.7>Smax*(NRRmin+FR_*PTmax2)+X*NampRminSmin*PT1_]]>(b)IO<0.3时1>Smax*(NRRmin+FR_*PTmax2)+X*NampRminSmin*PT1_]]>
4.一种光通信系统的制造方法,具备1条光纤和分别设于所述光纤的两端的第1和第2模块,所述第1和第2模块通过所述光纤可分别同时进行光信号的发送和接收,其特征在于,当设对于所述第2模块的出射光,所述第1模块与所述光纤的第1模块一侧端面的反射率即远端反射率为FR_,设能够用作所述第1模块的同一种类的模块群中的各模块的出射光在所述光纤中的透过效率的最小离散值为PT1min,设所述光通信系统中作为对所述光纤的耦合光输出容许的值的最小值为Smin,设所述光通信系统中作为对所述光纤的耦合光输出容许的值的最大值为Smax,设所述光通信系统中作为所述光信号在所述光纤的透过效率的容许的值的最大值为PTmax,设在从所述第2模块向所述光纤的耦合光输出为所述Smax的出射光被射出时,所述光纤的在所述第2模块一侧端面和所述第2模块内发生的所述出射光的杂散光成分被所述第2模块接收的光量相对于所述Smax的比例为NR,设对所述光纤的出射光在所述第2模块被接收的最小接收效率为Rmin,设所述第2模块接收到光信号变换为电信号用的放大器中的噪声的光量换算值为Namp,设由所述放大器变换的电信号求得的小孔数值孔径为IO,设在假定所述第2模块中没有由所述第2模块的出射光引起的向所述第2模块的反射返回光的情况下,当所述光通信系统中误码率为被容许的上限值时,所述第2模块接收的光信号的光量相对于所述Namp的比率为X时,根据对所述光纤的出射光,所述第1模块的接收效率,决定相对于所述光纤的所述第1模块的配置,按照该配置中的所述FR_的值,从互不相同种类的模块构成的多个所述群中,选择PT1min_满足下式,即数学公式4(a)IO≥0.3时,(1-IO)0.7>Smax*(NRRmin+FR_*PTmax2)+X*NampRminSmin*PT1min_]]>(b)IO<0.3时,1>Smax*(NRRmin+FR_*PTmax2)+X*NampRminSmin*PT1min_]]>的群,以所选的群中所含的模块用作所述第1模块。
5.如权利要求1~4任一项所述的光通信系统的制造方法,其特征在于,所述光纤是塑料光纤。
全文摘要
根据对光纤(11)来的出射光的第1模块(12)的接收效率,决定相对于光纤(11)的第1模块(12a)的配置,按照该配置中的第1模块(12)侧的远端反射率的值,设定第1模块(12a)的对光纤(11)的耦合光输出使满足规定的数学公式。通过优先决定较大地影响小孔数值孔径提高的条件,有可能提高制造上的自由度并以低成本制造光通信系统。提供能提高制造上的自由度并制造低成本的光通信系统的光通信系统的制造方法。
文档编号H04B10/12GK1611021SQ0380187
公开日2005年4月27日 申请日期2003年4月2日 优先权日2002年4月4日
发明者石井赖成, 田村寿宏, 岩木哲男, 仓田幸夫 申请人:夏普株式会社
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