JP2001337296A - アド・ドロップ多重／分波モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アド・ドロップ多重／分波モジュールの小型
化と低コスト化を図る。 【解決手段】 偏波方向が直交関係にある同じ光路の光
を分離し異なる光路の光を合成する第１の分離合成用複
屈折素子２０、偏波方向に応じて光路を制御する第１及
び第２の光路制御用複屈折素子２１，２２、第２の分離
合成用複屈折素子２３を、この順序で間隔をおいて配設
する。分離合成用複屈折素子と光路制御用複屈折素子と
の間に、偏波方向を直交から平行に又は平行から直交に
変換する第１及び第２の偏波回転手段２４，２７を配置
し、両光路制御用複屈折素子間に、４５度ファラデー回
転子３１と、アド・ドロップ光の波長を透過しそれ以外
の波長光を反射する帯域通過フィルタ３２と、４５度フ
ァラデー回転子３３とを配置し、それら配列体の一方に
入力ポートと出力ポートを、他方にドロップポートとア
ドポートを設置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、波長分割多重方式
の光通信システムにおいて、多重化された複数波長の信
号光から特定波長光を合波及び分波するアド・ドロップ
多重／分波モジュールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、波長多重光ネットワークにおい
て、大都市における中継点のように、大容量の信号を出
し入れするアド・ドロップ方式の光通信システムが検討
されている。これは、幹線の伝送路によって送られてく
る多重化された複数波長の信号光から特定波長光をネッ
トワークノードから取り出し（ドロップ）、他方、この
ノードからの信号を特定波長光に載せて送り出し（ア
ド）、再び伝送路に多重化された複数波長の信号光とし
て戻す技術である。

【０００３】このような波長多重光ネットワークで使用
するアド・ドロップ光回路として、例えば、アレイ導波
路回折格子（ＡＷＧ）等を用いた分波合波光集積回路が
開発されている。ここでは、幹線の伝送路からの多重化
された複数波長の信号光は、各波長毎にアレイ導波路回
折格子の出力ポートに分岐されて出力し、これら各波長
の光を合波して光ファイバなどで入力ポートへ戻すこと
により、再び伝送路へ送り出す構成になっている。しか
し、構造的に複雑で、特性的にも必ずしも十分なものと
はなっていない。

【０００４】最近、波長が固定されたネットワークノー
ドの光アド・ドロップ装置として、２個の３ポート型光
サーキュレータと帯域通過フィルタを組み合わせた構成
が提案された。その一例を図１０に示す。第１の光サー
キュレータ１０の第２ポートＰ₁₂と第２の光サーキュレ
ータ１２の第２ポートＰ₂₂との間に帯域通過フィルタ１
４を設置し、第１の光サーキュレータ１０の第１ポート
Ｐ₁₁を入力ポート、第３ポートＰ₁₃を出力ポートに、第
２の光サーキュレータ１２の第１ポートＰ₂₁をアドポー
ト、第３ポートＰ₂₃をドロップポートにそれぞれ設定し
た構成である。帯域通過フィルタ１４は、アド・ドロッ
プ光の波長を透過する波長選択機能を有するものであ
る。

【０００５】ここで、帯域通過フィルタ１４が波長λi
の光だけを透過する特性に設定されているとする。波長
多重化された入力光が第１の光サーキュレータ１０の第
１ポートＰ₁₁から入力すると、それらのうち波長λi の
光だけが帯域通過フィルタ１４を透過し第２の光サーキ
ュレータ１２に至り、第３ポートＰ₂₃からドロップ光
（波長：λi ）として取り出される。帯域通過フィルタ
１４の反射光は、第１の光サーキュレータ１０の第２ポ
ートＰ₁₂に戻り第３ポートＰ₁₂から出力する。第２の光
サーキュレータ１２の第１ポートＰ₂₁から入力したアド
光（波長：λi ）は、第２の光サーキュレータ１２の第
２ポートＰ₂₂から出力して、帯域通過フィルタ１４を透
過するため第１の光サーキュレータ１０の第２ポートＰ
₁₂に達し、第３のポートＰ₁₃から出力することになる。
従って、第１の光サーキュレータ１０の第３ポートＰ₁₂
からの出力光は、入力光と同じ波長多重化された信号光
となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、２個の光
サーキュレータと帯域通過フィルタを組み合わせる構成
は、比較的簡単な構造でありながら、波長が固定された
ネットワークノードにおけるアド・ドロップ機能を実現
でき、幹線の伝送路である光ファイバとの整合性も良好
であるなどの利点がある。しかし、光サーキュレータを
用いるために、装置が大型化する欠点がある。

【０００７】また、単一の帯域通過フィルタにより波長
選択するものであるために、ドロップ光の出力ポートへ
の漏れ光が多く、高性能化の要求には対応し難い。

【０００８】本発明の目的は、小型化できる構造のアド
・ドロップ多重／分波モジュールを提供することであ
る。本発明の他の目的は、小型化でき、且つドロップ光
の出力ポートへのクロストークを大幅に改善でき高性能
化に容易に対応できる構造のアド・ドロップ多重／分波
モジュールをを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、偏波方向が直
交関係にある同じ光路の光を分離し異なる光路の光を合
成する第１の分離合成用複屈折素子、偏波方向に応じて
光路を制御する第１及び第２の光路制御用複屈折素子、
偏波方向が直交関係にある同じ光路の光を分離し異なる
光路の光を合成する第２の分離合成用複屈折素子を、こ
の順序で間隔をおいて配設し、第１の分離合成用複屈折
素子と第１の光路制御用複屈折素子との間に、偏波方向
を直交から平行に又は平行から直交に変換する第１の偏
波回転手段を配置し、同様に、第２の光路制御用複屈折
素子と第２の分離合成用複屈折素子との間にも、偏波方
向を直交から平行に又は平行から直交に変換する第２の
偏波回転手段を配置し、第１の光路制御用複屈折素子と
第２の光路制御用複屈折素子の間に、４５度ファラデー
回転子と、アド・ドロップ光の波長を透過しそれ以外の
波長光を反射する帯域通過フィルタと、４５度ファラデ
ー回転子とを配置し、それら配列体の一方の分離合成用
複屈折素子側に入力ポートと出力ポートを、他方の分離
合成用複屈折素子側にドロップポートとアドポートを設
置したアド・ドロップ多重／分波モジュールである。

【００１０】ここで、第１の偏波回転手段及び第２の偏
波回転手段は、４５度ファラデー回転子と、両側光路で
光学軸が対称となるように並設した２枚の１／２波長板
との組み合わせで構成する。あるいは、対角の位置関係
にある光路に挿入される２枚の１／２波長板でもよい。

【００１１】また本発明は、偏波方向が直交関係にある
同じ光路の光を分離し異なる光路の光を合成する第１の
分離合成用複屈折素子、偏波方向に応じて光路を制御す
る光路制御用複屈折素子、偏波方向が直交関係にある同
じ光路の光を分離し異なる光路の光を合成する第２の分
離合成用複屈折素子を、この順序で間隔をおいて配設
し、第１の分離合成用複屈折素子と光路制御用複屈折素
子との間に、片側光路に挿入される１／２波長板、１／
４波長板、光路の一部に挿入されアド・ドロップ光の波
長を透過しそれ以外の波長光を反射する帯域通過フィル
タ、１／４波長板を配置し、同様に、光路制御用複屈折
素子と第２の分離合成用複屈折素子との間に、１／４波
長板、光路の一部に挿入されアド・ドロップ光の波長を
透過しそれ以外の波長光を反射する帯域通過フィルタ、
１／４波長板、片側光路に挿入される１／２波長板を配
置して、両方の帯域通過フィルタ間でアド・ドロップ光
を除く波長多重光が複数回反射するようにし、それら配
列体の一方の分離合成用複屈折素子側に入力ポートを、
他方の分離合成用複屈折素子側にドロップポートを設置
し、それら配列体のいずれか一方の分離合成用複屈折素
子側にアドポートを、他方の分離合成用複屈折素子側に
出力ポートを設置したアド・ドロップ多重／分波モジュ
ールである。

【００１２】更に本発明は、偏波方向が直交関係にある
同じ光路の光を分離し異なる光路の光を合成する第１の
分離合成用複屈折素子、偏波方向に応じて光路を制御す
る光路制御用複屈折素子、偏波方向が直交関係にある同
じ光路の光を分離し異なる光路の光を合成する第２の分
離合成用複屈折素子を、この順序で間隔をおいて配設
し、第１の分離合成用複屈折素子と光路制御用複屈折素
子との間に、両側光路で光学軸が対称となるように並置
した２枚の１／２波長板、光路の一部に挿入されアド・
ドロップ光の波長を透過しそれ以外の波長光を反射する
帯域通過フィルタ、４５度ファラデー回転子を配置し、
同様に、光路制御用複屈折素子と第２の分離合成用複屈
折素子との間に、４５度ファラデー回転子、光路の一部
に挿入されアド・ドロップ光の波長を透過しそれ以外の
波長光を反射する帯域通過フィルタ、両側光路で光学軸
が対称となるように並置した２枚の１／２波長板を配置
して、両方の帯域通過フィルタ間でアド・ドロップ光を
除く波長多重光が複数回反射するようにし、それら配列
体の一方の分離合成用複屈折素子側に入力ポートを、他
方の分離合成用複屈折素子側にドロップポートを設置
し、それら配列体のいずれか一方の分離合成用複屈折素
子側にアドポートを、他方の分離合成用複屈折素子側に
出力ポートを設置したアド・ドロップ多重／分波モジュ
ールである。

【００１３】波長板は、直交する直線偏波成分間に所定
の波長の位相差を与えるものであるが、本明細書におい
て１／２波長板あるいは１／４波長板は広義に解釈され
るものとし、それぞれ（１／２＋整数）波長の位相差、
あるいは（１／４＋整数）波長の位相差が生じるものも
含まれるものとする。

【００１４】

【実施例】図１は本発明に係るアド・ドロップ多重／分
波モジュールの一実施例を示す説明図であり、図２はそ
の光路説明図である。図１は、各光部品の配列状況と各
光部品間での偏波状況を示している。なお、光部品にお
ける両向き矢印は、光学軸の方向を示している。また、
説明を分かり易くするために、次のような座標軸を設定
する。光部品の配列方向をｚ方向（図面では奥行き方
向）とし、それに対して直交する２方向をｘ方向（図面
では水平方向）、ｙ方向（図面では垂直方向）とする。
また回転方向は、ｚ方向を見て時計回りをプラス側とす
る。

【００１５】偏波方向が直交関係にある同じ光路の光を
ｘ方向に分離しｘ方向で異なる光路の光を合成する第１
の分離合成用複屈折素子２０、偏波方向に応じて常光は
直進し異常光はｙ方向に光路をシフトする第１の光路制
御用複屈折素子２１、同様に偏波方向に応じて常光は直
進し異常光はｙ方向に光路をシフトする第２の光路制御
用複屈折素子２２、偏波方向が直交関係にある同じ光路
の光をｘ方向に分離しｘ方向で異なる光路の光を合成す
る第２の分離合成用複屈折素子２３を、この順序で間隔
をおいてｚ方向に配設する。

【００１６】ｚ方向を見て第１の分離合成用複屈折素子
２０と第１の光路制御用複屈折素子２１との間に、偏波
方向を直交から平行に（逆方向では平行から直交に）変
換する第１の偏波回転手段２４を配置する。この第１の
偏波回転手段２４は、４５度ファラデー回転子２５と、
左右両側光路で光学軸が対称となるように並設した２枚
の１／２波長板２６の組み合わせからなる。この２枚の
１／２波長板２６は、図３のＡに示すように、左側光路
は光学軸がｘ方向から−２２．５度傾き、右側光路は光
学軸がｘ方向から２２．５度傾いて、互いにｙ軸に関し
対称となっていて一体化したものである。同様に、第２
の光路制御用複屈折素子２２と第２の分離合成用複屈折
素子２３との間に、偏波方向を平行から直交に（逆方向
では直交から平行に）変換する第２の偏波回転手段２７
を配置する。この第２の偏波回転手段２７も、左右両側
光路で光学軸が対称となるように並設した２枚の１／２
波長板２８と４５度ファラデー回転子２９の組み合わせ
からなる。この２枚の１／２波長板２８は、図３のＢに
示すように、左側光路は光学軸がｘ方向から２２．５度
傾き、右側光路は光学軸がｘ方向から−２２．５度傾い
て、互いにｙ軸に関し対称となっている。

【００１７】更に、ｚ方向を見て、第１の光路制御用複
屈折素子２１と第２の光路制御用複屈折素子２２との間
に、４５度ファラデー回転子３０と、アド・ドロップ光
のみを透過し、それ以外の波長光は反射する帯域通過フ
ィルタ３１と、４５度ファラデー回転子３２とを配置す
る。帯域通過フィルタ３１は、例えばガラス等の透明基
板の表面に、アド・ドロップ光の波長λi のみに対応し
た波長透過性を有する干渉膜を形成したものである。従
って、波長λi を除く光は反射される。

【００１８】ｚ方向を見て、第１の分離合成用複屈折素
子２０の側に、ｙ方向にずらせて入力ポートと出力ポー
トを、第２の分離合成用複屈折素子２３の側に、ｙ方向
にずらせてアドポートとドロップポートを設置する。

【００１９】次に、このアド・ドロップ多重／分波モジ
ュールの動作について説明する。入力ポートからｚ方向
に入力する波長多重光（入力光）は、第１の分離合成用
複屈折素子２０で常光は直進し、異常光は屈折してｘ方
向に光分離する。そして第１の偏波回転手段２４で、偏
波方向を直交から平行の関係に変換される。即ち、偏波
方向が直交する光は、４５度ファラデー回転子２５でそ
れぞれ偏波方向が４５度回転して１／２波長板２６に入
力する。１／２波長板は入力光の偏波方位をその光学軸
に関して対称に変換する性質があるので、入力光はｘ軸
に平行（同一方向）となる。それら両光は第１の光路制
御用複屈折素子２１に対しては常光になっているので、
そのまま直進する。そして４５度ファラデー回転子３０
で偏波方向が４５度回転し、帯域通過フィルタ３１に至
る。

【００２０】帯域通過フィルタ３１では、波長多重光の
うち、ドロップする特定波長λi の光のみが通過し、そ
れ以外の波長光は反射する。透過光は、次の４５度ファ
ラデー回転子３２でそれぞれ偏波方向が更に４５度回転
する。それらの光は第２の光路制御用複屈折素子２２に
対しては異常光になっているので、屈折して光路がｙ方
向にシフトする。そして、第２の偏波回転手段２７で、
偏波方向が平行から直交の関係に変換される。即ち、１
／２波長板２８と４５度ファラデー回転子２９とでそれ
ぞれ偏波方向が４５度回転して、両光は互いに直交する
関係となる。そして、第２の分離合成用複屈折素子２３
でｘ方向で光が合成するため、ドロップポートから取り
出すことができる。

【００２１】他方、アドポートから−ｚ方向に入力する
波長λi のアド光は、第２の分離合成複屈折素子２３で
常光は直進し、異常光は屈折して−ｘ方向に光分離す
る。そして第２の偏波回転手段２７で、偏波方向が直交
から平行の関係に変換される。それらの光はｘ軸に平行
（同一方向）であり、第２の光路制御用複屈折素子２２
に対しては常光になっているので、そのまま直進する。
そして４５度ファラデー回転子３２で偏波方向が４５度
回転し、帯域通過フィルタ３１に至る。従って、波長λ
i のアド光は、そのまま帯域通過フィルタ３１を透過す
る。

【００２２】このように帯域通過フィルタ３１を透過し
たアド光と、帯域通過フィルタ３１で反射した光（入力
光からドロップ光が除かれた光）とは、それらの偏波方
向及び位置が完全に同一である。それらの光は、４５度
ファラデー回転子３０でそれぞれ偏波方向が４５度回転
する。これらの光は第１の光路制御用複屈折素子２１に
対しては異常光となるため、屈折して光路がｙ方向にシ
フトし、第１の偏波回転手段２４で偏波方向が平行から
直交の関係に変換され、第１の分離合成用複屈折素子２
０で常光は直進し、異常光は−ｘ方向に屈折して光の合
成がなされ、出力ポートから出力する。

【００２３】このようにしてアド・ドロップ機能が実現
できる。帯域通過フィルタとして、所望の中心波長のフ
ィルタを用いることで、幹線系からフィルタに対応した
任意の波長の光をドロップし、あるいは任意の波長光を
幹線系にアドできる。

【００２４】上記の例では第１の偏波回転手段及び第２
の偏波回転手段が、４５度ファラデー回転子と、両側光
路で光学軸が対称となるように並設した２枚の１／２波
長板の組み合わせからなるが、それらの組み合わせを対
角の位置関係にある光路に挿入される２枚の１／２波長
板で置き換えることもできる。その場合、ｚ方向を見
て、右上（＋ｘ，＋ｙ）側と左下（−ｘ，−ｙ）側の光
路に、光学軸がｘ方向から−４５度傾く１／２波長板を
設ける。

【００２５】次に、図４は本発明に係るアド・ドロップ
多重／分波モジュールの他の実施例を示す説明図であ
り、図５はその光路説明図である。図４は、各光部品の
配列状況と各光部品間での偏波状況を示している。ここ
でも、各光部品に表示した両向き矢印は、光学軸の方向
を示している。また、説明を分かり易くするために、図
１と同様の座標軸を設定する。

【００２６】この実施例では、偏波方向が直交関係にあ
る同じ光路の光をｘ方向に分離しｘ方向で異なる光路の
光を合成する第１の分離合成用複屈折素子４０、偏波方
向に応じて常光は直進し異常光はｙ方向に光路をシフト
する光路制御用複屈折素子４１、偏波方向が直交関係に
ある同じ光路の光をｘ方向に分離しｘ方向で異なる光路
の光を合成する第２の分離合成用複屈折素子４２を、こ
の順序で間隔をおいてｚ方向に配設する。

【００２７】ｚ方向を見て、第１の分離合成用複屈折素
子４０と光路制御用複屈折素子４１との間に、左側光路
に挿入される１／２波長板４４、１／４波長板４５、入
力光には作用しないように（入力光のみがバイパスする
ように）光路の一部（下側）に挿入されアド・ドロップ
光の波長λi を透過させる帯域通過フィルタ４６、１／
４波長板４７を、その順序で配置する。１／２波長板４
４は、図６のＡに示すように光学軸がｘ方向から４５度
傾き、１／４波長板４５は、図６のＢに示すように光学
軸がｘ方向から４５度傾くように設けられている。ま
た、次の１／４波長板４７は、光学軸がｘ方向から−４
５度傾くように設けられている。

【００２８】同様に、光路制御用複屈折素子４１と第２
の分離合成用複屈折素子４２との間に、１／４波長板４
８、出力光には作用しないように（出力光のみがバイパ
スするように）光路の一部（上側）に挿入されアド・ド
ロップ光の波長λi を透過させる帯域通過フィルタ４
９、１／４波長板５０、右側光路に挿入される１／２波
長板５１を配置する。１／４波長板４８は光学軸がｘ方
向から−４５度傾き、次の１／４波長板５０は光学軸が
ｘ方向から４５度傾き、１／２波長板５１は光学軸がｘ
方向から−４５度傾くように設けられている。

【００２９】これによって、両方の帯域通過フィルタ４
６，４９の間で、アド・ドロップ光（波長：λi ）を除
く波長多重光が複数回（図５では４回）反射するように
構成する。そして、第１の分離合成用複屈折素子４０の
側に、ｙ方向にずらせてアドポートと入力ポートを、第
２の分離合成用複屈折素子４２の側に、ｙ方向にずらせ
て出力ポートとドロップポートを設置する。

【００３０】このアド・ドロップ多重／分波モジュール
の動作は、以下の通りである。入力ポートからｚ方向に
入力する波長多重光（入力光）は、第１の分離合成用複
屈折素子４０で常光は直進し、異常光は屈折してｘ方向
に光分離する。そして常光成分は１／２波長板４４で偏
波方向が９０度回転し、異常光成分は１／２波長板４４
をバイパスするため、両光の偏波方向は直交から平行の
関係に変換され、１／４波長板４５で円偏光となる。そ
れら入力光の光路には帯域通過フィルタが無いためにそ
のまま直進し、次の１／４波長板４７でｘ軸に平行な偏
波方向の直線偏光になる。それら両光は光路制御用複屈
折素子４１に対しては常光になっているので、そのまま
直進する。そして次の１／４波長板４８で円偏光になり
帯域通過フィルタ４９に至る。

【００３１】帯域通過フィルタ４９では、入力光のうち
ドロップする特定波長λi の光のみが通過し、それ以外
の波長光は反射する。透過光（波長：λi ）は、次の１
／４波長板５０でｘ軸に平行な偏波方向の直線偏光に戻
り、一方は１／２波長板５１をバイパスし、他方は１／
２波長板５１で偏波方向が９０度回転して、両光は互い
に直交する関係となる。そして、第２の分離合成用複屈
折素子４２でｘ方向で光が合成するため、ドロップポー
トから取り出すことができる。

【００３２】帯域通過フィルタ４９による反射光は、１
／４波長板４８で偏光方向がｙ軸に平行な直線偏光にな
り、光路制御用複屈折素子４１に対しては異常光になる
ので光路がｙ方向にシフトする。両光は、１／４波長板
４７で円偏光になり、帯域通過フィルタ４６で反射し、
１／４波長板４７で偏光方向がｘ軸に平行な直線偏光に
なる。これらの光は、光路制御用複屈折素子４１に対し
ては常光になるので光路はシフトせず直進する。このよ
うな動作が必要回数繰り返される。つまり、光は、光路
制御用複屈折素子４１に対して、往路は常光で直進し、
復路は異常光となって光路シフトすることで、光路が重
ならないように工夫されている。

【００３３】他方、アドポートからｚ方向に入力する波
長λi のアド光は、第１の分離合成複屈折素子４０で常
光は直進し、異常光は屈折してｘ方向に光分離する。そ
して常光成分は１／２波長板４４で偏波方向が９０度回
転し、異常光成分は１／２波長板の横をそのまま通過す
るため、両光の偏波方向は直交から平行の関係に変換さ
れ、１／４波長板４５で円偏光となる。それらの光路に
は帯域通過フィルタ４６が存在するが、アド光の波長λ
i に対しては透過性であるためそのまま通過する。この
ように帯域通過フィルタ４６を透過したアド光（波長：
λi ）と、両帯域通過フィルタ間で多重反射した光（入
力光からドロップ光（波長：λi ）が除かれた光）と
は、それらの偏波状態及び位置が完全に同一である。従
って、それらの光は一緒になり、１／４波長板４７でｘ
軸に平行な偏波方向の直線偏光になる。それら両光は光
路制御用複屈折素子４１に対しては常光になっているの
でそのまま直進し、１／４波長板４８で円偏光になる。
それらの光路には帯域通過フィルタが無いためにそのま
ま直進し、１／４波長板５０で直線偏光に戻る。一方の
光は１／２波長板の横をそのまま通過し、他方の光は１
／２波長板５１で偏波方向が９０度回転して、両光は互
いに直交する関係となる。そして、第２の分離合成用複
屈折素子４２でｘ方向で光が合成して、出力ポートから
出力する。このようにしてアド・ドロップ機能が実現で
きる。

【００３４】図７は本発明に係るアド・ドロップ多重／
分波モジュールの更に他の実施例を示す説明図であり、
図８はその光路説明図である。図７は、各光部品の配列
状況と各光部品間での偏波状況を示している。ここで
も、各光部品に表示した両向き矢印は、光学軸の方向を
示している。また、説明を分かり易くするために、図１
と同様の座標軸を設定する。

【００３５】まず、偏波方向が直交関係にある同じ光路
の光をｘ方向に分離しｘ方向で異なる光路の光を合成す
る第１の分離合成用複屈折素子６０、偏波方向に応じて
常光は直進し異常光はｙ方向に光路をシフトする光路制
御用複屈折素子６１、偏波方向が直交関係にある同じ光
路の光をｘ方向に分離しｘ方向で異なる光路の光を合成
する第２の分離合成用複屈折素子６２を、この順序で間
隔をおいてｚ方向に配設する。

【００３６】ｚ方向を見て、第１の分離合成用複屈折素
子６０と光路制御用複屈折素子６１との間に、左右両側
光路で光学軸が対称となるように並置した２枚の１／２
波長板６４、入力光には作用しないように（入力光のみ
バイパスするように）光路の一部（下側）に挿入されア
ド・ドロップ光の波長λi を透過させる帯域通過フィル
タ６５、４５度ファラデー回転子６６を、その順序で配
置する。１／２波長板６４は、図９に示すように、左側
光路は光学軸がｘ方向から２２．５度傾き、右側光路は
光学軸がｘ方向から−２２．５度傾いて、互いにｙ軸に
関し対称となっているものである。

【００３７】同様に、光路制御用複屈折素子６１と第２
の分離合成用複屈折素子６２との間に、４５度ファラデ
ー回転子６８、出力光には作用しないように（出力光の
みバイパスするように）光路の一部（上側）に挿入され
アド・ドロップ光の波長λiを透過させる帯域通過フィ
ルタ６９、左右の両側光路で光学軸が対称となるように
並置した２枚の１／２波長板７０を配置する。この１／
２波長板７０は、図９に示すのと同様、左側光路は光学
軸がｘ方向から−２２．５度傾き、右側光路は光学軸が
ｘ方向から２２．５度傾いて、互いにｙ軸に関し対称と
なるように並設したものである。

【００３８】このようにして、両方の帯域通過フィルタ
６５，６９の間で、アド・ドロップ光（波長：λi ）を
除く波長多重光が複数回（図８では４回）反射するよう
に構成する。そして、第１の分離合成用複屈折素子６０
の側に、ｙ方向にずらせてアドポートと入力ポートを、
第２の分離合成用複屈折素子６２の側に、ｙ方向にずら
せて出力ポートとドロップポートを設置する。

【００３９】次に、このアド・ドロップ多重／分波モジ
ュールの動作について説明する。入力ポートからｚ方向
に入力する波長多重光（入力光）は、第１の分離合成用
複屈折素子６０で常光は直進し、異常光は屈折してｘ方
向に光分離する。そして１／２波長板６４で偏波方向が
４５度回転するため、両光の偏波方向は直交から平行
（ｘ軸に対して−４５度の方向）に変換される。それら
の光路には帯域通過フィルタが無いためにそのまま直進
（バイパス）し、次の４５度ファラデー回転子６６で偏
光方向が４５度回転して、ともにｘ軸に平行になる。そ
れら両光は光路制御用複屈折素子６１に対しては常光に
なっているので、そのまま直進する。そして４５度ファ
ラデー回転子６８で偏光方向が４５度回転し、帯域通過
フィルタ６９に至る。

【００４０】帯域通過フィルタ６９は、入力光（波長多
重光）のうち、ドロップする特定波長λi の光のみを透
過し、それ以外の波長光は反射する。透過光は、次の１
／２波長板７０で互いに直交する関係となる。そして、
第２の分離合成用複屈折素子６２でｘ方向で光が合成す
るため、ドロップポートから取り出すことができる。

【００４１】帯域通過フィルタ６９による反射光（波長
多重光）は、４５度ファラデー回転子６８で偏光方向が
４５度回転し、偏光方向がｙ軸に平行な直線偏光にな
り、光路制御用複屈折素子６１に対しては異常光になる
ので光路がｙ方向にシフトし、４５度ファラデー回転子
６６で偏光方向が４５度回転し、帯域通過フィルタ６５
で反射して戻る。そして、４５度ファラデー回転子６６
で偏光方向が４５度回転し、偏光方向がｘ軸に平行な直
線偏光になる。光路制御用複屈折素子６１に対しては常
光になるので光路はシフトせず直進し、４５度ファラデ
ー回転子６８で偏光方向が４５度回転し、帯域通過フィ
ルタ６８で反射されて戻る。このような動作が繰り返さ
れる。この実施例でも、光は、光路制御用複屈折素子６
１に対して、往路は常光で直進し、復路は異常光となっ
て光路シフトすることで、光路が重ならないように工夫
されている。

【００４２】他方、アドポートからｚ方向に入力する波
長λi のアド光は、第１の分離合成複屈折素子６０で常
光は直進し、異常光は屈折してｘ方向に光分離する。そ
して１／２波長板６４で偏波方向が４５度回転するた
め、両光の偏波方向は直交から平行（ｘ軸に対して−４
５度の方向）に変換される。それらの光路には帯域通過
フィルタ６５があるが、アド光の波長λi に対してはそ
のまま透過する。このように帯域通過フィルタ６５を透
過したアド光と、両帯域通過フィルタ間で多重反射した
光（入力光からドロップ光が除かれた光）とは、それら
の偏波状態及び位置が完全に同一である。それらの光
は、４５度ファラデー回転子６６でｘ軸に平行な偏波方
向の直線偏光になる。それら両光は光路制御用複屈折素
子６１に対しては常光になっているのでそのまま直進
し、４５度ファラデー回転子６８で偏光方向が４５度回
転する。それらの光路には帯域通過フィルタが無いため
にそのまま直進（バイパス）し、１／２波長板７０で両
光は互いに直交する関係となる。そして、第２の分離合
成用複屈折素子６２によりｘ方向で光が合成して、出力
ポートから出力する。このようにしてアド・ドロップ機
能が実現できる。

【００４３】上記の２例では両方の帯域通過フィルタ間
で４回反射させているが、帯域通過フィルタの構成によ
って任意の回数反射させることができる。偶数回の反射
の場合には、一方の分離合成用複屈折素子側に入力ポー
トとアドポートを、他方の分離合成用複屈折素子側にド
ロップポートと出力ポートを設置する構成となり、奇数
回の反射の場合には、一方の分離合成用複屈折素子側に
入力ポートと出力ポートを、他方の分離合成用複屈折素
子側にドロップポートとアドポートを設置する構成とな
る。帯域通過フィルタの反射特性を、例えば２０ｄＢ程
度としても、４回の反射で約８０ｄＢとなるため、反射
特性があまり良好ではないフィルタを用いてもドロップ
光の出力ポートへの漏れ光を著しく低減でき、高性能化
できる利点が生じる。

【００４４】

【発明の効果】本発明は上記のように、複屈折素子、フ
ァラデー回転子、位相板、帯域通過フィルタなどにより
構成しているので、小型化と低コスト化が実現でき、相
対向する２方向にポートを設けることができるので、光
ファイバの引き回しスペースも最小限で済み、その点で
も大幅な小型化を図ることができる。また、帯域通過特
性を呈する干渉膜フィルタを光路に対して垂直に設置で
きるために、偏波依存性が生じず、透過・反射特性は向
上する。

【００４５】また本発明は、２個の帯域通過フィルタ間
でアド・ドロップ光以外の波長光の反射を繰り返させる
構成にできるので、さほど反射特性の良好ではない干渉
膜フィルタを用いていても、ドロップ光の出力ポートへ
のクロストークを大幅に改善でき高性能化に容易に対応
できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアド・ドロップ多重／分波モジュ
ールの一実施例を示す説明図。

【図２】その光路説明図。

【図３】その１／２波長板の光学軸の説明図。

【図４】本発明に係るアド・ドロップ多重／分波モジュ
ールの他の実施例を示す説明図。

【図５】その光路説明図。

【図６】その１／２波長板と１／４波長板の光学軸の説
明図。

【図７】本発明に係るアド・ドロップ多重／分波モジュ
ールの更に他の実施例を示す説明図。

【図８】その光路説明図。

【図９】その１／２波長板の光学軸の説明図。

【図１０】従来技術の一例を示す説明図。

【符号の説明】

２０ 第１の分離合成用複屈折素子 ２１ 第１の光路制御用複屈折素子 ２２ 第２の光路制御用複屈折素子 ２３ 第２の分離合成用複屈折素子 ２４ 第１の偏波回転手段 ２５ ４５度ファラデー回転子 ２６ １／２波長板 ２７ 第２の偏波回転手段 ２８ １／２波長板 ２９ ４５度ファラデー回転子 ３０ ４５度ファラデー回転子 ３１ 帯域通過フィルタ ３２ ４５度ファラデー回転子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 育生 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 (72)発明者 徳増 次雄 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 (72)発明者 小野 博章 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 (72)発明者 和田 秀亮 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 Ｆターム(参考） 2H099 AA01 BA17 CA05 CA07 CA08

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏波方向が直交関係にある同じ光路の光
   を分離し異なる光路の光を合成する第１の分離合成用複
   屈折素子、偏波方向に応じて光路を制御する第１及び第
   ２の光路制御用複屈折素子、偏波方向が直交関係にある
   同じ光路の光を分離し異なる光路の光を合成する第２の
   分離合成用複屈折素子を、この順序で間隔をおいて配設
   し、 第１の分離合成用複屈折素子と第１の光路制御用複屈折
   素子との間に、偏波方向を直交から平行に又は平行から
   直交に変換する第１の偏波回転手段を配置し、 同様に、第２の光路制御用複屈折素子と第２の分離合成
   用複屈折素子との間にも、偏波方向を直交から平行に又
   は平行から直交に変換する第２の偏波回転手段を配置
   し、 第１の光路制御用複屈折素子と第２の光路制御用複屈折
   素子の間に、４５度ファラデー回転子と、アド・ドロッ
   プ光の波長を透過しそれ以外の波長光を反射する帯域通
   過フィルタと、４５度ファラデー回転子とを配置し、 それら配列体の一方の分離合成用複屈折素子側に入力ポ
   ートと出力ポートを、他方の分離合成用複屈折素子側に
   ドロップポートとアドポートを設置したことを特徴とす
   るアド・ドロップ多重／分波モジュール。
2. 【請求項２】 第１の偏波回転手段及び第２の偏波回転
   手段が、４５度ファラデー回転子と、両側光路で光学軸
   が対称になるように並設した２枚の１／２波長板との組
   み合わせからなる請求項１記載のアド・ドロップ多重／
   分波モジュール。
3. 【請求項３】 第１の偏波回転手段及び第２の偏波回転
   手段が、対角の位置関係にある光路に挿入される２枚の
   １／２波長板からなる請求項１記載のアド・ドロップ多
   重／分波モジュール。
4. 【請求項４】 偏波方向が直交関係にある同じ光路の光
   を分離し異なる光路の光を合成する第１の分離合成用複
   屈折素子、偏波方向に応じて光路を制御する光路制御用
   複屈折素子、偏波方向が直交関係にある同じ光路の光を
   分離し異なる光路の光を合成する第２の分離合成用複屈
   折素子を、この順序で間隔をおいて配設し、 第１の分離合成用複屈折素子と光路制御用複屈折素子と
   の間に、片側光路に挿入される１／２波長板、１／４波
   長板、光路の一部に挿入されアド・ドロップ光の波長を
   透過しそれ以外の波長光を反射する帯域通過フィルタ、
   １／４波長板を配置し、同様に、光路制御用複屈折素子
   と第２の分離合成用複屈折素子との間に、１／４波長
   板、光路の一部に挿入されアド・ドロップ光の波長を透
   過しそれ以外の波長光を反射する帯域通過フィルタ、１
   ／４波長板、片側光路に挿入される１／２波長板を配置
   して、両方の帯域通過フィルタ間でアド・ドロップ光を
   除く波長多重光が複数回反射するようにし、 それら配列体の一方の分離合成用複屈折素子側に入力ポ
   ートを、他方の分離合成用複屈折素子側にドロップポー
   トを設置し、それら配列体のいずれか一方の分離合成用
   複屈折素子側にアドポートを、他方の分離合成用複屈折
   素子側に出力ポートを設置したことを特徴とするアド・
   ドロップ多重／分波モジュール。
5. 【請求項５】 偏波方向が直交関係にある同じ光路の光
   を分離し異なる光路の光を合成する第１の分離合成用複
   屈折素子、偏波方向に応じて光路を制御する光路制御用
   複屈折素子、偏波方向が直交関係にある同じ光路の光を
   分離し異なる光路の光を合成する第２の分離合成用複屈
   折素子を、この順序で間隔をおいて配設し、 第１の分離合成用複屈折素子と光路制御用複屈折素子と
   の間に、両側光路で光学軸が対称となるように並置した
   ２枚の１／２波長板、光路の一部に挿入されアド・ドロ
   ップ光の波長を透過しそれ以外の波長光を反射する帯域
   通過フィルタ、４５度ファラデー回転子を配置し、同様
   に、光路制御用複屈折素子と第２の分離合成用複屈折素
   子との間に、４５度ファラデー回転子、光路の一部に挿
   入されアド・ドロップ光の波長を透過しそれ以外の波長
   光を反射する帯域通過フィルタ、両側光路で光学軸が対
   称となるように並置した２枚の１／２波長板を配置し
   て、両方の帯域通過フィルタ間でアド・ドロップ光を除
   く波長多重光が複数回反射するようにし、 それら配列体の一方の分離合成用複屈折素子側に入力ポ
   ートを、他方の分離合成用複屈折素子側にドロップポー
   トを設置し、それら配列体のいずれか一方の分離合成用
   複屈折素子側にアドポートを、他方の分離合成用複屈折
   素子側に出力ポートを設置したことを特徴とするアド・
   ドロップ多重／分波モジュール。