JP2005331762A

JP2005331762A - 光モニタならびにそれを用いた光モニタアレイおよび光システム

Info

Publication number: JP2005331762A
Application number: JP2004150780A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Ando; 貴之安藤; Satoshi Makio; 諭牧尾
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2004-05-20
Filing date: 2004-05-20
Publication date: 2005-12-02

Abstract

【課題】小型であり、且つ一方の光ファイバからの光のみを受光し、他方の光ファイバからの光を受光することのない光モニタを提供する。
【解決手段】入射側光ファイバおよび出射側光ファイバからなる一対の光ファイバの光軸が接続されるコリメータレンズと、前記コリメータレンズの光ファイバの光軸が接続される面に対向する端面に設けられる一部透過型反射ミラーと、前記一部透過型反射ミラーを透過した透過光を受光する受光素子とを有する光モニタにおいて、前記受光素子と前記一部透過型反射ミラーの間であって、かつ前記出射光側ファイバからの透過光の光路上に、遮蔽部材を配置することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、光通信システムや光パワー伝送システムにおいて、光信号若しくは光パワーの監視に用いられる光モニタに関する。

光通信システムや光パワー伝送システムにおいて、それらシステムの動作状況を監視する必要がある。このような用途において、図７に示すように入射光１０１を光ファイバカップラー等の光合分波器２０１により、出射光１０２と１０３に分離し、出射光１０３は光ファイバを介して独立した受光素子２０２によって受光され、光パワーをモニタしている。図７では、入射側および出射側の光ファイバを曲線で表示し、それらを伝播する入射光１０１や出射光１０２等の向きを矢印で表示した。また、図８に示すように、第一、第二の屈折率分布型のＧＲＩＮレンズ２０３ａ、２０３ｂに所望の透過率を有する一部透過反射膜２０４を挟み込み、ＧＲＩＮレンズ２０３ａには光の入出射を行う２本の光ファイバ（入射光１０１を通す光ファイバ、出射光１０２を通す光ファイバ）を設け、ＧＲＩＮレンズ２０３ｂには受光素子２０２を接続させ、一体化した光モニタが示されている（例えば、特許文献１）。さらに、図９に示すように、入射光１０１と出射光１０２に対応したの２本の光ファイバをフェルール２０５の中心孔に軸対称になるように固定し、ＧＲＩＮレンズ２０３の端に一部透過反射ミラー２０４ｂを設け、透過光１０３を受光素子２０２によりモニタする事が示されている（特許文献２）。

更に、Ｅｒドープファイバを用いた光増幅器（ＥＤＦＡ）においては、入射する光信号の強度を正確にモニタする必要がある。即ち、入射光のみをモニタし、出射光の戻り光を検知しないことが必要である。このようなシステムの一例として、図１０に示すような光合分波器２０１、受光素子２０２、アイソレータ２０６、ポンプレーザー２０８、光増幅器（ＥＤＦＡ）２０７を組み合わせたシステムが利用されている。

一方向からの光のみ検知することや戻り光を検知しない他の例として、図１１に示すように、図９で示した構成から受光素子２０２を一部透過反射膜２０４から遠ざけ、ＧＲＩＮレンズ２０３の中心からオフセットさせることで、角度θで出射される２０４からの透過光１０３の一方のみを受光させる方法もある。この場合、逆方向からの戻り光１０４は受光素子に入射することなく、受光素子２０２の出力は透過光１０３のみを検知していることになる。また、この場合、戻り光１０４を逆方向からの入射光とすると、この光を検知しにくいという機能も有する。

特開昭６２−２６９９０９号公報（第２頁、第１図）特開２０００−３３８３５９号公報（第３頁、図１）

屈折率分布型のＧＲＩＮレンズを用いた場合、図８ではレンズからの出射光１０３は入力する光ファイバと同じビーム拡がり角の特性を持つために、受光素子２０２の受光面における距離に対してビームスポットが変化して、受光効率が低下する事がある。また、図９では、２本の光ファイバ１０１，１０２間の距離が光ファイバ径に相当する。上側の光ファイバにおいて入射光を通す場合と、光の向きを逆にした場合とを検討すると、それぞれの光ファイバから受光素子２０２に入射される光（光のスポット）はほぼ重なっている。即ち、１０１、１０２のどちらからでも入射された光は受光素子２０２へ入射することになる。例えば、１０１からの光を正確にモニタする必要がある場合、１０２へ出射された光の戻り光が存在すると、この戻り光も２０２で検知してしまい、正確に光のパワーをモニタすることが出来ない。

図１０では、アイソレータ２０６を使用しているため、ＥＤＦＡ２０７からの戻り光の影響を受ける事はほとんど無いが、光増幅システムに送る前の入射光１０１のパワーは小さくなっており、ノイズ的な戻り光が存在してしまうと、入射光１０１のパワーを正確にモニタ出来ないばかりか、増幅システムのゲイン設定にも影響を及ぼしてしまう。

図１１では、受光素子２０２をＧＲＩＮレンズ２０３の中心からオフセットさせ、且つ一部透過反射膜２０４からの距離を遠くしているだけのため全体の構成が大きくなってしまう。大きくなる事を防ぐために、受光素子のオフセット量を小さくするとともに、一部透過反射膜からの距離を近付けたりした場合、逆方向からの戻り光１０４を受光するようになり、透過光１０３のパワーと戻り光１０４のパワーを検知することになる。

一部透過型反射ミラーを透過した角度θで出射されるどちらか一方からの透過光を受光するために受光素子は、コリメートレンズの中心からずれた位置に配置されている。このずれ量ｚ（ｍｍ）は、受光素子が一部透過型反射ミラーからｘ（ｍｍ）の距離にあるとすると、
ｚ＝ｘｔａｎθ
と表す事ができる。受光素子が他方の光ファイバからの光を受光しないためには、このずれ量ｚは大きいほど良い。即ち、一部透過型反射ミラーからの距離が遠くなるほど、受光素子のずれ量は大きくなり、他方の光ファイバからの光を受光し難くなる。

一方、受光素子のずれ量を大きくするという事は、一部透過型反射ミラーからの距離が遠くなることを意味する。受光素子のずれ量、一部透過型反射ミラーとの距離が大きいということは、構成される光モニタのサイズが大きくなってしまう。また、受光素子が受光する光のビーム径も拡大化するため、受光感度が低下する事がある。かかる場合、受光素子の前方に集光レンズを配置して光のビーム径を絞ってから受光素子に入射させることも可能であるが、他方のファイバからの光までも集光し易くなるため、他方からの光を検知しないようにするには、受光素子のずれ量ｚ、受光素子と一部透過型反射ミラーの距離ｘは非常に大きくする必要があり、元々構成される光モニタもより大きなサイズとなる。

本発明は、上記従来の課題に鑑み、光増幅器等に入射される入射光パワーの正確な検知と小型化を実現した光モニタ並びにこれを用いた光モニタアレイ及び光システムを提供することを目的とする。

［１］本発明の光モニタは、入射側光ファイバおよび出射側光ファイバからなる一対の光ファイバの光軸が接続されるコリメータレンズと、前記コリメータレンズの光ファイバの光軸が接続される面に対向する端面に設けられる一部透過型反射ミラーと、前記一部透過型反射ミラーを透過した透過光を受光する受光素子とを有する光モニタにおいて、前記受光素子と前記一部透過型反射ミラーの間であって、かつ前記出射側光ファイバからの透過光の光路上に、遮蔽部材を配置することを特徴とする光モニタである。この構成を用いる事で、出射側の光ファイバからの戻り光が受光素子に入射することを抑制することができる。

［２］また、本発明は前記［１］に記載の光モニタにおいて、前記遮蔽部材が、前記入射側の光ファイバからの透過光を通す開口状の絞りであることを特徴とする。かかる発明によって、出射側の光ファイバからの戻り光が受光素子に入射することを効果的に抑制することができる。

［３］また、本発明は前記［２］に記載の光モニタにおいて、前記絞りの開口形状が円形であるとともに、前記一部透過型反射ミラーを透過した入射光のモードフィールド径をω_０（ｍｍ）、前記一部透過型反射ミラーと前記受光素子との距離をＬ（ｍｍ）、前記一部透過型反射ミラーを透過する光の出射角度をθとした場合に、前記絞りの開口径Ｄ（ｍｍ）が、
ω0／ｃｏｓθ≦Ｄ＜２Ｌｔａｎθ
の範囲であることを特徴とする。かかる発明により、入射光の受光感度の低下を招くことなく、出射側の光ファイバからの戻り光が受光素子に入射することを抑制できるため、光パワーの正確な検知が可能となる。

［４］また本発明は、前記［１］〜［３］のいずれかに記載の光モニタであって、前記一部透過型反射ミラーを透過した入射光のモードフィールド径をω_０（ｍｍ）、前記一部透過型反射ミラーと前記受光素子との距離をＬ（ｍｍ）、前記一部透過型反射ミラーを透過する光の出射角度をθ、前記一部透過型反射ミラーと前記遮蔽部材との距離Ｌ１（ｍｍ）が、
ω0／（２ｓｉｎθ）≦Ｌ１＜Ｌ
の関係で示されることを特徴とする。該構成により、出射側光ファイバからの戻り光の影響を抑制することできる。

［５］本発明の光モニタアレイは、前記［１］〜［４］のいずれかに記載の光モニタを２個以上用いたことを特徴とする。本発明に使用する光モニタは低損失であり、光の結合効率が高いため、それを多数個使用しても光の強度を検知することによる損失が少ないことから低損失のモニタアレイを提供することが可能となる。

［６］本発明の光モニタを用いた光システムは、前記［１］〜［４］のいずれかに記載の光モニタを光伝搬用の光ファイバに接続し、前記光ファイバで伝搬される光信号の強度をモニタすることを特徴とする。本発明によれば、前記光モニタを用いることによって出射側光ファイバからの戻り光の影響を抑制することができるため、信号光を正確に検知した高精度の光システムを提供することができる。

本発明によれば、光増幅システムにおける増幅される前の光信号の光パワーの監視に用いられる光モニタとして、従来の光モニタに比べて、逆方向からの戻り光の影響を受けることなく、正確な光のパワーの検知が可能となる光モニタを実現することができる。さらに本発明によれば、一部透過型反射ミラーと受光素子との距離を短くすることができるため、小型化された光モニタを実現することができる。また、本発明の光モニタを用いることにより、光信号強度の正確な検知と低損失を実現した光モニタアレイおよび光システムを提供することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図を参照しつつ説明する。なお、これら実施例により本発明が限定されるものではない。

図１は本発明の光モニタの第１の構成例を示す概略図である。図１はパッケージ内の平面概略図に相当する。パッケージ１３内には光の入射と出射を行なう光ファイバ１１及び１２と、光ファイバを精度良く位置決めするためのフェルール２０５と、屈折率分布型のＧＲＩＮレンズ２０３を用いたコリメータレンズが配され、該コリメータレンズの端面には入射光の一部を透過させる一部透過型反射膜２０４が設けられる。さらに、該一部透過型反射膜を透過した光を受光する受光素子２０２と前記一部透過型反射ミラーの間に、出射側光ファイバからの戻り光を遮蔽するための遮蔽部材２１２がその戻り光の光路上に設置される。この場合、前記遮蔽部材は入射側の光ファイバからの透過光の光路を遮らない位置に設置する。ここで、一部透過型反射ミラーは、例えば、入射光の反射率が９０％以上である反射膜を成膜したガラス基板を用いる。入射光の１０％未満の光が一部透過型反射ミラーを透過する。受光素子は、例えば、半導体を用いた光検知素子（フォトダイオード等）を用いる事ができる。

光ファイバ１１及び１２はフェルール２０５の中心軸に対称となるように精度良く配置される。このフェルール端面と光ファイバ端面を同時に研磨して斜め研磨面とし、ＧＲＩＮレンズの斜め研磨面と対向させ、０．５ｍｍ以下の狭ギャップを形成することにより、反射光が光ファイバに結合することを防ぐ事ができる。また、それぞれの斜め研磨面には反射防止膜を施すことが好ましい。

なお、図１の構成で、フェルール２０５からの光ファイバは途切れることなく、コネクタ等に接続され利用されるが、光の軌跡のみを図示し、光ファイバ、コネクタの図示を省略した。受光素子２０２は、その周囲を支持する枠体と、配線用の２本の端子を備える。ケース１３の外に突出している前記端子には、受光素子を動作させて光の強度を測定するための配線を接続するが、前記配線の図示は省略した。以下、同様の部品については同じ符号で説明する。

入射光１０１は光ファイバ１１からＧＲＩＮレンズでコリメートされ、１０％の透過率を有する一部透過型反射膜２０４により９０％が反射され光ファイバ１２に結合され出射光１０２となる。一部透過型反射膜２０４を透過した１０％の透過光１０３は受光素子２０２によって検知される。すなわち、透過光の強度を検知することで光がモニタされる。この状態で出射側光ファイバからの戻り光１０４が入射してきたとしても、遮蔽部材２１２によってその光路が遮られているため、前記戻り光が受光素子２０２で受光されることを防ぐことができる。なお、受光素子の前方には集光レンズを配置することにより、ビームスポットが受光素子よりも大きい場合であっても高効率に光が受光素子２０２へ照射されるようにしている。受光径の大きい受光素子を用いることもできるが、小型化・高効率化の観点からは集光レンズを用いることが好ましい。集光レンズとしては、例えば、球面レンズ、非球面レンズ、半球面レンズ、凸レンズなどを用いることができる。前記遮蔽部材は出射側光ファイバからの戻り光の光路を遮るとともに入射側の光ファイバからの透過光の光路を遮らない形体ものであればよく、図１の例では矩形板を用いているが、スリットを形成しても良い。また、遮蔽部材から光ファイバやモニタ内への光の反射・散乱を防止するため、反射防止膜を設けるなどした反射率の低い遮蔽部材を用いることが望ましい。前記遮蔽部材を配することにより、後述するＩｓｏｌａｔｉｏｎが高いことから、光パワーを正確に検知することが可能となる。

図１（ａ）（ｂ）は本発明の光モニタの第２の構成例を示す概略図である。図１（ａ）はパッケージ内の平面概略図に相当し、図１（ｂ）はその側面概略図に相当する。パッケージ１３内には光の入射と出射を行なう光ファイバ１１及び１２と、光ファイバを精度良く位置決めするためのフェルール２０５と、屈折率分布型のＧＲＩＮレンズ２０３を用いたコリメータレンズが配され、該コリメータレンズの端面には入射光の一部を透過させる一部透過型反射膜２０４が設けられる。さらに、該一部透過型反射膜を透過した光を受光する受光素子２０２と前記一部透過型反射ミラーの間に、出射側光ファイバからの透過光を遮蔽するための遮蔽部材として開口状の絞り２０９がその光路上に配置される。前記絞り２０９は、その開口部を入射側の光ファイバからの透過光が通るように配置される。遮蔽部材を該絞りにした以外、光モニタの他の構成部分は第一の構成例と同じである。

入射光１０１は光ファイバ１１からＧＲＩＮレンズでコリメートされ、１０％の透過率を有する一部透過型反射膜２０４により９０％が反射され光ファイバ１２に結合され出射光１０２となる。一部透過型反射膜２０４を透過した１０％の透過光１０３は出射側光ファイバからの光を遮断する絞り２０９を通って、受光素子２０２によって検知される。すなわち、透過光の強度を検知することで光がモニタされる。この状態で、出射側光ファイバからの戻り光１０４が入射してきたとしても、絞り２０９によってその光路が遮られているため、前記戻り光が受光素子２０２で受光されることを防ぐことができる。遮蔽部材を開口状の絞りとすることで、透過光が通過する開口部以外の遮蔽部分が戻り光の光路を遮るとともに受光素子の前面を覆う構成とすることができる。その結果、出射側光ファイバからの戻り光などの前記透過光以外の光を受光素子が受光することを効果的に防ぐことができる。絞りの開口形状は透過光が通ることができるものであれば良く、例えば円形、楕円形、四角形等を用いることができるが、後述するＩｓｏｌａｔｉｏｎを高くするためには円形であることが好ましい。また、絞りはＩｓｏｌａｔｉｏｎの機能上、強度を維持できる範囲で薄板状とすることが好ましく、例えばその厚さは０．１〜１ｍｍであることが好ましい。遮蔽部材として開口状の絞りを配することにより、後述するＩｓｏｌａｔｉｏｎがより高くなることから、光パワーをいっそう正確に検知することが可能となる。また、絞りを間隔をおいて複数使用することにより、Ｉｓｏｌａｔｉｏｎを高めることができる。

本発明において、一方からの光を受け、他方からの光を受けないことを定量的に表す指標として、Ｉｓｏｌａｔｉｏｎという量が使用されるが、図２に示すモデルにてＩｓｏｌａｔｉｏｎを定義する。図２（ａ）では光ファイバ１１から入射された光の一部は一部透過型反射膜２０４を透過し、絞り２０９を通り、受光素子２０２に入射される。このときの受光素子２０２が検出する出力をＰ１とする。次に図２（ｂ）では、光の入射方向を逆にし、本来は出射側である光ファイバ１２から入射された光が一部透過型反射膜２０４を透過するが、絞り２０９を通過できずに、受光素子２０２へ照射されない状態を示している。この時の受光素子２０２が検出する出力をＰ２とする。Ｉｓｏｌａｔｉｏｎは以下に示される式で表すことができる。
Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ＝−１０×ｌｏｇ（Ｐ２／Ｐ１）

図３は一部透過型反射膜２０４を透過するそれぞれの透過光１０３、戻り光１０４と絞り２０９の位置関係を説明するための概略図である。一方の透過光１０３ともう一方の戻り光１０４はお互いに±θの角度で透過してくるので、一部透過型反射ミラー近傍、すなわち絞り２０９の位置がＬ１’より一部透過型反射膜２０４に近い場合には、透過光１０３と戻り光１０４が重なり合う部分が存在する。このため、かかる位置に絞り２０９が配置された場合、透過光１０３のみを通過させることは不可能である。よって、絞り２０９の位置Ｌ１は、次式の関係を満たす必要がある。
Ｌ１’≦ Ｌ１
透過光１０３のビーム径がω₀でビームの出射角度がθであるとＬ１’は
Ｌ１’＝ω₀／（２ｓｉｎθ）
となり、Ｌ１は
ω₀／（２ｓｉｎθ）≦Ｌ１
を満たさなければならない。なお、ここで出射角度θとは、一部透過型反射膜の膜面に垂直な方向と透過光ビーム方向とがなす角度をいう。

更にＬ１の位置で透過光１０３のみ絞り２０９を通過させるためには、絞り２０９の開口径と透過光１０３のビーム径と同じ大きさ以上にする必要がある。絞り２０９の開口径をＤとすると、
Ｄ≧ω₀／ｃｏｓθ
となり、透過光１０３のみが絞り２０９を通過することができる。Ｄがこれよりも小さい場合は、透過光１０３自体を遮るようになるために、受光感度が大幅に下がってしまうため、これ以上Ｄを小さくすることは出来ない。また、大き過ぎる場合は、他方からの戻り光１０４が絞り２０９を通過するようになり、Ｌ１’の位置ではＩｓｏｌａｔｉｏｎが劣化することになる。

また、絞りの位置Ｌ１が一部透過型反射膜２０４と受光素子２０２の距離Ｌよりも大きくなることはありえないため、
Ｌ１＜Ｌ
とならなければならない。更にＬの位置での透過光１０３と戻り光１０４の距離Δｘは、
Δｘ＝２Ｌｔａｎθ−ω₀／ｃｏｓθ
となる。ここで、光モニタの小型化の観点からは絞りの開口部は光ファイバー対の対称軸に可能な限り近い位置に配置されることが好ましい。この場合、絞り２０９が透過光１０３を通し、且つ戻り光１０４の光を通さないような、絞り２０９の開口径Ｄは
Ｄ＜Δｘ＋ω₀／ｃｏｓθ
を満たさなければならない。よって、
Ｄ＜２Ｌｔａｎθ
となる。

以上より、好ましい絞り２０９の開口径の大きさＤは、
ω₀／ｃｏｓθ≦Ｄ＜２Ｌｔａｎθ
の範囲となる。開口径Ｄがω₀／ｃｏｓθ未満であると入射側光ファイバからの透過光を遮断してしまうため受光感度が低下し、２Ｌｔａｎθ以上であると出射側光ファイバからの戻り光が絞りから漏れて入射しやすくなりＩｓｏｌａｔｉｏｎが低下するとともに光モニタの小型化が困難となる。また、一部透過型反射膜２０４と絞り２０９の距離Ｌ１は、
ω₀／２ｓｉｎθ≦Ｌ１＜Ｌ
の範囲が好ましい。Ｌ１がω₀／（２ｓｉｎθ）未満ではＩｓｏｌａｔｉｏｎが低下する。また、構成上Ｌ１はＬ以上とすることはできない。

本発明の光モニタアレイは、本発明の光モニタを２個以上用いることで構成される。本発明に使用する光モニタは低損失であり、光の結合効率が高いため、それを多数個使用しても光の強度を検知することによる損失が少ないことから低損失のモニタアレイを提供することが可能となる。また、構成する光モニタの小型化が図られるので、それを複数用いてアレイ化することによって小型のアレイを構成することができる。例えば、波長多重信号を分波器によって分波し、それぞれの波長の信号に対して光モニタを設ける場合、複数の光モニタをお互いの長手方向がほぼ平行になるように並列配置してパッケージに収めることで複数組の入出力を有する光モニタとしてもよい。また、前記並列配列については、隣合う光モニタの向きが同じ向きとなるように並列させてもよいし、交互に逆向きとなるように並列させることもできる。

本発明の光モニタを用いた光システムは、本発明の光モニタを光伝搬用の光ファイバに接続して構成され、前記光ファイバで伝搬される光信号の強度をモニタする。本発明によれば、前記光モニタを用いることによって出射側光ファイバからの戻り光の影響を抑制することができるため、信号光を正確に検知した高精度の光システムを提供することができる。例えば、光増幅システムの場合、構成要素として光信号を伝送する光ファイバ、出力を制御するために前記光ファイバに接続され前記信号強度を検知する光モニタおよび光信号を増幅するＥＤＦＡを有する。かかる光増幅システムにおいて、光ファイバからＥＤＦＡに入射される方向の光信号の強度を正確にモニタするに際し、ＥＤＦＡで発生する戻り光が伝搬される可能性がある場合、本発明の光モニタを用いると、逆側からの光（戻り光）をモニタしないために、ＥＤＦＡで増幅される前の信号光のパワーを戻り光の影響を無視して、正確に検知することが可能となる。

（実施例１）
上記第二の構成例で示した光モニタにおいて、フェルール内の光ファイバ１１と１２の中心間距離は２５０μｍ、斜め研磨面の角度は８°、ＧＲＩＮレンズの長さは０．２３ピッチ、受光素子２０２の受光径は３００μｍとし、厚さ０．２ｍｍでピンホール型の開口径φ４３０μｍの絞りを用いた。一部透過型反射膜２０４から垂直方向での受光素子２０２までの距離を１０ｍｍとし、受光素子２０２に照射される透過光のビームスポットを観察したところ直径３７０μｍであり、受光素子２０２の受光径よりも大きくなるため、受光素子の前方には光を集光レンズを設けた。一部透過型反射膜２０４から絞り２０９の距離Ｌ１を４ｍｍ以上とすることで４０ｄＢ以上のＩｓｏｌａｔｉｏｎを実現でき、絞り２０９の無い場合の３４ｄＢよりも改善されることが分った。

（実施例２）
図４に、一部透過型反射膜２０４と受光素子２０２間の距離が１１ｍｍのときに、絞りの位置と絞りの開口径の大きさを変えて実測したＩｓｏｌａｔｏｎの結果を示す。絞りの位置が一部透過型反射膜に近い場合は絞りによるＩｓｏｌａｔｉｏｎの改善はわずかであったが、絞りの開口径が３７０μｍのものでＬ１が３．６ｍｍ、開口径が７４０μｍのものでＬ１が６．４ｍｍ、開口径が１１１０μｍのものでＬ１が８．５ｍｍになると４０ｄＢ以上のＩｓｏｌａｔｉｏｎが得られた。開口径が最も大きな１４８０μｍの絞りではＩｓｏｌａｔｉｏｎが４０ｄＢ以上とはならなかったが、Ｌ１が８ｍｍ以上になるとＩｓｏｌａｔｉｏｎが良くなる傾向が見られた。

（実施例３）
図５は本発明の光モニタの一実施例に係る概略図である。一部透過型反射膜２０４と受光素子２０２の距離Ｌを１０ｍｍとし、一部透過型反射膜２０４と絞り２０９の距離Ｌ１が８ｍｍとなるようにパッケージ１３に絞りを挿入するための溝２１０を設け、開口径が７４０μｍの絞り２０９を配置した構成である。かかる構成とすることで、絞りを確実に固定するとともに、絞り開口部以外からの光の回り込みも防ぐことができる。一部透過型反射膜２０４と受光素子２０２間の距離Ｌが１０ｍｍで絞り２０９が無い場合には、受光素子２０２の位置をずらしただけではＩｓｏｌａｔｉｏｎは３４ｄＢであったが、絞りを配置させることで４０ｄＢ以上を確保することが出来た。

本発明の光モニタの第１の構成例を示す概略図である。本発明の光モニタの第２の構成例を示す概略図である。本発におけるＩｓｏｌａｔｉｏｎを説明するための概略図である。本発明の光モニタの効果を説明するための、絞りの位置・開口径とＩｓｏｌａｔｉｏｎの関係を示す概略図である。本発明の実施例のＩｓｏｌａｔｉｏｎの実測結果のグラフである。本発明の実施例の光モニタの概略図である。従来の第１の光モニタを説明するための概略図である。従来の第２の光モニタを説明するための概略図である。従来の第３の光モニタを説明するための概略図である。従来の光増幅システムを説明するための概略図である。従来の第４の光モニタを説明するための概略図である。

符号の説明

１１，１２：光ファイバ、１３：パッケージ、
１０１：入射光、１０２：出射光、１０３：透過光、１０４：戻り光
２０１：光合分波器、２０２：受光素子、
２０３，２０３ａ，２０３ｂ：ＧＲＩＮレンズ、２０４：一部透過反射膜、
２０５：フェルール、２０６：アイソレータ
２０７：ＥＤＦＡ（ＥｒｂｉｕｍＤｏｐｅｄＦｉｂｅｒＡｍｐｌｉｆｉｅｒｓ）
２０８：ポンプレーザー、２０９：絞り、２１０：溝、２１１：集光レンズ
２１２：遮蔽部材

Claims

入射側光ファイバおよび出射側光ファイバからなる一対の光ファイバの光軸が接続されるコリメータレンズと、前記コリメータレンズの光ファイバの光軸が接続される面に対向する端面に設けられる一部透過型反射ミラーと、前記一部透過型反射ミラーを透過した透過光を受光する受光素子とを有する光モニタにおいて、前記受光素子と前記一部透過型反射ミラーの間であって、かつ前記出射側光ファイバからの透過光の光路上に、遮蔽部材を配置することを特徴とする光モニタ。
前記遮蔽部材が、前記入射側の光ファイバからの透過光を通す開口状の絞りであることを特徴とする請求項１に記載の光モニタ。
前記絞りの開口形状が円形であるとともに、前記一部透過型反射ミラーを透過した入射光のモードフィールド径をω_０（ｍｍ）、前記一部透過型反射ミラーと前記受光素子との距離をＬ（ｍｍ）、前記一部透過型反射ミラーを透過する光の出射角度をθとした場合に、前記絞りの開口径Ｄ（ｍｍ）が、
ω0／ｃｏｓθ≦Ｄ＜２Ｌｔａｎθ
の範囲であることを特徴とする請求項２に記載の光モニタ。
前記一部透過型反射ミラーを透過した入射光のモードフィールド径をω_０（ｍｍ）、前記一部透過型反射ミラーと前記受光素子との距離をＬ（ｍｍ）、前記一部透過型反射ミラーを透過する光の出射角度をθ、前記一部透過型反射ミラーと前記遮蔽部材との距離Ｌ１（ｍｍ）が、
ω0／（２ｓｉｎθ）≦Ｌ１＜Ｌ
の関係で示されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光モニタ。
請求項１〜４のいずれかに記載の光モニタを２個以上用いたことを特徴とする光モニタアレイ。
請求項１〜４のいずれかに記載の光モニタを光伝送用の光ファイバに接続し、前記光ファイバで伝搬される光信号の強度を検知することを特徴とする光システム。