JP2017142301A - Strict natural mode multi/demultiplexer and strict natural mode multiplex transmission system - Google Patents

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泰雄 國分
達彦 渡邉
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達彦 渡邉
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a strict natural mode multi/demultiplexer and a strict natural mode multiplex transmission system with which it is possible to selectively multiplex or demultiplex a strict natural mode of multi-mode fibers.SOLUTION: A strict natural mode multi/demultiplexer 1 comprises: an LP mode multi/demultiplexer 3 for multiplexing/demultiplexing an LP mode in order to selectively excite a strict natural mode and separate a transmission channel from a received strict natural mode on the basis of a relationship of linear combination between the LP mode and the strict natural mode; a polarization rotator 4 for rotating the polarization direction of propagation light in one optical path of a plurality of incidence/emission ends of the LP mode multi/demultiplexer; and an inphase/antiphase generation separator 2 for generating/separating an inphase component and an antiphase component based on the relationship of linear combination between the LP mode component and strict natural mode component of the LP mode multi/demultiplexer and polarization rotator.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本願発明は、厳密固有モード合分波器、及び厳密固有モード多重伝送システムに関する。   The present invention relates to a strict eigenmode multiplexer / demultiplexer and a strict eigenmode multiplexing transmission system.

数モードファイバの高次モードを用いるモード多重伝送の実験例が知られている。従来、モード多重伝送に用いられるモードはLP(Linearly Polarized)モードが用いられている。   Experimental examples of mode multiplexing transmission using higher-order modes of several mode fibers are known. Conventionally, an LP (Linearly Polarized) mode is used as a mode used for mode multiplexing transmission.

円筒光ファイバの厳密固有モードは、厳密にはHElm, EHlm (l=0の場合にはTE0m,TM0m)モードである(非特許文献1)。しかしながら、HEl+1,mとEHl−1,mモードの伝搬定数が擬縮退状態にあることから、厳密固有モードを用いることなく弱導波近似およびLPモードが提案されている(非特許文献2)。 The strictly eigenmodes of the cylindrical optical fiber are strictly the HE lm and EH lm (TE 0m and TM 0m when 1 = 0) modes (Non-patent Document 1). However, since the propagation constants of the HE l + 1, m and EH l-1, m modes are in a pseudo-degenerate state, weak waveguide approximation and LP mode have been proposed without using strict eigenmodes (Non-Patent Document 2). ).

また、ファイバ入射端に入射させるレーザ光も直線偏光であることから、近年の超大容量モード多重伝送(非特許文献3)においても伝送チャネルとしてLPモードが用いられている。   Further, since the laser light incident on the fiber incident end is also linearly polarized light, the LP mode is used as a transmission channel in recent ultra-high capacity mode multiplex transmission (Non-patent Document 3).

一方、入射端においてLPモード(直線偏光)を励振しても、伝送後にはもはやLPモード(直線偏光)ではないことが指摘されている(非特許文献4〜非特許文献7)。LPモードによる伝送特性が不明であるものの、MIMO処理によって伝送チャネルを分離できるため、伝送モードの厳密な検討はなされていない。   On the other hand, it has been pointed out that even if the LP mode (linearly polarized light) is excited at the incident end, it is no longer the LP mode (linearly polarized light) after transmission (Non-Patent Documents 4 to 7). Although the transmission characteristics according to the LP mode are unknown, since the transmission channels can be separated by the MIMO process, the transmission mode has not been strictly examined.

E. Snitzer, “Cylindrical dielectric waveguide modes,” J. Opt. Soc. Am., vol.51, no.5, pp.491-498, 1961.E. Snitzer, “Cylindrical dielectric waveguide modes,” J. Opt. Soc. Am., Vol.51, no.5, pp.491-498, 1961. D. Gloge, “Weakly guiding fibers,” Appl. Opt., vol.10, no.10, pp.2252-2258, 1971.D. Gloge, “Weakly guiding fibers,” Appl. Opt., Vol.10, no.10, pp.2252-2258, 1971. D. Soma, et al., “2.05 Peta-bit/s Super-Nyquist-WDM SDM Transmission Using 9.8-km 6-mode 19-core Fiber in Full C band,” 29th European Conference on Optical Communication (ECOC2015), Valencia, PDP.3.2, Oct. 1, 2015.D. Soma, et al., “2.05 Peta-bit / s Super-Nyquist-WDM SDM Transmission Using 9.8-km 6-mode 19-core Fiber in Full C band,” 29th European Conference on Optical Communication (ECOC2015), Valencia , PDP.3.2, Oct. 1, 2015. H. Kogelnik and P. J. Winzer, “Modal Birefringence in Weakly Guiding Fibers,” J. Lightwave Technol., vol.30, no.14, pp.2240-2245, 2015.H. Kogelnik and P. J. Winzer, “Modal Birefringence in Weakly Guiding Fibers,” J. Lightwave Technol., Vol.30, no.14, pp.2240-2245, 2015. J. von Hoyningen-Huene, et al., “LCoS-based mode shaper for few-mode fiber,” Optics Express, vol.21, no.15, pp.18097-18110, 2013.J. von Hoyningen-Huene, et al., “LCoS-based mode shaper for few-mode fiber,” Optics Express, vol.21, no.15, pp.18097-18110, 2013. E-L. Lim, et al., “Vector Mode effects in Few Moded Erbium Doped Fiber Amplifiers,” OFC/NFOEC2013, OTu3G.2, Anaheim, 2013.E-L. Lim, et al., “Vector Mode effects in Few Moded Erbium Doped Fiber Amplifiers,” OFC / NFOEC2013, OTu3G.2, Anaheim, 2013. Richerdson, “Fiber Amplifiers for SDM Systems,” OFC/NFOEC2013, Anaheim, OTu3G.1, 2013.Richerdson, “Fiber Amplifiers for SDM Systems,” OFC / NFOEC2013, Anaheim, OTu3G.1, 2013. Jun Liu, et al., “Demonstration of Few Mode Fiber Transmission Link Seeded by a Silicon Photonic Integrated Optical Vortex Emitter,” 29th European Conference on Optical Communication (ECOC2015), Valencia, P.2.18, Sept. 29, 2015.Jun Liu, et al., “Demonstration of Few Mode Fiber Transmission Link Seeded by a Silicon Photonic Integrated Optical Vortex Emitter,” 29th European Conference on Optical Communication (ECOC2015), Valencia, P.2.18, Sept. 29, 2015. N. Hanzawa, et al., “Mode multi / demultiplexing with parallel waveguide for mode division multiplexed transmission,” Opt. Exp. vol. 22, no. 24, pp. 29321-29330, Dec.1, 2014.N. Hanzawa, et al., “Mode multi / demultiplexing with parallel waveguide for mode division multiplexed transmission,” Opt. Exp. Vol. 22, no. 24, pp. 29321-29330, Dec.1, 2014. E. Ip, et al.,“88×3×112-Gb/s WDM Transmission over 50 km of Three-Mode Fiber with Inline Few-Mode Fiber Amplifier,” ECOC2011, Geneva, Th.13.C.2, 2011.E. Ip, et al., “88 × 3 × 112-Gb / s WDM Transmission over 50 km of Three-Mode Fiber with Inline Few-Mode Fiber Amplifier,” ECOC2011, Geneva, Th.13.C.2, 2011 .

LPモードは直線偏光の電磁界分布を持つ近似モードであり、厳密固有モードであるHEモードやEHモード(LP1mモードの場合にはHE2m evenモードとTM0mモード、およびHE2m oddモードとTE0mモード)の重ね合わせによって直線偏光を形成することができる。 The LP mode is an approximate mode having an electromagnetic field distribution of linearly polarized light, and is a strictly eigenmode such as an HE mode or an EH mode (in the case of the LP 1m mode, the HE 2m even mode and the TM 0m mode, and the HE 2m odd mode and the TE The linearly polarized light can be formed by superimposing ( 0 m mode).

従来、以下のような技術的な背景から、伝送チャンネルとして厳密固有モードを用いることなくLPモードを用いてモード多重伝送を行っている。   Conventionally, mode multiplex transmission is performed using the LP mode without using a strict eigenmode as a transmission channel due to the following technical background.

(a) 数モードファイバの入射端から入射させる光源のレーザ光は一般的に直線偏光である。レーザ光を光源として数モードファイバに直線偏光を入射させると必ずLPモードが励振されるため、厳密固有モードのみを選択的に励振することは困難である。   (A) The laser beam of the light source incident from the incident end of the number mode fiber is generally linearly polarized light. Since LP mode is always excited when linearly polarized light is incident on a few mode fiber using laser light as a light source, it is difficult to selectively excite only the strict eigenmode.

唯一,マイクロリング共振器の側壁に回折格子を設けたTEモードとTMモードの励振器(非特許文献8)が報告されているが,等位相面がスパイラル状になるので正確にはVortexビーム励振器であり,かつ共振波長でしか動作せず,さらにHE21モードは合分波できない。 The only TE mode and TM mode exciters with a diffraction grating on the side wall of a microring resonator have been reported (Non-patent Document 8). It operates only at the resonant wavelength, and the HE 21 mode cannot be multiplexed / demultiplexed.

(b) 重ね合わせによってLPモードを構成する構成要素の厳密固有モードは、伝搬定数がほぼ縮退状態である。そのため、従来、入射端でこれらの厳密固有モードの重ね合わせとして構成されるLPモードを励振すると、ほぼそのままの電磁界分布が保持されて伝送されることを前提として、LPモードによるモード多重伝送を行っている。なお、電磁界分布が異なるが伝搬定数が一致するモードを縮退モードと呼んでいる。   (B) The strict eigenmode of the constituent elements constituting the LP mode by superposition has a substantially degenerated propagation constant. Therefore, on the premise that when the LP mode configured as a superposition of these strict eigenmodes at the entrance end is excited, transmission of the mode multiplexed transmission using the LP mode is performed on the premise that the electromagnetic field distribution is maintained as it is. Is going. A mode in which the electromagnetic field distribution is different but the propagation constant is the same is called a degenerate mode.

上記のLPモード励振、及びにLPモード励振に起因するモード多重伝送の問題点として以下の点が挙げられる。   The following points can be cited as problems of the above-described LP mode excitation and mode multiplex transmission caused by LP mode excitation.

(c) LPモードを構成する厳密固有モード間の群遅延差により、モード多重伝送においてモード分散によるパルス幅広がりが発生する。   (C) Due to the group delay difference between the strict eigenmodes constituting the LP mode, a pulse width broadening due to mode dispersion occurs in mode multiplexing transmission.

LPモードを構成する厳密固有モードの伝搬定数はほぼ等しいものの、厳密には伝搬定数に伝搬定数の値に対して10−5〜10−7程度のごく微小な差がある。この微小な差によって厳密固有モードの重ね合わせの位相関係が変化するため、数10cmから数mの周期で電磁界分布が変化し、もはやLPモードとは呼べない電磁界分布となる。この電磁界分布の変化により、モード多重光ファイバ伝送の出力端からはもはや直線偏光ではない、厳密固有モードが混合した信号が出力される。電磁界分布が直線偏光ではなくなる現象は数モードファイバが理想的に円形断面で光軸が直線状であっても生じる。 Although the propagation constants of the strict eigenmodes constituting the LP mode are substantially equal, strictly speaking, there is a very small difference of about 10 −5 to 10 −7 with respect to the value of the propagation constant. Due to this minute difference, the phase relationship of the superposition of the strict eigenmodes changes, so that the electromagnetic field distribution changes with a period of several tens of centimeters to several meters, resulting in an electromagnetic field distribution that can no longer be called the LP mode. Due to this change in the electromagnetic field distribution, a signal mixed with strictly eigenmodes, which is no longer linearly polarized light, is output from the output end of the mode multiplexed optical fiber transmission. The phenomenon that the electromagnetic field distribution is not linearly polarized occurs even if the number mode fiber is ideally circular in cross section and the optical axis is linear.

例えば、3モードファイバでは、LP01モードの直交偏光モードのほかにLP11モードの縮退した4つのモードが伝送されると従来考えられてきた。しかしながら、LP11モードは、実際にはHE21 even,TM01,HE21 odd,及びTE01の4つの厳密固有モードの線形結合で表される。例えば、LP11モードのx軸座標に対して偶対称性をもちx軸方向に直線偏光したLP11−x evenモードは厳密固有モードであるHE21 evenモードとTM01モードの線形結合である。HE21 evenモードとTM01モードには伝搬定数差があるため、入射端でLP11−x evenモードを励振しても,数m〜数十mの周期で電磁界分布が変化する(非特許文献4,非特許文献5)。 For example, in a three-mode fiber, it has been conventionally considered that four modes degenerated in the LP 11 mode are transmitted in addition to the orthogonal polarization mode in the LP 01 mode. However, the LP 11 mode is actually represented by a linear combination of four exact eigenmodes: HE 21 even , TM 01 , HE 21 odd , and TE 01 . For example, the LP 11-x even mode having even symmetry with respect to the x-axis coordinate of the LP 11 mode and linearly polarized in the x-axis direction is a linear combination of the HE 21 even mode and the TM 01 mode, which are strictly eigenmodes. Since there is a propagation constant difference between the HE 21 even mode and the TM 01 mode, even if the LP 11-x even mode is excited at the incident end, the electromagnetic field distribution changes with a period of several m to several tens of m (non-patent document). Literature 4, non-patent literature 5).

(d) 電磁界分布が保持されず厳密固有モードが混合した信号は、LPモードを分離するモード分波器の分波によって正確に分離することは困難である。   (D) It is difficult to accurately separate the signal in which the electromagnetic field distribution is not maintained and the strict eigenmode is mixed by the demultiplexing of the mode demultiplexer that separates the LP mode.

そのため、従来、数モードファイバを用いたモード多重光ファイバ伝送実験では、モード分波器の出射端のモード混合信号をMIMO処理などのデジタル信号処理によって入射端でのLPモード成分を復元している。MIMO処理はモード数が多くなると処理に多大な負荷がかかるため、リアルタイム処理では実現できない。   Therefore, in the conventional mode multiplexing optical fiber transmission experiment using several mode fibers, the LP mode component at the incident end is restored by digital signal processing such as MIMO processing of the mode mixed signal at the output end of the mode demultiplexer. . MIMO processing cannot be realized by real-time processing because the processing load increases as the number of modes increases.

また、本願の発明者は、モード間結合の解析においても問題点があることを見いだした。
(e) LPモード励振によるモード多重伝送では、単に強度分布が変化するだけでなく、電界の偏光状態が局所的に変化して、断面内の場所に依存した楕円偏光になる。そのため、LPモードを用いると、接続時やモード間結合の解析結果においても誤った結果をもたらすことになる。
The inventors of the present application have also found that there is a problem in the analysis of the coupling between modes.
(E) In mode multiplex transmission using LP mode excitation, not only the intensity distribution changes, but also the polarization state of the electric field changes locally to become elliptically polarized light depending on the location in the cross section. For this reason, when the LP mode is used, an erroneous result is brought about in the analysis result of connection or inter-mode coupling.

上記(c)〜(e)で示したように、LPモード励振に起因するモード多重伝送の問題点を解消するには厳密固有モードを用いたモード多重伝送のための厳密固有モードの選択的励振が求められる。   As shown in the above (c) to (e), in order to eliminate the problem of mode multiplexing transmission caused by LP mode excitation, selective excitation of exact eigenmode for mode multiplexing transmission using exact eigenmode Is required.

そこで、本願発明は、前記した従来の問題点を解決し、数モードファイバの厳密固有モードを選択的に合波あるいは分波することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and selectively multiplex or demultiplex strictly eigenmodes of several mode fibers.

また、数モードファイバの厳密固有モードの選択的な合波あるいは分波を可能にする厳密固有モード合分波器、及び厳密固有モードを用いたモード多重伝送を構成することを目的とする。   Another object of the present invention is to construct a strict eigenmode multiplexer / demultiplexer that enables selective multiplexing or demultiplexing of strict eigenmodes of several mode fibers, and mode multiplex transmission using the strict eigenmode.

本願発明は、一本の光ファイバコアに複数のモードを伝搬させ、各伝搬モードを伝送チャネルとして用いるモード多重伝送において、モード多重化に用いる基底モードに厳密固有モードを用いるものであり、厳密固有モードを合波及び分波を行う厳密固有モード合分波器、及び厳密固有モード合分波器を備えた厳密固有モード多重伝送システムである。   The present invention uses a strictly eigenmode as a base mode used for mode multiplexing in mode multiplexing transmission in which a plurality of modes are propagated through one optical fiber core and each propagation mode is used as a transmission channel. A strict eigenmode multiplexer / demultiplexer for multiplexing and demultiplexing modes, and a strict eigenmode multiplex transmission system including a strict eigenmode multiplexer / demultiplexer.

本願発明の厳密固有モード合分波器は、数モードファイバの高次モードの内、厳密な固有モードを入射端で励振して数モードファイバに伝送させ、出射端で厳密固有モードを分波する。厳密固有モードを用いることによって、数モードファイバを伝播途中での電磁界分布の変化、及び電磁界分布の変化によって生じる出射端でのLPモード成分の混合の発生を防ぐことができる。   The strict eigenmode multiplexer / demultiplexer of the present invention excites a strict eigenmode among the higher-order modes of a few mode fiber at the incident end and transmits it to the number mode fiber, and demultiplexes the strict eigenmode at the output end. . By using the strict eigenmode, it is possible to prevent the change of the electromagnetic field distribution during the propagation through the several-mode fiber and the mixing of the LP mode components at the output end caused by the change of the electromagnetic field distribution.

本願発明の厳密固有モード合分波器は、LPモードと厳密固有モードとの間の線形結合の関係に基づいて、厳密固有モードの選択的な励振と、受信した厳密固有モードからの伝送チャンネルの分離とを行うために、LPモードを合分波するLPモード合分波器と、伝播光の偏波方向を回転させる偏波回転器と、LPモード合分波器及び前記偏波回転器の前段に配置されてLPモード成分と厳密固有モード成分との間で線形結合の変換を行う同相逆相生成分離器とを備える。   The strict eigenmode multiplexer / demultiplexer of the present invention is based on the linear coupling relationship between the LP mode and the strict eigenmode, based on the selective excitation of the strict eigenmode and the transmission channel from the received strict eigenmode. In order to perform separation, an LP mode multiplexer / demultiplexer that multiplexes / demultiplexes the LP mode, a polarization rotator that rotates the polarization direction of propagating light, an LP mode multiplexer / demultiplexer, and the polarization rotator And an in-phase / anti-phase generator / separator that is arranged in the preceding stage and performs linear combination conversion between the LP mode component and the strict eigenmode component.

LPモード合分波器は、入射した信号光を複数のLPモード成分に分波する機能、及び複数のLPモード成分を合波して一つの出射光に複数のLPモードを励振する機能を備える構成要素である。LPモードの分波は、入射光に含まれるLPモード間の伝搬定数差や、縮退したLPモードの場合には電磁界分布の差異によって行うことができ、LPモードの合波も、LPモード間の伝搬定数差や、縮退したLPモードの場合には電磁界分布の差異によって行うことができる。   The LP mode multiplexer / demultiplexer has a function of demultiplexing incident signal light into a plurality of LP mode components, and a function of multiplexing a plurality of LP mode components to excite a plurality of LP modes in one outgoing light. It is a component. The demultiplexing of the LP mode can be performed by the propagation constant difference between the LP modes included in the incident light, or by the difference in the electromagnetic field distribution in the case of the degenerated LP mode. In the case of the degenerated LP mode, the difference in the electromagnetic field distribution.

偏波回転器は、LPモードの電磁界方向を回転させる機能をもつ構成要素である。LPモードは偏波回転器を通過することによって、x偏光とy偏光との間において偏波方向を回転させる。例えば、LP11−x even成分とLP11−y even成分との間で偏波回転を行う。 The polarization rotator is a component having a function of rotating the electromagnetic field direction of the LP mode. The LP mode rotates the polarization direction between x-polarized light and y-polarized light by passing through the polarization rotator. For example, polarization rotation is performed between the LP 11-x even component and the LP 11-y even component.

同相逆相生成分離器は、LPモード合分波器に入出射させるLPモード成分と厳密固有モード成分との間で線形結合の関係に基ずく変換を行う構成要素である。LPモードは厳密固有モードの線形結合で表されるため、複数のLPモード成分を線形結合の関係に基づいて一定の位相関係で合波することによって、合波するLPモード成分の組み合わせに応じた厳密固有モードを得ることができ、他方、厳密固有モードを分波することによって、分波する厳密固有モードに応じた複数のLPモード成分の単一モード導波路出力光を分離して得ることができる。   The in-phase / anti-phase generator / separator is a component that performs conversion based on a linear coupling relationship between an LP mode component that enters and exits the LP mode multiplexer / demultiplexer and a strict eigenmode component. Since the LP mode is represented by a linear combination of strictly eigenmodes, by combining a plurality of LP mode components with a fixed phase relationship based on the relationship of the linear combination, the LP mode component can be combined according to the combination of LP mode components to be combined. While it is possible to obtain a strict eigenmode, it is possible to separate and obtain single mode waveguide output light of a plurality of LP mode components corresponding to the strict eigenmode to be demultiplexed by demultiplexing the strict eigenmode. it can.

本願の厳密固有モード合分波器は、厳密固有モードを選択的に励振する場合には、LPモード合分波器をLPモード合波器として用いる。厳密固有モード合波器は、入射した光に対応して同相逆相生成分離器によって2つの出射ポートへ同相あるいは逆相で入射光を分岐し、2つの出射ポートの一方の出射光を偏波回転器で偏波方向を回転させた後、2つの出射光をLPモード合波器で合波して厳密固有モードを励振し、数モード光ファイバに厳密固有モードを励振する。   The strict eigenmode multiplexer / demultiplexer of the present application uses the LP mode multiplexer / demultiplexer as the LP mode multiplexer when the strict eigenmode is selectively excited. Strict eigenmode multiplexers split incident light into two output ports in phase or in opposite phase by an in-phase / anti-phase generator / separator corresponding to the incident light, and polarize one of the two output ports. After the polarization direction is rotated by the rotator, the two outgoing lights are multiplexed by the LP mode multiplexer to excite the strict eigenmode, and the strict eigenmode is excited in the several mode optical fiber.

他方、本願の厳密固有モード合分波器は、数モードファイバを伝送された複数の厳密固有モードから伝送チャンネルを分離する場合には、LPモード合分波器をLPモード分波器として用いる。厳密固有モード合分波器は、LPモード分波器によって,厳密固有モードが線形結合の関係によって構成するLPモードを分波して複数のLPモード成分に分離し、分離したLPモード成分の一方を偏波回転器で偏波方向を回転させた後に2つのLPモード成分を同相逆相生成分離器で分離して、厳密固有モードに対応する出力を得る。   On the other hand, the strict eigenmode multiplexer / demultiplexer of the present application uses the LP mode multiplexer / demultiplexer as an LP mode demultiplexer when a transmission channel is separated from a plurality of strict eigenmodes transmitted through several mode fibers. The exact eigenmode multiplexer / demultiplexer demultiplexes the LP mode formed by the linear combination of the exact eigenmode by the LP mode demultiplexer and separates it into a plurality of LP mode components. After rotating the polarization direction with a polarization rotator, the two LP mode components are separated with an in-phase / anti-phase generation separator to obtain an output corresponding to a strictly eigenmode.

[同相逆相生成分離器の形態]
本願の同相逆相生成分離器は複数の形態で構成することができる。同相逆相生成分離器の各形態は、入射光の同相成分と逆相成分とを生成または分離する双方向の2入力2出力の同相・逆相合分波回路である。
[Configuration of in-phase / negative-phase generator / separator]
The in-phase / negative-phase generation separator of the present application can be configured in a plurality of forms. Each form of the in-phase / anti-phase generator / separator is a bidirectional 2-input 2-output in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuit that generates or separates the in-phase component and the anti-phase component of incident light.

(同相逆相生成分離器の第1の形態)
同相逆相生成分離器の第1の形態は、伝搬定数が異なる2つの単一モード導波路の第1の組と、同じ伝搬定数を有する2つの単一モード導波路の第2の組が一交差点で交差する非対称X合流分岐回路で構成される。
(First form of in-phase / negative-phase generation separator)
In the first form of the in-phase / anti-phase generator / separator, the first set of two single-mode waveguides having different propagation constants and the second set of two single-mode waveguides having the same propagation constant are combined. It is composed of an asymmetric X junction branch circuit that intersects at an intersection.

非対称X合流分岐回路は、一方の進行方向において、第2の組の2つの単一モード導波路は、その2つの単一モード導波路に分離される光波の位相関係が同相又は逆相となる2つの出力光を、第1の組の2つの導波路の内で光が入射される導波路に応じて出力する。また、他方の進行方向において、第1の組の2つの単一モード導波路は、同相成分又は逆相成分の結合光を、第2の組の2つの単一モード導波路に同時に入射される2つの入力光の同相成分又は逆相成分の相成分に応じて一つの導波路から選択的に出力する。   In the asymmetric X junction branch circuit, in one traveling direction, the phase relationship of the light waves separated into the two single mode waveguides in the second set of two single mode waveguides is in phase or out of phase. Two output lights are output according to the waveguide in which light is incident in the two waveguides of the first set. Further, in the other traveling direction, the two single mode waveguides of the first set simultaneously enter the in-phase component or the combined light of the opposite phase components into the two single mode waveguides of the second set. The light is selectively output from one waveguide according to the in-phase component or the anti-phase component of the two input lights.

(同相逆相生成分離器の第2の形態)
同相逆相生成分離器の第2の形態は、2入力1出力、又は1入力2出力のポートを有して、2入力の一方の単一モード導波路をテーパー構造によって2モード導波路にして、その2モード導波路の1次モードと他方の導波路の基本モードを結合させる非対称方向性結合器と、非対称方向性結合器の2モード導波路化されたポートの出射側に接続される等分岐合流回路とを備える光回路で構成される。
(Second form of in-phase / negative-phase generation separator)
The second form of the in-phase / anti-phase generator / separator has a 2-input 1-output or 1-input 2-output port, and one single-mode waveguide having two inputs is changed to a two-mode waveguide by a tapered structure. An asymmetric directional coupler that couples the primary mode of the two-mode waveguide and the fundamental mode of the other waveguide, and is connected to the output side of the two-mode waveguide of the asymmetric directional coupler. It is comprised with an optical circuit provided with a branch junction circuit.

この光回路は、2ポート側から1ポート側に向かう進行方向において、入射したポートに応じて2モード導波路内に基本モードまたは1次モードを励振し、その出射光を等分岐合流回路で分岐して、2つの出力ポートに同相又は逆相で出射光を分岐する。また、光回路は、非対称方向性結合器の1ポート側から2ポート側に向かう進行方向において、等分岐合流回路で合流した2つの入力光の同相成分又は逆相成分を、相成分に応じて2モード導波路内に同相成分に対応する基本モードあるいは逆相成分に対応する1次モードを励振し、非対称方向性結合器によって2つの出力ポートから選択的に出射する。   This optical circuit excites a fundamental mode or a primary mode in a two-mode waveguide according to the incident port in the traveling direction from the 2-port side to the 1-port side, and branches the emitted light by an equal branching junction circuit. Then, the outgoing light is branched to the two output ports in phase or in opposite phase. In addition, the optical circuit converts the in-phase component or the anti-phase component of the two input lights joined by the equi-branching junction circuit in the traveling direction from the 1 port side to the 2 port side of the asymmetric directional coupler according to the phase component. A fundamental mode corresponding to the in-phase component or a primary mode corresponding to the anti-phase component is excited in the two-mode waveguide, and is selectively emitted from the two output ports by the asymmetric directional coupler.

(同相逆相生成分離器の第3の形態)
同相逆相生成分離器の第3の形態は、屈折率が異なる2つの誘電体の境界面上の同一点に対して、高屈折率側から入射する入射光路と低屈折率側から入射する入射光路、及び高屈折率側から出射する出射光路と低屈折率側から出射する出射光路とを備える光学素子を備える構成である。光学素子としてはプリズムを用いることができる。
(Third embodiment of in-phase / negative-phase generation separator)
In the third embodiment of the in-phase / anti-phase generation separator, an incident optical path incident from the high refractive index side and an incident incident from the low refractive index side with respect to the same point on the boundary surface between two dielectrics having different refractive indexes. The optical device includes an optical element including an optical path and an outgoing optical path that exits from the high refractive index side and an outgoing optical path that exits from the low refractive index side. A prism can be used as the optical element.

この光学素子を用いた構成は、2つの入射光路の何れか一方の入射光路から入射した入射ビームを、入射した入射光路に応じて、2つの出射光路を伝播する2つの光波の位相関係が同相又は逆相となる2つの光波を2つの出射光路から出射する。また、この光学素子を用いた構成は、2つの入射光路の各入射光路から入射した2つの光波の同相成分又は逆相成分を合波し、入射した2つの光波の相成分に応じて、2つの出射光路の何れか一方の出射光路から選択的に出射する。   In the configuration using this optical element, an incident beam incident from one of the two incident optical paths has a phase relationship between two light waves propagating through the two outgoing optical paths according to the incident incident optical path. Two light waves having the same phase or opposite phases are emitted from the two outgoing optical paths. In addition, the configuration using this optical element combines the in-phase component or the anti-phase component of two light waves incident from the incident light paths of the two incident light paths, and 2 2 in accordance with the phase components of the two incident light waves. The light is selectively emitted from one of the two outgoing light paths.

[同相逆相生成分離器のポート構成]
同相逆相生成分離器は、複数の入射光あるいは出射光を入出射するポート構成を複数の形態とすることができる。
[Port configuration of common-phase / negative-phase generator / separator]
The in-phase / anti-phase generator / separator can have a plurality of forms of port configurations for entering and exiting a plurality of incident light or outgoing light.

(ポート構成の第1の形態)
ポート構成の第1の形態は、同相逆相生成分離器に、複数の入射光あるいは出射光を入出射するポートの構成要素として、偏波合分波器を接続する構成である。
(First form of port configuration)
The first form of the port configuration is a configuration in which a polarization multiplexer / demultiplexer is connected to the in-phase / negative-phase generator / separator as a component of a port for entering / exiting a plurality of incident light or outgoing light.

偏波合分波器は、x偏光とy偏光を選択的に同相逆相生成分離器に対して入射あるいは出射する。偏波合分波器は、偏波分波器(あるいは偏波分離器)の機能と偏波合波器の機能を備える。例えば、2入力2出力の偏波合分波器では、2入力ポートのある1ポートから光を入射させれば、その光がx偏光成分とy偏光成分(あるいはTE偏光成分とTM偏光成分)を含んでいれば、2つの出力ポートの一方にx偏光成分を、他方のポートにy偏光成分を分離して出力する偏波分波器(あるいは偏波分離器)の機能と、2入力ポートの一方からx偏光を入射させ、他方からy偏光を入射させれば、両方の偏光成分を1つの出力ポートに合波して出力する偏波合波器の機能を備える。   The polarization multiplexer / demultiplexer selectively inputs or outputs x-polarized light and y-polarized light with respect to the in-phase / negative-phase generator / separator. The polarization multiplexer / demultiplexer has a function of a polarization demultiplexer (or polarization separator) and a function of a polarization multiplexer. For example, in a 2-input 2-output polarization multiplexer / demultiplexer, if light is incident from one port with 2 input ports, the light is x-polarized component and y-polarized component (or TE-polarized component and TM-polarized component). , The function of a polarization demultiplexer (or polarization separator) that separates and outputs the x-polarized component at one of the two output ports and the y-polarized component at the other port, and two input ports If the x-polarized light is incident from one side and the y-polarized light is incident from the other side, a polarization multiplexer function of combining and outputting both polarization components to one output port is provided.

同相逆相生成分離器として、双方向の2入力2出力の同相・逆相合分波回路を用いる構成において、光を入射する入力ポートに偏波合分波器を接続することによって、入射光のx偏光又はy偏光を選択的に同相逆相生成分離器の入力ポートに入力することができ、また、光を出射する出力ポートに偏波合分波器を接続することによって、同相逆相生成分離器の出力ポートから出力される光のx偏光又はy偏光を選択的に出射することができる。この偏波合分波器を備える構成は、同相逆相生成分離器の第1の形態、及び第2の形態に適用することができる。   In a configuration using a bidirectional 2-input 2-output in-phase / anti-phase multiplexer / demultiplexer as an in-phase / anti-phase generator / separator, by connecting a polarization multiplexer / demultiplexer to an input port to which light is incident, x-polarized light or y-polarized light can be selectively input to the input port of the in-phase / anti-phase generator / separator, and the in-phase / in-phase generator is generated by connecting a polarization multiplexer / demultiplexer to the output port for emitting light. The x-polarized light or the y-polarized light output from the output port of the separator can be selectively emitted. The configuration including this polarization multiplexer / demultiplexer can be applied to the first form and the second form of the in-phase / negative-phase generation / separation unit.

(ポート構成の第2の形態)
ポート構成の第2の形態は、同相・逆相合分波回路を2つ備え、各同相・逆相合分波回路に、複数の入射光あるいは出射光を入出射するポートの構成要素を設ける構成である。
(Second form of port configuration)
The second form of the port configuration is such that two in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuits are provided, and each in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuit is provided with a port component for entering / exiting a plurality of incident light or outgoing light. is there.

ポート構成の第2の形態は、同相・逆相合分波回路を2つ備える構成において、2つの同相・逆相合分波回路の一ポートに接続され、x偏光とy偏光との間で偏波を90度変換する偏波回転器(偏波90度変換器)と、2つの同相・逆相合分波回路において、一方の同相・逆相合分波回路のポートの内で偏波変換器と接続されないポートの出力光と、他方の同相・逆相合分波回路のポートに接続された偏波変換器の出力光を偏波合波する偏波合波器とを備え、偏波合波器とLPモード合分波器と接続する構成である。このポート構成の第2の形態を備える構成は、同相逆相生成分離器の第1の形態〜第3の形態に適用することができる。   The second form of the port configuration is a configuration comprising two in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuits, connected to one port of two in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuits, and polarized between x-polarized light and y-polarized light Polarization rotator that converts 90 degrees (polarization 90 degree converter) and two in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuits, connected to the polarization converter within the ports of one in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuit A polarization multiplexer that polarizes and combines the output light of the port that is not connected and the output light of the polarization converter connected to the port of the other in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuit, It is the structure connected with LP mode multiplexer / demultiplexer. The configuration including the second configuration of the port configuration can be applied to the first to third configurations of the in-phase / negative-phase generation separator.

(厳密固有モード多重伝送システム)
本願発明の厳密固有モード多重伝送システムは、本願発明の厳密固有モード合分波器と、数モードファイバとを備え、厳密固有モード合分波器は、数モードファイバの送信端及び受信端に接続される。
(Strict eigenmode multiplex transmission system)
The strict eigenmode multiplexing transmission system of the present invention includes the strict eigenmode multiplexer / demultiplexer of the present invention and a number mode fiber, and the strict eigenmode multiplexer / demultiplexer is connected to the transmission end and the reception end of the number mode fiber. Is done.

送信端の厳密固有モード合分波器はモード合波器として機能し、数モードファイバに厳密固有モードを励振させる。数モードファイバは、厳密固有モードでモード多重伝送を行う。受信端の厳密固有モード合分波器はモード分波器として機能し、数モードファイバから受信した厳密固有モードを分離し、光信号に変換して出力する。   The strict eigenmode multiplexer / demultiplexer at the transmitting end functions as a mode multiplexer, and excites the strict eigenmode in the several mode fiber. The number mode fiber performs mode multiplexing transmission in a strict eigenmode. The strict eigenmode multiplexer / demultiplexer at the receiving end functions as a mode demultiplexer, separates the strict eigenmode received from the several-mode fiber, converts it into an optical signal, and outputs it.

本願発明の厳密固有モード多重伝送システムによれば、数モードファイバを厳密固有モードでモード多重伝送するため、伝搬途中での電磁界分布の変化は起きず、伝送路の数モードファイバが理想的に低クロストークであれば、出射端においても原理的にクロストークは発生しない。   According to the strict eigenmode multiplex transmission system of the present invention, since the mode multiplex transmission of the several mode fiber in the strict eigenmode, there is no change in the electromagnetic field distribution during the propagation, and the number mode fiber of the transmission line is ideal. If the crosstalk is low, no crosstalk occurs in principle at the output end.

本願発明の厳密固有モード多重伝送システムによれば、厳密固有モードを用いてモード多重伝送を行うことによって、従来のLPモードを用いたモード多重伝送のように出射端における原理的なクロストークを防ぐことができる。   According to the strict eigenmode multiplex transmission system of the present invention, by performing mode multiplex transmission using the strict eigenmode, the fundamental crosstalk at the output end is prevented as in the mode multiplex transmission using the conventional LP mode. be able to.

また、厳密固有モードの群速度はそれぞれ異なるので、LPモードを用いると厳密固有モードの合成によるモード分散が発生して補償が複雑になるが、本願発明の厳密固有モード多重伝送システムによれば、厳密固有モードに分離して伝送することで分散補償を容易に行うことができる。   In addition, since the group speeds of the strict eigenmodes are different from each other, the mode dispersion due to the synthesis of the strict eigenmodes occurs and the compensation becomes complicated when the LP mode is used, but according to the strict eigenmode multiplex transmission system of the present invention, Dispersion compensation can be easily performed by separating the transmission into strictly eigenmodes.

以上説明したように、本願発明の厳密固有モード合分波器によれば、数モードファイバの厳密固有モードを選択的に合波あるいは分波することができる。   As described above, according to the strict eigenmode multiplexer / demultiplexer of the present invention, the strict eigenmodes of several mode fibers can be selectively multiplexed or demultiplexed.

また、数モードファイバの厳密固有モードの選択的な合波あるいは分波を可能にする厳密固有モード合分波器、及び厳密固有モードを用いてモード多重伝送を構成することができる。   Also, mode multiplexing transmission can be configured using a strict eigenmode multiplexer / demultiplexer that enables selective multiplexing or demultiplexing of strict eigenmodes of several mode fibers and a strict eigenmode.

本願発明の厳密固有モード合分波器及び厳密固有モード多重伝送システムの概略を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the outline of the exact eigenmode multiplexer / demultiplexer of this invention, and an exact eigenmode multiplexing transmission system. 本願発明の同相逆相生成分離器の第1の実施形態を用いた厳密固有モード合分波器を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the exact eigenmode multiplexer / demultiplexer using 1st Embodiment of the common-phase / inverse phase production | generation separator of this invention. 本願発明の同相逆相生成分離器の第1の実施形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating 1st Embodiment of the in-phase reverse phase production | generation separator of this invention. 本願発明の同相逆相生成分離器の第1の実施形態を用いた厳密固有モード合分波器の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the exact eigenmode multiplexer / demultiplexer using 1st Embodiment of the in-phase / inverse phase production | generation separator of this invention. 本願発明の同相逆相生成分離器の第2の実施形態を用いた厳密固有モード合分波器を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the exact eigenmode multiplexer / demultiplexer using 2nd Embodiment of the in-phase reverse phase production | generation separator of this invention. 本願発明の同相逆相生成分離器の第2の実施形態を用いた厳密固有モード合分波器の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the exact eigenmode multiplexer / demultiplexer using 2nd Embodiment of the in-phase / inverse phase production | generation separator of this invention. 本願発明の同相逆相生成分離器の第3の実施形態を用いた厳密固有モード合分波器を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the exact eigenmode multiplexer / demultiplexer using 3rd Embodiment of the in-phase / inverse phase production | generation separator of this invention. 本願発明の同相逆相生成分離器の第3の実施形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating 3rd Embodiment of the in-phase reverse phase production | generation separator of this invention. 本願発明の同相逆相生成分離器の第3の実施形態を用いた厳密固有モード合分波器の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the exact eigenmode multiplexer / demultiplexer using 3rd Embodiment of the in-phase production | generation reverse_phase | separation separator of this invention. 本願発明の同相逆相生成分離器の第3の実施形態を用いた厳密固有モード合分波器の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the exact eigenmode multiplexer / demultiplexer using 3rd Embodiment of the in-phase production | generation reverse_phase | separation separator of this invention. 本願発明の厳密固有モード合分波器のポート構成の第2の形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 2nd form of the port structure of the exact eigenmode multiplexer / demultiplexer of this invention. LPモード合分波器の構成例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structural example of a LP mode multiplexer / demultiplexer. LPモード合分波器の構成例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structural example of a LP mode multiplexer / demultiplexer.

以下、本願発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。以下では、図1を用いて本願発明の厳密固有モード合分波器及び厳密固有モード多重伝送システムの概略を説明し、本願発明の厳密固有モード合分波器の第1〜第3の実施形態について図2〜4、図5〜6、及び図7〜10を用いて説明し、ポート構成の第2の形態を図11を用いて説明し、厳密固有モード合分波器に用いるLPモード合分波器の構成例を図12〜13を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, an outline of the strict eigenmode multiplexer / demultiplexer and the strict eigenmode multiplexing transmission system of the present invention will be described with reference to FIG. 1, and the first to third embodiments of the strict eigenmode multiplexer / demultiplexer of the present invention will be described. 2 to 4, 5 to 6, and 7 to 10, and the second mode of the port configuration will be described with reference to FIG. 11, and the LP mode coupling used in the strict eigenmode multiplexer / demultiplexer will be described. A configuration example of the duplexer will be described with reference to FIGS.

厳密固有モード合分波器及び厳密固有モード多重伝送システムの概略構成について図1を用いて説明する。図1(a)は厳密固有モード合分波器の概略構成を示し、図1(b),(c)は厳密固有モード多重伝送システムの概略構成を示している。   A schematic configuration of the strict eigenmode multiplexer / demultiplexer and the strict eigenmode multiplexing transmission system will be described with reference to FIG. FIG. 1A shows a schematic configuration of a strict eigenmode multiplexer / demultiplexer, and FIGS. 1B and 1C show a schematic configuration of a strict eigenmode multiplex transmission system.

(厳密固有モード合分波器の概略構成)
図1(a)において、厳密固有モード合分波器1は、入射ポートに対応して2つの出力ポートに同相あるいは逆相で2つの出力光を出力する同相逆相生成分離器2と、LPモード成分の偏波方向を回転させる偏波回転器4と、入射ポートに応じて異なるLPモードを励振するLPモード合分波器3とを備える。
(Schematic configuration of strictly eigenmode multiplexer / demultiplexer)
In FIG. 1A, an exact eigenmode multiplexer / demultiplexer 1 includes an in-phase / anti-phase generator / separator 2 that outputs two output lights in phase or in phase to two output ports corresponding to an incident port, and LP A polarization rotator 4 that rotates the polarization direction of the mode component, and an LP mode multiplexer / demultiplexer 3 that excites different LP modes depending on the incident port.

同相逆相生成分離器2は、2つの入射ポートの一方に入射した光を入射ポートに応じて2つの出射ポートにその位相関係が同相または逆相となるように2つの出射光を出力し、あるいは逆方向に光を入射させる場合には2つの入射光の同相成分又は逆相成分を2つのポートに選択的に結合する。   The in-phase / anti-phase generator / separator 2 outputs two outgoing lights so that the light incident on one of the two incident ports is in phase or opposite phase to the two outgoing ports according to the incident port, Alternatively, when light is incident in opposite directions, the in-phase component or the opposite-phase component of the two incident lights is selectively coupled to the two ports.

偏波回転器4は、伝播光の偏波方向を回転させる構成要素である。偏波回転器4は伝播光の偏波方向を回転させ、x偏光とy偏光の偏光状態を転換する。例えば、偏波回転器4を通過することによって、LP11−x even成分とLP11−y even成分との間で偏光状態が双方向で転換する。 The polarization rotator 4 is a component that rotates the polarization direction of propagating light. The polarization rotator 4 rotates the polarization direction of the propagating light and changes the polarization state of x-polarized light and y-polarized light. For example, by passing through the polarization rotator 4, the polarization state is bi-directionally converted between the LP 11-x even component and the LP 11-y even component.

LPモード合分波器3は、LPモード成分と厳密固有モード成分との間で線形結合の関係に基づく変換を行う構成要素である。LPモードと厳密固有モードとは線形結合の関係にあるため、厳密固有モードは、複数のLPモードを一定の位相関係で合波することで得ることができる。このLPモードの合波において、合波するLPモードの組み合わせを変えることで、組み合わせに対応した厳密固有モードが得られる。このLPモードの合波において、組み合わせるLPモード成分の偏光状態は偏波回転器4で偏波方向を転換することによって合わせる。他方、厳密固有モードを分波することによって、まず厳密固有モードを構成する複数のLPモード成分に分波した後,同相逆相生成分離器によって厳密固有モードに対応する出力光に分離することができる。   The LP mode multiplexer / demultiplexer 3 is a component that performs conversion based on a linear coupling relationship between the LP mode component and the strict eigenmode component. Since the LP mode and the strict eigenmode are in a linear combination relationship, the strict eigenmode can be obtained by combining a plurality of LP modes with a fixed phase relationship. In this LP mode multiplexing, by changing the combination of LP modes to be combined, a strict eigenmode corresponding to the combination can be obtained. In the combination of the LP modes, the polarization state of the LP mode component to be combined is adjusted by changing the polarization direction with the polarization rotator 4. On the other hand, by demultiplexing the strict eigenmode, it is first demultiplexed into a plurality of LP mode components constituting the strict eigenmode, and then separated into output light corresponding to the strict eigenmode by the in-phase and antiphase generator / separator. it can.

(厳密固有モード多重伝送システムの概略構成)
図1(b),(c)は厳密固有モード多重伝送システムの概略構成を示している。厳密固有モード多重伝送システム10は、数モードファイバ11の両端に、送信側の厳密固有モード合分波器1aと受信側の厳密固有モード合分波器1bを接続し、送信信号を受けた厳密固有モード合分波器1aは厳密固有モードで数モードファイバ11を励振し、数モードファイバは厳密固有モードでモード多重伝送を行い、厳密固有モードを受けた厳密固有モード合分波器1bは厳密固有モードを分離して、受信光信号に変換して出力する。送信端の厳密固有モード合分波器1aはモード合波器として機能し、受信端の厳密固有モード合分波器1bはモード分波器として機能する。
(Schematic configuration of strictly eigenmode multiplex transmission system)
FIGS. 1B and 1C show a schematic configuration of a strict eigenmode multiplex transmission system. In the strict eigenmode multiplex transmission system 10, the strict eigenmode multiplexer / demultiplexer 1a on the transmission side and the strict eigenmode multiplexer / demultiplexer 1b on the reception side are connected to both ends of the number mode fiber 11, and the strict eigenmode multiplex transmission system 1b receives the transmission signal. The eigenmode multiplexer / demultiplexer 1a excites the number mode fiber 11 in the strict eigenmode, the number mode fiber performs mode multiplexing transmission in the strict eigenmode, and the strict eigenmode multiplexer / demultiplexer 1b that receives the strict eigenmode is strict. The eigenmode is separated, converted into a received optical signal, and output. The strict eigenmode multiplexer / demultiplexer 1a at the transmitting end functions as a mode multiplexer, and the strict eigenmode multiplexer / demultiplexer 1b at the receiving end functions as a mode demultiplexer.

厳密固有モード合分波器1は、厳密固有モードを選択的に励振する場合には、同相逆相生成分離器2を同相逆相生成器2aとして用い、入射したポートに対応して2つの出射光の位相関係が同相または逆相となる2つの出力光を出力し,その2つの出力光の一方の偏波方向を偏波回転器4aで回転させた後に、LPモード合分波器3aで合波して厳密固有モードを励振し、数モードファイバ11に厳密固有モードを励振する。   When the exact eigenmode is selectively excited, the exact eigenmode multiplexer / demultiplexer 1 uses the in-phase / anti-phase generator / separator 2 as the in-phase / in-phase generator 2a, and outputs two outputs corresponding to the incident ports. Two output lights whose phase relation of incident light is in phase or opposite phase are output, and one polarization direction of the two output lights is rotated by the polarization rotator 4a, and then the LP mode multiplexer / demultiplexer 3a. It combines and excites a strict eigenmode, and excites a strict eigenmode in the number mode fiber 11.

他方、厳密固有モードから伝送チャンネルを分離する場合には、厳密固有モード合分波器1は同相逆相生成分離器2を同相逆相分離器2bとして用いる。厳密固有モード合分波器1bは、LPモード合分波器3bによって厳密固有モードを分波して2つのLPモード成分に分離し、分離した2つのLPモード成分の一方を偏波回転器4bで偏波方向を回転させた後,2つのLPモード成分を同相逆相分離器2bで合波し、厳密固有モードに対応する出力を得る。   On the other hand, when the transmission channel is separated from the strict eigenmode, the strict eigenmode multiplexer / demultiplexer 1 uses the in-phase / anti-phase generator / separator 2 as the in-phase / anti-phase separator 2b. The exact eigenmode multiplexer / demultiplexer 1b demultiplexes the exact eigenmode by the LP mode multiplexer / demultiplexer 3b and separates it into two LP mode components. One of the separated two LP mode components is polarized wave rotator 4b. Then, the two LP mode components are combined by the in-phase / anti-phase separator 2b to obtain an output corresponding to the strict eigenmode.

[厳密固有モード合分波器の形態]
本願の厳密固有モード合分波器は、同相逆相生成分離器の異なる構成によって複数の形態で構成することができる。同相逆相生成分離器は、2つのLPモード成分の同相成分と逆相成分とを合分波する双方向の2入力2出力の同相・逆相合分波回路で構成することができ、同相・逆相合分波回路の構成によって複数の形態とすることができる。
[Strict eigenmode multiplexer / demultiplexer configuration]
The exact eigenmode multiplexer / demultiplexer of the present application can be configured in a plurality of forms according to different configurations of the in-phase / anti-phase generation separator. The in-phase and anti-phase generator / separator can be composed of a bidirectional 2-input 2-output in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuit that multiplexes / demultiplexes the in-phase component and anti-phase component of two LP mode components. Depending on the configuration of the anti-phase multiplexing / demultiplexing circuit, a plurality of forms can be provided.

以下、同相逆相生成分離器の複数形態について、その構成例を説明する。なお、第1,第2の形態は導波路型の同相逆相生成分離器を示し、第3の形態は空間ビーム型の同相逆相生成分離器を示している。   Hereinafter, the structural example is demonstrated about the multiple form of an in-phase / negative phase production | generation separator. The first and second embodiments show a waveguide type in-phase and out-of-phase generator / separator, and the third embodiment shows a space beam type in-phase and out-of-phase generator / separator.

(同相逆相生成分離器の第1の形態)
同相逆相生成分離器の第1の形態について図2〜4を用いて説明する。
第1の厳密固有モード合分波器1Aは、同相逆相生成分離器2AとLPモード合分波器3Aと偏波回転器(Pol.rotator)4Aを備える。同相逆相生成分離器2Aを構成する同相・逆相合分波回路は、伝搬定数が異なる2つの単一モード導波路2Aa及び2Abを備える第1の導波路の組と、同じ伝搬定数を有する2つの単一モード導波路2Ac及び2Adを備える第2の導波路の組とが一交差点で交差する非対称X合流分岐回路で構成される。
(First form of in-phase / negative-phase generation separator)
A first embodiment of the in-phase / negative-phase generation separator will be described with reference to FIGS.
The first strict eigenmode multiplexer / demultiplexer 1A includes an in-phase / antiphase generator / separator 2A, an LP mode multiplexer / demultiplexer 3A, and a polarization rotator (Pol. Rotator) 4A. The in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuit constituting the in-phase / anti-phase generator / separator 2A has the same propagation constant as the first waveguide set including two single mode waveguides 2Aa and 2Ab having different propagation constants. It is composed of an asymmetric X merge branch circuit in which a pair of second waveguides including two single mode waveguides 2Ac and 2Ad intersect at one intersection.

導波路2Aaには、偏波合波器5Aoを介してHE21 oddのポート及びTM01のポートに対して入射光又は出射光が導出入され、導波路2Abには、偏波合波器5Aeを介してHE21 evenのポート及びTE01のポートに対して入射光又は出射光が導出入される。 Incident light or outgoing light is led out to the waveguide 2Aa through the polarization multiplexer 5Ao to the HE 21 odd port and TM 01 port, and to the waveguide 2Ab, the polarization multiplexer 5Ae. Incident light or outgoing light is led out to and from the HE 21 even port and the TE 01 port.

図2では、第1の導波路の組において、導波路2Aaの幅を導波路2Abの幅よりも広くすることによって伝搬定数を異ならせる構成を示している。伝搬定数は、導波路の幅の他、導波路の厚さあるいは屈折率によって異ならせても良い。   FIG. 2 shows a configuration in which the propagation constants are made different by making the width of the waveguide 2Aa wider than the width of the waveguide 2Ab in the first set of waveguides. The propagation constant may be varied depending on the thickness or refractive index of the waveguide in addition to the width of the waveguide.

図3は非対称X合流分岐回路による同相成分と逆相成分の生成及び分離を説明するための図である。図3では、伝搬定数の差異を導波路幅の差異によって構成する場合を示している。   FIG. 3 is a diagram for explaining generation and separation of the in-phase component and the anti-phase component by the asymmetric X junction branch circuit. FIG. 3 shows a case where the difference in propagation constant is configured by the difference in waveguide width.

図3(a),(b)は、導波路幅が異なる第1の導波路の組の1つの導波路に入射した場合を示している。図3(a)に示す様に、導波路幅が広い導波路2Aaから導入された入射光は、導波路2Ac,2Adに対して同相の2つの出力に分岐される。他方、図3(b)に示す様に、導波路幅が狭い導波路2Abから導入された入射光は、導波路2Ac,2Adに対して逆相の2つの出力に分岐される。   FIGS. 3A and 3B show a case where the light is incident on one waveguide of the first set of waveguides having different waveguide widths. As shown in FIG. 3A, incident light introduced from the waveguide 2Aa having a wide waveguide width is branched into two outputs in phase with the waveguides 2Ac and 2Ad. On the other hand, as shown in FIG. 3B, the incident light introduced from the waveguide 2Ab having a narrow waveguide width is branched into two outputs having opposite phases with respect to the waveguides 2Ac and 2Ad.

図3(c),(d)は、前記した例の進行方向を逆方向とした場合であって、導波路幅が同じ第2の導波路の組の2つの導波路に入射した場合を示している。図3(c)に示す様に、導波路2Ac及び導波路2Adから同相の光を入射すると、導波路幅が広い導波路2Aaに対して同相成分が結合した光が出射される。他方、図3(d)に示す様に、導波路2Ac及び導波路2Adから逆相の光を入射すると、導波路幅が狭い導波路2Abのみに対して逆相成分が結合した光が出射される。   FIGS. 3C and 3D show the case where the traveling direction of the above-described example is reversed, and the incident light enters two waveguides of the second waveguide set having the same waveguide width. ing. As shown in FIG. 3C, when in-phase light is incident from the waveguide 2Ac and the waveguide 2Ad, light in which the in-phase component is coupled to the waveguide 2Aa having a wide waveguide width is emitted. On the other hand, as shown in FIG. 3D, when light of opposite phase is incident from the waveguide 2Ac and the waveguide 2Ad, light having the opposite phase component coupled to only the waveguide 2Ab having a narrow waveguide width is emitted. The

上記した同相成分と逆相成分の生成及び分離によって、非対称X合流分岐回路は、一方の進行方向において、第2の組の2つの導波路2Ac,2Adは、位相関係が同相又は逆相の2つの出力光を、第1の組の2つの導波路2Aa,2Abの内で光が入射される導波路に応じて相成分を選択的に出力する。   Due to the generation and separation of the in-phase component and the anti-phase component described above, the asymmetric X-merging / branching circuit is configured so that the two waveguides 2Ac and 2Ad in the second set are in phase or in-phase 2 in one traveling direction. One output light is selectively output as a phase component in accordance with a waveguide into which light is incident in the two waveguides 2Aa and 2Ab of the first set.

また、他方の進行方向において、第1の組の2つの導波路2Aa,2Abは、第2の組の2つの導波路2Ac,2Adから入力される2つの入射光の位相関係に応じて、第2の組の導波路2Aa,2Abに同相成分又は逆相成分の相成分に応じて一つの導波路から選択的に出力する。   Further, in the other traveling direction, the two waveguides 2Aa and 2Ab in the first set are changed in accordance with the phase relationship between the two incident lights input from the two waveguides 2Ac and 2Ad in the second set. The two waveguides 2Aa and 2Ab are selectively output from one waveguide according to the phase component of the in-phase component or the anti-phase component.

LPモードと厳密固有モードとの間には線形結合の関係があり、以下の式(1),(2)で表される。
There is a linear coupling relationship between the LP mode and the strict eigenmode, which is expressed by the following equations (1) and (2).

式(1)は厳密固有モードからLPモードへの変換を示し、式(2)はLPモードから厳密固有モードへの変換を示している。   Equation (1) shows the conversion from the strict eigenmode to the LP mode, and Equation (2) shows the conversion from the LP mode to the strict eigenmode.

図4は、同相逆相生成分離器2Aによって生成した2つの出力光の一方を、偏波回転器4Aを通過させた後、2つの出力光をLPモード合分波器3Aに入射させて厳密固有モードを選択的に励振し、厳密固有モードで数モードファイバを励振する例を示している。   FIG. 4 is a schematic diagram of one of the two output lights generated by the in-phase / negative-phase generator / separator 2A, passed through the polarization rotator 4A, and then incident on the LP mode multiplexer / demultiplexer 3A. An example is shown in which an eigenmode is selectively excited and a few mode fiber is excited in a strict eigenmode.

(TM01モード)
式(2)から厳密固有モードのTM01モードは、LPモードのLP11-x even、及びLP11-y oddによって以下の式(3)で表される。
TM01=[LP11-x even+LP11-y odd] /√2 ・・・(3)
(TM 01 mode)
From the equation (2), the TM 01 mode of the strict eigenmode is expressed by the following equation (3) by LP 11-x even and LP 11-y odd of the LP mode.
TM 01 = [LP 11-x even + LP 11-y odd ] / √2 (3)

図4(a)は、式(3)で表される線形結合の関係に基づいて行うTM01モードの合波状態を示している。 FIG. 4A shows a state of multiplexing in the TM 01 mode performed based on the relationship of linear combination represented by Expression (3).

同相逆相生成分離器2Aは、導波路幅が広い導波路2Aaから導入したx偏光の入射光を2つに分岐させて位相関係が同相の2つの出力光を生成し、一方の出力光はLP11-x even成分として第2の導波路の組の導波路2Acから出力される。他方の導波路2Adの伝播光は偏波回転器4Aによって偏波方向が回転されてLP11-y odd成分となる。 The in-phase / negative-phase generator / separator 2A splits x-polarized incident light introduced from the waveguide 2Aa having a wide waveguide width into two to generate two output lights having the same phase relationship, and one of the output lights is It is output from the waveguide 2Ac of the second set of waveguides as an LP 11-x even component. The propagating light in the other waveguide 2Ad is rotated in the polarization direction by the polarization rotator 4A and becomes an LP 11-y odd component.

LPモード合分波器3Aは、LP11 evenモード用ポートに導波路2AcからLP11-x even成分を導入し、LP11 oddモード用ポートに導波路2Adからの出力光が偏波回転器で偏波回転されたLP11-y odd成分を同相で導入することによって、TM01モードの厳密固有モードを励振する。 LP mode demultiplexer 3A is a port for LP 11 the even modes introduced LP 11-x the even components from the waveguide 2Ac, in the output light polarization rotator from waveguide 2Ad port for LP 11 odd mode By introducing the polarization-rotated LP 11-y odd component in phase, the exact eigenmode of the TM 01 mode is excited.

(HE21 evenモード)
式(2)から厳密固有モードのHE21 evenモードは、LPモードのLP11-x even、及びLP11-y oddによって以下の式(4)で表される。
HE21 even =−[LP11-x even−LP11-y odd] /√2 ・・・(4)
(HE 21 even mode)
From the equation (2), the HE 21 even mode of the strict eigenmode is expressed by the following equation (4) by LP 11-x even and LP 11-y odd of the LP mode.
HE 21 even = − [LP 11−x even −LP 11−y odd ] / √2 (4)

図4(b)は、式(4)で表される線形結合の関係に基づいて行うHE21 evenの合波状態を示している。 FIG. 4B shows a combined state of HE 21 even that is performed based on the relationship of the linear combination represented by Expression (4).

同相逆相生成分離器2Aは、導波路幅が狭い導波路2Abから導入したx偏光の入射光を2つに分岐させて位相関係が逆相の2つの出力光を生成し、LP11-x even成分と−LP11-x odd成分を第2の導波路の組の導波路2Ac、2Adから出力する。導波路2Adの−LP11-x odd成分は偏波回転器4Aによって偏波方向が回転され−LP11-y odd成分となる。 The in-phase / anti-phase generator / separator 2A splits x-polarized incident light introduced from the waveguide 2Ab having a narrow waveguide width into two to generate two output lights having opposite phases, and LP 11-x The even component and the −LP 11-x odd component are output from the waveguides 2Ac and 2Ad of the second set of waveguides. The -LP11 -x odd component of the waveguide 2Ad is rotated in the polarization direction by the polarization rotator 4A to become a -LP11 -y odd component.

LPモード合分波器3Aは、LP11 evenモード用ポートにLP11-x even成分を導入し、LP11 oddモード用ポートに−LP11-y odd成分を逆相で導入することによって、HE21 evenモードの厳密固有モードを励振する。 The LP mode multiplexer / demultiplexer 3A introduces the LP 11-x even component into the LP 11 even mode port, and introduces the -LP 11-y odd component into the LP 11 odd mode port in the reverse phase, thereby reducing the HE. Excites the exact eigenmode of 21 even mode.

(TE01モード)
式(2)から厳密固有モードのTE01モードは、LPモードのLP11-y even、及びLP11-x oddによって以下の式(5)で表される。
TE01 = [LP11-y even−LP11-x odd] /√2 ・・・(5)
(TE 01 mode)
From the equation (2), the strict eigenmode TE 01 mode is expressed by the following equation (5) by the LP mode LP 11-y even and LP 11-x odd .
TE 01 = [LP 11-y even −LP 11-x odd ] / √2 (5)

図4(c)は、式(5)で表される線形結合の関係に基づいて行うTE01の合波状態を示している。 FIG. 4C shows a multiplexing state of TE 01 that is performed based on the relationship of linear combination represented by Expression (5).

同相逆相生成分離器2Aは、導波路幅が狭い導波路2Abから導入したy偏光の入射光を2つに分岐して位相関係が逆相の2つの出力光を生成し、LP11-y even成分と−LP11-y odd成分を第2の導波路の組の導波路2Ac、2Adから出力する。導波路2Adの−LP11-y odd成分は偏波回転器4Aによって偏波方向が回転され−LP11-x odd成分となる。 The in-phase / anti-phase generator / separator 2A splits the y-polarized incident light introduced from the waveguide 2Ab having a narrow waveguide width into two to generate two output lights having opposite phases and LP 11-y The even component and the −LP 11-y odd component are output from the waveguides 2Ac and 2Ad of the second set of waveguides. The -LP11 -y odd component of the waveguide 2Ad is rotated in the polarization direction by the polarization rotator 4A to become a -LP11 -x odd component.

LPモード合分波器3Aは、LP11 evenモード用ポートにLP11-y even成分を導入し、LP11 oddモード用ポートに−LP11-x odd成分を逆相で導入することによって、TE01モードの厳密固有モードを励振する。 The LP mode multiplexer / demultiplexer 3A introduces the LP 11-y even component into the LP 11 even mode port, and introduces the -LP 11-x odd component into the LP 11 odd mode port in the reverse phase, thereby obtaining the TE. Excites the 01 mode strictly eigenmode.

(HE21 oddモード)
式(2)から厳密固有モードのHE21 oddモードは、LPモードのLP11-y even、及びLP11-x oddによって以下の式(6)で表される。
HE21 odd=[LP11-y even+LP11-x odd] /√2 ・・・(6)
(HE 21 odd mode)
From equation (2), the HE 21 odd mode of the strict eigenmode is expressed by the following equation (6) by LP 11-y even and LP 11-x odd of the LP mode.
HE 21 odd = [LP 11-y even + LP 11-x odd ] / √2 (6)

図4(d)は、式(6)で表される線形結合の関係に基づいて行うHE21 oddモードの合波状態を示している。 FIG. 4D shows a HE 21 odd mode multiplexing state performed based on the relationship of the linear combination represented by Expression (6).

同相逆相生成分離器2Aは、導波路幅が広い導波路2Aaから導入したy偏光の入射光を2つに分岐して位相関係が同相の2つの出力光を生成し、LP11-y even成分を第2の導波路の組の導波路2Acから出力する。他方の導波路2AdのLP11-y odd成分は偏波回転器4Aによって偏波方向が回転されLP11-x odd成分となる。 The in-phase / negative-phase generator / separator 2A branches y-polarized incident light introduced from the waveguide 2Aa having a wide waveguide width into two to generate two output lights having the same phase relationship, and LP 11-y even The component is output from the waveguide 2Ac of the second set of waveguides. The polarization direction of the LP 11-y odd component of the other waveguide 2Ad is rotated by the polarization rotator 4A to become an LP 11-x odd component.

LPモード合分波器3Aは、LP11 evenモード用ポートにLP11-y even成分を導入し、LP11 oddモード用ポートにLP11-x odd成分を同相で導入することによって、HE21 oddモードの厳密固有モードを励振する。 The LP mode multiplexer / demultiplexer 3A introduces the LP 11-y even component into the LP 11 even mode port, and introduces the LP 11-x odd component into the LP 11 odd mode port in the same phase, thereby causing HE 21 odd Excites the exact eigenmode of the mode.

図2に示す偏波合波器(PBS)5Aは、4つの厳密固有モードを合波するために、厳密固有モード合分波器1Aの同相逆相生成分離器2Aの2つの入力ポートに対して4つの入射光を導入する構成である。偏波合波器5Aoは、TM01成分を合波する入射光を導入するTM01入力ポートと、HE21 odd成分を合波する入射光を導入するHE21 odd入力ポートの2つのポートを、同相逆相生成分離器2Aの一方の入力ポートと連結する。また、偏波合波器5Aeは、TE01成分を合波する入射光を導入するTE01入力ポートと、HE21 even成分を合波する入射光を導入するHE21 even入力ポートの2つのポートを、同相逆相生成分離器2Aの他方の入力ポートと連結する。 The polarization multiplexer (PBS) 5A shown in FIG. 2 is connected to the two input ports of the in-phase / antiphase generator / separator 2A of the strict eigenmode multiplexer / demultiplexer 1A in order to multiplex four strict eigenmodes. In this configuration, four incident lights are introduced. The polarization multiplexer 5Ao has two ports, a TM 01 input port that introduces incident light that multiplexes TM 01 components, and a HE 21 odd input port that introduces incident light that multiplexes HE 21 odd components. It is connected to one input port of the in-phase / negative-phase generator / separator 2A. The polarization multiplexer 5Ae has two ports, a TE 01 input port for introducing incident light for multiplexing the TE 01 component and a HE 21 even input port for introducing incident light for multiplexing the HE 21 even component. Is connected to the other input port of the in-phase / negative-phase generation separator 2A.

(同相逆相生成分離器の第2の形態)
同相逆相生成分離器の第2の形態について図5、6を用いて説明する。
図5において、第1の厳密固有モード合分波器1Bは、同相逆相生成分離器2BとLPモード合分波器3Bと偏波回転器4Bを備える。
(Second form of in-phase / negative-phase generation separator)
A second embodiment of the in-phase / negative-phase generator / separator will be described with reference to FIGS.
In FIG. 5, the first strict eigenmode multiplexer / demultiplexer 1B includes an in-phase / anti-phase generator / separator 2B, an LP mode multiplexer / demultiplexer 3B, and a polarization rotator 4B.

同相逆相生成分離器2Bの第2の形態は、2入力1出力、又は1入力2出力のポートを有する非対称方向性結合器2Bと、非対称方向性結合器2Bの2モード導波路である1ポート側に接続される等分岐合流回路2Bとを備える光回路で構成される。非対称方向性結合器2Bは、導波路の幅や厚さが異なる主導波路と副導波路の2本の導波路を平行する結合部分を有して配置し、結合部分において光が導波路間を移行する光回路である。 The second form of in-phase reverse-phase generator separator 2B is two inputs and one output, or 1 asymmetrical directional coupler 2B 1 having an input 2 output port of a two-mode waveguides asymmetric directional coupler 2B 1 The optical circuit includes an equal branching junction circuit 2B 2 connected to a certain one port side. The asymmetric directional coupler 2B 1 has two waveguides, ie, a main waveguide and a sub-waveguide, having different waveguide widths and thicknesses. The asymmetric directional coupler 2B 1 has a coupling portion in parallel. It is an optical circuit that shifts.

この光回路は、非対称方向性結合器2Bの2ポート側から1ポート側に向かう進行方向において、入射したポートに応じて2モード導波路である主導波路に基本モードまたは1次モードを選択的に励振し、等分岐合流回路2Bで分岐する。等分岐合流回路2Bは2つの出力ポートに出射された出力光の間の位相関係を,主導波路に励起されたモードが基本モードの場合には同相で,1次モードの場合には逆相で出力する。また、光回路は、非対称性結合器の1ポート側から2ポート側に向かう進行方向において、等分岐合流回路2Bで合流した2つの入力光の同相成分又は逆相成分を、相成分に応じて2ポートから選択的に出射する。 The optical circuit, in the traveling direction from the second port side of the asymmetric directional coupler 2B 1 toward the first port side, selectively fundamental mode or primary mode main waveguide is a bimodal waveguide according to the incident port excited to be branched at equal branching and joining circuit 2B 2. The equally-branching / merging circuit 2B 2 has a phase relationship between the output lights emitted to the two output ports in the same phase when the mode excited in the main waveguide is the fundamental mode and in the opposite phase when the mode is the primary mode. To output. Further, the optical circuit is configured to change the in-phase component or the anti-phase component of the two input lights merged by the equal branching / merging circuit 2B 2 in the traveling direction from the 1 port side to the 2 port side of the asymmetric coupler according to the phase component. Then, the light is selectively emitted from the two ports.

図5に示す偏波合波器(PBS)5Bは、4つの厳密固有モードを合波するために、同相逆相生成分離器2Bの非対称方向性結合器2Bの2つの入力ポートに対して4つの入射光を導入する構成である。偏波合波器5Boは、TM01成分を合波する入射光を導入するTM01入力ポートと、HE21 odd成分を合波する入射光を導入するHE21 odd入力ポートの2つのポートを、非対称方向性結合器2Bの一方の入力ポートと連結する。また、偏波合波器5Beは、TE01成分を合波する入射光を導入するTE01入力ポートと、HE21 even成分を合波する入射光を導入するHE21 even入力ポートの2つのポートを、非対称方向性結合器2Bの他方の入力ポートと連結する。 Polarization multiplexer shown in FIG. 5 (PBS) 5B, in order to multiplex the four strict eigenmodes, the phase reverse-phase generator separator 2B relative to the two input ports of the asymmetric directional coupler 2B 1 In this configuration, four incident lights are introduced. The polarization multiplexer 5Bo has two ports, a TM 01 input port that introduces incident light that multiplexes TM 01 components, and a HE 21 odd input port that introduces incident light that multiplexes HE 21 odd components. connecting one input port of an asymmetric directional coupler 2B 1. The polarization multiplexer 5Be has two ports, a TE 01 input port for introducing incident light for multiplexing the TE 01 component and a HE 21 even input port for introducing incident light for multiplexing the HE 21 even component. and it is connected to the other input port of the asymmetric directional coupler 2B 1.

図6は、非対称方向性結合器2B及び等分岐合流回路2Bからなる同相逆相生成分離器2Bによって分岐した2つの出力光を、その一方の出力光を偏波回転器4Bを通過させた後,2つの出力光をLPモード合分波器3Bに入射させて厳密固有モードを選択的に励振し、厳密固有モードで数モードファイバを励振する例を示している。 FIG. 6 shows two output lights branched by an in-phase / antiphase generator / separator 2B composed of an asymmetric directional coupler 2B 1 and an equi-branch merging circuit 2B 2, and one of the output lights is passed through the polarization rotator 4B. After that, an example is shown in which two output lights are incident on the LP mode multiplexer / demultiplexer 3B to selectively excite the strict eigenmode and excite the several mode fiber in the strict eigenmode.

(TM01モード)
図6(a)は、式(3)で表される線形結合の関係に基づいて行うTM01モードの合波状態を示している。
(TM 01 mode)
FIG. 6A shows a state of multiplexing in the TM 01 mode performed based on the relationship of linear combination represented by Expression (3).

非対称方向性結合器2Bは主導波路からx偏光の入射光を導入して、主導波路のテーパー構造によって2モード導波路になった部分で基本モードを励振する。等分岐合流回路2Bは入射光を2つに分岐して同相の2つの出力光を生成する。2つの出力光のうちの一方はLP11-x even成分となり,他方はLP11-x odd成分となる。LP11-x odd成分は、偏波回転器4Bによって偏波方向が回転されLP11-y odd成分となる。 The asymmetric directional coupler 2B 1 introduces x-polarized incident light from the main waveguide, and excites the fundamental mode in a portion that becomes a two-mode waveguide by the tapered structure of the main waveguide. The equal branching / merging circuit 2B 2 splits the incident light into two to generate two in-phase output lights. One of the two output lights is an LP 11-x even component, and the other is an LP 11-x odd component. The polarization direction of the LP 11-x odd component is rotated by the polarization rotator 4B to become the LP 11-y odd component.

LPモード合分波器3Bは、LP11 evenモード用ポートにLP11-x even成分を導入し、LP11 oddモード用ポートにLP11-y odd成分を同相で導入することによって、TM01モードの厳密固有モードを励振する。 The LP mode multiplexer / demultiplexer 3B introduces an LP 11-x even component into the LP 11 even mode port, and introduces an LP 11-y odd component into the LP 11 odd mode port in the same phase, thereby obtaining a TM 01 mode. Excites the exact eigenmode of.

(HE21 evenモード)
図6(b)は、式(4)で表される線形結合の関係に基づいて行うHE21 evenモードの合波状態を示している。
(HE 21 even mode)
FIG. 6B shows a combined state of the HE 21 even mode performed based on the relationship of the linear combination represented by the equation (4).

非対称方向性結合器2Bは副導波路からx偏光の入射光を導入して、主導波路のテーパー構造によって2モード導波路になった部分の1次モードに結合する。等分岐合流回路2Bは入射光を2つに分岐して逆相の2つの出力光を生成する。2つの出力光のうちの一方はLP11-x even成分となり、他方は−LP11-x even成分になる。−LP11-x odd成分は、偏波回転器4Bによって偏波方向が回転され−LP11-y oddモードとなる。 The asymmetric directional coupler 2B 1 introduces x-polarized incident light from the sub-waveguide and couples it to the primary mode of the portion that has become a two-mode waveguide by the main waveguide taper structure. The equal branching / merging circuit 2B 2 splits the incident light into two to generate two output lights having opposite phases. One of the two output lights is an LP 11-x even component, and the other is a -LP 11-x even component. The -LP11 -x odd component is rotated in the polarization direction by the polarization rotator 4B to be in the -LP11 -y odd mode.

LPモード合分波器3Bは、LP11 evenモード用ポートにLP11-x even成分を導入し、LP11 oddモード用ポートに−LP11-y odd成分を逆相で導入することによって、HE21 evenモードの厳密固有モードを励振する。 The LP mode multiplexer / demultiplexer 3B introduces the LP 11-x even component into the LP 11 even mode port, and introduces the -LP 11-y odd component into the LP 11 odd mode port in the reverse phase, thereby reducing the HE. Excites the exact eigenmode of 21 even mode.

(TE01モード)
図6(c)は、式(5)で表される線形結合の関係に基づいて行うTE01モードの合波状態を示している。
(TE 01 mode)
FIG. 6C shows a TE 01 mode multiplexing state performed based on the relationship of linear combination represented by Expression (5).

非対称方向性結合器2Bは副導波路からy偏光の入射光を導入して、主導波路のテーパー構造によって2モード導波路になった部分の1次モードに結合する。等分岐合流回路2Bは入射光を2つに分岐して逆相のLP11-y even成分と−LP11-y odd成分を生成する。一方の−LP11-y odd成分は偏波回転器4Bによって偏波方向が回転され−LP11-x odd成分となる。 The asymmetric directional coupler 2B 1 introduces y-polarized incident light from the sub-waveguide, and couples it to the primary mode of the portion that has become the two-mode waveguide by the tapered structure of the main waveguide. The equal branching / merging circuit 2B 2 splits the incident light into two to generate the LP 11-y even component and the -LP 11-y odd component having opposite phases. One -LP11 -y odd component is rotated in the polarization direction by the polarization rotator 4B to become a -LP11 -x odd component.

LPモード合分波器3Aは、LP11 evenモード用ポートにLP11-y even成分を導入し、LP11 oddモード用ポートに−LP11-x odd成分を逆相で導入することによって、TE01モードの厳密固有モードを合波する。 The LP mode multiplexer / demultiplexer 3A introduces the LP 11-y even component into the LP 11 even mode port, and introduces the -LP 11-x odd component into the LP 11 odd mode port in the reverse phase, thereby obtaining the TE. Combines strictly eigenmodes of 01 mode.

(HE21 oddモード)
図6(d)は、式(6)で表される線形結合の関係に基づいて行うHE21 oddモードの合波状態を示している。
(HE 21 odd mode)
FIG. 6D shows a combined state of the HE 21 odd mode performed based on the relationship of the linear combination represented by Expression (6).

非対称方向性結合器2Bは主導波路からy偏光の入射光を導入して、主導波路のテーパー構造によって2モード導波路になった部分で基本モードを励振する。等分岐合流回路2Bは入射光を2つに分岐して同相のLP11-y even成分とLP11-y odd成分を生成する。一方のLP11-y odd成分は偏波回転器4Bによって偏波方向が回転されLP11-x odd成分となる。 The asymmetric directional coupler 2B 1 introduces y-polarized incident light from the main waveguide, and excites the fundamental mode in the portion that becomes a two-mode waveguide by the tapered structure of the main waveguide. The equal branching / merging circuit 2B 2 splits the incident light into two to generate an LP 11-y even component and an LP 11-y odd component having the same phase. One LP 11-y odd component is rotated in the polarization direction by the polarization rotator 4B to become an LP 11-x odd component.

LPモード合分波器3Aは、LP11 evenモード用ポートにLP11-y even成分を導入し、LP11 oddモード用ポートにLP11-x odd成分を同相で導入することによって、HE21 oddモードの厳密固有モードを励振する。 The LP mode multiplexer / demultiplexer 3A introduces the LP 11-y even component into the LP 11 even mode port, and introduces the LP 11-x odd component into the LP 11 odd mode port in the same phase, thereby causing HE 21 odd Excites the exact eigenmode of the mode.

(同相逆相生成分離器の第3の形態)
同相逆相生成分離器の第3の形態について図7〜10を用いて説明する。
第3の厳密固有モード合分波器1Cは、同相逆相生成分離器(光学素子2C、2C)とLPモード合分波器3Cと偏波回転器4Cを備える。この形態は、ビーム光を合分波するための構成例である。
(Third embodiment of in-phase / negative-phase generation separator)
A third embodiment of the in-phase / negative-phase generation separator will be described with reference to FIGS.
The third strict eigenmode multiplexer / demultiplexer 1C includes an in-phase / antiphase generator / separator (optical elements 2C 1 , 2C 2 ), an LP mode multiplexer / demultiplexer 3C, and a polarization rotator 4C. This form is a configuration example for multiplexing and demultiplexing light beams.

図7において、同相逆相生成分離器2Cの第3の形態は、屈折率の異なる2つの誘電体の境界面上の同一点に対して、高屈折率側から入射する入射光路と低屈折率側から入射する入射光路、及び高屈折率側から出射する出射光路と低屈折率側から出射する出射光路とを備える2つの光学素子2C,2Cを備える構成である。光学素子2C,2Cとしてはプリズムを用いることができる。 In FIG. 7, the third form of the in-phase / negative-phase generation separator 2 </ b> C has an incident optical path and a low refractive index incident from the high refractive index side with respect to the same point on the boundary surface between two dielectrics having different refractive indexes. In this configuration, two optical elements 2C 1 and 2C 2 having an incident optical path incident from the side, an outgoing optical path exiting from the high refractive index side, and an outgoing optical path exiting from the low refractive index side are provided. A prism can be used as the optical elements 2C 1 and 2C 2 .

光学素子2C,2Cを用いた構成は、2つの入射光路の何れか一方の入射光路から入射した入射ビームを、入射した入射光路に応じて、2つの出射光路に出射される出力光の位相関係が同相又は逆相になるようにして2つの出射光路から出射する。また、光学素子2C,2Cの構成は、2つの入射光路の各入射光路から同時に入射した2つの入力光の同相成分又は逆相成分を、入射した2つの入力光の相成分に応じて、2つの出射光路の何れか一方の出射光路から選択的に出射する。 In the configuration using the optical elements 2C 1 and 2C 2 , output light that is incident on one of the two incident optical paths is output to the two outgoing optical paths in accordance with the incident optical path. Are output from the two outgoing optical paths so that the phase relationship of Further, the configuration of the optical elements 2C 1 and 2C 2 is such that the in-phase component or the anti-phase component of the two input lights incident simultaneously from the incident optical paths of the two incident optical paths is changed according to the phase components of the two incident input lights. The light is selectively emitted from one of the two outgoing light paths.

図7において、光学素子2Cに対して、TM01モードの入力ポートからの入射ビームを、ミラーを介して光学素子2Cの高屈折率側に入射し、HE21 evenモードの入力ポートからの入射ビームを、ミラーを介して光学素子2Cの低屈折率側に入射する。光学素子2Cの高屈折率側からの出射ビームを、可変位相制御器及びミラーを介して偏波合波器5Cに入射し、光学素子2Cの低屈折率側からの出射ビームを、ミラー及び偏波回転器(偏波90度変換器)4Cを介して偏波合波器5Cに入射する。偏波回転器4C,4Cは偏波を90度変換する素子であり、λ/2板で構成することができる。 7, the optical element 2C 1, the incident beam from the input port of the TM 01 mode is incident on the high refractive index side of the optical element 2C 1 via the mirror, from the input port of the HE 21 the even modes the incident beam is incident on the low refractive index side of the optical element 2C 1 via the mirror. The beam emitted from the high refractive index side of the optical element 2C 1, the variable phase controller and via the mirror is incident on the polarization multiplexer 5C 2, the beam emitted from the low refractive index side of the optical element 2C 1, The light enters the polarization multiplexer 5C 1 via the mirror and the polarization rotator (polarization 90-degree converter) 4C 1 . The polarization rotators 4C 1 and 4C 2 are elements that convert the polarization by 90 degrees, and can be composed of λ / 2 plates.

他方、光学素子2Cに対して、HE21 oddモードの入力ポートからの入射ビームを、ミラーを介して光学素子2Cの高屈折率側に入射し、TE01の入力ポートからの入射ビームを、ミラーを介して光学素子2Cの低屈折率側に入射する。光学素子2Cの高屈折率側からの出射ビームを、偏波回転器(偏波90度変換器)4Cを介して偏波合波器5Cに入射し、光学素子2Cの低屈折率側からの出射ビームを、ミラー及び位相器を介して偏波合波器5Cに入射する。 On the other hand, the optical element 2C 2, the incident beam from the input port of the HE 21 odd mode, and enters the high refractive index side of the optical element 2C 2 via the mirror, the incident beam from the input port of the TE 01 and it enters the low refractive index side of the optical element 2C 2 through the mirror. The beam emitted from the high refractive index side of the optical element 2C 2, the polarization rotator (polarization 90 degrees converter) 4C 2 incident on the polarization multiplexer 5C 2 via a low-refractive optical element 2C 2 the beam emitted from the rate side, and enters the polarization multiplexer 5C 1 via the mirror and phaser.

偏波合波器5Cは、光学素子2C及び光学素子2Cの低屈折率側からの出射光を入射し、LPモード合分波器3CのLP11 oddモード用ポートに出射する。他方、偏波合波器5Cは、光学素子2C及び光学素子2Cの高屈折率側からの出射光を入射し、LPモード合分波器3CのLP11 evenモード用ポートに出射する。 The polarization multiplexer 5C 1 receives the light emitted from the low refractive index side of the optical element 2C 1 and the optical element 2C 2 and emits the light to the LP 11 odd mode port of the LP mode multiplexer / demultiplexer 3C. On the other hand, the polarization multiplexer 5C 2 receives the light emitted from the high refractive index side of the optical element 2C 1 and the optical element 2C 2 and emits the light to the LP 11 even mode port of the LP mode multiplexer / demultiplexer 3C. .

光学素子による合分波について、同相成分および逆相成分の生成の例について図8を用いて説明する。図8(a)は入射光を同相で2つの出力に分岐する状態を示し、図8(b)は入射光を逆相で2つの出力に分岐する状態を示している。   An example of generation of in-phase components and anti-phase components with respect to multiplexing / demultiplexing by the optical element will be described with reference to FIG. FIG. 8A shows a state where incident light is branched into two outputs in the same phase, and FIG. 8B shows a state where incident light is branched into two outputs in the opposite phase.

(同相出力の分岐)
図8(a)において、第1の入力ポート(Input port#1)からミラー2Cbを介して、光学素子2Cの境界面2Cに対して高屈折率側から低屈折率側に向かって入射ビームを入射する。入射ビームは光学素子2Cの境界面2Cにおいて反射ビームと透過ビームに分かれる。境界面2Cへの入射において、高屈折率側から入射した場合には反射ビームと透過ビームは同相となる。反射ビームはミラー2Cを介して可変位相制御器2Ceに入射され、位相調整の後に第1の出力ポート(Output port#1)から第1の出射ビームとして出射される。
(Branch of common-mode output)
In FIG. 8 (a), from the first input port (Input port # 1) via the mirror 2C b, toward the high refractive index side to the low refractive index side of the boundary surface 2C c of the optical element 2C a Incident beam is incident. The incident beam is divided into a reflected beam and a transmitted beam at the boundary surface 2C c of the optical element 2C a . In entering the boundary surface 2C c, transmitted and reflected beams when incident from the high refractive index side are in phase. The reflected beam is incident to the variable phase controller 2C e via mirrors 2C d, is from the first output port after the phase adjustment (Output port # 1) emitted as a first output beam.

一方、透過ビームはミラー2C,2Cを介して固定位相器2Cに入射され、固定されえた位相変化の後に第2の出力ポート(Output port#2)から第2の出射ビームとして出射される。第1の出射ビームと第2の出射ビームの位相の調整は可変位相器2Ceによって行うことができる。これによって、第1の出射ビームと第2の出射ビームは、光学素子2Cの境界面2Cにおいて入射ビームを高屈折率側から低屈折率側に入射することで同相成分に分岐される。 On the other hand, the transmitted beam is incident on the fixed phase shifter 2C j via the mirrors 2C h and 2C i, and is emitted as a second output beam from the second output port (Output port # 2) after the phase change that has been fixed. The The phase of the first outgoing beam and the second outgoing beam can be adjusted by the variable phase shifter 2C e . Thereby, the first outgoing beam and the second outgoing beam are branched into in-phase components by making the incident beam incident on the boundary surface 2C c of the optical element 2C a from the high refractive index side to the low refractive index side.

(逆相出力の分岐)
図8(b)において、第2の入力ポート(Input port#2)からミラー2C,2Cを介して、光学素子2Cの境界面2Cに対して低屈折率側から高屈折率側に向かって入射ビームを入射する。入射ビームは光学素子2Cの境界面2Cにおいて反射ビームと透過ビームに分かれる。境界面2Cへの入射において、低屈折率側から入射した場合には反射ビームと透過ビームは逆相となる。透過ビームはミラー2Cを介して可変位相制御器2Ceに入射され、位相調整の後に第1の出力ポート(Output port#1)から第1の出射ビームとして出射される。一方、反射ビームはミラー2C,2Cを介して固定位相器2Cに入射され、固定された位相変化の後に第2の出力ポート(Output port#2)から第2の出射ビームとして出射される。
(Reverse phase output branch)
8 (b), the second input port (Input port # 2) mirror from 2C f, through 2C g, the high refractive index side from the low refractive index side of the boundary surface 2C c of the optical element 2C a An incident beam is incident on the. The incident beam is divided into a reflected beam and a transmitted beam at the boundary surface 2C c of the optical element 2C a . In entering the boundary surface 2C c, transmitted and reflected beams when incident from the low refractive index side opposite phases. Transmitted beam is incident to the variable phase controller 2C e via mirrors 2C d, is from the first output port after the phase adjustment (Output port # 1) emitted as a first output beam. On the other hand, the reflected beam enters the fixed phase shifter 2C j via the mirrors 2C h and 2C i, and is output as a second outgoing beam from the second output port (Output port # 2) after the fixed phase change. The

第1の出射ビームと第2の出射ビームの位相の調整は可変位相制御器2Ceによって行うことができる。これによって、第1の出射ビームと第2の出射ビームは、光学素子2Cの境界面2Cにおいて入射ビームを低屈折率側から高屈折率側に入射することで逆相の2つの出力に分岐される。 The phase of the first outgoing beam and the second outgoing beam can be adjusted by the variable phase controller 2C e . As a result, the first output beam and the second output beam are converted into two outputs of opposite phases by making the incident beam incident on the boundary surface 2C c of the optical element 2C a from the low refractive index side to the high refractive index side. Branch off.

光学素子2Cをプリズムで構成する場合には、電力反射率及び電力透過率を50%に設計する場合には、プリズムの屈折率がn=2.00である場合には、TE偏光の場合には高屈折率側の入射ビームの入射角θを61.53度とし、低屈折率側の入射ビームの入射角θを17.56度となるように、プリズムの頂角θをθ=2θ=123.06度に設定する。 When the optical element 2Ca is configured by a prism, when the power reflectance and the power transmittance are designed to be 50%, when the refractive index of the prism is n 1 = 2.00, in the case of TE polarized light. The prism apex angle θ p is θ p = 2θ 1 so that the incident angle θ 1 of the high refractive index side incident beam is 61.53 degrees and the incident angle θ 2 of the low refractive index side incident beam is 17.56 degrees. = Set to 123.06 degrees.

図9は、光学素子における反射及び透過による同相・逆相の分岐を用いた同相逆相生成分離器2Cによって分岐した2つの出射光を、偏波回転器4C及びLPモード合分波器3Cに入射させて厳密固有モードを選択的に励振し、厳密固有モードで数モードファイバを励振する例を示している。   FIG. 9 shows two outgoing lights branched by the in-phase / anti-phase generator / separator 2C using in-phase / anti-phase branching by reflection and transmission in the optical element to the polarization rotator 4C and the LP mode multiplexer / demultiplexer 3C. An example is shown in which a strict eigenmode is selectively excited by being incident, and a few mode fiber is excited in the strict eigenmode.

(TM01モード)
図9(a)は、式(3)で表される線形結合の関係に基づいて行うTM01モードの合波状態を示している。
(TM 01 mode)
FIG. 9A shows a state of multiplexing in the TM 01 mode performed based on the relationship of linear combination represented by Expression (3).

光学素子2CはTM01モードの入力ポートからx偏光の入射ビームを導入し、入射ビームを同相のLP11-x even成分とLP11-x odd成分に分岐する。一方のLP11-x odd成分は、偏波回転器4Cによって偏波方向が90度回転されLP11-y odd成分となる。 The optical element 2C 1 introduces an x-polarized incident beam from the TM 01 mode input port, and branches the incident beam into an in-phase LP 11-x even component and LP 11-x odd component. One LP 11-x odd component is rotated by 90 degrees in the polarization direction by the polarization rotator 4C 1 and becomes an LP 11-y odd component.

LPモード合分波器3Cは、偏波回転器4Cで偏波方向を90度回転されたLP11-y odd成分を偏波合波器5Cを介してLP11 oddモード用ポートに導入し、LP11-x even成分を偏波合波器5Cを介してLP11 evenモード用ポートに同相で導入することによって、TM01モードの厳密固有モードを励振する。 The LP mode multiplexer / demultiplexer 3C introduces the LP 11-y odd component whose polarization direction is rotated 90 degrees by the polarization rotator 4C 1 to the LP 11 odd mode port via the polarization multiplexer 5C 1. and, the LP 11-x even components through the polarization multiplexer 5C 2 by introducing in phase to the LP 11 the even mode port, to excite the exact eigenmodes TM 01 mode.

(HE21 evenモード)
図9(b)は、式(4)で表される線形結合の関係に基づいて行うHE21 evenモードの合波状態を示している。
(HE 21 even mode)
FIG. 9B shows a combined state of the HE 21 even mode performed based on the relationship of the linear combination represented by the equation (4).

光学素子2CはHE21 evenモードの入力ポートからx偏光の入射ビームを導入し、入射ビームを逆相のLP11-x even成分と−LP11-x odd成分に分岐する。一方の−LP11-x odd成分は、偏波回転器4Cによって偏波方向が90度回転され−LP11-y odd成分となる。 The optical element 2C 1 introduces an x-polarized incident beam from the HE 21 even mode input port, and branches the incident beam into an LP 11-x even component and an −LP 11-x odd component having opposite phases. One -LP 11-x odd component, polarization direction is rotated 90 degrees -LP 11-y odd components by the polarization rotator 4C 1.

LPモード合分波器3Cは、偏波回転器4Cで偏波方向を90度回転された−LP11-y odd成分を偏波合波器5Cを介してLP11 oddモード用ポートに導入し、LP11-x even成分を偏波合波器5Cを介してLP11 evenモード用ポートに同相で導入することによって、HE21 evenモードの厳密固有モードを励振する。 The LP mode multiplexer / demultiplexer 3C transmits the −LP 11-y odd component whose polarization direction is rotated by 90 degrees by the polarization rotator 4C 1 to the LP 11 odd mode port via the polarization multiplexer 5C 1. introduced, by introducing in phase to the port for LP 11 the even modes LP 11-x even components through the polarization multiplexer 5C 2, to excite the exact eigenmodes HE 21 the even mode.

(TE01モード)
図10(a)は、式(5)で表される線形結合の関係に基づいて行うTE01モードの合波状態を示している。
(TE 01 mode)
FIG. 10A shows a TE 01 mode combining state performed based on the relationship of linear combination represented by Expression (5).

光学素子2CはTE01モード入力ポートからx偏光の入射ビームを導入し、入射ビームを逆相のLP11-x even成分と−LP11-x odd成分に分岐する。一方のLP11-x even成分は、偏波回転器4Cによって偏波方向が90度回転されLP11-y even成分となる。 The optical element 2C 2 introduces an x-polarized incident beam from the TE 01 mode input port, and branches the incident beam into an anti-phase LP 11-x even component and -LP 11-x odd component. One LP 11-x even component is rotated by 90 degrees in the polarization direction by the polarization rotator 4C 2 and becomes an LP 11-y even component.

LPモード合分波器3Cは、偏波回転器4Cで偏波方向を90度回転されたLP11-y even成分を偏波合波器5Cを介してLP11 evenモード用ポートに導入し、−LP11-x odd成分を偏波合波器5Cを介してLP11 oddモード用ポートに逆相で導入することによって、TE01モードの厳密固有モードを励振する。 The LP mode multiplexer / demultiplexer 3C introduces the LP 11-y even component whose polarization direction is rotated by 90 degrees by the polarization rotator 4C 2 to the LP 11 even mode port via the polarization multiplexer 5C 2. Then, the strict eigenmode of the TE 01 mode is excited by introducing the -LP 11 -x odd component into the LP 11 odd mode port through the polarization multiplexer 5C 1 in a reverse phase.

(HE21 oddモード)
図10(b)は、式(6)で表される線形結合の関係に基づいて行うHE21 oddモードの合波状態を示している。
(HE 21 odd mode)
FIG. 10B shows a combined state of the HE 21 odd mode that is performed based on the relationship of the linear combination represented by Expression (6).

光学素子2CはHE21 odd入力ポートからx偏光の入射ビームを導入し、入射ビームを同相のLP11-x even成分とLP11-x odd成分に分岐する。一方のLP11-x even成分は、偏波回転器4Cによって偏波方向が90度回転されLP11-y even成分となる。 The optical element 2C 2 introduces an x-polarized incident beam from the HE 21 odd input port, and branches the incident beam into an in-phase LP 11-x even component and LP 11-x odd component. One LP 11-x even component is rotated by 90 degrees in the polarization direction by the polarization rotator 4C 2 and becomes an LP 11-y even component.

LPモード合分波器3Cは、偏波回転器4Cで偏波方向を90度回転されたLP11-y even成分を偏波合波器5Cを介してLP11 evenモード用ポートに導入し、LP11-x odd成分を偏波合波器5Cを介してLP11 oddモード用ポートに同相で導入することによって、HE21 oddモードの厳密固有モードを励振する。 The LP mode multiplexer / demultiplexer 3C introduces the LP 11-y even component whose polarization direction is rotated by 90 degrees by the polarization rotator 4C 2 to the LP 11 even mode port via the polarization multiplexer 5C 2. and, the LP 11-x odd component via the polarization multiplexer 5C 1 by introducing in phase to the LP 11 odd mode port, to excite the exact eigenmodes HE 21 odd mode.

(同相逆相生成分離器のポート構成)
2入力2出力の同相逆相生成分離器を備える厳密固有モード合分波器において、TM01モード、HE21 evenモード、HE21 oddモード、及びTE01モードの4モードを合分波するポート構成として、前記した同相逆相生成分離器の第1,2の形態は、同相逆相生成分離器に複数の入射光あるいは出射光を入出射するポートの構成要素として偏波合波器を接続する第1のポート構成を備え、前記した同相逆相生成分離器の第3の形態は、複数の入射光あるいは出射光を入出射するポート構成として同相・逆相合分波回路を2つ備える第2のポート構成を備えている。
(Port configuration of in-phase / negative-phase generator / separator)
Strict eigenmode multiplexer / demultiplexer equipped with 2-input 2-output in-phase / antiphase generator / separator Port configuration for multiplexing / demultiplexing four modes of TM 01 mode, HE 21 even mode, HE 21 odd mode, and TE 01 mode As described above, in the first and second embodiments of the in-phase and out-of-phase generator / separator, a polarization multiplexer is connected to the in-phase / in-phase generator / separator as a component of a port for entering / exiting a plurality of incident light or outgoing light The third form of the in-phase / inverse-phase generator / separator having the first port configuration is provided with two in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuits as a port configuration for entering / exiting a plurality of incident light or outgoing light. The port configuration is provided.

第1のポート構成では、偏波合分波器はx偏光とy偏光を選択的に同相逆相生成分離器に対して入射あるいは出射する。同相逆相生成分離器として、双方向の2入力2出力の同相・逆相合分波回路を用いる構成において、光を入射する入力ポートに偏波合波器を接続することによって、入射光のx偏光又はy偏光を選択的に同相逆相生成分離器の入力ポートに入力し、また、光を出射する出力ポートに偏波合分波器を接続することによって、同相逆相生成分離器の出力ポートから出力される光のx偏光又はy偏光を選択的に出射する。   In the first port configuration, the polarization multiplexer / demultiplexer selectively inputs or outputs x-polarized light and y-polarized light with respect to the in-phase / negative-phase generator / separator. In a configuration using a bi-directional 2-input 2-output in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuit as an in-phase / anti-phase generation / separator, by connecting a polarization multiplexer to an input port to which light is incident, x Polarized light or y-polarized light is selectively input to the input port of the in-phase / anti-phase generator / separator, and the output of the in-phase / anti-phase generator / separator is connected to the output port for emitting light. X-polarized light or y-polarized light output from the port is selectively emitted.

同相逆相生成分離器の第3の形態は、プリズムの設計において、TE偏光(s偏光あるいはx偏光)に対する入射角やプリズムの頂角の角度と、TM偏光(p偏光あるいはy偏光)に対する入射角やプリズムの頂角の角度とが異なるため、第1のポート構成のように同相逆相生成分離器の前段に偏波合波器を付加する構成を適用することはできない。   The third form of the in-phase / anti-phase generator / separator is the prism design in which the incident angle with respect to the TE polarized light (s-polarized light or x-polarized light), the apex angle of the prism, and the incident light with respect to the TM polarized light (p-polarized light or y-polarized light). Since the angle and the apex angle of the prism are different, it is not possible to apply a configuration in which a polarization multiplexer is added in front of the in-phase / anti-phase generation separator as in the first port configuration.

第2のポート構成は、同相逆相生成分離器の第3の形態に適用する構成であり、同相・逆相合分波回路を2つ備えるポート構成である。図11を用いて第2のポート構成について説明する。   The second port configuration is a configuration applied to the third form of the in-phase / anti-phase generation / separation device, and is a port configuration including two in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuits. The second port configuration will be described with reference to FIG.

厳密固有モード合分波器1Dは、2つの同相・逆相合分波回路2D,2Dの一ポートに対して、x偏光とy偏光との間で偏波を90度変換する偏波90度変換器として偏波回転器4D,4Dを接続し、2つの同相・逆相合分波回路2D,2Dにおいて、一方の同相・逆相合分波回路のポートの内で偏波回転器と接続されないポートの入出力光と、他方の同相・逆相合分波回路のポートに接続された偏波回転器の入出力光を偏波合分波する偏波合波器5D,5Dを備え、偏波合波器5D,5DとLPモード合分波器3Dと接続する。なお、図11は偏波合波の構成について示しているが、偏波分波の構成にも適用することができる。 The strict eigenmode multiplexer / demultiplexer 1D is a polarization 90 that converts 90 degrees of polarization between x-polarized light and y-polarized light with respect to one port of the two in-phase / anti-phase multiplexer / demultiplexers 2D 1 , 2D 2. Polarization rotators 4D 1 and 4D 2 are connected as degree converters, and in two in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuits 2D 1 and 2D 2 , polarization rotation is performed within the ports of one in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuit. Polarization multiplexers 5D 1 and 5D for polarization multiplexing / demultiplexing the input / output light of the port not connected to the multiplexer and the input / output light of the polarization rotator connected to the port of the other in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuit 2 and connected to the polarization multiplexers 5D 1 and 5D 2 and the LP mode multiplexer / demultiplexer 3D. Although FIG. 11 shows the configuration of polarization multiplexing, it can also be applied to the configuration of polarization demultiplexing.

第2のポート構成は、同相逆相生成分離器の第3の形態に限らず、同相逆相生成分離器の第1,第2の形態に適用することができる。   The second port configuration is not limited to the third form of the in-phase / negative-phase generator / separator, but can be applied to the first and second forms of the in-phase / negative-phase generator / separator.

(LPモード合分波器の構成例)
次に、図12、13を用いてLPモード合分波器の構成例について説明する。
導波路型のLP11モード合分波器として、図12に示される構成が知られている(非特許文献9)。LPモード合分波器3は、非対称方向性結合器3,3とモード回転器3とから構成される。
(Configuration example of LP mode multiplexer / demultiplexer)
Next, a configuration example of the LP mode multiplexer / demultiplexer will be described with reference to FIGS.
A configuration shown in FIG. 12 is known as a waveguide type LP 11 mode multiplexer / demultiplexer (Non-patent Document 9). The LP mode multiplexer / demultiplexer 3 includes asymmetric directional couplers 3 1 and 3 3 and a mode rotator 3 2 .

図12の非対称方向性結合器3,3においてはポート1およびポート3から入射される基本モードの伝播光はLP11 evenモード(導波路内の対応するモードではTE10モード)のみに結合し、モード回転器3はLP11 evenモード(導波路内の対応するモードではTE10モード)を偏光方向と共にLP11 oddモード(導波路内の対応するモードではTE01モード)に変換する。 In the asymmetric directional couplers 3 1 and 3 3 of FIG. 12, the propagation light of the fundamental mode incident from the ports 1 and 3 is coupled only to the LP 11 even mode (the TE 10 mode in the corresponding mode in the waveguide). and, the mode rotator 3 2 (in the corresponding mode in the waveguide TE 01 mode) LP 11 the even modes LP 11 odd mode with the polarization direction (corresponding TE 10 mode in the mode in the waveguide) into.

Port2に入射した基本モードはそのまま伝搬して出射端で数モードファイバの基本モードであるLP01モードに結合し、Port3に入射した基本モードは非対称方向性結合器3でLP11 evenモード(導波路内の対応するモードではTE10モード)に結合する。このLP11 evenモードはモード回転器3によってLP11 oddモード(導波路内の対応するモードではTE01モード)に変換されるが、基本モードは変化を受けない。さらにPort1から基本モードを入射することでLP11 evenモードが合波され、結果としてLP01モード、LP11 evenモード、LP11 oddモードの3つのモードを合波する。したがって、Port2がLP01成分を入射させるLP01モード用ポート,Port3がLP11 odd成分を入射させるLP11 oddモード用ポート,Port1がLP11 even成分を入射させるLP11 evenモード用ポートとして動作する。 Fundamental mode incident on Port2 bind to LP 01 mode is the fundamental mode of a few-mode fiber as it propagates to the exit end, LP 11 in the fundamental mode which is incident on Port3 asymmetric directional coupler 3 1 the even mode (guiding The corresponding mode in the waveguide is coupled to the TE 10 mode). This LP 11 the even modes (the corresponding mode in the waveguide TE 01 mode) LP 11 odd mode by the mode rotator 3 2 is converted to, no fundamental mode undergo a change. Further, the LP 11 even mode is multiplexed by entering the fundamental mode from Port 1 , and as a result, the three modes of the LP 01 mode, the LP 11 even mode, and the LP 11 odd mode are multiplexed. Thus, LP 01 mode port Port2 causes the incident LP 01 components, Port3 is LP 11 odd mode port for entering the LP 11 odd components, Port1 operates as LP 11 the even modes port for entering the LP 11 the even component .

空間ビーム型のLP11モード合分波器として、図13に示される構成が知られている(非特許文献10)。 A configuration shown in FIG. 13 is known as a spatial beam type LP 11 mode multiplexer / demultiplexer (Non-patent Document 10).

図13は、伝送路を挟んでLPモード合波器3とLPモード分波器3を設けた構成を示し、ビームスプリッタと位相板で構成される。位相板は厚みを部分的に変化させることで位相を0又はπとする。LPモード合波器3はLPモードを合波するモードマルチプレクサであり、LPモード分波器3はLPモードを分波するデモードマルチプレクサである。 13 shows a configuration in which the LP mode multiplexer 3 4 and LP mode demultiplexer 35 across the transmission path constituted by the beam splitter and the phase plate. The phase plate has a phase of 0 or π by partially changing the thickness. LP mode multiplexer 3 4 is a mode multiplexer for multiplexing the LP mode, the LP mode demultiplexer 35 is de-mode multiplexer for demultiplexing the LP mode.

なお、前記各実施形態はLP11モードを形成する厳密固有モードの組としてHE21 evenモードとTM01モード、およびHE21 oddモードとTE01モードの組み合わせを例にあげたが、一般にLPlmモードは厳密固有モードであるHEl+1,mモードとEHl−1,mモードの線形結合で表されるので、本願発明は前記各実施の形態に限定されるものではない。本願発明の趣旨に基づいて種々変形することが可能であり、これらを本願発明の範囲から排除するものではない。 In each of the above embodiments, the combination of the HE 21 even mode and the TM 01 mode, and the combination of the HE 21 odd mode and the TE 01 mode are exemplified as a set of strictly eigenmodes that form the LP 11 mode. Generally, the LP lm mode is used. Is expressed by a linear combination of HE l + 1, m mode and EH l-1, m mode, which are strictly eigenmodes, and the present invention is not limited to the above embodiments. Various modifications can be made based on the spirit of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.

本願発明の厳密固有モード合分波器及び厳密固有モード多重伝送システムは、数モードファイバを用いた長距離大容量光ファイバ伝送、データセンター内の短距離データ伝送等に適用することができる。   The strict eigenmode multiplexer / demultiplexer and the strict eigenmode multiplex transmission system of the present invention can be applied to long-distance large-capacity optical fiber transmission using several mode fibers, short-distance data transmission in a data center, and the like.

1,1A〜1D,1a,1b 厳密固有モード合分波器
2 同相逆相生成分離器
2A 同相逆相生成分離器
2Aa〜2Ad 導波路
2B 同相逆相生成分離器
2B 非対称方向性結合器
2B 等分岐合流回路
2C 同相逆相生成分離器
2C 光学素子
2Cb ミラー
2C境界面
2Ce 可変位相制御器
2C,2C 光学素子
2C,2C,2C,2C,2C ミラー
2C 固定位相器
2D,2D 同相・逆相合分波回路
2a,2b 同相逆相生成分離器
3,3A〜3D LPモード合分波器
3a,3b LPモード合分波器
,3 非対称方向性結合器
モード回転器
4,4A,4B,4C,4C,4C 偏波回転器
4D,4D 偏波回転器
4a,4b 偏波回転器
5Ao,5Ae 偏波合波器
5Bo,5Be 偏波合波器
5C,5C 偏波合波器
5D,5D 偏波合波器
10 厳密固有モード多重伝送システム
11 数モードファイバ
θ 入射角
θ 入射角
θ 頂角
1, 1A to 1D, 1a, 1b Strict eigenmode multiplexer / demultiplexer 2 In-phase anti-phase generator / separator 2A In-phase / anti-phase generator / separator 2Aa-2Ad Waveguide 2B In-phase anti-phase generator / separator 2B 1 Asymmetric directional coupler 2B 2 equal branching junction circuit 2C in-phase / negative-phase generator / separator 2C a optical element 2C b mirror 2C c interface 2C e variable phase controller 2C 1 , 2C 2 optical element 2C d , 2C f , 2C g , 2C h , 2C i mirror 2C j fixed phase shifters 2D 1, 2D 2-phase-reverse congruent branching circuit 2a, 2b phase reverse-phase generator separator 3,3A~3D LP mode demultiplexer 3a, 3b LP mode demultiplexer 3 1, 3 3 Asymmetric directional coupler 3 2 mode rotator 4, 4A, 4B, 4C, 4C 1 , 4C 2 polarization rotator 4D 1 , 4D 2 polarization rotator 4a, 4b polarization rotator 5Ao, 5Ae polarization Multiplexer 5Bo, 5 Be polarization combiner 5C 1 , 5C 2 polarization combiner 5D 1 , 5D 2 polarization combiner 10 Strict eigenmode multiplex transmission system 11 Number mode fiber θ 1 incident angle θ 2 incident angle θ p apex angle

Claims (7)

数モードファイバのLPモードを合分波するLPモード合分波器と、
前記LPモード合分波器の入出力端におけるLPモード成分の偏波方向を回転させる偏波回転器と、
前記LPモード合分波器及び前記偏波回転器のモードラベルの異なるLPモード成分と厳密固有成分との間で線形結合の変換を行う同相逆相生成分離器とを備えることを特徴とする、厳密固有モード合分波器。
LP mode multiplexer / demultiplexer that multiplexes / demultiplexes LP mode of several mode fiber;
A polarization rotator that rotates the polarization direction of the LP mode component at the input / output end of the LP mode multiplexer / demultiplexer;
The LP mode multiplexer / demultiplexer and the polarization rotator comprise an in-phase / anti-phase generator / separator that performs linear combination conversion between LP mode components and strict eigen components having different mode labels, Strict eigenmode multiplexer / demultiplexer.
前記同相逆相生成分離器は、2つの出力ポートに同相成分と逆相成分とを合分波する双方向の2入力2出力の同相・逆相合分波回路であり、
前記同相・逆相合分波回路は、
伝搬定数が異なる2つの単一モード導波路の第1の組と、同じ伝搬定数を有する2つの単一モード導波路の第2の組が一交差点で交差する非対称X合流分岐回路であり、
一方の進行方向において、前記第2の組の2つの導波路は、2つの出力光の位相関係が同相又は逆相の分岐光を、前記第1の組の2つの導波路の内で光が入射される導波路に応じた相成分で選択的に出力し、
他方の進行方向において、前記第1の組の2つの導波路は、2つの入力ポートに同時に入射された2つの入力光の同相成分又は逆相成分の結合光を、前記第2の組の導波路の2つの入力光の同相成分又は逆相成分の相成分に応じて一つの導波路から選択的に出力することを特徴とする、請求項1に記載の厳密固有モード合分波器。
The in-phase / anti-phase generation / separation circuit is a bidirectional 2-input 2-output in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuit that multiplexes / demultiplexes the in-phase component and the anti-phase component into two output ports.
The in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuit is
An asymmetric X merge branch circuit in which a first set of two single-mode waveguides having different propagation constants and a second set of two single-mode waveguides having the same propagation constant intersect at one intersection;
In one traveling direction, the two waveguides in the second set transmit branched light whose phase relationship between the two output lights is in phase or opposite phase, and light in the first set of two waveguides. Selectively output the phase component according to the incident waveguide,
In the other traveling direction, the two waveguides of the first set transmit the combined light of the in-phase component or the anti-phase component of the two input lights simultaneously incident on the two input ports to the second set of waveguides. 2. The exact eigenmode multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein the output is selectively output from one waveguide in accordance with an in-phase component or an anti-phase component of two input lights of the waveguide.
前記同相逆相生成分離器は、2つの出力ポートに同相成分と逆相成分とを合分波する2入力2出力の双方向の同相・逆相合分波回路であり、
前記同相・逆相合分波回路は、
2入力1出力、又は1入力2出力のポートを有する非対称方向性結合器と、前記非対称方向性結合器のテーパー構造によって2モード導波路化された1ポート側に接続される等分岐合流回路とを備える光回路であり、
非対称方向性結合器の2ポート側から1ポート側に向かう進行方向において、入射したポートに応じて2モード導波路内の基本モード又は1次モードに選択的に結合し、前記等分岐合流回路で分岐した後に基本モードに結合した成分は同相で2つの出力ポートに出射され、1次モードに結合した成分は逆相で2つの出力ポートに出射され、
非対称方向性結合器の1ポート側から2ポート側に向かう進行方向において、前記等分岐合流回路で合流した2つの入力光の同相成分又は逆相成分を、相成分に応じて2ポートから選択的に出射することを特徴とする、請求項1に記載の厳密固有モード合分波器。
The in-phase / anti-phase generation / separation circuit is a two-input two-output bidirectional in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuit that multiplexes / demultiplexes the in-phase component and the anti-phase component into two output ports,
The in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuit is
An asymmetric directional coupler having a port of two inputs and one output or one input and two outputs, and an equi-branching merging circuit connected to the one-port side formed into a two-mode waveguide by the tapered structure of the asymmetric directional coupler; An optical circuit comprising:
In the traveling direction from the 2-port side to the 1-port side of the asymmetric directional coupler, it selectively couples to the fundamental mode or the primary mode in the 2-mode waveguide according to the incident port, The component coupled to the fundamental mode after branching is emitted to the two output ports in the same phase, and the component coupled to the primary mode is emitted to the two output ports in the opposite phase,
In the traveling direction from the 1 port side to the 2 port side of the asymmetric directional coupler, the in-phase component or the anti-phase component of the two input lights merged by the equi-branch merging circuit is selectively selected from the 2 ports according to the phase component. The strict eigenmode multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein
前記同相逆相生成分離器は、2つの出力ポートに同相成分と逆相成分とを合分波する2入力2出力の双方向の同相・逆相合分波回路であり、
前記同相・逆相合分波回路は、
異なる屈折率をもつ誘電体の境界面上の同一点に対して、高屈折率側から入射する入射光路と低屈折率側から入射する入射光路、及び高屈折率側から出射する出射光路と低屈折率側から出射する出射光路とを備える光学素子を備え、
前記2つの入射光路の何れか一方の入射光路から入射した入射ビームを、入射した入射光路に応じて、2つの出射光の位相関係を同相又は逆相にして分岐して前記2つの出射光路から出射し、
前記2つの入射光路の各入射光路から同時に入射した2つの入射光の同相成分又は逆相成分を合波し、入射した2つの入射光の相成分に応じて、前記2つの出射光路の何れか一方の出射光路から選択的に出射することを特徴とする、請求項1に記載の厳密固有モード合分波器。
The in-phase / anti-phase generation / separation circuit is a two-input two-output bidirectional in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuit that multiplexes / demultiplexes the in-phase component and the anti-phase component into two output ports,
The in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuit is
An incident optical path incident from the high refractive index side, an incident optical path incident from the low refractive index side, and an outgoing optical path exiting from the high refractive index side with respect to the same point on the boundary surface of the dielectric having different refractive indexes. An optical element including an exit optical path that exits from the low refractive index side,
An incident beam incident from one of the two incident optical paths is branched with the phase relationship of the two outgoing lights in phase or opposite in phase according to the incident incident optical path. Emanating from
The in-phase component or the reverse-phase component of the two incident lights incident simultaneously from the respective incident optical paths of the two incident optical paths are combined, and one of the two outgoing optical paths is selected according to the phase component of the two incident incident lights. 2. The exact eigenmode multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein the strict eigenmode multiplexer / demultiplexer selectively emits from one of the emission optical paths.
前記同相逆相生成分離器に接続される偏波合分波器を備え、
前記偏波合分波器は、x偏光とy偏光を選択的に前記同相逆相生成分離器に対して入射あるいは出射することを特徴とする、請求項2又は3に記載の厳密固有モード合分波器。
A polarization multiplexer / demultiplexer connected to the in-phase / anti-phase generator / separator;
The strict eigenmode coupling according to claim 2 or 3, wherein the polarization multiplexer / demultiplexer selectively inputs or outputs x-polarized light and y-polarized light to or from the in-phase / anti-phase generator / separator. Duplexer.
前記同相・逆相合分波回路を2つ備え、
2つの同相・逆相合分波回路の一ポートに接続され、x偏光とy偏光との間で偏波を90度変換する偏波回転器(偏波90度変換器)とを備え、
2つの同相・逆相合分波回路において、一方の同相・逆相合分波回路のポートの内で偏波回転器と接続されないポートの入出力光と、他方の同相・逆相合分波回路のポートに接続された偏波回転器の入出力光を偏波合分波する偏波合分波器とを備え、
前記偏波合分波器と前記LPモード合分波器と接続することを特徴とする、請求項2から4の何れか一つに記載の厳密固有モード合分波器。
Two in-phase / negative-phase multiplexing / demultiplexing circuits are provided,
A polarization rotator (polarization 90 degree converter) that is connected to one port of two in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuits and converts the polarization between x-polarized light and y-polarized light by 90 degrees;
In the two in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuits, the input / output light of the port not connected to the polarization rotator in the port of one in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuit and the port of the other in-phase / anti-phase multiplexing / demultiplexing circuit A polarization multiplexer / demultiplexer for polarization multiplexing / demultiplexing the input / output light of the polarization rotator connected to
The strict eigenmode multiplexer / demultiplexer according to any one of claims 2 to 4, wherein the polarization multiplexer / demultiplexer is connected to the LP mode multiplexer / demultiplexer.
前記請求項1から6の何れか一つに記載の厳密固有モード合分波器と、数モードファイバとを備え、
前記厳密固有モード合分波器は、前記数モードファイバの送信端及び受信端に接続され、
前記送信端の厳密固有モード合分波器は、前記数モードファイバに厳密固有モードを励振させ、
前記数モードファイバは、厳密固有モードでモード多重伝送を行い、
前記受信端の厳密固有モード合分波器は、前記数モードファイバから受信した厳密固有モードを光信号に変換して出力することを特徴とする、厳密固有モード多重伝送システム。
A strict eigenmode multiplexer / demultiplexer according to any one of claims 1 to 6, and a number mode fiber,
The exact eigenmode multiplexer / demultiplexer is connected to the transmitting end and the receiving end of the number mode fiber,
The strict eigenmode multiplexer / demultiplexer at the transmitting end excites a strict eigenmode in the number mode fiber,
The number mode fiber performs multiplex transmission in strictly eigenmode,
The exact eigenmode multiplexer / demultiplexer at the receiving end converts the exact eigenmode received from the several mode fiber into an optical signal and outputs the optical signal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021135460A (en) * 2020-02-28 2021-09-13 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 Optical circuit device and optical receiver
JP7380329B2 (en) 2020-02-28 2023-11-15 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 Optical circuit devices and optical receivers
CN115291194A (en) * 2022-10-08 2022-11-04 深圳市速腾聚创科技有限公司 Light receiving and dispatching module, laser radar, automatic driving system and movable equipment

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