JP2001194543A - マイケルソン干渉計型光合分波器 - Google Patents
マイケルソン干渉計型光合分波器Info
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- JP2001194543A JP2001194543A JP2000004244A JP2000004244A JP2001194543A JP 2001194543 A JP2001194543 A JP 2001194543A JP 2000004244 A JP2000004244 A JP 2000004244A JP 2000004244 A JP2000004244 A JP 2000004244A JP 2001194543 A JP2001194543 A JP 2001194543A
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- demultiplexer
- reflection mirror
- optical multiplexer
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】パスバンド特性が平坦で周期性を有するととも
に、マッハツェンダ干渉型光合分波器におけるようなＦ
ＳＲに制約のない光合分波器を提供する。 【解決手段】光回路用基板５上に第１および第２のチヤ
ネル導波路１、２と、長さの異なる第３および第４のチ
ヤネル導波路３、４を形成してこれらをマルチモードカ
ップラー６により接続し、第３のチヤネル導波路３の所
定の個所に部分反射ミラー７を挿入するとともに、第３
および第４のチヤネル導波路３、４の端末に全反射ミラ
ー８を形成する。
に、マッハツェンダ干渉型光合分波器におけるようなＦ
ＳＲに制約のない光合分波器を提供する。 【解決手段】光回路用基板５上に第１および第２のチヤ
ネル導波路１、２と、長さの異なる第３および第４のチ
ヤネル導波路３、４を形成してこれらをマルチモードカ
ップラー６により接続し、第３のチヤネル導波路３の所
定の個所に部分反射ミラー７を挿入するとともに、第３
および第４のチヤネル導波路３、４の端末に全反射ミラ
ー８を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイケルソン干渉
計型光合分波器に関し、特に、パスバンド特性が平坦で
周期性を有し、共振周波数間隔（Ｆｒｅｅ Ｓｐｅｃｔ
ｒａｌ Ｒａｎｇｅ：ＦＳＲ）を任意に選択することの
できるマイケルソン干渉計型光合分波器に関する。
計型光合分波器に関し、特に、パスバンド特性が平坦で
周期性を有し、共振周波数間隔（Ｆｒｅｅ Ｓｐｅｃｔ
ｒａｌ Ｒａｎｇｅ：ＦＳＲ）を任意に選択することの
できるマイケルソン干渉計型光合分波器に関する。
【０００２】
【従来の技術】高密度波長多重通信システムにおいて
は、既に使用中のチヤネル波長の中間に新しいチヤネル
の波長を注入することによって通信容量をアップグレー
ドすることが行われている。これに使用される光合分波
器としては、周期性を有し、透過域および阻止域等のパ
スバンド特性が平坦であることが必要であり、その代表
的なものとしてマッハツェンダー干渉を利用した光合分
波器が知られている。
は、既に使用中のチヤネル波長の中間に新しいチヤネル
の波長を注入することによって通信容量をアップグレー
ドすることが行われている。これに使用される光合分波
器としては、周期性を有し、透過域および阻止域等のパ
スバンド特性が平坦であることが必要であり、その代表
的なものとしてマッハツェンダー干渉を利用した光合分
波器が知られている。
【０００３】図４は、このタイプの光合分波器を示した
もので、５は石英の光回路用基板、２１〜２４は基板５
の両端に形成された入出力用導波路を示す。２５、２６
は基板５の中央に形成された長さの異なる２本の導波路
を示し、その両端には、３ｄＢカップラー２７、２８が
配置されており、これらを介して入出力用導波路２１〜
２４に接続されている。
もので、５は石英の光回路用基板、２１〜２４は基板５
の両端に形成された入出力用導波路を示す。２５、２６
は基板５の中央に形成された長さの異なる２本の導波路
を示し、その両端には、３ｄＢカップラー２７、２８が
配置されており、これらを介して入出力用導波路２１〜
２４に接続されている。
【０００４】以上の構成による光合分波器の出力λ1 〜
λ6 ・・・は、波長損失特性が正弦的であり、従って、
マッハツェンダーの片方のアーム２６にＦＳＲが１／２
倍のリング共振器２９を追加することでパスバンド特性
の平坦化を図ることが行われている。
λ6 ・・・は、波長損失特性が正弦的であり、従って、
マッハツェンダーの片方のアーム２６にＦＳＲが１／２
倍のリング共振器２９を追加することでパスバンド特性
の平坦化を図ることが行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のリング
共振器２９を追加したマッハツェンダー干渉型光合分波
器によると、ＦＳＲは、リング共振器２９の半径ｒと反
比例の関係にあるため、ＦＳＲの拡大を図ろうとすると
リング共振器２９の径が小さくなり、その結果、曲げ損
失が大きくなって、２０ＧＨｚ以上のＦＳＲの達成が難
しくなるという問題を有している。
共振器２９を追加したマッハツェンダー干渉型光合分波
器によると、ＦＳＲは、リング共振器２９の半径ｒと反
比例の関係にあるため、ＦＳＲの拡大を図ろうとすると
リング共振器２９の径が小さくなり、その結果、曲げ損
失が大きくなって、２０ＧＨｚ以上のＦＳＲの達成が難
しくなるという問題を有している。
【０００６】従って、本発明の目的は、パスバンド特性
が平坦で周期性を有するとともに、マッハツェンダー干
渉型光合分波器におけるようなＦＳＲに制約のない光合
分波器を提供することにある。
が平坦で周期性を有するとともに、マッハツェンダー干
渉型光合分波器におけるようなＦＳＲに制約のない光合
分波器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、光回路用基板と、前記光回路用基板上に
形成され、一端が入出射ポートに接続された第１および
第２のチヤネル導波路と、前記光回路用基板上に形成さ
れ、マルチモードカップラーを介して前記第１および第
２のチヤネル導波路の他端に一端が接続された所定の長
さだけ導波路長が異なる第３および第４のチヤネル導波
路と、前記第３のチヤネル導波路の所定の個所に挿入さ
れた部分反射ミラーと、前記第３および第４のチヤネル
導波路の端末に設けられた全反射ミラーより構成される
ことを特徴とするマイケルソン干渉計型光合分波器を提
供するものである。
達成するため、光回路用基板と、前記光回路用基板上に
形成され、一端が入出射ポートに接続された第１および
第２のチヤネル導波路と、前記光回路用基板上に形成さ
れ、マルチモードカップラーを介して前記第１および第
２のチヤネル導波路の他端に一端が接続された所定の長
さだけ導波路長が異なる第３および第４のチヤネル導波
路と、前記第３のチヤネル導波路の所定の個所に挿入さ
れた部分反射ミラーと、前記第３および第４のチヤネル
導波路の端末に設けられた全反射ミラーより構成される
ことを特徴とするマイケルソン干渉計型光合分波器を提
供するものである。
【０００８】上記の部分反射ミラーとしては、Ｓｉの薄
膜、Ｔｉ０2 の薄膜、あるいはＡｕ、ＡｇまたはＡｌの
薄膜より選択されるいずれかの金属箔膜により構成する
ことが好ましく、一方、全反射ミラーは、誘電体多層
膜、あるいはＡｕ、ＡｇまたはＡｌの薄膜のいずれかに
よって構成することが好ましい。
膜、Ｔｉ０2 の薄膜、あるいはＡｕ、ＡｇまたはＡｌの
薄膜より選択されるいずれかの金属箔膜により構成する
ことが好ましく、一方、全反射ミラーは、誘電体多層
膜、あるいはＡｕ、ＡｇまたはＡｌの薄膜のいずれかに
よって構成することが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明によるマイケルソン
干渉計型光合分波器の実施の形態を説明する。 図１の
（ａ）は、単一モードの第１および第２のチャネル導波
路１および２と、同じく単一モードで長さの異なる第３
および第４のチヤネル導波路３および４を表面に形成し
た光回路用基板を示す。
干渉計型光合分波器の実施の形態を説明する。 図１の
（ａ）は、単一モードの第１および第２のチャネル導波
路１および２と、同じく単一モードで長さの異なる第３
および第４のチヤネル導波路３および４を表面に形成し
た光回路用基板を示す。
【００１０】第１および第２のチヤネル導波路１、２と
第３および第４のチャネル導波路３、４は、石英の光回
路用基板５に形成した矩形の凹部を高屈折率のコアで埋
め、このコアを低屈折率のクラッド材で覆うことによっ
て形成されている。６は第１および第２のチヤネル導波
路１、２と第３および第４のチヤネル導波路３、４の間
を接続した３ｄＢマルチモードカップラー（３ｄＢマル
チモード干渉型分岐器あるいは３ｄＢ方向性結合器）を
示す。
第３および第４のチャネル導波路３、４は、石英の光回
路用基板５に形成した矩形の凹部を高屈折率のコアで埋
め、このコアを低屈折率のクラッド材で覆うことによっ
て形成されている。６は第１および第２のチヤネル導波
路１、２と第３および第４のチヤネル導波路３、４の間
を接続した３ｄＢマルチモードカップラー（３ｄＢマル
チモード干渉型分岐器あるいは３ｄＢ方向性結合器）を
示す。
【００１１】図１の（ｂ）は、以上の構成の光回路用基
板５を図１の（ａ）のＡ−Ａより切断し、切断した部分
と端末にそれぞれ部分反射ミラー７と全反射ミラー８を
配置した本実施の形態における光合分波器の構成を示
す。反射率が１１％のＳｉより成膜された部分反射ミラ
ー７は、第３のチヤネル導波路３にのみ挿入されてお
り、一方、全反射ミラー８は、第３および第４のチヤネ
ル導波路３、４の双方の端末に配置されている。
板５を図１の（ａ）のＡ−Ａより切断し、切断した部分
と端末にそれぞれ部分反射ミラー７と全反射ミラー８を
配置した本実施の形態における光合分波器の構成を示
す。反射率が１１％のＳｉより成膜された部分反射ミラ
ー７は、第３のチヤネル導波路３にのみ挿入されてお
り、一方、全反射ミラー８は、第３および第４のチヤネ
ル導波路３、４の双方の端末に配置されている。
【００１２】第３および第４のチヤネル導波路３、４
は、切断部９の前後においてそれぞれ心合わせされてお
り、以上の構成の結果、経路の長い第３のチヤネル導波
路３の側には、部分反射ミラー７と全反射ミラー８の組
み合わせによるファブリペロー共振器が形成されてい
る。１０は第１のチヤネル導波路１に接続された光サー
キュレータを示す。
は、切断部９の前後においてそれぞれ心合わせされてお
り、以上の構成の結果、経路の長い第３のチヤネル導波
路３の側には、部分反射ミラー７と全反射ミラー８の組
み合わせによるファブリペロー共振器が形成されてい
る。１０は第１のチヤネル導波路１に接続された光サー
キュレータを示す。
【００１３】以上の構成において、λ1 〜λ6 ・・・の
光波が入射ポートを介して第１のチヤネル導波路１に入
射されると、入射された光波は、マルチモードカップラ
ー６によって分波され、長さの異なる第３および第４の
チヤネル導波路３および４にそれぞれ入射される。
光波が入射ポートを介して第１のチヤネル導波路１に入
射されると、入射された光波は、マルチモードカップラ
ー６によって分波され、長さの異なる第３および第４の
チヤネル導波路３および４にそれぞれ入射される。
【００１４】次いで、第３および第４のチヤネル導波路
３、４を経た後、部分反射ミラー７および全反射ミラー
８によって反射された光は、第３および第４のチヤネル
導波路３、４を逆方向に進み、マルチモードカップラー
６によって分波ないしは合波され、第１および第２のチ
ヤネル導波路１、２に入射される。
３、４を経た後、部分反射ミラー７および全反射ミラー
８によって反射された光は、第３および第４のチヤネル
導波路３、４を逆方向に進み、マルチモードカップラー
６によって分波ないしは合波され、第１および第２のチ
ヤネル導波路１、２に入射される。
【００１５】第２のチヤネル導波路２の側からは、光波
λ2 、λ4 、λ6 ・・・が出射され、一方、光が入射さ
れた第１のチヤネル導波路１の側からは、光サーキュレ
ータ１０によって分波された光波λ1 、λ3 、λ5 ・・
・が分岐路１１より出射され、以上により光の合分波が
行われる。
λ2 、λ4 、λ6 ・・・が出射され、一方、光が入射さ
れた第１のチヤネル導波路１の側からは、光サーキュレ
ータ１０によって分波された光波λ1 、λ3 、λ5 ・・
・が分岐路１１より出射され、以上により光の合分波が
行われる。
【００１６】図２は、本実施の形態におけるマイケルソ
ン干渉計型光合分波器の概念図を示す。ポートＩより入
射（Ｅin）した光をマルチモードカップラー６のハーフ
ミラー６ａによって光路Ｂ（第３のチヤネル導波路３）
と光路Ｃ（第４のチヤネル導波路４）の２つの光路に分
離し、一方の光路Ｂの途中に部分反射ミラー７を挿入
し、これにより全反射ミラー８との間にキャビティ１２
を形成する。
ン干渉計型光合分波器の概念図を示す。ポートＩより入
射（Ｅin）した光をマルチモードカップラー６のハーフ
ミラー６ａによって光路Ｂ（第３のチヤネル導波路３）
と光路Ｃ（第４のチヤネル導波路４）の２つの光路に分
離し、一方の光路Ｂの途中に部分反射ミラー７を挿入
し、これにより全反射ミラー８との間にキャビティ１２
を形成する。
【００１７】この構成において、部分反射ミラー７が存
在しない場合には、一般的なマイケルソン干渉計と同じ
であり、従って、その場合のポートＩおよびポートＩＩ
へ戻るＥout1とＥout2における光の波長−損失特性は、
正弦的な応答となり、平坦化したものにはならない。
在しない場合には、一般的なマイケルソン干渉計と同じ
であり、従って、その場合のポートＩおよびポートＩＩ
へ戻るＥout1とＥout2における光の波長−損失特性は、
正弦的な応答となり、平坦化したものにはならない。
【００１８】しかし、これに対して本実施形態の場合に
は、反射率を１１％に設定した部分反射ミラー７が存在
するため、光路Ｂと光路Ｃの路長差ΔＬを部分反射ミラ
ー７および全反射ミラー８により形成されるキャビティ
１２の長さＤの１／２＋半波長の長さに設定すれば、パ
スバンド特性の平坦化した矩形状に近い応答を得ること
ができる。
は、反射率を１１％に設定した部分反射ミラー７が存在
するため、光路Ｂと光路Ｃの路長差ΔＬを部分反射ミラ
ー７および全反射ミラー８により形成されるキャビティ
１２の長さＤの１／２＋半波長の長さに設定すれば、パ
スバンド特性の平坦化した矩形状に近い応答を得ること
ができる。
【００１９】図３は、光路Ｂ（第３のチヤネル導波路
３）に部分反射ミラー７が挿入されていてキャビティ１
２が形成されている場合と、部分反射ミラー７がなく、
従って、キャビティ１２が存在しない場合とを対比し
て、それぞれの挿入損失および位相の波長特性を示した
ものである。
３）に部分反射ミラー７が挿入されていてキャビティ１
２が形成されている場合と、部分反射ミラー７がなく、
従って、キャビティ１２が存在しない場合とを対比し
て、それぞれの挿入損失および位相の波長特性を示した
ものである。
【００２０】これによれば、キャビティ１２の存在しな
いものが正弦波的なパスバンド特性を示しているのに比
べ、キャビティ１２が存在する場合には、周期性のある
平坦な櫛状のパスバンド特性を示していることが認めら
れ、部分反射ミラー７の挿入による効果が明瞭に現れて
いる。
いものが正弦波的なパスバンド特性を示しているのに比
べ、キャビティ１２が存在する場合には、周期性のある
平坦な櫛状のパスバンド特性を示していることが認めら
れ、部分反射ミラー７の挿入による効果が明瞭に現れて
いる。
【００２１】従って、これにより第３のチヤネル導波路
３における部分反射ミラー７の位置を調整することによ
ってキャビティ１２の長さＤを設定し、さらに、これに
合わせて第３および第４のチヤネル導波路３、４の路長
差ΔＬを調整すれば、ファブリペロー共振構造を利用し
て任意のＦＳＲ値を有する光合分波器を構成することが
でき、この結果、たとえば、２０ＧＨｚあるいはそれ以
上の高ＦＳＲ値を有した光合分波器の構成が可能とな
る。
３における部分反射ミラー７の位置を調整することによ
ってキャビティ１２の長さＤを設定し、さらに、これに
合わせて第３および第４のチヤネル導波路３、４の路長
差ΔＬを調整すれば、ファブリペロー共振構造を利用し
て任意のＦＳＲ値を有する光合分波器を構成することが
でき、この結果、たとえば、２０ＧＨｚあるいはそれ以
上の高ＦＳＲ値を有した光合分波器の構成が可能とな
る。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるマイ
ケルソン干渉計型光合分波器によれば、第１および第２
のチヤネル導波路と、長さの異なる第３および第４のチ
ヤネル導波路を光回路用基板上に形成してこれらをマル
チモードカップラーで接続し、さらに、第３のチヤネル
導波路の所定の個所に部分反射ミラーを挿入するととも
に、第３および第４のチヤネル導波路の端末に全反射ミ
ラーを形成することによって、周期性を有した平坦なパ
スバンド特性を有し、ＦＳＲ値を任意の水準に設定する
ことのできる光合分波器を提供するものであり、その有
用性は大である。
ケルソン干渉計型光合分波器によれば、第１および第２
のチヤネル導波路と、長さの異なる第３および第４のチ
ヤネル導波路を光回路用基板上に形成してこれらをマル
チモードカップラーで接続し、さらに、第３のチヤネル
導波路の所定の個所に部分反射ミラーを挿入するととも
に、第３および第４のチヤネル導波路の端末に全反射ミ
ラーを形成することによって、周期性を有した平坦なパ
スバンド特性を有し、ＦＳＲ値を任意の水準に設定する
ことのできる光合分波器を提供するものであり、その有
用性は大である。
【図１】本発明によるマイケルソン干渉計型光合分波器
の実施の形態を示す説明図であり、（ａ）は部分反射ミ
ラーと全反射ミラーを形成する前の基板の構成、（ｂ）
は本発明の実施の形態におけるマイケルソン干渉計型光
合分波器の構成を示す。
の実施の形態を示す説明図であり、（ａ）は部分反射ミ
ラーと全反射ミラーを形成する前の基板の構成、（ｂ）
は本発明の実施の形態におけるマイケルソン干渉計型光
合分波器の構成を示す。
【図２】図１のマイケルソン干渉計型光合分波器の概念
を示す説明図。
を示す説明図。
【図３】図１のマイケルソン干渉計型光合分波器の位相
および挿入損失特性を示す説明図。
および挿入損失特性を示す説明図。
【図４】従来のマッハツェンダー干渉を利用した光合分
波器を示す説明図。
波器を示す説明図。
１ 第１のチヤネル導波路 ２ 第２のチャネル導波路 ３ 第３のチヤネル導波路 ４ 第４のチャネル導波路 ５ 光回路用基板 ６ ３ｄＢマルチモードカップラー ６ａ ハーフミラー ７ 部分反射ミラー ８ 全反射ミラー ９ 切断部 １０ 光サーキュレータ １１ 分岐路 １２ キャビティ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F064 AA15 CC00 EE01 GG00 GG03 GG12 GG22 GG24 KK04 2H047 LA09 LA18 QA01 QA02 QA04 TA00 5K002 BA04 BA05 BA07 BA21 DA02
Claims (3)
- 【請求項１】光回路用基板と、 前記光回路用基板上に形成され、一端が入出射ポートに
接続された第１および第２のチヤネル導波路と、 前記光回路用基板上に形成され、マルチモードカップラ
ーを介して前記第１および第２のチヤネル導波路の他端
に一端が接続された所定の長さだけ導波路長が異なる第
３および第４のチヤネル導波路と、 前記第３のチヤネル導波路の所定の個所に挿入された部
分反射ミラーと、 前記第３および第４のチヤネル導波路の端末に設けられ
た全反射ミラーより構成されることを特徴とするマイケ
ルソン干渉計型光合分波器。 - 【請求項２】前記部分反射ミラーは、Ｓｉの薄膜、Ｔｉ
Ｏ2 の薄膜、あるいはＡｕ、ＡｇまたはＡｌの薄膜のい
ずれかによって構成され、 前記全反射ミラーは、誘電体多層膜、あるいはＡｕ、Ａ
ｇまたはＡｌの薄膜のいずれかによって構成されること
を特徴とする請求項１項記載のマイケルソン干渉計型光
合分波器。 - 【請求項３】前記第１のチヤネル導波路は、前記一端が
光サーキュレータを介して波長分割多重信号を入力する
前記入射ポートに接続されることを特徴とする請求項１
項記載のマイケルソン干渉計型光合分波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000004244A JP3555532B2 (ja) | 2000-01-13 | 2000-01-13 | マイケルソン干渉計型光合分波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000004244A JP3555532B2 (ja) | 2000-01-13 | 2000-01-13 | マイケルソン干渉計型光合分波器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001194543A true JP2001194543A (ja) | 2001-07-19 |
| JP3555532B2 JP3555532B2 (ja) | 2004-08-18 |
Family
ID=18533052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000004244A Expired - Fee Related JP3555532B2 (ja) | 2000-01-13 | 2000-01-13 | マイケルソン干渉計型光合分波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3555532B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003056725A1 (fr) * | 2001-12-27 | 2003-07-10 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Filtre optique, entrelaceur, et systeme de communication optique |
| JP2010534348A (ja) * | 2007-07-20 | 2010-11-04 | インフィネラ コーポレイション | 周期性光学フィルター |
-
2000
- 2000-01-13 JP JP2000004244A patent/JP3555532B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003056725A1 (fr) * | 2001-12-27 | 2003-07-10 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Filtre optique, entrelaceur, et systeme de communication optique |
| US6965479B2 (en) | 2001-12-27 | 2005-11-15 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical filter, interleaver, and optical communication system |
| JP2010534348A (ja) * | 2007-07-20 | 2010-11-04 | インフィネラ コーポレイション | 周期性光学フィルター |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3555532B2 (ja) | 2004-08-18 |
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