本发明专利技术在片状导光体得到良好的光射出效率和均匀的射出光强度分布，并获得可双向通信的通信系统。在片状的光学介质内含有散射光的粒子，由上述粒子对从一端面射入的信号进行散射，同时传递到与受光器连接的另一端面侧，在使用了上述片状导光体１０的通信系统中，上述粒子的散射截面积为Φ，上述光学介质的光传递方向长度为Ｌ↓［Ｇ］、粒子密度为Ｎｐ、修正系数为Ｋｃ时，Φ.Ｎｐ.Ｌ↓［Ｇ］.Ｋｃ的值在０．９以下。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及使用导光体，更详细讲，使用片状光学介质内含有散射光的粒子，并通过粒子将从一端面入射的光一边进行散射，一边传递到另一端面的片状导光体的通信系统。
技术介绍
以前公知的导光体是，例如专利文献1和专利文献2所示的，在PMMA(聚甲基甲基丙稀酸酯)等光学介质内，含有散射光的粒子，并通过该粒子将从一端面入射的光一边进行散射，一边传递到另一端面侧的导光体。这种导光体的优点是在其侧端面与周围介质(空气或金属包层)的界面处，具有全反射作用，此外，由于一边由光学介质内的粒子重复散射，一边传递光，与只靠全反射作用传递光的导光体比较，可以从射出端面射出强度更均匀的光。可以认为有效利用其优点的这种导光体，例如专利文献3所示，使用片状的光学介质形成，在其一端面上结合上一个输入光信号的输入部分，同时在另一端面上结合上数个输出部分，使输入的光信号以共同的信号分配在数个输出部分上，构成光数据总线(片总线)方面适用。作为这种光数据总线，以众所周知，例如专利文献4所示，在片状光学介质的光入射侧端部上，与各信号光入射部分相对应设置光扩散部分，由该光扩散部分进行扩散，使形成分支的信号光向着该光学介质的光射出侧端部传递。(专利文献1)特许第3162398号公报(专利文献2) 特许第3184219号公报(专利文献3)特开平10-123350号公报(专利文献4)特开平11-31035号公报在专利文献4中示出的光数据总线中，认为存在的问题是需要由一边100μm形成的多个单位光学元件构成光扩散部分，制作极其困难。若在片状光学介质的一侧端部形成这样的光扩散部分，在其端部侧，实际上不可能进行光检测，不得不将该端部限定为光入射侧，因此，通过这种片状光学介质，不可能进行双向通信。若使用专利文献3中示出的片状导光体，可进行双向通信。然而，以前的这种片状导光体中，不可能简单地获得所要求的光射出效率，和实现均匀射出光强度分布的设置条件。因此，以前得到所要求特性的导光体，所采用的方法是改变光学介质内所含粒子的粒径和粒子密度，制作出多个导光体样品，从中选出可获得要求光射出效率和均匀射出光强度分布的导光体的方法，或通过使用计算机进行大量模拟获得设置条件的方法。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述情况，其目的是提供一种使用片状导光体的通信系统，在片状导光体中，可获得良好的光射出效率和均匀的射出光强度分布，并能进行双向通信。根据本专利技术使用片状导光体的通信系统，在使用片状导光体的通信系统中，如前所述，该片状导光体是在片状的光学介质内含有进行散射光的粒子，并由该粒子将从一端面射入的信号光一边进行散射，同时传递到结合了受光器的另一端面侧，其特征在于，将上述粒子的散射截面积取为Φ，将上述光学介质的光传递方向长度取为LG、将粒子密度取为NP、将修正系数取为KC时，Φ·NP·LG·KC的值在0.9以下。根据本专利技术的使用片状导光体的通信系统中，将系统△的rms(rootmean square)噪音取为Noise(System_rms)、将允许的误码率取为BER(accept)、Noise(System_rms)的发生概率取为Pr(Noise(System_rms))时，将Q取为比例常数，最好满足下式。Pr(Nolse(System rms)·Q)＝BER(accept)进而，根据本专利技术的使用片状导光体的通信系统中，将系统△的rms噪音取为Noise(System_rms)、将2值化中的任意阈值取为V(Thresh)、将通过负荷电阻从受光器输出的信号电压取为S(P Rmin)V时，将Q取为比例常数，最好满足下式。{S(P Rmin)v-V(Thresh)}＞Noise(System_rms)·Q本专利技术中所使用的上述片状导光体，根据Snell’s Law，除了射入·射出端面之外，入射光在各个面内反复进行反射，将周围介质的折射率取为Ns、将母体材料的光学介质折射率取为Nm、将入射角取为θm、折射角取为θs时，在不含有粒子的情况下，如果是Nm·sinθm＝Ns·sinθs的话，最好由满足sinθs＞1形状的光学介质构成。上述片状导光体，根据Snell’s Law，至少从1个射出端面射出的光线在该射出端面中的反射·折射，将周围介质的折射率取为Ns、将形成母体材料的光学介质折射率取为Nm、将入射角取为θm、折射角取为θs时，在不含有粒子的情况下，如果是Nm·sinθm＝Ns·sinθs的话，最好由满足sinθs＜1形状的光学介质构成。另外，本专利技术中使用的片状导光体中，混入光学介质中的粒子，根据米氏散射理论，可以是非磁性的传导体粒子。也可以按粒子密度梯度将粒子混入光学介质中。进而，该片状导光体也可以将多种光学介质组合构成。在上述专利文献1和2中，提出一种利用折射率不均匀构造，或者将电介质粒子混入·扩散在光学介质中，实现要求光强度分布的导光路。在这些专利文献1和2中记载了通过应用德拜的浊度(Turbidity)理论(Jowrnal of Applied physics Vol.20 pp.518-525(1949))，可提高散射光强度，而且在射出口可实现均匀的光强度分布。德拜在Einstein的“关于在气体或液体中电介率的热波动理论”(Annalen Der physik 33 pp.1275-1298(1910))中，引用了有关散射光的考虑，上述论文中的Einstein式如下。i/Io＝(RT/N)··(2π/λ)4cos2θ ……(1)其中i在距离散射体D距离处的光强度Io入射光的强度R气体常数T绝对温度N1克分子中的分子数ε相对于波长λ的折射率平方(电介率)P加在流体上的压力λ波长V光散射体的体积D光散射体到观测点的距离θ散射角上述Einstein式，由德拜畸变，以下式表示。i/I＝<η>2/ε2(π2V/λ4R2)·(1+cos2θ)/2·ω ……(2)其中i离散射体距离D处的光强度Io入射光的强度ε散射体的电介率<η>散射体的电介率波动平方平均值R观测点到散射体的距离λ波长V光散射体的总体积θ散射角ω相关体积而且，ω＝4π∫sin(ksr)/ksr·r2γ(r)dr……(3)K波数s入射光的单位向量和射出光的单位向量之合成向量的长度r产生电介质波动的2点间距离s＝2sin(θ/2)。根据德拜的见解，相关体积ω，将相关系数γ(r)取为γ(r)＝exp(-r/a)(a相关距离)时，可以积分，因此(3)式表示成ω＝8πa3/(1+k2s2a2)2……(4)根据(2)、(4)式i/I＝<η>2/ε2(π2V/λ4R2)·(1+cos2θ)/2·8πa3/(1+k2s2a2)2其中，使用S＝2sin(θ/2)，(2)式变成i/I＝4πa3<η>2/ε2(π2V/λ4R2)·(1+cos2θ)/(1+8π2(1-cosθ)(a/λ)2)2……(5)。(4)式的散射角强度一项，如以下所示。f(θ)＝(1+cos2θ)/(1+8π2(1-cosθ)(a/λ)2)2……(6)(计算该(6)式代表值(a/λ)以求出散射角标准化强度，结果示于图1。另外，根据米氏散射理论，以代表性粒本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种使用了片状导光体的通信系统，是在片状的光学介质内含有散射光的粒子，由上述粒子对从一端面射入的信号光进行散射，并传递到与受光器连接的另一端面侧，在使用上述片状导光体的以通信系统中，其特征在于：上述粒子的散射截面积为Φ，上述光学介质 的光传递方向长度为Ｌ↓［Ｇ］、粒子密度为Ｎｐ、修正系数为Ｋｃ时，Φ.Ｎｐ.Ｌ↓［Ｇ］.Ｋｃ的值在０．９以下。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：岩崎修，原宏，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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