JP2009217247A - コンパクトな分散システムを備える光学デバイス - Google Patents

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Abstract

【課題】少なくとも先行技術の光学デバイスと同じほどコンパクトな光学デバイスであって、少ない挿入損失、少ないクロストーク効果および少ない高さを以て同一の機能の実施を可能とし、且つ、マルチプレクサおよびデマルチプレクサ以外の光学的機能の実施に関して更に融通性が高いという光学デバイスの提供。
【解決手段】コンパクトな分散システム130は、入力要素122の端面と出力要素121の端面との間における波長選択的な信号の対合を確実とし、また、平面ミラー140、凹状ミラー60、平面回折格子50を備える。入力要素122から伝搬するビーム、および、出力要素121へと伝搬するビームが、平面ミラー140により影響されない様に、平面ミラー140のサイズが2本の平行な直線111、112に対して制限されている。
【選択図】図6

Description

本発明は、概略的に光ファイバ伝送用途に関し、特に、通信機器内に、ならびに、試験および測定機器内に取入れられ得る光学デバイスに関する。本発明は、かかる光学デバイスを包含するマルチプレクサ、デマルチプレクサ、ルータ、チャネルモニタ、および、調整可能フィルタのような、構成要素、モジュール、機器および器具に関する。
上記光学デバイスは、略リトローで動作する回折格子を備えた分散システムに基づいている。かかるシステムにおいては以下の関係がおおよそ有効である。
Gmλ=2sin(β) (1)
式中、Gは格子の溝密度、mは回折の次数(整数)であり、λは波長であり、且つ、βはリトロー角である。
上記分散システムは、通信機器に対する並びに試験および測定機器に対する要件に適合する光学デバイスのサイズを維持するために、コンパクトでなければならない。
コンパクトな分散システムに基づく波長マルチプレクサ、デマルチプレクサおよびルータは入手可能である。これらのデバイスは、特に特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4、特許文献5、特許文献6、特許文献7、特許文献8、特許文献9、特許文献10、特許文献11、特許文献12、特許文献13、特許文献14および特許文献15において記述されると共に、次第に開発されてきた。第1世代のマルチプレクサ−デマルチプレクサは《STIMAX》という商標名で市販され、引き続き、第2世代は《MINILAT》という商標名で追随した。現状技術の簡単な説明のために、非特許文献1の第3章を参照する。
波長マルチプレクサおよびデマルチプレクサは、今日における長距離および地下における光ファイバのネットワークの基本的デバイスである。これらのネットワークの光学層は、O‐E−O(光学−電気−光学)変換の回数を減らすべく、且つ、連続的に変化するトラフィック要求に対して伝送容量を遠隔的に最適化すべく、静的なものから更に動的なものへと発展しつつある。このことは、チャネルの監視および経路選定のために、たとえば調整可能レーザ、調整可能フィルタおよび光チャネル・モニタのようなデバイスを必要とすることを意味する。これらのデバイスはまた、試験および測定機器に取入れられる構成要素およびモジュールにも対応することを銘記されたい。
図1AおよびBは、特許文献13に係る先行技術の光学デバイス10を示している。該光学デバイスは、端面25を備えるファイバ配列20と、コンパクトな分散システム30とから構成される。図1Aは光学デバイス10の平面図であり、且つ、図1Bは同一の光学デバイス10の側面図である。光学デバイス10はたとえば、波長マルチプレクサ、デマルチプレクサ、または、ルータであり得る。光学デバイス10がマルチプレクサであるとき、それはN本の入力ファイバ21と単一本の出力ファイバ22とを備える。上記光学デバイスがデマルチプレクサであるとき、それは単一本の入力ファイバ22とN本の出力ファイバ21とを備える。上記光学デバイスがルータであるとき、それはN本の入力ファイバ21およびM本の出力ファイバ22、または、その逆を備える。
図1AおよびBの光学デバイス10は、デマルチプレクサとして記述される。マルチプレクサおよびデマルチプレクサは基本的に同一のデバイスであり、デマルチプレクサは逆方向に動作されたマルチプレクサである。以下においては、全てのマルチプレクサ−デマルチプレクサはデマルチプレクサとして記述される。マルチプレクサの動作は、デバイスにおけるビームの伝搬を反転することによりデマルチプレクサから得られ、このことは、入力ファイバが出力ファイバになり且つ逆も同様であることを意味する。光学デバイス10は、単一本の出力ファイバ22と組み合わせて単一本の入力ファイバ21を有するときに光学フィルタと称されることを銘記されたい。
コンパクトな分散システム30は、中央に小寸開孔41を備える平面ミラー40と、焦点を有する凹状球面ミラー60と、分散平面を有する平面回折格子50とから構成される。システム30によれば、ファイバ配列20の入力ファイバ22の端面と出力ファイバ21との端面との間の波長選択的な対合が確実とされる。31aおよび31bと参照された2つの部分から成る上記システムの光軸は、上記デバイスのコンパクトさのために折畳まれる。光軸31aの第1部分は、ファイバ配列20の端面25から平面ミラー40における開孔41を通り球面ミラー60の中心まで延在し、それは、ファイバ配列20の端面25に対し且つ球面ミラー60に対して直交し、且つ、それは、平面ミラー40に関して角度αを成す(図1A)。回折格子50は平面ミラー40に関して角度αを成し、且つ、その分散平面は光学デバイス10の水平面と一致する。光軸の第2部分31bは平面ミラー40における開孔41から回折格子50まで延在し、それは該格子50の法線33に関してリトロー角である角度βを成し、それは、角度αおよびβが式α=(β+90°)/2の様に関係付けられる如く、平面ミラー40の平面において光軸の第1部分31aと交差する。
図1AおよびBは、3個の部材、すなわち楔状プリズム42、平凹レンズ61および基板51を用いるコンパクトな分散システム30の実施例を示している。中心における小寸開孔を備える楔状プリズム42は、光軸31a、31bに関する平面ミラー40の位置決めを確実とすべく用いられる。楔状プリズム42の傾斜面43は平面ミラー40に対する支持体の役割を果たす一方、楔状プリズム42の反対面44はファイバ配列20の端面25と平行である。平凹レンズ61は、自身の凹状面62上に存在する球面ミラー60に対する支持体の役割を果たす。基板51は、該基板の表面上に形成された平面回折格子50に対する支持体の役割を果たす。空間32は、空気、真空もしくは気体で満たされる。
ファイバ配列20によれば、コンパクトな分散システム30に関する入力ファイバ22および出力ファイバ21の端面の正確な位置決めが可能とされる。各ファイバ端面は、ファイバ配列20の端面25と同一の平面であって、分散システム30の光軸の第1部分31aに対して直交するという平面内に配置される。各ファイバ端面は平面ミラー40における開孔41に関し、出射および到来ビームが平面ミラー40の存在により影響されない様に位置決めされる。
ファイバ21、22は、V溝基板とも称されるV溝ブロック23とV溝蓋体24とを備えるファイバ配列20により支持され、該ブロックと蓋体との間にファイバ21、22は取付けられる。
図2Aは、先行技術の光学デバイスに対するファイバ配列20aの第1実施例を示している。図2Bは、図2Aに示されたファイバ配列20aのファイバ21、22の端面を示している。
ファイバ配列20aは、ファイバ21、22が載置されるV溝ブロック23aと、ファイバ21、22を覆う蓋体24aとを備える。M本の入力ファイバの端面は22a1、…、22amと参照番号が付され、且つ、N本の出力ファイバの端面は21a1、…、21anと参照番号が付される。
ファイバ配列20aは、ファイバ21、22の端面が該ファイバ配列20aの端面25の一部となるように研磨された端面25を備える。ファイバ21、22と、隣接する媒体との間に屈折率差が在る場合、概略的に、端面25上には反射防止被覆が適用されてフレネル反射が排除される。
図2Bに示された如く、ファイバ21、22の端面は直線上に位置決めされる。光学デバイス10において上記直線は、格子50の分散平面に対して平行に位置決めされる。波長に関して等距離で離間された複数のチャネルを多重分離する場合、出力ファイバの端面21a1、…、21anは距離dにて等距離で離間される。入力ファイバの端面22a1は、典型的には2d〜5dの間である最小距離Δだけ出力ファイバの最後の端面21anから離間されることで、クロストーク効果を最小限としながら、平面ミラー40における開孔41のサイズを制限して維持する。
図3Aは、先行技術の光学デバイスに対するファイバ配列20bの第2の更に複雑な実施例であって、クロストーク効果、特に、反射減衰量の更なる最小化と、指向性とを可能とする特許文献6に記述された実施例を示している。図3Bは、図3Aに示されたファイバ配列20bのファイバ21、22の端面を示している。
ファイバ配列20bは、第1V溝ブロック23bおよび第2V溝ブロック24bを備える。第1V溝ブロック23bは、出力ファイバ21が載置される基板であり、且つ、それは入力ファイバ22を覆う蓋体の役割を果たす。第2V溝ブロック24bは入力ファイバ22が載置される基板であり、且つ、それは出力ファイバ21を覆う蓋体の役割を果たす。M本の入力ファイバの端面は22b1、…、22bmと参照番号が付され、且つ、N本の出力ファイバlの端面は21b1、…、22bnと参照番号が付されている。ブロック23bの出力ファイバ21とブロック24bの入力ファイバ22との間の平行性を確実とするために、2つのV溝ブロック23bおよび24bの積層は正確な整列を要することを銘記されたい。
ファイバ配列20aにおけるのと同様に、ファイバ配列20bは、ファイバ21、22の端面がファイバ配列20bの端面25の一部となるように研磨された端面25を備える。ファイバ21、22と隣接媒体との間に屈折率差が在る場合、概略的に、端面25上には反射防止被覆が適用されてフレネル反射が排除される。
ファイバ21、22の端面は2本の平行な直線上に位置決めされ、図3Bに示されたように、入力ファイバの端面22b1、…、22bmは一方のライン上であり、且つ、出力ファイバの端面21b1、…、21bnは他方のライン上である。光学デバイス10において、上記各直線は格子50の分散平面に対して平行に位置決めされる。波長に関して等距離で離間された複数のチャネルを多重分離する場合、出力ファイバの端面21b1、…、21bnは距離dにて等距離で離間される。入力ファイバの端面22b1は、典型的にはd〜2dの間である最小距離Dだけ出力ファイバの端面21b1、…、21bnの直線から離間されることで、クロストーク効果を最小限とし乍ら、平面ミラー40における開孔のサイズを制限して維持する。
図4AおよびBは光学デバイス10におけるビーム伝搬を示しており、図4Aはデバイス10の平面図であり且つ図4Bは同一のデバイス10の側面図である。
光学デバイス10がデマルチプレクサとして動作する場合、スペクトル的な多重チャネルを含む信号は、入力ファイバ22を通り進入し、その端面22a1、22b1まで伝搬し、且つ、均一媒体32におけるビーム伝搬によりその経路を継続し、その場合にビーム70は光軸31aに対して略々平行に伝搬する。ビーム70は、平面ミラー40における開孔41を貫通通過し、且つ、該ビームは、該ビームが凹状球面ミラー60に衝当するまで発散する。
図5は、自身の端面22a1、22b1までのシングルモード光ファイバ22の伝搬であって、隣接する均一媒体32におけるビーム伝搬により追随されるという伝搬を示している。ファイバ22の内側における伝搬は、MFDと省略される一定のモード・フィールド径(1/eの相対フィールド強度レベル)を有する導波モードに対応する。たとえば、一般的に使用されるコーニング社からのファイバSMF‐28において、MFDは1550nmの波長λにて約10.4μmである。隣接する均一媒体32におけるビーム伝搬はファイバ端面22a1、22b1から開始し、其処でビームは上記MFDに等しいウェストを有する。隣接媒体32においてビーム70は、1/eの相対フィールド強度レベルに対する角度θを有する円錐に従い発散する。上記ビーム・ウェスト(MFD)およびθは以下の如く関係付けられる。
θ=arctan((2λ/(πMFD)) (2)
上記SMF−28ファイバに対し、1550nmのλ(真空中の波長)として波長λ=λ/nであり、且つ、隣接媒体32は1の屈折率nを有し、角度θは5.4°である。上記円錐は、球面ミラー60の焦点距離fに略々等しい伝搬距離にて、該ミラー60と交差する。ミラー60上におけるビーム70の反射領域は、略々次式の直径tを有する。
t=2ftan(θ)=4fλ/(πMFD) (3)
先行例の各パラメータと組み合わされた65mmの焦点距離fに対し、直径tは約12.3mmである。
凹状球面ミラー60上におけるビーム70の反射により、該ビームは平行化され、且つ、その伝搬の方向は光軸31aに対して略々平行に反転される。引き続きそれは平面ミラー40に衝当し、該ミラーはそれを格子50に向けて反射する。ビーム70の一部は平面ミラー40の小寸開孔41の故に反射されず、従って、デバイス10の挿入損失およびクロストーク効果が大きくなる。略リトローで格子50に入射するビーム70は、平面ミラー40に向けて後方に回折される。上記回折により、スペクトル的な多重チャネルを含むビーム70は、波長の関数として複数のビームへと角度的に分離されることから、各チャネルが分離される。図4AおよびBには、第1のおよび最後のチャネルに対応するビーム71および72のみが示される。引き続き、それらは平面ミラー40に衝当し、該ミラーはそれらを凹状球面ミラー60に向けて反射する。此処でも、各ビーム71、72の一部は、平面ミラー40における小寸開孔41の故に反射されず、従って、デバイス10の挿入損失が更に大きくなる。凹状球面ミラー60上で各ビーム71、72が反射すると、伝搬の方向は反転され、且つ、各ビーム71、72は、それらの対応する出力ファイバの端面21a1、…、21an、21b1、…、21bn上へと、平面ミラー40における小寸開孔41を通る光軸31aに対して略々平行に焦点合わせされる。これらの端面において、各ビームのサイズは出力ファイバ21の導波モードのMFDに略々等しく、且つ、伝搬は、これらのシングルモード・ファイバの導波モードにより、該シングルモード・ファイバの内側で継続する。このことは、入力ファイバ22において存在する上記信号が各出力ファイバ21において多重分離されることを意味し、各出力ファイバは、スペクトル的な多重チャネルの内のひとつのチャネル、すなわち、上記入力ファイバを通して進入した信号を含む。
図4Bは、平面ミラー40に衝当する全てのビーム70、71および72の反射領域45を示し、且つ、図4Bはまた、格子50に衝当するビーム70の回折領域52も示している。これらの領域は、入力ファイバ22のMFDおよび分散システム30の焦点距離に依存し、種々の部材の必要サイズを表している。光学デバイス10のサイズは、各チャネル間のスペクトル間隔が減少したときに増大することを銘記されたい、と言うのも、分散システム30の焦点距離の増大が要求されるからである。通信機器において、光学デバイスの高さは、これらのデバイスが取付けられる各プリント配線基板間の距離により制限され、マルチプレクサおよびデマルチプレクサに対し、パッケージ化された光学デバイスの高さは典型的な14mmと最大で16mmとの間であるが、更に複雑な波長経路選定デバイスは50mmまでの高さを有し得る。
特許文献13においては、光学デバイス10においてレーザ・ダイオード配列およびフォトダイオード配列が使用され得ることが示されている、と言うのも、それらは光ファイバの寸法に匹敵する寸法を有するからである。たとえば、デマルチプレクサの出力ファイバ21を、フォトダイオードの配列で置き換えることにより、光学的チャネルモニタが得られる。その実施は自明ではなく、図2または図3に類似したファイバ配列が組立てられる必要があり、その場合に入力ファイバの端面22a1、22b1と各フォトダイオードとの間の距離ΔもしくはDは小寸に維持されねばならない。それは、入力ファイバ22a1、22b1がフォトダイオード配列の取付け部材内へと取入れられたときに実現可能であるが、これは製造が更に困難である。
上述の先行技術の光学デバイスは、それらの挿入損失、それらのクロストーク効果、それらの高さおよびそれらの融通性に関して多くの欠点を有している。
平面ミラー40において小寸開孔41が存在すると光学デバイス10の挿入損失が増大する、と言うのも、ミラー40に入射するビームの一部分は、2回にわたり、反射される代わりに開孔41に進入するからである。更に、球面ミラー60から到来するビームの一部分は、光軸31aに略々平行に開孔41に進入する。故に、それの僅かな部分は、入力ファイバ22および出力ファイバ21内へと結合し、クロストーク効果を加える。
平面ミラー40における開孔41は挿入損失の増大を制限すべく小さく維持されねばならず、このことは、図2B、図3Bにて、入力ファイバの端面22a1、…、22am、22b1、…、22bmおよび出力ファイバの端面21a1、…、21an、21b1、…、21bnも小さく維持されるべきことを意味する。ファイバ配列20aと比較してファイバ配列20bはクロストーク効果の更なる最小化を可能とするが、入力ファイバの端面22a1、…、22am、22b1、…、22bmおよび出力ファイバの端面21a1、…、21an、21b1、…、21bnが非常に接近しているという事実の故に、一定のクロストーク効果が残存する。
比較的に長い焦点距離を有する光学デバイス10に対し、上記球面ミラーにおけるビーム直径は、通信機器において使用される光学デバイスに対して容認可能な高さより大きくなる。特に、マルチプレクサおよびデマルチプレクサは、高さに関して厳しい制限を有する。
フランス特許第2,479,981号 フランス特許第2,496,260号 フランス特許第2,519,148号 フランス特許第2,543,768号 フランス特許第2,579,333号 フランス特許第2,731,573号 フランス特許第2,743,424号 フランス特許第2,761,485号 フランス特許第2,763,139号 フランス特許第2,764,393号 フランス特許第2,765,424号 フランス特許第2,765,972号 フランス特許第2,779,535号 フランス特許第2,803,046号 フランス特許第2,832,882号
上述したように、複数のチャネルを監視および経路選定するために、たとえば調整可能レーザ、調整可能フィルタおよび光学的チャネルモニタなどのデバイスが必要とされる。これらのデバイスの実施に対しては上記各光学デバイス10が使用され得るが、それらは製造の観点からはそれほど良好ではない、と言うのも、レーザ・ダイオード配列およびフォトダイオード配列に対する標準的な取付け部材が直接的には使用され得ないからである。その理由の故に、光学デバイス10はそれほど融通性が高くはない。
本発明の主な目的は、少なくとも先行技術の光学デバイスと同じほどコンパクトな光学デバイスであって、少ない挿入損失、少ないクロストーク効果および少ない高さを以て同一の機能の実施を可能とし、且つ、マルチプレクサおよびデマルチプレクサ以外の光学的機能の実施に関して更に融通性が高いという光学デバイスを提案するに在る。
その為に、本発明は、端面を備えるファイバ配列と、コンパクトな分散システムと、を備える光学デバイスであって、前記ファイバ配列は取付けアセンブリであり、前記取付けアセンブリは、放射ラインと称される第1直線上にビーム放出端面が位置されたM個の入力要素と、受容ラインと称される第2直線上にビーム受容端面が位置されたN個の前記出力要素とを備え、前記第2直線は、少なくとも前記入力要素が出力要素に影響せず且つ逆も同様であるように前記第1直線に対して平行に且つ前記第1直線から離間され、そしてそこでは、前記入力要素および前記出力要素の端面は、それらが前記ファイバ配列の前記端面と実質的に一致するように配置され、前記コンパクトな分散システムは、ビーム伝搬に基づく前記入力要素の端面と前記出力要素の端面との間における波長選択的な信号の対合を確実とし、且つ、前記分散システムは、平面ミラーと、焦点、焦点面、および、軸心を有する凹状ミラーであって、前記軸心は、2本の平行な前記直線の中間において前記ファイバ配列の前記端面と垂直に交差する、という前記凹状ミラーと、2本の平行な前記直線に関して平行である分散平面を有する平面回折格子であって、一方で、前記回折格子は前記ファイバ配列の前記端面に関して‘90°−φ’の角度を成し、前記角度φは、前記平面回折格子の位置が前記コンパクトな分散システムにおけるビーム伝搬に影響しない様に選択される、という前記平面回折格子と、を備え、前記ファイバ配列の前記端面は、前記入力要素の前記端面から到来する発散ビームが、前記ミラー上での反射により平行化されて、前記平面ミラーに向けて指向されるように、前記凹状ミラーの焦点面の近傍に配置され、前記平面ミラーは、前記凹状ミラーから到来する平行化ビームを前記平面回折格子へと反射し、逆に、前記平面回折格子から到来する回折された平行化ビームを前記凹状ミラーへと反射し、且つ、前記平面ミラーは、第1には前記ファイバ配列の前記端面と前記凹状ミラーとの間に配置され、第2には前記分散平面に対して垂直に位置し、且つ、第3には、前記平面回折格子が前記凹状ミラーの焦点の近傍に配置されるように、前記凹状ミラーの軸心に関して角度‘α’を成し、前記角度αは前記平面回折格子が略リトローで動作されるように選択され、前記凹状ミラーは、前記平面ミラーから到来する分散された平行化ビームが、前記ファイバ配列の前記受容ライン上に焦点合わせされ、波長に関して直線の全体にわたり略々線形に分布され、且つ、前記出力要素の端面が存在する処で該端面に進入するように前記平行化ビームを反射する、という光学デバイスにおいて、前記入力要素の端面から前記凹状ミラーへと伝搬するビーム、および、前記凹状ミラーから前記出力要素の端面へと伝搬するビームが、前記平面ミラーの存在により影響されない様に、前記平面ミラーのサイズは2本の平行な前記直線に関して制限されることを特徴とする、光学デバイスに関する。
好適には、前記平面ミラーは、上記角度αを調節して当該光学デバイスの波長調節を可能とする回転機構を有する。
好適には、前記回折格子は、上記角度φを調節して当該光学デバイスの波長調節を可能とする回転機構を有する。
好適には、前記ファイバ配列は、平行な前記直線にわたり前記入力要素および前記出力要素の上記端面の位置を同時に調節して当該光学デバイスの波長調節を可能とする並進機構を有する。
好適には、前記凹状ミラーは、平行な前記直線に沿い平行に前記凹状ミラーの位置を調節して当該光学デバイスの波長調節を可能とする並進機構を有する。
好適には、各入力要素はシングルモード・ファイバである。
好適には、各シングルモード・ファイバは光線平行化手段によって終端される。
好適には、各出力要素はシングルモード・ファイバである。
好適には、各シングルモード・ファイバは光線平行化手段によって終端される。
好適には、各入力要素は光線平行化手段によって終端されたマルチモード・ファイバである。
好適には、各出力要素は光線平行化手段によって終端されたマルチモード・ファイバである。
好適には、各出力要素はフォトダイオードである。
好適には、各フォトダイオードは光線平行化手段によって終端される。
好適には、各入力要素は光線平行化手段によって終端されたレーザ・ダイオードである。
好適には、各光線平行化手段はマイクロレンズから成る。
好適には、各光線平行化手段は上記シングルモード・ファイバの端部に対して接続された屈折率分布型レンズから成る。
本発明はまた、先行実施例に係る光学デバイスを備えて成ることを特徴とするシングルモード波長ルータにも関する。
本発明はまた、先行実施例に係る光学デバイスを備えて成ると共に、一本の出力ファイバが在ることを特徴とするシングルモード波長マルチプレクサにも関する。
本発明はまた、先行実施例に係る光学デバイスを備えて成ると共に、一本の入力ファイバが在ることを特徴とするシングルモード波長デマルチプレクサにも関する。
本発明はまた、先行実施例に係る光学デバイスを備えて成ると共に、一本の入力ファイバおよび一本の出力ファイバが在ることを特徴とするシングルモード波長フィルタにも関する。
本発明はまた、先行実施例に係る光学デバイスを備えて成ると共に、一本の入力ファイバが在ることを特徴とするシングルモード光学的チャネルモニタにも関する。
本発明はまた、前記光学デバイスが光線平行化手段によって終端されたシングルモード・ファイバを備えて成るときに、前記各光線平行化手段は前記シングルモード・ファイバの前記端部に対して接続された屈折率分布型レンズから成ることを特徴とする、先行実施例の内のいずれかひとつの実施例に係るシングルモード・ルータ/マルチプレクサ/デマルチプレクサ/フィルタ/チャネルモニタにも関する。
本発明はまた、前記光学デバイスが光線平行化手段を備えて成るときに、前記各光線平行化手段はマイクロレンズから成ることを特徴とする、先行実施例の内のいずれかひとつの実施例に係るシングルモード・ルータ/マルチプレクサ/デマルチプレクサ/フィルタ/チャネルモニタにも関する。
本発明はまた、先行実施例に係る光学デバイスを備えて成ることを特徴とするマルチモード波長ルータにも関する。
本発明はまた、先行実施例に係る光学デバイスを備えて成ると共に、一本の出力ファイバが在ることを特徴とするマルチモード波長マルチプレクサにも関する。
本発明はまた、先行実施例に係る光学デバイスを備えて成ると共に、一本の入力ファイバが在ることを特徴とするマルチモード波長デマルチプレクサにも関する。
本発明はまた、先行実施例に係る光学デバイスを備えて成ると共に、一本の入力ファイバおよび一本の出力ファイバが在ることを特徴とするマルチモード波長フィルタにも関する。
本発明はまた、先行実施例に係る光学デバイスを備えて成ると共に、一本の入力ファイバが在ることを特徴とするマルチモード光学的チャネルモニタにも関する。
本発明はまた、前記光学デバイスは光線平行化手段を備えて成り、前記各光線平行化手段はマイクロレンズから成ることを特徴とする、先行実施例の内のいずれかひとつの実施例に係るマルチモードルータ/マルチプレクサ/デマルチプレクサ/フィルタ/チャネルモニタにも関する。
本発明の特徴は、添付図面に関して行われる以下の例示的実施例の説明を読破することで更に明らかに判明しよう。
分散システムの光軸を示す先行技術の光学デバイスを示す図である。 先行技術の光学デバイスに対するファイバ配列の第1実施例を示す図である。 先行技術の光学デバイスに対するファイバ配列の第2実施例を示す図である。 上記分散システムにおけるビーム伝搬を示す先行技術の光学デバイスを示す図である。 シングルモード光ファイバの端面に至る該ファイバにおける伝搬を示す図であり、隣接する均一媒体におけるビーム伝搬が追随している。 本発明に係る光学デバイスを示す図であり、分散システムの光軸を示している。 本発明に係る光学デバイスにおいて使用されるファイバ配列の第1実施例を示す図である。 レンズ装着端部を備えるシングルモード光ファイバの端部に至る該ファイバにおける伝搬を示す図であり、隣接する均一媒体におけるビーム伝搬が追随している。 シングルモード光ファイバの端面に至る該ファイバにおける伝搬を示す図であり、隣接する均一媒体、マイクロレンズおよび別の均一媒体におけるビーム伝搬が追随している。 本発明に係る光学デバイスにおいて使用されるファイバ配列の第2実施例を示す図であり、ファイバ配列はマイクロレンズを備えている。 本発明に係る光学デバイスを示す図であり、分散システムにおけるビーム伝搬を示している。 本発明に係る光学デバイスにおいて使用されるファイバ配列の第3実施例を示す図であり、ファイバ配列はフォトダイオードを備えている。 本発明に係る光学デバイスを示す図であり、3つの波長調節機構を示している。
図6は、たとえば波長ルータ、マルチプレクサ、デマルチプレクサまたはフィルタであり得る本発明に係る光学デバイス100を示している。該光学デバイスは、端面125を備えるファイバ配列120と、コンパクトな分散システム130とから構成される。図6Aは光学デバイス100の平面図であり、且つ、図6Bは同一の光学デバイス100の側面図である。
図7は、本発明に係る光学デバイス100において使用されるファイバ配列の第1実施例120を示している。ファイバ配列120は、M個の入力要素122とN個の出力要素121とを備える取付けアセンブリである。入力要素122のビーム放出端面122、…、122は放射ラインと称される第1直線112上に位置されるが、出力要素121のビーム受容端面121、…、121は受容ラインと称される第2直線111上に位置される。2本の直線111および112は平行であると共に、これらの直線は、少なくとも入力要素122は出力要素121に影響せず且つ逆も同様であるように選択された距離Dだけ離間される。入力要素122の端面122、…、122および出力要素121の端面121、…、121は、それらがファイバ配列120の端面125と実質的に一致するように位置決めされる。
図7に示された上記実施例においてファイバ配列120は、両面V溝ブロック123と、出力蓋体124と、入力蓋体124と、M個の入力要素122と、N個の出力要素121とを備え、入力および出力要素の両方が光ファイバである。これらのファイバは、図5に示された如きシングルモード、または、図8に示されたように屈折率分布型レンズによって終端するシングルモード、更にはマルチモードのいずれかである。M本の入力ファイバ122はブロック123の一側面上にてV形状溝内に取付けられ且つ入力蓋体124により覆われる一方、ブロック123の他側面上にてN本の出力ファイバ121はV形状溝内に取付けられ且つ出力蓋体124により覆われる。両面V溝ブロックを使用すると、V溝ブロック同士の積層(図3AおよびBに示されたファイバ配列20b)と対照的な構成により、入力ファイバ122と出力ファイバ121との間の平行性が確実とされることを銘記されたい。
ファイバ配列120の端面125は、入力ファイバ122の端面122、…、122および出力ファイバ121の端面121、…、121が該ファイバ配列120の該端面125の一部となるように研磨される。ファイバ121、122と隣接媒体32との間に屈折率差が在る場合、概略的に、端面125上には反射防止被覆が適用されてフレネル反射が排除される。
波長に関して等距離で離間された複数のチャネルを多重分離する場合、出力要素121の端面121、…、121は、図7Bに示すとおり、距離dにて等距離で離間される。距離dは典型的には、最も一般的な出力要素121の外径に関連する40μm〜250μmの範囲内に含まれる。
コンパクトな分散システム130によれば、入力要素122の端面122、…、122と出力要素121の端面121、…、121との間における波長選択的な対合が確実とされる。それは、平面ミラー140と、焦点および焦点面を有する凹状ミラー60と、分散平面を有する平面回折格子50とを備える。ファイバ配列120の端面125、入力要素122の端面122、…、122、および、出力要素121の端面121、…、121は、各入力要素122の端面から到来する発散ビームが凹状ミラー60上での反射により平行化される一方で平面ミラー140に向けて指向されるように、凹状ミラー60の焦点面の近傍に配置される。凹状ミラー60は軸心63を有し、該軸心は、端面121、…、121、122、…、122の2本の平行な直線111および112間の中間にてファイバ配列120の端面125と交差する一方、ファイバ配列120の端面125と直交している。回折格子50はファイバ配列120の端面125に関して約90°−φの角度を成す一方、その分散平面は、端面121、…、121、122、…、122の2本の平行な直線111および112に関して平行である。角度φは、格子50の位置がコンパクトな分散システム130におけるビーム伝搬に影響しない様に選択され、たとえばφは0°(図6A)である。平面ミラー140は、凹状ミラー60から到来する平行化ビームを格子50に向けて反射し、且つ、逆に、格子50から到来する回折された平行化ビームを凹状ミラー60に向けて反射する。ファイバ配列120の端面125と凹状ミラー60との間に配置された平面ミラー140は上記分散平面に対して直交し、それは、回折格子50が凹状ミラー60の焦点の近傍に配置されるように凹状ミラー60の軸心63に関して角度αを成し、且つ、該角度αは回折格子50が略リトローで動作されるように選択される。凹状ミラー60は、平面ミラー140から到来する分散された平行化ビームが、波長に関してファイバ配列120の受容ライン111にわたり略々線形に分布されて該受容ライン上に焦点合わせされ、出力要素121の端面が存在する処で該端面に進入するように、上記平行化ビームを反射する。平面ミラー140のサイズは、入力要素122の端面122、…、122から凹状ミラー60へと伝搬するビーム、および、凹状ミラー60から出力要素121の端面121、…、121へと伝搬するビームが平面ミラー140の存在により影響されない様に、各端面の2本の平行な直線111および112に関して制限される。
コンパクトな分散システム130の光軸は折畳まれることで、光学デバイス100のコンパクトさが確実とされる。上記光軸は、131a、131b、131c、131d、131eおよび131fと参照番号が付された6個のセグメントへと分割される。
上記光軸の第1セグメント131aは、入力要素122の端面122、…、122に一致する直線112から、平面ミラー140を通過し乍ら、凹状ミラー60まで延在し、それはファイバ配列120の端面125に対して直交し、それは平面ミラー140に関して角度αを成し(図6A)、且つ、凹状ミラー60におけるそれの端点は該ミラー60の軸心63から垂直に距離(1/2)Dに配置される(図6B)。
上記光軸の第2セグメント131bは、該光軸の第1セグメント131aの上記端点から凹状ミラー60にて開始し、且つ、平面ミラー140まで延在する。上記光軸の第1セグメント131aおよび第2セグメント131bは、yz平面において略々次式の角度γを成す。
γ≒arctan(D/(2f)) (4)
式中、fは凹状ミラー60の焦点距離である。
上記光軸の第3セグメント131cは、該光軸の第2セグメント131bの端点から平面ミラー140にて開始し、且つ、回折格子50まで延在し、其処でそれは33と参照番号が付された格子50の法線と交差する。xz平面における第3セグメント131cの射影は法線33と角度βを成し、その場合にβは、角度αおよびβが以下のように関係付けられる格子50のリトロー角である。φ=0°(図6A)のとき、α=(β+90°)/2。
残る3個のセグメント131d、131e、131fは、ミラー60の軸心63を含むxz平面に関して鏡面対称により最初の3個131a、131b、131cと関係付けられる。上記光軸の第4セグメント131dは第3セグメント131cに関して対称的であり、双方間の角度は約2γである。上記光軸の第5セグメント131eは第2セグメント131bに関して対称的である。上記光軸の第6セグメント131fは出力要素121の端面121、…、121まで延在し、且つ、第1セグメント131aと対称的であり、両セグメントは距離Dだけ離間される。
図6AおよびBは、3個の部材、すなわち楔状プリズム142、平凹レンズ61および基板51を使用するコンパクトな分散システム130の実施例を示している。楔状プリズム142は、ファイバ配列120の端面125と、光軸131a、131b、131c、131d、131e、131fとに関する平面ミラー140の位置決めを確実とすべく用いられる。楔状プリズム142は平面ミラー140に対する支持体の役割を果たす傾斜面143を備える一方、反対面144はファイバ配列120の端面125と平行である。図6AおよびBの実施例において上記平行性は、反対面144と上記ファイバ配列の端面125とが一致するように楔状プリズム140をファイバ配列120の端面125上に取付けることにより確実とされる。平凹レンズ61は、その凹状面62上に存在するミラー60に対する支持体の役割を果たす。凹状ミラー60は異なる凹状形状を有し得、最も一般的な形状は球状および放物線状であることを銘記されたい。基板51は、該基板の表面上に形成された平面回折格子50に対する支持体の役割を果たす。空間32は、空気、真空もしくは気体により満たされる。
コンパクトな分散システム130におけるビーム伝搬は、入力ビームの発散角θが平面ミラー140の存在と凹状ミラー60上の限られた反射領域とに適合することを必要とする。この反射領域の制限は、通信機器において使用される光学デバイス、特にマルチプレクサおよびデマルチプレクサに対する高さ制限に起因することを銘記されたい。
シングルモード光ファイバから到来するビーム発散は、先行技術の光学デバイス10の記述において説明されている(図5参照)。前述の如く、一般的に使用されるコーニング社からのSMF−28ファイバに対し、1550nmのλにて波長λ=λ/nであり、隣接媒体32は1の屈折率nを有し、且つ、発散角θは5.4°である。コンパクトな分散システム130におけるビーム伝搬に対しては、更に小さな発散角が好適であるか、殆どの場合には必須である。約25μmまでのMFDを備えた特殊なシングルモード光ファイバが存在し、このことは、SMF−28ファイバと比較して約2.3°まで低い発散角θを意味する。特殊なシングルモード・ファイバの使用は一定の用途に対する解決策であるが、殆どの用途に対しては、SMF−28または同等の入力および出力ファイバの使用が必要とされる。
光ファイバを光線の平行化手段によって終端させると、出射ビームの発散角θが相当に減少され得る。このことは、本発明に係る光学デバイス100においては、分散システム130の要件に対して平行化手段により発散角θを調節し乍ら、SMF−28または等価的な入力および出力ファイバが使用され得ることを意味する。故に、入力要素122および出力要素121に光線の平行化手段を取入れることは、好適であり、且つ、多くの場合においては必須でさえある。以下においては、光線の平行化手段を備える入力要素122および出力要素121の異なる実施例が記述される。
図8は、光線の平行化手段によって終端されたシングルモード光ファイバの第1実施例を示している。この実施例において入力要素122は、入力ファイバ126、屈折率分布型レンズ128およびコア無しスタブ129を備え、コア無しスタブ129の端面は入力要素122の端面122である。長さLの屈折率分布型レンズ128はシングルモード・ファイバ126へと接続され、且つ、長さLの各コア無しスタブ129は屈折率分布型レンズ128に対して接続される。コア無しスタブ129は、屈折率分布型レンズ128の長さLを変更せずにファイバ配列120の端面125の研磨を可能とすべく付加されることを銘記されたい。
図8は、光線の平行化手段によって終端されるシングルモード光ファイバ122におけるコア無しスタブ129の端面122までの伝搬を示し、隣接する均一媒体32におけるビーム伝搬により追随されている。シングルモード光ファイバ126に対して接続された屈折率分布型レンズ128における伝搬により、上記ファイバのモード・フィールド径MFDを、モード・フィールド径MFDまで増大される。長さLは好適には屈折率分布変化特性の1/nピッチであり、これにより、MFDは屈折率分布型レンズ128とコア無しスタブ129との間の境界領域と一致する。この境界領域から、ビームは、均一媒体と見做されるべきコア無しスタブ129における長さLにわたり発散し、引き続き、隣接する均一媒体32における端面122の後で入力ビーム170は発散し続ける。MFDがMFDからMFDに増大するということは、入力要素122の端面122から到来するビームの角度θが減少することを意味する(関係(2)を参照)。
MFDを75μmのMFDへと増大させる屈折率分布変化特性を有する屈折率分布型レンズ128によって終端するSMF−28入力ファイバ126に対し、1550nmのλ(真空中の波長)として波長λ=λ/n、且つ、隣接媒体32は1の屈折率nを有し、ビームの角度θは0.75°である。分散システム130において、この円錐は、球面ミラー60の焦点距離に略々等しい伝搬距離にて該ミラー60と交差する。そのとき、65mmの焦点距離に対し、ミラー60上のビーム170の反射領域は約1.7mmの直径を有する(関係(3)を参照)。
図9は、光線の平行化手段によって終端するシングルモード光ファイバの第2実施例を示している。この実施例において入力要素122は、端面126を有する入力ファイバ126と、均一媒体で満たされた小寸間隙227と、マイクロレンズ228とを備え、マイクロレンズ228の端面は入力要素122の端面122である。マイクロレンズ228は、入力ファイバ126の端面126に関して厳密に整列され且つ取付けられる。上記マイクロレンズが入力ファイバ126の端面126に対してエポキシにより取付けられる場合、間隙227は、光ファイバ126およびマイクロレンズ228において使用される材料の屈折率に近い屈折率を有する均一媒体であるエポキシにより満たされる。概略的に、マイクロレンズ228の端面には反射防止被覆が適用されてフレネル反射が排除される。
図9は、光線の平行化手段によって終端されるシングルモード光ファイバ122におけるマイクロレンズ228の端面122までの伝搬を示し、隣接する均一媒体32におけるビーム伝搬により追随されている。入力ファイバ126の端面126からマイクロレンズ228の端面122までの伝搬は2つの均一媒体の縦列における発散ビームに対応し、引き続き、マイクロレンズ228の湾曲表面(端面)122を通る伝搬によりビームの発散角は減少され、結果的なビーム170は端面122の後で、隣接する均一媒体32において発散し続け、且つ、発散角θを有する。結果的なビーム170は、入力ファイバ126の端面126の近傍に配置された仮想的ビーム・ウェストMFDmaを有する。故に、平行化手段としてマイクロレンズ228を使用すると、MFDはMFDからMFDmaへと増大される。
図10は本発明に係る光学デバイス100において使用されるファイバ配列の第2実施例220を示しており、その場合にファイバ配列220はマイクロレンズを備える。ファイバ配列の実施例220は、シングルモードの入力および出力ファイバ(図7A、図7B、および、対応記述を参照)を有するファイバ配列120と、ファイバ配列120の上記放射ライン112および上記受容ライン111とに関して厳密に整列されて取付けられた2つのマイクロレンズ配列215、216とで構成される。この様にして、各シングルモード光ファイバはマイクロレンズによって終端される(図9参照)。たとえば、NSG(日本板硝子社)により販売されている埋設式の屈折率分布型マイクロレンズ配列、または、SUSSマイクロ・オプティクス社(SUSS MicroOptics)により販売されている平凸屈折マイクロレンズ配列などの、種々のマイクロレンズ配列が市場で入手可能である。
マイクロレンズはまた、マルチモード光ファイバに対する平行化手段としても適することを銘記されたい。故に、本発明に係る光学デバイス100は、シングルモード・ファイバの代わりにマルチモード・ファイバから成り得る。
図11AおよびBは分散システム130におけるビーム伝搬を示す本発明に係る光学デバイス100を表しており、図11Aはデバイス100の平面図であり且つ図11Bは同一のデバイス100の側面図である。
光学デバイス100がデマルチプレクサとして動作する場合、スペクトル的な多重チャネルを含む信号は入力要素122を通り進入し、端面122まで伝搬し、その経路を均一媒体32におけるビーム伝搬により継続し、その場合にビーム170は光軸の第1セグメント131aに対して略々平行に伝搬する。ビーム170は凹状ミラー60に衝当するまで発散し、その途中で、平面ミラー140の存在により影響されることなくそれを通り過ぎる。
凹状ミラー60上でのビーム170の反射によれば、それは平行化され且つ平面ミラー140に向けて指向される。引き続きそれは、それを全体的に格子50に向けて反射する平面ミラー140に衝当する。略リトローで格子50に入射するビーム170は、平面ミラー140に向けて後方に回折される。上記回折格子は、スペクトル的な多重チャネルを含むビーム170を、波長の関数として角度的に分離することから、各チャネルを分離する。図11AおよびBにおいては、最初および最後のチャネルに対応するチャネル171および172のみが示される。引き続きそれらは、それらを全体的に凹状ミラー60に向けて反射する平面ミラー140に衝当する。凹状ミラー60上における各ビーム171、172の反射によれば、それらは光軸の第6セグメント131fに対して略々平行に指向され、且つ、該各ビーム171、172は対応する出力要素121の端面121、…、121上へと焦点合わせされ、その途中で、各ビームは平面ミラー140の存在により影響されることなくそれを通り過ぎる。端面121、…、121において各ビームのサイズは出力要素121のMFDと略々等しく、且つ、伝搬はこれらの要素の内側で継続する(図5、図8および図9における逆方向)。このことは、入力要素122において存在する上記信号が各出力要素121において多重分離されることを意味する。各出力要素は、スペクトル的な多重チャネルの内のひとつのチャネル、すなわち、上記入力ファイバを通して進入した信号を含む。
本発明の光学デバイス100の動作は先行技術の光学デバイス10の動作に類似しており、主たる相違は、上記平面ミラーに関する入力要素122の端面122、…、122および出力要素121の端面121、…、121の位置に在る。故に上記平面ミラーにおける開孔を実現する必要はなく、これにより、先行技術と比較して挿入損失は減少される。更に、入力要素122の端面122、…、122および出力要素121の端面121、…、121は相当に離間していることから、クロストーク効果が減少される。回折格子50が凹状ミラー60の焦点の近傍に配置される一方で、それの焦点面の近傍にはファイバ配列120の端面125が配置されたとき、挿入損失の均一性は最適化される。
図11Bは平面ミラー140に衝当する全てのビーム170、171および172の反射領域145を示し、且つ、図11Bはまた、格子50に衝当するビーム170の回折領域152も示している。これらの領域は、入力ファイバ122のMFDおよび分散システム130の焦点距離に依存し、種々の部材の必要サイズを表している。本発明の光学デバイス100ならびに先行技術の光学デバイス10(図4Aおよび図4B)のサイズは、各チャネル間のスペクトル間隔が減少したときに増大する、と言うのも、その場合には本発明の分散システム130ならびに先行技術の分散システム30の焦点距離の増大が必要とされるからである。相違点は、本発明の光学デバイス100の高さは、入力要素122および出力要素121を適切な平行化手段を以て終端させることにより制限して維持され得ることである。
本発明に係る光学デバイス100を備えるシングルモード・デマルチプレクサが実施された。光学デバイス100は、1525nm〜1575nmのスペクトル範囲にわたる一次の回折に使用されるべく最適化された900本/mm(gr/mm)の溝密度を有する回折格子50と、130mmの半径を有する凹状球面ミラー60と、1本のシングルモード入力ファイバおよび24本のシングルモード出力ファイバを備えるファイバ配列120であって、全てのファイバはファイバ端部に対して接続された屈折率分布型レンズによって終端されることでMFDが約78μmに適合される(図8)というファイバ配列120とを有している。ファイバ配列120において、終端された出力ファイバの端面121、…、121は130μmの距離dにて等距離に離間され、且つ、放射ライン112と受容ライン111との間の距離Dは6.5mmである(図7B)。結果的なデマルチプレクサは、1.6nmにて等距離に離間された24個の出力チャネルを有している。各出力チャネルのフィルタ機能は、約0.8nmの半値全幅を有する正規的な形状を有する。
上述したように、本発明に係る上記光学デバイスは、ファイバ配列を交換することにより必要な光学的機能に適合される。ファイバ配列の最初の2つの実施例120、220は光ファイバを含むが、光電気的構成要素(レーザ・ダイオード、フォトダイオード)を含まない。上記ファイバ配列の放射ライン112および受容ライン111は良好に分離されることから、光電気的構成要素の標準的な取付け部材を直接的に使用しながら、一方のライン上の光電気的構成要素を他方のライン上の光ファイバに対して結合することが可能とされる。上記光電気的構成要素は、たとえばマイクロレンズなどの光線の平行化手段によって終端され得ることを銘記されたい。
図12は、光学的チャネルモニタに含まれる本発明に係る光学デバイスにおいて使用されるファイバ配列の第3実施例320を示している。ファイバ配列320は、端面125と、両面V溝ブロック123と、入力蓋体124と、光ファイバである単一入力要素122と、N個の出力要素322(フォトダイオード)を備えるフォトダイオード配列321とを備えている。上記光ファイバは、図5に示されたシングルモード、または、図8に示された屈折率分布型レンズによって終端するシングルモードのいずれかである。入力ファイバ122はブロック123の一側面上にてV形状溝内に取付けられて入力蓋体124により覆われるが、フォトダイオード配列321はブロック123の他側面上に取付けられる。入力要素122の端面122および出力要素322の各端面は、それらがファイバ配列320の端面125と実質的に一致するように位置決めされる。
ファイバ配列320から成る上記光学デバイスの動作は、ファイバ配列120をファイバ配列320により置き換えることで、図11AおよびBから理解される。デマルチプレクサにおけるのと同様に、スペクトル的な多重チャネルを含む信号は、入力ファイバ122を通り進入し、その端面122まで伝搬し、且つ、その経路を上記分散システムにおけるビーム伝搬により継続することによりビーム170はビーム171、172へと分離され、このことは、先に記述された如くファイバ配列320の出力要素322にて各チャネルが分離されることを意味する。ファイバ配列120、220によるのと同様に出力ファイバへと結合する代わりに、ビーム171、172はフォトダイオード322へと結合される。そのときに各フォトダイオードは、その対応チャネルのパワー・レベルを電気的に検出する。
Hamamatsu社によりG8909−01という番号で参照されるフォトダイオード配列321を以て、本発明に係る光学デバイスを備えるシングルモードの光学的チャネルモニタが実施された。このフォトダイオード配列はセラミック取付け部材上の40個のPINフォトダイオードを備え、その場合に各フォトダイオードは250μmのピッチdを以て直線上に等しく離間される。上記光学デバイスは、1525μm〜1575μmのスペクトル範囲にわたる二次の回折において使用されるべく最適化された600本/mmの溝密度を有する回折格子50と、190mmの半径を備える凹状球面ミラー60と、Hamamatsu社のフォトダイオード配列321を備えたファイバ配列320と、MFDを約67μmへと適合させるべくファイバ端部に接続された屈折率分布型レンズにより終端されたシングルモード入力ファイバ122(図8)とを有する。入力ファイバ122の端面122はy方向において6.5mmの距離Dだけ各フォトダイオード322の直線から離間される一方、x方向においてそれは、フォトダイオード配列321の中心に関して位置決めされる。結果的なチャネルモニタは、0.8nmにて等しく離間された40個のチャネルのパワー・レベルを観測する。
本発明に係る光学デバイスを備えるマルチモード光学的チャネルモニタも同様に、シングルモード入力ファイバの代わりに、平行化手段を以て終端するマルチモード入力ファイバを用いることで実施され得る。
ファイバ配列320と同様に、出力要素としての1本の光ファイバと組み合わせて入力要素として一個以上のレーザ・ダイオードを備えるファイバ配列が作成され得る。レーザ・ダイオードが発するビームは概略的に楕円形状であり且つ強く発散するという事実の故に、それらは光線の平行化手段によって終端する必要があることを銘記されたい。
此処までは、本発明に係る静的な光学デバイスが記述されてきた(移動部分のないデバイス)。本発明に係る動的な光学デバイスは、波長調節を提供する(移動部分を有するデバイス)。かかる動的デバイスは、長距離および地下における光ファイバのネットワーク、ならびに、試験および測定機器において、ますます必要とされる。
図13は、波長調節を行う本発明に係る光学デバイス500の平面図を示している。デバイスの図示実施例500は、たとえば波長調節可能フィルタに含まれる。図13は、3つの異なる調節機構を示している。
1)平面ミラー540は角度αを調節する回転機構を有し、
2)回折格子50は角度φを調節する回転機構を有し、
3)ファイバ配列520は、平行な上記直線111および112にわたり入力要素122および出力要素121の端面の位置xを同時に調節する並進機構を有する。
光学デバイス500は、波長に関して調節可能であるべく、これらの3つの内のひとつの機構のみを必要とすることを銘記されたい。
参照番号531a、531b、531c、531d、531eおよび531fは、光学デバイス500の光軸の異なるセグメントを表している。各セグメント531a、531b、531c、531d、531e、531fは夫々、131a、131b、131c、131d、131e、131fと参照番号が付されて図6Aおよび図6Bに関して前述されたセグメントに対応する。
上記の2つの角度調節機構は、角度α、βおよびφは、βが所定の波長λにおけるリトロー角であるとして、α=(β+φ+90°)/2と関係付けられるという事実から理解される。角度αおよびφの少なくとも一方が調節され得るとき、角度βは波長の関数、すなわち、β(λ)である。
上記角度調節機構は、たとえば機械的な回転ステージにより提供される。その場合に角度φの調節は、必要な運動を厳密に確実とする回転ステージ上に回折格子50の基板51を取付けることで実現される一方、等価的に、角度αの調節は、回転ステージ上に平面ミラー540の基板542を取付けることで実現される。αに対する角度調節機構はまた、静電的機構により回転される平面ミラー540を含む超小型機械的システムであるMEMSミラーによっても提供され得る。
上記位置調節機構は、放射ライン112上の入力要素122および受容ライン111上の出力要素121の端面の位置xは、略々、Δλ/Δxのように関係付けられるという事実から理解される。放射ライン112上における入力要素122の端面のΔxの並進は、約Δλの波長の変化に対応する一方、受容ライン111上における出力要素121の端面のΔxの並進は、約Δλの波長の変化に対応する。このことは、平行な直線111および112上での入力要素122および出力要素121の端面の同時的なΔxの並進は約2Δλの波長の変化に対応することを意味する。
平行な上記直線111および112上でのファイバ配列520の入力要素122および出力要素121の端面の同時的な位置調節は、必要な運動を厳密に確実とする並進ステージ上にファイバ配列520を取付けることにより実現される。逆に、分散システム530が、等価的な運動を厳密に確実とする並進ステージ上に取付けられ得るが、これは概略的に、分散システム530のサイズの故に実用性が低い。
凹状ミラー60のx方向に関する並進もまた波長の調節を提供することを銘記されたく、凹状ミラー60の並進は、上述のファイバ配列520の並進に類似している。この目的の為に凹状ミラー60は、上記平行な各直線に沿い平行に該凹状ミラー60の位置を調節する並進機構を有する。
本発明に係る光学デバイス500を備えるシングルモードの波長調節可能フィルタが実施された。光学デバイス500は、1525nm〜1575nmのスペクトル範囲にわたる二次の回折に使用されるべく最適化された600本/mmの溝密度を有する回折格子50と、200mmの半径を有する凹状球面ミラー60と、1本のシングルモード入力ファイバ122および1本のシングルモード出力ファイバ121を備えるファイバ配列520であって、両方のファイバはファイバ端部に対して接続された屈折率分布型レンズにより終端されることでMFDが約67μmに適合される(図8)というファイバ配列520とを有している。入力ファイバ122の端面は、x方向においては出力ファイバ122と同一の位置を有する一方、y方向においては6.5mmの距離Dだけ離間されている。上記フィルタは、1525nmから1575nmへと50nmにわたり調節される。それは、調節範囲にわたる約0.17nmの半値全幅を備えた正規的な形状を有する。
表1は、角度φを調節することにより光学デバイス500の波長を調節するためのλ、β、α、φおよびxを示し、その場合にx=0mmであり、且つ、αは、調節範囲の中心波長にてφ=0°であるように選択された。この例においては、調節可能フィルタの波長範囲全体がΔφ=4.70°の角度調節範囲によりカバーされる。
Figure 2009217247
表2は、φ=0°およびx=0mmに対して角度αを調節することにより光学デバイス500の波長を調節するためのλ、β、α、φおよびxを示している。この例において、調節可能フィルタの波長範囲全体はΔα=2.35°の角度調節範囲によりカバーされる。
Figure 2009217247
表3は、調節範囲の中心波長にてx=0mmとなるように選択されたαと組み合わせてφ=0°に対して位置xを調節することにより光学デバイス500の波長を調節するためのλ、β、α、φおよびxを示している。この例において、調節可能フィルタの波長範囲全体はΔx=8.16mmの位置調節範囲によりカバーされる。
Figure 2009217247
等価的に、光学デバイス500の入力シングルモード・ファイバ122および出力シングルモード・ファイバ121を、たとえばマイクロレンズである平行化手段を以て終端されたマルチモード・ファイバ(図9)により置き換えることにより、マルチモード波長フィルタが実施され得る。実際、前述の全てのデバイス、すなわち、ルータ、マルチプレクサ、デマルチプレクサ、ならびに、光学的チャネルモニタは、前述の調節機構の内のひとつにより波長調節可能とされ得る。更に、本発明の上記光学デバイスは、調節可能な外部キャビティ・レーザにおいて、且つ、光学的スペクトル分析器においても使用され得ることを銘記されたい。
本発明は代表的実施例に関して記述されたが、当業者であれば、その代替例および改変例は疑いなく明らかとなることを予期し得よう。故に各請求項は、本発明の真の精神および有効範囲内に収まる、かかる代替例および改変例の全てを包含することが意図される。

Claims (29)

  1. 端面(125)を備えるファイバ配列(120、220、320、520)と、
    コンパクトな分散システム(130、530)と、を備える光学デバイス(100、500)であって、
    前記ファイバ配列(120、220、320、520)は取付けアセンブリであり、
    前記取付けアセンブリは、放射ラインと称される第1直線(112)上にビーム放出端面が位置するM個の入力要素(122)と、受容ラインと称される第2直線(111)上にビーム受容端面が位置するN個の出力要素(121)とを備え、前記第2直線(111)は、少なくとも前記入力要素(122)が前記出力要素(121)に影響せず且つ逆も同様であるように、前記第1直線(112)に対して平行に且つ前記第1直線(112)から離間され、そして、前記入力要素(122)の端面および前記出力要素(121)の端面は、それらが前記ファイバ配列(120、220、320、520)の前記端面(125)と実質的に一致するように配置され、
    前記コンパクトな分散システム(130、530)は、ビーム伝搬に基づく前記入力要素(122)の端面と前記出力要素(121)の端面との間における波長選択的な信号の対合を確実とし、且つ、前記分散システム(130、530)は、
    平面ミラー(140、540)と、
    焦点、焦点面、および、軸心(63)を有する凹状ミラー(60)であって、前記軸心(63)は、2本の平行な前記直線(111、112)の中間において前記ファイバ配列(120、220、320、520)の前記端面(125)と垂直に交差する、という凹状ミラー(60)と、
    2本の平行な前記直線(111、112)に対して平行である分散平面を有する平面回折格子(50)であって、その一方で、当該平面回折格子(50)は前記ファイバ配列(120、220、320、520)の前記端面(125)に関して‘90°−φ’の角度を成し、前記角度φは、前記平面回折格子(50)の位置が前記コンパクトな分散システム(130、530)におけるビーム伝搬に影響しない様に選択される、という平面回折格子(50)と、を備え、
    前記ファイバ配列(120、220、320、520)の前記端面(125)は、前記入力要素(122)の端面から到来する発散ビームが、前記凹状ミラー(60)上での反射により平行化されて、前記平面ミラー(140、540)に向けて指向されるように、前記凹状ミラー(60)の焦点面の近傍に配置され、
    前記平面ミラー(140、540)は、前記凹状ミラー(60)から到来する平行化ビームを前記平面回折格子(50)へと反射し、逆に、前記平面回折格子(50)から到来する回折された平行化ビームを前記凹状ミラー(60)へと反射し、且つ、前記平面ミラー(140、540)は、第1には、前記ファイバ配列(120、220、320、520)の前記端面(125)と前記凹状ミラー(60)との間に配置され、第2には、前記分散平面に対して垂直に位置し、第3には、前記平面回折格子(50)が前記凹状ミラー(60)の焦点の近傍に配置されるように、前記凹状ミラー(60)の軸心(63)に関して角度‘α’を成し、前記角度αは前記平面回折格子(50)が略リトローで動作されるように選択され、
    前記凹状ミラー(60)は、前記平面ミラー(140、540)から到来する分散された平行化ビームが、前記ファイバ配列(120、220、320、520)の前記受容ライン(111)上に焦点合わせされて、波長に関して前記ラインにわたり線形に分布し、且つ、前記出力要素(121)の端面に進入するように前記平行化ビームを反射する、
    という光学デバイス(100、500)において、
    前記入力要素(122)の端面から前記凹状ミラー(60)へと伝搬するビーム、および、前記凹状ミラー(60)から前記出力要素(121)の端面へと伝搬するビームが、前記平面ミラー(140、540)の存在により影響されない様に、前記平面ミラー(140、540)のサイズが2本の平行な前記直線(111、112)に対して制限されていることを特徴とする光学デバイス(100、500)。
  2. 前記平面ミラー(140、540)は、前記角度αを調節して当該光学デバイスの波長調節を可能とする回転機構を有することを特徴とする、請求項1に記載の光学デバイス(100、500)。
  3. 前記回折格子(50)は、前記角度φを調節して当該光学デバイスの波長調節を可能とする回転機構を有することを特徴とする、請求項1に記載の光学デバイス(100、500)。
  4. 前記ファイバ配列(120、220、320、520)は、平行な前記直線(111、112)にわたり前記入力要素(122)の端面および前記出力要素(121)の端面の位置を同時に調節して当該光学デバイスの波長調節を可能とする並進機構を有することを特徴とする、請求項1に記載の光学デバイス(100、500)。
  5. 前記凹状ミラー(60)は、平行な前記直線(111、112)に沿い平行に前記凹状ミラー(60)の位置を調節して当該光学デバイスの波長調節を可能とする並進機構を有することを特徴とする、請求項1に記載の光学デバイス(100、500)。
  6. 前記各入力要素(122)はシングルモード・ファイバであることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の光学デバイス(100、500)。
  7. 前記各シングルモード・ファイバ(122)は、光線の平行化手段によって終端されることを特徴とする、請求項6に記載の光学デバイス(100、500)。
  8. 前記各出力要素(121)はシングルモード・ファイバであることを特徴とする、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の光学デバイス(100、500)。
  9. 前記各シングルモード・ファイバ(121)は、光線の平行化手段によって終端されることを特徴とする、請求項8に記載の光学デバイス(100、500)。
  10. 前記各入力要素(122)は、光線の平行化手段によって終端されたマルチモード・ファイバであることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の光学デバイス(100、500)。
  11. 前記各出力要素(121)は、光線の平行化手段によって終端されたマルチモード・ファイバであることを特徴とする、請求項1乃至5または10のいずれか一項に記載の光学デバイス(100、500)。
  12. 前記各出力要素(121)はフォトダイオードであることを特徴とする、請求項1乃至7または10のいずれか一項に記載の光学デバイス(100、500)。
  13. 前記各フォトダイオード(121)は、光線の平行化手段によって終端されることを特徴とする、請求項12に記載の光学デバイス(100、500)。
  14. 前記各入力要素(122)は、光線の平行化手段によって終端されたレーザ・ダイオードであることを特徴とする、請求項8または請求項9または請求項11が請求項1乃至5に従属する場合において、請求項1乃至5または8または9または11のいずれか一項に記載の光学デバイス(100、500)。
  15. 前記各光線平行化手段はマイクロレンズ(228)により成ることを特徴とする、請求項7、9乃至11、13または14のいずれか一項に記載の光学デバイス(100、500)。
  16. 前記各光線の平行化手段は前記シングルモード・ファイバ(121、122)の端部に対して接続された屈折率分布型レンズ(128)により成ることを特徴とする、請求項7または9に記載の光学デバイス(100、500)。
  17. 請求項6に従属する場合における請求項8に記載の、または、請求項8が請求項7に従属する場合における請求項9に記載の光学デバイス(100、500)を備えて成ることを特徴とする、シングルモード波長ルータ。
  18. 請求項6に従属する場合における請求項8に記載の、または、請求項8が請求項7に従属する場合における請求項9に記載の光学デバイス(100、500)を備えて成ると共に、一本の出力ファイバ(121)が在ることを特徴とする、シングルモード波長マルチプレクサ。
  19. 請求項6に従属する場合における請求項8に記載の、または、請求項8が請求項7に従属する場合における請求項9に記載の光学デバイス(100、500)を備えて成ると共に、一本の入力ファイバ(122)が在ることを特徴とする、シングルモード波長デマルチプレクサ。
  20. 請求項6に従属する場合における請求項8に記載の、または、請求項8が請求項7に従属する場合における請求項9に記載の光学デバイス(100、500)を備えて成ると共に、一本の入力ファイバ(122)および一本の出力ファイバ(121)が在ることを特徴とする、シングルモード波長フィルタ。
  21. 請求項12が請求項6または7に従属する場合における請求項12または請求項13に記載の光学デバイス(100、500)を備えて成ると共に、一本の入力ファイバ(122)が在ることを特徴とする、シングルモード光学的チャネルモニタ。
  22. 前記光学デバイス(100、500)が光線の平行化手段によって終端されたシングルモード・ファイバ(121、122)を備えるときに、前記各光線の平行化手段は前記シングルモード・ファイバ(121、122)の端部に対して接続された屈折率分布型レンズ(128)により成ることを特徴とする、請求項17乃至21のいずれか一項に記載のシングルモード・ルータ/マルチプレクサ/デマルチプレクサ/フィルタ/チャネルモニタ。
  23. 前記光学デバイス(100、500)が光線の平行化手段を備えるときに、前記各光線の平行化手段はマイクロレンズ(228)により成ることを特徴とする、請求項17乃至21のいずれか一項に記載のシングルモード・ルータ/マルチプレクサ/デマルチプレクサ/フィルタ/チャネルモニタ。
  24. 請求項10に従属する場合における請求項11に記載の光学デバイス(100、500)を備えて成ることを特徴とする、マルチモード波長ルータ。
  25. 請求項10に従属する場合における請求項11に記載の光学デバイス(100、500)を備えて成ると共に、一本の出力ファイバ(121)が在ることを特徴とする、マルチモード波長マルチプレクサ。
  26. 請求項10に従属する場合における請求項11に記載の光学デバイス(100、500)を備えて成ると共に、一本の入力ファイバ(122)が在ることを特徴とする、マルチモード波長デマルチプレクサ。
  27. 請求項10に従属する場合における請求項11に記載の光学デバイス(100、500)を備えて成ると共に、一本の入力ファイバ(122)および一本の出力ファイバ(121)が在ることを特徴とする、マルチモード波長フィルタ。
  28. 請求項12が請求項10に従属する場合における請求項12または請求項13に記載の光学デバイス(100、500)を備えて成ると共に、一本の入力ファイバ(122)が在ることを特徴とする、マルチモード光学的チャネルモニタ。
  29. 前記光学デバイス(100、500)は光線の平行化手段を備えて成り、前記各光線の平行化手段はマイクロレンズ(228)により成ることを特徴とする、請求項24乃至28のいずれか一項に記載のマルチモードルータ/マルチプレクサ/デマルチプレクサ/フィルタ/チャネルモニタ。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8699024B2 (en) 2011-08-23 2014-04-15 Jds Uniphase Corporation Tunable optical filter and spectrometer
US20150355420A1 (en) * 2012-03-05 2015-12-10 Nanoprecision Products, Inc. Coupling device having a stamped structured surface for routing optical data signals
JP6172679B2 (ja) * 2014-06-26 2017-08-02 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Machines Corporation 光結合構造、半導体デバイス、マルチ・チップ・モジュールのための光インターコネクト構造、および光結合構造のための製造方法
CN106842431B (zh) * 2017-03-16 2019-04-30 浙江大学 一种多波长-多模式的可重构插分复用芯片
US11360269B2 (en) * 2019-03-04 2022-06-14 Lumentum Operations Llc High-power all fiber telescope

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02232615A (ja) * 1989-03-07 1990-09-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光波長セレクタ
JP2000028847A (ja) * 1998-06-04 2000-01-28 Instruments Sa マルチプレクサ
JP2001201657A (ja) * 2000-01-21 2001-07-27 Nippon Sheet Glass Co Ltd 光学素子
JP2002267951A (ja) * 2001-03-09 2002-09-18 Ando Electric Co Ltd チューナブルフィルタ
JP2002267875A (ja) * 2001-03-13 2002-09-18 Nippon Sheet Glass Co Ltd 光モジュール及びその製造方法
JP2003139930A (ja) * 1993-03-10 2003-05-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 回折素子及びそれを用いた光合分波装置
JP2003324227A (ja) * 2002-05-02 2003-11-14 Fujitsu Ltd 波長可変光源装置およびそれを用いた光増幅器
JP2004029298A (ja) * 2002-06-25 2004-01-29 Nikon Corp 光分波合波器
JP2006259772A (ja) * 2002-11-01 2006-09-28 Omron Corp 光合分波器
JP2007156070A (ja) * 2005-12-05 2007-06-21 Seikoh Giken Co Ltd 光合波モジュール

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2496260A2 (fr) 1980-12-12 1982-06-18 Instruments Sa Monochromateur
FR2519148B1 (fr) 1981-12-24 1985-09-13 Instruments Sa Selecteur de longueurs d'ondes
FR2479981A1 (fr) 1980-04-08 1981-10-09 Instruments Sa Monochromateur
DE3122781A1 (de) * 1981-06-09 1982-12-30 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt "wellenlaengenmultiplexer bzw. wellenlaengendemultiplexer"
FR2543768A1 (fr) 1983-03-31 1984-10-05 Instruments Sa Multiplexeur-demultiplexeur de longueurs d'onde, et procede de realisation d'un tel ensemble
FR2579333B1 (fr) 1985-03-20 1987-07-03 Instruments Sa Multiplexeur-demultiplexeur de longueurs d'ondes corrige des aberrations geometriques et chromatiques
FR2731573B1 (fr) 1995-03-07 1997-05-30 Instruments Sa Multiplexeur-demultiplexeur de longueurs d'onde optique
FR2743424B1 (fr) 1996-01-09 1998-03-27 Instruments Sa Routeur n x n de longueur d'onde, procede de routage optique et reseau de communications associes
FR2761485B1 (fr) 1997-03-28 1999-06-11 Instruments Sa Multiplexeur-demultiplexeur en longueur d'onde a fibres optiques
FR2763139B1 (fr) 1997-05-09 1999-07-30 Instruments Sa Dispositif optique selectif et multiplexeur-demultiplexeur en longueur d'onde
FR2764393B1 (fr) 1997-06-09 1999-08-20 Instruments Sa Multiplexeur-demultiplexeur en longueur d'onde a fibres optiques
FR2765424B1 (fr) 1997-06-25 1999-09-10 Instruments Sa Multiplexeur-demultiplexeur en longueur d'onde a fibres optiques
FR2765972B1 (fr) 1997-07-11 1999-09-24 Instruments Sa Systeme optique a dispersion en longueur d'onde
FR2803046B1 (fr) 1999-12-27 2003-06-27 Instruments Sa ROUTEUR OPTIQUE (n-p) A HAUTE DENSITE POUR RESEAUX DE FIBRES ET MULTIPLEXEUR-DEMULTIPLEXEUR OPTIQUE PERIODIQUE A HAUTE DENSITE POUR RESEAUX DE FIBRES INCORPORANT UN TEL ROUTEUR
US6597452B1 (en) 2000-11-17 2003-07-22 Jobin Yvon, Inc. Compact littrow-type scanning spectrometer
FR2832882B1 (fr) 2001-11-27 2004-02-06 Jean Pierre Laude Routeur de longueur d'onde cyclique

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02232615A (ja) * 1989-03-07 1990-09-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光波長セレクタ
JP2003139930A (ja) * 1993-03-10 2003-05-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 回折素子及びそれを用いた光合分波装置
JP2000028847A (ja) * 1998-06-04 2000-01-28 Instruments Sa マルチプレクサ
JP2001201657A (ja) * 2000-01-21 2001-07-27 Nippon Sheet Glass Co Ltd 光学素子
JP2002267951A (ja) * 2001-03-09 2002-09-18 Ando Electric Co Ltd チューナブルフィルタ
JP2002267875A (ja) * 2001-03-13 2002-09-18 Nippon Sheet Glass Co Ltd 光モジュール及びその製造方法
JP2003324227A (ja) * 2002-05-02 2003-11-14 Fujitsu Ltd 波長可変光源装置およびそれを用いた光増幅器
JP2004029298A (ja) * 2002-06-25 2004-01-29 Nikon Corp 光分波合波器
JP2006259772A (ja) * 2002-11-01 2006-09-28 Omron Corp 光合分波器
JP2007156070A (ja) * 2005-12-05 2007-06-21 Seikoh Giken Co Ltd 光合波モジュール

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