JP2006047783A - Optical multiplexer/demultiplexer and optical transmission system - Google Patents

Optical multiplexer/demultiplexer and optical transmission system Download PDF

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Michiko Takushima
道子 多久島
Kenichiro Takahashi
健一郎 高橋
Susumu Inoue
享 井上
Makoto Katayama
誠 片山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical multiplexer/demultiplexer with which loss can be made small. <P>SOLUTION: An optical multiplexer/demultiplexer 100 is equipped with a member 110 on which optical waveguides 111 to 114 and a groove 115 are formed and an optical filter 120 which is inserted into the groove 115. The member 110 is a planar waveguide on one surface of which the optical waveguides 111 to 114 are formed and the groove 115 is formed on the surface. Before the formation of the groove 115, the optical waveguide 111 and the optical waveguide 114 are continuous optical waveguides and the optical waveguide 112 and the optical waveguide 113 are continuous optical waveguides. The a straight line-shaped groove 115 is formed so as to pass intersecting points of these two continuous optical waveguides. The optical waveguides 111 and 114 are in the shape of a straight line on the member 110. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複数波長の信号光を伝送する光伝送システム、および、このような光伝送システム等において用いられる光合分波器に関するものである。   The present invention relates to an optical transmission system that transmits signal light having a plurality of wavelengths, and an optical multiplexer / demultiplexer used in such an optical transmission system.

複数波長の信号光を伝送する光伝送システムでは、これら複数波長の信号光を合波または分波する光合分波器が用いられる。特に、端局と加入者宅との間の光伝送システム(FTTH: fiber to the home)では、光合分波器は小型で安価であることが要求される。例えば非特許文献1に記載された光合分波器は、基板上において互いに交差するように2本の光導波路が形成されて、当該交差部を通るようにV溝が形成され、そのV溝内に光フィルタが挿入されて接着剤で固定されたものである。この光合分波器では、一方の光導波路を導波してきてV溝に達した光のうち、或る波長の光は光フィルタを透過して更に該光導波路を導波していき、他の波長の光は光フィルタにより反射されて他方の光導波路を導波していく。
M. Yanagisawa, et al., "Low-loss and compact TFF-embedded silica-waveguide WDM filter for video distribution services in FTTH systems", OFC2004, TuI4
In an optical transmission system that transmits signal light of a plurality of wavelengths, an optical multiplexer / demultiplexer that combines or demultiplexes the signal lights of a plurality of wavelengths is used. Particularly, in an optical transmission system (FTTH: fiber to the home) between a terminal station and a subscriber's home, an optical multiplexer / demultiplexer is required to be small and inexpensive. For example, in an optical multiplexer / demultiplexer described in Non-Patent Document 1, two optical waveguides are formed so as to cross each other on a substrate, and a V-groove is formed so as to pass through the crossing portion. An optical filter is inserted and fixed with an adhesive. In this optical multiplexer / demultiplexer, light having a certain wavelength out of the light that has been guided through one optical waveguide and reached the V-groove passes through the optical filter and is further guided through the optical waveguide. The light having the wavelength is reflected by the optical filter and guided through the other optical waveguide.
M. Yanagisawa, et al., "Low-loss and compact TFF-embedded silica-waveguide WDM filter for video distribution services in FTTH systems", OFC2004, TuI4

上記非特許文献1に記載された光合分波器は、一般に、基板端面において各光導波路が光ファイバアレイと光結合されて用いられることから、該基板端面において各光導波路の光軸が互いに平行であることが好ましい。このことから、この文献に記載された光合分波器では、全ての光導波路は曲線部分を有している。   The optical multiplexer / demultiplexer described in Non-Patent Document 1 is generally used in such a manner that each optical waveguide is optically coupled to the optical fiber array at the substrate end face, so that the optical axes of the optical waveguides are parallel to each other at the substrate end face. It is preferable that Therefore, in the optical multiplexer / demultiplexer described in this document, all the optical waveguides have a curved portion.

しかし、光導波路が曲線部分を有していると、その光導波路を導波する光の一部が曲線部分で外に漏れることから損失が生じ易い。導波光の波長が長いほど、また、曲線部分の曲率半径が小さいほど、この損失は大きくなる。特に、光合分波器を小型化しようとすると、曲線部分の曲率半径が小さくならざるを得ないので、損失増大の問題が大きくなる。   However, if the optical waveguide has a curved portion, a part of the light guided through the optical waveguide leaks outside at the curved portion, so that loss easily occurs. This loss increases as the wavelength of the guided light is longer and the curvature radius of the curved portion is smaller. In particular, if the optical multiplexer / demultiplexer is to be miniaturized, the radius of curvature of the curved portion is inevitably reduced, which increases the problem of increased loss.

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、損失を小さくすることができる光合分波器、および、このような光合分波器を備える光伝送システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an optical multiplexer / demultiplexer capable of reducing loss and an optical transmission system including such an optical multiplexer / demultiplexer. And

本発明に係る光合分波器は、部材上に形成された溝に光フィルタが挿入され、部材上において溝に対して第1の側に第1光導波路および第2光導波路が溝に達するまで設けられ、部材上において溝に対して第2の側に第3光導波路が溝に達するまで設けられており、第1光導波路または第2光導波路が部材上において直線状であり、光フィルタが、第1光導波路を伝搬してきて溝へ出射された光のうち、光フィルタを透過した光を第3光導波路に入射させ、光フィルタで反射した光を第2光導波路に入射させることを特徴とする。ここで、光フィルタが誘電体多層膜フィルタであるのが好適である。   In the optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention, the optical filter is inserted into the groove formed on the member, and the first optical waveguide and the second optical waveguide reach the groove on the first side with respect to the groove on the member. The third optical waveguide is provided on the member on the second side with respect to the groove until the third optical waveguide reaches the groove, the first optical waveguide or the second optical waveguide is linear on the member, and the optical filter Of the light propagating through the first optical waveguide and emitted to the groove, the light transmitted through the optical filter is incident on the third optical waveguide, and the light reflected by the optical filter is incident on the second optical waveguide. And Here, the optical filter is preferably a dielectric multilayer filter.

この光合分波器では、第1光導波路または第2光導波路が部材上において直線状であるので、その直線状である光導波路に長波長の光を導波させる一方で、曲線部分を有する光導波路に短波長の光を導波させることにより、光合分波の際の損失を抑制することができる。   In this optical multiplexer / demultiplexer, since the first optical waveguide or the second optical waveguide is linear on the member, the long-wavelength light is guided in the linear optical waveguide, while the optical waveguide having the curved portion. By guiding short-wavelength light through the waveguide, loss during optical multiplexing / demultiplexing can be suppressed.

本発明に係る光合分波器では、第1光導波路,第2光導波路,第3光導波路および光フィルタを1組として、これらが複数組設けられているのが好適である。このとき、光フィルタに対して同一の側にある光導波路が共通の部材上に設けられているのが好適である。また、複数組に対して光フィルタが一体化されているのが好適である。また、光フィルタに対して同一の側にある各光導波路の光軸が部材端面付近において互いに平行であるのが好適である。   In the optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention, it is preferable that the first optical waveguide, the second optical waveguide, the third optical waveguide, and the optical filter are provided as a set, and a plurality of these sets are provided. At this time, it is preferable that the optical waveguide on the same side with respect to the optical filter is provided on the common member. Moreover, it is preferable that the optical filter is integrated with respect to a plurality of sets. In addition, it is preferable that the optical axes of the optical waveguides on the same side with respect to the optical filter are parallel to each other in the vicinity of the end face of the member.

本発明に係る光合分波器では、部材の第1の側の平面形状は、光フィルタに対向する第1辺と、この第1辺と反対側にある第2辺と、互いに平行な第3辺および第4辺と、を有する矩形であって、第1光導波路および第2光導波路のうち直線状に設けられた光導波路に対して、第3辺および第4辺それぞれが平行であり、第2辺が垂直であるのが好適である。或いは、部材の第1の側の平面形状は、光フィルタに対向する第1辺と、この第1辺と反対側にある第2辺と、互いに平行な第3辺および第4辺と、を有する矩形であって、第1光導波路および第2光導波路のうち直線状に設けられた光導波路に対して第3辺および第4辺それぞれが平行であり、第1辺に対して第2辺が平行であるのが好適である。   In the optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention, the planar shape of the first side of the member includes a first side facing the optical filter, a second side opposite to the first side, and a third parallel to each other. A rectangular shape having a side and a fourth side, and the third side and the fourth side are parallel to the linearly provided optical waveguide of the first optical waveguide and the second optical waveguide, It is preferred that the second side is vertical. Alternatively, the planar shape of the first side of the member includes a first side facing the optical filter, a second side opposite to the first side, and a third side and a fourth side parallel to each other. The third side and the fourth side are parallel to the linearly provided optical waveguide of the first optical waveguide and the second optical waveguide, and the second side to the first side Are preferably parallel.

本発明に係る光伝送システムは、複数波長の信号光を伝送する光伝送システムであって、上記の本発明に係る光合分波器を備え、複数波長の信号光を光合分波器により合波または分波することを特徴とする。また、第1光導波路および第2光導波路のうち直線状に設けられた一方の光導波路に複数波長のうちの第1波長の信号光を導波させ、他方の光導波路に複数波長のうちの第1波長より短い第2波長の信号光を導波させるのが好適である。   An optical transmission system according to the present invention is an optical transmission system that transmits signal light having a plurality of wavelengths, and includes the above-described optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention, and the signal light having a plurality of wavelengths is multiplexed by the optical multiplexer / demultiplexer. Alternatively, it is characterized by demultiplexing. In addition, signal light having a first wavelength of a plurality of wavelengths is guided to one of the first optical waveguide and the second optical waveguide that is linearly provided, and one of the plurality of wavelengths is guided to the other optical waveguide. It is preferable to guide signal light having a second wavelength shorter than the first wavelength.

本発明に係る光合分波器は、損失を小さくすることができる。   The optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention can reduce loss.

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良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。   The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

(光合分波器の第1実施形態)   (First embodiment of optical multiplexer / demultiplexer)

先ず、本発明に係る光合分波器の第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係る光合分波器100の斜視図である。図2は、第1実施形態に係る光合分波器100の平面図である。これらの図に示される光合分波器100は、光導波路111〜114および溝115が形成された部材110と、この溝115に挿入された光フィルタ120とを備える。   First, a first embodiment of an optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view of an optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the first embodiment. FIG. 2 is a plan view of the optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the first embodiment. The optical multiplexer / demultiplexer 100 shown in these drawings includes a member 110 in which optical waveguides 111 to 114 and a groove 115 are formed, and an optical filter 120 inserted in the groove 115.

部材110は、その一方の面に光導波路111〜114が形成された平面導波路であり、その面に溝115が形成されている。溝115の形成の前には、光導波路111と光導波路114とは連続した光導波路であり、光導波路112と光導波路113とは連続した光導波路である。そして、これら2つの連続した光導波路の交点を通るように直線状の溝115が形成されている。この部材110は、例えば、石英ガラスまたはシリコンからなる基板上に、石英ガラスからなるクラッド、および、GeOが添加された石英ガラスからなるコアが形成されたものである。このコアが光導波路となる。 The member 110 is a planar waveguide in which optical waveguides 111 to 114 are formed on one surface, and a groove 115 is formed on the surface. Before the groove 115 is formed, the optical waveguide 111 and the optical waveguide 114 are continuous optical waveguides, and the optical waveguide 112 and the optical waveguide 113 are continuous optical waveguides. And the linear groove | channel 115 is formed so that the intersection of these two continuous optical waveguides may be passed. For example, the member 110 is formed by forming a clad made of quartz glass and a core made of quartz glass doped with GeO 2 on a substrate made of quartz glass or silicon. This core becomes an optical waveguide.

光導波路111,112は、部材110上において溝115に対して第1の側に溝115に達するまで設けられている。光導波路113,114は、部材110上において溝115に対して第2の側に溝115に達するまで設けられている。光導波路111,114は部材110上において直線状である。一方、光導波路112,113は部材110上において曲線部分を有する。   The optical waveguides 111 and 112 are provided on the member 110 until reaching the groove 115 on the first side with respect to the groove 115. The optical waveguides 113 and 114 are provided on the member 110 on the second side with respect to the groove 115 until reaching the groove 115. The optical waveguides 111 and 114 are linear on the member 110. On the other hand, the optical waveguides 112 and 113 have a curved portion on the member 110.

溝115に挿入された光フィルタ120は、誘電体多層膜フィルタであって、溝115内に接着剤で固定されている。光フィルタ120は、或る波長λの光を透過させる一方で、他の波長λの光を反射させる。例えば、透過波長λは1.55μmであり、反射波長λは1.31μmおよび1.49μmであるが、これに限られない。 The optical filter 120 inserted into the groove 115 is a dielectric multilayer filter, and is fixed in the groove 115 with an adhesive. The optical filter 120, while transmitting light of a certain wavelength lambda T, to reflect light of other wavelengths lambda R. For example, the transmission wavelength λ T is 1.55 μm and the reflection wavelength λ R is 1.31 μm and 1.49 μm, but is not limited thereto.

そして、例えば、光フィルタ120は、光導波路111を導波してきて溝115に出射された光のうち、光フィルタ120を透過した波長λの光を光導波路114に導波させ、光フィルタ120で反射した波長λの光を光導波路112に導波させる。すなわち、この場合には、光合分波器100は、波長λの光と波長λの光とを分波することができる。 Then, for example, the optical filter 120, out of the light emitted in the groove 115 of the optical waveguide 111 come into guided, is guided light of wavelength lambda T transmitted through the optical filter 120 in the optical waveguide 114, optical filter 120 in to guide light to the optical waveguide 112 of the reflected wavelength lambda R. Namely, in this case, the optical demultiplexer 100 may demultiplex the light of the light and the wavelength lambda R of the wavelength lambda T.

また、例えば、光フィルタ120は、光導波路114を導波してきて溝115に出射された波長λの光を透過させて、その波長λの光を光導波路111に導波させる。また、光フィルタ120は、光導波路112を導波してきて溝115に出射された波長λの光を反射させて、その波長λの光を光導波路111に導波させる。すなわち、この光合分波器100は、波長λの光と波長λの光とを合波することができる。 Further, for example, the optical filter 120, by transmitting light emitted wavelength lambda T through the optical waveguide 114 in the groove 115 come into guided, to guide light having the wavelength lambda T to the optical waveguide 111. Further, the optical filter 120, an optical waveguide 112 come into guided by reflecting light of the emitted wavelength lambda R in the groove 115, thereby guiding the light having the wavelength lambda R the optical waveguide 111. That is, the optical multiplexer 100 may multiplex the light of the light and the wavelength lambda R of the wavelength lambda T.

この光合分波器100は、光フィルタ120の両側それぞれに2本の光導波路が形成されているので種々の使用態様が有り得るが、一方の側には1本のみ光導波路が形成されていてもよい。   This optical multiplexer / demultiplexer 100 can be used in various ways because two optical waveguides are formed on both sides of the optical filter 120, but even if only one optical waveguide is formed on one side. Good.

一般に、光導波路が曲線状であると、導波光の波長が長いほど、導波光の伝搬損失が大きい。しかし、この光合分波器100では、光導波路111,114が直線状に形成されている。そこで、この光合分波器100を使用する際には、直線状の光導波路111,114に長波長の光を導波させる一方で、曲線部分を有する光導波路112,113に短波長の光を導波させるのが好適であり、このようにすることにより、光合分波の際の損失を抑制することができる。   In general, when the optical waveguide is curved, the longer the wavelength of the guided light, the greater the propagation loss of the guided light. However, in this optical multiplexer / demultiplexer 100, the optical waveguides 111 and 114 are formed linearly. Therefore, when the optical multiplexer / demultiplexer 100 is used, long-wavelength light is guided in the linear optical waveguides 111 and 114, while short-wavelength light is guided in the optical waveguides 112 and 113 having curved portions. It is preferable to guide the light, and by doing so, it is possible to suppress loss during optical multiplexing / demultiplexing.

また、溝115における光導波路111,112の端面と光フィルタ120との間の距離は3μm以下であるのが好適であり、また、溝115における光導波路113,114の端面と光フィルタ120との間の距離は3μm以下であるのが好適である。このようにすることにより、光合分波の際の損失が低減される。   Further, the distance between the end faces of the optical waveguides 111 and 112 in the groove 115 and the optical filter 120 is preferably 3 μm or less, and the end face of the optical waveguides 113 and 114 in the groove 115 and the optical filter 120 It is preferable that the distance between them is 3 μm or less. By doing in this way, the loss in the case of optical multiplexing / demultiplexing is reduced.

また、溝115における光導波路111〜114それぞれのモードフィールド径は、通常のシングルモード光ファイバのモードフィールド径より大きいことが好ましく、例えば20μm以上であるのが好ましい。このように光フィルタ120に対向する端面での光導波路のモードフィールド径を大きくすることにより、光フィルタ120での回折の影響を抑制することができ、合分波の際の損失を抑制することができる。実際には、ビーム伝搬解析などを行って、光フィルタ120への光の入射角や光導波路中での損失、高次モードの影響等を考慮して、端面での光導波路のモードフィールド径について最適値を選ぶ必要がある。   Further, the mode field diameter of each of the optical waveguides 111 to 114 in the groove 115 is preferably larger than the mode field diameter of a normal single mode optical fiber, for example, 20 μm or more. Thus, by increasing the mode field diameter of the optical waveguide at the end face facing the optical filter 120, it is possible to suppress the influence of diffraction in the optical filter 120, and to suppress the loss at the time of multiplexing / demultiplexing. Can do. Actually, by conducting beam propagation analysis, etc., considering the incident angle of light to the optical filter 120, the loss in the optical waveguide, the influence of higher order modes, etc., the mode field diameter of the optical waveguide at the end face It is necessary to select an optimum value.

部材110上において光導波路111,112が形成された側の平面形状が、光フィルタ120に対向する第1辺(溝115側の辺)と、この第1辺と反対側にある第2辺と、互いに平行な第3辺および第4辺と、を有する矩形であって、直線状に設けられた光導波路111に対して、第3辺および第4辺それぞれが平行であり、第2辺が垂直である。また、第1辺は第2辺に対して平行ではない。この場合には、基板端面において直線状の光導波路111が垂直であるので、例えば光ファイバと光導波路111とを結合する上で好都合である。部材110上において光導波路113,114が形成された側の平面形状についても同様である。   The planar shape on the side where the optical waveguides 111 and 112 are formed on the member 110 has a first side facing the optical filter 120 (side on the groove 115 side), and a second side opposite to the first side. And a rectangular shape having a third side and a fourth side parallel to each other, the third side and the fourth side are parallel to the linearly provided optical waveguide 111, and the second side is It is vertical. Further, the first side is not parallel to the second side. In this case, since the linear optical waveguide 111 is vertical on the end face of the substrate, it is convenient for coupling the optical fiber and the optical waveguide 111, for example. The same applies to the planar shape on the side where the optical waveguides 113 and 114 are formed on the member 110.

(光合分波器の第2実施形態)   (Second embodiment of optical multiplexer / demultiplexer)

次に、本発明に係る光合分波器の第2実施形態について説明する。図3は、第2実施形態に係る光合分波器200の平面図である。この図に示される光合分波器200は、4組の光合分波器が並列配置された構成のものである。光合分波器200は、部材210および光フィルタ220を備える。   Next, a second embodiment of the optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention will be described. FIG. 3 is a plan view of the optical multiplexer / demultiplexer 200 according to the second embodiment. The optical multiplexer / demultiplexer 200 shown in this figure has a configuration in which four sets of optical multiplexer / demultiplexers are arranged in parallel. The optical multiplexer / demultiplexer 200 includes a member 210 and an optical filter 220.

部材210は、その一方の面に光導波路211〜211,212〜212,213〜213,214〜214 が形成された平面導波路であり、その面に溝215が形成されている。溝215の形成の前には、光導波路211と光導波路214とは連続した光導波路であり、光導波路212と光導波路213とは連続した光導波路である。ここで、添え字nは1以上4以下の任意の整数である。そして、これら2つの連続した光導波路の交点を通るように直線状の溝215が形成されている。この部材210は、例えば、石英ガラスまたはシリコンからなる基板上に、石英ガラスからなるクラッド、および、GeOが添加された石英ガラスからなるコアが形成されたものである。このコアが光導波路となる。 The member 210 is a planar waveguide having optical waveguides 211 1 to 211 4 , 212 1 to 212 4 , 213 1 to 213 4 , and 214 1 to 214 4 formed on one surface thereof, and a groove 215 is formed on the surface. Is formed. Before the formation of the grooves 215, the optical waveguide 211 n and the optical waveguide 214 n are optical waveguide continuously, the optical waveguide 212 n and the optical waveguide 213 n is an optical waveguide which is continuous. Here, the subscript n is an arbitrary integer from 1 to 4. A linear groove 215 is formed so as to pass through the intersection of these two continuous optical waveguides. The member 210 is formed by, for example, forming a clad made of quartz glass and a core made of quartz glass to which GeO 2 is added on a substrate made of quartz glass or silicon. This core becomes an optical waveguide.

光導波路211,212は、部材210上において溝215に対して第1の側に溝215に達するまで設けられている。光導波路213,214は、部材210上において溝215に対して第2の側に溝215に達するまで設けられている。光導波路211,214は部材210上において直線状である。一方、光導波路212,213は部材210上において曲線部分を有する。 The optical waveguides 211 n and 212 n are provided on the member 210 on the first side with respect to the groove 215 until reaching the groove 215. The optical waveguides 213 n and 214 n are provided on the member 210 on the second side with respect to the groove 215 until reaching the groove 215. The optical waveguides 211 n and 214 n are linear on the member 210. On the other hand, the optical waveguides 212 n and 213 n have a curved portion on the member 210.

溝215に挿入された光フィルタ220は、誘電体多層膜フィルタであって、溝215内に接着剤で固定されている。光フィルタ220は、或る波長λの光を透過させる一方で、他の波長λの光を反射させる。例えば、透過波長λは1.55μmであり、反射波長λは1.31μmおよび1.49μmであるが、これに限られない。 The optical filter 220 inserted into the groove 215 is a dielectric multilayer filter, and is fixed in the groove 215 with an adhesive. The optical filter 220, while transmitting light of a certain wavelength lambda T, to reflect light of other wavelengths lambda R. For example, the transmission wavelength λ T is 1.55 μm and the reflection wavelength λ R is 1.31 μm and 1.49 μm, but is not limited thereto.

この光合分波器200において、各組の光導波路211,212,213,214および光フィルタ220は、光合分波器100と略同様の構成を有し略同様に動作する。 In this optical multiplexer / demultiplexer 200, each set of optical waveguides 211 n , 212 n , 213 n , 214 n and the optical filter 220 have substantially the same configuration as the optical multiplexer / demultiplexer 100 and operate in substantially the same manner.

1つの部材210上に16本の光導波路211〜211,212〜212,213〜213,214〜214 が形成されている。このことから、部材210における1チャンネル当たりの製造コストを安価とすることができる。また、各組につき別個に光フィルタ120が設けられてもいいが、4組に対して一体化された光フィルタ120が設けられるのが好適であり、後者の場合には光合分波器200を安価に製造することができる。 One member 210 on the 16 optical waveguides 211 1-211 4, 212 1 to 212 4, 213 1 to 213 4, 214 1 to 214 4 are formed. From this, the manufacturing cost per channel in the member 210 can be reduced. In addition, the optical filters 120 may be provided separately for each group, but it is preferable to provide the optical filters 120 integrated with respect to the four groups. In the latter case, the optical multiplexer / demultiplexer 200 is provided. It can be manufactured at low cost.

部材210上に8本の光導波路211〜211,212〜212それぞれの光軸が端面において互いに平行であって一定間隔であるのが好適であり、また、部材210上に8本の光導波路213〜213,214〜214それぞれの光軸が端面において互いに平行であって一定間隔であるのが好適である。この場合には、部材210と光ファイバアレイとを一括して調心して接合することができる。 Member 210 on the eight optical waveguides 211 1-211 4, 212 1 to 212 4 is preferred that a constant spacing be parallel to one another in each of the optical axes end face, also, eight on the member 210 it is preferred that a constant spacing be parallel to one another in the optical waveguide 213 1-213 4, 214 1 to 214 4 end surface each of the optical axis of the. In this case, the member 210 and the optical fiber array can be aligned and joined together.

部材210上において光導波路211,212が形成された側の平面形状が、光フィルタ220に対向する第1辺(溝215側の辺)と、この第1辺と反対側にある第2辺と、互いに平行な第3辺および第4辺と、を有する矩形であって、直線状に設けられた光導波路211に対して第3辺および第4辺それぞれが平行であり、第1辺に対して第2辺が平行である。この場合には、光導波路211〜211それぞれの導波路長を一定値にすることができるとともに、光導波路212〜212それぞれの導波路長をも一定値にすることができる。部材210上において光導波路213,214が形成された側の平面形状についても同様である。 The planar shape on the side where the optical waveguides 211 n and 212 n are formed on the member 210 has a first side (side on the groove 215 side) facing the optical filter 220 and a second side opposite to the first side. A rectangular shape having a side and a third side and a fourth side parallel to each other, and each of the third side and the fourth side is parallel to the optical waveguide 211 n provided in a straight line, The second side is parallel to the side. In this case, the waveguide lengths of the optical waveguides 211 1 to 211 4 can be set to constant values, and the waveguide lengths of the optical waveguides 212 1 to 212 4 can also be set to constant values. The same applies to the planar shape on the side where the optical waveguides 213 n and 214 n are formed on the member 210.

(光伝送システムの第1実施形態)   (First Embodiment of Optical Transmission System)

次に、本発明に係る光伝送システムの第1実施形態について説明する。図4は、第1実施形態に係る光伝送システム1の構成図である。この図に示される光伝送システム1は、局10と加入者宅21〜23との間で双方向に信号光を送受信するFTTH(fiber to the home)システムである。   Next, a first embodiment of the optical transmission system according to the present invention will be described. FIG. 4 is a configuration diagram of the optical transmission system 1 according to the first embodiment. The optical transmission system 1 shown in this figure is an FTTH (fiber to the home) system that transmits and receives signal light bidirectionally between a station 10 and subscriber homes 21 to 23.

局10内には、データ伝送装置11〜11、映像信号送信機12〜12および光合分波器13が設けられている。データ伝送装置11〜11それぞれは、インターネットに接続されていて、デジタルデータを加入者宅21〜23との間で送受信するものである。映像信号送信機12〜12それぞれは、映像信号(アナログデータ)を加入者宅21〜23へ送信するものである。なお、加入者宅21〜23からデータ伝送装置11〜11へ送られる信号光の波長は1.31μmであり、データ伝送装置11〜11から加入者宅21〜23へ送られる信号光の波長は1.49μmであり、また、映像信号送信機12〜12から加入者宅21〜23へ送られる信号光の波長は1.55μmである。 In the station 10, data transmission devices 11 1 to 11 3 , video signal transmitters 12 1 to 12 3 and an optical multiplexer / demultiplexer 13 are provided. Each of the data transmission devices 11 1 to 11 3 is connected to the Internet and transmits / receives digital data to / from the subscriber homes 21 to 23. Each of the video signal transmitters 12 1 to 12 3 transmits a video signal (analog data) to the subscriber homes 21 to 23. The wavelength of the signal light transmitted from the subscriber's home 21 to 23 to the data transmission device 11 1 to 11 3 is 1.31 .mu.m, the signal sent from the data transmission device 11 1 to 11 3 to the subscriber's home 21 to 23 The wavelength of the light is 1.49 μm, and the wavelength of the signal light transmitted from the video signal transmitters 12 1 to 12 3 to the subscriber homes 21 to 23 is 1.55 μm.

局10内に設けられた光合分波器13は、データ伝送装置11〜11および映像信号送信機12〜12により送受信される3波長の信号光を合分波する。この光合分波器13として、既に説明した各実施形態の光合分波器が用いられ、中でも、複数組の光合分波器が並列配置された光合分波器200が特に好適に用いられ得る。 The optical multiplexer / demultiplexer 13 provided in the station 10 multiplexes / demultiplexes signal light of three wavelengths transmitted / received by the data transmission apparatuses 11 1 to 11 3 and the video signal transmitters 12 1 to 12 3 . As the optical multiplexer / demultiplexer 13, the optical multiplexer / demultiplexer of each of the embodiments described above is used, and among them, the optical multiplexer / demultiplexer 200 in which a plurality of sets of optical multiplexer / demultiplexers are arranged in parallel can be particularly preferably used.

加入者宅21には光受信機41が設けられ、この光受信機41内に光合分波器51が設けられている。他の加入者宅22,23にも光受信機が設けられている。また、加入者宅21〜23の近くにスターカプラ30が設けられている。このスターカプラ30は、局10から送信された信号光(波長1.49μm,1.55μm)を分岐して、その分岐した各々の信号光を加入者宅21〜23側へ送出するとともに、加入者宅21〜23側から送信された信号光(波長1.33μm)を局10へ送出する。光合分波器51は、3波長の信号光を合分波するものであり、既に説明した各実施形態の光合分波器が用いられる。   An optical receiver 41 is provided in the subscriber's home 21, and an optical multiplexer / demultiplexer 51 is provided in the optical receiver 41. Other subscriber homes 22 and 23 are also provided with optical receivers. Further, a star coupler 30 is provided in the vicinity of the subscriber homes 21 to 23. This star coupler 30 branches the signal light (wavelength 1.49 μm, 1.55 μm) transmitted from the station 10, sends each branched signal light to the subscriber homes 21 to 23, and joins it. Signal light (wavelength: 1.33 μm) transmitted from the side of the user's homes 21 to 23 is sent to the station 10. The optical multiplexer / demultiplexer 51 multiplexes / demultiplexes signal light of three wavelengths, and the optical multiplexer / demultiplexer of each embodiment described above is used.

この光伝送システム1では、局10内において、データ伝送装置11および映像信号送信機12それぞれから出力された信号光(波長1.49μm,1.55μm)は、光合分波器13により合波されて送出される。局10から送出された信号光はスターカプラ30により分岐され、その分岐された信号光は光受信機41内の光合分波器51により分波され、その分波された一方の信号光(波長1.49μm)は加入者宅21内のパソコンに送信され、他方の信号光(波長1.55μm)は加入者宅21内のテレビ受像機に送信される。加入者宅21内のパソコンから送出された信号光(波長1.33μm)は、光受信機41内の光合分波器51、スターカプラ30および局10内の光合分波器13を経て、データ伝送装置11により受信される。 In this optical transmission system 1, the signal light (wavelength 1.49 μm, 1.55 μm) output from the data transmission device 11 n and the video signal transmitter 12 n in the station 10 is combined by the optical multiplexer / demultiplexer 13. Waved and sent out. The signal light transmitted from the station 10 is branched by the star coupler 30, the branched signal light is demultiplexed by the optical multiplexer / demultiplexer 51 in the optical receiver 41, and one of the demultiplexed signal lights (wavelength) 1.49 μm) is transmitted to the personal computer in the subscriber's house 21, and the other signal light (wavelength 1.55 μm) is transmitted to the television receiver in the subscriber's house 21. The signal light (wavelength 1.33 μm) transmitted from the personal computer in the subscriber's home 21 passes through the optical multiplexer / demultiplexer 51 in the optical receiver 41, the star coupler 30, and the optical multiplexer / demultiplexer 13 in the station 10. Received by the transmission device 11 n .

本実施形態では、光合分波器13,52として、既に説明した各実施形態の光合分波器が用いられるので、この合分波の際の損失が小さく、高品質の信号光伝送が可能である。   In the present embodiment, since the optical multiplexer / demultiplexer of each of the embodiments described above is used as the optical multiplexer / demultiplexers 13 and 52, loss during the multiplexing / demultiplexing is small, and high-quality signal light transmission is possible. is there.

(光伝送システムの第2実施形態)   (Second Embodiment of Optical Transmission System)

次に、本発明に係る光伝送システムの第2実施形態について説明する。図5は、第2実施形態に係る光伝送システム2の構成図である。この図に示される光伝送システム2は、局10とマンション20内の加入者宅21,22との間で双方向に信号光を送受信するFTTHシステムである。第1実施形態に係る光伝送システム1(図4)と比較すると、この第2実施形態に係る光伝送システム2は、加入者宅21,22がマンション20内の集合住宅である点、および、マンション20に対して1つの光受信機40が設けられている点、で相違する。   Next, a second embodiment of the optical transmission system according to the present invention will be described. FIG. 5 is a configuration diagram of the optical transmission system 2 according to the second embodiment. The optical transmission system 2 shown in this figure is an FTTH system that transmits and receives signal light bidirectionally between the station 10 and the subscriber homes 21 and 22 in the apartment 20. Compared with the optical transmission system 1 (FIG. 4) according to the first embodiment, the optical transmission system 2 according to the second embodiment is such that the subscriber homes 21 and 22 are apartment houses in the apartment 20, and The difference is that one optical receiver 40 is provided for the apartment 20.

マンション20に設けられた光受信機40内に、光合分波器50が設けられている。この光合分波器50は、3波長の信号光を合分波するものであり、既に説明した各実施形態の光合分波器が用いられ、中でも、複数組の光合分波器が並列配置された光合分波器200が特に好適に用いられ得る。なお、スターカプラ30は光受信機40内に設けられていてもよい。   An optical multiplexer / demultiplexer 50 is provided in the optical receiver 40 provided in the apartment 20. This optical multiplexer / demultiplexer 50 multiplexes / demultiplexes signal light of three wavelengths, and the optical multiplexer / demultiplexer of each embodiment described above is used. Among them, a plurality of sets of optical multiplexer / demultiplexers are arranged in parallel. The optical multiplexer / demultiplexer 200 can be used particularly preferably. The star coupler 30 may be provided in the optical receiver 40.

この光伝送システム2では、局10内において、データ伝送装置11および映像信号送信機12それぞれから出力された信号光(波長1.49μm,1.55μm)は、光合分波器13により合波されて送出される。局10から送出された信号光はスターカプラ30により分岐され、その分岐された信号光は光受信機40内の光合分波器50により分波され、その分波された一方の信号光(波長1.49μm)は各加入者宅内のパソコンに送信され、他方の信号光(波長1.55μm)は各加入者宅内のテレビ受像機に送信される。各加入者宅内のパソコンから送出された信号光(波長1.33μm)は、光受信機40内の光合分波器50、スターカプラ30および局10内の光合分波器13を経て、データ伝送装置11により受信される。 In the optical transmission system 2, signal light (wavelengths 1.49 μm and 1.55 μm) output from the data transmission device 11 n and the video signal transmitter 12 n in the station 10 is combined by the optical multiplexer / demultiplexer 13. Waved and sent out. The signal light transmitted from the station 10 is branched by the star coupler 30, and the branched signal light is demultiplexed by the optical multiplexer / demultiplexer 50 in the optical receiver 40, and one of the demultiplexed signal lights (wavelength). 1.49 μm) is transmitted to a personal computer in each subscriber's house, and the other signal light (wavelength 1.55 μm) is transmitted to a television receiver in each subscriber's house. The signal light (wavelength 1.33 μm) transmitted from the personal computer in each subscriber's home passes through the optical multiplexer / demultiplexer 50 in the optical receiver 40, the star coupler 30, and the optical multiplexer / demultiplexer 13 in the station 10 to transmit data. Received by device 11n .

(光伝送システムの第3実施形態)   (Third embodiment of optical transmission system)

次に、本発明に係る光伝送システムの第3実施形態について説明する。図6は、第3実施形態に係る光伝送システム3の構成図である。この図に示される光伝送システム3は、局10とマンション20内の加入者宅21,22との間で双方向に信号光を送受信するFTTHシステムである。第2実施形態に係る光伝送システム2(図5)と比較すると、この第3実施形態に係る光伝送システム3は、光受信機40内にスターカプラ31,32および光合分波器50が設けられている点で相違する。   Next, a third embodiment of the optical transmission system according to the present invention will be described. FIG. 6 is a configuration diagram of the optical transmission system 3 according to the third embodiment. The optical transmission system 3 shown in this figure is an FTTH system that transmits and receives signal light bidirectionally between the station 10 and the subscriber homes 21 and 22 in the apartment 20. Compared with the optical transmission system 2 (FIG. 5) according to the second embodiment, the optical transmission system 3 according to the third embodiment is provided with the star couplers 31 and 32 and the optical multiplexer / demultiplexer 50 in the optical receiver 40. Is different.

この光伝送システム3では、局10内において、データ伝送装置11および映像信号送信機12それぞれから出力された信号光(波長1.49μm,1.55μm)は、光合分波器13により合波されて送出される。局10から送出された信号光は、光受信機40内の光合分波器50により分波される。光合分波器50により分波された一方の信号光(波長1.49μm)はスターカプラ31により分岐されて各加入者宅内のパソコンに送信され、他方の信号光(波長1.55μm)はスターカプラ32により分岐されて各加入者宅内のテレビ受像機に送信される。各加入者宅内のパソコンから送出された信号光(波長1.33μm)は、光受信機40内のスターカプラ31および光合分波器50ならびに局10内の光合分波器13を経て、データ伝送装置11により受信される。 In this optical transmission system 3, signal light (wavelength 1.49 μm, 1.55 μm) output from each of the data transmission device 11 n and the video signal transmitter 12 n in the station 10 is combined by the optical multiplexer / demultiplexer 13. Waved and sent out. The signal light transmitted from the station 10 is demultiplexed by the optical multiplexer / demultiplexer 50 in the optical receiver 40. One signal light (wavelength 1.49 μm) demultiplexed by the optical multiplexer / demultiplexer 50 is branched by the star coupler 31 and transmitted to a personal computer in each subscriber's home, and the other signal light (wavelength 1.55 μm) is star-coupled. The data is branched by the coupler 32 and transmitted to the television receiver in each subscriber's house. The signal light (wavelength 1.33 μm) transmitted from the personal computer in each subscriber's house passes through the star coupler 31 and the optical multiplexer / demultiplexer 50 in the optical receiver 40 and the optical multiplexer / demultiplexer 13 in the station 10 for data transmission. Received by device 11n .

第1実施形態に係る光合分波器100の斜視図である。1 is a perspective view of an optical multiplexer / demultiplexer 100 according to a first embodiment. 第1実施形態に係る光合分波器100の平面図である。1 is a plan view of an optical multiplexer / demultiplexer 100 according to a first embodiment. 第2実施形態に係る光合分波器200の平面図である。It is a top view of the optical multiplexer / demultiplexer 200 which concerns on 2nd Embodiment. 第1実施形態に係る光伝送システム1の構成図である。1 is a configuration diagram of an optical transmission system 1 according to a first embodiment. FIG. 第2実施形態に係る光伝送システム2の構成図である。It is a block diagram of the optical transmission system 2 which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る光伝送システム3の構成図である。It is a block diagram of the optical transmission system 3 which concerns on 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1〜3…光伝送システム、10…局、11…データ伝送装置、12…映像信号送信機、13…光合分波器、20…マンション、21〜23…加入者宅、30〜32…スターカプラ、40,41…光受信機、50,51…光合分波器、100…光合分波器、110…部材、111〜114…光導波路、115…溝、120…光フィルタ、200…光合分波器、210…部材、211〜214…光導波路、215…溝、220…光フィルタ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-3 ... Optical transmission system, 10 ... Station, 11 ... Data transmission apparatus, 12 ... Video signal transmitter, 13 ... Optical multiplexer / demultiplexer, 20 ... Condominium, 21-23 ... Subscriber's house, 30-32 ... Star coupler , 40, 41 ... optical receiver, 50, 51 ... optical multiplexer / demultiplexer, 100 ... optical multiplexer / demultiplexer, 110 ... member, 111-114 ... optical waveguide, 115 ... groove, 120 ... optical filter, 200 ... optical multiplexer / demultiplexer 210, member, 211-214, optical waveguide, 215, groove, 220, optical filter.

Claims (10)

部材上に形成された溝に光フィルタが挿入され、前記部材上において前記溝に対して第1の側に第1光導波路および第2光導波路が前記溝に達するまで設けられ、前記部材上において前記溝に対して第2の側に第3光導波路が前記溝に達するまで設けられており、
前記第1光導波路または前記第2光導波路が前記部材上において直線状であり、
前記光フィルタが、前記第1光導波路を伝搬してきて前記溝へ出射された光のうち、前記光フィルタを透過した光を前記第3光導波路に入射させ、前記光フィルタで反射した光を前記第2光導波路に入射させる、
ことを特徴とする光合分波器。
An optical filter is inserted into a groove formed on the member, and provided on the member on the first side with respect to the groove until the first optical waveguide and the second optical waveguide reach the groove. A third optical waveguide is provided on the second side of the groove until reaching the groove;
The first optical waveguide or the second optical waveguide is linear on the member;
Of the light that has propagated through the first optical waveguide and emitted to the groove, the optical filter causes the light transmitted through the optical filter to enter the third optical waveguide, and the light reflected by the optical filter is Incident on the second optical waveguide,
An optical multiplexer / demultiplexer characterized by that.
前記光フィルタが誘電体多層膜フィルタであることを特徴とする請求項1記載の光合分波器。   2. The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein the optical filter is a dielectric multilayer filter. 前記第1光導波路,前記第2光導波路,前記第3光導波路および前記光フィルタを1組として、これらが複数組設けられている、ことを特徴とする請求項1記載の光合分波器。   2. The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein a plurality of sets of the first optical waveguide, the second optical waveguide, the third optical waveguide, and the optical filter are provided. 前記光フィルタに対して同一の側にある光導波路が共通の部材上に設けられていることを特徴とする請求項3記載の光合分波器。   4. The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 3, wherein an optical waveguide on the same side with respect to the optical filter is provided on a common member. 前記複数組に対して前記光フィルタが一体化されていることを特徴とする請求項3記載の光合分波器。   4. The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 3, wherein the optical filter is integrated with the plurality of sets. 前記光フィルタに対して同一の側にある各光導波路の光軸が部材端面付近において互いに平行であることを特徴とする請求項3記載の光合分波器。   4. The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 3, wherein the optical axes of the optical waveguides on the same side with respect to the optical filter are parallel to each other in the vicinity of the end face of the member. 前記部材の第1の側の平面形状が、前記光フィルタに対向する第1辺と、この第1辺と反対側にある第2辺と、互いに平行な第3辺および第4辺と、を有する矩形であって、
前記第1光導波路および前記第2光導波路のうち直線状に設けられた光導波路に対して、前記第3辺および前記第4辺それぞれが平行であり、前記第2辺が垂直である、
ことを特徴とする請求項1記載の光合分波器。
The planar shape of the first side of the member includes a first side facing the optical filter, a second side opposite to the first side, and a third side and a fourth side parallel to each other. A rectangle having
The third side and the fourth side are each parallel to the linearly provided optical waveguide of the first optical waveguide and the second optical waveguide, and the second side is vertical.
The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1.
前記部材の第1の側の平面形状が、前記光フィルタに対向する第1辺と、この第1辺と反対側にある第2辺と、互いに平行な第3辺および第4辺と、を有する矩形であって、
前記第1光導波路および前記第2光導波路のうち直線状に設けられた光導波路に対して前記第3辺および前記第4辺それぞれが平行であり、前記第1辺に対して前記第2辺が平行である、
ことを特徴とする請求項1記載の光合分波器。
The planar shape of the first side of the member includes a first side facing the optical filter, a second side opposite to the first side, and a third side and a fourth side parallel to each other. A rectangle having
Each of the third side and the fourth side is parallel to the linearly provided optical waveguide of the first optical waveguide and the second optical waveguide, and the second side with respect to the first side Are parallel,
The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1.
複数波長の信号光を伝送する光伝送システムであって、請求項1〜8の何れか1項に記載の光合分波器を備え、前記複数波長の信号光を前記光合分波器により合波または分波する、ことを特徴とする光伝送システム。   An optical transmission system for transmitting signal light of a plurality of wavelengths, comprising the optical multiplexer / demultiplexer according to any one of claims 1 to 8, wherein the signal light of the plurality of wavelengths is multiplexed by the optical multiplexer / demultiplexer. An optical transmission system characterized by demultiplexing. 前記第1光導波路および前記第2光導波路のうち直線状に設けられた一方の光導波路に前記複数波長のうちの第1波長の信号光を導波させ、他方の光導波路に前記複数波長のうちの第1波長より短い第2波長の信号光を導波させる、ことを特徴とする請求項9記載の光伝送システム。   Of the first optical waveguide and the second optical waveguide, one optical waveguide provided in a straight line is guided with the signal light having the first wavelength of the plurality of wavelengths, and the other optical waveguide has the plurality of wavelengths. The optical transmission system according to claim 9, wherein signal light having a second wavelength shorter than the first wavelength is guided.
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