JP2000137138A5

JP2000137138A5 -

Info

Publication number: JP2000137138A5
Application number: JP1998327490A
Authority: JP
Filing date: 1998-11-02
Publication date: 2004-11-18

Description

【発明の名称】光ファイバ装置

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長多重光通信の多重信号を波長分離し、個別の光信号として受信する分波機能付き光検出器を端面に備える光ファイバ装置などの分波・合波手段を端部に備える光ファイバ装置、分波・合波手段を受光面上に備える光検出装置、それらを使用した光伝送システムなどに関するものである。

【０００６】
本発明の目的は、上記の課題に鑑み、構成要素間の光学結合を簡易にする構成を持つ分波・合波手段を端部に備える光ファイバ装置、同じく分波・合波手段を受光面上に備える光検出装置、それらを使用した光伝送システムなどを提供することにある。

【0007】
【課題を解決する為の手段及び作用】
上記目的を達成する為の本発明の分波・合波手段を端部に備えた光ファイバ装置では、光ファイバ、及び少なくとも光ファイバ端面に設けられた或は形成された２つ以上の光波を充分狭い波長スペクトルとして分波或は合波する分波・合波手段を有することを特徴とする。また、光ファイバと該光ファイバの端面に設けられた２つ以上の光波を分波或は合波する分波・合波手段とを有することを特徴とする。すなわち、典型的には、光ファイバ端面に分波・合波手段を形成し、光ファイバのコア径程度の大きさの中で、必要な分波・受信を行う構成を提案するものである。例えば、光ファイバのコア径の中で分波・合波手段の透過波長が場所に依存して異なる構成とし、異なる波長毎に光検出器を構成しておく。この様に構成することにより、光ファイバ中を伝送される波長多重光信号を受信部で波長毎に受信する場合、光学結合に要求される精度が低減され、位置合わせの工程数を削減できる効果がある。

【０００９】
より具体的には以下の如き形態が可能である。
分波・合波手段は、ファブリペローエタロンであり、更に具体的には、当該ファブリペローエタロンを構成する２つの反射膜間の光学長が徐々に変化するように該反射膜が非平行に配されているファブリペローエタロンである。この様なエタロンないし楔型エタロンは、光軸方向にほぼ直角な方向に沿って場所により異なる透過波長を示す。

【００１０】
分波・合波手段は各分波光波路間にわたる多重反射を防止する為の手段を有してもよい。この構成により、楔型エタロンのチャンネル間を分離しうる構成とでき、分離部は、チャンネル間の不要な光の漏れを低減させ、分離部がないときより、分波の性能をあげる効果がある。

【００１２】
分波・合波手段上に分波光波を検出する光検出器を設けてもよい。例えば、分波・合波手段上に分波光波を検出する複数の光検出器を有する光検出器アレイが設けられ、楔型ファブリペローエタロンが、間隔を置いて互いに平行でない所定の関係に置かれる光ファイバ端面上の平面反射膜と光検出器アレイの端面（受光面）上の平面反射膜で構成されてもよい。この構成により、エタロン用の新たな部材が不要となり、部材がある場合より簡単に構成できる効果がある。

【００１４】
分波・合波手段は、２つの反射膜とその間に挿入された屈折率に分布を有する光学部材を用いて構成されてもよい。例えば、平行な反射膜とその間に挿入された屈折率に分布がある光学部材から構成されてもよい。この場合、エタロンを構成する２つのミラーが平行であっても、上記のエタロンと同じ効果をもつ様に、屈折率に分布がある光学部材を用いることを特徴とする。これらの構成において、屈折率に分布がある光学部材を用いることにより、たとえエタロンを構成するミラーを平行に形成しても、場所により異なる透過波長のエタロンを構成することができる効果がある。屈折率分布は線形的に単調増加或は単調減少する分布であったり、階段状に変化する分布であったり、単調増加或は単調減少で階段状に変化する分布であったり、所定のランダム態様で階段状に変化する分布であったりする。この屈折率に分布がある光学部材は、屈折率分布型の光ファイバであってもよい。これらの構成において、更に分波・合波手段上に分波光波を検出する複数の光検出器を有する光検出器アレイが設けられ、分波・合波手段を、光ファイバ端面上の平面反射膜と光検出器アレイの端面（受光面）上の平面反射膜で構成されているファブリペローエタロンとして構成してもよい。

【００１５】
分波・合波手段は、２つの反射膜と該反射膜の間に配された屈折率の異なる２つの光学部材を用いて構成されてもよい。例えば、分波・合波手段は、相補的形状の表面を持つ異なる屈折率の光学材料を界面を持つ様に密着し、各光学材料の両側の平坦な面に反射膜を形成することで構成されてもよい。この場合、相補的形状の表面は、相補的な階段状表面であったりする。

【００１６】
分波・合波手段は、光ファイバの光軸に対して斜めに形成された端面に設けられた回折格子を用いて構成されてもよい。回折格子は、波長毎に光を異なる方向へ回折させ、波長毎に異なる場所に回折した光を検出することができる。

【００２２】
ファブリペローエタロンは、光ファイバを構成するコア部がテーパ状に拡大されたものの端面に設けられてもよい。例えば、光ファイバと分波・合波手段の間にコア径が拡大されたコア拡大部が形成されてもよい。この構成において、コア拡大領域は、光の分布を広げる作用があり、分波・合波手段、光検出手段を大きくでき、多重数の増加或は光検出器アレイ中の１検出器当りの検出面積を可能にする効果がある。コア拡大伝送路中にレンズが形成されてもよい。

【００２８】
更に、本発明の光検出装置は、複数の光検出器を有する光検出手段と、光検出手段の受光面上に設けられた２つ以上の光波を分波或は合波する分波・合波手段とを備えたことを特徴とする。

【００２９】
更にまた、本発明の光伝送システムは、上記の光ファイバ装置が、波長間隔△λ１で１つの波長信号が占有する波長幅が△λ２とする時、△λ１≧△λ２である波長多重光信号を伝送する光通信系で使用されていることを特徴とする。ここにおいて、前記分波・合波手段は、光ファイバから出射される光を受ける部位を分波・合波手段入射面、分波・合波手段から光が出射する面を分波・合波手段出射面とした場合、光ファイバ中を伝送されてきた波長多重信号の異なる波長信号（チャンネル）を夫々該出射面の異なる位置に出力させられる。ここで、波長多重信号の１チャンネルが規定され、光ファイバと同等程度の幅の分波・合波手段は波長多重信号を空間的に分離でき、装置全体を小型化できる効果がある。

【００９４】
楔型ファブリペロエタロン９は、典型的には、実施例１から７に示したような構造を用いることができる（他の実施例にも適用可能ではある）。モールド用樹脂１３５は、楔型ファブリペロエタロン９、光検出器アレイ５、受信回路１３４を包み込む様に形成されている。受信回路１３４の電源への給電と受信した光信号を電気信号に変換した信号の取り出しの為に、電極端子１３６がモールド樹脂１３５の外と内をつないでいる。

Claims

光ファイバ、及び少なくとも光ファイバ端面に設けられた或は形成された２つ以上の光波を充分狭い波長スペクトルとして分波或は合波する分波・合波手段を有することを特徴とする分波・合波手段を端部に備えた光ファイバ装置。
光ファイバと該光ファイバの端面に設けられた２つ以上の光波を分波或は合波する分波・合波手段とを有することを特徴とする光ファイバ装置。
前記分波・合波手段は、ファブリペローエタロンである請求項２記載の光ファイバ装置。
前記ファブリペローエタロンは、該ファブリペローエタロンを構成する２つの反射膜間の光学長が徐々に変化するように該反射膜が非平行に配されている請求項３に記載の光ファイバ装置。
前記分波・合波手段は各分波光波路間にわたる多重反射を防止する為の手段を有する請求項２記載の光ファイバ装置。
前記分波・合波手段は、２つの反射膜とその間に挿入された屈折率に分布を有する光学部材を用いて構成される請求項２記載の光ファイバ装置。
前記分波・合波手段上に分波光波を検出する光検出器を設けた請求項２に記載の光ファイバ装置。
前記分波・合波手段は、２つの反射膜と該反射膜の間に配された屈折率の異なる２つの光学部材を用いて構成される請求項２に記載の光ファイバ装置。
前記前記分波・合波手段は、前記光ファイバの光軸に対して斜めに形成された前記端面に設けられた回折格子を用いて構成される請求項２に記載の光ファイバ装置。
前記ファブリペローエタロンは、前記光ファイバを構成するコア部がテーパ状に拡大されたものの端面に設けられている請求項３に記載の光ファイバ装置。
前記分波・合波手段は、前記光ファイバの端面に設けられた該光ファイバを構成するコア部とは異なる屈折率を有するコア延長部と、両者が接する部分に形成された回折格子を用いて構成される請求項２に記載の光ファイバ装置。
前記分波・合波手段は、波長に従って光波を異なる方向に偏向する偏向光スイッチを用いて構成される請求項２に記載の光ファイバ装置。
前記光ファイバはプラスチック光ファイバであることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ装置。
複数の光検出器を有する光検出手段と前記光検出手段の受光面上に設けられた２つ以上の光波を分波或は合波する分波・合波手段とを備えたことを特徴とする光検出装置。
請求項２に記載の光ファイバ装置が、波長間隔△λ１で１つの波長信号が占有する波長幅が△λ２とする時、△λ１≧△λ２である波長多重光信号を伝送する光通信系で使用されることを特徴とする光伝送システム。
前記分波・合波手段は、前記光ファイバから出射される光を受ける部位を分波・合波手段入射面、分波・合波手段から光が出射する面を分波・合波手段出射面とした場合、前記光ファイバ中を伝送されてきた波長多重信号の異なる波長信号（チャンネル）を夫々該出射面の異なる位置に出力させることを特徴とする請求項１５記載の光伝送システム。