JP2003114356A - Temperature compensation type optical communication interference device and optical communication system - Google Patents
Temperature compensation type optical communication interference device and optical communication systemInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、入力した光を一旦
2分岐した後に両者を干渉させて出力する光デバイスに
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical device that splits input light into two and then outputs the light by interfering the two.
【0002】[0002]
【従来の技術】入力した光を一旦2分岐した後に両者を
干渉させて出力する光デバイスとして、マッハツェンダ
干渉計型のものや、マイケルソン干渉計型のものが知ら
れている。2. Description of the Related Art Mach-Zehnder interferometer type devices and Michelson interferometer type devices are known as optical devices for dividing input light into two and then interfering the two and outputting them.
【0003】マッハツェンダ干渉計型の光デバイスは、
第1光カプラ(光分岐手段)および第2光カプラ(光結
合手段)を備えていて、第1光カプラと第2光カプラと
の間に第1光路および第2光路を備えている。この光デ
バイスは、入力端より入力した光を第1光カプラにより
2分岐して、分岐した一方の光を第1光路を伝搬させる
とともに、分岐した他方の光を第2光路を伝搬させ、そ
して、第1光路および第2光路それぞれを経て到達した
光を第2光カプラにより共に出力端へ出力する。この光
デバイスにおける入力端から出力端へ到る光の透過特性
は、第1光カプラおよび第2光カプラそれぞれの光結合
特性、ならびに、第1光路および第2光路それぞれの光
路長の差に依存している。The Mach-Zehnder interferometer type optical device is
A first optical coupler (optical branching means) and a second optical coupler (optical coupling means) are provided, and a first optical path and a second optical path are provided between the first optical coupler and the second optical coupler. In this optical device, the light input from the input end is branched into two by a first optical coupler, one branched light is propagated through a first optical path, and the other branched light is propagated through a second optical path, and , The light arriving via each of the first optical path and the second optical path is output to the output end together by the second optical coupler. The transmission characteristic of light from the input end to the output end in this optical device depends on the optical coupling characteristics of the first optical coupler and the second optical coupler, and the difference in optical path length of the first optical path and the second optical path. is doing.
【0004】また、マイケルソン干渉計型の光デバイス
は、光分岐手段および光結合手段の双方を兼ねるハーフ
ミラー、第1ミラーおよび第2ミラーを備え、ハーフミ
ラーから出力された光が第1ミラーで反射されハーフミ
ラーに戻る第1光路、および、ハーフミラーから出力さ
れた光が第2ミラーで反射されハーフミラーに戻る第2
光路を備えている。この光デバイスは、入力端より入力
した光をハーフミラーにより2分岐して、分岐した一方
の光を第1光路(ハーフミラーと第1ミラーとの間の往
復光路)を伝搬させるとともに、分岐した他方の光を第
2光路(ハーフミラーと第2ミラーとの間の往復光路)
を伝搬させ、そして、第1光路および第2光路それぞれ
を経て到達した光をハーフミラーにより共に出力端へ出
力する。この光デバイスにおける入力端から出力端へ到
る光の透過特性は、ハーフミラーの光分岐特性、ならび
に、第1光路および第2光路それぞれの光路長の差に依
存している。Further, the Michelson interferometer type optical device is provided with a half mirror serving as both an optical branching means and an optical coupling means, a first mirror and a second mirror, and the light output from the half mirror is the first mirror. The first optical path that is reflected by and returns to the half mirror, and the second light that is output from the half mirror is reflected by the second mirror and returns to the half mirror.
It has an optical path. In this optical device, the light inputted from the input end is branched into two by a half mirror, and one of the branched lights is propagated along a first optical path (a round-trip optical path between the half mirror and the first mirror) and is branched. The other light is the second optical path (reciprocal optical path between the half mirror and the second mirror)
And propagated through the first optical path and the second optical path, and output to the output end together by the half mirror. The transmission characteristic of light from the input end to the output end in this optical device depends on the optical branching characteristic of the half mirror and the difference in optical path length between the first optical path and the second optical path.
【0005】このような光デバイスは、光通信システム
において或る損失スペクトルを有する光フィルタとして
用いられ、或いは、多波長の信号光を交互に合分波する
インターリーバとして用いられ得る。Such an optical device can be used as an optical filter having a certain loss spectrum in an optical communication system, or can be used as an interleaver that alternately multiplexes and demultiplexes signal lights of multiple wavelengths.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、マッ
ハツェンダ干渉計型またはマイケルソン干渉計型の光デ
バイスの光透過特性は、第1光路および第2光路それぞ
れの光路長の差に依存している。したがって、光デバイ
スの光透過特性が一定に維持されるよう、光デバイスを
構成する各光学部品は基板上に固定されて、第1光路お
よび第2光路それぞれの光路長の差は一定に保持され
る。As described above, the light transmission characteristic of the Mach-Zehnder interferometer type or Michelson interferometer type optical device depends on the difference in the optical path lengths of the first optical path and the second optical path. There is. Therefore, each optical component forming the optical device is fixed on the substrate so that the optical transmission characteristic of the optical device is maintained constant, and the difference in optical path length between the first optical path and the second optical path is maintained constant. It
【0007】しかしながら、光デバイスを構成する各光
学部品が基板上に固定されていると、温度変化に因る基
板の膨張・収縮に応じて、第1光路および第2光路それ
ぞれの光路長が変化し、両者の光路長の差も変化して、
光デバイスの光透過特性が変化する。このように、光デ
バイスの光透過特性は温度依存性を有する。However, when each optical component constituting the optical device is fixed on the substrate, the optical path lengths of the first optical path and the second optical path change in accordance with the expansion and contraction of the substrate due to the temperature change. However, the difference in optical path length between the two also changed,
The light transmission characteristics of the optical device change. As described above, the light transmission characteristics of the optical device have temperature dependence.
【0008】このような問題点を解消する為に、光デバ
イス全体の温度を一定に維持することも考えられる。し
かし、これでは、温度を一定に維持するための温度調整
手段を設ける必要があり、また、この温度調整手段に電
力を供給する手段をも設ける必要があることから、これ
らを含む光デバイスが大型のものとなる。In order to solve such a problem, it may be possible to keep the temperature of the entire optical device constant. However, in this case, it is necessary to provide temperature adjusting means for maintaining the temperature constant, and it is also necessary to provide means for supplying electric power to the temperature adjusting means. Will be the one.
【0009】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、光透過特性の温度依存性が低減された
小型の温度補償型光通信干渉デバイスを提供することを
目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a small temperature-compensated optical communication interference device in which the temperature dependence of light transmission characteristics is reduced.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明に係る温度補償型
光通信干渉デバイスは、(1) 入力端より入力した光を2
分岐して、分岐した一方の光を第1光路へ出力し、分岐
した他方の光を第2光路へ出力する光分岐手段と、(2)
第1光路および第2光路それぞれを経て到達した光を入
力して、これらの光を共に出力端へ出力する光結合手段
と、(3) 第1光路の光路上の光部品、第2光路の光路上
の光部品、光分岐手段および光結合手段それぞれを固定
する基板と、を備えることを特徴とする。更に、この基
板は、線膨張係数の符号が互いに異なる第1部材と第2
部材とが組み合わされたものであり、第1部材および第
2部材それぞれの線膨張係数の符号の相違に基づいて、
第1光路および第2光路それぞれの光路長の差の温度依
存性を低減する、ことを特徴とする。The temperature-compensated optical communication interference device according to the present invention comprises: (1) Two types of light input from an input end.
Optical branching means for branching and outputting one branched light to the first optical path, and outputting the other branched light to the second optical path, (2)
An optical coupling means for inputting the light arriving via each of the first optical path and the second optical path and outputting the light together to an output end; and (3) an optical component on the optical path of the first optical path and a second optical path. And a substrate for fixing each of the optical components on the optical path, the optical branching means, and the optical coupling means. Further, the substrate has a first member and a second member which have different coefficients of linear expansion.
A member is combined, and based on the difference in the sign of the linear expansion coefficient of each of the first member and the second member,
The temperature dependence of the difference between the optical path lengths of the first optical path and the second optical path is reduced.
【0011】本発明によれば、入力端より入力した光は
光分岐手段により2分岐されて、分岐された一方の光は
第1光路を経て光結合手段へ到達し、分岐された他方の
光は第2光路を経て光結合手段へ到達して、両者は光結
合手段により共に出力端へ出力される。第1光路および
第2光路それぞれを経た光は、光結合手段により共に出
力端へ出力される際に互いに干渉するので、入力端から
出力端へ到る光の透過特性は、第1光路および第2光路
それぞれの光路長の差に依存している。一方、第1光路
の光路上の光部品、第2光路の光路上の光部品、光分岐
手段および光結合手段それぞれは、線膨張係数の符号が
互いに異なる第1部材と第2部材とが組み合わされてな
る基板上に固定されている。そして、第1部材および第
2部材それぞれの線膨張係数の符号の相違に基づいて、
第1光路および第2光路それぞれの光路長の差の温度依
存性が低減される。これにより、温度を一定に維持する
ための温度調整手段を設けることなく、温度補償型光通
信干渉デバイスの光透過特性の温度依存性が低減され
る。According to the present invention, the light inputted from the input end is branched into two by the optical branching means, one of the branched light reaches the optical coupling means through the first optical path, and the other branched light. Reaches the optical coupling means via the second optical path, and both are output to the output end by the optical coupling means. The lights that have passed through the first optical path and the second optical path interfere with each other when both are output to the output end by the optical coupling means. Therefore, the transmission characteristics of the light from the input end to the output end are It depends on the difference in optical path length between the two optical paths. On the other hand, each of the optical component on the optical path of the first optical path, the optical component on the optical path of the second optical path, the optical branching means, and the optical coupling means is a combination of a first member and a second member having different signs of linear expansion coefficients. It is fixed on the substrate. Then, based on the difference in the signs of the linear expansion coefficients of the first member and the second member,
The temperature dependence of the difference between the optical path lengths of the first optical path and the second optical path is reduced. As a result, the temperature dependence of the light transmission characteristics of the temperature-compensated optical communication interference device is reduced without providing temperature adjusting means for maintaining the temperature constant.
【0012】本発明に係る温度補償型光通信干渉デバイ
スは、マッハツェンダ干渉計型のものであってもよい
し、マイケルソン干渉計型のものであってもよい。ま
た、この温度補償型光通信干渉デバイスは、光通信シス
テムにおいて或る損失スペクトルを有する光フィルタと
して用いられ、或いは、多波長の信号光を交互に合分波
するインターリーバとして用いられ得る。The temperature compensation type optical communication interference device according to the present invention may be of a Mach-Zehnder interferometer type or a Michelson interferometer type. The temperature-compensated optical communication interference device can be used as an optical filter having a certain loss spectrum in an optical communication system, or can be used as an interleaver that alternately multiplexes and demultiplexes signal lights of multiple wavelengths.
【0013】本発明に係る光通信システムは、多波長の
信号光が伝搬する伝送経路上に上記の本発明に係る温度
補償型光通信干渉デバイスを備えることを特徴とする。
この光通信システムは、上記の温度補償型光通信干渉デ
バイスを含むものであることから、信号光の伝送特性の
温度依存性が低減されたものとなる。An optical communication system according to the present invention is characterized in that the above-mentioned temperature-compensated optical communication interference device according to the present invention is provided on a transmission path along which multi-wavelength signal light propagates.
Since this optical communication system includes the temperature compensation type optical communication interference device described above, the temperature dependence of the transmission characteristics of the signal light is reduced.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明にお
いて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.
【0015】本発明に係る温度補償型光通信干渉デバイ
スの実施形態として、光フィルタ120およびこれを含
むインターリーバ100について説明する。図1は、本
実施形態に係るインターリーバ100および光フィルタ
120の構成図である。このインターリーバ100は、
光サーキュレータ110および光フィルタ120を備え
る。An optical filter 120 and an interleaver 100 including the same will be described as an embodiment of a temperature compensation type optical communication interference device according to the present invention. FIG. 1 is a configuration diagram of an interleaver 100 and an optical filter 120 according to this embodiment. This interleaver 100
An optical circulator 110 and an optical filter 120 are provided.
【0016】光サーキュレータ110は、第1端子11
1,第2端子112および第3端子113を有してお
り、光ファイバ101を経て第1端子111に入力した
光を第2端子112より光ファイバ102へ出力すると
ともに、光ファイバ102を経て第2端子112に入力
した光を第3端子113より光ファイバ103へ出力す
る。The optical circulator 110 has a first terminal 11
1, having a second terminal 112 and a third terminal 113, outputs the light input to the first terminal 111 via the optical fiber 101 to the optical fiber 102 from the second terminal 112, and outputs the light via the optical fiber 102. The light input to the second terminal 112 is output to the optical fiber 103 from the third terminal 113.
【0017】光フィルタ120は、第1ポート121、
第2ポート122、ハーフミラー123、第1ミラー1
24、第2ミラー125および基板126を有する。光
フィルタ120の第1ポート121は、光ファイバ10
2を介して光サーキュレータ110の第2端子112と
接続されている。The optical filter 120 includes a first port 121,
Second port 122, half mirror 123, first mirror 1
24, a second mirror 125 and a substrate 126. The first port 121 of the optical filter 120 is connected to the optical fiber 10
It is connected to the second terminal 112 of the optical circulator 110 via 2.
【0018】第1ポート121、第2ポート122、ハ
ーフミラー123、第1ミラー124および第2ミラー
125を含む光学系は、マイケルソン干渉計を構成して
いる。すなわち、ハーフミラー123は、第1ポート1
21より到達した光を2分岐して、一方を第1ミラー1
24へ向けて出力し、他方を第2ミラー125へ向けて
出力する。ハーフミラー123は、第1ミラー124に
より反射されて到達した光を2分岐して、一方を第1ポ
ート121へ向けて出力し、他方を第2ポート122へ
向けて出力する。また、ハーフミラー123は、第2ミ
ラー125により反射されて到達した光を2分岐して、
一方を第1ポート121へ向けて出力し、他方を第2ポ
ート122へ向けて出力する。The optical system including the first port 121, the second port 122, the half mirror 123, the first mirror 124, and the second mirror 125 constitutes a Michelson interferometer. That is, the half mirror 123 has the first port 1
The light arriving from 21 is branched into two, and one of them is divided into the first mirror 1
24, and the other is output to the second mirror 125. The half mirror 123 splits the light reflected and arriving by the first mirror 124 into two, and outputs one to the first port 121 and the other to the second port 122. The half mirror 123 splits the light reflected by the second mirror 125 and arriving into two,
One is output to the first port 121 and the other is output to the second port 122.
【0019】第1ミラー124は、透過率が数十%のハ
ーフミラー124aと全反射ミラー124bとを含むGi
res-Tournois共振器の構成となっている。すなわち、ハ
ーフミラー124aと全反射ミラー124bとは互いに
平行であって、ハーフミラー124aは、ハーフミラー
123より到達した光の一部を反射させ、残部を全反射
ミラー124bへ透過させる。ハーフミラー124aと
全反射ミラー124bとは、ハーフミラー124aを透
過した光を両者間で繰り返し反射させつつ、その一部を
ハーフミラー124aを透過させて、ハーフミラー12
3へ出力する。これにより、この第1ミラー124は、
反射特性が波長依存性を有するものとなっており、波長
に対して反射率が0%と100%との間で繰り返し変化
する。また、その反射率変化の周期(波長間隔)は、ハ
ーフミラー124aと全反射ミラー124bとの間の光
学的距離により定まる。The first mirror 124 includes a half mirror 124a having a transmittance of several tens% and a total reflection mirror 124b.
It has a res-Tournois resonator configuration. That is, the half mirror 124a and the total reflection mirror 124b are parallel to each other, and the half mirror 124a reflects a part of the light reaching from the half mirror 123 and transmits the rest to the total reflection mirror 124b. The half mirror 124a and the total reflection mirror 124b repeatedly reflect the light transmitted through the half mirror 124a between the two, and partially transmit the light through the half mirror 124a, so that the half mirror 12
Output to 3. As a result, the first mirror 124 is
The reflection characteristic has wavelength dependence, and the reflectance repeatedly changes between 0% and 100% with respect to the wavelength. Further, the cycle (wavelength interval) of the reflectance change is determined by the optical distance between the half mirror 124a and the total reflection mirror 124b.
【0020】基板126は、マイケルソン干渉計の光学
系を構成する第1ポート121、第2ポート122、ハ
ーフミラー123、第1ミラー124および第2ミラー
125それぞれの位置を固定するものであって、線膨張
係数の符号が互いに異なる第1部材126aと第2部材
126bとが組み合わされたものである。第1ポート1
21、第2ポート122、ハーフミラー123およびハ
ーフミラー124aそれぞれは、第1部材126a上に
固定されている。残りの全反射ミラー124bおよび第
2ミラー125それぞれは、第2部材126b上に固定
されている。The substrate 126 fixes the positions of the first port 121, the second port 122, the half mirror 123, the first mirror 124, and the second mirror 125, which form the optical system of the Michelson interferometer. The first member 126a and the second member 126b having different signs of linear expansion coefficients are combined. 1st port 1
21, the second port 122, the half mirror 123, and the half mirror 124a are fixed on the first member 126a. The remaining total reflection mirror 124b and the second mirror 125 are fixed on the second member 126b.
【0021】以下では、ハーフミラー123により2分
岐された一方の光が第1ミラー124により反射されハ
ーフミラー123に戻る第1光路P1において、ハーフ
ミラー123からハーフミラー124aに到るまでの光
路長をL1とする。ハーフミラー123により2分岐さ
れた他方の光が第2ミラー125により反射されハーフ
ミラー123に戻る第2光路P2において、ハーフミラ
ー123から第2ミラー126に到るまでの光路長をL
2とする。そして、L1<L2 とする。また、第1部材1
26aの線膨張係数をβ1とし、第2部材126bの線
膨張係数をβ2として、線膨張係数β1と線膨張係数β2
とは符号が互いに異なるものとする。In the following, in the first optical path P 1 in which one of the two beams branched by the half mirror 123 is reflected by the first mirror 124 and returns to the half mirror 123, the optical path from the half mirror 123 to the half mirror 124a. Let L 1 be the length. In the second optical path P 2 where the other light split into two by the half mirror 123 is reflected by the second mirror 125 and returns to the half mirror 123, the optical path length from the half mirror 123 to the second mirror 126 is L.
Set to 2 . Then, L 1 <L 2 . Also, the first member 1
The coefficient of linear expansion of 26a is β 1 , the coefficient of linear expansion of the second member 126b is β 2 , and the coefficient of linear expansion β 1 and the coefficient of linear expansion β 2
And the signs are different from each other.
【0022】第1光路P1においては光路長L1の全てが
第1部材126a上にある。一方、第2光路P2におい
て、光路長L2のうち、ハーフミラー123から光路長
(L1+L21)の部分が第1部材126a上にあり、残
りの光路長L22の部分が第2部材126b上にある。た
だし、これらのパラメータの間にIn the first optical path P 1 , the entire optical path length L 1 is on the first member 126a. On the other hand, in the second optical path P 2 , of the optical path length L 2 , the portion having the optical path length (L 1 + L 21 ) from the half mirror 123 is on the first member 126a, and the remaining optical path length L 22 is the second portion. It is on the member 126b. However, between these parameters
【数1】
なる関係式が成り立つように、第1部材126aおよび
第2部材126bそれぞれのサイズが決定される。[Equation 1] The sizes of the first member 126a and the second member 126b are determined so that the following relational expression holds.
【0023】このとき、温度がΔTだけ変化すると、第
1光路P1における光路長は、当初のL1から、At this time, if the temperature changes by ΔT, the optical path length in the first optical path P 1 is changed from the initial L 1 to
【数2】
に変化する。一方、温度がΔTだけ変化すると、第2光
路P2における光路長は、当初のL2から、[Equation 2] Changes to. On the other hand, when the temperature changes by ΔT, the optical path length in the second optical path P 2 is changed from the initial L 2 to
【数3】
に変化する。したがって、温度がΔTだけ変化したとき
の光路長差ΔL'は、上記(1)式を考慮すれば、[Equation 3] Changes to. Therefore, if the optical path length difference ΔL ′ when the temperature changes by ΔT is considered in the above equation (1),
【数4】
なる式で表され、温度変化前の光路長差と等しい。すな
わち、第1部材126aおよび第2部材126bそれぞ
れの線膨張係数の符号の相違に基づいて、第1光路P1
および第2光路P2それぞれの光路長の差の温度依存性
が低減される。[Equation 4] And is equal to the optical path length difference before temperature change. That is, based on the difference in the signs of the linear expansion coefficients of the first member 126a and the second member 126b, the first optical path P 1
The temperature dependence of the difference between the optical path lengths of the second and second optical paths P 2 is reduced.
【0024】また、ハーフミラー124aと全反射ミラ
ー124bとの間の光路のうち、ハーフミラー124a
側の光路長L11が第1部材126a上にあり、残りの全
反射ミラー124b側の光路長L12が第2部材126b
上にある。ただし、これらのパラメータの間にIn the optical path between the half mirror 124a and the total reflection mirror 124b, the half mirror 124a is included.
The optical path length L 11 on the side is on the first member 126a, and the optical path length L 12 on the side of the remaining total reflection mirror 124b is on the second member 126b.
It is above. However, between these parameters
【数5】
なる関係式が成り立つように、第1部材126aおよび
第2部材126bそれぞれのサイズが決定される。この
ようにすることにより、第1部材126aおよび第2部
材126bそれぞれの線膨張係数の符号の相違に基づい
て、ハーフミラー124aと全反射ミラー124bとの
間の光路長の温度依存性が低減される。[Equation 5] The sizes of the first member 126a and the second member 126b are determined so that the following relational expression holds. By doing so, the temperature dependence of the optical path length between the half mirror 124a and the total reflection mirror 124b is reduced based on the difference in the signs of the linear expansion coefficients of the first member 126a and the second member 126b. It
【0025】このインターリーバ100は以下のように
動作する。光ファイバ101を伝搬して来た光は、光サ
ーキュレータ110の第1端子111に入力し、第2端
子112より出力され、光ファイバ102を経て、第1
ポート121より光フィルタ120へ入力する。光フィ
ルタ120の第1ポート121より入力した光は、ハー
フミラー123により2分岐されて、2分岐された一方
の光が第1光路P1へ出力され、2分岐された他方の光
が第2光路P2へ出力される。The interleaver 100 operates as follows. The light propagating through the optical fiber 101 is input to the first terminal 111 of the optical circulator 110, is output from the second terminal 112, and is transmitted through the optical fiber 102 to the first terminal 111.
Input to the optical filter 120 from the port 121. The light input from the first port 121 of the optical filter 120 is branched into two by the half mirror 123, one of the two branched lights is output to the first optical path P 1 , and the other of the two branched lights is the second light. It is output to the optical path P 2 .
【0026】ハーフミラー123より第1光路P1へ出
力された光は、第1ミラー124との間を往復してハー
フミラー123に戻り、ハーフミラー123により2分
岐されて、2分岐された一方の光が第1ポート121よ
り光ファイバ102へ出力され、2分岐された他方の光
が第2ポート122より光ファイバ104へ出力され
る。また、ハーフミラー123より第2光路P2へ出力
された光は、第2ミラー125との間を往復してハーフ
ミラー123に戻り、ハーフミラー123により2分岐
されて、2分岐された一方の光が第1ポート121より
光ファイバ102へ出力され、2分岐された他方の光が
第2ポート122より光ファイバ104へ出力される。The light output from the half mirror 123 to the first optical path P 1 reciprocates to and from the first mirror 124, returns to the half mirror 123, is branched into two by the half mirror 123, and is branched into two. Light is output to the optical fiber 102 from the first port 121, and the other light branched into two is output to the optical fiber 104 from the second port 122. Further, the light output from the half mirror 123 to the second optical path P 2 reciprocates between the second mirror 125 and the half mirror 123, returns to the half mirror 123, and is branched into two by the half mirror 123. The light is output from the first port 121 to the optical fiber 102, and the other light split into two is output to the optical fiber 104 from the second port 122.
【0027】ハーフミラー123より光ファイバ102
へ出力される光は、第1光路P1および第2光路P2それ
ぞれよりハーフミラー123に到達した光の一部が重畳
され互いに干渉したものである。この光ファイバ102
へ出力された光は、光サーキュレータ110の第2端子
112に入力し、第3端子113より光ファイバ103
へ出力される。一方、ハーフミラー123より光ファイ
バ104へ出力される光は、第1光路P1および第2光
路P2それぞれよりハーフミラー123に到達した光の
一部が重畳され互いに干渉したものである。From the half mirror 123 to the optical fiber 102
The light output to is the light that reaches the half mirror 123 from each of the first optical path P 1 and the second optical path P 2 and is partly superimposed and interferes with each other. This optical fiber 102
The light output to the optical circulator 110 is input to the second terminal 112 of the optical circulator 110 and is output from the third terminal 113 to the optical fiber 103.
Is output to. On the other hand, the light output from the half mirror 123 to the optical fiber 104 is a part of the light reaching the half mirror 123 from each of the first optical path P 1 and the second optical path P 2 and is superimposed and interferes with each other.
【0028】このインターリーバ100において、光フ
ィルタ120内の第1ミラー124は、Gires-Tournois
共振器の構成となっており、反射特性が波長依存性を有
するものとなっている。このことから、このインターリ
ーバ100は、光ファイバ101より多波長(λ1,
λ2,…,λ2n-1,λ2n,…)の信号光を入力して分波
し、第1波長域Λ1(λ1,λ3,…,λ2n-1,…)の信
号光を光ファイバ104へ出力し、第2波長域Λ
2(λ2,λ4,…,λ2n,…)の信号光を光ファイバ1
03へ出力することができる。ここで、λ1<λ2<…<
λ2n-1<λ2n<… であり、これらの多波長の信号光の
波長間隔は、ハーフミラー124aと全反射ミラー12
4bとの間の光学的距離により定まる。In this interleaver 100, the first mirror 124 in the optical filter 120 is a Gires-Tournois.
It has a structure of a resonator, and its reflection characteristic has wavelength dependence. From this, the interleaver 100 has more wavelengths (λ 1 ,
λ 2, ..., λ 2n- 1, λ 2n, ...) demultiplexed by inputting signal light, the first wavelength band Λ 1 (λ 1, λ 3 , ..., λ 2n-1, ...) signal The light is output to the optical fiber 104, and the second wavelength band Λ
2 (λ 2 , λ 4 , ..., λ 2n , ...) Signal light
Can be output to 03. Where λ 1 <λ 2 <... <
λ 2n-1 <λ 2n <..., and the wavelength intervals of these multi-wavelength signal lights are the half mirror 124 a and the total reflection mirror 12.
It is determined by the optical distance from 4b.
【0029】また、このインターリーバ100では、既
述したように、第1光路P1および第2光路P2それぞれ
の光路長の差(L21+L22)は温度依存性が低減されて
おり、第1ミラー124におけるハーフミラー124a
と全反射ミラー124bとの間の光路長(L11+L12)
も温度依存性が低減されている。したがって、光ファイ
バ101から光ファイバ104への第1波長域Λ1の光
の透過特性、および、光ファイバ101から光ファイバ
103への第2波長域Λ2の光の透過特性それぞれは、
温度依存性が低減されたものとなる。Further, in the interleaver 100, as described above, the temperature dependence of the difference (L 21 + L 22 ) in the optical path lengths of the first optical path P 1 and the second optical path P 2 is reduced, Half mirror 124a in the first mirror 124
Optical path length (L 11 + L 12 ) between the mirror and the total reflection mirror 124b
Also has reduced temperature dependence. Therefore, the transmission characteristics of light in the first wavelength range Λ 1 from the optical fiber 101 to the optical fiber 104 and the transmission characteristics of light in the second wavelength range Λ 2 from the optical fiber 101 to the optical fiber 103 are
The temperature dependence is reduced.
【0030】次に、本実施形態に係るインターリーバ1
00の具体的な実施例について説明する。インターリー
バ100として周波数間隔100GHzの多波長の信号
光を分波するものを実現する場合を想定すると、干渉周
波数周期(FSR: Free Spectral Range)が100G
Hzであるから、第1光路P1および第2光路P2それぞ
れの光路長の差(L21+L22)は1.498570mmである。第
1部材126aは、ステンレス鋼SUS304からなる
ものであって、線膨張係数β1が1.73×10-5であるとす
る。一方、第2部材126bは、セラミック(日本電気
硝子社製のCERSAT(商品名))からなるものであ
って、線膨張係数β2が-8.2×10-6であるとする。この
ことから、上記(1)式を考慮すれば、光路長L21は0.481
9mmとなり、光路長L22は1.01667mmとなる。Next, the interleaver 1 according to the present embodiment.
A specific example of No. 00 will be described. Assuming that an interleaver 100 that demultiplexes multi-wavelength signal light with a frequency interval of 100 GHz is assumed, the interference frequency period (FSR: Free Spectral Range) is 100 G.
Since it is Hz, the difference (L 21 + L 22 ) between the optical paths of the first optical path P 1 and the second optical path P 2 is 1.498570 mm. The first member 126a is made of stainless steel SUS304 and has a linear expansion coefficient β 1 of 1.73 × 10 −5 . On the other hand, the second member 126b is made of ceramic (CERSAT (trade name) manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) and has a linear expansion coefficient β 2 of −8.2 × 10 −6 . From this, considering the above equation (1), the optical path length L 21 is 0.481.
9 mm, and the optical path length L 22 is 1.01667 mm.
【0031】次に、本実施形態に係る光通信システム1
について説明する。図2は、本実施形態に係る光通信シ
ステム1の構成図である。この光通信システム1は、光
送信器11,12、合波用インターリーバ20、光ファ
イバ伝送路30、分波用インターリーバ40、および、
光受信器51,52を備えている。合波用インターリー
バ20および分波用インターリーバ40それぞれは、上
述した本実施形態に係るインターリーバ100と同一の
構成のものであって、光透過特性の温度依存性が低減さ
れたものである。また、温度を一定に維持するための温
度調整手段を設ける必要が無いので、インターリーバ1
00は小型のものとなる。Next, the optical communication system 1 according to the present embodiment
Will be described. FIG. 2 is a configuration diagram of the optical communication system 1 according to the present embodiment. This optical communication system 1 includes optical transmitters 11 and 12, a multiplexing interleaver 20, an optical fiber transmission line 30, a demultiplexing interleaver 40, and
The optical receivers 51 and 52 are provided. Each of the multiplexing interleaver 20 and the demultiplexing interleaver 40 has the same configuration as the interleaver 100 according to the present embodiment described above, and the temperature dependence of the light transmission characteristics is reduced. . Further, since it is not necessary to provide a temperature adjusting means for keeping the temperature constant, the interleaver 1
00 is small.
【0032】一方の光送信器11は、第1波長域Λ
1(λ1,λ3,…,λ2n-1,…)の信号光を多重化して
出力する。他方の光送信器12は、第2波長域Λ
2(λ2,λ4,…,λ2n,…)の信号光を多重化して出
力する。そして、合波用インターリーバ20は、光送信
器11から出力された第1波長域Λ1の多波長の信号光
と、光送信器12から出力された第2波長域Λ2の多波
長の信号光とを入力し、これらを合波して光ファイバ伝
送路30へ送出する。分波用インターリーバ40は、光
ファイバ伝送路30を伝搬してきて到達した第1波長域
Λ1および第2波長域Λ2それぞれの多波長の信号光を分
波して、第1波長域Λ1の多波長の信号光を光受信器5
1へ出力し,第2波長域Λ2の多波長の信号光を光受信
器52へ出力する。一方の光受信器51は、第1波長域
Λ1の多波長の信号光を入力して分波し、各波長の信号
光を受光する。他方の光受信器52は、第2波長域Λ2
の多波長の信号光を入力して分波し、各波長の信号光を
受光する。On the other hand, the optical transmitter 11 has a first wavelength band Λ.
The signal light of 1 (λ 1 , λ 3 , ..., λ 2n-1 , ...) Is multiplexed and output. The other optical transmitter 12 uses the second wavelength band Λ.
2 (λ 2 , λ 4 , ..., λ 2n , ...) Signal lights are multiplexed and output. Then, the multiplexing interleaver 20 receives the multi-wavelength signal light of the first wavelength band Λ 1 output from the optical transmitter 11 and the multi-wavelength of the second wavelength band Λ 2 output from the optical transmitter 12. The signal light is input, and these are multiplexed and sent out to the optical fiber transmission line 30. The demultiplexing interleaver 40 demultiplexes the multi-wavelength signal lights of the first wavelength band Λ 1 and the second wavelength band Λ 2 that have propagated through the optical fiber transmission line 30 and arrive at the first wavelength band Λ 2. Optical receiver 5 for signal light with multiple wavelengths of 1
1 and outputs the multi-wavelength signal light in the second wavelength band Λ 2 to the optical receiver 52. One optical receiver 51 receives the signal lights of multiple wavelengths in the first wavelength band Λ 1 , demultiplexes them, and receives the signal lights of each wavelength. The other optical receiver 52 uses the second wavelength band Λ 2
The multi-wavelength signal light is input, demultiplexed, and the signal light of each wavelength is received.
【0033】この光通信システム1では、合波用インタ
ーリーバ20および分波用インターリーバ40それぞれ
は、上述のインターリーバ100と同一の構成のもので
あって、光透過特性の温度依存性が低減されたものであ
る。したがって、この光通信システム1における信号光
の伝送品質も温度依存性が低減されたものとなる。In this optical communication system 1, each of the multiplexing interleaver 20 and the demultiplexing interleaver 40 has the same configuration as that of the interleaver 100 described above, and the temperature dependence of the light transmission characteristics is reduced. It was done. Therefore, the transmission quality of the signal light in this optical communication system 1 also has reduced temperature dependence.
【0034】本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明に
係る温度補償型光通信干渉デバイスは、上述したマイケ
ルソン干渉計型のインターリーバや光フィルタに限られ
るものではなく、マッハツェンダ干渉計のものであって
もよい。The present invention is not limited to the above embodiment, but various modifications can be made. For example, the temperature-compensated optical communication interference device according to the present invention is not limited to the Michelson interferometer type interleaver or optical filter described above, but may be a Mach-Zehnder interferometer.
【0035】[0035]
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
よれば、温度補償型光通信干渉デバイスの光学系を構成
する各光部品は、線膨張係数の符号が互いに異なる第1
部材と第2部材とが組み合わされてなる基板上に固定さ
れている。そして、第1部材および第2部材それぞれの
線膨張係数の符号の相違に基づいて、第1光路および第
2光路それぞれの光路長の差の温度依存性が低減され
る。これにより、温度補償型光通信干渉デバイスの光透
過特性の温度依存性が低減される。また、温度を一定に
維持するための温度調整手段を設ける必要が無いので、
この温度補償型光通信干渉デバイスは小型のものとな
る。As described above in detail, according to the present invention, the optical components constituting the optical system of the temperature compensation type optical communication interference device have the first and second different coefficients of linear expansion.
It is fixed on a substrate formed by combining the member and the second member. Then, the temperature dependence of the difference between the optical path lengths of the first optical path and the second optical path is reduced based on the difference in the signs of the linear expansion coefficients of the first member and the second member. This reduces the temperature dependence of the light transmission characteristics of the temperature-compensated optical communication interference device. Further, since it is not necessary to provide a temperature adjusting means for keeping the temperature constant,
This temperature-compensated optical communication interference device becomes compact.
【図1】本実施形態に係るインターリーバ100および
光フィルタ120の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an interleaver 100 and an optical filter 120 according to the present embodiment.
【図2】本実施形態に係る光通信システム1の構成図で
ある。FIG. 2 is a configuration diagram of an optical communication system 1 according to the present embodiment.
1…光通信システム、11,12…光送信器、20…合
波用インターリーバ、30…光ファイバ伝送路、40…
分波用インターリーバ、51,52…光受信器、100
…インターリーバ、110…光サーキュレータ、120
…光フィルタ、121…第1ポート、122…第2ポー
ト、123…ハーフミラー、124…第1ミラー、12
5…第2ミラー、126…基板。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical communication system, 11, 12 ... Optical transmitter, 20 ... Combining interleaver, 30 ... Optical fiber transmission line, 40 ...
Demultiplexing interleaver, 51, 52 ... Optical receiver, 100
… Interleaver, 110… Optical circulator, 120
... Optical filter, 121 ... First port, 122 ... Second port, 123 ... Half mirror, 124 ... First mirror, 12
5 ... 2nd mirror, 126 ... Substrate.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐野 知己 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Tomomi Sano Sumitomoden 1 Taya-cho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Ki Industry Co., Ltd. Yokohama Works
Claims (2)
岐した一方の光を第1光路へ出力し、分岐した他方の光
を第2光路へ出力する光分岐手段と、 前記第1光路および前記第2光路それぞれを経て到達し
た光を入力して、これらの光を共に出力端へ出力する光
結合手段と、 前記第1光路の光路上の光部品、前記第2光路の光路上
の光部品、前記光分岐手段および前記光結合手段それぞ
れを固定する基板と、 を備え、 前記基板は、線膨張係数の符号が互いに異なる第1部材
と第2部材とが組み合わされたものであり、前記第1部
材および前記第2部材それぞれの線膨張係数の符号の相
違に基づいて、前記第1光路および前記第2光路それぞ
れの光路長の差の温度依存性を低減する、 ことを特徴とする温度補償型光通信干渉デバイス。1. Light splitting means for splitting light input from an input end into two, outputting one split light to a first optical path, and outputting the other split light to a second optical path; Optical coupling means for inputting the light arriving via each of the optical path and the second optical path and outputting the light together to an output end, an optical component on the optical path of the first optical path, and an optical path of the second optical path. Optical component, a substrate for fixing each of the optical branching unit and the optical coupling unit, and the substrate is a combination of a first member and a second member having different signs of linear expansion coefficients. Reducing the temperature dependence of the difference between the optical path lengths of the first optical path and the second optical path based on the difference in the signs of the linear expansion coefficients of the first member and the second member. Temperature compensated optical communication interference device.
請求項1記載の温度補償型光通信干渉デバイスを備える
ことを特徴とする光通信システム。2. An optical communication system comprising the temperature-compensated optical communication interference device according to claim 1 on a transmission path along which multi-wavelength signal light propagates.
Priority Applications (8)
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---|---|---|---|
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