JP2001021750A - Optical multiplexer/demultiplexer module - Google Patents

Optical multiplexer/demultiplexer module

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JP2001021750A
JP2001021750A JP11197748A JP19774899A JP2001021750A JP 2001021750 A JP2001021750 A JP 2001021750A JP 11197748 A JP11197748 A JP 11197748A JP 19774899 A JP19774899 A JP 19774899A JP 2001021750 A JP2001021750 A JP 2001021750A
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optical fiber
birefringent crystal
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maintaining optical
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive optical multiplexer/demultiplexer module of samll size excellent in a temperature characteristic. SOLUTION: A pair of polarization face-conservative optical fibers 2a, 2b is held in parallel by a guide member 8. A lens 1, a prism 3, a parallel plate 4, a double refraction crystal 5 and a lens 6 are arrayedly arranged in series, in this order from the optical fibers 2a, 2b, between the polarization face- conservative optical fibers 2a, 2b and a single mode optical fiber 7. A normal beam 15o emitted from the optical fiber 2a and an abnormal bean 15e emitted from the optical fiber 2b are associated in an emission face of the double refraction crystal 5, and a resultant composite beam is introduced into a core of the single mode optical fiber 7.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システムお
よび光計測分野等に適用される光合分波モジュールに関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical multiplexing / demultiplexing module applied to an optical communication system and an optical measurement field.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体レーザ(LD)は光通信分
野で光源として広く用いられており、その出力のさらな
る向上が求められている。しかし、現実にはその要求に
応え得る高出力の半導体レーザを提供することは困難な
状況にある。
2. Description of the Related Art In recent years, a semiconductor laser (LD) has been widely used as a light source in the field of optical communication, and further improvement in its output is required. However, in reality, it is difficult to provide a high-output semiconductor laser that can meet the demand.

【0003】その一方において、LDから発信されるレ
ーザ光は、その偏光面(偏波面)がLDの接合面に平行
な偏波となっている互いに直交する偏波を合成すること
により、レーザ光の光出力を向上できることが分かって
いる。この技術を用いることにより、LD自体の出力を
高めなくてもレーザ光の光出力を向上できることとな
り、例えば、100mWのレーザ光を合成することによ
り、理論上200mWの出力が得られることが期待でき
る。このような高出力のレーザ光は、エルビウム添加光
ファイバの励起光源として用いることが可能である。
On the other hand, a laser beam emitted from an LD combines laser beams orthogonal to each other whose polarization plane (polarization plane) is parallel to the joint surface of the LD. It has been found that the light output can be improved. By using this technique, the optical output of the laser beam can be improved without increasing the output of the LD itself. For example, by synthesizing a laser beam of 100 mW, an output of 200 mW can be expected in theory. . Such high-power laser light can be used as an excitation light source for an erbium-doped optical fiber.

【0004】図6は複屈折結晶を用いて互いに直交する
偏波を合成する従来の光合分波器を示す。この光合分波
器では、一対の偏波面保存光ファイバ(PMF)102
からそれぞれ出射した常光線105oと異常光線105
eは並置されたレンズ107で集光された後、複屈折結
晶106に入射して異常光線150eの光路のみが変化
し、複屈折結晶106の反対面(出力端面)で常光線と
異常光線の合成光(合分波光)となって出射する。そし
て、合成光150cはレンズ108で集光されてシング
ルモード光ファイバ(SMF)110の端面に入射し、
シングルモード光ファイバ110を伝送する。
FIG. 6 shows a conventional optical multiplexer / demultiplexer that combines mutually orthogonal polarized waves using a birefringent crystal. In this optical multiplexer / demultiplexer, a pair of polarization-maintaining optical fibers (PMFs) 102
Ray 105o and extraordinary ray 105 respectively emitted from
e is condensed by the juxtaposed lens 107, then enters the birefringent crystal 106, only the optical path of the extraordinary ray 150e changes, and the opposite surface (output end face) of the birefringent crystal 106 The light is emitted as combined light (multiplexed / demultiplexed light). Then, the combined light 150c is condensed by the lens 108 and enters the end face of the single mode optical fiber (SMF) 110,
The single mode optical fiber 110 is transmitted.

【0005】この種の光合分波器では、常光線と異常光
線を複屈折結晶106の出力端側の結晶面で合成して取
り出すようにするため、複屈折結晶106の入射端面で
の常光線150oと異常光線150cの分離幅(入射間
隔)zと、結晶長(複屈折結晶106の長さ)を所定の
値に設定することが必要になる。
In this type of optical multiplexer / demultiplexer, the ordinary ray and the extraordinary ray are combined and extracted on the crystal face on the output end side of the birefringent crystal 106. It is necessary to set the separation width (incidence interval) z between the 150o and the extraordinary ray 150c and the crystal length (the length of the birefringent crystal 106) to predetermined values.

【0006】ところで、平行配置した光ファイバの端面
にコリメートレンズを配置する場合、ファイバを固定す
るフェルールの加工精度や、レンズの組立て精度、さら
にはこれらを固定するための精度が悪いと、前記複屈折
結晶106の入射面における常光線と異常光線の入射間
隔(分離幅)zを設定値に保持することは困難となる。
また、複屈折結晶106は屈折率等の特性に個々のばら
つきがあるため、入射間隔zと結晶長を設計計算通りに
設定しても常光線と異常光線の合成光を効率よく取り出
せない場合がある。このような事情を考慮し、従来にお
いては、一対の偏波面保存光ファイバ102のそれぞれ
の出射端と複屈折結晶106との間にレンズ107を並
置して複屈折結晶106の出射側結晶面から合成光が出
射されるようにレンズ107の調整をしている。
In the case where a collimating lens is arranged on the end face of an optical fiber arranged in parallel, if the processing accuracy of the ferrule for fixing the fiber, the assembly accuracy of the lens, and the accuracy for fixing these are poor, the above-mentioned multi-layered structure is required. It is difficult to keep the incident distance (separation width) z between the ordinary ray and the extraordinary ray on the incident surface of the refraction crystal 106 at a set value.
Further, since the birefringent crystal 106 has individual variations in characteristics such as the refractive index, there is a case where the combined light of the ordinary ray and the extraordinary ray cannot be efficiently extracted even if the incident interval z and the crystal length are set as designed. is there. In consideration of such circumstances, conventionally, a lens 107 is juxtaposed between the respective output ends of the pair of polarization-maintaining single-mode fibers 102 and the birefringent crystal 106 so that the birefringent crystal 106 has The lens 107 is adjusted so that the combined light is emitted.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記光
合分波器の場合、一対の各偏波面保存光ファイバ102
の出射端側にそれぞれ個別の一対のレンズ107を並置
する構成のものであるため、2本の偏波面保存光ファイ
バ102の間隔を近接して複屈折結晶106への入射間
隔を狭めることができず、その結果、複屈折結晶の結晶
長が例えば50mm程度に長大となり、装置の寸法が大
きくなるという問題があった。
However, in the case of the above-mentioned optical multiplexer / demultiplexer, a pair of polarization-maintaining optical fibers 102
In this configuration, a pair of individual lenses 107 are arranged side by side on the output end side of the optical fiber, so that the interval between the two polarization-maintaining single-mode fibers 102 can be reduced to shorten the interval between incidence on the birefringent crystal 106. However, as a result, there is a problem that the crystal length of the birefringent crystal becomes long, for example, about 50 mm, and the size of the device becomes large.

【0008】また、図7に示すように、レンズ107で
収束された偏波の1方向を平行プリズム120でシフト
させ複屈折結晶106への入射間隔zを例えば1mm程
度に狭めた改良型の光合分波器も提案されているが、こ
の装置は複屈折結晶106の結晶長は短くできるがプリ
ズム120を組み込むための空間が必要となり、レンズ
107も並置構成のため、装置の小型化の点では不十分
であった。
Further, as shown in FIG. 7, an improved optical system in which one direction of the polarized light converged by the lens 107 is shifted by the parallel prism 120 and the interval z of incidence on the birefringent crystal 106 is reduced to about 1 mm, for example. Although a duplexer has been proposed, this device can shorten the crystal length of the birefringent crystal 106, but requires a space for incorporating the prism 120, and the lens 107 is also arranged side by side. It was not enough.

【0009】一方、図8に示すように、複屈折結晶に代
え、PBS(偏光ビームスプリッタ)106を用いる光
合分波器も広く用いられているが、高出力の偏波を合成
する場合、PBSを固定する有機系接着剤が劣化して合
分波の信頼性が低下するおそれがあった。また、接着剤
は、材料間の熱膨張係数やヤング率の違いによりPBS
を形成するプリズムが動き、温度依存性が生じるという
問題もある。
On the other hand, as shown in FIG. 8, an optical multiplexer / demultiplexer using a PBS (polarizing beam splitter) 106 instead of a birefringent crystal is widely used. There is a possibility that the organic adhesive for fixing the resin may deteriorate and the reliability of the multiplexing / demultiplexing may decrease. In addition, the adhesive is made of PBS due to the difference in thermal expansion coefficient and Young's modulus between materials.
In addition, there is a problem that the prism that forms the pixel moves and temperature dependency occurs.

【0010】本発明は上記従来の問題を解決するために
成されたものであり、その目的は、小型、安価で、か
つ、温度特性に優れた高性能の光合分波モジュールを提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a small-sized, inexpensive, high-performance optical multiplexing / demultiplexing module having excellent temperature characteristics. is there.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、次のような構成をもって、課題を解決する手
段としている。すなわち、第1の発明は、互いに直交す
る偏波面を持つ一対の偏波面保存光ファイバとシングル
モード光ファイバとの間に、偏波面保存光ファイバ側か
らレンズ、プリズム、複屈折結晶およびレンズが配列配
置され、前記一対の偏波面保存光ファイバのうちの一方
の偏波面保存光ファイバから入射される常光線と他方の
偏波面保存光ファイバから入射される異常光線との前記
複屈折結晶の入射端面での分離幅をd、複屈折結晶の常
光線の屈折率をn、複屈折結晶の異常光線の屈折率を
、複屈折結晶の光学軸と常光線の伝送方向に垂直な
面とのなす角をθとしたとき、常光線の伝送方向におけ
る複屈折結晶の厚味をほぼ、(n ×(tanθ)
×d/((n −n )tanθ))とした構成を
もって課題を解決する手段としている。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention has the following structure to solve the problems. That is, in the first invention, a lens, a prism, a birefringent crystal, and a lens are arranged between a pair of polarization-maintaining optical fibers and a single-mode optical fiber having polarization planes orthogonal to each other from the polarization-maintaining optical fiber side. An incident end face of the birefringent crystal, which is disposed, of an ordinary ray incident from one of the pair of polarization-maintaining optical fibers and an extraordinary ray incident from the other polarization-maintaining optical fiber. a plane perpendicular to the separation width d, the ordinary refractive index of the birefringent crystal n o, a refractive index of the extraordinary ray of the birefringence crystal n e, the transmission direction of the optical axis and the ordinary ray of the birefringence crystal in when the angle of the theta, substantially the thickness of the birefringent crystal in the transmission direction of the ordinary ray, (n o 2 × (tanθ ) 2
× is the d / ((n o 2 -n e 2) tanθ)) and the means for solving the problems with the configuration.

【0012】また、第2の発明は、前記第1の発明の構
成を備えた上で、プリズムと複屈折結晶との間に前記一
対の偏波面保存光ファイバからシングルモード光ファイ
バに至る常光線と異常光線の光学光路長を同じくするた
めの平行平面板が配置されている構成をもって課題を解
決する手段としている。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, an ordinary ray between the pair of polarization-maintaining optical fibers and the single-mode optical fiber is provided between the prism and the birefringent crystal. This is a means for solving the problem with a configuration in which a parallel plane plate for equalizing the optical path length of the extraordinary ray is arranged.

【0013】さらに、第3の発明は、前記第1又は第2
の発明の構成を備えた上で、複屈折結晶の光学軸と常光
線の伝送方向に垂直な面とのなす角θは40〜60度の
角度範囲内の角度としたことをもって課題を解決する手
段としている。
Further, a third aspect of the present invention is directed to the first or second aspect.
And the angle θ between the optical axis of the birefringent crystal and the plane perpendicular to the transmission direction of the ordinary ray is set to an angle in the range of 40 to 60 degrees. Means.

【0014】さらに、第4の発明は、前記第1又は第2
又は第3の発明の構成を備えた上で、偏波面保存光ファ
イバはガイド部材で固定され、そのガイド部材は、合成
樹脂のモールド体、セラミックス、ステンレススチー
ル、ガラス、シリコン、ジルコニアおよび石英の群から
選択される1種から成り、ガイド部材には前記偏波面保
存光ファイバの外径と同径の2つの丸穴もしくはだるま
型の穴が前記一対の偏波面保存光ファイバのコア間隔を
有して設けられ、これらの穴にガイドされて前記一対の
偏波面保存光ファイバは±10度の角度ずれの範囲内で
平行に保たれてガイド部材に固定されていることをもっ
て課題を解決する手段としている。
Further, a fourth aspect of the present invention is the first or second aspect.
Alternatively, with the configuration of the third invention, the polarization-maintaining optical fiber is fixed by a guide member, and the guide member is a group of a synthetic resin mold, ceramics, stainless steel, glass, silicon, zirconia, and quartz. The guide member has two round holes or a bar-shaped hole having the same diameter as the outer diameter of the polarization-maintaining optical fiber, and has a core interval between the pair of polarization-maintaining optical fibers. As a means for solving the problem, the pair of polarization-maintaining optical fibers guided by these holes is fixed to the guide member while being kept parallel within a range of an angle deviation of ± 10 degrees. I have.

【0015】さらに、第5の発明は、前記第1乃至第4
の何れか1つの発明の構成を備えたものにおいて、一対
の偏波面保存光ファイバはいずれもコアの両側に軸方向
に伸びる応力付与部を備え、顔面から見たときの各偏波
面保存光ファイバにおける応力付与部を結んだ直線は±
5度以内の範囲で互いに平行又は直交していることをも
って課題を解決する手段としている。
Further, a fifth aspect of the present invention is directed to the first to fourth aspects.
Wherein the pair of polarization-maintaining optical fibers each have a stress applying portion extending in the axial direction on both sides of the core, and each of the polarization-maintaining optical fibers when viewed from the face. The straight line connecting the stress applying parts in
It is a means for solving the problem by being parallel or orthogonal to each other within a range of 5 degrees or less.

【0016】さらに、第6の発明は、前記第1乃至第5
の何れか1つの発明の構成を備えたものにおいて、複屈
折結晶は、ルチル(TiO)、方解石(CaC
)、YVO、BBOの群から選択される1種から
成る1軸性複屈折結晶であることを特徴とする。
Further, the sixth invention is characterized in that the first to fifth inventions
Wherein the birefringent crystal is rutile (TiO 2 ), calcite (CaC
O 3 ), YVO 4 , and BBO.

【0017】さらに、第7の発明は、前記第1乃至第6
の何れか1つの発明の構成を備えたものにおいて、レン
ズは、非球面レンズ、ボールレンズ、平凸レンズ、分布
屈折率レンズのうちの何れかから成ることを特徴とす
る。
Further, a seventh invention is directed to the first to sixth embodiments.
Wherein the lens comprises any one of an aspherical lens, a ball lens, a plano-convex lens, and a distributed index lens.

【0018】本発明では、一対の偏波面保存光ファイバ
から出射される光ビームを1個のレンズで収束して複屈
折結晶へ導くようにしているため、一対の偏波面保存光
ファイバの各出射側端部をガイド部材によりガイドさせ
て、偏波面保存光ファイバ間の平行度を高くし、かつ、
偏波面保存光ファイバのコア間隔を極めて狭くして一対
の偏波面保存光ファイバをセットすることが可能となる
ので、偏波合成に用いる複屈折結晶の結晶長を短く設定
することができ、装置の小型化が達成される。
In the present invention, the light beams emitted from the pair of polarization-maintaining optical fibers are converged by one lens and guided to the birefringent crystal. The side end is guided by a guide member to increase the parallelism between the polarization-maintaining optical fibers, and
Since it is possible to set a pair of polarization-maintaining optical fibers by extremely narrowing the core spacing of the polarization-maintaining optical fiber, the crystal length of the birefringent crystal used for polarization synthesis can be set shorter. Is achieved.

【0019】また、一対の偏波面保存光ファイバとレン
ズとを一体的にプリズムに対して遠近方向に移動調節す
ることで、一対の偏波面保存光ファイバの一方側から出
射される光線(例えば常光線)と他方側のファイバから
出射される光線(例えば異常光線)の複屈折結晶入射面
における分離幅(両光線の間隔)を可変調節することが
可能となるものである。
Further, by moving the pair of polarization-maintaining optical fibers and the lens integrally in the distance direction with respect to the prism, a light beam emitted from one side of the pair of polarization-maintaining optical fibers (for example, a normal This makes it possible to variably adjust the separation width (interval between both light beams) of the light beam (the light beam) and the light beam (for example, the extraordinary light beam) emitted from the other fiber on the plane of incidence of the birefringent crystal.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を図面
に基づき説明する。図1には光合分波モジュールの一実
施形態例の構成図が示されている。同図において、本実
施形態例の光合分波モジュールは、一対の偏波面保存光
ファイバ2a、2bの出射端面とシングルモード光ファ
イバ7の入射端面間に、偏波面保存光ファイバ2a、2
b側から順にレンズ1と、プリズム3と、平行板4と、
複屈折結晶5と、レンズ6とをほぼ直線上に沿って直列
的に配列配置(縦続配置)したものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration diagram of an embodiment of the optical multiplexing / demultiplexing module. In the figure, the optical multiplexing / demultiplexing module according to the present embodiment includes polarization-maintaining optical fibers 2a, 2a between the exit end faces of a pair of polarization-maintaining optical fibers 2a, 2b and the incident end face of single-mode optical fiber 7.
a lens 1, a prism 3, a parallel plate 4, and a
The birefringent crystal 5 and the lens 6 are arranged and arranged in series along a substantially straight line (cascade arrangement).

【0021】前記一対の偏波面保存光ファイバ2a、2
bは外径が120〜130μmであり、図3に示すよう
に、断面の中心にコア10が配置され、そのコア10を
挟んでコア10の両側に応力付与部9が設けられてい
る。この応力付与部9はコア10に沿って、ファイバの
長さ方向に伸長している。この偏波面保存光ファイバ2
a、2bとしては、ボータイファイバや楕円ジャケット
ファイバを用いることも可能であるが、図示の例では、
パンダファイバが用いられている。
The pair of polarization maintaining optical fibers 2a, 2a
b has an outer diameter of 120 to 130 μm. As shown in FIG. 3, a core 10 is arranged at the center of the cross section, and stress applying parts 9 are provided on both sides of the core 10 with the core 10 interposed therebetween. The stress applying section 9 extends along the core 10 in the length direction of the fiber. This polarization-maintaining optical fiber 2
As a and 2b, a bow-tie fiber or an elliptical jacket fiber can be used, but in the illustrated example,
Panda fibers are used.

【0022】この一対の偏波面保存光ファイバ2a、2
bはその出射端領域がガイド部材8によって保持固定さ
れている。このガイド部材8は合成樹脂のモールド体、
セラミックス、ステンレススチール、ガラス、シリコ
ン、ジルコニアおよび石英のいずれかの材料を選択して
形成される。ガイド部材8の形状は特に限定されるもの
ではなく、例えば、V溝を有するブロック体を用い、一
対の平行V溝内に偏波面保存光ファイバ2a、2bを収
容保持する構成としてもよいが、本実施形態例では図2
に示すようなフィラー含有エポキシ樹脂製のフェルール
をガイド部材8として用いている。このフェルールのガ
イド部材8はその断面中心に貫通の穴8bを設け、その
穴8bを中心としてその両側に貫通の穴8a、8cを形
成したものである。
The pair of polarization maintaining optical fibers 2a, 2a
b has its exit end region held and fixed by a guide member 8. The guide member 8 is made of a synthetic resin mold,
It is formed by selecting any material of ceramics, stainless steel, glass, silicon, zirconia and quartz. The shape of the guide member 8 is not particularly limited. For example, a configuration may be used in which a block body having a V-groove is used and the polarization-maintaining single-mode fibers 2a and 2b are accommodated and held in a pair of parallel V-grooves. In this embodiment, FIG.
A ferrule made of a filler-containing epoxy resin as shown in FIG. The guide member 8 of this ferrule is provided with a through hole 8b at the center of its cross section, and through holes 8a, 8c formed on both sides of the hole 8b.

【0023】この等間隔の各穴8a、8b、8cの中心
を結ぶ直線はガイド部材8の直径の線上にあり、各穴8
a、8b、8cは長さ方向が互いに平行となるように形
成されている。各穴8a、8b、8cの間隔dは図2に
示す例では250μmである。また、各穴8a、8b、
8cの直径は偏波面保存光ファイバ2a、2bの直径と
等しくなっており、本実施形態例では、中心の穴8bに
偏波面保存光ファイバ2bが挿入され、隣の一方側の穴
8aに偏波面保存光ファイバ2aが挿入されて、偏波面
保存光ファイバ2a、2bは対応する穴8a、8bに接
着剤等により保持固定されている。
The straight line connecting the centers of the equally spaced holes 8a, 8b, 8c is on the line of the diameter of the guide member 8, and
a, 8b and 8c are formed such that their length directions are parallel to each other. The distance d between the holes 8a, 8b, 8c is 250 μm in the example shown in FIG. In addition, each hole 8a, 8b,
The diameter of the polarization-maintaining optical fiber 2b is equal to the diameter of the polarization-maintaining optical fibers 2a, 2b. In this embodiment, the polarization-maintaining optical fiber 2b is inserted into the center hole 8b, and the polarization-maintaining optical fiber 2b is inserted into the adjacent one-side hole 8a. The wavefront-maintaining optical fiber 2a is inserted, and the polarization-maintaining optical fibers 2a and 2b are held and fixed to the corresponding holes 8a and 8b by an adhesive or the like.

【0024】この保持固定状態で、偏波面保存光ファイ
バ2a、2bのコア間隔は250μmと狭い間隔になっ
ており、偏波面保存光ファイバ2a、2bは穴8a、8
bにガイドされて長さ方向に平行となっている。この一
対の偏波面保存光ファイバ2a、2bの平行度は、理想
的には完全平行が望ましいが、±10度以内の角度ずれ
の平行度であればよく、光合分波のより精度の高い品質
を確保するためには±3度以内の角度ずれの平行度に収
めるのが好ましい。
In this holding and fixing state, the core spacing between the polarization-maintaining single-mode fibers 2a and 2b is as narrow as 250 μm, and the polarization-maintaining single-mode fibers 2a and 2b have holes 8a and 8b.
b and is parallel to the length direction. Ideally, the parallelism of the pair of polarization-maintaining single-mode fibers 2a and 2b is desirably completely parallel. However, the parallelism with an angle shift of ± 10 degrees or less is sufficient. In order to secure the angle, it is preferable that the angle is kept within a parallelism with an angle shift within ± 3 degrees.

【0025】なお、図2の例では、偏波面保存光ファイ
バ2a、2bを収容する穴は丸穴としたが、角穴、楕円
穴、だるま型の穴としてもよく、偏波面保存光ファイバ
2a、2bを接着剤で固定する場合、接着剤の硬化収縮
等により、偏波面保存光ファイバ2a、2bの消光比が
落ちないような穴形状とすることが望ましい。
Although the hole for accommodating the polarization-maintaining optical fibers 2a and 2b is a round hole in the example of FIG. 2, it may be a square hole, an elliptical hole, or a ball-shaped hole. When fixing the optical fibers 2a and 2b with an adhesive, it is desirable that the hole shape is such that the extinction ratio of the polarization-maintaining single-mode fibers 2a and 2b does not decrease due to the curing shrinkage of the adhesive.

【0026】図3はガイド部材8に保持される一対の偏
波面保存光ファイバ2a、2bの回転方向の位置規制を
示すもので、顔面(断面(端面)に現われるのパンダの
顔の面)側から見て、応力付与部9とコア10の中心を
結ぶ偏波面保存光ファイバ2a側の線maと、偏波面保
存光ファイバ2b側の線mbとが±5度の範囲で互いに
平行(図3の(a)、(b)参照)又は直交(図3の
(c)参照)するように、位置規制されている。
FIG. 3 shows the regulation of the position of the pair of polarization-maintaining single-mode fibers 2a and 2b held by the guide member 8 in the rotation direction. The face (the face of the panda's face appearing in a cross section (end face)) is shown. 3, the line ma on the polarization-maintaining optical fiber 2a side connecting the stress applying unit 9 and the center of the core 10 and the line mb on the polarization-maintaining optical fiber 2b side are parallel to each other within a range of ± 5 degrees (FIG. (A), (b)) or orthogonal (see (c) in FIG. 3).

【0027】前記レンズ1、6は、非球面レンズ、ボー
ルレンズ、平凸レンズ、分布屈折率レンズのうちの何れ
かのレンズが選択使用され、図1の例ではレンズ1、6
の中心は共に偏波面保存光ファイバ2bのコアの中心に
一致されている(偏波面保存光ファイバ2bのコア中心
とレンズ1の中心とレンズ6の中心は一直線上に在
る)。なお、本実施形態例では偏波面保存光ファイバ2
bから常光線15oが出射され、偏波面保存光ファイバ
2aから異常光線15eが出射するように偏波面保存光
ファイバ2a、2bに偏波が入れられている。
As the lenses 1 and 6, any one of an aspherical lens, a ball lens, a plano-convex lens, and a gradient index lens is selectively used. In the example of FIG.
Are coincident with the center of the core of the polarization-maintaining optical fiber 2b (the center of the core of the polarization-maintaining optical fiber 2b, the center of the lens 1, and the center of the lens 6 are on a straight line). In this embodiment, the polarization-maintaining optical fiber 2
Polarized light is input to the polarization-maintaining optical fibers 2a and 2b so that the ordinary ray 15o is emitted from b and the extraordinary ray 15e is emitted from the polarization-maintaining optical fiber 2a.

【0028】プリズム3は最もポピュラーなBK7が用
いられており、透過する常光線15oは直進させて複屈
折結晶5の入射面に直角に入射するようにし、透過する
異常光線15eはプリズム3を出た後、常光線15oと
平行となって複屈折結晶5の入射面に直角に入射するよ
うにプリズム3の角度αを設定している。例えば、上記
例の如く、一対の偏波面保存光ファイバ2a、2bのコ
ア間隔を250μmとし、レンズ1の焦点距離を1.3
mmとしたとき、前記プリズム角度αは約20度であ
る。
The prism 3 is made of the most popular BK7. The transmitted ordinary ray 15o is made to go straight to enter the incident surface of the birefringent crystal 5 at a right angle, and the transmitted extraordinary ray 15e exits the prism 3. After that, the angle α of the prism 3 is set so as to be parallel to the ordinary ray 15o and to enter the incident surface of the birefringent crystal 5 at right angles. For example, as in the above example, the core interval between the pair of polarization-maintaining single-mode fibers 2a and 2b is 250 μm, and the focal length of the lens 1 is 1.3.
mm, the prism angle α is about 20 degrees.

【0029】平行平面板として機能する平行板4はプリ
ズム3と複屈折結晶5の間に介設される。この平行板4
は偏波面保存光ファイバ2a、2bからシングルモード
光ファイバ7に至る常光線15oと異常光線15eの光
学光路長(屈折率を考慮した光学的光路長)を同じにす
るために設けられるもので、本実施形態例では、シング
ルモード光ファイバ7に集光される常光線15oと異常
光線15eのスポットサイズを同一にする(さらに言及
すれば、複屈折結晶5の出射面位置で、常光線15oと
異常光線15eのスポットサイズを同一にする)ように
設計して、両光線15oと15eの結合効率の向上を図
っている。
A parallel plate 4 functioning as a plane parallel plate is provided between the prism 3 and the birefringent crystal 5. This parallel plate 4
Is provided to equalize the optical path length (optical path length considering the refractive index) of the ordinary ray 15o and the extraordinary ray 15e from the polarization-maintaining single-mode fibers 7 to the single-mode optical fiber 7. In the present embodiment, the spot size of the ordinary ray 15o and the spot size of the extraordinary ray 15e converged on the single mode optical fiber 7 are made the same (more specifically, at the exit surface position of the birefringent crystal 5; The spot size of the extraordinary ray 15e is made the same) to improve the coupling efficiency of the two rays 15o and 15e.

【0030】また、異常光線15eと平行板4を透過す
る常光線15oとがオーバーラップしてクロストークが
生じることがないようにし、かつ、異常光線15eがプ
リズムエッジに掛からないようにプリズム3と平行板4
の相互関係を設計している。図1の例では、常光線15
oと異常光線15eのビーム径は約300μmであり、
上記条件を満たすために、プリズム3を出る常光線15
oと異常光線15eの平行ビーム間隔として500μm
を確保している。
Further, the extraordinary ray 15e and the ordinary ray 15o passing through the parallel plate 4 are prevented from overlapping each other to cause crosstalk, and the extraordinary ray 15e is connected to the prism 3 so as not to hit the prism edge. Parallel plate 4
The interrelationships are designed. In the example of FIG.
The beam diameter of o and the extraordinary ray 15e is about 300 μm,
To satisfy the above condition, the ordinary ray 15 exiting the prism 3
500 μm as the parallel beam interval between o and extraordinary ray 15e
Is secured.

【0031】なお、平行板4の位置をプリズム3の後で
あって複屈折結晶5の前としたのは次の理由による。す
なわち、平行板4をこの位置に設けない場合には、常光
線15oと異常光線15eがプリズム3を透過すること
によって、その常光線15oと異常光線15eが複屈折
結晶5の入射面に入る位置がずれるという問題が生じ
る。そこで、この位置ずれを平行板4を設けることによ
って防止し、レンズ6に対する回折損を少なくするよう
にするために、プリズム3と複屈折結晶5の間に平行板
4を配置するものである。
The reason why the position of the parallel plate 4 is after the prism 3 and before the birefringent crystal 5 is as follows. That is, when the parallel plate 4 is not provided at this position, the ordinary ray 15o and the extraordinary ray 15e pass through the prism 3 so that the ordinary ray 15o and the extraordinary ray 15e enter the incident surface of the birefringent crystal 5. This causes a problem of deviation. Therefore, the parallel plate 4 is arranged between the prism 3 and the birefringent crystal 5 in order to prevent this displacement by providing the parallel plate 4 and reduce the diffraction loss to the lens 6.

【0032】複屈折結晶5は、ビームの入射面とビーム
の出射面が平行なルチル(TiO)、方解石(CaC
)、YVO、BBOのうちから選択された1軸性
複屈折結晶であり、前記一対の偏波面保存光ファイバ2
a、2bのうちの一方の偏波面保存光ファイバ2bから
入射される常光線15oと他方の偏波面保存光ファイバ
2aから入射される異常光線15eとの複屈折結晶5の
入射端面での分離幅をd(図5参照)、複屈折結晶5の
常光線15oの屈折率をn、複屈折結晶5の異常光線
15eの屈折率をn、複屈折結晶5の光学軸と常光線
の伝送方向に垂直な面とのなす角をθとしたとき、常光
線の伝送方向における複屈折結晶の厚味Lは(1)式
によって求まる厚味(結晶長)となっている。
The birefringent crystal 5 is made of rutile (TiO 2 ) or calcite (CaC) whose beam incident surface and beam output surface are parallel.
O 3 ), a uniaxial birefringent crystal selected from YVO 4 and BBO, and the pair of polarization-maintaining single-mode fibers 2
a, the separation width at the incident end face of the birefringent crystal 5 between the ordinary ray 15o incident from the polarization-maintaining optical fiber 2b and the extraordinary ray 15e incident from the other polarization-maintaining optical fiber 2a. (see FIG. 5) d, the refractive index n o of the ordinary ray 15o birefringent crystal 5, the refractive index n e of the extraordinary ray 15e birefringent crystal 5, the transmission of the optical axis and the ordinary ray of the birefringence crystal 5 when the the angle between the plane perpendicular to the direction theta, thickness L m of the birefringent crystal in the transmission direction of the ordinary ray has a thickness (crystal length) which is obtained by (1).

【0033】 L=(n ×(tanθ)×d/((n −n )tanθ))・ ・・・(1)[0033] L m = (n o 2 × (tanθ) 2 × d / ((n o 2 -n e 2) tanθ)) · ··· (1)

【0034】複屈折結晶5の結晶長Lをこの厚味に設
定することにより、常光線15oと異常光線15eは複
屈折結晶5の出射端面側で位置ずれなく合致し合成され
てレンズ6にむけて出射されることになる。この時、合
成ビーム(合成光線)は入射光線15o、15eと平行
な光線である。
[0034] The crystal length L m of the birefringent crystal 5 by setting the thickness, the ordinary ray 15o and the extraordinary ray 15e to lens 6 is matched synthesized without displacement in the exit end surface side of the birefringent crystal 5 It will be emitted toward it. At this time, the combined beam (combined light beam) is a light beam parallel to the incident light beams 15o and 15e.

【0035】なお、複屈折結晶5として例えばルチル等
を用いる場合、複屈折結晶5の光学軸は常光線15oお
よび異常光線15eの伝送方向と同一平面状にあり、角
度θは47.8度が最も分離幅dを大きくする角度であ
る。このことから、分離幅dを考慮したとき、θは40
〜60度の範囲が望ましい。図1の例では、θを45度
にして複屈折結晶5の結晶長を5mmとしている。
When rutile or the like is used as the birefringent crystal 5, for example, the optical axis of the birefringent crystal 5 is coplanar with the transmission directions of the ordinary ray 15o and the extraordinary ray 15e, and the angle θ is 47.8 degrees. This is the angle that maximizes the separation width d. From this, when the separation width d is considered, θ is 40
A range of 60 degrees is desirable. In the example of FIG. 1, θ is 45 degrees and the crystal length of the birefringent crystal 5 is 5 mm.

【0036】レンズ6は常光線15oと異常光線15e
の合成光を収束してシングルモード光ファイバ7のコア
に導入する。
The lens 6 has an ordinary ray 15o and an extraordinary ray 15e.
Is converged and introduced into the core of the single mode optical fiber 7.

【0037】なお、実際には光ビームを入射面に直角に
入射させると、反射により戻り光が生じるという問題が
生じるので、それを防止するために、プリズム3、平行
板4および複屈折結晶5のビーム(光線)の入射面は直
角入射とならないように2度程度傾けている。
In practice, when a light beam is incident on the incident surface at right angles, a problem arises in that return light is generated by reflection. In order to prevent such a problem, the prism 3, the parallel plate 4, and the birefringent crystal 5 are used. The incident surface of the beam (light ray) is inclined by about 2 degrees so as not to be a normal incidence.

【0038】ところで、図4に示すように、第1のモー
ドフィールド径をd、第2のモードフィールド径をd
としたとき、焦点距離fのレンズ(図4の例では非球
面レンズ)1によって、両モードフィールド径d、d
の変換を行うには、つぎの(2)式の関係を満たすこ
とが必要となる。
By the way, as shown in FIG. 4, the first mode field diameter is d 1 , and the second mode field diameter is d.
2 , the mode field diameters d 1 and d 1 are set by a lens (aspherical lens in the example of FIG. 4) 1 having a focal length f.
In order to perform the conversion of 2 , it is necessary to satisfy the relationship of the following expression (2).

【0039】 1/a+1/b=1/f・・・・・・・・・(2)1 / a + 1 / b = 1 / f (2)

【0040】ここで、aは第1のモードフィールド径d
とレンズ1との距離、bはレンズ1と第2のモードフ
ィールド径dとの距離である。このとき、レンズ1の
倍率mはm=d/dである。
Here, a is the first mode field diameter d.
The distance between the 1 and the lens 1, b is the distance between the lens 1 and the second mode field diameter d 2. In this case, the magnification m of the lens 1 is m = d 1 / d 2.

【0041】したがって、この関係を本実施形態例に適
用し、dを偏波面保存光ファイバ2a、2bの端面の
モードフィールド径(例えば10μm)、dを複屈折
結晶5の出射面のモードフィールド径とし、レンズ6を
レンズ1と同じレンズを使用することにより、シングル
モード光ファイバ7のモードフィールド径はdとな
り、Lの区間とLの光学的な区間はモードフィール
ド径dの位置(複屈折結晶5の出射面位置)を中心と
して左右対称となる。
Therefore, this relationship is applied to the present embodiment, where d 1 is the mode field diameter (for example, 10 μm) of the end face of the polarization-maintaining optical fibers 2 a and 2 b, and d 2 is the mode of the exit surface of the birefringent crystal 5. By using the same lens as the lens 1 for the lens 6, the mode field diameter of the single mode optical fiber 7 becomes d 1 , and the section of L 1 and the optical section of L 2 become the mode field diameter d 2 (The position of the exit surface of the birefringent crystal 5) is symmetrical.

【0042】すなわち、dの位置を偏波面保存光ファ
イバ2a、2bの出射端面位置とし、そこから光学的に
aだけ離れた位置にレンズ1を設置し、さらにレンズ1
から光学的にbだけ離れた位置を複屈折結晶5の出射面
とし、この出射面から光学的にbだけ離れた位置にレン
ズ6を設置し、そして、レンズ6から光学的にaだけ離
れた位置にシングルモード光ファイバ7の入射端面を配
置することにより、本実施形態例における光合分波モジ
ュールの偏波面保存光ファイバ2a、2bと、レンズ1
と、複屈折結晶5と、レンズ6と、シングルモード光フ
ァイバ7の入射端面との各配置位置が確定されるもので
ある。
That is, the position of d1 is set as the exit end surface position of the polarization-maintaining single- mode fibers 2a and 2b, and the lens 1 is set at a position that is optically separated by a from the position.
Is set at a position optically separated by b from the output surface of the birefringent crystal 5, a lens 6 is placed at a position optically separated by b from this output surface, and is separated by an optical distance a from the lens 6. By arranging the incident end face of the single mode optical fiber 7 at the position, the polarization preserving optical fibers 2a and 2b of the optical multiplexing / demultiplexing module in this embodiment and the lens 1
The arrangement positions of the birefringent crystal 5, the lens 6, and the incident end face of the single mode optical fiber 7 are determined.

【0043】図5は、加工誤差等により複屈折結晶5の
長さ(結晶長の長さ)が設計長に対しばらついたとして
も、常光線15oと異常光線15eを複屈折結晶5の出
射面(出射端)側でずれなく合成できるようにする調整
方法を示している。図5の(a)は複屈折結晶5の長さ
が設計通りに加工されている状態を示している。同図の
(b)は複屈折結晶5の長さが設計長よりも短い場合
で、この時には、偏波面保存光ファイバ2a、2bとレ
ンズ1を一体化したユニット11をプリズム3側に近づ
ける。これにより、複屈折結晶5に入射する常光線15
oと異常光線15eの分離幅(間隔)dが狭くなり、複
屈折結晶5の出射面側で常光線15oと異常光線15e
はずれなく合成される。
FIG. 5 shows that the ordinary ray 15o and the extraordinary ray 15e are output from the birefringent crystal 5 even if the length of the birefringent crystal 5 (the length of the crystal length) fluctuates with respect to the design length due to a processing error or the like. The figure shows an adjustment method that enables synthesis without deviation on the (outgoing end) side. FIG. 5A shows a state in which the length of the birefringent crystal 5 is processed as designed. FIG. 3B shows a case where the length of the birefringent crystal 5 is shorter than the design length. In this case, the unit 11 in which the polarization maintaining optical fibers 2 a and 2 b and the lens 1 are integrated is brought closer to the prism 3 side. Thereby, the ordinary ray 15 incident on the birefringent crystal 5
The separation width (interval) d between the extraordinary ray 15e and the extraordinary ray 15e becomes narrower on the exit surface side of the birefringent crystal 5.
They are combined without any loss.

【0044】図5の(c)は複屈折結晶5の長さが設計
長よりも長い場合で、この時には、偏波面保存光ファイ
バ2a、2bとレンズ1を一体化したユニット11をプ
リズム3から遠ざける。これにより、複屈折結晶5に入
射する常光線15oと異常光線15eの分離幅(間隔)
dが広くなり、複屈折結晶5の出射面側で常光線15o
と異常光線15eはずれなく合成される。
FIG. 5C shows a case where the length of the birefringent crystal 5 is longer than the design length. In this case, the unit 11 in which the polarization maintaining optical fibers 2 a and 2 b and the lens 1 are integrated is moved from the prism 3. keep away. Thereby, the separation width (interval) between the ordinary ray 15o and the extraordinary ray 15e incident on the birefringent crystal 5
d is widened, and the ordinary ray 15o on the exit surface side of the birefringent crystal 5
And the extraordinary ray 15e are synthesized without deviation.

【0045】このように、ユニット11をプリズム3に
対して遠近方向に移動調整することにより、複屈折結晶
5の長さが違っても常光線15oと異常光線15eをず
れなく合成することが可能となる。なお、図5では、複
屈折結晶5の設計長に対して複屈折結晶5の長さ(結晶
長)が極端に長短変化した場合を示したが、これは、説
明を理解し易くするためにそうしたものであり、実際に
は、複屈折結晶5の設計長に対しての、加工等の誤差に
よる複屈折結晶5の長さ(結晶長)の変化は微小であ
る。また、図5の例では、レンズ6とシングルモード光
ファイバ7も一体化してユニットとしているが、勿論ユ
ニット化しない構成であってもよいものである。
As described above, by adjusting the movement of the unit 11 in the distance direction with respect to the prism 3, the ordinary ray 15o and the extraordinary ray 15e can be synthesized without displacement even if the birefringent crystal 5 has a different length. Becomes Note that FIG. 5 shows a case where the length (crystal length) of the birefringent crystal 5 is extremely changed with respect to the design length of the birefringent crystal 5, but this is for the sake of easy understanding of the description. In fact, a change in the length (crystal length) of the birefringent crystal 5 due to an error in processing or the like with respect to the design length of the birefringent crystal 5 is very small. Further, in the example of FIG. 5, the lens 6 and the single mode optical fiber 7 are also integrated into a unit, but it is a matter of course that the configuration may not be unitized.

【0046】本実施形態例の光合分波モジュールは上記
のように構成されており、次に、その動作について説明
する。偏波面保存光ファイバ2aからは異常光線15e
が、偏波面保存光ファイバ2bからは常光線15oがそ
れぞれ発射され、常光線15oは直進して、レンズ1、
プリズム3、平行板4、複屈折結晶5、レンズ6を直線
状に透過し(伝送し)、シングルモード光ファイバ7に
入射する。一方、レンズ1の中心に対しずれた位置にレ
ンズ1に入射する異常光線15eはレンズ1によって、
収束作用を受け、プリズム3で常光線15oと平行にな
るように光路が修正されて複屈折結晶5に入射する。
The optical multiplexing / demultiplexing module of this embodiment is configured as described above. Next, the operation will be described. Extraordinary ray 15e from polarization-maintaining optical fiber 2a
However, the ordinary ray 15o is emitted from the polarization-maintaining single-mode fiber 2b, and the ordinary ray 15o goes straight, and the lens 1,
The light passes through the prism 3, the parallel plate 4, the birefringent crystal 5, and the lens 6 linearly (transmits), and enters the single mode optical fiber 7. On the other hand, the extraordinary ray 15e incident on the lens 1 at a position shifted from the center of the lens 1
Due to the convergence action, the optical path is corrected by the prism 3 so as to be parallel to the ordinary ray 15o, and the light enters the birefringent crystal 5.

【0047】異常光線15eは複屈折結晶5によって屈
折されて複屈折結晶5の出射面で前記常光線15oと合
成される。この常光線15oと異常光線15eの合成に
より高出力となった合成光線は次にレンズ6で収束され
てシングルモード光ファイバ7のコアに導入され、この
シングルモード光ファイバ7を通して所望の位置に伝送
される。
The extraordinary ray 15e is refracted by the birefringent crystal 5 and is combined with the ordinary ray 15o on the exit surface of the birefringent crystal 5. The combined light having a high output due to the combination of the ordinary light 15o and the extraordinary light 15e is then converged by the lens 6 and introduced into the core of the single mode optical fiber 7, and transmitted to a desired position through the single mode optical fiber 7. Is done.

【0048】本実施形態例の光合分波モジュールによれ
ば、偏波面保存光ファイバ2a、2bの出射側に共通の
1個のレンズ1を配置する構成としたので、図6〜図8
に示すようにそれぞれの偏波面保存光ファイバ2a、2
bの出射側に個別のレンズ107を並置する場合に比
べ、レンズ配置の空間を小さくでき、その上、偏波面保
存光ファイバ2a、2bの間隔(コア間隔)を狭くでき
るので、複屈折結晶5に入射する常光線15oと異常光
線15eの分離幅dを狭く(小さく)でき、そのことに
伴って複屈折結晶5の長さ(結晶長)を小さく(短く)
できるので、装置の大幅な小型化を達成することができ
る。
According to the optical multiplexing / demultiplexing module of this embodiment, one common lens 1 is disposed on the exit side of the polarization-maintaining single-mode fibers 2a and 2b.
As shown in FIG.
As compared with the case where individual lenses 107 are juxtaposed on the emission side of b, the space for disposing the lenses can be reduced, and the interval (core interval) between the polarization-maintaining optical fibers 2a and 2b can be narrowed. The separation width d between the ordinary ray 15o and the extraordinary ray 15e incident on the lens can be narrowed (smaller), and accordingly, the length (crystal length) of the birefringent crystal 5 is reduced (shorter).
Therefore, the size of the apparatus can be significantly reduced.

【0049】また、複屈折結晶5の長さ、複屈折結晶5
を通る各光線15o、15eの屈折率、プリズム3のば
らつき等によって、常光線15oと異常光線15eの光
学的光路長が異なるようになったとしても、プリズム3
と複屈折結晶5との間に平行板4を介設したので、この
平行板4によって両光線15o、15eの光学的光路長
が同じに調整されることとなり、これにより、複屈折結
晶5の出射面側で常光線15oと異常光線15eのスポ
ットを同一にしてずれなく常光線15oと異常光線15
eを合成できるので、光合分波精度が高く、高性能の光
合分波モジュールの提供が可能となるものである。
The length of the birefringent crystal 5, the birefringent crystal 5
Even if the optical path lengths of the ordinary ray 15o and the extraordinary ray 15e become different due to the refractive index of each ray 15o, 15e passing through the
Since the parallel plate 4 is interposed between the birefringent crystal 5 and the birefringent crystal 5, the optical lengths of the light beams 15o and 15e are adjusted to be the same by the parallel plate 4. The spot of the ordinary ray 15o and the spot of the extraordinary ray 15e are made the same on the exit surface side, and the ordinary ray 15o and the extraordinary ray 15
Since e can be combined, it is possible to provide a high-performance optical multiplexing / demultiplexing module with high optical multiplexing / demultiplexing accuracy.

【0050】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
ることなく様々な実施の態様を採り得るものである。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can adopt various embodiments.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明によれば、一対の偏波面保存光フ
ァイバの出射側に共通の1個のレンズを配置する構成と
しているので、一対の偏波面保存光ファイバのコア配置
間隔を小さくでき、これに伴い、一対の偏波面保存光フ
ァイバのそれぞれから複屈折結晶に入射する光線(常光
線と異常光線)の間隔を狭くできるので、複屈折結晶の
結晶長を短くすることが可能となり、これらのことによ
り、装置(光合分波モジュール)の格段の小型化が可能
となり、装置コストを低減することができる。
According to the present invention, since one common lens is arranged on the emission side of the pair of polarization-maintaining optical fibers, the interval between the cores of the pair of polarization-maintaining optical fibers can be reduced. Along with this, the interval between the light beams (ordinary ray and extraordinary ray) incident on the birefringent crystal from each of the pair of polarization maintaining optical fibers can be narrowed, so that the crystal length of the birefringent crystal can be shortened, As a result, the size of the device (optical multiplexing / demultiplexing module) can be significantly reduced, and the cost of the device can be reduced.

【0052】また、一対の偏波面保存光ファイバからそ
れぞれ発射されるビーム(光線)に対し、シングルモー
ド光ファイバに至る光学光路長を同一にする平行平面板
を設けることにより、それぞれのビームを同一スポット
でずれなく合成してシングルモード光ファイバに導くこ
とができるので、光合分波の精度が高く、高性能の光合
分波モジュールの提供が可能となる。
Further, by providing a plane-parallel plate for making the optical path lengths reaching the single-mode optical fiber the same for the beams (light rays) respectively emitted from the pair of polarization-maintaining optical fibers, the respective beams are made identical. Since the light can be combined into a single mode optical fiber without displacement at the spot, it is possible to provide a high-performance optical multiplexing / demultiplexing module with high optical multiplexing / demultiplexing accuracy.

【0053】さらに、加工の誤差等により複屈折結晶の
長さ(結晶長)が設計通りにならずに長短が生じてしま
ったとしても、一対の偏波面保存光ファイバとその出射
側のレンズを一体的にプリズムに対し遠近方向に調整移
動することにより、一対の偏波面保存光ファイバからそ
れぞれ出射されるビーム(光線)を複屈折結晶の出射面
側で適正に合成できるという効果が得られるものであ
る。
Further, even if the length (crystal length) of the birefringent crystal is not as designed due to a processing error or the like and the length is shortened, the pair of polarization-maintaining single-mode fibers and the lens on the exit side thereof are connected. By integrally moving the prism in the distance direction, the beam (light beam) emitted from each of the pair of polarization-maintaining single-mode fibers can be properly combined on the exit surface side of the birefringent crystal. It is.

【0054】さらに、従来例の第8図に示すようなPB
Sを使用していないので、PBSの使用によって付きま
とう温度依存性の不具合を回避し、温度特性に優れた光
合分波モジュールの提供を可能にする。
Further, the PB as shown in FIG.
Since S is not used, it is possible to avoid a temperature dependency problem caused by using PBS and to provide an optical multiplexing / demultiplexing module having excellent temperature characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る光合分波モジュールの一実施形態
例の構成説明図である。
FIG. 1 is a configuration explanatory diagram of an embodiment of an optical multiplexing / demultiplexing module according to the present invention.

【図2】ガイド部材8による偏波面保存光ファイバ2
a、2bの保持構成例の説明図である。
FIG. 2 shows a polarization-maintaining optical fiber 2 formed by a guide member 8;
It is explanatory drawing of the holding structure example of a and 2b.

【図3】一対の偏波面保存光ファイバ2a、2bの回転
方向の位置規制関係を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a positional regulation relationship in a rotation direction of a pair of polarization-maintaining single-mode fibers 2a and 2b.

【図4】本実施形態例における光合分波モジュールの各
部材の配置関係を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an arrangement relationship of each member of the optical multiplexing / demultiplexing module in the embodiment.

【図5】複屈折結晶5の長さに応じたビーム合成の調整
方法を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a method of adjusting beam combining according to the length of the birefringent crystal 5;

【図6】従来の光合分波器の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a conventional optical multiplexer / demultiplexer.

【図7】従来の他の光合分波器の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of another conventional optical multiplexer / demultiplexer.

【図8】従来のさらに他の光合分波器の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of still another conventional optical multiplexer / demultiplexer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、6 レンズ 2a、2b 偏波面保存光ファイバ 3 プリズム 4 平行板(平行平面板) 5 複屈折結晶 7 シングルモード光ファイバ 8 ガイド部材 15o 常光線 15e 異常光線 1, 6 lens 2a, 2b polarization-maintaining optical fiber 3 prism 4 parallel plate (parallel plane plate) 5 birefringent crystal 7 single-mode optical fiber 8 guide member 15o ordinary ray 15e extraordinary ray

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに直交する偏波面を持つ一対の偏波
面保存光ファイバとシングルモード光ファイバとの間
に、偏波面保存光ファイバ側からレンズ、プリズム、複
屈折結晶およびレンズが配列配置され、前記一対の偏波
面保存光ファイバのうちの一方の偏波面保存光ファイバ
から入射される常光線と他方の偏波面保存光ファイバか
ら入射される異常光線との前記複屈折結晶の入射端面で
の分離幅をd、複屈折結晶の常光線の屈折率をn、複
屈折結晶の異常光線の屈折率をn 、複屈折結晶の光学
軸と常光線の伝送方向に垂直な面とのなす角をθとした
とき、常光線の伝送方向における複屈折結晶の厚味をほ
ぼ、(n ×(tanθ)×d/((n −n
)tanθ))としたことを特徴とする光合分波モジ
ュール。
1. A pair of polarized waves having polarization planes orthogonal to each other.
Between surface-maintaining optical fiber and single-mode optical fiber
In addition, from the polarization preserving optical fiber side,
The refractive crystal and the lens are arranged and arranged, and the pair of polarized waves are arranged.
Polarization-maintaining optical fiber of one of the surface-maintaining optical fibers
Ordinary ray incident from the other and polarization-maintaining optical fiber?
The incident end face of the birefringent crystal with the extraordinary ray incident from
Is d and the refractive index of the ordinary ray of the birefringent crystal is n.o, Multiple
Let the refractive index of the extraordinary ray of the refraction crystal be n e, Birefringent crystal optics
The angle between the axis and the plane perpendicular to the transmission direction of the ordinary ray is θ.
Sometimes, the thickness of the birefringent crystal in the
Bo, (no 2× (tan θ)2× d / ((no 2-Ne
2) Tan θ))
Wool.
【請求項2】 プリズムと複屈折結晶との間に前記一対
の偏波面保存光ファイバからシングルモード光ファイバ
に至る常光線と異常光線の光学光路長を同じくするため
の平行平面板が配置されていることを特徴とする請求項
1記載の光合分波モジュール。
2. A plane-parallel plate is disposed between the prism and the birefringent crystal for equalizing the optical path lengths of the ordinary ray and the extraordinary ray from the pair of polarization-maintaining optical fibers to the single-mode optical fiber. 2. The optical multiplexing / demultiplexing module according to claim 1, wherein:
【請求項3】 複屈折結晶の光学軸と常光線の伝送方向
に垂直な面とのなす角θは40〜60度の角度範囲内の
角度としたことを特徴とする請求項1又は請求項2記載
の光合分波モジュール。
3. An angle θ between the optical axis of the birefringent crystal and a plane perpendicular to the transmission direction of the ordinary ray is an angle in the range of 40 to 60 degrees. 3. The optical multiplexing / demultiplexing module according to 2.
【請求項4】 偏波面保存光ファイバはガイド部材で固
定され、そのガイド部材は、合成樹脂のモールド体、セ
ラミックス、ステンレススチール、ガラス、シリコン、
ジルコニアおよび石英の群から選択される1種から成
り、ガイド部材には前記偏波面保存光ファイバの外径と
同径の2つの丸穴もしくはだるま型の穴が前記一対の偏
波面保存光ファイバのコア間隔を有して設けられ、これ
らの穴にガイドされて前記一対の偏波面保存光ファイバ
は±10度の角度ずれの範囲内で平行に保たれてガイド
部材に固定されていることを特徴とする請求項1又は請
求項2又は請求項3記載の光合分波モジュール。
4. The polarization-maintaining optical fiber is fixed by a guide member, and the guide member is made of a synthetic resin mold, ceramics, stainless steel, glass, silicon, or the like.
The guide member includes two round holes or a bar-shaped hole having the same diameter as the outer diameter of the polarization-maintaining optical fiber, and the guide member includes one selected from the group consisting of zirconia and quartz. Guided by these holes, the pair of polarization-maintaining optical fibers is provided with a core interval, is kept parallel within a range of angular deviation of ± 10 degrees, and is fixed to the guide member. The optical multiplexing / demultiplexing module according to claim 1, 2, or 3.
【請求項5】 一対の偏波面保存光ファイバはいずれも
コアの両側に軸方向に伸びる応力付与部を備え、顔面か
ら見たときの各偏波面保存光ファイバにおける応力付与
部を結んだ直線は±5度以内の範囲で互いに平行又は直
交していることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何
れか1つに記載の光合分波モジュール。
5. A pair of polarization-maintaining optical fibers each having a stress applying portion extending in the axial direction on both sides of the core, and a straight line connecting the stress applying portions of each polarization-maintaining optical fiber when viewed from the face is The optical multiplexing / demultiplexing module according to any one of claims 1 to 4, wherein the optical multiplexing / demultiplexing module is parallel or orthogonal to each other within a range of ± 5 degrees.
【請求項6】 複屈折結晶は、ルチル(TiO)、方
解石(CaCO)、YVO、BBOの群から選択さ
れる1種から成る1軸性複屈折結晶であることを特徴と
する請求項1乃至請求項5の何れか1つに記載の光合分
波モジュール。
6. The birefringent crystal is a uniaxial birefringent crystal composed of one selected from the group consisting of rutile (TiO 2 ), calcite (CaCO 3 ), YVO 4 , and BBO. An optical multiplexing / demultiplexing module according to any one of claims 1 to 5.
【請求項7】 レンズは、非球面レンズ、ボールレン
ズ、平凸レンズ、分布屈折率レンズのうちの何れかから
成ることを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか1
つに記載の光合分波モジュール。
7. The lens according to claim 1, wherein the lens comprises any one of an aspherical lens, a ball lens, a plano-convex lens, and a gradient index lens.
An optical multiplexing / demultiplexing module according to any one of the above.
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