JP2007017520A - 光合分波器及び光システム - Google Patents
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Abstract
【課題】 マルチモード光導波路以外の方法で、光フィルタの配置の厳密さを緩和することができる光合分波器及び光システムを提供する。
【解決手段】 本発明による光システムは、光の伝搬方向に延びる第1の光結合路(14)と第2の光結合路(16)とを有する方向性結合器(2)と、第1の光結合路(14)の一方の側に接続された第1の光導波路(4)と、第2の光結合路(16)の一方の側に接続された第2の導波路(6)と、第1の光結合路(14)の他方の側に接続された第3の光導波路(8)と、第1の光結合路(14)及び第2の光結合路(16)を横切るように設けられた、光フィルタ(12)を設置するための光フィルタ設置手段(26)と、を有する。本発明による光合分波器(1)は、光システムの溝(26)に光フィルタ(12)が設置される。
【選択図】 図1
【解決手段】 本発明による光システムは、光の伝搬方向に延びる第1の光結合路(14)と第2の光結合路(16)とを有する方向性結合器(2)と、第1の光結合路(14)の一方の側に接続された第1の光導波路(4)と、第2の光結合路(16)の一方の側に接続された第2の導波路(6)と、第1の光結合路(14)の他方の側に接続された第3の光導波路(8)と、第1の光結合路(14)及び第2の光結合路(16)を横切るように設けられた、光フィルタ(12)を設置するための光フィルタ設置手段(26)と、を有する。本発明による光合分波器(1)は、光システムの溝(26)に光フィルタ(12)が設置される。
【選択図】 図1
Description
本発明は、光合分波器及び光システムに関し、更に詳細には、方向性光結合器を使用した光合分波器及び光システムに関する。
近年、高速・大容量通信のための光波長多重(WDM:Wavelength Division Multiplexing)通信システムの研究が盛んに行われている。光波長多重通信システムに使用される重要な光部品の1つに、複数の波長の光を合波又は分波する光合分波器がある。かかる光合分波器の例として、直線光導波路型光合分波器及びマルチ光導波路型光合分波器が特許文献1に開示されている。
特許文献1に開示されている直線光導波路型光合分波器を、図3を参照して説明する。図3は、直線光導波路型光合分波器の概略図である。直線光導波路型光合分波器100は、互いに角度2θで交差している第1の直線光導波路102及び第2の直線光導波路104と、2つの直線光導波路が交差している部分に設けられた光フィルタ106と、光フィルタ106を挟んで第1の直線光導波路102の延長線上に設けられた第3の直線光導波路108とを有している。光フィルタ106は、誘電体多層膜で形成されている。また、光フィルタ106は、その等価的な反射中心面106aが上記3つの直線光導波路102、104、108のそれぞれの光軸102a、104a、108aの交点110を通り且つ第1の直線光導波路102と第2の直線光導波路104とが反射中心面106aに対して鏡像の関係になる向きに配置されている。
特許文献1には、1.3μmと1.5μmの2波長の光の伝搬に関する記載しかないが、3波長の光に応用した場合、たとえば、図3の直線光導波路型光合分波器100において、光フィルタ106を、波長1.55μm帯の光を透過し且つ波長1.49μm帯及び1.31μm帯の光を反射するLPF(Long wavelength Pass Filter)とすれば、第1の直線光導波路102に入射された波長1.55μmの光は、光フィルタ106を透過して第3の直線光導波路108に伝搬され、第1の直線光導波路102に入射された波長1.49μm及び波長1.31μmの光は、光フィルタ106で反射して第2の直線光導波路104に伝搬される。また、光フィルタ106を、波長1.55μm帯の光を反射し且つ波長1.49μm帯及び1.31μm帯の光を透過するSPF(Short wavelength Pass Filter)とすれば、第1の直線光導波路102に入射された波長1.55μmの光は、光フィルタ106で反射して第2の直線光導波路104に伝搬され、第1の直線光導波路102に入射された波長1.49μm及び波長1.31μmの光は、光フィルタ106を透過して第3の直線光導波路108に伝搬される。
特許文献1に開示されているマルチモード光導波路型光合分波器を、図4を参照して説明する。図4は、マルチモード光導波路型光合分波器の概略図である。マルチモード光導波路型光合分波器200は、第1のシングルモード光導波路202、第2のシングルモード光導波路204、及び第3のシングルモード光導波路212と、光フィルタ206を挟んでその両側に配置された第4のマルチモード光導波路208及び第5のマルチモード光導波路210を有している。第1及び第2のシングルモード光導波路202、204は、光フィルタ206と反対側の第2のマルチモード光導波路208の端面に接続され、第3のシングルモード光導波路212は、光フィルタ206と反対側の第5マルチモード光導波路210の端面に接続されている。
このマルチモード光導波路型光合分波器200において、光フィルタ206を、波長1.55μm帯の光を反射し且つ波長1.49μm帯及び1.31μm帯の光を透過するSPF(Short wavelength Pass Filter)とすれば、第1の光導波路202に入射された波長1.55μmの光は、第4のマルチモード光導波路208を伝搬し、光フィルタ206で反射し、再び第4のマルチモード光導波路208を伝搬して第2の光導波路204に出射される。第1の光導波路202に入射された波長1.49μm及び波長1.31μmの光は、第4のマルチモード光導波路208を伝搬し、光フィルタ206を透過し、第5のマルチモード光導波路210を伝搬して第3の光導波路212に出射される。
直線導波路型光合分波器100においては、光フィルタ106(LPF)が上述した位置及び向きに配置されていれば、第1の直線光導波路102に入射された波長1.49μm及び波長1.31μmの光は、光の波長の違いとは無関係に、光フィルタ406で反射され、第2の直線光導波路104に入射される。従って、波長1.49μm及び波長1.31μmの光の第2の直線光導波路104への挿入損失の差は、ほとんどない。しかしながら、光フィルタ106が上述した位置及び向きから少しでもずれると、光フィルタ106で反射した光が第2の直線光導波路104に入射せず、両波長の光の第2の直線光導波路104への挿入損失が著しく増大する。第2の直線光導波路104への光の挿入損失を低減するためには、光フィルタ106を上述した位置及び向きに厳密に配置することが必要であり、これを実現するにはかなりの手間がかかるという欠点がある。
なお、特許文献1には、この欠点を解消するためにマルチモード光導波路を採用した光合分波器200が開示されているが、本発明は、特許文献1と異なる側面から上記欠点を解消する光合分波器を提供するものである。
なお、特許文献1には、この欠点を解消するためにマルチモード光導波路を採用した光合分波器200が開示されているが、本発明は、特許文献1と異なる側面から上記欠点を解消する光合分波器を提供するものである。
即ち、本発明の目的は、マルチモード光導波路を用いないで、光フィルタの配置の厳密さを緩和できる光合分波器及び光システムを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明による光システムは、光の伝搬方向に延びる第1の光結合路と第2の光結合路とを有する方向性結合器と、第1の光結合路の一方の側に接続された第1の光入出力手段と、第2の光結合路の一方の側に接続された第2の光入出力手段と、第1の光結合路の他方の側に接続された第3の光入出力手段と、第1の光結合路及び第2の光結合路を横切るように設けられた、光フィルタを設置するための光フィルタ設置手段と、を有することを特徴としている。
このように構成された光システムにおいて、例えば、光フィルタ設置手段に設置される光フィルタが第1の波長及び第2の波長の光を透過し、第3の波長の光を反射する場合、例えば、第3の光入出力手段から入射された第1の波長及び第2の波長の光は、第2の光結合路から第1の光結合路に乗り移りながら光フィルタを透過して、第1の光入出力手段に伝搬され、第1の光入出力手段から入射された第3の波長の光は、第1の光結合路から第2の光結合路に乗り移りながら光フィルタで反射して、第2の光入出力手段に伝搬される。
光フィルタを透過する第1の波長の光及び第2の波長の光は、その結合長が互いに異なるので、第1の光入出力手段に入射するときに第1の光結合路に完全に乗り移っていない場合があるが、光の大部分は乗り移っている。このことは、光フィルタ設置手段の位置が少しずれても変わらない。従って、従来技術の直線光導波路型と異なり、光フィルタ設置手段の位置がずれても、挿入損失が著しく増大することを防止することができ、光フィルタの配置の厳密さを緩和できる。
第1、第2及び第3の光入出力手段は、光導波路であってもよいし、光導波路と光ファイバーの組合せであってもよい。
第1、第2及び第3の光入出力手段は、光導波路であってもよいし、光導波路と光ファイバーの組合せであってもよい。
また、本発明による光システムの実施形態において、好ましくは、第1の光入出力手段及び第2の光入出力手段と光フィルタ設置手段との間の方向性結合器の部分に、第1の方向性結合器部を構成し、第3の光入出力手段と光フィルタ設置手段との間の方向性結合器の部分に、第2の方向性結合器部を構成し、第1の方向性結合器部は、第2の方向結合器部に対して、光の伝搬方向と垂直の方向にオフセットされている。
このように構成された光システムでは、例えば、光フィルタ設置手段に設置される光フィルタで反射する波長の光が、第1の光入出力手段から第2の光入出力手段に伝搬されるとき、第1の光入出力手段に漏れて入射される第2の波長の光の量(反射減衰量)を低減させることができる。
このように構成された光システムでは、例えば、光フィルタ設置手段に設置される光フィルタで反射する波長の光が、第1の光入出力手段から第2の光入出力手段に伝搬されるとき、第1の光入出力手段に漏れて入射される第2の波長の光の量(反射減衰量)を低減させることができる。
また、本発明による光システムの実施形態において、好ましくは、光フィルタ設置手段は、方向性結合器に設けられた溝である。
また、本発明による光システムの実施形態において、第1、第2、及び第3のすべてが光入出力手段は、シングルモード光導波路であってもよいし、第1及び第2の光入出力手段がシングルモード光導波路で、第3の光入出力手段が光ファイバであってもよい。
また、本発明による光システムの実施形態において、第1、第2、及び第3のすべてが光入出力手段は、シングルモード光導波路であってもよいし、第1及び第2の光入出力手段がシングルモード光導波路で、第3の光入出力手段が光ファイバであってもよい。
また、上記目的を達成するために、本発明による光合分波器は、上述した光システムの光フィルタ設置手段に光フィルタが設置される。
本発明による光合分波器及び光システムにより、マルチモード光導波路を用いないで、光フィルタの配置の厳密さを緩和できる。
以下、図面を参照して、本発明による方向性結合器型光合分波器の実施形態を説明する。図面を見やすくするために、以下に説明する図1及び2において、光合分波器の輪郭等を点線で描いた。
まず、本発明による方向性結合器型光合分波器の第1の実施形態を説明する。図1は、本発明による方向性結合器型光合分波器の第1の実施形態の概略平面図である。本実施形態では、例示として、波長1.55μmの光と、波長1.49μmの光と、波長1.31μmの光を伝搬させる場合を説明する。
まず、本発明による方向性結合器型光合分波器の第1の実施形態を説明する。図1は、本発明による方向性結合器型光合分波器の第1の実施形態の概略平面図である。本実施形態では、例示として、波長1.55μmの光と、波長1.49μmの光と、波長1.31μmの光を伝搬させる場合を説明する。
図1に示すように、方向性結合器型光合分波器1は、光の伝搬方向に延びる第1の光結合路16及び第2の光結合路18を有する方向性光結合器2と、方向性光結合器2の一方の側に接続された第1の光入出力手段である第1の光導波路4及び第2の光入出力手段である第2の光導波路6と、方向性光結合器2の他方の側に接続された第3の光入出力手段である第3の光導波路8及び第4の光導波路10と、第1の光結合路16及び第2の光結合路18を横切るように延びる光フィルタ12とを有している。以下、方向性光結合器を単に光結合器と称する。
光結合器2は、光の伝搬方向に延びる軸線14を有し、第1の光結合路16及び第2の光結合路18は、軸線14の両側にそれと平行に配置されている。第1の光結合路16は、第1の光導波路4と第4の光導波路10に接続され、第2の光結合路18は、第2の光導波路6と第3の光導波路8に接続されている。これらの光結合路16,18は、コア20aで形成され、クラッド20bで包囲されている。また、これらの光結合路16、18は、一方の光結合路16を伝搬してきた光が、伝搬しながら他方の光結合路18に乗り移るように互いに近接して配置され、光結合路16、18のコア20a間にギャップGが形成されている。
また、光結合器2は、第1の光導波路4及び第2の光導波路6と光フィルタ12との間に、第1の光結合器部22を構成し、光フィルタ12と第3の光導波路8及び第4の光導波路10との間に、第2の光結合器部24を構成している。
また、光結合器2は、第1の光導波路4及び第2の光導波路6と光フィルタ12との間に、第1の光結合器部22を構成し、光フィルタ12と第3の光導波路8及び第4の光導波路10との間に、第2の光結合器部24を構成している。
第1の光導波路4と第1の光結合路16との接続部、及び、第2の光導波路6と第2の光結合路18の接続部は、軸線に対してほぼ平行に(±5度の範囲内に)配置されていることが好ましい。第1の光導波路4及び第2の光導波路6は、光結合器2から離れるにつれて互いに遠ざかっている。第1の光導波路4及び第2の光導波路6の経路は、円弧、sine特殊関数等の曲線の経路を有していても良い。第1の光導波路4及び第2の光導波路6はそれぞれ、光結合器2と一体にSi基板(図示せず)の上に積層式に形成されたコア20aとクラッド20bとを有している。また、コア20a及びクラッド20bは、ポリマーで形成されることが好ましい。
第3の光導波路8及び第4の光導波路10はそれぞれ、第2の光導波路6及び第1の光導波路4と同様である。
第3の光導波路8及び第4の光導波路10はそれぞれ、第2の光導波路6及び第1の光導波路4と同様である。
光フィルタ12は、誘電体多層膜で形成されていることが好ましい。本実施形態では、光フィルタ12は、波長1.31μm帯の光及び波長1.49μm帯の光を透過し且つ波長1.55μm帯の光を反射するSPF(Short wavelength Pass Filter)である。
光フィルタ12は、光結合器2に設けられた、光フィルタ設置手段である溝26に取付けられることが好ましい。
光フィルタ12は、光結合器2に設けられた、光フィルタ設置手段である溝26に取付けられることが好ましい。
第1の光導波路4及び第2の光導波路6と光結合器2との接合位置28から第3の光導波路8及び第4の光導波路10と光結合器2との接合位置30までの距離L1は、光フィルタ12を透過する光の一方の波長(例えば、1.49μm)の結合長であることが好ましい。
ここで、結合長とは方向性光結合器2において、第1の光導波路4から入射した光パワーのすべてが第3の光導波路8へ結合する長さのことであり、近接部分(通常は直線光導波路)のみの長さではなく曲線光導波路部分の結合も加味して決定されるべきものであるが、説明をわかりやすくするため図では直線部分の長さとして記載してある。
第1の光導波路4及び第2の光導波路6と光結合器2との接合位置28から光フィルタ12の等価的な中心面32までの距離L2は、反射する光の波長(1.55μm)の結合長の1/2であることが好ましい。光フィルタ12の中心面32は、軸線14に対して±5度の範囲内にあることが好ましい。
ここで、結合長とは方向性光結合器2において、第1の光導波路4から入射した光パワーのすべてが第3の光導波路8へ結合する長さのことであり、近接部分(通常は直線光導波路)のみの長さではなく曲線光導波路部分の結合も加味して決定されるべきものであるが、説明をわかりやすくするため図では直線部分の長さとして記載してある。
第1の光導波路4及び第2の光導波路6と光結合器2との接合位置28から光フィルタ12の等価的な中心面32までの距離L2は、反射する光の波長(1.55μm)の結合長の1/2であることが好ましい。光フィルタ12の中心面32は、軸線14に対して±5度の範囲内にあることが好ましい。
次に、本発明による方向性光結合器型光合分波器の動作を説明する。
波長1.31μmの光が第3の光導波路8から光結合器2に入射されると、光は、光フィルタ12を透過し、第1の光導波路4に伝搬される。また、波長1.49μmの光が第1の光導波路4から光結合器2に入射されると、光は、光フィルタ12を透過し、第3の光導波路8に伝搬される。また、波長1.55μmの光が第1の光導波路4から光結合器2に入射されると、光は、光フィルタ12で反射して、第2の光導波路6に伝搬される。
波長1.31μmの光が第3の光導波路8から光結合器2に入射されると、光は、光フィルタ12を透過し、第1の光導波路4に伝搬される。また、波長1.49μmの光が第1の光導波路4から光結合器2に入射されると、光は、光フィルタ12を透過し、第3の光導波路8に伝搬される。また、波長1.55μmの光が第1の光導波路4から光結合器2に入射されると、光は、光フィルタ12で反射して、第2の光導波路6に伝搬される。
詳細には、第1の光導波路4から入射された波長1.49μmの光は、結合器20内で干渉し、結合長にわたって第1の結合路16から第2の結合路18に乗り移る。接合位置28と接合位置30との間の距離L1が波長1.49μmの光の結合長であれば、波長1.49μmの光は、第2の結合路18に完全に乗り移った状態で第3の光導波路8に伝搬される。同様に、接合位置28と光フィルタ12の反射中心面32までの距離L2が、波長1.55μmの光の結合長の1/2であれば、波長1.55μmの光は、光フィルタ12で反射して接合位置28まで戻ってきたときに、第2の光結合路18に完全に乗り移り、第2の光導波路6に入射される。
第3の光導波路8から入射された波長1.31μmの光は、接合位置28において、完全に乗り移った状態ではないが大部分が乗り移った状態で、第1の光導波路4に入射される。このときの挿入損失は僅かであり、本実施形態の光合分波器を用いて、光波長多重通信を行うことが可能である。
第3の光導波路8から入射された波長1.31μmの光は、接合位置28において、完全に乗り移った状態ではないが大部分が乗り移った状態で、第1の光導波路4に入射される。このときの挿入損失は僅かであり、本実施形態の光合分波器を用いて、光波長多重通信を行うことが可能である。
次に、本発明による光合分波器の第2の実施形態を説明する。図2は、本発明による光合分波器の第2の実施形態である方向光結合器型光合分波器の概略図である。第2の実施形態である方向光結合器型光合分波器50は、上述した第1の実施形態である方向光結合器型光合分波器1とほぼ同じ構成をしており、両者の相違点は、第1の光結合器部22がその他の光結合器部に対して光の伝搬方向と垂直の方向にオフセットされていることだけである。具体的には、第1の光結合器部22の軸線22aが第2の光結合器部24の軸線14に対して第1の光導波路4側に横方向にオフセットされている。従って、同様の構成要素に同じ符号を付し、その説明を省略する。
また、第2の実施形態である光結合器型光合分波器50の動作は、第1の実施形態である光結合器型光合分波器1と同様であるので、その説明を省略する。
また、第2の実施形態である光結合器型光合分波器50の動作は、第1の実施形態である光結合器型光合分波器1と同様であるので、その説明を省略する。
上述した方向性結合器型光合分波器1は、例えば、次に説明するように作製される。
まず、Si基板に、光ファイバーを実装するためのV字形断面の溝を加工し、基板上面にSiO2の膜を形成する。次に、クラッド材料としてフッ素化ポリイミドをスピンコーティングすることによって、下部クラッド層を形成する。引き続いて、下部クラッド層の上にコア材料としてクラッド材料に使用したフッ素の重合具合が異なるフッ素化ポリイミドをスピンコーティングすることによって、コア層を形成する。次いで、フォトリソグラフィ、反応性イオンエッチングにより第1〜第4の光導波路4、6、8、10及び第1及び第2の方向性結合器16、18をパターンニングする。次いで、クラッド用のフッ素化ポリイミドをスピンコーティングすることによって、コア層を覆うように上部クラッド層を形成する。コア層とクラッド層との比屈折率差は0.4%であり、コア層の厚さは、6.5μmであることが好ましい。次いで、ダイシング加工により光フィルタ12を設置するための溝26を加工する。溝26は、軸14を垂直に横切るように形成することが好ましい。以上の加工を、1つのSi基板上で複数個の光合分波器1について同時に行うことが好ましい。
まず、Si基板に、光ファイバーを実装するためのV字形断面の溝を加工し、基板上面にSiO2の膜を形成する。次に、クラッド材料としてフッ素化ポリイミドをスピンコーティングすることによって、下部クラッド層を形成する。引き続いて、下部クラッド層の上にコア材料としてクラッド材料に使用したフッ素の重合具合が異なるフッ素化ポリイミドをスピンコーティングすることによって、コア層を形成する。次いで、フォトリソグラフィ、反応性イオンエッチングにより第1〜第4の光導波路4、6、8、10及び第1及び第2の方向性結合器16、18をパターンニングする。次いで、クラッド用のフッ素化ポリイミドをスピンコーティングすることによって、コア層を覆うように上部クラッド層を形成する。コア層とクラッド層との比屈折率差は0.4%であり、コア層の厚さは、6.5μmであることが好ましい。次いで、ダイシング加工により光フィルタ12を設置するための溝26を加工する。溝26は、軸14を垂直に横切るように形成することが好ましい。以上の加工を、1つのSi基板上で複数個の光合分波器1について同時に行うことが好ましい。
次いで、光合分波器1を個片形状に切り出す。この段階で、Si基板は、光合分波器1の軸14方向両側に延長しており、一方の延長部には、第1及び第2の光導波路4,6に接続される光ファイバ(図示せず)を実装するためのV字形断面の溝(図示せず)が配置され、他方の延長部には、第3及び第4の光導波路8,10に接続される光ファイバ(図示せず)実装するためのV字形断面の溝(図示せず)が配置されることが好ましい。これらの溝は、その上に光ファイバーを載せたときに、光ファイバーのコアがシングルモード光導波路4、6、8、10のコア20aと整列するように構成し、パッシブ実装を可能にする。光フィルタ12を溝26に挿入し、接着剤で固定すると共に、光ファイバーをV字形断面の溝にパッシブ実装し、それらを接着剤で固定する。
(実施例)
上記第1の実施形態において、L2を320μm、第1の光結合路16と第2の光結合路18との間のギャップGを3.5μm、第1の光導波路4及び第2の光導波路6、第1の光結合路16及び第2の光結合路18のコア幅を6.2μmとした時、第1の光導波路4から入射し光フィルタ12で反射して第2の光導波路6に伝搬する波長1.55μmの光の過剰損失は−0.13dBであった。
上記第1の実施形態において、L2を320μm、第1の光結合路16と第2の光結合路18との間のギャップGを3.5μm、第1の光導波路4及び第2の光導波路6、第1の光結合路16及び第2の光結合路18のコア幅を6.2μmとした時、第1の光導波路4から入射し光フィルタ12で反射して第2の光導波路6に伝搬する波長1.55μmの光の過剰損失は−0.13dBであった。
(比較例)
図5は、フィルタ位置に対する過剰損失の依存性を実施例及び2つの比較例について示す図である。各比較例は以下のとおりである。
第1の比較例は、光フィルタがSPFである直線光導波路型光合分波器である。図3に示す直線光導波路型光合分波器100において、第1及び第2及び第3の直線光導波路102、104、108の幅を6.2μm、θを8°とした時、第1の光導波路102から光フィルタ106で反射して第2の光導波路104へ伝搬する波長1.55μmの光の過剰損失は、図5の点線で示すように、光フィルタ106の位置ずれに対して非常に敏感である。つまり光フィルタ106の位置を高精度に加工する必要がある。
図5は、フィルタ位置に対する過剰損失の依存性を実施例及び2つの比較例について示す図である。各比較例は以下のとおりである。
第1の比較例は、光フィルタがSPFである直線光導波路型光合分波器である。図3に示す直線光導波路型光合分波器100において、第1及び第2及び第3の直線光導波路102、104、108の幅を6.2μm、θを8°とした時、第1の光導波路102から光フィルタ106で反射して第2の光導波路104へ伝搬する波長1.55μmの光の過剰損失は、図5の点線で示すように、光フィルタ106の位置ずれに対して非常に敏感である。つまり光フィルタ106の位置を高精度に加工する必要がある。
第2の比較例は、光フィルタがSPFであるマルチモード光導波路型光合分波器である。図4に示すマルチモード光導波路型光合分波器200において、各パラメータを以下のように定めた。
第1の光導波路202のコア幅:6.2μm
第2の光導波路204のコア幅:6.2μm
第4のマルチモード光導波路208のコア幅:16.8μm
第4のマルチモード光導波路208の長さLM:242.5μm
図5の二点鎖線で示すように、第1の光導波路202から入射し、光フィルタ206で反射して第2の光導波路204へ出射する波長1.55μmの過剰損失は、光フィルタ206の位置に対して鈍感であり、光フィルタ206の位置の加工裕度が大きいので量産性に優れている。しかしながら、第2の比較例は、本発明に比べて過剰損失が大きかった。
第1の光導波路202のコア幅:6.2μm
第2の光導波路204のコア幅:6.2μm
第4のマルチモード光導波路208のコア幅:16.8μm
第4のマルチモード光導波路208の長さLM:242.5μm
図5の二点鎖線で示すように、第1の光導波路202から入射し、光フィルタ206で反射して第2の光導波路204へ出射する波長1.55μmの過剰損失は、光フィルタ206の位置に対して鈍感であり、光フィルタ206の位置の加工裕度が大きいので量産性に優れている。しかしながら、第2の比較例は、本発明に比べて過剰損失が大きかった。
図5から分かるように、実線で示す本発明の実施例は、第1及び第2の比較例と比較して、過剰損失の光フィルタ位置依存性を小さくすることができた。従って、本発明により、いっそう過剰損失の小さい光合分波器を提供することが可能になった。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
上記実施形態では、波長1.49μmの光及び波長1.31μmの光が両方とも第1の光入出力手段から第2の光入出力手段に伝搬される場合について説明したが、両波長の光が両方とも、逆方向に、第2の光入出力手段から第1の光に入手力手段に伝搬されても良いし、両波長の光が第1の光入出力手段と第2の光入出力手段との間を互いに逆方向に伝搬されても良いし、両波長の光の伝搬方向が、時間の経過とともに変化してもよい。
上記実施形態では、波長1.49μmの光及び波長1.31μmの光が両方とも第1の光入出力手段から第2の光入出力手段に伝搬される場合について説明したが、両波長の光が両方とも、逆方向に、第2の光入出力手段から第1の光に入手力手段に伝搬されても良いし、両波長の光が第1の光入出力手段と第2の光入出力手段との間を互いに逆方向に伝搬されても良いし、両波長の光の伝搬方向が、時間の経過とともに変化してもよい。
また、上述した本願発明の光合分波器の実施形態では、溝等の光フィルタ設置手段に光フィルタを取付けた状態で説明したが、それに限らず、実際に商品として流通している、光合分波器から光フィルタを取外した光システムであっても、光フィルタを取付ければ本願発明の光合分波器となるものも本発明の範囲内にある。
また、上記実施形態では、光フィルタとしてSPF(Short wavelength Pass Filter)を使用したが、用途に応じて、LPF(Long wavelength Pass Filter)、BPF(Band Pass Filter)、SPF(Short wavelength Pass Filter)及びBPF(Band Pass Filter)、LPF(Long wavelength Pass Filter)及びBPF(Band Pass Filter)を使用してもよい。
また、光フィルタは、溝に設置されてもよいし、光合分波器として作用させるように、分離して形成された第1及び第2の光結合器部22,24の間に挟んで接合することによって設置されてもよい。
また、入射側には、光ファイバーでなく、該当する波長の発光素子に置き換えてもよいし、出射側には、光ファイバーでなく、該当する波長の受光素子等に置き換えてもよい。
また、上記実施形態では、光フィルタとしてSPF(Short wavelength Pass Filter)を使用したが、用途に応じて、LPF(Long wavelength Pass Filter)、BPF(Band Pass Filter)、SPF(Short wavelength Pass Filter)及びBPF(Band Pass Filter)、LPF(Long wavelength Pass Filter)及びBPF(Band Pass Filter)を使用してもよい。
また、光フィルタは、溝に設置されてもよいし、光合分波器として作用させるように、分離して形成された第1及び第2の光結合器部22,24の間に挟んで接合することによって設置されてもよい。
また、入射側には、光ファイバーでなく、該当する波長の発光素子に置き換えてもよいし、出射側には、光ファイバーでなく、該当する波長の受光素子等に置き換えてもよい。
また、上記実施形態において、第4の光導波路10に光を伝搬させる必要が無ければ、それを省略してもよい。
また、光結合器2に対して第1〜第4の光入出力手段4、6、8、10が配置される位置は、波長、光結合器2の寸法等に応じて定められることが好ましい。また、光結合器2及び各光入出力手段4、6、8、10の形状、寸法、相対位置等は、挿入損失、クロストーク及び反射減衰量の設計に応じて定められることが好ましい。また、例えば、シングルモード光導波路4、6、8、10の幅Wが互いに異なっていてもよい。
また、光結合器2に対して第1〜第4の光入出力手段4、6、8、10が配置される位置は、波長、光結合器2の寸法等に応じて定められることが好ましい。また、光結合器2及び各光入出力手段4、6、8、10の形状、寸法、相対位置等は、挿入損失、クロストーク及び反射減衰量の設計に応じて定められることが好ましい。また、例えば、シングルモード光導波路4、6、8、10の幅Wが互いに異なっていてもよい。
1、50 方向性結合器型光合分波器
2 方向性結合器
4 第1のシングルモード光導波路
6 第2のシングルモード光導波路
8 第3のシングルモード光導波路
10 第4のシングルモード光導波路
12 光フィルタ
14 第1の光結合路
16 第2の光結合路
22 第1の方向性結合器部
24 第2の方向性結合器部
26 光フィルタ設置手段
2 方向性結合器
4 第1のシングルモード光導波路
6 第2のシングルモード光導波路
8 第3のシングルモード光導波路
10 第4のシングルモード光導波路
12 光フィルタ
14 第1の光結合路
16 第2の光結合路
22 第1の方向性結合器部
24 第2の方向性結合器部
26 光フィルタ設置手段
Claims (6)
- 光の伝搬方向に延びる第1の光結合路と第2の光結合路とを有する方向性結合器と、
前記第1の光結合路の一方の側に接続された第1の光入出力手段と、
前記第2の光結合路の一方の側に接続された第2の光入出力手段と、
前記第1の光結合路の他方の側に接続された第3の光入出力手段と、
前記第1の光結合路及び前記第2の光結合路を横切るように設けられた、光フィルタを設置するための光フィルタ設置手段と、を有することを特徴とする光システム。 - 前記第1の光入出力手段及び前記第2の光入出力手段と前記光フィルタ設置手段との間の前記方向性結合器の部分に、第1の方向性結合器部を構成し、
前記第3の光入出力手段と前記光フィルタ設置手段との間の前記方向性結合器の部分に、第2の方向性結合器部を構成し、
前記第1の方向性結合器部は、前記第2の方向結合器部に対して、光の伝搬方向と垂直の方向にオフセットされていることを特徴とする請求項1に記載の光システム。 - 前記光フィルタ設置手段は、前記方向性結合器に設けられた溝であることを特徴とする請求項1又は2に記載の光システム。
- 前記第1、第2、及び第3の光入出力手段が、シングルモード光導波路であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光システム。
- 前記第1及び第2の光入出力手段がシングルモード光導波路で、前記第3の光入出力手段が光ファイバであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光システム。
- 請求項1〜5のいずれか1項の光システムの前記光フィルタ設置手段に光フィルタが設置された光合分波器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005196484A JP2007017520A (ja) | 2005-07-05 | 2005-07-05 | 光合分波器及び光システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005196484A JP2007017520A (ja) | 2005-07-05 | 2005-07-05 | 光合分波器及び光システム |
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JP2007017520A true JP2007017520A (ja) | 2007-01-25 |
Family
ID=37754768
Family Applications (1)
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JP2005196484A Pending JP2007017520A (ja) | 2005-07-05 | 2005-07-05 | 光合分波器及び光システム |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2007017520A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11125732A (ja) * | 1997-10-22 | 1999-05-11 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光素子およびその製造方法 |
-
2005
- 2005-07-05 JP JP2005196484A patent/JP2007017520A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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JPH11125732A (ja) * | 1997-10-22 | 1999-05-11 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光素子およびその製造方法 |
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