JP2007003812A - Optical multiplexing/demultiplexing device - Google Patents

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Yasuaki Tamura
安昭 田村
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Optohub Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical multiplexing/demultiplexing device that reduces optical coupling loss and equalizes loss of each wavelength. <P>SOLUTION: The optical multiplexing/demultiplexing multiplexes a light beam comprising different wavelengths λ<SB>1</SB>-λ<SB>8</SB>into one optical fiber or demultiplexes from one optical fiber, in which the different wavelengths λ<SB>1</SB>-λ<SB>8</SB>are multiplexed, includes an optical edge filter 150 by which the light beams comprising of the wavelengths λ<SB>1</SB>-λ<SB>8</SB>are made to enter and separate into first and second light beams, and also includes a plurality of optical bandpass filters 111-118 with which the first and second light beam groups are each separated into a single wavelength. By this optical edge filter 150, the number of wavelengths is separated equally, for example, into light beams comprising λ<SB>1</SB>-λ<SB>4</SB>and those comprising λ<SB>5</SB>-λ<SB>8</SB>, and thereafter, the light beams of each wavelength are extracted by the optical bandpass filters 111-118 that transmit only specified wavelengths. With such a structure, since maximum optical path length of light beams will be shortened, optical coupling loss is reduced and substally uniformizing of the coupling loss of each wavelength is available. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は,光合分波器に関し,より詳細には,複数波長からなる光を各単波長に分波する,または複数の単波長の光を合波する光合分波器に関する。   The present invention relates to an optical multiplexer / demultiplexer, and more particularly to an optical multiplexer / demultiplexer that demultiplexes light having a plurality of wavelengths into each single wavelength, or combines light having a plurality of single wavelengths.

光ファイバ波長多重伝送方式において,1本の光ファイバに異なる波長からなる複数の信号光を合成して結合するための合波器と,1本の光ファイバに複数の多重にされた,異なる波長の信号光を分離するための分波器とが利用されている。   In an optical fiber wavelength division multiplex transmission system, a multiplexer for combining and combining a plurality of signal lights having different wavelengths into one optical fiber, and a plurality of multiplexed wavelengths on a single optical fiber. And a branching filter for separating the signal light.

従来の光合分波器10は,例えば,図4に示すように,9つのコリメータ40〜48と,8つの光バンドパスフィルタ11〜18とを有して構成される(例えば,非特許文献1参照)。コリメータ40は,光を伝送する光ファイバ20と,レンズ30とを有して構成されており,コリメータ41〜48は,コリメータ40と同様の構成となっている。このとき,コリメータ40内の光ファイバ20の先端部は,レンズ30の焦点位置に配設されている。コリメータ40により,光ファイバ20から放射状に出射した光は,レンズ30を透過後,平行な光ビームに変換される。また,光バンドパスフィルタ11〜18は,特定波長の光のみを透過させ,その他の波長を反射させる性質を有する。   A conventional optical multiplexer / demultiplexer 10 includes, for example, nine collimators 40 to 48 and eight optical bandpass filters 11 to 18 as shown in FIG. 4 (for example, Non-Patent Document 1). reference). The collimator 40 includes an optical fiber 20 that transmits light and a lens 30, and the collimators 41 to 48 have the same configuration as the collimator 40. At this time, the tip of the optical fiber 20 in the collimator 40 is disposed at the focal position of the lens 30. The light emitted radially from the optical fiber 20 by the collimator 40 is converted into a parallel light beam after passing through the lens 30. The optical bandpass filters 11 to 18 have a property of transmitting only light of a specific wavelength and reflecting other wavelengths.

かかる光合分波器10において,例えば,コリメータ40は,波長λ〜λの8波長が多重にされた光信号の信号ポートとして機能する。また,コリメータ41は波長λ,コリメータ42は波長λ,コリメータ43は波長λ,コリメータ44は波長λ,コリメータ45は波長λ,コリメータ46は波長λ,コリメータ47は波長λ,コリメータ48は波長λの光信号の信号ポートとして,それぞれ機能する。 In such an optical wavelength division multiplexer 10, for example, a collimator 40, 8 wavelengths lambda 1 to [lambda] 8 functions as a signal port of the optical signal to the multiplexing. The collimator 41 has a wavelength λ 1 , the collimator 42 has a wavelength λ 2 , the collimator 43 has a wavelength λ 3 , the collimator 44 has a wavelength λ 4 , the collimator 45 has a wavelength λ 5 , the collimator 46 has a wavelength λ 6 , and the collimator 47 has a wavelength λ 7. the collimator 48 as a signal port of the optical signal having a wavelength lambda 8, respectively function.

波長λ〜λの8波長が多重化された光が,光ファイバ20よりコリメータ40を介して入射されると,レンズ30により平行な光ビームに変換されて,光バンドパスフィルタ11に入射される。この光バンドパスフィルタ11は,波長λの光のみを透過させ,他の波長λ〜λの光を反射する機能を有する。したがって,波長λの光は,光バンドパスフィルタ11を透過して,コリメータ41のレンズ31に入射し,レンズ31によって集光された後,光ファイバ21に入射する。このように,光ファイバ20にて伝達された8波長が多重化された光のうち,1波長のみが光バンドパスフィルタ11を透過して,光ファイバ21に結合される。 Light 8 wavelengths lambda 1 to [lambda] 8 is multiplexed and is incident through the collimator 40 from the optical fiber 20 is converted into parallel light beams by a lens 30, enters the optical bandpass filter 11 Is done. The optical bandpass filter 11 has a function of transmitting only light having a wavelength λ 1 and reflecting light having other wavelengths λ 2 to λ 8 . Therefore, the light of wavelength λ 1 passes through the optical bandpass filter 11, enters the lens 31 of the collimator 41, is collected by the lens 31, and then enters the optical fiber 21. In this way, only one wavelength out of the multiplexed light transmitted through the optical fiber 20 is transmitted through the optical bandpass filter 11 and coupled to the optical fiber 21.

一方,波長λ〜λの光は,光バンドパスフィルタ11に反射され,光バンドパスフィルタ12へ入射する。上記と同様,光バンドパスフィルタ12により,波長λと,他の波長λ〜λの光とに分離され,光バンドパスフィルタ12を透過した波長λの光は,コリメータ42のレンズ32に入射し,光ファイバ22と結合される。そして,波長λ〜λの光は,光バンドパスフィルタ12によって反射され,光バンドパスフィルタ13へ入射する。以下,波長λ〜λの光も同様に,光バンドパスフィルタ13〜18により,所定の単波長の光のみを透過させて,各光ファイバ23〜28と結合される。このように,光分合波器10により,8波長が多重化された光が,各波長の光に分離される。 On the other hand, light having wavelengths λ 2 to λ 8 is reflected by the optical bandpass filter 11 and enters the optical bandpass filter 12. As described above, the optical bandpass filter 12, the wavelength lambda 2, is separated into light of another wavelength lambda 3 to [lambda] 8, light of the wavelength lambda 2 that has passed through the optical bandpass filter 12, the lens of the collimator 42 32 enters the optical fiber 22 and is coupled to the optical fiber 22. Then, light having wavelengths λ 3 to λ 8 is reflected by the optical bandpass filter 12 and enters the optical bandpass filter 13. Thereafter, the light of wavelengths λ 3 to λ 8 is similarly transmitted through the optical bandpass filters 13 to 18 so as to transmit only light of a predetermined single wavelength and coupled to the optical fibers 23 to 28. As described above, the optical multiplexer / demultiplexer 10 separates the light multiplexed with 8 wavelengths into light of each wavelength.

また,かかる光分合波器10において,光の進行方向を反転させることにより,光を合波することもできる。すなわち,コリメータ41〜48に相当する信号ポートから入射された,異なる波長の光を,1つの多重化された光として,コリメータ40に相当する信号ポートへ入射させることができる。   Further, in the optical multiplexer / demultiplexer 10, the light can be multiplexed by reversing the traveling direction of the light. That is, light of different wavelengths incident from the signal ports corresponding to the collimators 41 to 48 can be incident on the signal port corresponding to the collimator 40 as one multiplexed light.

”SupectraMuxTM, A Compact CWDM Solution with Low cost, Low IL & Extended Temperature”,Alliance Fiber Optic Products,Inc. 2004年2月19日 AFOP Confidential 資料“SpectraMux ™, A Compact CWDM Solution with low cost, Low IL & Extended Temperature”, Alliance Fiber Optic Products, Inc. 19 February 2004 AFOP Confidential Material

しかし,上記のような構成の光合分波器10には,以下の問題があった。   However, the optical multiplexer / demultiplexer 10 configured as described above has the following problems.

まず,対向するコリメータ間の距離が信号ポートごとに異なるため,各ポートの結合損失が一定とならない。周知のように,コリメータ間の光結合損失は距離に依存するため,いかなる場合でも光結合損失は発生する。従来の光合分波器10では,図4に示すように,コリメータ40とコリメータ48との間の光路長は,コリメータ40とコリメータ41との間の光路長と比較して,数倍長い。このため,コリメータ40とコリメータ48との間の光結合損失は大きく,光号分波器において最も重視される挿入損失特性が大きくなってしまうという問題がある。   First, since the distance between the collimators facing each other differs for each signal port, the coupling loss of each port is not constant. As is well known, since the optical coupling loss between the collimators depends on the distance, the optical coupling loss occurs in any case. In the conventional optical multiplexer / demultiplexer 10, as shown in FIG. 4, the optical path length between the collimator 40 and the collimator 48 is several times longer than the optical path length between the collimator 40 and the collimator 41. For this reason, there is a problem that the optical coupling loss between the collimator 40 and the collimator 48 is large, and the insertion loss characteristic most important in the optical signal demultiplexer is increased.

また,光結合系が不安定になりやすいという問題がある。例えば,図4に示す光合分波器10では,コリメータ40から出射された光ビームは,コリメータ40と光路上遠隔に配置されているコリメータへ入射する光ビームほど,光バンドパスフィルタ11〜18に反射される回数が増加した状態で,光ファイバと光結合する。このとき,例えば,温度や振動等によって光バンドパスフィルタ11〜18のいずれかひとつの角度が変化した場合,角度の変化した光バンドパスフィルタによって反射された光ビームの進行方向と,本来反射されるべき正しい進行方向との間に誤差が生じる。このため,進行方向にずれの生じた光ビームを受光するコリメータとの光結合が崩れ,光結合に劣化を生じるという問題がある。したがって,光バンドパスフィルタよる反射回数が多いほど,このような光結合劣化の生じる可能性が高く,光結合系が不安定になりやすいという問題がある。   Another problem is that the optical coupling system tends to become unstable. For example, in the optical multiplexer / demultiplexer 10 shown in FIG. 4, the light beam emitted from the collimator 40 is more incident on the optical bandpass filters 11 to 18 as the light beam is incident on the collimator 40 located farther from the collimator 40 on the optical path. The optical fiber is optically coupled with the number of reflections increased. At this time, when the angle of any one of the optical bandpass filters 11 to 18 changes due to, for example, temperature or vibration, the traveling direction of the light beam reflected by the optical bandpass filter whose angle has changed and the original reflected light. There is an error between the correct direction of travel. For this reason, there is a problem in that the optical coupling with the collimator that receives the light beam having a deviation in the traveling direction is broken, and the optical coupling is deteriorated. Therefore, as the number of reflections by the optical bandpass filter increases, there is a higher possibility that such optical coupling deterioration occurs, and the optical coupling system tends to become unstable.

さらに,多チャンネルを有する光分波器において,隣接するコリメータ間隔が狭いため,実装が困難であるという問題がある。例えば,図4に示すように,コリメータ41,43,45,47は略平行に隣接配置され,また,コリメータ42,44,46,48は,略平行に隣接配置されている。一般に,コリメータを実装する際には,光結合損失を観測しながら,その結合損失が最小となるように特殊なジグ等を用いて光学調整して,最適な調整位置に固定される。このとき,コリメータの間隔が狭小であると,ジグ等が機械的に干渉してしまい,製造の妨げとなる。特に,3つ以上のコリメータが互いに隣接して実装される場合には,著しい干渉が生じて製造が困難となり,結果として製造コストが上がるという問題がある。また,隣接するコリメータや光バンドパスフィルタの間隔が狭いため,従来は接着剤を使用してコリメータを固定していた。しかし,接着剤では接着強度が低く,かつ接着強度が化学的に不安定になり易く,光合分波器の長期信頼性に問題があった。   Furthermore, in an optical demultiplexer having multiple channels, there is a problem that mounting is difficult because the interval between adjacent collimators is narrow. For example, as shown in FIG. 4, the collimators 41, 43, 45, and 47 are adjacently arranged substantially in parallel, and the collimators 42, 44, 46, and 48 are adjacently arranged substantially in parallel. In general, when a collimator is mounted, optical adjustment is performed using a special jig or the like so as to minimize the coupling loss while observing the optical coupling loss, and is fixed at an optimal adjustment position. At this time, if the interval between the collimators is narrow, jigs and the like mechanically interfere with each other, which hinders manufacturing. In particular, when three or more collimators are mounted adjacent to each other, there is a problem that significant interference occurs and manufacturing becomes difficult, resulting in an increase in manufacturing cost. In addition, since the interval between adjacent collimators and optical bandpass filters is narrow, conventionally, the collimator is fixed using an adhesive. However, the adhesive has low adhesive strength and the adhesive strength tends to be chemically unstable, and there is a problem in the long-term reliability of the optical multiplexer / demultiplexer.

また,波長多重伝送システムにおいて,従来の光分合波器を使用する場合,送信側と受信側とに同一の光分合波器を使用することはできなかった。例えば,図5に示すように,送信側には8波長用合波器10Aを,受信側には8波長用分波器10Bを使用していた。上述したように,この種の合分波器においては,8波長の信号ポートすべてにおいて同一に低損失結合をさせることは極めて困難であり,各信号ポートにおける結合損失は,不均一であった。   In addition, when a conventional optical multiplexer / demultiplexer is used in a wavelength division multiplexing transmission system, the same optical multiplexer / demultiplexer cannot be used on the transmission side and the reception side. For example, as shown in FIG. 5, an 8-wavelength multiplexer 10A is used on the transmitting side, and an 8-wavelength demultiplexer 10B is used on the receiving side. As described above, in this type of multiplexer / demultiplexer, it is extremely difficult to achieve the same low-loss coupling in all eight wavelength signal ports, and the coupling loss in each signal port is non-uniform.

このような結合損失の不均一性を回避するため,従来の合波器10Aにおいては,波長λ〜λを第1〜第8の信号ポートの順に入射させて合波させ,分波器10Bでは,波長λ〜λの順に第1〜第8の信号ポートから出射させていた。すなわち,合波器10Aと分波器10Bとの各信号ポートに割り当てる波長を互いに反転して配置することにより,伝送システム全体における各波長の損失を一様化していた。このため,波長多重伝送システムに適用する場合に,合波器10Aと分波器10Bとを常にペアとして使用しなければならないという問題があった。 In order to avoid such non-uniformity of the coupling loss, in the conventional multiplexer 10A, the wavelengths λ 1 to λ 8 are incident and combined in the order of the first to eighth signal ports, and the demultiplexer In 10B, light is emitted from the first to eighth signal ports in the order of wavelengths λ 8 to λ 1 . In other words, the wavelengths assigned to the signal ports of the multiplexer 10A and the demultiplexer 10B are inverted and arranged so that the loss of each wavelength in the entire transmission system is made uniform. For this reason, when applied to a wavelength division multiplexing transmission system, there has been a problem that the multiplexer 10A and the demultiplexer 10B must always be used as a pair.

そこで,本発明は,上記問題に鑑みてなされたものであり,本発明の目的とするところは,光結合損失を低下させ,光結合系を安定化し,かつ各波長の結合損失を均一にすることの可能な,新規かつ改良された光合分波器を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce the optical coupling loss, stabilize the optical coupling system, and make the coupling loss of each wavelength uniform. It is an object of the present invention to provide a new and improved optical multiplexer / demultiplexer capable of performing the above.

上記課題を解決するために,本発明のある観点によれば,λ〜λの波長の光を1つに合波する,またはλ〜λの波長からなる1つの光を分波する光合分波器であって,λ〜λの波長からなる光を入射させて,第1の光群と第2の光群とに分離する光エッジフィルタ(Edge Filter)と;第1の光群と第2の光群とを,各単波長に分離する複数の光バンドパスフィルタと;を含む光合分波器が提供される。 In order to solve the above-described problem, according to one aspect of the present invention, light having a wavelength of λ 1 to λ 8 is multiplexed into one, or one light having a wavelength of λ 1 to λ 8 is demultiplexed. An optical edge filter (Edge Filter) that receives light having a wavelength of λ 1 to λ 8 and separates the light into a first light group and a second light group; And a plurality of optical bandpass filters that separate the first light group and the second light group into respective single wavelengths.

かかる光合分波器は,例えば,光ファイバとレンズとが一体化されて構成された,複数のコリメータを有している。このコリメータは,波長λ〜λが多重化された光を結合する1つの共通信号ポートと,分離された光を結合する複数の信号ポートとに分けられる。例えば,共通信号ポートから入射される波長λ〜λの8波長からなる光を,各波長の光に分離して各信号ポートに結合するとき,まず,8波長からなる光は,大きく2つの光群に分離される。そして,分離された各光群の光路上には,特定の波長のみを透過させる複数の光バンドパスフィルタが配設されており,光バンドパスフィルタを透過した波長のみを取り出すことができる。かかる構成により,第1および第2の光群の最大光路長を短縮することができ,光の結合損失を低減することができる。 Such an optical multiplexer / demultiplexer has, for example, a plurality of collimators configured by integrating an optical fiber and a lens. This collimator is divided into one common signal port for coupling light multiplexed with wavelengths λ 1 to λ 8 and a plurality of signal ports for coupling separated light. For example, when light having 8 wavelengths of wavelengths λ 1 to λ 8 incident from the common signal port is separated into light of each wavelength and coupled to each signal port, the light having 8 wavelengths is first divided into 2 Separated into two light groups. A plurality of optical bandpass filters that transmit only specific wavelengths are disposed on the optical path of each separated light group, and only the wavelengths that have passed through the optical bandpass filters can be extracted. With this configuration, the maximum optical path length of the first and second light groups can be shortened, and the light coupling loss can be reduced.

かかる構成の光合分波器の光エッジフィルタは,例えば,λ〜λの波長からなる光を,第1の光群は透過し,第2の光群は反射することによって分離することができる。光エッジフィルタには,例えば,長波長透過フィルタ,短波長透過フィルタなどを使用することができる。また,光エッジフィルタを透過した第1の光群を,入射されたλ〜λの波長からなる光の光路と同一直線上に配置された光反射器で全反射することにより,第1の光群の光路を,光エッジフィルタによって反射された第2の光群の光路と略対称とすることができる。ここで,光反射器として,例えばミラーを用いることができる。 The optical edge filter of the optical multiplexer / demultiplexer having such a configuration can separate light having a wavelength of λ 1 to λ 8 by transmitting the first light group and reflecting the second light group, for example. it can. For example, a long wavelength transmission filter or a short wavelength transmission filter can be used as the optical edge filter. Further, the first light group transmitted through the optical edge filter is totally reflected by the light reflector arranged on the same straight line as the optical path of the light having the wavelength of incident λ 1 to λ 8 . The optical path of the second light group can be made substantially symmetrical with the optical path of the second light group reflected by the optical edge filter. Here, for example, a mirror can be used as the light reflector.

このとき,光エッジフィルタによって,λ〜λの波長からなる光を,λ〜λの波長からなる光とλ〜λの波長からなる光とに均等に分離してもよい。これにより,2つの光路における最大光路差を最小にすることができ,光合分波器における各信号ポートの結合損失を略均一にすることができる。また,複数の光バンドパスフィルタを,λ〜λの各波長に対応した第1〜第8の光バンドパスフィルタとすることにより,8波長に多重化された光を,各波長の光に分離することができる光合分波器を形成することができる。 At this time, the optical edge filter, lambda 1 light consisting of wavelengths to [lambda] 8, may be equally divided into the light composed of wavelengths of light and lambda 5 to [lambda] 8 consisting of wavelengths of lambda 1 to [lambda] 4 . As a result, the maximum optical path difference between the two optical paths can be minimized, and the coupling loss of each signal port in the optical multiplexer / demultiplexer can be made substantially uniform. Further, a plurality of optical bandpass filter, by the first to eighth optical bandpass filter corresponding to each wavelength of lambda 1 to [lambda] 8, the multiplexed light to the eight wavelengths, light of each wavelength It is possible to form an optical multiplexer / demultiplexer that can be separated into two.

さらに,第1の光群を分離する複数の光バンドパスフィルタと,光反射器とは,直線に対して所定の角度(例えば,約12°)だけ正方向に傾斜して配置され,第2の光群を分離する複数の光バンドパスフィルタと,光エッジフィルタとは,直線に対して所定の角度(例えば,約12°)だけ負方向に傾斜して配置されるように構成することもできる。かかる構成により,第1の光群の光路を,光エッジフィルタによって反射された第2の光群の光路と略対称とすることができ,第1の光群と第2の光群との最大光路差を最小とすることができる。   Further, the plurality of optical bandpass filters for separating the first light group and the light reflector are disposed to be inclined in the positive direction by a predetermined angle (for example, about 12 °) with respect to the straight line. The plurality of optical bandpass filters for separating the light groups and the optical edge filter may be arranged so as to be inclined in the negative direction by a predetermined angle (for example, about 12 °) with respect to the straight line. it can. With this configuration, the optical path of the first light group can be made substantially symmetric with the optical path of the second light group reflected by the optical edge filter, and the maximum of the first light group and the second light group can be obtained. The optical path difference can be minimized.

また,かかる光合分波器の構成により,隣接するコリメータの数を減少することができるため,コリメータの周囲に空間が生じる。これにより,コリメータや光バンドパスフィルタなどの光学部品の設置が容易になり,これらの固定も,接着剤ではなく,例えばYAGレーザによる溶接によって行うことができるので,接着強度が高まり,光合分波器の長期信頼性も向上することができる。   Further, with the configuration of the optical multiplexer / demultiplexer, the number of adjacent collimators can be reduced, so that a space is generated around the collimator. This facilitates the installation of optical components such as a collimator and an optical bandpass filter, and these can be fixed by welding with, for example, a YAG laser instead of an adhesive. The long-term reliability of the vessel can also be improved.

さらに,かかる光合分波器は,8波長の光のみでなく,例えば,6波長の光についても適用することができ,各信号ポートの結合損失を低減し,かつ均一にすることが可能となる。   Further, such an optical multiplexer / demultiplexer can be applied not only to light of 8 wavelengths but also to light of 6 wavelengths, for example, and it is possible to reduce and make the coupling loss of each signal port uniform. .

以上説明したように本発明によれば,光結合損失を低下させ,光結合系を安定化し,かつ各波長の結合損失を均一にすることの可能な,光合分波器を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide an optical multiplexer / demultiplexer that can reduce the optical coupling loss, stabilize the optical coupling system, and make the coupling loss of each wavelength uniform. .

以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書及び図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

(第1の実施形態)
まず,図1に基づいて,本発明の第1の実施形態にかかる光合分波器について説明する。ここで,図1は,第1の実施形態にかかる光合分波器の構成を示す説明図である。
(First embodiment)
First, an optical multiplexer / demultiplexer according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of the optical multiplexer / demultiplexer according to the first embodiment.

本実施形態にかかる光合分波器100は,例えば,波長λ〜λの光を合波または分波するものであり,図1に示すように,9つのコリメータ140〜148と,8つの光バンドパスフィルタ111〜118と,光エッジフィルタ150と,光反射器160とを有して構成される。ここで,波長λ〜λは,波長λからλの順に短いものとする。 The optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the present embodiment, for example, combines or demultiplexes light having wavelengths λ 1 to λ 8. As shown in FIG. 1, nine collimators 140 to 148 and eight The optical band pass filters 111 to 118, the optical edge filter 150, and the optical reflector 160 are configured. Here, the wavelength lambda 1 to [lambda] 8 is intended in ascending order of lambda 8 from the wavelength lambda 1.

コリメータ140は,光を伝送する光ファイバ120と,レンズ130とを有して構成されており,光合分波器100のケース(図示せず。)に,例えばYAGレーザによる溶接によって固定されている。なお,コリメータ141〜148は,コリメータ140と同様の構成となっている。このとき,コリメータ140内の光ファイバ120の先端部は,レンズ130の焦点位置に配設されている。コリメータ140により,光ファイバ120から放射状に出射した光は,レンズ130を透過後,平行な光ビームに変換される。   The collimator 140 includes an optical fiber 120 that transmits light and a lens 130, and is fixed to a case (not shown) of the optical multiplexer / demultiplexer 100 by welding with, for example, a YAG laser. . The collimators 141 to 148 have the same configuration as the collimator 140. At this time, the tip of the optical fiber 120 in the collimator 140 is disposed at the focal position of the lens 130. The light emitted radially from the optical fiber 120 by the collimator 140 is converted into a parallel light beam after passing through the lens 130.

光バンドパスフィルタ111〜118は,特定波長の光のみを透過させ,その他の波長の光は透過させる性質を有する。また,光エッジフィルタ150は,特定領域の波長のみを透過させ,その他の波長は反射させるフィルタであり,例えば,波長λ〜λなる短波長帯の光は反射し,波長λ〜λなる長波長帯の光は透過させる光エッジフィルタである。そして,光反射器160は,例えばミラーであって,入射された光を全反射する機能を有する。これらの光バンドパスフィルタ111〜118,光エッジフィルタ150,光反射器160は,それぞれ,光合分波器100のケース(図示せず。)に,金属ホルダを介してYAGレーザによる溶接によって固定されている。 The optical bandpass filters 111 to 118 have a property of transmitting only light of a specific wavelength and transmitting light of other wavelengths. The optical edge filter 150 is a filter that transmits only wavelengths in a specific region and reflects other wavelengths. For example, light in a short wavelength band of wavelengths λ 1 to λ 4 is reflected and wavelengths λ 5 to λ are reflected. This is an optical edge filter that transmits light having a long wavelength band of 8 . The light reflector 160 is a mirror, for example, and has a function of totally reflecting incident light. The optical bandpass filters 111 to 118, the optical edge filter 150, and the optical reflector 160 are fixed to the case (not shown) of the optical multiplexer / demultiplexer 100 by welding with a YAG laser through a metal holder. ing.

ここで,9つのコリメータ140〜148は,例えば,コリメータ140は,波長λ〜λの8波長が多重にされた光信号の共通信号ポートとして機能する。また,コリメータ141は波長λ,コリメータ142は波長λ,コリメータ143は波長λ,コリメータ144は波長λ,コリメータ145は波長λ,コリメータ146は波長λ,コリメータ147は波長λ,コリメータ148は波長λの光信号の信号ポートとして,それぞれ機能する。 Here, nine collimator 140-148, for example, a collimator 140 functions as a common signal port of the optical signal 8 wavelengths lambda 1 to [lambda] 8 is multiply. The collimator 141 has a wavelength λ 1 , the collimator 142 has a wavelength λ 2 , the collimator 143 has a wavelength λ 3 , the collimator 144 has a wavelength λ 4 , the collimator 145 has a wavelength λ 5 , the collimator 146 has a wavelength λ 6 , and the collimator 147 has a wavelength λ 7. , collimator 148 as a signal port of the optical signal having a wavelength lambda 8, respectively function.

かかる光合分波器100は,共通信号ポートであるコリメータ140と,光エッジフィルタ150と,光反射器160とが,一直線上に配設され,この両側に,4つのコリメータと,4つの光バンドパスフィルタとがそれぞれ配設されている。このとき,光バンドパスフィルタ111〜114は,光エッジフィルタ150に対して略平行に配設され,光バンドパスフィルタ115〜118は,光反射器160に対して略平行に配設されている。また,光バンドパスフィルタ111〜118に対応したコリメータ141〜148が,それぞれ配設されている。   In the optical multiplexer / demultiplexer 100, a collimator 140, which is a common signal port, an optical edge filter 150, and an optical reflector 160 are arranged on a straight line, and on both sides, four collimators and four optical bands are arranged. A pass filter is provided. At this time, the optical bandpass filters 111 to 114 are disposed substantially parallel to the optical edge filter 150, and the optical bandpass filters 115 to 118 are disposed substantially parallel to the light reflector 160. . In addition, collimators 141 to 148 corresponding to the optical bandpass filters 111 to 118 are provided, respectively.

次に,本実施形態にかかる光合分波器100の,分波器としての動作について説明する。   Next, the operation of the optical multiplexer / demultiplexer 100 according to this embodiment as a demultiplexer will be described.

図1の光ファイバ120を介して伝達された,波長λ〜λの8波長を多重した光は,上述したように,コリメータ140にて平行な光ビームに変換される。この光ビームは,光ビーム進行方向に対してθ(例えば,負方向(反時計回り)に約12°)だけ傾斜して配設された光エッジフィルタ150に入射する。ここで,光エッジフィルタ150は,波長λと波長λとの中間に位置する波長λ以上の光を透過し,波長λより小さい光を反射するフィルタである。したがって,波長λより小さい波長λ〜λの光は反射され,波長λ以上の波長λ〜λの光は透過する。 The light multiplexed through the eight wavelengths λ 1 to λ 8 transmitted through the optical fiber 120 in FIG. 1 is converted into a parallel light beam by the collimator 140 as described above. This light beam is incident on an optical edge filter 150 disposed to be inclined by θ (for example, about 12 ° in the negative direction (counterclockwise)) with respect to the traveling direction of the light beam. Here, the optical edge filter 150 is a filter that transmits light having a wavelength of λ c or more located between the wavelengths λ 4 and λ 5 and reflects light having a wavelength of less than the wavelength λ c . Accordingly, light having wavelengths λ 1 to λ 4 smaller than wavelength λ c is reflected, and light having wavelengths λ 5 to λ 8 that are longer than wavelength λ c is transmitted.

光エッジフィルタ150によって反射された波長λ〜λの光は,光バンドパスフィルタ111へ入射する。ここで,光バンドパスフィルタ111は,波長λの光のみを透過する。したがって,波長λの光は,光バンドパスフィルタ111を透過してコリメータ141へ入射し,レンズ131により集光されて,光ファイバ121に結合する。一方,波長λ〜λの光は,光バンドパスフィルタ111に反射されて,光バンドパスフィルタ112へ入射する。 Light having wavelengths λ 1 to λ 4 reflected by the optical edge filter 150 is incident on the optical bandpass filter 111. Here, the optical band-pass filter 111 transmits only light of the wavelength lambda 1. Therefore, the light of wavelength λ 1 passes through the optical bandpass filter 111 and enters the collimator 141, is collected by the lens 131, and is coupled to the optical fiber 121. On the other hand, light having wavelengths λ 2 to λ 4 is reflected by the optical bandpass filter 111 and enters the optical bandpass filter 112.

光バンドパスフィルタ112に入射した波長λ〜λの光は,同様に,波長λの光のみが光バンドパスフィルタ112を透過してコリメータ142に入射し,波長λ,λの光は,光バンドパスフィルタ112に反射されて,光バンドパスフィルタ113へ入射する。そして,光バンドパスフィルタ113に入射した波長λ,λの光は,波長λの光のみが光バンドパスフィルタ113を透過して,コリメータ143に入射する。一方,光バンドパスフィルタ113に反射された波長λの光は,光バンドパスフィルタ114を透過した後,コリメータ144に入射する。なお,光バンドパスフィルタ111〜114は,光エッジフィルタ150と略平行に配設されている。 Light of the wavelength lambda 2 to [lambda] 4 incident on the light band-pass filter 112, similarly, only the light of wavelength lambda 2 is transmitted through the optical bandpass filter 112 is incident on the collimator 142, the wavelength lambda 3, the lambda 4 The light is reflected by the optical bandpass filter 112 and enters the optical bandpass filter 113. Then, the wavelength lambda 3 enters the optical bandpass filter 113, the light of lambda 4, only light of the wavelength lambda 3 is transmitted through the optical band-pass filter 113, it enters the collimator 143. Meanwhile, light of wavelength lambda 4, which is reflected in the optical band-pass filter 113 is transmitted through the optical band-pass filter 114, enters the collimator 144. The optical bandpass filters 111 to 114 are disposed substantially parallel to the optical edge filter 150.

また,光エッジフィルタ150を透過した波長λ〜λの光は,光反射器160によって反射されて,光バンドパスフィルタ115に入射する。ここで,光反射器160は,波長λ〜λが重畳された光ビーム進行方向に対して,光エッジフィルタ150とは反対方向にθ(例えば,正方向(時計回り)に約12°)だけ傾斜して配設されている。したがって,波長λ〜λの光は,光エッジフィルタ150および光反射器160を挟んで,波長λ〜λの光とは反対側に反射される。そして,上述した波長λ〜λの光を各波長に分離するのと同様に,波長λ〜λの光は,光バンドパスフィルタ115〜118によって分離され,各波長の光は,それぞれ対応する光ファイバから取り出される。なお,光バンドパスフィルタ115〜118は,光反射器160と略平行に配設されている。 Further, the light having the wavelengths λ 5 to λ 8 that has passed through the optical edge filter 150 is reflected by the light reflector 160 and enters the optical bandpass filter 115. Here, the light reflector 160 has θ (for example, about 12 ° in the positive direction (clockwise) in the direction opposite to the optical edge filter 150 with respect to the traveling direction of the light beam on which the wavelengths λ 1 to λ 8 are superimposed. ). Therefore, the light with wavelengths λ 5 to λ 8 is reflected to the opposite side of the light with wavelengths λ 1 to λ 4 across the optical edge filter 150 and the light reflector 160. Then, similarly to separating the light of the wavelengths λ 1 to λ 4 into each wavelength, the light of the wavelengths λ 5 to λ 8 is separated by the optical bandpass filters 115 to 118, and the light of each wavelength is Each is taken out from the corresponding optical fiber. The optical bandpass filters 115 to 118 are disposed substantially parallel to the light reflector 160.

以上,本実施形態にかかる光合分波器100の,分波器としての動作について説明した。一方,かかる光合分波器100が合波器として動作する場合には,上述した分波器としての動作と逆の動作を行う。すなわち,光ファイバ121〜128から合分波器100に入射された各波長λ〜λの光は,それぞれコリメータ141〜148にて平行な光ビームに変換され,光バンドパスフィルタ111〜118を透過する。その後,波長λ〜λの光は,光反射器160に反射されて,光エッジフィルタ150を透過して,コリメータ140に入射する。また,波長λ〜λの光は,光エッジフィルタ150に反射されて,コリメータ140に入射する。そして,レンズ130にて集光された波長λ〜λの光は,光ファイバ120に結合する。 The operation of the optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the present embodiment as a demultiplexer has been described above. On the other hand, when the optical multiplexer / demultiplexer 100 operates as a multiplexer, an operation opposite to the operation as the above-described duplexer is performed. That is, the light of each wavelength λ 1 to λ 8 incident on the multiplexer / demultiplexer 100 from the optical fibers 121 to 128 is converted into parallel light beams by the collimators 141 to 148, respectively, and the optical bandpass filters 111 to 118 are converted. Transparent. Thereafter, light having wavelengths λ 5 to λ 8 is reflected by the light reflector 160, passes through the optical edge filter 150, and enters the collimator 140. Further, light having wavelengths λ 1 to λ 4 is reflected by the optical edge filter 150 and enters the collimator 140. Then, the light with wavelengths λ 1 to λ 8 collected by the lens 130 is coupled to the optical fiber 120.

このような光合分波器100の構成により,以下の効果が生じる。   Such a configuration of the optical multiplexer / demultiplexer 100 produces the following effects.

まず,従来の光合分波器と比較して,コリメータ間の光路長を短縮することにより,各信号ポートにおける結合損失を一様かつ低損失にできるという効果がある。上述したように,一般に,対向するコリメータの間隔がある程度大きくなると,これらを結合する光ファイバ間の結合損失は,急激に増大してしまう。このため,従来の光合分波器の構成では,共通信号ポートであるコリメータ(例えば,図4におけるコリメータ40)と光路上最大に離隔配置されたコリメータ(例えば,図4におけるコリメータ48)との光路長を短くすることは困難であり,光の結合損失は大きくなってしまう。   First, compared with a conventional optical multiplexer / demultiplexer, there is an effect that the coupling loss at each signal port can be made uniform and low by shortening the optical path length between collimators. As described above, generally, when the distance between the collimators facing each other is increased to some extent, the coupling loss between the optical fibers that couple them increases rapidly. For this reason, in the configuration of the conventional optical multiplexer / demultiplexer, the optical path between the collimator (for example, the collimator 40 in FIG. 4) that is a common signal port and the collimator (for example, the collimator 48 in FIG. 4) that is spaced apart on the optical path at the maximum. It is difficult to shorten the length, and the optical coupling loss increases.

これに対し,本実施形態にかかる光合分波器100は,波長λ〜λの光を,光エッジフィルタ150によって,波長λ〜λの光と波長λ〜λの光とに分離する構成となっている。すなわち,重畳された光を2の群に分離することにより,各波長にそれぞれ分離されるまでの光バンドパスフィルタによる反射回数が減少し,コリメータ間の最大距離を短くすることが可能となる。したがって,光の結合損失を低減することができる。また,最初に分離される光と最後に分離される光との光路差も小さくなるため,結合損失もほぼ一様とすることができる。 On the other hand, the optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the present embodiment converts light of wavelengths λ 1 to λ 8 into light of wavelengths λ 1 to λ 4 and light of wavelengths λ 5 to λ 8 by the optical edge filter 150. It is the structure which isolate | separates into. That is, by separating the superposed light into two groups, the number of reflections by the optical bandpass filter before being separated into each wavelength is reduced, and the maximum distance between collimators can be shortened. Therefore, the coupling loss of light can be reduced. Further, since the optical path difference between the first separated light and the last separated light becomes small, the coupling loss can be made substantially uniform.

例えば,1471nm,1491nm,1511nm,1531nm,1551nm,1571nm,1591nm,1611nmの8波長からなる光について,本実施形態にかかる光合分波器100を用いて分波したとき,挿入損失は,以下の表1に示す結果となった。   For example, when light having 8 wavelengths of 1471 nm, 1491 nm, 1511 nm, 1531 nm, 1551 nm, 1571 nm, 1591 nm, and 1611 nm is demultiplexed using the optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the present embodiment, the insertion loss is represented by the following table. The result shown in 1 was obtained.

Figure 2007003812
Figure 2007003812

従来の合分波器における挿入損失は,1.2〜2.0dBであり,その挿入損失偏差は1.0〜1.5dBであった。一方,表1に示すように,本実施形態にかかる光合分波器100によって分波したときの最大挿入損失は約0.52dB,挿入損失偏差は約0.12dBである。したがって,本実施形態にかかる光合分波器100の挿入損失は,従来と比べて極めて小さく,挿入損失を低下できることがわかる。   The insertion loss in the conventional multiplexer / demultiplexer is 1.2 to 2.0 dB, and the insertion loss deviation is 1.0 to 1.5 dB. On the other hand, as shown in Table 1, the maximum insertion loss when demultiplexed by the optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the present embodiment is about 0.52 dB, and the insertion loss deviation is about 0.12 dB. Therefore, it can be seen that the insertion loss of the optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the present embodiment is extremely small compared to the conventional one, and the insertion loss can be reduced.

また,本実施形態にかかる光合分波器100は,光結合系が安定である。一般に,多重反射を繰り返す光ビーム結合系において,反射機能を有する光学部品(本実施形態では,光バンドパスフィルタ,光エッジフィルタ,光反射器)の機械的安定性,特に角度安定性が光結合系の安定性に大きく影響する。例えば,反射光学部品の設置角度が変化した場合,反射光ビームの角度が変化してしまい,コリメータ間の光結合に劣化をもたらす。このような劣化は,反射光学部品が多いほど,すなわち反射回数が多いほど生じやすく,また劣化量も大きいという傾向がある。   Further, the optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the present embodiment has a stable optical coupling system. In general, in a light beam coupling system that repeats multiple reflections, the mechanical stability of optical components having a reflection function (in this embodiment, an optical bandpass filter, an optical edge filter, and a light reflector), in particular, angle stability is optical coupling. It greatly affects the stability of the system. For example, when the installation angle of the reflective optical component is changed, the angle of the reflected light beam is changed, and the optical coupling between the collimators is deteriorated. Such deterioration tends to occur as the number of reflecting optical parts increases, that is, as the number of reflections increases, and the amount of deterioration tends to increase.

本実施形態にかかる光合分波器100では,重畳された光を2の群に分離するという構成となっているため,光エッジフィルタ150に反射された後,光バンドパスフィルタ111〜114を介する第1の光路と,光エッジフィルタ150を透過して,光反射器160に反射された後,光バンドパスフィルタ115〜118を介する第2の光路との,2つの独立した光路が形成される。このとき,第1および第2の光路における光の最大反射回数は4回であり,従来の光合分波器での反射回数(例えば,図4における光合分波器では7回)と比較して,光の反射回数は低減されている。これにより,反射光学部品による影響が低減され,光合分波器100の光結合系の安定性が向上するという効果がある。   The optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the present embodiment is configured to separate the superimposed light into two groups, and therefore is reflected by the optical edge filter 150 and then passes through the optical bandpass filters 111 to 114. Two independent optical paths are formed: the first optical path and the second optical path through the optical bandpass filters 115 to 118 after being transmitted through the optical edge filter 150 and reflected by the light reflector 160. . At this time, the maximum number of reflections of light in the first and second optical paths is four, compared with the number of reflections in the conventional optical multiplexer / demultiplexer (for example, seven in the optical multiplexer / demultiplexer in FIG. 4). , The number of light reflections is reduced. As a result, the influence of the reflective optical component is reduced, and the stability of the optical coupling system of the optical multiplexer / demultiplexer 100 is improved.

さらに,本実施形態にかかる光合分波器100は,隣接するコリメータ数がわずか2つと少ないため,コリメータの実装が容易であるという利点がある。一般に,コリメータの実装位置は,機械的微動台等を用いて,光学調整しながら最終結合量を観測して決定される。このとき,3つ以上のコリメータが隣接していると,コリメータの固定が非常に困難となる。例えば,3つのコリメータが隣接する場合,中央に位置するコリメータと,その両側に位置するコリメータとの間隔は狭いため,中央に位置するコリメータの調整自由度は制限される。さらに,コリメータを保持する調整用ジグとの機械的干渉も発生し易く,製造に支障をきたすことも多い。   Furthermore, the optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the present embodiment has an advantage that the number of adjacent collimators is as small as two, so that the collimator can be easily mounted. Generally, the mounting position of the collimator is determined by observing the final coupling amount while optically adjusting using a mechanical fine movement table or the like. At this time, if three or more collimators are adjacent to each other, it is very difficult to fix the collimator. For example, when three collimators are adjacent to each other, the distance between the collimator located in the center and the collimators located on both sides thereof is narrow, so that the degree of adjustment of the collimator located in the center is limited. Furthermore, mechanical interference with the adjustment jig that holds the collimator tends to occur, which often hinders manufacturing.

これに対し,本実施形態にかかる光合分波器100のような構成により,隣接するコリメータの数を例えば2とすることができ,コリメータの隣接面とは反対側に空間が確保される。このため,大型の調整用ジグをすることも可能となる。なお,コリメータ142,144,146,148の4つは隣接しているように見えるが,実際,コリメータ142とコリメータ146との間には十分な間隔がある。したがって,コリメータ142とコリメータ144,コリメータ146とコリメータ148との2つずつが隣接しているに過ぎない。さらに,このような空間を有することにより,本実施形態にかかるコリメータは,YAGレーザによる溶接により固定することが可能となる。これにより,接着剤で固定する場合と比べて接着強度が高まり,光合分波器の長期信頼性を高めることができる。   On the other hand, with the configuration such as the optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the present embodiment, the number of adjacent collimators can be set to 2, for example, and a space is secured on the side opposite to the adjacent surface of the collimator. For this reason, it is possible to make a large adjustment jig. Although the four collimators 142, 144, 146, and 148 appear to be adjacent to each other, there is actually a sufficient space between the collimator 142 and the collimator 146. Accordingly, the collimator 142, the collimator 144, the collimator 146, and the collimator 148 are only adjacent to each other. Furthermore, by having such a space, the collimator according to the present embodiment can be fixed by welding with a YAG laser. Thereby, compared with the case where it fixes with an adhesive agent, adhesive strength increases, and the long-term reliability of an optical multiplexer / demultiplexer can be improved.

また,本実施形態にかかる光合分波器100は,合波器と分波器とをペアとして使用する必要がないという利点がある。上述したように,本質的に,合波器と分波器とは同様の機能を有している。しかし,従来の光合分波器では,各信号ポートの挿入損失が不均一であるため,波長多重伝送システムの両端局においては,合波器と分波器との各信号ポートの波長配列を逆にすることで,各波長の挿入損失を伝送系全体として均一化していた。   Further, the optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the present embodiment has an advantage that it is not necessary to use the multiplexer and the duplexer as a pair. As described above, the multiplexer and the duplexer essentially have the same function. However, since the insertion loss of each signal port is not uniform in the conventional optical multiplexer / demultiplexer, the wavelength arrangement of each signal port of the multiplexer / demultiplexer is reversed at both ends of the wavelength division multiplexing transmission system. By doing so, the insertion loss of each wavelength was made uniform throughout the transmission system.

これに対し,本実施形態にかかる光合分波器100の各信号ポートの挿入損失は均一である。すなわち,各信号ポートの波長配列を同じとしたときの,合波器と分波器との特性に差が生じない。このため,合波器と分波器とに同一の光合分波器を使用することができる。したがって,設置工事において合波器と分波器との設置ミスが生じることもなく,管理面において混乱を招きにくくなる。また,合波器と分波器とに互換性もあるため,製造も容易であり,どちらか一方が故障した場合でも,機種を選ばず交換が可能である。   In contrast, the insertion loss of each signal port of the optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the present embodiment is uniform. That is, there is no difference in characteristics between the multiplexer and the demultiplexer when the wavelength arrangement of each signal port is the same. For this reason, the same optical multiplexer / demultiplexer can be used for the multiplexer and the duplexer. Therefore, there is no installation mistake between the multiplexer and the demultiplexer in the installation work, and it is difficult to cause confusion in terms of management. In addition, because the multiplexer and duplexer are compatible, manufacturing is easy, and even if one of them fails, it can be replaced regardless of the model.

以上,第1の実施形態にかかる光合分波器100について説明した。かかる光合分波器100により,光を合波または分波するのに要する最大光路長を短縮することができる。これにより,光の結合損失を低減することができ,かつ,各信号ポートにおける結合損失をほぼ均一とすることができる。また,光の最大反射回数を低減できるため,光結合系が安定である。さらに,隣接するコリメータは2つのみであるので,隣接するコリメータの間隔は狭小であっても,相隣接するコリメータ同士が対向していない外周部分には余剰空間を有するので,コリメータを実装し易いという効果がある。   The optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the first embodiment has been described above. Such an optical multiplexer / demultiplexer 100 can reduce the maximum optical path length required to multiplex or demultiplex light. Thereby, the coupling loss of light can be reduced, and the coupling loss in each signal port can be made substantially uniform. In addition, since the maximum number of reflections of light can be reduced, the optical coupling system is stable. Furthermore, since there are only two adjacent collimators, even if the interval between the adjacent collimators is small, there is a surplus space in the outer peripheral portion where the adjacent collimators do not face each other, so it is easy to mount the collimator. There is an effect.

次に,図2に基づいて,第2の実施形態にかかる光合分波器200について説明する。ここで,図2は,第2の実施形態にかかる光合分波器200を示す説明図である。   Next, an optical multiplexer / demultiplexer 200 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIG. 2 is an explanatory diagram showing an optical multiplexer / demultiplexer 200 according to the second embodiment.

(第2の実施形態)
第2の実施形態にかかる光合分波器200は,図2に示すように,9つのコリメータ240〜248と,8つの光バンドパスフィルタ211〜218と,光エッジフィルタ250と,光反射器260とを有して構成される。ここで,波長λ〜λの長さは,波長λからλの順に短いものとする。なお,コリメータ240〜248,光バンドパスフィルタ211〜218および光反射器260は,第1の実施形態にかかる光合分波器100と同様である。また,本実施形態にかかる光合分波器200の構成も,第1の実施形態にかかる光合分波器100の構成と同様であるため,詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 2, the optical multiplexer / demultiplexer 200 according to the second embodiment includes nine collimators 240 to 248, eight optical bandpass filters 211 to 218, an optical edge filter 250, and an optical reflector 260. And is configured. Here, the length of the wavelength lambda 1 to [lambda] 8 is intended in ascending order of lambda 8 from the wavelength lambda 1. The collimators 240 to 248, the optical bandpass filters 211 to 218, and the optical reflector 260 are the same as those of the optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the first embodiment. The configuration of the optical multiplexer / demultiplexer 200 according to the present embodiment is the same as the configuration of the optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.

本実施形態にかかる光合分波器200は,第1の実施形態にかかる光合分波器100と比較して,光エッジフィルタ250が相違する。本実施形態にかかる光エッジフィルタ250は,短波長光エッジフィルタであり,波長λ〜λの光は,光エッジフィルタ250を透過し,波長λ〜λの光は,光エッジフィルタ250に反射される。 The optical multiplexer / demultiplexer 200 according to the present embodiment is different from the optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the first embodiment in the optical edge filter 250. The optical edge filter 250 according to the present embodiment is a short wavelength optical edge filter, light having wavelengths λ 1 to λ 4 is transmitted through the optical edge filter 250, and light having wavelengths λ 5 to λ 8 is optical edge filter. 250 is reflected.

光エッジフィルタ250によって,波長λ〜λの光と波長λ〜λの光とに分離された光は,第1の実施形態の光合分波器100と同様に,各波長に分離され,それぞれ対応するコリメータに入射し,レンズによって集光されて,光ファイバに結合する。 The light separated by the optical edge filter 250 into the light of the wavelengths λ 1 to λ 4 and the light of the wavelengths λ 5 to λ 8 is separated into each wavelength as in the optical multiplexer / demultiplexer 100 of the first embodiment. Each is incident on a corresponding collimator, collected by a lens, and coupled to an optical fiber.

以上,第2の実施形態にかかる光合分波器200について説明した。かかる光合分波器200により,第1の実施形態にかかる光合分波器100と同様に,光を合波または分波するのに要する最大光路長を短縮することができる。これにより,光の結合損失を低減することができ,かつ,各信号ポートにおける結合損失をほぼ均一とすることができる。また,光の最大反射回数を低減できるため,光結合系が安定である。さらに,隣接するコリメータは2つのみであるので,隣接するコリメータの間隔は狭小であっても,相隣接するコリメータ同士が対向していない外周部分には余剰空間を有するので,コリメータを実装し易いという効果がある。   The optical multiplexer / demultiplexer 200 according to the second embodiment has been described above. With this optical multiplexer / demultiplexer 200, the maximum optical path length required to multiplex or demultiplex light can be shortened, as in the optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the first embodiment. Thereby, the coupling loss of light can be reduced, and the coupling loss in each signal port can be made substantially uniform. In addition, since the maximum number of reflections of light can be reduced, the optical coupling system is stable. Furthermore, since there are only two adjacent collimators, even if the interval between the adjacent collimators is small, there is a surplus space in the outer peripheral portion where the adjacent collimators do not face each other, so it is easy to mount the collimator. There is an effect.

次に,第1の実施形態にかかる光合分波器100を用いた波長多重伝送システムの実施例について,図3に基づき説明する。なお,図3は,波長多重伝送システムの実施例を示す説明図である。   Next, an example of a wavelength division multiplexing transmission system using the optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an embodiment of the wavelength division multiplexing transmission system.

(実施例)
図3に示すように,2つの第1の実施形態にかかる光合分波器100を,例えば,第1の光合分波器100Aを分波器として,第2の光合分波器100Bを合波器として設置され,各光合分波器100A,100Bの共通信号ポートが,伝送路ファイバ170によって接続されている。上述したように,第1の光合分波器100Aおよび第2の光合分波器100Bは,各波長に対応する各信号ポートにおける挿入損失がほぼ均一である。このため,それぞれの信号ポートの挿入損失を考慮する必要がなく,分波器と合波器とをペアとして使用する必要もない。
(Example)
As shown in FIG. 3, two optical multiplexers / demultiplexers 100 according to the first embodiment, for example, the first optical multiplexer / demultiplexer 100A as a demultiplexer and the second optical multiplexer / demultiplexer 100B as a multiplexer are combined. A common signal port of each of the optical multiplexers / demultiplexers 100A and 100B is connected by a transmission line fiber 170. As described above, in the first optical multiplexer / demultiplexer 100A and the second optical multiplexer / demultiplexer 100B, the insertion loss at each signal port corresponding to each wavelength is substantially uniform. Therefore, it is not necessary to consider the insertion loss of each signal port, and it is not necessary to use a duplexer and a multiplexer as a pair.

このように,波長多重伝送システムにおいて,第1の実施形態にかかる光合分波器100を使用することにより,分波器と合波器とに同一の光合分波器を使用することができ,モジュールの管理も容易となる。なお,本実施例では,第1の実施形態にかかる光合分波器100を用いたが,第2の実施形態にかかる光合分波器200を使用することもできる。   Thus, in the wavelength division multiplexing transmission system, by using the optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the first embodiment, the same optical multiplexer / demultiplexer can be used for the demultiplexer and the multiplexer. Module management is also easy. In this example, the optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the first embodiment is used. However, the optical multiplexer / demultiplexer 200 according to the second embodiment can also be used.

以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが,本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された範疇内において,各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

例えば,上記実施形態では,8波長の光を合分波する光合分波器について説明したが,本発明はかかる例に限定されず,例えば,6波長でもよく,光合分波器の最大光路長を短縮することができる。また,合分する波長数が多い場合には,2つの光群に分離する光エッジフィルタをさらに設置することで,光バンドパスフィルタによる反射回数を減少することができ,さらに最大光路長を短縮することが可能となる。   For example, in the above-described embodiment, an optical multiplexer / demultiplexer that multiplexes / demultiplexes light of 8 wavelengths has been described. However, the present invention is not limited to this example, and may be, for example, 6 wavelengths, and the maximum optical path length of the optical multiplexer / demultiplexer. Can be shortened. In addition, when there are a large number of wavelengths to be combined, an optical edge filter that separates the two light groups can be installed to reduce the number of reflections by the optical bandpass filter and further reduce the maximum optical path length. It becomes possible to do.

また,上記実施形態では,8波長の光を4波長からなる2つの光群に分離したが,本発明はかかる例に限定されず,例えば,3以上の光群に分離してもよい。   Further, in the above embodiment, the light of 8 wavelengths is separated into two light groups having 4 wavelengths. However, the present invention is not limited to this example, and may be separated into, for example, three or more light groups.

さらに,上記実施形態にかかる光合分波器100,200では,図1または図2に示すように,2つのコリメータを隣接して配設していたが,各コリメータが隣接しないように配設することもできる。   Furthermore, in the optical multiplexer / demultiplexers 100 and 200 according to the above-described embodiment, as shown in FIG. 1 or FIG. 2, two collimators are disposed adjacent to each other. However, the collimators are disposed not to be adjacent to each other. You can also.

本発明は,光合分波器に適用可能であり,特に,複数波長からなる光を各単波長に分波する,または複数の単波長の光を合波する光合分波器に適用可能である。   The present invention can be applied to an optical multiplexer / demultiplexer, and in particular, can be applied to an optical multiplexer / demultiplexer that demultiplexes light having a plurality of wavelengths into each single wavelength, or combines light having a plurality of single wavelengths. .

本発明の第1の実施形態にかかる光合分波器を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the optical multiplexer / demultiplexer concerning the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態にかかる光合分波器を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the optical multiplexer / demultiplexer concerning the 2nd Embodiment of this invention. 第1の実施形態にかかる光合分波器を用いた波長多重伝送システムの実施例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the Example of the wavelength multiplexing transmission system using the optical multiplexer / demultiplexer concerning 1st Embodiment. 従来の光合分波器の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the conventional optical multiplexer / demultiplexer. 従来の光合分波器を用いた波長多重伝送システムの実施例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the Example of the wavelength multiplexing transmission system using the conventional optical multiplexer / demultiplexer.

符号の説明Explanation of symbols

100 光合分波器
111〜118 光バンドパスフィルタ
120〜128 光ファイバ
130〜138 レンズ
140〜148 コリメータ
150 光エッジフィルタ
160 光反射器
170 伝送路ファイバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Optical multiplexer / demultiplexer 111-118 Optical band pass filter 120-128 Optical fiber 130-138 Lens 140-148 Collimator 150 Optical edge filter 160 Optical reflector 170 Transmission path fiber

Claims (10)

異なる波長λ〜λからなる光を1つの光ファイバに合波する,または異なる波長λ〜λが多重された1つの光ファイバから分波する光合分波器であって:
前記λ〜λの波長が多重された光を入射させて,第1の光群と第2の光群とに分離する光エッジフィルタと;
前記第1の光群と前記第2の光群とを,各単波長に分離する複数の光バンドパスフィルタと;
を含むことを特徴とする,光合分波器。
An optical multiplexer / demultiplexer for multiplexing light having different wavelengths λ 1 to λ 8 into one optical fiber or demultiplexing from one optical fiber multiplexed with different wavelengths λ 1 to λ 8 :
An optical edge filter that receives light multiplexed with wavelengths λ 1 to λ 8 and separates the light into a first light group and a second light group;
A plurality of optical bandpass filters for separating the first light group and the second light group into single wavelengths;
An optical multiplexer / demultiplexer characterized by comprising:
前記光エッジフィルタは,λ〜λの波長からなる光を,前記第1の光群は透過し,前記第2の光群は反射することによって分離し,
前記光エッジフィルタを透過した前記第1の光群は,前記入射されたλ〜λの波長からなる光の光路と同一直線上に配置された光反射器によって全反射されることを特徴とする,請求項1に記載の光合分波器。
The optical edge filter separates light having a wavelength of λ 1 to λ 8 by transmitting the first light group and reflecting the second light group,
The first light group transmitted through the optical edge filter is totally reflected by a light reflector arranged on the same straight line as an optical path of light having a wavelength of the incident λ 1 to λ 8. The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1.
前記光エッジフィルタは,λ〜λの波長からなる光を,λ〜λの波長からなる光と,λ〜λの波長からなる光とに分離することを特徴とする,請求項1または2のいずれかに記載の光合分波器。 The optical edge filter separates light having a wavelength of λ 1 to λ 8 into light having a wavelength of λ 1 to λ 4 and light having a wavelength of λ 5 to λ 8 , The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1. 前記複数の光バンドパスフィルタは,前記λ〜λの各波長に対応した第1〜第8の光バンドパスフィルタからなることを特徴とする,請求項1〜3のいずれかに記載の光合分波器。 The plurality of optical bandpass filters are composed of first to eighth optical bandpass filters corresponding to the wavelengths λ 1 to λ 8 , respectively. Optical multiplexer / demultiplexer. 前記第1の光群を分離する前記複数の光バンドパスフィルタと,前記光全反射器とは,前記直線に対して所定の角度だけ正方向に傾斜して配置され,
前記第2の光群を分離する前記複数の光バンドパスフィルタと,前記光エッジフィルタとは,前記直線に対して所定の角度だけ負方向に傾斜して配置されることを特徴とする,請求項1〜4のいずれかに記載の光合分波器。
The plurality of optical bandpass filters for separating the first light group and the optical total reflector are arranged to be inclined in a positive direction by a predetermined angle with respect to the straight line,
The plurality of optical bandpass filters for separating the second light group and the optical edge filter are disposed to be inclined in a negative direction by a predetermined angle with respect to the straight line. Item 5. The optical multiplexer / demultiplexer according to any one of Items 1 to 4.
異なる波長λ〜λからなる光を1つの光ファイバに合波する,または異なる波長λ〜λが多重された1つの光ファイバから分波する光合分波器であって:
前記λ〜λの波長が多重された光を入射させて,第1の光群と第2の光群とに分離する光エッジフィルタと;
前記第1の光群と前記第2の光群とを,各単波長に分離する複数の光バンドパスフィルタと;
を含むことを特徴とする,光合分波器。
An optical multiplexer / demultiplexer that multiplexes light having different wavelengths λ 1 to λ 6 into one optical fiber or demultiplexes from one optical fiber multiplexed with different wavelengths λ 1 to λ 6 :
An optical edge filter that receives light multiplexed with wavelengths λ 1 to λ 6 and separates the light into a first light group and a second light group;
A plurality of optical bandpass filters for separating the first light group and the second light group into single wavelengths;
An optical multiplexer / demultiplexer characterized by comprising:
前記光エッジフィルタは,λ〜λの波長からなる光を,前記第1の光群は透過し,前記第2の光群は反射することによって分離し,
前記光エッジフィルタを透過した前記第1の光群は,前記入射されたλ〜λの波長からなる光の光路と同一直線上に配置された光反射器によって全反射されることを特徴とする,請求項6に記載の光合分波器。
The optical edge filter separates light having a wavelength of λ 1 to λ 6 by transmitting the first light group and reflecting the second light group,
The first light group transmitted through the optical edge filter is totally reflected by a light reflector arranged on the same straight line as an optical path of light having a wavelength of the incident λ 1 to λ 6. The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 6.
前記光エッジフィルタは,λ〜λの波長からなる光を,λ〜λの波長からなる光と,λ〜λの波長からなる光とに分離することを特徴とする,請求項6または7のいずれかに記載の光合分波器。 The optical edge filter separates light having a wavelength of λ 1 to λ 6 into light having a wavelength of λ 1 to λ 3 and light having a wavelength of λ 4 to λ 6 , The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 6 or 7. 前記複数の光バンドパスフィルタは,前記λ〜λの各波長に対応した第1〜第6の光バンドパスフィルタからなることを特徴とする,請求項6〜8のいずれかに記載の光合分波器。 The plurality of optical bandpass filters include first to sixth optical bandpass filters corresponding to the wavelengths λ 1 to λ 6 , respectively. Optical multiplexer / demultiplexer. 前記第1の光群を分離する前記複数の光バンドパスフィルタと,前記光全反射器とは,前記直線に対して所定の角度だけ正方向に傾斜して配置され,
前記第2の光群を分離する前記複数の光バンドパスフィルタと,前記光エッジフィルタとは,前記直線に対して所定の角度だけ負方向に傾斜して配置されることを特徴とする,請求項6〜9のいずれかに記載の光合分波器。

The plurality of optical bandpass filters for separating the first light group and the optical total reflector are arranged to be inclined in a positive direction by a predetermined angle with respect to the straight line,
The plurality of optical bandpass filters for separating the second light group and the optical edge filter are disposed to be inclined in a negative direction by a predetermined angle with respect to the straight line. Item 10. The optical multiplexer / demultiplexer according to any one of Items 6 to 9.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110412693A (en) * 2019-08-02 2019-11-05 深圳市飞宇光纤系统有限公司 A kind of double passive optical modules thoroughly of miniaturization single fiber
WO2022024822A1 (en) * 2020-07-30 2022-02-03 住友電気工業株式会社 Wdm multiplexing/demultiplexing device

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