JP2003139988A - 光合分波器および方法 - Google Patents
光合分波器および方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 構成部品および組立工程数が少なく、且つ、
複雑な調整を要しない光合分波器を提供すること。 【解決手段】 中心から外周部に向かって屈折率が連続
的に減少していく屈折率分布型の光伝送部２と、前記光
伝送部の軸線方向一端に設けられた波長多重光用接続部
８と、前記光伝送部の軸線方向他端に設けられた少なく
とも１つの単色光用接続部１８、２０、２２とを備え、
前記波長多重光用接続部と前記単色光用接続部とは、前
記波長多重光用接続部から前記光伝送部の一端側に入射
した波長多重光に含まれる単色光が、前記光伝送部の他
端側の前記単色光用接続部が設けられた位置で前記光伝
送部から出射するような位置関係で、前記光伝送部に配
置されていることを特徴とする光合分波器１。
複雑な調整を要しない光合分波器を提供すること。 【解決手段】 中心から外周部に向かって屈折率が連続
的に減少していく屈折率分布型の光伝送部２と、前記光
伝送部の軸線方向一端に設けられた波長多重光用接続部
８と、前記光伝送部の軸線方向他端に設けられた少なく
とも１つの単色光用接続部１８、２０、２２とを備え、
前記波長多重光用接続部と前記単色光用接続部とは、前
記波長多重光用接続部から前記光伝送部の一端側に入射
した波長多重光に含まれる単色光が、前記光伝送部の他
端側の前記単色光用接続部が設けられた位置で前記光伝
送部から出射するような位置関係で、前記光伝送部に配
置されていることを特徴とする光合分波器１。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光合分波器および
方法に関する。
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、インターネット、携帯電話、動画
像の送受信、電子商取引等の普及によってマルチメディ
ア社会が到来し、光ファイバを用いた通信ネットワーク
の伝送容量は増加の一途を辿っている。このため、低コ
ストで大容量化が可能な情報伝達方法として、波長が異
なる複数の光を多重して１本の光ファイバで伝送する波
長多重伝送システムが多用されてきている。この波長多
重伝送システムでは、光の合波・分波を行うフィルタ素
子が必要となる。
像の送受信、電子商取引等の普及によってマルチメディ
ア社会が到来し、光ファイバを用いた通信ネットワーク
の伝送容量は増加の一途を辿っている。このため、低コ
ストで大容量化が可能な情報伝達方法として、波長が異
なる複数の光を多重して１本の光ファイバで伝送する波
長多重伝送システムが多用されてきている。この波長多
重伝送システムでは、光の合波・分波を行うフィルタ素
子が必要となる。
【０００３】このようなフィルタ素子として、図１に示
されているような、異なった波長の光を反射する複数の
干渉膜フィルタ１０１、１０２、１０４を、光ファイバ
を伝送されてきた波長多重光１０６の光路上に配置し、
各干渉膜フィルタ１０１、１０２、１０４で特定波長λ
１、λ２、λ３を光を反射し、波長λ１、λ２、λ３の
単色光１０８、１１０、１１２を得る構成の光分波器が
知られている。
されているような、異なった波長の光を反射する複数の
干渉膜フィルタ１０１、１０２、１０４を、光ファイバ
を伝送されてきた波長多重光１０６の光路上に配置し、
各干渉膜フィルタ１０１、１０２、１０４で特定波長λ
１、λ２、λ３を光を反射し、波長λ１、λ２、λ３の
単色光１０８、１１０、１１２を得る構成の光分波器が
知られている。
【０００４】また、図２に示されているような、スター
カプラ２０１と複数の干渉膜フィルタ２０２、２０４、
２０６、２０８を組み合わせた分波器も知られている。
この分波器では、光ファイバを伝送されてきた波長多重
光２１０の光路上に光を分岐させるスターカプラ２０１
が配置され、分岐された各光路に、それぞれが波長λ
１、λ２、λ３、λ４の光のみを選択的に透過する干渉
膜フィルタ２０２、２０４、２０６、２０８が配置され
ている。
カプラ２０１と複数の干渉膜フィルタ２０２、２０４、
２０６、２０８を組み合わせた分波器も知られている。
この分波器では、光ファイバを伝送されてきた波長多重
光２１０の光路上に光を分岐させるスターカプラ２０１
が配置され、分岐された各光路に、それぞれが波長λ
１、λ２、λ３、λ４の光のみを選択的に透過する干渉
膜フィルタ２０２、２０４、２０６、２０８が配置され
ている。
【０００５】なお、これらの構成は、上述したような分
波と逆の光路で使用することにより、単色光束を多重す
る合波器として機能する。
波と逆の光路で使用することにより、単色光束を多重す
る合波器として機能する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような構成の光分
波器、光合波器、または、光合分波器には、多重させた
波長数と同数のフィルタが必要であるため構成部品およ
び組立に要する工程数が多く、さらに、調整が複雑であ
るため高価になるという問題がある。さらに、スターカ
プラを用いた分波器では、スターカプラによって多重光
が分岐されるので、光強度が低下してしまうという問題
もある。
波器、光合波器、または、光合分波器には、多重させた
波長数と同数のフィルタが必要であるため構成部品およ
び組立に要する工程数が多く、さらに、調整が複雑であ
るため高価になるという問題がある。さらに、スターカ
プラを用いた分波器では、スターカプラによって多重光
が分岐されるので、光強度が低下してしまうという問題
もある。
【０００７】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、構成部品および組立工程数が少なく、且つ、
複雑な調整を要しない光合分波器を提供することを目的
とする。
のであり、構成部品および組立工程数が少なく、且つ、
複雑な調整を要しない光合分波器を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、中心か
ら外周部に向かって屈折率が連続的に減少していく屈折
率分布型の光伝送部と、前記光伝送部の軸線方向一端に
設けられた波長多重光用接続部と、前記光伝送部の軸線
方向他端に設けられた少なくとも１つの単色光用接続部
とを備え、前記波長多重光用接続部と前記単色光用接続
部とは、前記波長多重光用接続部から前記光伝送部の一
端側に入射した波長多重光に含まれる単色光が、前記光
伝送部の他端側の前記単色光用接続部が設けられた位置
で前記光伝送部から出射するような位置関係で、前記光
伝送部に配置されている光合分波器が提供される。光伝
送部がプラスチックでできているのが好ましい。
ら外周部に向かって屈折率が連続的に減少していく屈折
率分布型の光伝送部と、前記光伝送部の軸線方向一端に
設けられた波長多重光用接続部と、前記光伝送部の軸線
方向他端に設けられた少なくとも１つの単色光用接続部
とを備え、前記波長多重光用接続部と前記単色光用接続
部とは、前記波長多重光用接続部から前記光伝送部の一
端側に入射した波長多重光に含まれる単色光が、前記光
伝送部の他端側の前記単色光用接続部が設けられた位置
で前記光伝送部から出射するような位置関係で、前記光
伝送部に配置されている光合分波器が提供される。光伝
送部がプラスチックでできているのが好ましい。
【０００９】また、本発明の好ましい態様では、前記光
伝送部が略円筒体であり、前記波長多重光用接続部が、
前記光伝送部の軸線と平行に、前記光伝送部の周辺部に
設けられている。さらに、本発明の他の好ましい態様で
は、前記光伝送部が略円筒体であり、前記波長多重光用
接続部が、前記光伝送部の開口角に近い角度で傾斜し
て、前記光伝送部の中央部に設けられている。
伝送部が略円筒体であり、前記波長多重光用接続部が、
前記光伝送部の軸線と平行に、前記光伝送部の周辺部に
設けられている。さらに、本発明の他の好ましい態様で
は、前記光伝送部が略円筒体であり、前記波長多重光用
接続部が、前記光伝送部の開口角に近い角度で傾斜し
て、前記光伝送部の中央部に設けられている。
【００１０】本発明の他の態様によれば、中心から外周
部に向かって屈折率が連続的に減少していく屈折率分布
型の光伝送部の軸線方向一端から、複数の単色光が多重
された波長多重光を入射させ、前記光伝送部内で、各単
色光に分波させ、前記各単色光を、前記光伝送部の軸線
方向他端の異なった位置から出射させる光分波方法が提
供される。
部に向かって屈折率が連続的に減少していく屈折率分布
型の光伝送部の軸線方向一端から、複数の単色光が多重
された波長多重光を入射させ、前記光伝送部内で、各単
色光に分波させ、前記各単色光を、前記光伝送部の軸線
方向他端の異なった位置から出射させる光分波方法が提
供される。
【００１１】さらに、本発明のもう一つの態様によれ
ば、中心から外周部に向かって屈折率が連続的に減少し
ていく屈折率分布型の光伝送部の軸線方向一端の異なっ
た位置から複数の単色光を入射させ、前記光伝送部内
で、前記複数の各単色光を合波させて波長多重光とし、
前記波長多重光を、前記光伝送部の軸線方向他端から出
射させる光合波方法が提供される。
ば、中心から外周部に向かって屈折率が連続的に減少し
ていく屈折率分布型の光伝送部の軸線方向一端の異なっ
た位置から複数の単色光を入射させ、前記光伝送部内
で、前記複数の各単色光を合波させて波長多重光とし、
前記波長多重光を、前記光伝送部の軸線方向他端から出
射させる光合波方法が提供される。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
ましい実施形態を詳細に説明する。図３は、本発明の好
ましい実施形態の分波器１の構成を概略的に示す図面で
ある。図３に示されているように、分波器１は、光分波
部２を備えている。この光分波部２は、略円筒状であり
中心軸線ｃから周辺部に向かって屈折率が連続的に減少
する屈折率分布型の光伝送部である。本実施形態では、
光分波部２の屈折率ｎは、下記の式（１）で近似される
分布状態にある。
ましい実施形態を詳細に説明する。図３は、本発明の好
ましい実施形態の分波器１の構成を概略的に示す図面で
ある。図３に示されているように、分波器１は、光分波
部２を備えている。この光分波部２は、略円筒状であり
中心軸線ｃから周辺部に向かって屈折率が連続的に減少
する屈折率分布型の光伝送部である。本実施形態では、
光分波部２の屈折率ｎは、下記の式（１）で近似される
分布状態にある。
【００１３】
Ｎ（ｒ）＝ｎ0×（１−ｇ2×ｒ2／２）……式（１）
ｎ0：中心軸ｃ上の屈折率、
ｇ：屈折率分布定数
ｒ：中心軸ｃからの半径方向の距離
光分波部２は、例えば、イオン交換法等を用いて無機ガ
ラスから製造された光伝送部、または、プラスチックで
製造された光伝送部等である。なお、光分波部２は、そ
の外周がクラッド層（図示せず）で覆われ、軸線方向一
端側（図３の左側）から入射した光が、光分波部２内を
伝播されて軸線方向他端側（図３の右側）から出射する
ように構成されている。
ラスから製造された光伝送部、または、プラスチックで
製造された光伝送部等である。なお、光分波部２は、そ
の外周がクラッド層（図示せず）で覆われ、軸線方向一
端側（図３の左側）から入射した光が、光分波部２内を
伝播されて軸線方向他端側（図３の右側）から出射する
ように構成されている。
【００１４】また、後述するように、本実施形態におい
ては、光の波長によって光分波部２の屈折率分布状態が
異なることを利用して、光の合分波を行う。このため光
の波長による屈折率分布状態の差が大きくなるように、
光分波部２を構成する材料には、アッベ数の差が大きな
材料を用いることが好ましい。アッベ数の差は２０以上
であることが好ましく、５０以上であることがより好ま
しい。アッベ数の差は大きい程好ましいが、通常は８０
以下である。
ては、光の波長によって光分波部２の屈折率分布状態が
異なることを利用して、光の合分波を行う。このため光
の波長による屈折率分布状態の差が大きくなるように、
光分波部２を構成する材料には、アッベ数の差が大きな
材料を用いることが好ましい。アッベ数の差は２０以上
であることが好ましく、５０以上であることがより好ま
しい。アッベ数の差は大きい程好ましいが、通常は８０
以下である。
【００１５】分波器１は、波長多重光用接続部として、
波長多重光４を伝送する光ファイバ６が接続される入射
側接続部８を、光分波部２の軸線方向一端側に備えてい
る。入射側接続部８は、光線が光分波部２の中心軸線と
略平行に光分波部２の外周部に入射するように、光分波
部２の中心軸線と略平行に光分波部２の外周部に配置さ
れているのが好ましい。
波長多重光４を伝送する光ファイバ６が接続される入射
側接続部８を、光分波部２の軸線方向一端側に備えてい
る。入射側接続部８は、光線が光分波部２の中心軸線と
略平行に光分波部２の外周部に入射するように、光分波
部２の中心軸線と略平行に光分波部２の外周部に配置さ
れているのが好ましい。
【００１６】分波器１に接続される光ファイバ６として
は、石英ガラス製のガラス光ファイバ、または、ポリメ
タクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリカーボネートな
どのプラスチックからなるプラスチック光ファイバ等が
使用される。
は、石英ガラス製のガラス光ファイバ、または、ポリメ
タクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリカーボネートな
どのプラスチックからなるプラスチック光ファイバ等が
使用される。
【００１７】接続される光ファイバ６の屈折率分布は、
特に限定されるものではなく、ステップインデックス
（ＳＩ）型ファイバ、グレーディッドインデックス（Ｇ
Ｉ）型ファイバ等の公知の光ファイバが光ファイバ６と
して使用可能である。
特に限定されるものではなく、ステップインデックス
（ＳＩ）型ファイバ、グレーディッドインデックス（Ｇ
Ｉ）型ファイバ等の公知の光ファイバが光ファイバ６と
して使用可能である。
【００１８】さらに、分波器１は、光分波部２の軸線方
向他端側に、単色光用接続部として、単色光が出射され
る出射側接続部を備えている。本実施形態では、この出
射側接続部は、透明樹脂で形成されたプリズム１０に形
成されている。プリズム１０は、光分波部２の他端面の
異なった出射位置（ｒ２１、ｒ２２、ｒ２３）から出射
される３種類の波長の単色光（λ１、λ２、λ３）が入
射するように、光分波部２の他端面に連結されている。
光分波部２から入射した単色光が出射するプリズム１０
の面には、出射した単色光が入射する３本の光ファイバ
１２、１４、１６が接続される出射側接続部１８、２
０、２２が配置されている。従って、接続される光ファ
イバが出射側接続部を構成するものであってもよい。
向他端側に、単色光用接続部として、単色光が出射され
る出射側接続部を備えている。本実施形態では、この出
射側接続部は、透明樹脂で形成されたプリズム１０に形
成されている。プリズム１０は、光分波部２の他端面の
異なった出射位置（ｒ２１、ｒ２２、ｒ２３）から出射
される３種類の波長の単色光（λ１、λ２、λ３）が入
射するように、光分波部２の他端面に連結されている。
光分波部２から入射した単色光が出射するプリズム１０
の面には、出射した単色光が入射する３本の光ファイバ
１２、１４、１６が接続される出射側接続部１８、２
０、２２が配置されている。従って、接続される光ファ
イバが出射側接続部を構成するものであってもよい。
【００１９】入射側接続部８および出射側接続部１８、
２０、２２における接続構造は、特に限定されるもので
はなく、公知の種々の構造が適用される。例えば、光分
波部２と、波長多重光を出射する光源、単色光を受光す
る受光素子、または、光ファイバ等との間に透明樹脂を
充填した接続構造が上げられる。
２０、２２における接続構造は、特に限定されるもので
はなく、公知の種々の構造が適用される。例えば、光分
波部２と、波長多重光を出射する光源、単色光を受光す
る受光素子、または、光ファイバ等との間に透明樹脂を
充填した接続構造が上げられる。
【００２０】また、プリズム１０に代えて、出射側接続
部を形成する樹脂またはその成形品等を配置してもよ
い。さらに、図４に示されているように、出射した単色
光が入射する光ファイバ１２、１４、１６に代えて、複
数の受光素子（フォトディテクタ）２４が配列されたフ
ォトディテクタアレイ２６（図５）を配置した構成でも
よい。このとき、受光素子２４が各波長の光の出射位置
に対応した位置に配置され、これら受光素子２４の位置
が出射側接続部となる。
部を形成する樹脂またはその成形品等を配置してもよ
い。さらに、図４に示されているように、出射した単色
光が入射する光ファイバ１２、１４、１６に代えて、複
数の受光素子（フォトディテクタ）２４が配列されたフ
ォトディテクタアレイ２６（図５）を配置した構成でも
よい。このとき、受光素子２４が各波長の光の出射位置
に対応した位置に配置され、これら受光素子２４の位置
が出射側接続部となる。
【００２１】本実施形態の分波器１は、３種類の波長の
単色光（λ１、λ２、λ３）が多重された波長多重光４
を各波長の単色光に分波するための装置である。分波器
１では、入射側接続部８から光分波部２に入射した光
は、光分波部２内を一定の周期を持って蛇行しながら伝
播される。光分波部２では、中心軸線ｃから周辺部に向
かって屈折率ｎが連続的に減少しているので、入射した
光が、波長多重光であるときには、波長の相違による屈
折率の差によって、径方向の屈折率が異なり、各波長の
光がずれて異なる経路で伝播されることになる。この結
果、図３、図４に示されているように、入射した光が波
長多重光であるときには、各単色光（λ１、λ２、λ
３）は、波長によって異なる蛇行周期を持って伝播さ
れ、波長毎に異なった出射位置（ｒ２１、ｒ２２、ｒ２
３）で光分波部２から出射する。
単色光（λ１、λ２、λ３）が多重された波長多重光４
を各波長の単色光に分波するための装置である。分波器
１では、入射側接続部８から光分波部２に入射した光
は、光分波部２内を一定の周期を持って蛇行しながら伝
播される。光分波部２では、中心軸線ｃから周辺部に向
かって屈折率ｎが連続的に減少しているので、入射した
光が、波長多重光であるときには、波長の相違による屈
折率の差によって、径方向の屈折率が異なり、各波長の
光がずれて異なる経路で伝播されることになる。この結
果、図３、図４に示されているように、入射した光が波
長多重光であるときには、各単色光（λ１、λ２、λ
３）は、波長によって異なる蛇行周期を持って伝播さ
れ、波長毎に異なった出射位置（ｒ２１、ｒ２２、ｒ２
３）で光分波部２から出射する。
【００２２】上記の式（１）で略近似される屈折率分布
状態を有する光分波部２での光線マトリクスは、次式
（２）で与えられる。
状態を有する光分波部２での光線マトリクスは、次式
（２）で与えられる。
【００２３】
【数１】
ここで、ｎ１は中心軸ｃ上の屈折率、ｇ１は屈折率分布
定数を示し、Ｚは光分波部２の長さ、ｒ１は光分波部２
の軸線方向一端面への光線２８の入射位置、θ１は光分
波部２の軸線方向一端面への光線２８の入射角度（ｒａ
ｄ）、ｒ２は光分波部２の軸線方向他端面からの光線２
８の出射位置、θ２は光分波部２の軸線方向他端面から
の光線２８の出射角度（ｒａｄ）を表す。（図６）上記
（２）式から、出射端面（他端面）での光線の出射位置
は、屈折率分布定数ｇと屈折率ｎに応じて変化すること
がわかる。この結果、図３に示されているように、光分
波部２の一端面の同一入射位置（半径方向位置）ｒから
複数の異なった波長λ１、λ２、λ３の光線が入射した
ときには、各光線に対する屈折率分布定数ｇと屈折率ｎ
とが異なるため、光分波部２の他端面での各光線の出射
位置ｒ２１、ｒ２２、ｒ２３が異なる。
定数を示し、Ｚは光分波部２の長さ、ｒ１は光分波部２
の軸線方向一端面への光線２８の入射位置、θ１は光分
波部２の軸線方向一端面への光線２８の入射角度（ｒａ
ｄ）、ｒ２は光分波部２の軸線方向他端面からの光線２
８の出射位置、θ２は光分波部２の軸線方向他端面から
の光線２８の出射角度（ｒａｄ）を表す。（図６）上記
（２）式から、出射端面（他端面）での光線の出射位置
は、屈折率分布定数ｇと屈折率ｎに応じて変化すること
がわかる。この結果、図３に示されているように、光分
波部２の一端面の同一入射位置（半径方向位置）ｒから
複数の異なった波長λ１、λ２、λ３の光線が入射した
ときには、各光線に対する屈折率分布定数ｇと屈折率ｎ
とが異なるため、光分波部２の他端面での各光線の出射
位置ｒ２１、ｒ２２、ｒ２３が異なる。
【００２４】分波器１は、この現象を利用して波長多重
光４の分波を行うものである。従って、本実施形態の分
波器１では、入射側接続部８の位置（中心軸ｃからの距
離）ｒと、出射側接続部１８、２０、２２の位置は、入
射側接続部８から光分波部２に入射された３波長（λ
１、λ２、λ３）が多重された波長多重光４が、光分波
部２内で波長毎の屈折率の差によって分波され、各波長
（λ１、λ２、λ３）の単色光が、出射側接続部１８、
２０、２２から３本の光ファイバ１２、１４、１６のそ
れぞれに入射するような位置関係に設定されている。
光４の分波を行うものである。従って、本実施形態の分
波器１では、入射側接続部８の位置（中心軸ｃからの距
離）ｒと、出射側接続部１８、２０、２２の位置は、入
射側接続部８から光分波部２に入射された３波長（λ
１、λ２、λ３）が多重された波長多重光４が、光分波
部２内で波長毎の屈折率の差によって分波され、各波長
（λ１、λ２、λ３）の単色光が、出射側接続部１８、
２０、２２から３本の光ファイバ１２、１４、１６のそ
れぞれに入射するような位置関係に設定されている。
【００２５】入射側接続部８を、光線が光分波部２の外
周部で光分波部２に入射するように配置することによ
り、各波長毎の光路を大きくずらすことができるので、
光分波部２から単色光の出射位置ｒ２１、ｒ２２、ｒ２
３、および、出射側接続部１８、２０、２２を互いに離
すことができる。この結果、光分波部２から出射された
単色光毎の検出が容易になる。このため、光分波部２の
中心軸と平行に波長多重光を入射させるときには、光分
波部２に対する入射側接続部８の取付け位置ｒを、でき
るだけ外周側に設けることが好ましい。一方、入射側接
続部８の取付け位置を光分波部２の中心軸またはその近
傍に設けるときには、光分波部２の開口角に近い角度で
光分波部２に光を入射させることが好ましい。
周部で光分波部２に入射するように配置することによ
り、各波長毎の光路を大きくずらすことができるので、
光分波部２から単色光の出射位置ｒ２１、ｒ２２、ｒ２
３、および、出射側接続部１８、２０、２２を互いに離
すことができる。この結果、光分波部２から出射された
単色光毎の検出が容易になる。このため、光分波部２の
中心軸と平行に波長多重光を入射させるときには、光分
波部２に対する入射側接続部８の取付け位置ｒを、でき
るだけ外周側に設けることが好ましい。一方、入射側接
続部８の取付け位置を光分波部２の中心軸またはその近
傍に設けるときには、光分波部２の開口角に近い角度で
光分波部２に光を入射させることが好ましい。
【００２６】例えば、上記実施形態の分波器１におい
て、光分波部２を直径１ｍｍ、長さ（Ｚ）５．３７ｍｍ
とする。そして、その一端面上の中心ｃから０．４５ｍ
ｍ離れた位置（即ちｒ＝０．４５ｍｍ）に、３波長（λ
１＝４７０ｎｍ、λ２＝５２５ｎｍ、λ３＝６３０ｎ
ｍ）が多重された波長多重光を入射させる。ここで、光
分波部２の各波長λ１ないしλ３に対する屈折率分布定
数ｇ1ないしｇ3が、それぞれ、ｇ1＝０．９０２、ｇ2＝
０．８９１、ｇ3＝０．８７８、各波長λ１ないしλ３
に対する中心軸ｃ上での屈折率ｎ1ないしｎ3が、それぞ
れ、ｎ1＝１．５１８、ｎ2＝１．５１３、ｎ3＝１．５
１０であるとする。光分波部２の他端面で、各波長（λ
１＝４７０ｎｍ、λ２＝５２５ｎｍ、λ３＝６３０ｎ
ｍ）の単色光は、それぞれ、異なった位置で光分波部２
を出射する（図３参照）。具体的には、波長λ１の光は
中心軸線ｃから０．０６ｍｍ離れた位置ｒ２１で、λ２
の光は中心軸線ｃから０．０３ｍｍ離れた位置ｒ２２
で、λ３の光は中心軸線ｃ上の位置ｒ２３で、それぞ
れ、光分波部２から出射し、光分波部２の出射端面上で
図５に示されるような強度Ｉのスペクトル分布を示す。
従って、出射側接続部１８、２０、２２でも、分波され
た単色光を得ることができる。
て、光分波部２を直径１ｍｍ、長さ（Ｚ）５．３７ｍｍ
とする。そして、その一端面上の中心ｃから０．４５ｍ
ｍ離れた位置（即ちｒ＝０．４５ｍｍ）に、３波長（λ
１＝４７０ｎｍ、λ２＝５２５ｎｍ、λ３＝６３０ｎ
ｍ）が多重された波長多重光を入射させる。ここで、光
分波部２の各波長λ１ないしλ３に対する屈折率分布定
数ｇ1ないしｇ3が、それぞれ、ｇ1＝０．９０２、ｇ2＝
０．８９１、ｇ3＝０．８７８、各波長λ１ないしλ３
に対する中心軸ｃ上での屈折率ｎ1ないしｎ3が、それぞ
れ、ｎ1＝１．５１８、ｎ2＝１．５１３、ｎ3＝１．５
１０であるとする。光分波部２の他端面で、各波長（λ
１＝４７０ｎｍ、λ２＝５２５ｎｍ、λ３＝６３０ｎ
ｍ）の単色光は、それぞれ、異なった位置で光分波部２
を出射する（図３参照）。具体的には、波長λ１の光は
中心軸線ｃから０．０６ｍｍ離れた位置ｒ２１で、λ２
の光は中心軸線ｃから０．０３ｍｍ離れた位置ｒ２２
で、λ３の光は中心軸線ｃ上の位置ｒ２３で、それぞ
れ、光分波部２から出射し、光分波部２の出射端面上で
図５に示されるような強度Ｉのスペクトル分布を示す。
従って、出射側接続部１８、２０、２２でも、分波され
た単色光を得ることができる。
【００２７】また、本実施形態の分波器１において、上
記実施形態の単色光用（出射側）接続部１８、２０、２
２に、それぞれ、波長λ１、λ２、λ３の単色光源を配
置して、これらの出射側接続部を入射側接続部として利
用し、波長多重光接続部である入射側接続部８にフォト
ディテクタ等を配置して、上記実施形態の入射側接続部
を出射側接続部として利用することで、分波器１を波長
λ１、λ２、λ３の単色光からこれらが多重された波長
多重光を得る光合波器として機能させることができる。
記実施形態の単色光用（出射側）接続部１８、２０、２
２に、それぞれ、波長λ１、λ２、λ３の単色光源を配
置して、これらの出射側接続部を入射側接続部として利
用し、波長多重光接続部である入射側接続部８にフォト
ディテクタ等を配置して、上記実施形態の入射側接続部
を出射側接続部として利用することで、分波器１を波長
λ１、λ２、λ３の単色光からこれらが多重された波長
多重光を得る光合波器として機能させることができる。
【００２８】このような構成を有する本実施形態の分波
器によれば、複雑な構成および光部品を用いることな
く、簡単な構成で、波長多重光からの特定の波長の光を
分離、または、複数の異なる波長の光の合波を容易に行
うことができる。また、この構成によれば、スターカプ
ラ等の光を分岐させる素子を用いる必要がないので、光
強度の減衰を抑制できる。
器によれば、複雑な構成および光部品を用いることな
く、簡単な構成で、波長多重光からの特定の波長の光を
分離、または、複数の異なる波長の光の合波を容易に行
うことができる。また、この構成によれば、スターカプ
ラ等の光を分岐させる素子を用いる必要がないので、光
強度の減衰を抑制できる。
【００２９】本発明は、上記実施形態に限定されず特許
請求の範囲に記載した範囲内で種々の変更、変形が可能
である。上記実施形態の分波器１は、波長多重光に含ま
れる全ての単色光を取り出すものであったが、本発明
は、波長多重光に含まれる少なくとも１つの単色光を取
り出すものであってもよい。
請求の範囲に記載した範囲内で種々の変更、変形が可能
である。上記実施形態の分波器１は、波長多重光に含ま
れる全ての単色光を取り出すものであったが、本発明
は、波長多重光に含まれる少なくとも１つの単色光を取
り出すものであってもよい。
【００３０】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、構成部
品および組立工程数が少なく、且つ、複雑な調整を要し
ない光合分波器等が提供される。
品および組立工程数が少なく、且つ、複雑な調整を要し
ない光合分波器等が提供される。
【図１】従来の光分波器の構成を示す図面である。
【図２】従来の光分波器の構成を示す図面である。
【図３】本発明の実施形態の光分波器の構成、作用を示
す概略的な側面図である。
す概略的な側面図である。
【図４】本発明の実施形態の変型例の光分波器の構成を
示す概略的な側面図である。
示す概略的な側面図である。
【図５】本発明の実施形態の変型例の光分波器に使用さ
れるフォトディテクタアレイの概略的な斜視図である。
れるフォトディテクタアレイの概略的な斜視図である。
【図６】本発明の実施形態の光分波器の原理を説明する
ための図面である。
ための図面である。
【図７】本発明の実施形態の光分波器の効果を説明する
図面である。
図面である。
１：分波器
２：光分波部
４：波長多重光
８：入射側接続部
１８、２０、２２：出射側接続部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 廣田 憲史
広島県大竹市御幸町20番１号 三菱レイヨ
ン株式会社中央技術研究所内
Ｆターム(参考） 2H042 CA07 CA12 CA17
Claims (6)
- 【請求項１】 中心から外周部に向かって屈折率が連続
的に減少していく屈折率分布型の光伝送部と、 前記光伝送部の軸線方向一端に設けられた波長多重光用
接続部と、 前記光伝送部の軸線方向他端に設けられた少なくとも１
つの単色光用接続部とを備え、 前記波長多重光用接続部と前記単色光用接続部とは、前
記波長多重光用接続部から前記光伝送部の一端側に入射
した波長多重光に含まれる単色光が、前記光伝送部の他
端側の前記単色光用接続部が設けられた位置で前記光伝
送部から出射するような位置関係で、前記光伝送部に配
置されている、 ことを特徴とする光合分波器。 - 【請求項２】 前記光伝送部がプラスチックでできてい
る、 請求項１に記載の光合分波器。 - 【請求項３】 前記光伝送部が略円筒体であり、 前記波長多重光用接続部が、前記光伝送部の軸線と平行
に、前記光伝送部の周辺部に設けられている、 請求項１または２に記載の光合分波器。 - 【請求項４】 前記光伝送部が略円筒体であり、 前記波長多重光用接続部が、前記光伝送部の開口角に近
い角度で傾斜して、前記光伝送部の中央部に設けられて
いる、 請求項１または２に記載の光合分波器。 - 【請求項５】 中心から外周部に向かって屈折率が連続
的に減少していく屈折率分布型の光伝送部の軸線方向一
端から、複数の単色光が多重された波長多重光を入射さ
せ、 前記光伝送部内で、各単色光に分波させ、 前記各単色光を、前記光伝送部の軸線方向他端の異なっ
た位置から出射させる、ことを特徴とする光分波方法。 - 【請求項６】 中心から外周部に向かって屈折率が連続
的に減少していく屈折率分布型の光伝送部の軸線方向一
端の異なった位置から複数の単色光を入射させ、 前記光伝送部内で、前記複数の各単色光を合波させて波
長多重光とし、 前記波長多重光を、前記光伝送部の軸線方向他端から出
射させる、ことを特徴とする光合波方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001336599A JP2003139988A (ja) | 2001-11-01 | 2001-11-01 | 光合分波器および方法 |
| EP02775405A EP1447692A4 (en) | 2001-11-01 | 2002-10-28 | OPTICAL MULTIPLEXER / DEMULTIPLEXER, OPTICAL MULTIPLEXING / DEMULTIPLEXING METHOD, AND OPTICAL FILTER |
| CNB028214439A CN1307447C (zh) | 2001-11-01 | 2002-10-28 | 光波分合器和光波分合方法及滤光器 |
| PCT/JP2002/011156 WO2003038499A1 (fr) | 2001-11-01 | 2002-10-28 | Multiplexeur/demultiplexeur optique, procede de multiplexage/demultiplexage optique et filtre optique |
| US10/835,333 US7043113B2 (en) | 2001-11-01 | 2004-04-30 | Optical multi/demultiplexer, optical multi/demultiplexing method, and optical filter |
| US10/995,350 US20050094935A1 (en) | 2001-11-01 | 2004-11-24 | Optical multi/demultiplexer, optical multi/demultiplexing method, and optical filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001336599A JP2003139988A (ja) | 2001-11-01 | 2001-11-01 | 光合分波器および方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003139988A true JP2003139988A (ja) | 2003-05-14 |
Family
ID=19151394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001336599A Pending JP2003139988A (ja) | 2001-11-01 | 2001-11-01 | 光合分波器および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003139988A (ja) |
-
2001
- 2001-11-01 JP JP2001336599A patent/JP2003139988A/ja active Pending
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