JP2008256784A - Optical pulse multiplexing unit - Google Patents

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Mitsuru Namiki
満 雙木
Yuji Sakai
悠次 酒井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical pulse multiplexing unit configured to optionally set a pulse interval in an optical pulse string. <P>SOLUTION: The optical pulse multiplexing unit includes: a plurality of optical fibers 101a etc.; a demultiplexing/multiplexing part 120 to demultiplex/multiplex incident light; an optical fiber 201a etc., functioning as an optical path length adjusting part having an incident surface and an emitting surface. The demultiplexing/multiplexing part is formed in a position where the plurality of optical fibers 201a and 201b are most adjacent to each other or come in contact with each other. The plurality of optical fibers 201a include a first light guiding part having a first incident end surface and a first emitting end surface, and a second light guiding part having a second incident end surface and a second emitting end surface. The optical path length adjusting part is disposed on at least one of the following positions (a), (b) and (c), (a) at least one of the first light guiding part and the second light guiding part, (b) at least one light incident side of either of the first incident end face or the second incident end surface, and (c) at least one light emitting side of either of the first emitting end surface or the second emitting end surface. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、光パルス列を生成する光パルス多重化ユニットに関する。   The present invention relates to an optical pulse multiplexing unit that generates an optical pulse train.

従来、光パルス列を生成する光パルス発生器として、例えば、特許文献1に提案されたものがある。図14は、従来の光パルス発生器の概略構成を示している。光パルス発生器は、パルス光源51と、遅延構造52と、集光レンズ53と、導波路54とにより構成されている。   Conventionally, as an optical pulse generator for generating an optical pulse train, for example, there is one proposed in Patent Document 1. FIG. 14 shows a schematic configuration of a conventional optical pulse generator. The optical pulse generator includes a pulse light source 51, a delay structure 52, a condenser lens 53, and a waveguide 54.

遅延構造52は、図15に示すように、階段状の形状を有している。このため、遅延構造52は、屈折率が等しく、厚さが異なる平行平板が複数並んでいるとみなすことができる。各平行平板は、光軸に垂直な方向に、等間隔で並んでいる。また、隣り合う平行平板の光軸に沿った厚さの差は、一定になっている。   As shown in FIG. 15, the delay structure 52 has a stepped shape. Therefore, the delay structure 52 can be regarded as a plurality of parallel plates having the same refractive index and different thicknesses. The parallel plates are arranged at equal intervals in a direction perpendicular to the optical axis. Further, the difference in thickness along the optical axis between adjacent parallel plates is constant.

パルス光源51から出射した光パルスを、この遅延構造52に平面波として入射させると、透過する平行平板の厚さに応じて光路長に変化が生じる。図15において、パルス55、55、・・・、55で示すように、波面は階段状に変調される。 When the light pulse emitted from the pulse light source 51 is incident on the delay structure 52 as a plane wave, the optical path length varies depending on the thickness of the parallel plate that is transmitted. In FIG. 15, as indicated by pulses 55 1 , 55 2 ,..., 55 n , the wavefront is modulated stepwise.

集光レンズ53を介してこのパルス列を集光することにより、導波路54に光パルス列を伝送させることができる。   By collecting this pulse train through the condenser lens 53, the optical pulse train can be transmitted to the waveguide 54.

米国特許出願公開第2003/0012236A1号明細書US Patent Application Publication No. 2003 / 0012236A1

しかしながら、特許文献1に開示されている遅延構造は、以下の問題を有している。文献1では、平行平板の長さが固定となっている。よって、光パルス列のパルス間隔を変化させることは困難である。   However, the delay structure disclosed in Patent Document 1 has the following problems. In Document 1, the length of the parallel plate is fixed. Therefore, it is difficult to change the pulse interval of the optical pulse train.

また、通常、導波路では、伝播する光パルスの伝播モードを制限しないと、モード分散による伝播速度の相違により、光パルス列のパルス間隔を一定に保つことは困難である。導波路は、単一モードであることが望ましいが、単一モードにすると光結合の条件が非常に厳しくなる。これは、光通信技術において、シングルモードファイバーへの光結合か困難であることと同じ理由である。   In general, in the waveguide, unless the propagation mode of the propagating optical pulse is limited, it is difficult to keep the pulse interval of the optical pulse train constant due to the difference in propagation speed due to mode dispersion. The waveguide is preferably single-mode, but the optical coupling condition becomes very strict when it is single-mode. This is the same reason that optical coupling to a single mode fiber is difficult in optical communication technology.

ここで、導波路54の入力側の開口数をNA1、集光レンズ53を介して集光したときの光パルスの開口数をNA2とする。図15の構成において、結合効率を高めるためには、NA1と、NA2とを略一致させなければならない。   Here, the numerical aperture on the input side of the waveguide 54 is NA1, and the numerical aperture of the light pulse when condensed through the condenser lens 53 is NA2. In the configuration of FIG. 15, in order to increase the coupling efficiency, NA1 and NA2 must be substantially matched.

しかしながら、各光パルスにおいて、NA2の値は非常に小さくなり、かつ導波路54の入射角度54への入射角度がそれぞれ異なる。この結果、遅延機構52の各平行平板を透過したすべての光パルスに対して、導波路54への結合効率を同時に高めることは困難である。   However, in each optical pulse, the value of NA2 becomes very small, and the incident angle of the waveguide 54 to the incident angle 54 is different. As a result, it is difficult to simultaneously increase the coupling efficiency to the waveguide 54 for all the optical pulses transmitted through the parallel plates of the delay mechanism 52.

また、NA2の値が小さくなることにより、集光レンズ53を介して集光した際のスポットサイズを小さくすることができないという問題もある。   Further, since the value of NA2 is reduced, there is a problem that the spot size when the light is condensed through the condenser lens 53 cannot be reduced.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光パルス列のパルス間隔を任意に設定できる光パルス多重化ユニットを提供することを目的とする。その際、結合効率の高い光パルス列を得ることができる光パルス多重化ユニットを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an optical pulse multiplexing unit capable of arbitrarily setting the pulse interval of an optical pulse train. In that case, it aims at providing the optical pulse multiplexing unit which can obtain an optical pulse train with high coupling efficiency.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、複数の導光部と、入射光を分波及び/または合波する分波・合波部と、入射面と射出面を有する光路長調整部を備え、分波・合波部は、複数の導光部が最も近接した位置または接触した位置に形成され、複数の導光部は、第1の入射端面と第1の射出端面を有する第1の導光部と、第2の入射端面と第2の射出端面を有する第2の導光部を有し、光路長調整部は、(a)第1の導光部と第2の導光部の少なくとも一方の導光部、(b)第1の入射端面と第2の入射端面の少なくとも一方の光入射側、(c)第1の射出端面と第2の射出端面の少なくとも一方の光射出側、の少なくとも1つに設けられていることを特徴とする光パルス多重化ユニットを提供できる。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, according to the present invention, a plurality of light guide units, a demultiplexing / combining unit that demultiplexes and / or combines incident light, an incident surface, and an exit. An optical path length adjusting unit having a surface, and the demultiplexing / combining unit is formed at a position where the plurality of light guiding units are closest to or in contact with each other, and the plurality of light guiding units are connected to the first incident end surface and the first incident end surface. A first light guide section having one exit end face, a second light guide section having a second entrance end face and a second exit end face, and the optical path length adjusting section comprises: At least one light guide part of the light part and the second light guide part, (b) at least one light incident side of the first incident end face and the second incident end face, and (c) the first exit end face and the second. It is possible to provide an optical pulse multiplexing unit characterized in that it is provided on at least one of the light emission sides of at least one of the emission end faces.

また、本発明の好ましい態様によれば、光路長調整部は第1の導光部あるいは第2の導光部であって、第1の入射端面から分波・合波部までの長さをL1、第1の導光部の屈折率をn1、第2の入射端面から分波・合波部までの長さをL2、第2の導光部の屈折率n2とするとき、L1×n1とL2×n2が異なることが望ましい。   According to a preferred aspect of the present invention, the optical path length adjustment unit is the first light guide unit or the second light guide unit, and the length from the first incident end surface to the demultiplexing / combining unit is set. When L1, the refractive index of the first light guide unit is n1, the length from the second incident end surface to the demultiplexing / combining unit is L2, and the refractive index n2 of the second light guide unit is L1 × n1 And L2 × n2 are preferably different.

また、本発明の好ましい態様によれば、光路長調整部は第1の導光部あるいは第2の導光部であって、第1の入射端面と第1の射出端面、あるいは第2の入射端面と第2の射出端面が対向することが望ましい。   According to a preferred aspect of the present invention, the optical path length adjusting unit is the first light guide unit or the second light guide unit, and the first incident end surface and the first exit end surface, or the second incident surface. It is desirable that the end face and the second exit end face face each other.

また、本発明の好ましい態様によれば、光路長調整部は第1の導光部及び第2の導光部を含んだ複数の導光部であって、複数の導光部の各々は、入射端面と射出端面を有し、入射端面から分波・合波部までの長さをL、導光部の屈折率をnとするとき、複数の導光部の各々は、L×nが他の導光部と異なり、複数の導光部のうちの少なくとも2つの導光部を移動させる移動機構を備え、少なくとも2つの導光部によって、分波・合波部が形成されることが望ましい。   According to a preferred aspect of the present invention, the optical path length adjustment unit is a plurality of light guide units including a first light guide unit and a second light guide unit, and each of the plurality of light guide units includes: When the length from the incident end surface to the demultiplexing / combining portion is L and the refractive index of the light guide portion is n, each of the plurality of light guide portions has L × n. Unlike other light guides, it includes a moving mechanism that moves at least two light guides among a plurality of light guides, and a demultiplexing / combining part may be formed by at least two light guides. desirable.

また、本発明の好ましい態様によれば、光路長調整部は入射端面と射出端面を有すると共に、所定の屈折率を有し、導光部の光入射側と光射出側の少なくとも一方に配置されていることが望ましい。   According to a preferred aspect of the present invention, the optical path length adjusting unit has an incident end surface and an exit end surface, has a predetermined refractive index, and is disposed on at least one of the light incident side and the light exit side of the light guide unit. It is desirable that

また、本発明の好ましい態様によれば、光路長調整部は空気よりも大きな屈折率を有することが望ましい。   Moreover, according to a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the optical path length adjusting unit has a refractive index larger than that of air.

また、本発明の好ましい態様によれば、光路長調整部は、入射端面からの光を射出端面に導くように反射する反射面を備えることが望ましい。   Moreover, according to the preferable aspect of this invention, it is desirable for an optical path length adjustment part to provide the reflective surface which reflects so that the light from an incident end surface may be guide | induced to an output end surface.

また、本発明の好ましい態様によれば、光路長調整部は、第1の光路長調整素子と第2の光路長調整素子を備え、第1の光路長調整素子における入射端面から射出端面までの長さをD1、第1の光路長調整素子の屈折率をN1、第1の光路長調整素子における入射端面から射出端面までの長さをD2、第2の光路長調整素子の屈折率をN2としたとき、D1×N1とD2×N2が異なることが望ましい。   According to a preferred aspect of the present invention, the optical path length adjustment unit includes a first optical path length adjustment element and a second optical path length adjustment element, and includes a first optical path length adjustment element from an incident end surface to an emission end surface. The length is D1, the refractive index of the first optical path length adjusting element is N1, the length from the incident end face to the exit end face of the first optical path length adjusting element is D2, and the refractive index of the second optical path length adjusting element is N2. , It is desirable that D1 × N1 and D2 × N2 are different.

本発明の光パルス多重化ユニットによれば、光パルス列のパルス間隔を任意に設定できる。その際、結合効率の高い光パルス列を得ることができる。   According to the optical pulse multiplexing unit of the present invention, the pulse interval of the optical pulse train can be arbitrarily set. At that time, an optical pulse train having high coupling efficiency can be obtained.

以下に、本発明にかかる光パルス多重化ユニットの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of an optical pulse multiplexing unit according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

本実施例の光パルス多重化ユニットの説明では、1つまたは2つの光パルスを用いる。そこでこのうち、2つの光パルスを生成する構成について説明する。図1は、2つの光パルスを生成するための構成を示している。   In the description of the optical pulse multiplexing unit of this embodiment, one or two optical pulses are used. Therefore, a configuration for generating two optical pulses will be described. FIG. 1 shows a configuration for generating two light pulses.

2つの光パルスの生成は、図1に示すように、第1のファイバカプラ100を用いて行われる。第1のファイバカプラ100は、導光部として2本の光ファイバ101a、101bを有する。この光ファイバ101a、101bは、中心線Xを挟んで対向配置されている。   The two optical pulses are generated using the first fiber coupler 100 as shown in FIG. The first fiber coupler 100 includes two optical fibers 101a and 101b as a light guide unit. The optical fibers 101a and 101b are arranged to face each other with the center line X interposed therebetween.

また、光ファイバ101aの両端部には、コリメータレンズ110aとコリメータレンズ111aが配置されている。同様に、光ファイバ101bの両端部には、コリメータレンズ110bとコリメータレンズ111bが配置されている。よって、光ファイバとコリメータレンズを導光部とみなしても良い。コリメータレンズは、パルス光を光ファイバへ入力するため、または光ファイバからパルス光をコリメート光として出力するために用いられる。   A collimator lens 110a and a collimator lens 111a are disposed at both ends of the optical fiber 101a. Similarly, a collimator lens 110b and a collimator lens 111b are disposed at both ends of the optical fiber 101b. Therefore, the optical fiber and the collimator lens may be regarded as the light guide unit. The collimator lens is used to input pulsed light to an optical fiber or to output pulsed light from the optical fiber as collimated light.

2本の光ファイバ101a、101bの中央部には、分波・合波部120が形成されている。分波・合波部120では、光ファイバ101aと光ファイバ101bが近接または接触している。分波・合波部120は、光ファイバ101a中を伝播している光パルスを、他方の光ファイバ101bに供給すること、換言すると他方の光ファイバ101bに光を染み出させることができる。また、分波・合波部120では、光ファイバ101aと光ファイバ101bとの距離(間隔)を調整することで、光パルスの染み出し量(分岐比に対応する)を可変できる。   A demultiplexing / multiplexing unit 120 is formed at the center of the two optical fibers 101a and 101b. In the demultiplexing / multiplexing unit 120, the optical fiber 101a and the optical fiber 101b are close to or in contact with each other. The demultiplexing / multiplexing unit 120 can supply the optical pulse propagating through the optical fiber 101a to the other optical fiber 101b, in other words, the other optical fiber 101b can ooze light. In addition, the demultiplexing / multiplexing unit 120 can vary the amount of light pulse that leaks (corresponding to the branching ratio) by adjusting the distance (interval) between the optical fiber 101a and the optical fiber 101b.

第1のファイバカプラ100では、光ファイバ101aの入射端面と光ファイバ101bの入射端面は、ラインY1と一致している。同様に、光ファイバ101aの出射端面と光ファイバ101bの射出端面は、ラインY2と一致している。なお、実際にラインY1と一致しているのは、コリメータレンズ110aの入射側レンズ面とコリメータレンズ110bの入射側レンズ面である。また、実際にラインY2と一致しているのは、コリメータレンズ111aの射出側レンズ面とコリメータレンズ111bの射出側レンズ面である。   In the first fiber coupler 100, the incident end face of the optical fiber 101a and the incident end face of the optical fiber 101b coincide with the line Y1. Similarly, the exit end face of the optical fiber 101a and the exit end face of the optical fiber 101b coincide with the line Y2. In addition, what actually coincides with the line Y1 is the incident side lens surface of the collimator lens 110a and the incident side lens surface of the collimator lens 110b. Moreover, what actually coincides with the line Y2 is the exit side lens surface of the collimator lens 111a and the exit side lens surface of the collimator lens 111b.

ここで、2つの導光部のうち、一方の導光部に関して、
入射端面から分波・合波部までの長さと屈折率を、それぞれL1、n1、
射出端面から分波・合波部までの長さと屈折率を、それぞれL1’、n1’、
とし、他方の導光部に関して、
入射端面から分波・合波部までの長さと屈折率を、それぞれL2、n2、
射出端面から分波・合波部までの長さと屈折率を、それぞれL2’、n2’、
とする。
Here, regarding one of the two light guides,
The length from the incident end surface to the demultiplexing / combining portion and the refractive index are respectively expressed as L1, n1,
The length and refractive index from the exit end face to the demultiplexing / combining part are respectively expressed as L1 ′, n1 ′,
And for the other light guide
The length from the incident end face to the demultiplexing / combining portion and the refractive index are expressed as L2, n2,
The length and refractive index from the exit end face to the demultiplexing / combining part are respectively expressed as L2 ′, n2 ′,
And

なお、導光部が光ファイバとコリメータレンズで構成されている場合は、一方の導光部に関して、
光ファイバの入射端面から分波・合波部までの長さと屈折率を、それぞれL1F、n1F、
光ファイバ射出端面から分波・合波部までの長さと屈折率を、それぞれL1’F、n1’F、
入射端面側のコリメータレンズの中心肉厚と屈折率を、それぞれL1C、n1C、
射出端面側のコリメータレンズの中心肉厚と屈折率を、それぞれL1’C、n1’C、
とし、他方の導光部に関して、
光ファイバの入射端面から分波・合波部までの長さと屈折率を、それぞれL2F、n2F、
光ファイバ射出端面から分波・合波部までの長さと屈折率を、それぞれL2’F、n2’F、
入射端面側のコリメータレンズの中心肉厚と屈折率を、それぞれL2C、n2C、
射出端面側のコリメータレンズの中心肉厚と屈折率を、それぞれL2’C、n2’C、
とする。
In addition, when the light guide part is composed of an optical fiber and a collimator lens, for one light guide part,
The length and refractive index from the incident end face of the optical fiber to the demultiplexing / combining part are respectively expressed as L1F, n1F,
The length and refractive index from the optical fiber exit end face to the demultiplexing / combining part are respectively expressed as L1′F, n1′F,
The center thickness and refractive index of the collimator lens on the incident end face side are respectively expressed as L1C, n1C,
The center thickness and refractive index of the collimator lens on the exit end face side are respectively expressed as L1′C, n1′C,
And for the other light guide
The length and refractive index from the incident end face of the optical fiber to the demultiplexing / combining part are respectively expressed as L2F, n2F,
The length and refractive index from the optical fiber exit end face to the demultiplexing / combining part are respectively expressed as L2′F, n2′F,
The center thickness and refractive index of the collimator lens on the incident end face side are respectively expressed as L2C, n2C,
The center thickness and refractive index of the collimator lens on the exit end face side are respectively expressed as L2′C, n2′C,
And

また、光ファイバは、コア部の屈折率とクラッド部の屈折率とが異なるように構成されている。以下、光ファイバに関する記述における屈折率とは、光ファイバ中の光パルスが伝播する部分、すなわちコア部の屈折率をいう。   The optical fiber is configured such that the refractive index of the core portion and the refractive index of the cladding portion are different. Hereinafter, the refractive index in the description relating to the optical fiber refers to the refractive index of the portion where the optical pulse propagates in the optical fiber, that is, the core.

そして、これらのパラメータに関する関係式は以下のようになる。
L1×n1=L1F×n1F+L1C×n1C、
L2×n2=L2F×n2F+L2C×n2C、
L1’×n1’=L1’F×n1’F+L1’C×n1’C、
L2’×n2’=L2’F×n2’F+L2’C×n2’C、
And the relational expression regarding these parameters is as follows.
L1 × n1 = L1F × n1F + L1C × n1C,
L2 × n2 = L2F × n2F + L2C × n2C,
L1 ′ × n1 ′ = L1′F × n1′F + L1′C × n1′C,
L2 ′ × n2 ′ = L2′F × n2′F + L2′C × n2′C,

このような構成において、コリメータレンズ110aから光パルスを入射させると、入射した光パルスは分波・合波部120に到達する。ここで、入射した光パルスの一部は、光ファイバ101a中をそのまま伝播する光パルスとなる。一方、入射した光パルスの残りは、分波・合波部120により、光ファイバ101bへ染み出す。その結果、光ファイバ101b中を伝播する光パルスが生成される。このように、分波・合波部120では、1つの光パルスを空間的に分波していない。すなわち、分波・合波部120は、光パルスを波面分割でなく振幅分割している。そのため、光強度が異なる点を除けば、入射した光パルスと同じ光パルスを生成することができる。   In such a configuration, when a light pulse is incident from the collimator lens 110a, the incident light pulse reaches the demultiplexing / multiplexing unit 120. Here, a part of the incident optical pulse becomes an optical pulse that propagates through the optical fiber 101a as it is. On the other hand, the remainder of the incident light pulse oozes out to the optical fiber 101b by the demultiplexing / multiplexing unit 120. As a result, an optical pulse that propagates through the optical fiber 101b is generated. Thus, the demultiplexing / multiplexing unit 120 does not spatially demultiplex one optical pulse. That is, the demultiplexing / multiplexing unit 120 divides the optical pulse by amplitude, not by wavefront division. For this reason, the same optical pulse as the incident optical pulse can be generated except that the light intensity is different.

そして、図1の構成では、光ファイバ101aと光ファイバ101bに関しては、入射端面から分波・合波部120までの長さ、射出端面から分波・合波部120までの長さ、及びこれらの間の屈折率は同じである。また、4つのコリメータレンズは、形状、材質が全て同じである。   In the configuration of FIG. 1, regarding the optical fiber 101a and the optical fiber 101b, the length from the incident end face to the demultiplexing / multiplexing section 120, the length from the exit end face to the demultiplexing / multiplexing section 120, and these The refractive index between is the same. The four collimator lenses have the same shape and material.

すなわち、
L1F=L2F
L1’F=L2’F
n1F=n2F
n1’F=n2’F
L1C=L1’C=L2C=L2’C
n1C=n1’C=n2C=n2’C
という関係になっている。
That is,
L1F = L2F
L1'F = L2'F
n1F = n2F
n1′F = n2′F
L1C = L1′C = L2C = L2′C
n1C = n1′C = n2C = n2′C
It is a relationship.

このため、図1の構成において、2つの導光部に関しては、L1×n1=L2×n2という関係になる。この場合、それぞれの光ファイバ101a、101b内を伝播して導光された光パルスは、コリメータレンズ111a、111bから同時に射出される。このようにして、1つの光パルスから2つの光パルスを発生させることができる。この2つの光パルスは、それぞれ異なる光ファイバを通過するため互いに空間的に分離している。ただし、2つのパルスに時間差は生じていない。すなわち、一方の光パルスに対して、他方の光パルスに時間的な遅延は生じない。   For this reason, in the structure of FIG. 1, it becomes the relationship of L1 * n1 = L2 * n2 regarding two light guide parts. In this case, the light pulses propagated and guided in the respective optical fibers 101a and 101b are simultaneously emitted from the collimator lenses 111a and 111b. In this way, two light pulses can be generated from one light pulse. The two light pulses are spatially separated from each other in order to pass through different optical fibers. However, there is no time difference between the two pulses. That is, there is no time delay in one optical pulse in the other optical pulse.

次に、第2のファイバカプラ100’について説明する。第2のファイバカプラ100’は、第1のファイバカプラ100と全く同じ構成である。よって、同じ構成には同じ番号を付して、説明は省略する。   Next, the second fiber coupler 100 'will be described. The second fiber coupler 100 ′ has exactly the same configuration as the first fiber coupler 100. Therefore, the same number is attached | subjected to the same structure and description is abbreviate | omitted.

第1のファイバカプラ100では、光ファイバ101aの入射端側から光パルスを入射させると、光ファイバ101aの射出端と光ファイバ101bの射出端から、それぞれ光パルスが射出した。光ファイバ101bの入射端側から光パルスを入射した場合も、同様の現象が生じる。すなわち、光ファイバ101aの射出端と光ファイバ101bの射出端から、それぞれ光パルスが射出する。よって、第2のファイバカプラ100’においても、光パルスは、コリメータレンズ111a、111bから同時に射出される。   In the first fiber coupler 100, when an optical pulse was incident from the incident end side of the optical fiber 101a, the optical pulse was emitted from the exit end of the optical fiber 101a and the exit end of the optical fiber 101b, respectively. The same phenomenon occurs when a light pulse is incident from the incident end side of the optical fiber 101b. That is, light pulses are emitted from the emission end of the optical fiber 101a and the emission end of the optical fiber 101b, respectively. Therefore, also in the second fiber coupler 100 ′, the light pulse is simultaneously emitted from the collimator lenses 111 a and 111 b.

このように、図1の構成では、光ファイバ101aの射出端と光ファイバ101bの射出端からそれぞれ光パルスが射出される。ただし、2つの光パルスに時間的な差は生じていない。そこで、2つの光パルスに時間的な差を生じる構成、すなわち光パルスを多重化する構成について、次に説明する。   Thus, in the configuration of FIG. 1, light pulses are emitted from the emission end of the optical fiber 101a and the emission end of the optical fiber 101b, respectively. However, there is no time difference between the two light pulses. Therefore, a configuration that causes a time difference between two optical pulses, that is, a configuration that multiplexes optical pulses will be described next.

図2は、実施例1に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示している。以下、すべての実施例において、図1に示した構成と同一部分には同一の符号を示し、重複する説明は省略する。なお、ファイバカプラ100は、空間的に分離された2つの光パルスを発生させるためのもので、2つの光パルスに時間的な差は生じない。よって、ファイバカプラ100は、光パルス多重化ユニットに含まれない(他の実施例においても同じ)。   FIG. 2 shows a schematic configuration of the optical pulse multiplexing unit according to the first embodiment. Hereinafter, in all the embodiments, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. The fiber coupler 100 is for generating two spatially separated optical pulses, and there is no time difference between the two optical pulses. Therefore, the fiber coupler 100 is not included in the optical pulse multiplexing unit (the same applies to other embodiments).

本実施例の光パルス多重化ユニットは、ファイバカプラ200である。ファイバカプラ200は、導光部として光ファイバ201aと光ファイバ201bを有する。この光ファイバ201aと光ファイバ201bは、中心線Xを挟んで対向配置されている。   The optical pulse multiplexing unit of this embodiment is a fiber coupler 200. The fiber coupler 200 includes an optical fiber 201a and an optical fiber 201b as light guide portions. The optical fiber 201a and the optical fiber 201b are disposed to face each other with the center line X interposed therebetween.

また、光ファイバ201aには、入射端面側にコリメータレンズ210aが、射出端面側にコリメータレンズ211aが配置されている。同様に、光ファイバ201bには、入射端面側にコリメータレンズ210bが、射出端面側にコリメータレンズ211bが配置されている。よって、光ファイバとコリメータレンズの部分を導光部とみなしても良い。なお、コリメータレンズは、パルス光を光ファイバへ入力するため、または光ファイバからパルス光をコリメート光として出力するために用いられる。   In the optical fiber 201a, a collimator lens 210a is disposed on the incident end face side, and a collimator lens 211a is disposed on the exit end face side. Similarly, in the optical fiber 201b, a collimator lens 210b is disposed on the incident end face side, and a collimator lens 211b is disposed on the exit end face side. Therefore, you may consider the part of an optical fiber and a collimator lens as a light guide part. The collimator lens is used for inputting pulsed light into an optical fiber or outputting pulsed light from the optical fiber as collimated light.

また、2本の光ファイバ201aと光ファイバ201bの中央部には、分波・合波部220が形成されている。分波・合波部220の構造及び機能は、分波・合波部120と同じである。   In addition, a demultiplexing / multiplexing unit 220 is formed at the center of the two optical fibers 201a and 201b. The structure and function of the demultiplexing / multiplexing unit 220 are the same as those of the demultiplexing / multiplexing unit 120.

また、光ファイバ201aの入射端面と光ファイバ201bの入射端面は、ラインY3と一致している。同様に、光ファイバ201aの射出端面と光ファイバ201bの射出端面は、ラインY4と一致している。なお、実際にラインY3と一致しているのは、コリメータレンズ210aの入射側レンズ面とコリメータレンズ210bの入射側レンズ面である。また、実際にラインY4と一致しているのは、コリメータレンズ211aの出射側レンズ面とコリメータレンズ211bの出射側レンズ面である。   Further, the incident end face of the optical fiber 201a and the incident end face of the optical fiber 201b coincide with the line Y3. Similarly, the exit end face of the optical fiber 201a and the exit end face of the optical fiber 201b coincide with the line Y4. In addition, what actually coincides with the line Y3 is the incident side lens surface of the collimator lens 210a and the incident side lens surface of the collimator lens 210b. Moreover, what actually coincides with the line Y4 is the exit side lens surface of the collimator lens 211a and the exit side lens surface of the collimator lens 211b.

このような構成において、コリメータレンズ110aから光パルスを入射させると、コリメータレンズ111a、111bから、それぞれ1つの光パルスが射出される。これらの光パルスは、コリメータレンズ210a、210bから、それぞれ光ファイバ201a、201bへ入射する。   In such a configuration, when a light pulse is incident from the collimator lens 110a, one light pulse is emitted from each of the collimator lenses 111a and 111b. These light pulses are incident on the optical fibers 201a and 201b from the collimator lenses 210a and 210b, respectively.

ここで、ファイバカプラ200では、光ファイバ201aの入射端面から分波・合波部220までの長さL1Fが、光ファイバ201bの入射端面から分波・合波部220までの長さL2Fと異なる。同様に、光ファイバ201aの射出端面から分波・合波部220までの長さL1’Fが、光ファイバ201bの射出端面から分波・合波部220までの長さL2’Fと異なる。具体的には、L1F>L2F、L1’F>L2’Fとなっている。   Here, in the fiber coupler 200, the length L1F from the incident end face of the optical fiber 201a to the demultiplexing / multiplexing section 220 is different from the length L2F from the incident end face of the optical fiber 201b to the demultiplexing / multiplexing section 220. . Similarly, the length L1'F from the exit end face of the optical fiber 201a to the demultiplexing / multiplexing section 220 is different from the length L2'F from the exit end face of the optical fiber 201b to the demultiplexing / multiplexing section 220. Specifically, L1F> L2F and L1′F> L2′F.

一方、光ファイバ201aの屈折率と、光ファイバ201bの屈折率は等しい。具体的には、n1F=n2F、n1’F=n2’Fとなっている。なお、n1F≠n1’F、n2F≠n2’Fとしても良いが、n1F=n1’F、n2F=n2’Fの方が現実的である。   On the other hand, the refractive index of the optical fiber 201a is equal to the refractive index of the optical fiber 201b. Specifically, n1F = n2F and n1′F = n2′F. Note that n1F ≠ n1′F and n2F ≠ n2′F may be set, but n1F = n1′F and n2F = n2′F are more realistic.

また、4つのコリメータレンズは、形状、材質が全て同じである。   The four collimator lenses have the same shape and material.

このように、光ファイバとコリメータレンズに関しては、
L1F>L2F
L1’F>L2’F
n1F=n2F
n1’F=n2’F
L1C=L1’C=L2C=L2’C
n1C=n1’C=n2C=n2’C
という関係になっている。
Thus, for optical fiber and collimator lens,
L1F> L2F
L1'F>L2'F
n1F = n2F
n1′F = n2′F
L1C = L1′C = L2C = L2′C
n1C = n1′C = n2C = n2′C
It is a relationship.

このため、2つの導光部に関しては、L1×n1>L2×n2という関係になる。そこで、時間的にみると、光ファイバ201b内を伝播する光パルスP2の方が、光ファイバ201a内を伝播する光パルスP1より先に、分波・合波部220に到達する。よって、分波・合波部220では、光パルスP2が光パルスP1より先に分波される。そして、光パルスP2の分波後に、光パルスP1が分波・合波部220において分波される。その結果、時間差を有する2つの光パルスP1、P2を生成することができる。すなわち、光パルスP2に対して、光パルスP1に時間的な遅延を生じさせることができる。   For this reason, regarding the two light guide portions, the relationship is L1 × n1> L2 × n2. Therefore, in terms of time, the optical pulse P2 propagating through the optical fiber 201b reaches the demultiplexing / combining unit 220 earlier than the optical pulse P1 propagating through the optical fiber 201a. Therefore, in the demultiplexing / multiplexing unit 220, the optical pulse P2 is demultiplexed before the optical pulse P1. Then, after the demultiplexing of the optical pulse P2, the optical pulse P1 is demultiplexed in the demultiplexing / multiplexing unit 220. As a result, two optical pulses P1 and P2 having a time difference can be generated. That is, a time delay can be caused in the optical pulse P1 with respect to the optical pulse P2.

本実施例では、光ファイバの入射端面から分波・合波部220までの経路の長さを、光ファイバ201aと光ファイバ201bとで異ならせている。そのため、2つの経路(光ファイバ201a側と光ファイバ201b側)における光路長が異なる。これは、2つのファイバを使って光路長を調整しているということができる。よって、光ファイバ201aと光ファイバ201bの両方が、光路長調整部に対応しているということができる、なお、一方の光ファイバの光路長に対して、他方の光ファイバの光路長を異ならせているという観点からすると、どちらか一方の光ファイバを光路長調整部とみなすこともできる。なお、光路長調整部にコリメータレンズが含まれても良いことは明らかである。   In this embodiment, the length of the path from the incident end face of the optical fiber to the demultiplexing / multiplexing unit 220 is different between the optical fiber 201a and the optical fiber 201b. Therefore, the optical path lengths in the two paths (the optical fiber 201a side and the optical fiber 201b side) are different. It can be said that the optical path length is adjusted using two fibers. Therefore, it can be said that both the optical fiber 201a and the optical fiber 201b correspond to the optical path length adjustment unit. Note that the optical path length of the other optical fiber is different from the optical path length of one optical fiber. From the point of view of this, either one of the optical fibers can be regarded as an optical path length adjusting unit. It is obvious that a collimator lens may be included in the optical path length adjustment unit.

このように、本実施例では、導光部自体が光路長調整部になっている。よって、導光部に光路長調整部が設けられているといえる。   Thus, in this embodiment, the light guide section itself is an optical path length adjustment section. Therefore, it can be said that the light path length adjustment unit is provided in the light guide unit.

また、2つの光ファイバ201a、201bにおいて、光ファイバの射出端面から分波・合波部220までは、屈折率は同じである(n1’F=n2’F)。ただし、その間の長さは、光ファイバ201bよりも、光ファイバ201aのほうが長くなるように構成されている(L1’F>L2’F)。   Further, in the two optical fibers 201a and 201b, the refractive index is the same from the exit end face of the optical fiber to the demultiplexing / multiplexing unit 220 (n1'F = n2'F). However, the length between them is configured such that the optical fiber 201a is longer than the optical fiber 201b (L1′F> L2′F).

このため、光ファイバ201a内を伝播する光パルスP1、P2は、光ファイバ201b内を伝播する光パルスP1、P2よりも時間的に遅延してコリメータレンズ211aから射出される。これにより、コリメータレンズ211aからは光パルスP1、P2が、211bからは光パルスP1’、P2’が射出する。その際、光パルスP1、P2は、光パルスP1’、P2’に対して時間的な遅延を有している。このようにして、それぞれ時間的、空間的に分離された2つの光パルスを得ることができる。また、その際、1つの光パルスを空間的に分波していないので、結合効率の高い光パルス列を得ることができる。   For this reason, the optical pulses P1 and P2 propagating in the optical fiber 201a are emitted from the collimator lens 211a with a time delay from the optical pulses P1 and P2 propagating in the optical fiber 201b. Thereby, the optical pulses P1 and P2 are emitted from the collimator lens 211a, and the optical pulses P1 'and P2' are emitted from the 211b. At that time, the optical pulses P1 and P2 have a time delay with respect to the optical pulses P1 'and P2'. In this way, it is possible to obtain two light pulses that are temporally and spatially separated. At this time, since one optical pulse is not spatially demultiplexed, an optical pulse train having high coupling efficiency can be obtained.

なお、光ファイバ201aの長さを調節することにより、2つの光パルスの間隔(時間的な遅延量)を任意に設定することができる。あるいは、光ファイバ201bの長さ、更には2つの光ファイバの長さを調節してもよい。   In addition, by adjusting the length of the optical fiber 201a, the interval (time delay amount) between the two optical pulses can be arbitrarily set. Or you may adjust the length of the optical fiber 201b, and also the length of two optical fibers.

また、上述のように、2つの光パルスP1、P2は、分波・合波部220で分波(合波)された時点で時間差を有している。よって、分波(合波)後における光ファイバの長さやコリメータレンズの厚み、及びこれらの屈折率は、任意の値に設定して良い。   Further, as described above, the two optical pulses P 1 and P 2 have a time difference when they are demultiplexed (multiplexed) by the demultiplexing / multiplexing unit 220. Therefore, the length of the optical fiber, the thickness of the collimator lens after demultiplexing (combining), and the refractive index thereof may be set to arbitrary values.

図3は、実施例2に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示している。なお、本実施例においても、中心線Xに対するファイバの位置関係、ラインY1〜Y4に対するコリメータレンズの位置関係は、実施例1と同じである。また、光ファイバ、コリメータレンズ、分波・合波部の機能は実施例1と同じである。   FIG. 3 shows a schematic configuration of an optical pulse multiplexing unit according to the second embodiment. In this embodiment, the positional relationship of the fiber with respect to the center line X and the positional relationship of the collimator lens with respect to the lines Y1 to Y4 are the same as those in the first embodiment. The functions of the optical fiber, collimator lens, and demultiplexing / combining unit are the same as those in the first embodiment.

本実施例の光パルス多重化ユニットは、ファイバカプラ300である。ファイバカプラ300では、光ファイバ301aの入射端面から分波・合波部220までの長さL1Fと、光ファイバ201bの入射端面から分波・合波部220までの長さL2Fとは同じである。同様に、光ファイバ301aの射出端面から分波・合波部220までの長さL1’Fと、光ファイバ201bの射出端面から分波・合波部220までの長さL2’Fとは同じである。   The optical pulse multiplexing unit of this embodiment is a fiber coupler 300. In the fiber coupler 300, the length L1F from the incident end face of the optical fiber 301a to the demultiplexing / multiplexing section 220 is the same as the length L2F from the incident end face of the optical fiber 201b to the demultiplexing / multiplexing section 220. . Similarly, the length L1′F from the exit end face of the optical fiber 301a to the demultiplexing / multiplexing section 220 is the same as the length L2′F from the exit end face of the optical fiber 201b to the demultiplexing / multiplexing section 220. It is.

一方、光ファイバ301aの屈折率は、光ファイバ201bの屈折率と異なる。具体的には、n1F>n2F、n1’F>n2’Fとなっている。なお、n1F≠n1’F、n2F≠n2’Fとしても良いが、n1F=n1’F、n2F=n2’Fの方が現実的である。   On the other hand, the refractive index of the optical fiber 301a is different from the refractive index of the optical fiber 201b. Specifically, n1F> n2F and n1′F> n2′F. Note that n1F ≠ n1′F and n2F ≠ n2′F may be set, but n1F = n1′F and n2F = n2′F are more realistic.

また、4つのコリメータレンズは、形状、材質が全て同じである。   The four collimator lenses have the same shape and material.

このように、光ファイバとコリメータレンズに関しては、
L1F=L2F
L1’F=L2’F
n1F>n2F
n1’F>n2’F
L1C=L1’C=L2C=L2’C
n1C=n1’C=n2C=n2’C
という関係になっている。
Thus, for optical fiber and collimator lens,
L1F = L2F
L1'F = L2'F
n1F> n2F
n1′F> n2′F
L1C = L1′C = L2C = L2′C
n1C = n1′C = n2C = n2′C
It is a relationship.

このため、2つの導光部に関しては、L1×n1>L2×n2という関係になる。そこで、時間的にみると、光ファイバ201b内を伝播する光パルスP2の方が、光ファイバ301a内を伝播する光パルスP1より先に、分波・合波部220に到達する。よって、分波・合波部220では、光パルスP2が光パルスP1より先に分波される。そして、光パルスP2の分波後に、光パルスP1が分波・合波部220において分波される。その結果、時間的を有する2つの光パルスP1、P2を生成することができる。すなわち、光パルスP2に対して、光パルスP1に時間的な遅延を生じさせることができる。   For this reason, regarding the two light guide portions, the relationship is L1 × n1> L2 × n2. Therefore, in terms of time, the optical pulse P2 propagating in the optical fiber 201b reaches the demultiplexing / multiplexing unit 220 earlier than the optical pulse P1 propagating in the optical fiber 301a. Therefore, in the demultiplexing / multiplexing unit 220, the optical pulse P2 is demultiplexed before the optical pulse P1. Then, after the demultiplexing of the optical pulse P2, the optical pulse P1 is demultiplexed in the demultiplexing / multiplexing unit 220. As a result, two optical pulses P1 and P2 having a time can be generated. That is, a time delay can be caused in the optical pulse P1 with respect to the optical pulse P2.

本実施例では、光ファイバの入射端面から分波・合波部220までの屈折率を、光ファイバ301aと光ファイバ201bとで異ならせている。そのため、2つの経路(光ファイバ301a側と光ファイバ201b側)における光路長が異なる。これは、2つのファイバを使って光路長を調整しているということができる。よって、光ファイバ301aと光ファイバ201bの両方が、光路長調整部に対応しているということができる、なお、一方の光ファイバの光路長に対して、他方の光ファイバの光路長を異ならせているという観点からすると、どちらか一方の光ファイバを光路長調整部とみなすこともできる。なお、光路長調整部にコリメータレンズが含まれても良いことは明らかである。   In the present embodiment, the refractive index from the incident end face of the optical fiber to the demultiplexing / multiplexing unit 220 is different between the optical fiber 301a and the optical fiber 201b. Therefore, the optical path lengths in the two paths (the optical fiber 301a side and the optical fiber 201b side) are different. It can be said that the optical path length is adjusted using two fibers. Therefore, it can be said that both the optical fiber 301a and the optical fiber 201b correspond to the optical path length adjustment unit. Note that the optical path length of the other optical fiber is different from the optical path length of one optical fiber. From the point of view of this, either one of the optical fibers can be regarded as an optical path length adjusting unit. It is obvious that a collimator lens may be included in the optical path length adjustment unit.

このように、本実施例では、導光部自体が光路長調整部になっている。よって、導光部に光路長調整部が設けられているといえる。   Thus, in this embodiment, the light guide section itself is an optical path length adjustment section. Therefore, it can be said that the light path length adjustment unit is provided in the light guide unit.

また、2つの光ファイバ301a、201bにおいて、光ファイバの射出端面から分波・合波部220までの長さは同じである(L1’F=L2’F)。ただし、その間の屈折率は、光ファイバ201bよりも、光ファイバ201aのほうが大きくなるように構成されている(n1’F>n2’F)。   Further, in the two optical fibers 301a and 201b, the length from the exit end face of the optical fiber to the demultiplexing / multiplexing unit 220 is the same (L1′F = L2′F). However, the refractive index therebetween is configured to be larger in the optical fiber 201a than in the optical fiber 201b (n1′F> n2′F).

このため、光ファイバ301a内を伝播する光パルスP1、P2は、光ファイバ201b内を伝播する光パルスP1、P2よりも時間的に遅延してコリメータレンズ211aから射出する。これにより、コリメータレンズ211aからは光パルスP1、P2が、211bからは光パルスP1’、P2’が射出される。その際、光パルスP1、P2は、光パルスP1’、P2’に対して時間的な遅延を有している。このようにして、それぞれ時間的、空間的に分離された2つの光パルスを得ることができる。また、その際、結合効率の高い光パルス列を得ることができる。   For this reason, the optical pulses P1 and P2 propagating in the optical fiber 301a are emitted from the collimator lens 211a with a time delay from the optical pulses P1 and P2 propagating in the optical fiber 201b. As a result, light pulses P1 and P2 are emitted from the collimator lens 211a, and light pulses P1 'and P2' are emitted from 211b. At that time, the optical pulses P1 and P2 have a time delay with respect to the optical pulses P1 'and P2'. In this way, it is possible to obtain two light pulses that are temporally and spatially separated. At that time, an optical pulse train having high coupling efficiency can be obtained.

なお、光ファイバ301aの屈折率を調節することにより、2つの光パルスの間隔(時間的な遅延量)を任意に設定することができる。あるいは、光ファイバ201bの屈折率、更には2つの光ファイバの屈折率を調節してもよい。   In addition, by adjusting the refractive index of the optical fiber 301a, the interval (time delay amount) between two optical pulses can be arbitrarily set. Or you may adjust the refractive index of the optical fiber 201b, and also the refractive index of two optical fibers.

また、上述のように、2つの光パルスは、分波・合波部220で分波(合波)された時点で時間差を有している。よって、分波(合波)後における光ファイバの長さやコリメータレンズの厚み、及びこれらの屈折率は、任意の値に設定して良い。   Further, as described above, the two optical pulses have a time difference when they are demultiplexed (multiplexed) by the demultiplexing / multiplexing unit 220. Therefore, the length of the optical fiber, the thickness of the collimator lens after demultiplexing (combining), and the refractive index thereof may be set to arbitrary values.

図4は、実施例3に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示している。なお、本実施例においても、中心線Xに対するファイバの位置関係、ラインY1〜Y4に対するコリメータレンズの位置関係は、実施例1と同じである。また、光ファイバ、コリメータレンズ、分波・合波部の機能は実施例1と同じである。   FIG. 4 shows a schematic configuration of an optical pulse multiplexing unit according to the third embodiment. In this embodiment, the positional relationship of the fiber with respect to the center line X and the positional relationship of the collimator lens with respect to the lines Y1 to Y4 are the same as those in the first embodiment. The functions of the optical fiber, collimator lens, and demultiplexing / combining unit are the same as those in the first embodiment.

本実施例の光パルス多重化ユニットは、ファイバカプラ400である。ファイバカプラ400では、光ファイバ401aの入射端面から分波・合波部220までの長さL1Fが、光ファイバ201bの入射端面から分波・合波部220までの長さL2Fと異なる。また、光ファイバ401aの射出端面から分波・合波部220までの長さL1’Fは、光ファイバ201bの射出端面から分波・合波部220までの長さL2’Fと同じである。具体的には、L1F>L2F、L1’F=L2’Fとなっている。   The optical pulse multiplexing unit of this embodiment is a fiber coupler 400. In the fiber coupler 400, the length L1F from the incident end face of the optical fiber 401a to the demultiplexing / multiplexing section 220 is different from the length L2F from the incident end face of the optical fiber 201b to the demultiplexing / multiplexing section 220. Further, the length L1′F from the exit end face of the optical fiber 401a to the demultiplexing / multiplexing section 220 is the same as the length L2′F from the exit end face of the optical fiber 201b to the demultiplexing / multiplexing section 220. . Specifically, L1F> L2F and L1′F = L2′F.

一方、光ファイバ201aの屈折率と、光ファイバ201bの屈折率は等しい。具体的には、n1F=n2F、n1’F=n2’Fとなっている。なお、n1F≠n1’F、n2F≠n2’Fとしても良いが、n1F=n1’F、n2F=n2’Fの方が現実的である。   On the other hand, the refractive index of the optical fiber 201a is equal to the refractive index of the optical fiber 201b. Specifically, n1F = n2F and n1′F = n2′F. Note that n1F ≠ n1′F and n2F ≠ n2′F may be set, but n1F = n1′F and n2F = n2′F are more realistic.

また、4つのコリメータレンズは、形状、材質が全て同じである。   The four collimator lenses have the same shape and material.

このように、光ファイバとコリメータレンズに関しては、
L1F>L2F
L1’F=L2’F
n1F=n2F
n1’F=n2’F
L1C=L1’C=L2C=L2’C
n1C=n1’C=n2C=n2’C
という関係になっている。
Thus, for optical fiber and collimator lens,
L1F> L2F
L1'F = L2'F
n1F = n2F
n1′F = n2′F
L1C = L1′C = L2C = L2′C
n1C = n1′C = n2C = n2′C
It is a relationship.

このため、2つの導光部に関しては、L1×n1>L2×n2という関係になる。そこで、時間的にみると、光ファイバ201b内を伝播する光パルスP2の方が、光ファイバ401a内を伝播する光パルスP1より先に、分波・合波部220に到達する。よって、分波・合波部220では、光パルスP2が光パルスP1より先に分波される。そして、光パルスP2の分波後に、光パルスP1が分波・合波部220において分波される。その結果、時間差を有する2つの光パルスP1、P2を生成することができる。すなわち、光パルスP2に対して、光パルスP1に時間的な遅延を生じさせることができる。   For this reason, regarding the two light guide portions, the relationship is L1 × n1> L2 × n2. Therefore, in terms of time, the optical pulse P2 propagating in the optical fiber 201b reaches the demultiplexing / multiplexing unit 220 earlier than the optical pulse P1 propagating in the optical fiber 401a. Therefore, in the demultiplexing / multiplexing unit 220, the optical pulse P2 is demultiplexed before the optical pulse P1. Then, after the demultiplexing of the optical pulse P2, the optical pulse P1 is demultiplexed in the demultiplexing / multiplexing unit 220. As a result, two optical pulses P1 and P2 having a time difference can be generated. That is, a time delay can be caused in the optical pulse P1 with respect to the optical pulse P2.

本実施例では、光ファイバの入射端面から分波・合波部220までの経路の距離を、光ファイバ401aと光ファイバ201bとで異ならせている。これにより、2つの経路(光ファイバ401a側と光ファイバ201b側)における光路長が異なる。すなわち、2つのファイバを使って、光路長を調整しているということができる。よって、光ファイバ401aと光ファイバ201bの両方が、光路長調整部に対応しているということができる、なお、一方の光ファイバの光路長に対して、他方の光ファイバの光路長を異ならせているという観点からすると、どちらか一方の光ファイバを光路長調整部とみなすこともできる。なお、光路長調整部にコリメータレンズが含まれても良いことは明らかである。   In the present embodiment, the distance of the path from the incident end face of the optical fiber to the demultiplexing / multiplexing unit 220 is different between the optical fiber 401a and the optical fiber 201b. Thereby, the optical path lengths in the two paths (the optical fiber 401a side and the optical fiber 201b side) are different. That is, it can be said that the optical path length is adjusted using two fibers. Therefore, it can be said that both the optical fiber 401a and the optical fiber 201b correspond to the optical path length adjustment unit. Note that the optical path length of the other optical fiber is different from the optical path length of one optical fiber. From the point of view of this, either one of the optical fibers can be regarded as an optical path length adjusting unit. It is obvious that a collimator lens may be included in the optical path length adjustment unit.

このように、本実施例では、導光部自体が光路長調整部になっている。よって、導光部に光路長調整部が設けられているといえる。さらに、以下に説明するように、本実施例では、移動機構(ステージST)が光路長調整部に含まれる。   Thus, in this embodiment, the light guide section itself is an optical path length adjustment section. Therefore, it can be said that the light path length adjustment unit is provided in the light guide unit. Furthermore, as will be described below, in this embodiment, the moving mechanism (stage ST) is included in the optical path length adjustment unit.

本実施例では、ファイバカプラ400にステージSTが設けられている。このステージは、紙面左右方向(矢印方向)に移動可能に構成されている。そして、このステージには、コリメータレンズ210aが載置されている。よって、コリメータレンズ210aはステージSTにより紙面左右方向に移動可能になっている。   In this embodiment, the fiber coupler 400 is provided with a stage ST. This stage is configured to be movable in the left-right direction (arrow direction) of the drawing. A collimator lens 210a is placed on this stage. Therefore, the collimator lens 210a is movable in the left-right direction on the paper surface by the stage ST.

そして、本実施例では、光ファイバ401aの射出端面と光ファイバ201bの射出端面はラインY4と一致しているが、光ファイバ401aの入射端面と光ファイバ201bの入射端面はラインY3と一致していない。なお、実際には、コリメータレンズ210aの入射側レンズ面とコリメータレンズ210bの入射側レンズ面が、ラインY3と一致していない。具体的には、コリメータレンズ210aの入射側レンズ面は、コリメータレンズ210bの入射側レンズ面(基準線Y3)よりも、距離mだけファイバカプラ100側に位置している。一方、ファイバカプラ100では、光ファイバ101aの射出端面と光ファイバ101bの射出端面は、ラインY2と一致している。   In this embodiment, the exit end face of the optical fiber 401a and the exit end face of the optical fiber 201b coincide with the line Y4, but the entrance end face of the optical fiber 401a and the entrance end face of the optical fiber 201b coincide with the line Y3. Absent. Actually, the incident side lens surface of the collimator lens 210a and the incident side lens surface of the collimator lens 210b do not coincide with the line Y3. Specifically, the incident-side lens surface of the collimator lens 210a is located on the fiber coupler 100 side by a distance m from the incident-side lens surface (reference line Y3) of the collimator lens 210b. On the other hand, in the fiber coupler 100, the exit end face of the optical fiber 101a and the exit end face of the optical fiber 101b coincide with the line Y2.

そのため、本実施例では、光ファイバ101aの射出端面から光ファイバ401aの入射端面までの距離と、光ファイバ101bの射出端面から光ファイバ201bの入射端面までの距離が異なる。実際には、コリメータレンズ111aからコリメータレンズ210aまでの距離m1と、コリメータレンズ111bからコリメータレンズ210bまでの距離m2の関係が、m1<m2となっている。そして、ステージSTの移動により、m1を変化させることができる。   Therefore, in this embodiment, the distance from the emission end face of the optical fiber 101a to the incident end face of the optical fiber 401a is different from the distance from the emission end face of the optical fiber 101b to the incident end face of the optical fiber 201b. Actually, the relationship between the distance m1 from the collimator lens 111a to the collimator lens 210a and the distance m2 from the collimator lens 111b to the collimator lens 210b is m1 <m2. And m1 can be changed by the movement of the stage ST.

上述のように、本実施例では、L1×n1とL2×n2が異なる。よって、コリメータレンズ211a、211bから、それぞれ時間的、空間的に分離された2つの光パルスP1、P2を射出させることができる。加えて、本実施例では、ml×nとm2×nの時間差も生じさせることができる。   As described above, in this embodiment, L1 × n1 and L2 × n2 are different. Therefore, it is possible to emit two light pulses P1 and P2 that are temporally and spatially separated from the collimator lenses 211a and 211b, respectively. In addition, in this embodiment, a time difference of ml × n and m2 × n can be generated.

また、ステージSTにより、mlを細かく調整することができる。これは、ml×nとm2×nの差を細かく調整できるということである。よって、2つの光パルスP1、P2の時間差(時間的な遅延量)を任意に設定できると共に、2つの光パルスP1、P2の時間差を細かく調整することができる。また、その際、結合効率の高い光パルス列を得ることができる。   Further, ml can be finely adjusted by the stage ST. This means that the difference between ml × n and m2 × n can be finely adjusted. Therefore, the time difference (temporal delay amount) between the two light pulses P1 and P2 can be arbitrarily set, and the time difference between the two light pulses P1 and P2 can be finely adjusted. At that time, an optical pulse train having high coupling efficiency can be obtained.

また、上述のように、2つの光パルスP1、P2は、分波・合波部220で分波(合波)された時点で時間差を有している。よって、分波(合波)後における光ファイバの長さやコリメータレンズの厚み、及びこれらの屈折率は、任意の値に設定して良い。   Further, as described above, the two optical pulses P 1 and P 2 have a time difference when they are demultiplexed (multiplexed) by the demultiplexing / multiplexing unit 220. Therefore, the length of the optical fiber, the thickness of the collimator lens after demultiplexing (combining), and the refractive index thereof may be set to arbitrary values.

図5は、実施例4に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示している。なお、本実施例においても、中心線Xに対するファイバの位置関係、ラインY1〜Y4に対するコリメータレンズの位置関係は、実施例1と同じである。また、光ファイバ、コリメータレンズ、分波・合波部の機能は実施例1と同じである。   FIG. 5 shows a schematic configuration of an optical pulse multiplexing unit according to the fourth embodiment. In this embodiment, the positional relationship of the fiber with respect to the center line X and the positional relationship of the collimator lens with respect to the lines Y1 to Y4 are the same as those in the first embodiment. The functions of the optical fiber, collimator lens, and demultiplexing / combining unit are the same as those in the first embodiment.

本実施例の光パルス多重化ユニットは、ファイバカプラ500である。ファイバカプラ500では、光ファイバ501aの入射端面と射出端面、すなわちコリメータレンズ210aとコリメータレンズ211aは対向するように配置されている。よって、本実施例では、光パルスはコリメータレンズ110bからのみ入射する。   The optical pulse multiplexing unit of this embodiment is a fiber coupler 500. In the fiber coupler 500, the incident end face and the exit end face of the optical fiber 501a, that is, the collimator lens 210a and the collimator lens 211a are arranged to face each other. Therefore, in this embodiment, the light pulse is incident only from the collimator lens 110b.

コリメータレンズ110bから光パルスを入射させると、入射した光パルスは分波・合波部220に到達する。ここで、入射した光パルスの一部は、光ファイバ201b中をそのまま伝播する光パルスP2となる。一方、入射した光パルスの残りは、分波・合波部220により、光ファイバ501aへ染み出す。その結果、光ファイバ501a中を伝播する光パルスP1が生成される。   When a light pulse is incident from the collimator lens 110 b, the incident light pulse reaches the demultiplexing / multiplexing unit 220. Here, a part of the incident light pulse becomes the light pulse P2 propagating as it is in the optical fiber 201b. On the other hand, the remainder of the incident light pulse oozes out into the optical fiber 501 a by the demultiplexing / multiplexing unit 220. As a result, an optical pulse P1 that propagates through the optical fiber 501a is generated.

光パルスP1は、光ファイバ501a中を進行して、コリメータレンズ211aから射出される。射出した光パルスP1は、コリメータレンズ210aを介して、再び光ファイバ501aへ入射する。光ファイバ501aへ入射した光パルスP1は、再び分波・合波部220に到達する。そして、光パルスP2と同じように分波される。その結果、光ファイバ201b中を伝播する光パルスP1’が生成される。   The light pulse P1 travels through the optical fiber 501a and is emitted from the collimator lens 211a. The emitted light pulse P1 enters the optical fiber 501a again through the collimator lens 210a. The optical pulse P1 incident on the optical fiber 501a reaches the demultiplexing / multiplexing unit 220 again. Then, it is demultiplexed in the same manner as the optical pulse P2. As a result, an optical pulse P1 'propagating through the optical fiber 201b is generated.

ここで、光ファイバ501aの全長L501と光ファイバ201bの全長L201は、同じであっても異なっていても良い。また、光ファイバ501aの屈折率(n1F、n1’F)と光ファイバ201bの屈折率(n2F、n2’F)も、同じであっても異なっていても良い。さらに、コリメータレンズの形状(L1C、L1’C、L2C、L2’C)や材質(n1C、n1’C、n2C、n2’C)も、同じであっても異なっていても良い。   Here, the total length L501 of the optical fiber 501a and the total length L201 of the optical fiber 201b may be the same or different. Also, the refractive index (n1F, n1′F) of the optical fiber 501a and the refractive index (n2F, n2′F) of the optical fiber 201b may be the same or different. Further, the shape (L1C, L1′C, L2C, L2′C) and the material (n1C, n1′C, n2C, n2′C) of the collimator lens may be the same or different.

なお、本実施例では、光ファイバ501aの全長L501と光ファイバ201bの全長L201は異なる。具体的には、L501>L201(502)である。   In this embodiment, the total length L501 of the optical fiber 501a is different from the total length L201 of the optical fiber 201b. Specifically, L501> L201 (502).

また、光ファイバ201aの屈折率と光ファイバ201bの屈折率は等しい。具体的には、n1F=n2F、n1’F=n2’Fとなっている。なお、n1F≠n1’F、n2F≠n2’Fとしても良いが、n1F=n1’F、n2F=n2’Fの方が現実的である。   Further, the refractive index of the optical fiber 201a is equal to the refractive index of the optical fiber 201b. Specifically, n1F = n2F and n1′F = n2′F. Note that n1F ≠ n1′F and n2F ≠ n2′F may be set, but n1F = n1′F and n2F = n2′F are more realistic.

また、4つのコリメータレンズも、形状、材質が全て同じであるものとする。   Also, the four collimator lenses are assumed to have the same shape and material.

ここで、2つの光ファイバの入射端面が共通であるとみなすと、光ファイバとコリメータレンズに関しては、
L1F>L2F(L1F=L501+L2F)
L1’F=L2’F
n1F=n2F
n1’F=n2’F
L1C=L1’C=L2C=L2’C
n1C=n1’C=n2C=n2’C
という関係になっている。
Here, assuming that the incident end faces of the two optical fibers are common, for the optical fiber and the collimator lens,
L1F> L2F (L1F = L501 + L2F)
L1'F = L2'F
n1F = n2F
n1′F = n2′F
L1C = L1′C = L2C = L2′C
n1C = n1′C = n2C = n2′C
It is a relationship.

このため、2つの導光部に関しては、L1×n1>L2×n2という関係になる。そこで、時間的にみると、光ファイバ201b内を伝播する光パルスP2の方が、光ファイバ501a内を伝播する光パルスP1より先に、分波・合波部220に到達する。よって、分波・合波部220では、光パルスP2が光パルスP1より先に分波される。そして、光パルスP2の分波後に、光パルスP1が分波・合波部220において分波される。その結果、時間差を有する2つの光パルスP1、P2を生成することができる。すなわち、光パルスP2に対して、光パルスP1に時間的な遅延を生じさせることができる。   For this reason, regarding the two light guide portions, the relationship is L1 × n1> L2 × n2. Therefore, in terms of time, the optical pulse P2 propagating in the optical fiber 201b reaches the demultiplexing / multiplexing unit 220 earlier than the optical pulse P1 propagating in the optical fiber 501a. Therefore, in the demultiplexing / multiplexing unit 220, the optical pulse P2 is demultiplexed before the optical pulse P1. Then, after the demultiplexing of the optical pulse P2, the optical pulse P1 is demultiplexed in the demultiplexing / multiplexing unit 220. As a result, two optical pulses P1 and P2 having a time difference can be generated. That is, a time delay can be caused in the optical pulse P1 with respect to the optical pulse P2.

本実施例では、光ファイバの入射端面から分波・合波部220までの距離を、光ファイバ201b、501aを経由する光路と光ファイバ201bのみを経由する光路とで異ならせている。これにより、2つの経路(光ファイバ501a側と光ファイバ201b側)における光路長が異なる。すなわち、2つのファイバを使って、光路長を調整しているということができる。よって、光ファイバ501aと光ファイバ201bの両方が、光路長調整部に対応しているということができる。なお、一方の光ファイバの光路長に対して、他方の光ファイバの光路長を異ならせているという観点からすると、どちらか一方の光ファイバを光路長調整部とみなすこともできる。なお、光路長調整部にコリメータレンズが含まれても良いことは明らかである。   In this embodiment, the distance from the incident end face of the optical fiber to the demultiplexing / multiplexing unit 220 is made different between an optical path passing through the optical fibers 201b and 501a and an optical path passing only through the optical fiber 201b. Thereby, the optical path lengths in the two paths (the optical fiber 501a side and the optical fiber 201b side) are different. That is, it can be said that the optical path length is adjusted using two fibers. Therefore, it can be said that both the optical fiber 501a and the optical fiber 201b correspond to the optical path length adjustment unit. From the viewpoint of making the optical path length of the other optical fiber different from the optical path length of one optical fiber, either one of the optical fibers can be regarded as an optical path length adjusting unit. It is obvious that a collimator lens may be included in the optical path length adjustment unit.

このように、本実施例では、導光部自体が光路長調整部になっている。よって、導光部に光路長調整部が設けられているといえる。さらに、以下に説明するように、本実施例では、移動機構(ステージST)が光路長調整部に含まれる。   Thus, in this embodiment, the light guide section itself is an optical path length adjustment section. Therefore, it can be said that the light path length adjustment unit is provided in the light guide unit. Furthermore, as will be described below, in this embodiment, the moving mechanism (stage ST) is included in the optical path length adjustment unit.

本実施例では、ファイバカプラ500にステージSTが設けられている。このステージは、紙面左右方向(矢印方向)に移動可能に構成されている。そして、このステージには、コリメータレンズ211aが載置されている。よって、コリメータレンズ211aはステージSTにより紙面左右方向に移動可能になっている。   In this embodiment, the fiber coupler 500 is provided with a stage ST. This stage is configured to be movable in the left-right direction (arrow direction) of the drawing. A collimator lens 211a is placed on this stage. Therefore, the collimator lens 211a is movable in the left-right direction on the paper surface by the stage ST.

そのため、本実施例では、ステージSTの移動により、光ファイバ501aの入射端面と光ファイバ501aの射出端面との距離を変化させることができる。実際には、コリメータレンズ211aとコリメータレンズ210aとの距離m’を変化させることができる。これは、光ファイバ501aの入射端面から分波・合波部220までの長さを、0からm’までの範囲で変化できるということである。   Therefore, in this embodiment, the distance between the incident end face of the optical fiber 501a and the exit end face of the optical fiber 501a can be changed by moving the stage ST. Actually, the distance m 'between the collimator lens 211a and the collimator lens 210a can be changed. This means that the length from the incident end face of the optical fiber 501a to the demultiplexing / multiplexing unit 220 can be changed in the range from 0 to m '.

上述のように、本実施例では、L1×n1とL2×n2が異なる。よって、コリメータレンズ211a、211bから、それぞれ時間的、空間的に分離された2つの光パルスP1、P2を射出させることができる。加えて、本実施例では、m’×nの時間差も生じさせることができる。   As described above, in this embodiment, L1 × n1 and L2 × n2 are different. Therefore, it is possible to emit two light pulses P1 and P2 that are temporally and spatially separated from the collimator lenses 211a and 211b, respectively. In addition, in this embodiment, a time difference of m ′ × n can be generated.

また、ステージSTにより、m’を細かく調整することができる。よって、2つの光パルスP1、P2の時間差(時間的な遅延量)を任意に設定できると共に、2つの光パルスP1、P2の時間差を細かく調整することができる。また、その際、結合効率の高い光パルス列を得ることができる。   Further, m ′ can be finely adjusted by the stage ST. Therefore, the time difference (temporal delay amount) between the two light pulses P1 and P2 can be arbitrarily set, and the time difference between the two light pulses P1 and P2 can be finely adjusted. At that time, an optical pulse train having high coupling efficiency can be obtained.

図6は、実施例5に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示している。なお、本実施例においても、ラインY1〜Y4に対するコリメータレンズの位置関係は、実施例1と同じである。また、光ファイバ、コリメータレンズ、分波・合波部の機能は実施例1と同じである。   FIG. 6 shows a schematic configuration of an optical pulse multiplexing unit according to the fifth embodiment. In this embodiment, the positional relationship of the collimator lens with respect to the lines Y1 to Y4 is the same as that in the first embodiment. The functions of the optical fiber, collimator lens, and demultiplexing / combining unit are the same as those in the first embodiment.

本実施例の光パルス多重化ユニットは、ファイバカプラ600である。ファイバカプラ600は、導光部として複数の光ファイバを有する。本実施例では、ファイバカプラ600は、光ファイバ601a、601b、601c、601d、601eを有する。   The optical pulse multiplexing unit of this embodiment is a fiber coupler 600. The fiber coupler 600 has a plurality of optical fibers as a light guide. In this embodiment, the fiber coupler 600 includes optical fibers 601a, 601b, 601c, 601d, and 601e.

また、各光ファイバの両端部には、コリメータレンズ610a、610b、610c、610d、610e、611a、611b、611c、611d、611eが配置されている。   In addition, collimator lenses 610a, 610b, 610c, 610d, 610e, 611a, 611b, 611c, 611d, and 611e are disposed at both ends of each optical fiber.

また、各光ファイバ601a〜601eの入射端面は、ラインY3と一致している。同様に、各光ファイバ201a〜601eの射出端面は、ラインY4と一致している。なお、実際にラインY3と一致しているのは、各コリメータレンズ610a〜610eの入射側レンズ面である。また、実際にラインY4と一致しているのは、コリメータレンズ611a〜611eの出射側レンズ面である。   In addition, the incident end faces of the optical fibers 601a to 601e coincide with the line Y3. Similarly, the exit end faces of the optical fibers 201a to 601e coincide with the line Y4. In addition, what actually coincides with the line Y3 is the incident side lens surface of each of the collimator lenses 610a to 610e. Also, what actually coincides with the line Y4 is the exit side lens surface of the collimator lenses 611a to 611e.

また、本実施例では、2箇所に移動機構を備えている。第1の移動機構は、光ファイバの中央部に設けられている。第2の移動機構は光ファイバの入射端面近傍に設けられている。   In this embodiment, the moving mechanism is provided at two places. The first moving mechanism is provided at the center of the optical fiber. The second moving mechanism is provided in the vicinity of the incident end face of the optical fiber.

本実施例では、5つの光ファイバのうち2つの光ファイバを選択する。そして、選択した2つの光ファイバの中心部を移動させて、中心線X近傍で近接または接触させる。このようにして、分波・合波部620を形成する。なお、光ファイバの中心部の移動には、第1の移動機構が用いられる。   In this embodiment, two of the five optical fibers are selected. Then, the center portions of the two selected optical fibers are moved so as to be close to or in contact with each other in the vicinity of the center line X. In this way, the demultiplexing / multiplexing unit 620 is formed. The first moving mechanism is used for moving the central portion of the optical fiber.

また、選択した2つの光ファイバの入射端面(2つのコリメータレンズ)を、ファイバカプラ100のコリメータレンズ111a、111bに対向させる必要がある。これにより、ファイバカプラ100からの光パルスを、ファイバカプラ600に入射させることができる。そこで、光ファイバの入射端面(コリメータレンズ)の移動に、第2の移動機構が用いられる。なお、ファイバカプラ100が、射出端面(コリメータレンズ)を移動させる移動機構を備えていても良い。この場合、第2の移動機構は不要となる。   Further, it is necessary to make the incident end faces (two collimator lenses) of the two selected optical fibers face the collimator lenses 111a and 111b of the fiber coupler 100. As a result, the optical pulse from the fiber coupler 100 can be incident on the fiber coupler 600. Therefore, the second moving mechanism is used for moving the incident end face (collimator lens) of the optical fiber. The fiber coupler 100 may include a moving mechanism that moves the exit end face (collimator lens). In this case, the second moving mechanism is not necessary.

本実施例では、各光ファイバの入射端面から分波・合波部620までの長さは同じである。同様に、各光ファイバの射出端面から分波・合波部620までの長さも同じである。   In this embodiment, the length from the incident end face of each optical fiber to the demultiplexing / multiplexing unit 620 is the same. Similarly, the length from the exit end face of each optical fiber to the demultiplexing / multiplexing unit 620 is also the same.

一方、各光ファイバの屈折率は、それぞれの光ファイバで異なる。   On the other hand, the refractive index of each optical fiber is different for each optical fiber.

また、全てのコリメータレンズは、形状、材質が全て同じである。   All collimator lenses have the same shape and material.

そのため、選択された2つの光ファイバによる構成は、実施例2と同じになる。よって、2つの導光部に関しては、L1×n1>L2×n2という関係になる。そこで、時間的にみると、例えば光ファイバ601b内を伝播する光パルスP2の方が、光ファイバ601a内を伝播する光パルスP1より先に、分波・合波部620に到達する。よって、分波・合波部620では、光パルスP2が光パルスP1より先に分波される。そして、光パルスP2の分波後に、光パルスP1が分波・合波部620において分波される。その結果、時間差を有する2つの光パルスP1、P2を生成することができる。すなわち、光パルスP2に対して、光パルスP1に時間的な遅延を生じさせることができる。   Therefore, the configuration using the two selected optical fibers is the same as that of the second embodiment. Therefore, the relationship between the two light guides is L1 × n1> L2 × n2. Therefore, in terms of time, for example, the optical pulse P2 propagating in the optical fiber 601b reaches the demultiplexing / multiplexing unit 620 earlier than the optical pulse P1 propagating in the optical fiber 601a. Therefore, in the demultiplexing / multiplexing unit 620, the optical pulse P2 is demultiplexed before the optical pulse P1. Then, after the optical pulse P2 is demultiplexed, the optical pulse P1 is demultiplexed in the demultiplexing / multiplexing unit 620. As a result, two optical pulses P1 and P2 having a time difference can be generated. That is, a time delay can be caused in the optical pulse P1 with respect to the optical pulse P2.

このように、本実施例では、導光部自体が光路長調整部になっている。よって、導光部に光路長調整部が設けられているといえる。   Thus, in this embodiment, the light guide section itself is an optical path length adjustment section. Therefore, it can be said that the light path length adjustment unit is provided in the light guide unit.

更に、本実施例では、複数の光ファイバから2つの光ファイバを選択するようにしている。このようにすると、2つのファイバの組み合わせが多くなる。よって、2つの光パルスP1、P2における時間差を、様々に変えることができる。   Furthermore, in this embodiment, two optical fibers are selected from a plurality of optical fibers. This increases the number of combinations of the two fibers. Therefore, the time difference between the two light pulses P1 and P2 can be changed variously.

ただし、このような構成の場合、2つの光ファイバを移動させなくてはならないので、移動機構が複雑あるいは大型化する。   However, in such a configuration, since the two optical fibers must be moved, the moving mechanism is complicated or increased in size.

そこで、1つの光ファイバの位置を固定して、残りの光ファイバを移動させても良い。この場合の断面構成を、図7に示す。図7に示すように、分波・合波部620では、光ファイバ601aを中心として、残りの4本光ファイバ601b、601c、601d、601eは、十字型に配置されている。そして、分波・合波部620では、光ファイバ601aに対して、いずれかの光ファイバ、例えば光ファイバ601cを近接または接触させるように構成されている。   Therefore, the position of one optical fiber may be fixed and the remaining optical fibers may be moved. FIG. 7 shows a cross-sectional configuration in this case. As shown in FIG. 7, in the demultiplexing / multiplexing unit 620, the remaining four optical fibers 601b, 601c, 601d, and 601e are arranged in a cross shape with the optical fiber 601a as the center. The demultiplexing / multiplexing unit 620 is configured so that any one of the optical fibers, for example, the optical fiber 601c, approaches or contacts the optical fiber 601a.

上述したように、各光ファイバは、それぞれ異なる屈折率を有する部材で構成されている。このため、例えば、光ファイバ601c内を伝播する光パルスは、光ファイバ601a内を伝播する光パルスよりも時間的に遅延する。   As described above, each optical fiber is composed of members having different refractive indexes. For this reason, for example, the optical pulse propagating in the optical fiber 601c is delayed in time from the optical pulse propagating in the optical fiber 601a.

これにより、光ファイバ601cのコリメータレンズ611cから射出した光パルスは、光ファイバ601aのコリメータレンズ611aから射出した光パルスよりも時間的に遅延する。4つの光ファイバ光から1つの光ファイバを択一的に選択することにより、2つの光パルスの間隔を任意に設定することができる。   Thereby, the optical pulse emitted from the collimator lens 611c of the optical fiber 601c is delayed in time from the optical pulse emitted from the collimator lens 611a of the optical fiber 601a. By selectively selecting one optical fiber from the four optical fiber lights, the interval between the two optical pulses can be arbitrarily set.

このように、本実施例では、選択された2つの光ファイバで、L1×n1とL2×n2が異なる。よって、コリメータレンズから、それぞれ時間的、空間的に分離された2つの光パルスP1、P2を射出させることができる。加えて、本実施例では、光ファイバの組み合わせを変えることにより、2つの光パルスP1、P2の時間差を異ならせることができる。   Thus, in this embodiment, L1 × n1 and L2 × n2 are different between the two selected optical fibers. Therefore, it is possible to emit two light pulses P1 and P2 that are temporally and spatially separated from the collimator lens. In addition, in this embodiment, the time difference between the two optical pulses P1 and P2 can be made different by changing the combination of the optical fibers.

このように、本実施例では、導光部自体が光路長調整部になっている。よって、導光部に光路長調整部が設けられているといえる。さらに、本実施例では、移動機構(ステージST)が光路長調整部に含まれる。   Thus, in this embodiment, the light guide section itself is an optical path length adjustment section. Therefore, it can be said that the light path length adjustment unit is provided in the light guide unit. Furthermore, in this embodiment, the moving mechanism (stage ST) is included in the optical path length adjustment unit.

図8は、実施例6に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示している。なお、本実施例においても、中心線Xに対するファイバの位置関係、ラインY1〜Y4に対するコリメータレンズの位置関係は、実施例1と同じである。また、光ファイバ、コリメータレンズ、分波・合波部の機能は実施例1と同じである。   FIG. 8 shows a schematic configuration of an optical pulse multiplexing unit according to the sixth embodiment. In this embodiment, the positional relationship of the fiber with respect to the center line X and the positional relationship of the collimator lens with respect to the lines Y1 to Y4 are the same as those in the first embodiment. The functions of the optical fiber, collimator lens, and demultiplexing / combining unit are the same as those in the first embodiment.

本実施例の光パルス多重化ユニットは、ファイバカプラ700である。ファイバカプラ700では、光ファイバの入射端面側に平行平板310a、310bが設けられている。それ以外の構成は、実施例1のファイバカプラ100’の構成と同じである。また、ファイバカプラ100は実施例1のファイバカプラ100と同じである。   The optical pulse multiplexing unit of this embodiment is a fiber coupler 700. In the fiber coupler 700, parallel flat plates 310a and 310b are provided on the incident end face side of the optical fiber. Other configurations are the same as those of the fiber coupler 100 ′ of the first embodiment. The fiber coupler 100 is the same as the fiber coupler 100 of the first embodiment.

本実施例では、平行平板310aが、コリメータレンズ110aを挟んで、光ファイバ101aと対向する位置に設けられている。また、平行平板310bが、コリメータレンズ110bを挟んで、光ファイバ101bと対向する位置設けられている。なお、ファイバカプラ100との位置関係でいうと、平行平板310aは、コリメータレンズ111a(ファイバカプラ100側)とコリメータレンズ110a(ファイバカプラ700側)の間に設けられている。また、平行平板310bは、コリメータレンズ111b(ファイバカプラ100側)とコリメータレンズ210b(ファイバカプラ700側)の間に設けられている。   In the present embodiment, the parallel plate 310a is provided at a position facing the optical fiber 101a with the collimator lens 110a interposed therebetween. A parallel plate 310b is provided at a position facing the optical fiber 101b with the collimator lens 110b interposed therebetween. In terms of the positional relationship with the fiber coupler 100, the parallel plate 310a is provided between the collimator lens 111a (fiber coupler 100 side) and the collimator lens 110a (fiber coupler 700 side). The parallel plate 310b is provided between the collimator lens 111b (on the fiber coupler 100 side) and the collimator lens 210b (on the fiber coupler 700 side).

平行平板310aと平行平板310bは、それぞれ、入射端面と射出端面を有している。また、平行平板310aと平行平板310bは、所定の屈折率を有する材料で形成されている。ただし、入射端面から射出端面までの長さ(厚み)は、平行平板310aにおける長さD1よりも、平行平板310bにおける長さD2の方が長い(厚い)。また、屈折率は、平行平板310aにおける屈折率N1と、平行平板310bにおける屈折率N2で同じである。すなわち、2つの平行平板に関しては、D1<D2、N1=N2の関係になっている。   Each of the parallel plate 310a and the parallel plate 310b has an incident end surface and an exit end surface. Further, the parallel flat plate 310a and the parallel flat plate 310b are formed of a material having a predetermined refractive index. However, the length (thickness) from the incident end face to the exit end face is longer (thicker) in the length D2 in the parallel plate 310b than in the length D1 in the parallel plate 310a. The refractive index is the same for the refractive index N1 of the parallel plate 310a and the refractive index N2 of the parallel plate 310b. That is, regarding the two parallel flat plates, the relationship is D1 <D2, N1 = N2.

上述のように、平行平板310aと平行平板310bを除けば、ファイバカプラ100とファイバカプラ700の構成は、実施例1と同じである。本実施例では、ファイバカプラ100、700における光ファイバとコリメートレンズに関しては、以下のような関係となっている。   As described above, except for the parallel plate 310a and the parallel plate 310b, the configurations of the fiber coupler 100 and the fiber coupler 700 are the same as those of the first embodiment. In the present embodiment, the optical fiber and the collimating lens in the fiber couplers 100 and 700 have the following relationship.

L1F=L2F
L1’F=L2’F
n1F=n2F
n1’F=n2’F
L1C=L1’C=L2C=L2’C
n1C=n1’C=n2C=n2’C
L1F = L2F
L1'F = L2'F
n1F = n2F
n1′F = n2′F
L1C = L1′C = L2C = L2′C
n1C = n1′C = n2C = n2′C

そのため、平行平板310aと平行平板310bが配置されていない状態では、導光部に関しては、L1×n1=L2×n2という関になる。この場合、2つの光パルスP1、P2の間で時間的な差は生じない。しかしながら、平行平板310aと平行平板310bが配置されている状態では、2つの平行平板に関しては、D1×N1=<D2×N2という関係になる。   Therefore, in a state where the parallel flat plate 310a and the parallel flat plate 310b are not arranged, the light guide unit has a relationship of L1 × n1 = L2 × n2. In this case, there is no time difference between the two light pulses P1 and P2. However, in the state in which the parallel flat plate 310a and the parallel flat plate 310b are arranged, the relationship of D1 × N1 = <D2 × N2 is established for the two parallel flat plates.

このような構成(平行平板310aと平行平板310bを配置した状態)において、ファイバカプラ100のコリメータレンズ110aから光パルスを入射させる。ファイバカプラ100における2つのコリメータレンズ111a、111bからは、それぞれ一つの光パルスが射出される。これらの光パルスは、それぞれ平行平板310a、310bへ入射する。   In such a configuration (a state in which the parallel plate 310a and the parallel plate 310b are arranged), an optical pulse is incident from the collimator lens 110a of the fiber coupler 100. One light pulse is emitted from each of the two collimator lenses 111 a and 111 b in the fiber coupler 100. These light pulses are incident on the parallel plates 310a and 310b, respectively.

上述したように、平行平板310bの厚みは、平行平板310aの厚みよりも厚くなっている。そのため、行平板310b内を伝播する光パルスは、平行平板310a内を伝播する光パルスよりも時間的に遅延する。これにより、平行平板310bから射出した光パルスP2は、平行平板310aから射出した光パルスP1よりも時間的に遅延する。このようにして、時間的を有する2つの光パルスP1、P2を生成することができる。すなわち、光パルスP1に対して、光パルスP2に時間的な遅延を生じさせることができる。   As described above, the parallel plate 310b is thicker than the parallel plate 310a. Therefore, the optical pulse propagating in the row flat plate 310b is delayed in time from the optical pulse propagating in the parallel flat plate 310a. As a result, the light pulse P2 emitted from the parallel plate 310b is delayed in time from the light pulse P1 emitted from the parallel plate 310a. In this way, two optical pulses P1 and P2 having a time can be generated. That is, a time delay can be caused in the optical pulse P2 with respect to the optical pulse P1.

平行平板310aから射出した光パルスP1と、平行平板310bから射出した光パルスP2は、それぞれ、コリメータレンズ110a、110bに入射する。光パルスP1と光パルスP2は、それぞれ、光ファイバ101a、101b中を進行して、コリメータレンズ111a、111bに到達する。そして、光パルスP1と光パルスP2は、それぞれ、コリメータレンズ111aと111bから射出する。   The light pulse P1 emitted from the parallel plate 310a and the light pulse P2 emitted from the parallel plate 310b are incident on the collimator lenses 110a and 110b, respectively. The optical pulse P1 and the optical pulse P2 travel through the optical fibers 101a and 101b, respectively, and reach the collimator lenses 111a and 111b. Then, the light pulse P1 and the light pulse P2 are emitted from the collimator lenses 111a and 111b, respectively.

本実施例では、入射端面から射出端面までの長さ(厚み)を、平行平板310aと平行平板310bとで異ならせている。そのため、2つの経路(光ファイバ101a側と光ファイバ101b側)における光路長が異なる。これは、2つの平行平板を使って光路長を調整しているということができる。よって、平行平板310aと平行平板310bの両方が、光路長調整部に対応しているということができる。なお、一方の平行平板の光路長に対して、他方の平行平板の光路長を異ならせているという観点からすると、どちらか一方の平行平板を光路長調整部とみなすこともできる。   In the present embodiment, the length (thickness) from the incident end face to the exit end face is different between the parallel flat plate 310a and the parallel flat plate 310b. Therefore, the optical path lengths in the two paths (the optical fiber 101a side and the optical fiber 101b side) are different. It can be said that the optical path length is adjusted using two parallel flat plates. Therefore, it can be said that both the parallel flat plate 310a and the parallel flat plate 310b correspond to the optical path length adjusting unit. From the viewpoint of making the optical path length of the other parallel flat plate different from the optical path length of one parallel flat plate, either one of the parallel flat plates can be regarded as the optical path length adjusting unit.

このように、本実施例では、導光部以外の場所に光路長調整部が配置されている。   As described above, in this embodiment, the optical path length adjustment unit is arranged at a place other than the light guide unit.

以上のように、コリメータレンズ111a、111bからは、それぞれ時間的、空間的に分離された2つの光パルスが射出する。本実施例では、平行平板310a、310bの厚さを調節することにより、2つの光パルスの間隔を任意に設定することができる。また、その際、結合効率の高い光パルス列を得ることができる。   As described above, two light pulses separated from each other in time and space are emitted from the collimator lenses 111a and 111b. In this embodiment, the interval between the two light pulses can be arbitrarily set by adjusting the thickness of the parallel plates 310a and 310b. At that time, an optical pulse train having high coupling efficiency can be obtained.

なお、一方の平行平板は配置されてなくても良い。また、本実施例では、2つの平行平板は、共に光ファイバの入射端面側に配置されている。しかしながら、2つの平行平板は、光ファイバの射出端面側に配置されていても良い。また、一方の平行平板を光ファイバの入射端面側に配置し、他方の平行平板を光ファイバの入射端面側に配置しても良い。   One parallel flat plate may not be arranged. In the present embodiment, the two parallel plates are both arranged on the incident end face side of the optical fiber. However, the two parallel plates may be arranged on the exit end face side of the optical fiber. Further, one parallel plate may be arranged on the incident end face side of the optical fiber, and the other parallel plate may be arranged on the incident end face side of the optical fiber.

また、上述のように、2つの光パルスは、平行平板310aと平行平板310bを通過した時点で時間差を有している。よって、光ファイバの長さやコリメータレンズの厚み、及びこれらの屈折率は、任意の値に設定して良い。   Further, as described above, the two light pulses have a time difference when they pass through the parallel plate 310a and the parallel plate 310b. Therefore, the length of the optical fiber, the thickness of the collimator lens, and the refractive index thereof may be set to arbitrary values.

図9は、実施例7に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示している。なお、本実施例においても、中心線Xに対するファイバの位置関係、ラインY1〜Y4に対するコリメータレンズの位置関係は、実施例1と同じである。また、光ファイバ、コリメータレンズ、分波・合波部の機能は実施例1と同じである。   FIG. 9 shows a schematic configuration of an optical pulse multiplexing unit according to the seventh embodiment. In this embodiment, the positional relationship of the fiber with respect to the center line X and the positional relationship of the collimator lens with respect to the lines Y1 to Y4 are the same as those in the first embodiment. The functions of the optical fiber, collimator lens, and demultiplexing / combining unit are the same as those in the first embodiment.

本実施例の光パルス多重化ユニットは、ファイバカプラ800である。ファイバカプラ800では、光ファイバの入射端面側に平行平板320a、320bが設けられている。この配置場所は、実施例6の平行平板310a、310bと同じである。また、それ以外の構成は、実施例6のファイバカプラ700の構成と同じである。また、ファイバカプラ100は実施例6のファイバカプラ100と同じである。   The optical pulse multiplexing unit of this embodiment is a fiber coupler 800. In the fiber coupler 800, parallel flat plates 320a and 320b are provided on the incident end face side of the optical fiber. This arrangement place is the same as the parallel flat plates 310a and 310b of the sixth embodiment. Other configurations are the same as those of the fiber coupler 700 of the sixth embodiment. The fiber coupler 100 is the same as the fiber coupler 100 of the sixth embodiment.

平行平板310aと平行平板310bは、それぞれ、入射端面と射出端面を有している。また、平行平板310aと平行平板310bは、所定の屈折率を有する材料で形成されている。そして、入射端面から射出端面までの長さ(厚み)は、平行平板310aにおける長さD1と、平行平板310bにおける長さD2とで同じである。一方、屈折率は、平行平板310aにおける屈折率N1よりも、平行平板310bにおける屈折率N2の方が高くなっている。すなわち、2つの平行平板に関しては、D1=D2、N1<N2の関係になっている。   Each of the parallel plate 310a and the parallel plate 310b has an incident end surface and an exit end surface. Further, the parallel flat plate 310a and the parallel flat plate 310b are formed of a material having a predetermined refractive index. The length (thickness) from the incident end face to the exit end face is the same as the length D1 of the parallel flat plate 310a and the length D2 of the parallel flat plate 310b. On the other hand, the refractive index N2 of the parallel plate 310b is higher than the refractive index N1 of the parallel plate 310a. That is, regarding the two parallel plates, D1 = D2 and N1 <N2.

上述のように、平行平板320aと平行平板320bを除けば、ファイバカプラ100とファイバカプラ800(700)の構成は、実施例6と同じである。よって、ファイバカプラ100、800(700)における光ファイバとコリメートレンズに関しては、実施例6と同じであるので説明を省略する。   As described above, except for the parallel plate 320a and the parallel plate 320b, the configurations of the fiber coupler 100 and the fiber coupler 800 (700) are the same as those of the sixth embodiment. Therefore, since the optical fiber and the collimating lens in the fiber couplers 100 and 800 (700) are the same as those in the sixth embodiment, the description thereof is omitted.

平行平板320aと平行平板320bが配置されていない状態では、実施例6と同じように、導光部に関しては、L1×n1=L2×n2という関になる。この場合、2つの光パルスP1、P2の間で時間的な差は生じない。しかしながら、平行平板320aと平行平板320bが配置されている状態では、2つの平行平板に関しては、D1×N1=<D2×N2という関係になる。   In the state where the parallel flat plate 320a and the parallel flat plate 320b are not arranged, as in the sixth embodiment, the relationship of L1 × n1 = L2 × n2 is established for the light guide unit. In this case, there is no time difference between the two light pulses P1 and P2. However, in a state where the parallel flat plate 320a and the parallel flat plate 320b are arranged, the relationship of two parallel flat plates is D1 × N1 = <D2 × N2.

このような構成(平行平板320aと平行平板320bを配置した状態)において、ファイバカプラ100のコリメータレンズ110aから光パルスを入射させる。ファイバカプラ100における2つのコリメータレンズ111a、111bからは、それぞれ一つの光パルスが射出される。これらの光パルスは、それぞれ平行平板310a、310bへ入射する。   In such a configuration (a state in which the parallel plate 320a and the parallel plate 320b are arranged), a light pulse is incident from the collimator lens 110a of the fiber coupler 100. One light pulse is emitted from each of the two collimator lenses 111 a and 111 b in the fiber coupler 100. These light pulses are incident on the parallel plates 310a and 310b, respectively.

上述したように、平行平板320bの屈折率は、平行平板310aの屈折率よりも大きくなっている。そのため、平行平板320b内を伝播する光パルスは、平行平板320a内を伝播する光パルスよりも時間的に遅延する。これにより、平行平板320bから射出した光パルスP2は、平行平板320aから射出した光パルスP1よりも時間的に遅延する。このようにして、時間的を有する2つの光パルスP1、P2を生成することができる。すなわち、光パルスP1に対して、光パルスP2に時間的な遅延を生じさせることができる。   As described above, the refractive index of the parallel plate 320b is larger than the refractive index of the parallel plate 310a. Therefore, the optical pulse propagating in the parallel plate 320b is delayed in time from the optical pulse propagating in the parallel plate 320a. Thereby, the light pulse P2 emitted from the parallel plate 320b is delayed in time from the light pulse P1 emitted from the parallel plate 320a. In this way, two optical pulses P1 and P2 having a time can be generated. That is, a time delay can be caused in the optical pulse P2 with respect to the optical pulse P1.

平行平板320aから射出した光パルスP1と、平行平板320bから射出した光パルスP2は、それぞれ、コリメータレンズ110a、110bに入射する。光パルスP1と光パルスP2は、それぞれ、光ファイバ101a、101b中を進行して、コリメータレンズ111a、111bに到達する。そして、光パルスP1と光パルスP2は、それぞれ、コリメータレンズ111aと111bから射出する。   The light pulse P1 emitted from the parallel plate 320a and the light pulse P2 emitted from the parallel plate 320b are incident on the collimator lenses 110a and 110b, respectively. The optical pulse P1 and the optical pulse P2 travel through the optical fibers 101a and 101b, respectively, and reach the collimator lenses 111a and 111b. Then, the light pulse P1 and the light pulse P2 are emitted from the collimator lenses 111a and 111b, respectively.

本実施例では、屈折率を平行平板310aと平行平板310bとで異ならせている。そのため、2つの経路(光ファイバ101a側と光ファイバ101b側)における光路長が異なる。これは、2つの平行平板を使って光路長を調整しているということができる。よって、平行平板320aと平行平板320bの両方が、光路長調整部に対応しているということができる。なお、一方の平行平板の光路長に対して、他方の平行平板の光路長を異ならせているという観点からすると、どちらか一方の平行平板を光路長調整部とみなすこともできる。   In this embodiment, the refractive index is different between the parallel plate 310a and the parallel plate 310b. Therefore, the optical path lengths in the two paths (the optical fiber 101a side and the optical fiber 101b side) are different. It can be said that the optical path length is adjusted using two parallel flat plates. Therefore, it can be said that both the parallel plate 320a and the parallel plate 320b correspond to the optical path length adjustment unit. From the viewpoint of making the optical path length of the other parallel flat plate different from the optical path length of one parallel flat plate, either one of the parallel flat plates can be regarded as the optical path length adjusting unit.

このように、本実施例では、導光部以外の場所に光路長調整部が配置されている。   As described above, in this embodiment, the optical path length adjustment unit is arranged at a place other than the light guide unit.

以上のように、コリメータレンズ111a、111bからは、それぞれ時間的、空間的に分離された2つの光パルスが射出する。本実施例では、平行平板320a、320bの屈折率を調節することにより、2つの光パルスの間隔を任意に設定することができる。また、その際、結合効率の高い光パルス列を得ることができる。   As described above, two light pulses separated from each other in time and space are emitted from the collimator lenses 111a and 111b. In this embodiment, the interval between the two light pulses can be arbitrarily set by adjusting the refractive indexes of the parallel plates 320a and 320b. At that time, an optical pulse train having high coupling efficiency can be obtained.

なお、一方の平行平板は配置されてなくても良い。また、本実施例では、2つの平行平板は、共に光ファイバの入射端面側に配置されている。しかしながら、2つの平行平板は、光ファイバの射出端面側に配置されていても良い。また、一方の平行平板を光ファイバの入射端面側に配置し、他方の平行平板を光ファイバの入射端面側に配置しても良い。   One parallel flat plate may not be arranged. In the present embodiment, the two parallel plates are both arranged on the incident end face side of the optical fiber. However, the two parallel plates may be arranged on the exit end face side of the optical fiber. Further, one parallel plate may be arranged on the incident end face side of the optical fiber, and the other parallel plate may be arranged on the incident end face side of the optical fiber.

また、上述のように、2つの光パルスは、平行平板310aと平行平板310bを通過した時点で時間差を有している。よって、光ファイバの長さやコリメータレンズの厚み、及びこれらの屈折率は、任意の値に設定して良い。   Further, as described above, the two light pulses have a time difference when they pass through the parallel plate 310a and the parallel plate 310b. Therefore, the length of the optical fiber, the thickness of the collimator lens, and the refractive index thereof may be set to arbitrary values.

なお、実施例6及び7では、平行平板310a、310bは、その入射端面の法線(射出端面の法線)が中心線Xと平行になるように配置されている。すなわち、入射端面が中心線Xに対して垂直となるように、平行平板310a、310bは配置されている。しかしながら、平行平板310a、310bの少なくとも一方を、その入射端面の法線(射出端面の法線)が中心線Xと非平行になるように配置してもよい。   In Examples 6 and 7, the parallel plates 310a and 310b are arranged so that the normal line of the incident end face (the normal line of the exit end face) is parallel to the center line X. That is, the parallel plates 310a and 310b are arranged so that the incident end face is perpendicular to the center line X. However, at least one of the parallel plates 310a and 310b may be arranged such that the normal line of the incident end face (the normal line of the exit end face) is not parallel to the center line X.

例えば、平行平板310aにおける入射端面の法線と中心線Xとのなす角をθ1とした場合、θ1≠0°となるように平行平板310aを配置する。また、平行平板310bにおける入射端面の法線と中心線Xとのなす角をθ2とした場合、θ2≠0°となるように平行平板310bを配置するにする。そして、θ1≠θ2とすることで、D1=D2であっても、平行平板310aの光路長に対して平行平板310bの光路長を異ならせることができる。   For example, when the angle formed between the normal line of the incident end face of the parallel plate 310a and the center line X is θ1, the parallel plate 310a is arranged so that θ1 ≠ 0 °. Further, when the angle formed between the normal line of the incident end face of the parallel plate 310b and the center line X is θ2, the parallel plate 310b is arranged so that θ2 ≠ 0 °. By setting θ1 ≠ θ2, even if D1 = D2, the optical path length of the parallel plate 310b can be made different from the optical path length of the parallel plate 310a.

また、平行平板310a、310bのうちの少なくとも一方を、所定の回転軸の周りに回転させても良い。この場合の所定の回転軸は、紙面に垂直な軸である。このようにすることで、光路長を変化させることができる。所定の回転軸は、平行平板310a、310bの内部(平行平板を貫く位置)であっても、平行平板310a、310bから離れた位置であっても良い。   Further, at least one of the parallel plates 310a and 310b may be rotated around a predetermined rotation axis. In this case, the predetermined rotation axis is an axis perpendicular to the paper surface. By doing so, the optical path length can be changed. The predetermined rotation axis may be inside the parallel plates 310a and 310b (a position passing through the parallel plates) or may be a position away from the parallel plates 310a and 310b.

なお、平行平板310a、310bを回転させると、射出する光線の位置が変化する。この場合、コリメータレンズ110a、110bの位置を変化させる必要がある。そのため、コリメータレンズを移動させる移動機構を設ける必要がある。   When the parallel plates 310a and 310b are rotated, the position of the emitted light changes. In this case, it is necessary to change the positions of the collimator lenses 110a and 110b. Therefore, it is necessary to provide a moving mechanism that moves the collimator lens.

また、平行平板310a、310bのうちの少なくとも一方を、クサビ形状(非平行形状)にしてもよい。そして、中心軸Xまでの距離が変化するように、クサビ形状の素子を紙面で移動させることで、光路長を変化させることができる。この場合も、クサビ形状の素子の移動に伴って、射出する光線の位置が変化する。よって、コリメータレンズを移動させる移動機構を設ける必要がある。   Further, at least one of the parallel plates 310a and 310b may have a wedge shape (non-parallel shape). The optical path length can be changed by moving the wedge-shaped element on the paper surface so that the distance to the central axis X changes. Also in this case, the position of the emitted light changes as the wedge-shaped element moves. Therefore, it is necessary to provide a moving mechanism for moving the collimator lens.

図10は、実施例8に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示している。なお、本実施例においても、中心線Xに対するファイバの位置関係、ラインY1〜Y4に対するコリメータレンズの位置関係は、実施例1と同じである。また、光ファイバ、コリメータレンズ、分波・合波部の機能は実施例1と同じである。   FIG. 10 shows a schematic configuration of an optical pulse multiplexing unit according to the eighth embodiment. In this embodiment, the positional relationship of the fiber with respect to the center line X and the positional relationship of the collimator lens with respect to the lines Y1 to Y4 are the same as those in the first embodiment. The functions of the optical fiber, collimator lens, and demultiplexing / combining unit are the same as those in the first embodiment.

本実施例の光パルス多重化ユニットは、ファイバカプラ900である。ファイバカプラ900では、実施例6の平行平板の代わりに光ファイバ330a、330bが用いられている。   The optical pulse multiplexing unit of this embodiment is a fiber coupler 900. In the fiber coupler 900, optical fibers 330a and 330b are used instead of the parallel plates of the sixth embodiment.

光ファイバ330aと光ファイバ330bは、それぞれ、入射端面と射出端面を有している。また、光ファイバ330aと光ファイバ330bのコア部は、所定の屈折率を有する材料で形成されている。ただし、入射端面から射出端面までの長さ(厚み)は、光ファイバ330aにおける長さD1よりも、光ファイバ330bにおける長さD2の方が長い(厚い)。また、屈折率は、光ファイバ330aにおける屈折率N1と、光ファイバ330bにおける屈折率N2で同じである。すなわち、2つの光ファイバに関しては、D1<D2、N1=N2の関係になっている。   The optical fiber 330a and the optical fiber 330b have an incident end face and an exit end face, respectively. Moreover, the core part of the optical fiber 330a and the optical fiber 330b is formed with the material which has a predetermined refractive index. However, the length (thickness) from the incident end face to the exit end face is longer (thicker) in the length D2 in the optical fiber 330b than in the length D1 in the optical fiber 330a. The refractive index is the same for the refractive index N1 of the optical fiber 330a and the refractive index N2 of the optical fiber 330b. That is, for the two optical fibers, the relationship is D1 <D2, N1 = N2.

また、光ファイバ330aの両端面には、コリメータレンズ331aと332aが配置されている。同様に、光ファイバ330bの両端面には、コリメータレンズ331bと332bが配置されている。全てのコリメータレンズは、形状、材質が全て同じである。よって、本実施例においても、2つの光ファイバに関しては、D1×N1=<D2×N2という関係になる。   In addition, collimator lenses 331a and 332a are disposed on both end faces of the optical fiber 330a. Similarly, collimator lenses 331b and 332b are disposed on both end faces of the optical fiber 330b. All collimator lenses have the same shape and material. Therefore, also in the present embodiment, the relationship of D1 × N1 = <D2 × N2 is established for the two optical fibers.

上述のように、本実施例は、実施例6の平行平板を光ファイバに代えたものである。よって、機能、作用及び効果は実施例6と同じであるので、説明は省略する。   As described above, in this embodiment, the parallel plate of the sixth embodiment is replaced with an optical fiber. Therefore, since the function, operation, and effect are the same as those of the sixth embodiment, description thereof is omitted.

本実施例では、光ファイバ330a、330bの少なくとも一方が光路長調整部となる。なお、光路長調整部はコリメータレンズを含んでいても良い。このように、本実施例では、導光部以外の場所に光路長調整部が配置されている。   In this embodiment, at least one of the optical fibers 330a and 330b serves as an optical path length adjustment unit. The optical path length adjustment unit may include a collimator lens. As described above, in this embodiment, the optical path length adjustment unit is arranged at a place other than the light guide unit.

図11は、実施例9に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示している。なお、本実施例においても、中心線Xに対するファイバの位置関係、ラインY1〜Y4に対するコリメータレンズの位置関係は、実施例1と同じである。また、光ファイバ、コリメータレンズ、分波・合波部の機能は実施例1と同じである。   FIG. 11 shows a schematic configuration of an optical pulse multiplexing unit according to the ninth embodiment. In this embodiment, the positional relationship of the fiber with respect to the center line X and the positional relationship of the collimator lens with respect to the lines Y1 to Y4 are the same as those in the first embodiment. The functions of the optical fiber, collimator lens, and demultiplexing / combining unit are the same as those in the first embodiment.

本実施例の光パルス多重化ユニットは、ファイバカプラ1000である。ファイバカプラ1000では、実施例7の平行平板の代わりに光ファイバ340a、340bが用いられている。   The optical pulse multiplexing unit of this embodiment is a fiber coupler 1000. In the fiber coupler 1000, optical fibers 340a and 340b are used instead of the parallel plates of the seventh embodiment.

光ファイバ340aと光ファイバ340bは、それぞれ、入射端面と射出端面を有している。また、光ファイバ340aと光ファイバ340bのコア部は、所定の屈折率を有する材料で形成されている。ここで、入射端面から射出端面までの長さ(厚み)は、光ファイバ340aにおける長さD1と、光ファイバ340bにおける長さD2で同じである。一方、屈折率は、光ファイバ340aにおける屈折率N1よりも、光ファイバ340bにおける屈折率N2の方が高くなっている。すなわち、2つの光ファイバに関しては、D1=D2、N1<N2の関係になっている。   Each of the optical fibers 340a and 340b has an incident end face and an exit end face. The core portions of the optical fibers 340a and 340b are formed of a material having a predetermined refractive index. Here, the length (thickness) from the incident end face to the exit end face is the same as the length D1 in the optical fiber 340a and the length D2 in the optical fiber 340b. On the other hand, the refractive index N2 in the optical fiber 340b is higher than the refractive index N1 in the optical fiber 340a. That is, regarding the two optical fibers, the relationship is D1 = D2 and N1 <N2.

また、光ファイバ340aの両端面には、コリメータレンズ331aと332aが配置されている。同様に、光ファイバ340bの両端面には、コリメータレンズ331bと332bが配置されている。全てのコリメータレンズは、形状、材質が全て同じである。本実施例においても、2つの光ファイバに関しては、D1×N1=<D2×N2という関係になる。   In addition, collimator lenses 331a and 332a are disposed on both end faces of the optical fiber 340a. Similarly, collimator lenses 331b and 332b are disposed on both end faces of the optical fiber 340b. All collimator lenses have the same shape and material. Also in the present embodiment, regarding the two optical fibers, the relationship is D1 × N1 = <D2 × N2.

上述のように、本実施例は、実施例7の平行平板を、光ファイバに代えたものである。よって、機能、作用及び効果は実施例7と同じであるので、説明は省略する。   As described above, in this example, the parallel plate of Example 7 is replaced with an optical fiber. Therefore, since the function, operation, and effect are the same as those of the seventh embodiment, description thereof is omitted.

本実施例では、光ファイバ340a、340bの少なくとも一方が光路長調整部となる。なお、光路長調整部はコリメータレンズを含んでいても良い。このように、本実施例では、導光部以外の場所に光路長調整部が配置されている。   In this embodiment, at least one of the optical fibers 340a and 340b serves as an optical path length adjusting unit. The optical path length adjustment unit may include a collimator lens. As described above, in this embodiment, the optical path length adjustment unit is arranged at a place other than the light guide unit.

図12は、実施例10に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示している。なお、本実施例においても、中心線Xに対するファイバの位置関係、ラインY1〜Y4に対するコリメータレンズの位置関係は、実施例1と同じである。また、光ファイバ、コリメータレンズ、分波・合波部の機能は実施例1と同じである。   FIG. 12 shows a schematic configuration of an optical pulse multiplexing unit according to the tenth embodiment. In this embodiment, the positional relationship of the fiber with respect to the center line X and the positional relationship of the collimator lens with respect to the lines Y1 to Y4 are the same as those in the first embodiment. The functions of the optical fiber, collimator lens, and demultiplexing / combining unit are the same as those in the first embodiment.

本実施例の光パルス多重化ユニットは、ファイバカプラ1100である。ファイバカプラ1100では、実施例6の平行平板の代わりにミラーユニット380が用いられている。   The optical pulse multiplexing unit of this embodiment is a fiber coupler 1100. In the fiber coupler 1100, a mirror unit 380 is used instead of the parallel plate of the sixth embodiment.

本実施例では、ミラーユニット380が、コリメータレンズ110bを挟んで光ファイバ101bと対向する位置に設けられている。一方、コリメータレンズ110aを挟んで光ファイバ101aと対向する位置には何も設けられていない。なお、ファイバカプラ100との位置関係でいうと、ミラーユニット380は、コリメータレンズ111b(ファイバカプラ100側)と110b(ファイバカプラ1100側)の間に設けられている。また、コリメータレンズ111a(ファイバカプラ100側)と110a(ファイバカプラ1100側)の間には、何も設けられていない。   In this embodiment, the mirror unit 380 is provided at a position facing the optical fiber 101b with the collimator lens 110b interposed therebetween. On the other hand, nothing is provided at a position facing the optical fiber 101a across the collimator lens 110a. In terms of the positional relationship with the fiber coupler 100, the mirror unit 380 is provided between the collimator lens 111b (fiber coupler 100 side) and 110b (fiber coupler 1100 side). Further, nothing is provided between the collimator lens 111a (on the fiber coupler 100 side) and 110a (on the fiber coupler 1100 side).

ミラーユニット380は、4枚の反射ミラーM1、M2、M3、M4、及びステージSTを備えている。反射ミラーM1は入射端面で、反射ミラーM4は射出端面に相当する。   The mirror unit 380 includes four reflection mirrors M1, M2, M3, M4 and a stage ST. The reflection mirror M1 corresponds to the incident end face, and the reflection mirror M4 corresponds to the exit end face.

ここで、ミラーユニット380が配置されていない方の経路は、コリメータレンズ111a(ファイバカプラ100側)から110a(ファイバカプラ1100側)の経路である。一方、ミラーユニット380が配置されている方の経路の長さは、コリメータレンズ111b(ファイバカプラ100側)から110b(ファイバカプラ1100側)の経路である。よって、ミラーユニット380が配置された経路の長さは、ミラーユニット380が配置されていない経路の長さよりも長くなっている。一方2つの経路間の屈折率は同じである。すなわち、2つの平行平板に関しては、D1<D2、N1=N2の関係になっている。   Here, the path on which the mirror unit 380 is not disposed is a path from the collimator lens 111a (on the fiber coupler 100 side) to 110a (on the fiber coupler 1100 side). On the other hand, the length of the path on which the mirror unit 380 is disposed is the path from the collimator lens 111b (fiber coupler 100 side) to 110b (fiber coupler 1100 side). Therefore, the length of the path where the mirror unit 380 is arranged is longer than the length of the path where the mirror unit 380 is not arranged. On the other hand, the refractive index between the two paths is the same. That is, regarding the two parallel flat plates, the relationship is D1 <D2, N1 = N2.

なお、ここで、コリメータレンズ111a(ファイバカプラ100側)から110a(ファイバカプラ1100側)の経路には、何もない。そこで、入射端面と射出端面が存在しない。そこで、反射ミラーM1と反射ミラーM4の位置と同じ位置に、仮想的な入射端面と射出端面があるものとする。   Here, there is nothing in the path from the collimator lens 111a (fiber coupler 100 side) to 110a (fiber coupler 1100 side). Therefore, there is no entrance end face and no exit end face. Therefore, it is assumed that there are virtual incident end faces and emission end faces at the same positions as the positions of the reflecting mirror M1 and the reflecting mirror M4.

上述のように、ミラーユニット380を除けば、ファイバカプラ100とファイバカプラ1100の構成は、実施例6と同じである。よって、ファイバカプラ100、1100における光ファイバとコリメートレンズに関しては、実施例6と同じであるので説明を省略する。   As described above, except for the mirror unit 380, the configurations of the fiber coupler 100 and the fiber coupler 1100 are the same as those in the sixth embodiment. Therefore, since the optical fiber and the collimating lens in the fiber couplers 100 and 1100 are the same as those in the sixth embodiment, the description thereof is omitted.

ミラーユニット380が配置されていない状態では、実施例6と同じように、導光部に関しては、L1×n1=L2×n2という関になる。この場合、2つの光パルスP1、P2の間で時間的な差は生じない。しかしながら、ミラーユニット380が配置されている状態では、2つの平行平板に関しては、D1×N1=<D2×N2という関係になる。   In the state where the mirror unit 380 is not disposed, as in the sixth embodiment, regarding the light guide unit, L1 × n1 = L2 × n2. In this case, there is no time difference between the two light pulses P1 and P2. However, in the state in which the mirror unit 380 is arranged, the relationship of D1 × N1 = <D2 × N2 is established for the two parallel plates.

このような構成(ミラーユニット380を配置した状態)において、ファイバカプラ100のコリメータレンズ110aから光パルスを入射させる。ファイバカプラ100における2つのコリメータレンズ111a、111bからは、それぞれ一つの光パルスが射出される。これらの光パルスは、それぞれ平行平板310a、310bへ入射する。   In such a configuration (a state in which the mirror unit 380 is disposed), an optical pulse is incident from the collimator lens 110a of the fiber coupler 100. One light pulse is emitted from each of the two collimator lenses 111 a and 111 b in the fiber coupler 100. These light pulses are incident on the parallel plates 310a and 310b, respectively.

上述したように、ミラーユニット380が配置された経路の長さは、ミラーユニット380が配置されていない経路の長さよりも長くなっている。そのため、ミラーユニット380を進行する光パルスは、ミラーユニット380がない方の経路を進行する光パルスよりも時間的に遅延する。これにより、ミラーユニット380から射出した光パルスP2は、光パルスP1よりも時間的に遅延する。このようにして、時間的を有する2つの光パルスP1、P2を生成することができる。すなわち、光パルスP1に対して、光パルスP2に時間的な遅延を生じさせることができる。   As described above, the length of the path where the mirror unit 380 is arranged is longer than the length of the path where the mirror unit 380 is not arranged. Therefore, the light pulse traveling through the mirror unit 380 is delayed in time from the light pulse traveling through the path without the mirror unit 380. Thereby, the light pulse P2 emitted from the mirror unit 380 is delayed in time with respect to the light pulse P1. In this way, two optical pulses P1 and P2 having a time can be generated. That is, a time delay can be caused in the optical pulse P2 with respect to the optical pulse P1.

光パルスP1と、ミラーユニット380から射出した光パルスP2は、それぞれ、コリメータレンズ110a、110bに入射する。光パルスP1と光パルスP2は、それぞれ、光ファイバ101a、101b中を進行して、コリメータレンズ111a、111bに到達する。そして、光パルスP1と光パルスP2は、それぞれ、コリメータレンズ111aと111bから射出する。   The light pulse P1 and the light pulse P2 emitted from the mirror unit 380 enter the collimator lenses 110a and 110b, respectively. The optical pulse P1 and the optical pulse P2 travel through the optical fibers 101a and 101b, respectively, and reach the collimator lenses 111a and 111b. Then, the light pulse P1 and the light pulse P2 are emitted from the collimator lenses 111a and 111b, respectively.

また、反射ミラーM1の位置と反射ミラーM4の位置は固定であるが、反射ミラーM2、M3は、ステージSTにより紙面上下方向に移動可能に構成されている。そのため、反射ミラーM1から反射ミラーM2までの距離、反射ミラーM3から反射ミラーM4までの距離を変化させることができる。両者の距離の和をm”とすると、本実施例では、距離m”を変化させることができる。   Further, although the position of the reflection mirror M1 and the position of the reflection mirror M4 are fixed, the reflection mirrors M2 and M3 are configured to be movable in the vertical direction on the paper surface by the stage ST. Therefore, the distance from the reflection mirror M1 to the reflection mirror M2 and the distance from the reflection mirror M3 to the reflection mirror M4 can be changed. In this embodiment, the distance m ″ can be changed if the sum of both distances is m ″.

上述のように、本実施例では、D1×N1とD2×N2が異なる。よって、コリメータレンズ211a、211bから、それぞれ時間的、空間的に分離された2つの光パルスP1、P2を射出させることができる。加えて、本実施例では、Ml×nとM2×nの時間差も生じさせることができる。加えて、本実施例では、m”×nの時間差も生じさせることができる。   As described above, in this embodiment, D1 × N1 and D2 × N2 are different. Therefore, it is possible to emit two light pulses P1 and P2 that are temporally and spatially separated from the collimator lenses 211a and 211b, respectively. In addition, in this embodiment, a time difference of M1 × n and M2 × n can be generated. In addition, in this embodiment, a time difference of m ″ × n can also be generated.

また、ステージSTにより、m”を細かく調整することができる。よって、2つの光パルスP1、P2の時間差(時間的な遅延量)を任意に設定できると共に、2つの光パルスP1、P2の時間差を細かく調整することができる。また、その際、結合効率の高い光パルス列を得ることができる。   Further, m ″ can be finely adjusted by the stage ST. Therefore, the time difference (temporal delay amount) between the two optical pulses P1 and P2 can be arbitrarily set and the time difference between the two optical pulses P1 and P2. In this case, an optical pulse train with high coupling efficiency can be obtained.

本実施例では、ミラーユニット380が配置されている経路の長さと、ミラーユニット380が配置されていない経路の長さが異なる。そのため、2つの経路における光路長が異なる。これは、ミラーユニット380を使って光路長を調整しているということができる。よって、ミラーユニット380が、光路長調整部に対応しているということができる。   In this embodiment, the length of the path where the mirror unit 380 is arranged is different from the length of the path where the mirror unit 380 is not arranged. Therefore, the optical path lengths in the two paths are different. It can be said that the optical path length is adjusted using the mirror unit 380. Therefore, it can be said that the mirror unit 380 corresponds to the optical path length adjustment unit.

このように、本実施例では、導光部以外の場所に光路長調整部が配置されている。   As described above, in this embodiment, the optical path length adjustment unit is arranged at a place other than the light guide unit.

なお、ミラーユニット380が配置されていない光路に、別のミラーユニットを配置しても良い。また、本実施例では、ミラーユニット380は、光ファイバの入射端面側に配置されている。しかしながら、ミラーユニット380は、光ファイバの射出端面側に配置されていても良い。また、ミラーユニット380を光ファイバの入射端面側に配置し、別のミラーユニットを光ファイバの入射端面側に配置しても良い。   Note that another mirror unit may be arranged on the optical path where the mirror unit 380 is not arranged. In this embodiment, the mirror unit 380 is disposed on the incident end face side of the optical fiber. However, the mirror unit 380 may be disposed on the exit end face side of the optical fiber. Further, the mirror unit 380 may be arranged on the incident end face side of the optical fiber, and another mirror unit may be arranged on the incident end face side of the optical fiber.

また、上述のように、2つの光パルスは、一方の光パルスがミラーユニット380射出した時点で時間差を有している。よって、光ファイバの長さやコリメータレンズの厚み、及びこれらの屈折率は、任意の値に設定して良い。   Further, as described above, the two light pulses have a time difference when one of the light pulses is emitted from the mirror unit 380. Therefore, the length of the optical fiber, the thickness of the collimator lens, and the refractive index thereof may be set to arbitrary values.

図13は、実施例11に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示している。なお、本実施例においても、中心線Xに対するファイバの位置関係、ラインY1〜Y4に対するコリメータレンズの位置関係は、実施例1と同じである。また、光ファイバ、コリメータレンズ、分波・合波部の機能は実施例1と同じである。   FIG. 13 shows a schematic configuration of an optical pulse multiplexing unit according to the eleventh embodiment. In this embodiment, the positional relationship of the fiber with respect to the center line X and the positional relationship of the collimator lens with respect to the lines Y1 to Y4 are the same as those in the first embodiment. The functions of the optical fiber, collimator lens, and demultiplexing / combining unit are the same as those in the first embodiment.

本実施例の光パルス多重化ユニットは、ファイバカプラ1200である。ファイバカプラ1200では、実施例10のミラーユニット380の代わりに光ファイバユニット680が用いられている。   The optical pulse multiplexing unit of this embodiment is a fiber coupler 1200. In the fiber coupler 1200, an optical fiber unit 680 is used instead of the mirror unit 380 of the tenth embodiment.

本実施例では、光ファイバユニット680が、コリメータレンズ110bを挟んで光ファイバ101bと対向する位置に設けられている。一方、光ファイバ1201aが、コリメータレンズ111aを挟んで光ファイバ101aと対向する位置に設けられている。なお、ファイバカプラ100との位置関係でいうと、光ファイバユニット680は、コリメータレンズ111b(ファイバカプラ100側)と110b(ファイバカプラ1200側)の間に設けられている。また、光ファイバ1201aは、コリメータレンズ111a(ファイバカプラ100側)と110a(ファイバカプラ1200側)の間に設けられている。   In this embodiment, the optical fiber unit 680 is provided at a position facing the optical fiber 101b with the collimator lens 110b interposed therebetween. On the other hand, the optical fiber 1201a is provided at a position facing the optical fiber 101a with the collimator lens 111a interposed therebetween. In terms of the positional relationship with the fiber coupler 100, the optical fiber unit 680 is provided between the collimator lens 111b (on the fiber coupler 100 side) and 110b (on the fiber coupler 1200 side). The optical fiber 1201a is provided between the collimator lens 111a (on the fiber coupler 100 side) and 110a (on the fiber coupler 1200 side).

光ファイバユニット680は、4枚の反射ミラーM1、M2、M3、M4を備えている。さらに、光ファイバユニット680は、3本の光ファイバ1201b、1201c、1201d、及びステージSTを備えている。3本の光ファイバ1201b、1201c、1201dはステージST上に保持されている。   The optical fiber unit 680 includes four reflection mirrors M1, M2, M3, and M4. Furthermore, the optical fiber unit 680 includes three optical fibers 1201b, 1201c, 1201d, and a stage ST. Three optical fibers 1201b, 1201c, and 1201d are held on the stage ST.

ステージSTは、紙面上下方向に移動になっている。よって、光ファイバ1201b、1201c、1201dは、紙面上下方向に移動する。これにより、光ファイバ1201b、1201c、1201dは、反射ミラーM2、M3の間の光路中に、択一的に配置される。   The stage ST is moved in the vertical direction on the paper surface. Accordingly, the optical fibers 1201b, 1201c, and 1201d move in the vertical direction on the paper surface. Thereby, the optical fibers 1201b, 1201c, and 1201d are alternatively arranged in the optical path between the reflection mirrors M2 and M3.

本実施例も、光ファイバユニット680を除けば、ファイバカプラ100とファイバカプラ1200の構成は、実施例6と同じである。よって、ファイバカプラ100、1200における光ファイバとコリメートレンズに関しては、実施例6と同じであるので説明を省略する。   Also in this embodiment, except for the optical fiber unit 680, the configurations of the fiber coupler 100 and the fiber coupler 1200 are the same as those in the sixth embodiment. Therefore, since the optical fiber and the collimating lens in the fiber couplers 100 and 1200 are the same as those in the sixth embodiment, the description thereof is omitted.

ここで、4本の光ファイバ1201a、1201b、1201c、1201dは、それぞれ屈折率及び/または長さが異なる。   Here, the four optical fibers 1201a, 1201b, 1201c, and 1201d have different refractive indexes and / or lengths.

上述のように、ステージSTにより、3本の光ファイバ1201b、1201c、1201dは紙面上下方向に移動可能に構成されている。本実施例では、3本の光ファイバ1201b、1201c、1201dのうちのいずれかの光ファイバを選択し、反射ミラーM2、M3の間の光路内に挿入する。   As described above, the three optical fibers 1201b, 1201c, and 1201d are configured to be movable in the vertical direction on the paper surface by the stage ST. In this embodiment, one of the three optical fibers 1201b, 1201c, and 1201d is selected and inserted into the optical path between the reflection mirrors M2 and M3.

選択された光ファイバと光ファイバ1201aについてみると、2つの光ファイバの長は異なるが屈折率が同じ場合、実施例8の構成と同じになる。また、2つの光ファイバの長は同じであるが屈折率が異なる場合、実施例9の構成と同じになる。よって、機能、作用及び効果は実施例8や9と同じであるので、説明は省略する。   As for the selected optical fiber and the optical fiber 1201a, when the two optical fibers have different lengths but have the same refractive index, the configuration is the same as that of the eighth embodiment. When the two optical fibers have the same length but different refractive indexes, the configuration is the same as that of the ninth embodiment. Therefore, since the function, operation, and effect are the same as those of the eighth and ninth embodiments, the description thereof is omitted.

本実施例では、光ファイバユニット680が光路長調整部となる。なお、光路長調整部はコリメータレンズを含んでいても良い。このように、本実施例では、導光部以外の場所に光路長調整部が配置されている。   In this embodiment, the optical fiber unit 680 serves as an optical path length adjustment unit. The optical path length adjustment unit may include a collimator lens. As described above, in this embodiment, the optical path length adjustment unit is arranged at a place other than the light guide unit.

また、上記各実施例では、中心(コア)の屈折率が、周辺(クラッド)の屈折率よりも高い光ファイバを用いていることができる。しかしながら、これに限られず、導光できる部材、例えば導波路などを用いることもできる。また、3つ以上のファイバカプラを直列に接続することで、所望の数量の光パルス列を容易に得ることができる。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例をとることができる。   In each of the above embodiments, an optical fiber having a refractive index at the center (core) higher than that of the periphery (cladding) can be used. However, the present invention is not limited to this, and a member capable of guiding light, such as a waveguide, can also be used. Also, a desired number of optical pulse trains can be easily obtained by connecting three or more fiber couplers in series. As described above, the present invention can take various modifications without departing from the spirit of the present invention.

以上のように、本発明は、光パルス列のパルス間隔を任意に設定できる光パルス多重化ユニットに有用である。   As described above, the present invention is useful for an optical pulse multiplexing unit that can arbitrarily set the pulse interval of an optical pulse train.

本発明の基本構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the basic composition of this invention. 本発明の実施例1に係る光パルス多重化ユニット概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the optical pulse multiplexing unit which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例2に係る光パルス多重化ユニット概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the optical pulse multiplexing unit which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例3に係る光パルス多重化ユニット概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the optical pulse multiplexing unit which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例4に係る光パルス多重化ユニット概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the optical pulse multiplexing unit which concerns on Example 4 of this invention. 本発明の実施例5に係る光パルス多重化ユニット概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the optical pulse multiplexing unit which concerns on Example 5 of this invention. 実施例5の分波・合波部近傍の断面構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a cross-sectional configuration in the vicinity of a demultiplexing / combining portion in Example 5. 本発明の実施例6に係る光パルス多重化ユニット概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the optical pulse multiplexing unit which concerns on Example 6 of this invention. 本発明の実施例7に係る光パルス多重化ユニット概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the optical pulse multiplexing unit which concerns on Example 7 of this invention. 本発明の実施例8に係る光パルス多重化ユニット概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the optical pulse multiplexing unit which concerns on Example 8 of this invention. 本発明の実施例9に係る光パルス多重化ユニット概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the optical pulse multiplexing unit which concerns on Example 9 of this invention. 本発明の実施例10に係る光パルス多重化ユニット概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the optical pulse multiplexing unit which concerns on Example 10 of this invention. 本発明の実施例11に係る光パルス多重化ユニット概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the optical pulse multiplexing unit which concerns on Example 11 of this invention. 従来の光パルス多重化ユニットを示す図である。It is a figure which shows the conventional optical pulse multiplexing unit. 従来の光パルス多重化ユニットを示す他の図である。It is another figure which shows the conventional optical pulse multiplexing unit.

符号の説明Explanation of symbols

100 第1のファイバカプラ
110a、110b、111a、111b、210a、210b、211a、211b コリメータレンズ
101a、101b、201a、201b 光ファイバ
301a 光ファイバ
200 ファイバカプラ
310a、310b 平行平板
320a、320b 平行平板
330a、330b 光ファイバ
331a、331b、332a、332b コリメータレンズ
340a、340b 光ファイバ
400 ファイバカプラ
401a、401b、401c、401d、401e 光ファイバ
410a、410b、410c、410d、410e コリメータレンズ
411a、411b、411c、411d、411e コリメータレンズ
420 分波・合波部
500 ファイバカプラ
501a 光ファイバ
601a、601b、601c、601d 光ファイバ
610a、610b、610c、610d コリメータレンズ
611a、611b、611c、611d コリメータレンズ
700、800、900、1000、1100 ファイバカプラ
1201a、1201b、1201c、1201d 光ファイバ
1210a、1210b、1210c、1210d コリメータレンズ
1211a、1211b、1211c、1211d コリメータレンズ
Y1、Y2、Y3、Y4 基準線
X 中心線
ST ステージ
M1、M2、M3、M4 反射ミラー
51 パルス光源
52 遅延構造
53 集光レンズ
54 導波路
55〜55 パルス
100 First fiber coupler 110a, 110b, 111a, 111b, 210a, 210b, 211a, 211b Collimator lens 101a, 101b, 201a, 201b Optical fiber 301a Optical fiber 200 Fiber coupler 310a, 310b Parallel flat plate 320a, 320b Parallel flat plate 330a, 330b Optical fiber 331a, 331b, 332a, 332b Collimator lens 340a, 340b Optical fiber 400 Fiber coupler 401a, 401b, 401c, 401d, 401e Optical fiber 410a, 410b, 410c, 410d, 410e Collimator lens 411a, 411b, 411c, 411d, 411e Collimator lens 420 Demultiplexing / multiplexing unit 500 Fiber coupler 501a Optical fiber 601a, 60 1b, 601c, 601d Optical fiber 610a, 610b, 610c, 610d Collimator lens 611a, 611b, 611c, 611d Collimator lens 700, 800, 900, 1000, 1100 Fiber coupler 1201a, 1201b, 1201c, 1201d Optical fiber 1210a, 1210b, 1210c , 1210d Collimator lens 1211a, 1211b, 1211c, 1211d Collimator lens Y1, Y2, Y3, Y4 Reference line X Center line ST stage M1, M2, M3, M4 Reflection mirror 51 Pulse light source 52 Delay structure 53 Condensing lens 54 Waveguide 55 1 to 55 n pulses

Claims (8)

複数の導光部と
入射光を分波及び/または合波する分波・合波部と、
入射面と射出面を有する光路長調整部を備え、
前記分波・合波部は、前記複数の導光部が最も近接した位置または接触した位置に形成され、
前記複数の導光部は、第1の入射端面と第1の射出端面を有する第1の導光部と、第2の入射端面と第2の射出端面を有する第2の導光部を有し、
前記光路長調整部は、
(a)前記第1の導光部と前記第2の導光部の少なくとも一方の導光部、
(b)前記第1の入射端面と前記第2の入射端面の少なくとも一方の光入射側、
(c)前記第1の射出端面と前記第2の射出端面の少なくとも一方の光射出側、
の少なくとも1つに設けられていることを特徴とする光パルス多重化ユニット。
A plurality of light guides and a demultiplexing / combining unit for demultiplexing and / or combining incident light;
An optical path length adjustment unit having an entrance surface and an exit surface;
The demultiplexing / combining part is formed at a position where the plurality of light guide parts are closest to or in contact with each other,
The plurality of light guides include a first light guide having a first incident end face and a first exit end face, and a second light guide having a second entrance end face and a second exit end face. And
The optical path length adjusting unit is
(A) at least one of the first light guide and the second light guide;
(B) at least one light incident side of the first incident end face and the second incident end face;
(C) at least one light exit side of the first exit end face and the second exit end face;
An optical pulse multiplexing unit provided in at least one of the above.
前記光路長調整部は前記第1の導光部あるいは前記第2の導光部であって、
前記第1の入射端面から前記分波・合波部までの長さをL1、前記第1の導光部の屈折率をn1、前記第2の入射端面から前記分波・合波部までの長さをL2、前記第2の導光部の屈折率n2とするとき、L1×n1とL2×n2が異なることを特徴とする請求項1に記載の光パルス多重化ユニット。
The optical path length adjustment unit is the first light guide unit or the second light guide unit,
The length from the first incident end face to the demultiplexing / multiplexing section is L1, the refractive index of the first light guide section is n1, and the length from the second incident end face to the demultiplexing / multiplexing section. 2. The optical pulse multiplexing unit according to claim 1, wherein L1 × n1 and L2 × n2 are different when a length is L2 and a refractive index n2 of the second light guide unit.
前記光路長調整部は前記第1の導光部あるいは前記第2の導光部であって、
前記第1の入射端面と前記第1の射出端面、あるいは前記第2の入射端面と前記第2の射出端面が対向することを特徴とする請求項1または2に記載の光パルス多重化ユニット。
The optical path length adjustment unit is the first light guide unit or the second light guide unit,
3. The optical pulse multiplexing unit according to claim 1, wherein the first incident end face and the first exit end face, or the second incident end face and the second exit end face are opposed to each other.
前記光路長調整部は前記第1の導光部及び前記第2の導光部を含んだ前記複数の導光部であって、
前記複数の導光部の各々は、入射端面と射出端面を有し、
前記入射端面から前記分波・合波部までの長さをL、前記導光部の屈折率をnとするとき、前記複数の導光部の各々は、L×nが他の導光部と異なり、
前記複数の導光部のうちの少なくとも2つの導光部を移動させる移動機構を備え、
前記少なくとも2つの導光部によって、前記分波・合波部が形成されることを特徴とする請求項1に記載の光パルス多重化ユニット。
The optical path length adjustment unit is the plurality of light guide units including the first light guide unit and the second light guide unit,
Each of the plurality of light guides has an incident end surface and an exit end surface,
When the length from the incident end surface to the demultiplexing / combining portion is L and the refractive index of the light guide portion is n, each of the plurality of light guide portions has L × n as another light guide portion. Unlike
A moving mechanism for moving at least two of the plurality of light guides;
The optical pulse multiplexing unit according to claim 1, wherein the demultiplexing / multiplexing unit is formed by the at least two light guide units.
前記光路長調整部は入射端面と射出端面を有すると共に、所定の屈折率を有し、
前記導光部の光入射側と前記光射出側の少なくとも一方に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の光パルス多重化ユニット。
The optical path length adjusting unit has an incident end surface and an exit end surface, and has a predetermined refractive index,
2. The optical pulse multiplexing unit according to claim 1, wherein the optical pulse multiplexing unit is disposed on at least one of a light incident side and a light emission side of the light guide unit.
前記光路長調整部は空気よりも大きな屈折率を有することを特徴とする請求項5に記載の光パルス多重化ユニット。   6. The optical pulse multiplexing unit according to claim 5, wherein the optical path length adjusting unit has a refractive index larger than that of air. 前記光路長調整部は、前記入射端面からの光を前記射出端面に導くように反射する反射面を備えることを特徴とする請求項5に記載の光パルス多重化ユニット。   6. The optical pulse multiplexing unit according to claim 5, wherein the optical path length adjusting unit includes a reflecting surface that reflects light from the incident end surface so as to guide the light to the exit end surface. 前記光路長調整部は、第1の光路長調整素子と第2の光路長調整素子を備え
第1の光路長調整素子における入射端面から射出端面までの長さをD1、第1の光路長調整素子の屈折率をN1、第1の光路長調整素子における入射端面から射出端面までの長さをD2、第2の光路長調整素子の屈折率をN2としたとき、D1×N1とD2×N2が異なることを特徴とする請求項5に記載の光パルス多重化ユニット。
The optical path length adjustment unit includes a first optical path length adjustment element and a second optical path length adjustment element. The length from the incident end face to the exit end face of the first optical path length adjustment element is D1, and the first optical path length adjustment is performed. When the refractive index of the element is N1, the length from the incident end face to the exit end face of the first optical path length adjusting element is D2, and the refractive index of the second optical path length adjusting element is N2, D1 × N1 and D2 × N2 6. The optical pulse multiplexing unit according to claim 5, wherein the optical pulse multiplexing units are different from each other.
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