JP2018066962A - Light transmission/reception device and light communication system - Google Patents
Light transmission/reception device and light communication system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018066962A JP2018066962A JP2016207303A JP2016207303A JP2018066962A JP 2018066962 A JP2018066962 A JP 2018066962A JP 2016207303 A JP2016207303 A JP 2016207303A JP 2016207303 A JP2016207303 A JP 2016207303A JP 2018066962 A JP2018066962 A JP 2018066962A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- light
- mode
- transmission
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/0239—Combinations of electrical or optical elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
- G02B6/125—Bends, branchings or intersections
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
- H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/40—Transceivers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
Description
本発明は、光送受信装置および光通信システムに関する。 The present invention relates to an optical transceiver and an optical communication system.
従来、1本の光ファイバで双方向の通信を行うことができるー芯双方向光モジュールは、加入者系の通信であるPassive Optical Network(PON)で用いられてきた。一芯双方向光モジュールは、特許文献1に示すように、上りと下りでレーザー光の波長を違えて送受信し、長波長カットフィル夕、もしくは短波長カットフィルタを用いて光の合分波を行っている。フィルタとしては誘電体多層膜が光路に組み込まれて用いられる。 Conventionally, a bidirectional optical module capable of performing bidirectional communication with a single optical fiber has been used in Passive Optical Network (PON), which is subscriber-based communication. As shown in Patent Document 1, the single-core bi-directional optical module transmits and receives different wavelengths of laser light in upstream and downstream, and uses a long wavelength cut filter or a short wavelength cut filter to combine and demultiplex light. Is going. As the filter, a dielectric multilayer film is used by being incorporated in the optical path.
従来の光通信システムでは、フィルタなどの波長選択のための装置等を用いて上りと下りで光の波長を違える必要がある。そのため、フィルタなどの波長選択のための装置をレーザーもしくは受光素子と光ファイバとの間に入れることから、装置構成が複雑化または大型化するのは避けられなかった。 In a conventional optical communication system, it is necessary to change the wavelength of light upstream and downstream using a wavelength selection device such as a filter. For this reason, since a device for wavelength selection such as a filter is inserted between the laser or the light receiving element and the optical fiber, it is inevitable that the device configuration becomes complicated or large.
本発明の一態様は、構造が簡略であり、小型化および低価格化を図ることができる光送受信装置および光通信システムを提供することを目的とする。 An object of one embodiment of the present invention is to provide an optical transceiver and an optical communication system that have a simple structure and can be reduced in size and price.
本発明の一態様は、光源および方向性結合器を有する送信部と、前記方向性結合器に光結合された受信部とを備え、前記光源は、基本モードと前記基本モードより次数が高い高次モードのうち少なくとも一方を発する発光部を有し、前記方向性結合器は、光結合可能となる互いに間隔をおいて形成された第1コアおよび第2コアを有し、前記第1コアは、前記発光部からの光が入射されるように配置され、前記第2コアは、前記第1コアとの間で前記基本モードおよび前記高次モードの一方の少なくとも一部が遷移可能に配置され、前記受信部は、分波器と、前記分波器に光結合された受信部本体とを備え、前記分波器は、前記第1コアまたは前記第2コアに光結合された主コアと、前記基本モードおよび前記高次モードの一方の少なくとも一部を前記主コアから分離する分離用コアとを有し、前記受信部本体は、前記分離用コアから出射された、前記基本モードまたは前記高次モードの少なくとも一部が入射される受光部を有する、光送受信装置を提供する。
前記光送受信装置は、前記発光部が、第1の発光部であり、前記光源は、少なくとも前記基本モードと前記高次モードのうち他方を発する第2の発光部をさらに有し、前記分離用コアは、第1の分離用コアであり、前記分波器は、前記基本モードおよび前記高次モードの他方の少なくとも一部を前記主コアから分離する第2の分離用コアをさらに有し、前記受信部本体は、前記第2の分離用コアから出射された、前記基本モードまたは前記高次モードの少なくとも一部が入射される第2の受光部をさらに有する構成であってもよい。
前記第1の発光部が発する光における基本モードに対する高次モードの比率は、前記第2の発光部が発する光における基本モードに対する高次モードの比率より低くてもよい。
前記光源は面発光レーザーであることが好ましい。
前記光伝送路は、グレーデッドインデックス型光ファイバであることが好ましい。
前記方向性結合器は、マルチコア光ファイバであることが好ましい。
One aspect of the present invention includes a transmitter having a light source and a directional coupler, and a receiver optically coupled to the directional coupler, and the light source has a higher order than the fundamental mode and the fundamental mode. A light emitting unit that emits at least one of the following modes; and the directional coupler includes a first core and a second core that are formed to be optically coupled to each other, and the first core includes: The second core is arranged so that at least a part of one of the fundamental mode and the higher order mode can transition between the second core and the first core. The receiving unit includes a duplexer and a receiver main body optically coupled to the duplexer, and the duplexer includes a main core optically coupled to the first core or the second core; , At least one of the fundamental mode and the higher order mode A separation core that separates the main portion from the main core, and the receiver main body includes a light receiving portion that is emitted from the separation core and into which at least a part of the fundamental mode or the higher-order mode is incident. An optical transmission / reception device is provided.
In the optical transmission / reception apparatus, the light emitting unit is a first light emitting unit, and the light source further includes a second light emitting unit that emits at least the other of the basic mode and the higher mode, The core is a first separation core, and the duplexer further includes a second separation core that separates at least a part of the other of the fundamental mode and the higher-order mode from the main core, The receiving unit body may further include a second light receiving unit that is emitted from the second separation core and into which at least a part of the fundamental mode or the higher-order mode is incident.
The ratio of the higher order mode to the fundamental mode in the light emitted from the first light emitting unit may be lower than the ratio of the higher order mode to the fundamental mode in the light emitted from the second light emitting unit.
The light source is preferably a surface emitting laser.
The optical transmission line is preferably a graded index optical fiber.
The directional coupler is preferably a multi-core optical fiber.
本発明の一態様は、一対の前記光送受信装置と、前記一対の光送受信装置を互いに接続する光伝送路とを備えている光通信システムを提供する。 One embodiment of the present invention provides an optical communication system including a pair of the optical transmission / reception devices and an optical transmission path that connects the pair of optical transmission / reception devices to each other.
本発明の一態様によれば、方向性結合器の第2コアが、第1コアとの間で基本モードまたは高次モードが遷移できるように配置されている。また、前記光通信システムは、基本モードおよび高次モードの2つの異なるモードを出射可能な発光部を上り方向および下り方向の2ヶ所に設けている。これにより、光の出射の際には、一方の発光部からの光においては基本モードの比率を高く設定して、他方の発光部からの光においては高次モードの比率を高く設定することができる。よって、上り方向および下り方向において、それぞれ基本モードおよび高次モードを用いた通信が可能である。
よって、上りと下りで光の波長を違えて送受信を行う従来の光送受信装置に比べてフィルタなどの波長選択のための装置等が不要となるため、装置構造を簡略にし、小型化および低価格化を図ることができる。
また、上り方向および下り方向において次数が異なる横モードを含む光を使用するため、上り方向および下り方向において同一の波長で双方向通信が可能である。そのため、前述の従来の光送受信装置に比べて一層の装置構造の簡略化が可能である。
According to one aspect of the present invention, the second core of the directional coupler is disposed so that the fundamental mode or the higher-order mode can transition between the first core. In the optical communication system, light emitting units capable of emitting two different modes of the basic mode and the higher order mode are provided at two locations in the upstream direction and the downstream direction. Thus, when light is emitted, the ratio of the fundamental mode can be set high for the light from one light emitting section, and the ratio of the higher mode can be set high for the light from the other light emitting section. it can. Therefore, communication using the basic mode and the higher-order mode can be performed in the uplink direction and the downlink direction, respectively.
Therefore, a device for wavelength selection such as a filter is not required as compared with a conventional optical transmission / reception device that transmits and receives light with different wavelengths for upstream and downstream, thus simplifying the device structure, miniaturization, and lower cost. Can be achieved.
In addition, since light including transverse modes having different orders in the uplink direction and the downlink direction is used, two-way communication is possible at the same wavelength in the uplink direction and the downlink direction. Therefore, the device structure can be further simplified as compared with the conventional optical transceiver described above.
以下、実施形態の光通信システムについて図面に基づいて説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、本発明は以下の実施形態に限定されない。 Hereinafter, an optical communication system according to an embodiment will be described with reference to the drawings. In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the features easy to understand, there are cases where the portions that become the features are enlarged for the sake of convenience, and the dimensional ratios of the respective components are not always the same as the actual ones. Absent. Further, the present invention is not limited to the following embodiment.
<光送受信装置および光通信システム(第1実施形態)>
図1は、第1実施形態の光通信システム10の構成図である。図2は、第1送受信部1の構成図である。図3は、光源11の断面図である。図4は、方向性結合器12の断面図である。図5は、第2送受信部3の構成図である。
<Optical Transceiver and Optical Communication System (First Embodiment)>
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical communication system 10 according to the first embodiment. FIG. 2 is a configuration diagram of the first transmission / reception unit 1. FIG. 3 is a cross-sectional view of the light source 11. FIG. 4 is a cross-sectional view of the directional coupler 12. FIG. 5 is a configuration diagram of the second transmission / reception unit 3.
図1、図2および図5に示すように、光通信システム10は、第1送受信部1(光送受信装置)と、第1送受信部1に光結合された光伝送路2と、光伝送路2に光結合された第2送受信部3(光送受信装置)とを備えている。すなわち、光通信システム10は、一対の送受信部1,3と、これらを互いに接続する光伝送路2とを備えている。 As shown in FIGS. 1, 2, and 5, an optical communication system 10 includes a first transmission / reception unit 1 (optical transmission / reception device), an optical transmission line 2 optically coupled to the first transmission / reception unit 1, and an optical transmission line. 2 and a second transmitter / receiver 3 (optical transmitter / receiver) optically coupled to each other. That is, the optical communication system 10 includes a pair of transmission / reception units 1 and 3 and an optical transmission path 2 that connects them to each other.
ここで、本発明において、光源(発光部、第1発光部もしくは第2発光部)と、第1コアもしくは第2コアとが光結合するとは、光源からの光が第1コアもしくは第2コアに入射することを言う。
例えば、(i)光源と第1コアもしくは第2コアとが互いに離間され、光源から出射された光が第1コアもしくは第2コアに入射する、(ii)光源と第1コアもしくは第2コアとが互いに離間され、これらが互いに光ファイバなどの中継用光伝送路を通じて接続され、光源から出射された光が中継用光伝送路を通して第1コアもしくは第2コアに入射する、もしくは、(iii)光源と第1コアもしくは第2コアとが互いに接して設置され、光源から出射された光が第1コアもしくは第2コアに入射する、ことを言う。
また、2つのコア(第1コアと第2コア)が、光の少なくとも一部が遷移可能に光結合するとは、例えば、2つのコアのうち一方のコアを伝搬する光の少なくとも一部が他方のコアに遷移し得ることを言う。
また、第1コアもしくは第2コアと、分波器の主コアとが光結合するとは、例えば、第1コアもしくは第2コアから出射された光が分波器の主コアに入射すること、または、分波器の主コアから出射された光が第1コアもしくは第2コアに入射することを言う。
また、分波器の主コアと、光伝送路のコアとが光結合するとは、例えば、第1コアもしくは第2コアから出射された光が光伝送路のコアに入射すること、または、光伝送路のコアから出射された光が第1コアもしくは第2コアに入射することを言う。
また、モード分離器の分離用コアが、受光部(第1受光部または第2受光部)に光結合するとは、例えば、分離用コアから出射された光が受光部に入射することを言う。
Here, in the present invention, the light source (light emitting unit, first light emitting unit, or second light emitting unit) and the first core or the second core are optically coupled. The light from the light source is the first core or the second core. To be incident on.
For example, (i) the light source and the first core or the second core are separated from each other, and light emitted from the light source enters the first core or the second core. (Ii) the light source and the first core or the second core Are mutually connected through a relay optical transmission line such as an optical fiber, and light emitted from the light source enters the first core or the second core through the relay optical transmission line, or (iii) ) The light source and the first core or the second core are installed in contact with each other, and the light emitted from the light source is incident on the first core or the second core.
In addition, two cores (the first core and the second core) are optically coupled so that at least part of the light can transition, for example, at least part of the light propagating through one of the two cores is the other. Say that you can transition to the core.
Further, the optical coupling between the first core or the second core and the main core of the duplexer means, for example, that light emitted from the first core or the second core enters the main core of the duplexer, Or it says that the light radiate | emitted from the main core of a splitter enters into a 1st core or a 2nd core.
Further, the optical coupling between the main core of the duplexer and the core of the optical transmission path means, for example, that light emitted from the first core or the second core enters the core of the optical transmission path, or It means that light emitted from the core of the transmission path enters the first core or the second core.
In addition, the fact that the separation core of the mode separator is optically coupled to the light receiving unit (the first light receiving unit or the second light receiving unit) means, for example, that light emitted from the separation core enters the light receiving unit.
図1および図2に示すように、第1送受信部1は、送信部4と、受信部5とを備えている。
送信部4は、光源11と、方向性結合器12と、を備えている。
図3に示すように、光源11は、例えば面発光レーザー(VCSEL:Vertical Cavity Surface Emitting Laser)である。VCSELの使用により、簡略な構造でありながら、基本モードと高次モードとを用いた通信を実現できる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the first transmission / reception unit 1 includes a transmission unit 4 and a reception unit 5.
The transmission unit 4 includes a light source 11 and a directional coupler 12.
As shown in FIG. 3, the light source 11 is, for example, a surface emitting laser (VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser). By using a VCSEL, communication using a basic mode and a higher-order mode can be realized with a simple structure.
光源11は、基台部6と、基台部6に設けられた発光部7を備えている。
基台部6は、カソード電極13と、基板14と、第1ミラー層15とがこの順に積層されて構成されている。
カソード電極13は、基板14の外面(図3の下面)に設けられている。
基板14としては、例えばn型のGaAs基板などが使用できる。なお、平面視とは基板14の厚さ方向から見ることをいう。
第1ミラー層15は、例えばn型の半導体層であり、低屈折率層と高屈折率層とを交互に積層した分布ブラッグ反射型(DBRミラー)である。
The light source 11 includes a base part 6 and a light emitting part 7 provided on the base part 6.
The base portion 6 is configured by laminating a cathode electrode 13, a substrate 14, and a first mirror layer 15 in this order.
The cathode electrode 13 is provided on the outer surface of the substrate 14 (the lower surface in FIG. 3).
For example, an n-type GaAs substrate can be used as the substrate 14. Note that the plan view means viewing from the thickness direction of the substrate 14.
The first mirror layer 15 is, for example, an n-type semiconductor layer, and is a distributed Bragg reflection type (DBR mirror) in which low refractive index layers and high refractive index layers are alternately stacked.
発光部7は、基台部6上に設けられている。
発光部7は、活性層16と、電流狭窄層17と、第2ミラー層18と、パシベーション層19と、アノード電極20とがこの順に積層されて構成されている。
活性層16は、例えば量子井戸層と障壁層とからなる量子井戸構造を複数備えた多重量子井戸構造を有する。
電流狭窄層17は、例えばAlAs層を酸化して得られ、開口部17aを有する。
第2ミラー層18は、例えばp型の半導体層であり、低屈折率層と高屈折率層とを交互に積層した分布ブラッグ反射型(DBRミラー)である。
The light emitting unit 7 is provided on the base unit 6.
The light emitting unit 7 is configured by laminating an active layer 16, a current confinement layer 17, a second mirror layer 18, a passivation layer 19, and an anode electrode 20 in this order.
The active layer 16 has a multiple quantum well structure including a plurality of quantum well structures composed of, for example, a quantum well layer and a barrier layer.
The current confinement layer 17 is obtained, for example, by oxidizing an AlAs layer and has an opening 17a.
The second mirror layer 18 is, for example, a p-type semiconductor layer, and is a distributed Bragg reflection type (DBR mirror) in which low refractive index layers and high refractive index layers are alternately stacked.
パシベーション層19は、例えば第2ミラー層18を包囲して形成されている。パシベーション層19は、平面視において少なくとも電流狭窄層17の開口部17aを囲む開口部19aを有する。
アノード電極20は、パシベーション層19および第2ミラー層18を囲んで設けられている。アノード電極20は、平面視において電流狭窄層17の開口部17aを囲む開口部20aを有する。
発光部7では、開口部20aを通って光L1が出射される(図2参照)。
The passivation layer 19 is formed, for example, surrounding the second mirror layer 18. The passivation layer 19 has an opening 19a surrounding at least the opening 17a of the current confinement layer 17 in plan view.
The anode electrode 20 is provided so as to surround the passivation layer 19 and the second mirror layer 18. The anode electrode 20 has an opening 20a surrounding the opening 17a of the current confinement layer 17 in plan view.
In the light emission part 7, the light L1 is radiate | emitted through the opening part 20a (refer FIG. 2).
図6は、光のスペクトルの例を示す図である。図6に示すように、この光は、次数が異なる複数の横モードを含む。前記光は、最も波長が長い基本モード(LP01モード)と、基本モードより次数が高い高次モード(LP11モードおよびLP12モード)とを含む。LP11モードはLP01モードよりも短波長側にピークを有し、LP12モードはLP11モードよりも短波長側にピークを有する。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a light spectrum. As shown in FIG. 6, this light includes a plurality of transverse modes having different orders. The light includes a fundamental mode (LP01 mode) having the longest wavelength and a higher-order mode (LP11 mode and LP12 mode) having a higher order than the fundamental mode. The LP11 mode has a peak on the shorter wavelength side than the LP01 mode, and the LP12 mode has a peak on the shorter wavelength side than the LP11 mode.
図3に示すように、電流狭窄層17の開口部17aの内径D1は、発光部7からの出射光に含まれる基本モードと高次モードとの比率に影響する。例えば、開口部17aは、内径D1が小さいほど、全体に占める基本モードの比率が大きくなる傾向がある。また、開口部17aは、内径D1が大きいほど、全体に占める基本モードの比率が小さくなる傾向がある。そのため、開口部17aの内径D1の選択により基本モードと高次モードとの比率を調整することができる。 As shown in FIG. 3, the inner diameter D <b> 1 of the opening 17 a of the current confinement layer 17 affects the ratio between the fundamental mode and the higher-order mode included in the light emitted from the light emitting unit 7. For example, as for the opening part 17a, there exists a tendency for the ratio of the fundamental mode to occupy the whole to become large, so that the internal diameter D1 is small. Moreover, the ratio of the fundamental mode which occupies for the opening part 17a tends to become small, so that the internal diameter D1 is large. Therefore, the ratio between the basic mode and the higher order mode can be adjusted by selecting the inner diameter D1 of the opening 17a.
光源11におけるバイアス電流は、出射光の基本モードと高次モードとの比率に影響する。例えば、閥値Ithから3mA程度の低電流値では基本モードの比率が大きくなり、9mA程度の高電流値では、高次モードの比率が大きくなる。すなわち、光源11におけるバイアス電流の電流値を上げていくと高次モードの比率が大きくなる。そのため、バイアス電流により基本モードと高次モードとの比率を調整することができる。 The bias current in the light source 11 affects the ratio between the fundamental mode and the higher-order mode of the emitted light. For example, the basic mode ratio is large at a low current value of about 3 mA from the threshold value Ith, and the high-order mode ratio is large at a high current value of about 9 mA. That is, as the current value of the bias current in the light source 11 is increased, the higher-order mode ratio increases. Therefore, the ratio between the fundamental mode and the higher order mode can be adjusted by the bias current.
発光部7は、少なくとも基本モード(LP01モード)を含む光L1を発する。光L1は、例えば基本モードと、高次モード(例えばLP11モードおよびLP12モード)とを含む。
光L1は、大部分が基本モードであることが好ましい。第1の光L1の大部分が基本モードであると、光伝送路2での光伝送時におけるノイズを低減できる。光L1の基本モードと高次モードとのパワー比率は例えば50:50であってもよい。
The light emitting unit 7 emits light L1 including at least a basic mode (LP01 mode). The light L1 includes, for example, a basic mode and higher-order modes (for example, LP11 mode and LP12 mode).
Most of the light L1 is preferably in the fundamental mode. When most of the first light L1 is in the fundamental mode, noise during optical transmission on the optical transmission path 2 can be reduced. The power ratio between the fundamental mode and the higher order mode of the light L1 may be 50:50, for example.
図2および図4に示すように、方向性結合器12は、第1コア23と、第2コア24と、コア23,24を囲むクラッド25とを有する。
第1コア23および第2コア24は、方向性結合器12の長手方向に沿って延在している。第1コア23と第2コア24とは、互いに、光結合が可能となる間隔をおいて並列して形成されている。第1コア23と第2コア24とは、高次モードの少なくとも一部が遷移可能に光結合する間隔をおいて形成されている。
方向性結合器12としては、マルチコア光ファイバを使用できる。マルチコア光ファイバは、ステップインデックス(SI)型であることが好ましい。
As shown in FIGS. 2 and 4, the directional coupler 12 includes a first core 23, a second core 24, and a cladding 25 that surrounds the cores 23 and 24.
The first core 23 and the second core 24 extend along the longitudinal direction of the directional coupler 12. The first core 23 and the second core 24 are formed in parallel with each other at an interval that enables optical coupling. The 1st core 23 and the 2nd core 24 are formed in the space | interval which optically couples at least one part of a higher mode so that transition is possible.
As the directional coupler 12, a multi-core optical fiber can be used. The multi-core optical fiber is preferably a step index (SI) type.
図7は、一対のコア(第1コアおよび第2コア)を有する方向性結合器において、第1コアと第2コアの中心間距離d(横軸)と結合長(縦軸)との関係の例を示す図である。図8は、コアの中心間距離d(横軸)と第1コアにおけるLP01モードのパワー残量(縦軸)との関係の例を示す図である。なお、コアの直径8μm、波長850nm、コアの比屈折率差0.3%とした。 FIG. 7 shows the relationship between the center-to-center distance d (horizontal axis) and the coupling length (vertical axis) between the first core and the second core in a directional coupler having a pair of cores (first core and second core). It is a figure which shows the example of. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the relationship between the core center-to-center distance d (horizontal axis) and the LP01 mode remaining power (vertical axis) in the first core. The core diameter was 8 μm, the wavelength was 850 nm, and the relative refractive index difference of the core was 0.3%.
図7および図8に示すように、コアの結合長は中心間距離dに応じて変化する。中心間距離dが14μmの場合には、コアの長さを100mm以上とすると、95%以上のLP01モードを第1コアに残しつつ、LP11モードの大部分を第1コアから第2コアに遷移させることができる。
よって、図2および図4に示す方向性結合器12では、例えば第1コア23と第2コア24との中心間距離13〜15μm、長さ100mm以上(例えば100〜150mm)とすることができる。
As shown in FIG. 7 and FIG. 8, the coupling length of the cores changes according to the center distance d. When the center-to-center distance d is 14 μm, if the length of the core is 100 mm or more, the LP11 mode of 95% or more remains in the first core, and most of the LP11 mode transitions from the first core to the second core. Can be made.
Therefore, in the directional coupler 12 shown in FIGS. 2 and 4, for example, the distance between the centers of the first core 23 and the second core 24 is 13 to 15 μm and the length is 100 mm or more (for example, 100 to 150 mm). .
図2に示すように、第1コア23は、第1端23aの少なくとも一部が平面視において光源11の発光部7に重なる位置にある。第1コア23の第2端23bは、少なくとも一部が平面視において分波器31の主コア33の第1端33aに重なる位置にある。そのため、第1コア23は、光源11からの光L1が第1端23aから入射され、かつ分波器31の主コア33に光結合されるように配置されている。 As shown in FIG. 2, the first core 23 is in a position where at least a part of the first end 23 a overlaps the light emitting unit 7 of the light source 11 in plan view. The second end 23b of the first core 23 is at a position where at least a part thereof overlaps the first end 33a of the main core 33 of the duplexer 31 in plan view. Therefore, the first core 23 is disposed so that the light L1 from the light source 11 is incident from the first end 23 a and is optically coupled to the main core 33 of the duplexer 31.
第2コア24の第1端24aは、平面視において発光部7を外れた位置にある。そのため、第2コア24は、発光部7に光結合されていない。
第2端24bは、平面視において受信部5の主コア33の第1端33aを外れた位置にある。そのため、第2コア24は、分波器31の主コア33に光結合されていない。
The first end 24a of the second core 24 is located away from the light emitting unit 7 in plan view. Therefore, the second core 24 is not optically coupled to the light emitting unit 7.
The second end 24b is at a position away from the first end 33a of the main core 33 of the receiving unit 5 in plan view. For this reason, the second core 24 is not optically coupled to the main core 33 of the duplexer 31.
受信部5は、分波器31(分波部)と、分波器31に光結合された受信部本体32とを備えている。
分波器31は、例えば、主コア33(第1主コア)と、分離用コア34(第1分離用コア)と、コア33,34を囲むクラッド40とを有する。主コア33は、第1端33aから第2端33bに向けて直線状に形成されている。
The receiving unit 5 includes a duplexer 31 (demultiplexing unit) and a receiving unit main body 32 that is optically coupled to the duplexer 31.
The duplexer 31 includes, for example, a main core 33 (first main core), a separation core 34 (first separation core), and a clad 40 surrounding the cores 33 and 34. The main core 33 is linearly formed from the first end 33a to the second end 33b.
分離用コア34は、受信部本体32に光結合された第1端34aに向かって、前段部分35と、結合部分36と、後段部分37と、延出部分38をこの順に有する。
前段部分35は、後述する受信時において、光の伝送方向に主コア33に徐々に近づく部分である。結合部分36は、光結合が可能となる間隔をおいて、概略、主コア33に並行して形成された部分である。後段部分37は、光の伝送方向に主コア33から徐々に離間する部分である。延出部分38は、後段部分37から延出し、第1端34aに達する部分である。
The separating core 34 has a front part 35, a coupling part 36, a rear part 37, and an extending part 38 in this order toward the first end 34a optically coupled to the receiving unit main body 32.
The front portion 35 is a portion that gradually approaches the main core 33 in the light transmission direction at the time of reception, which will be described later. The coupling portion 36 is a portion that is generally formed in parallel with the main core 33 at an interval that enables optical coupling. The rear stage portion 37 is a portion that is gradually separated from the main core 33 in the light transmission direction. The extending portion 38 is a portion that extends from the rear portion 37 and reaches the first end 34a.
分離用コア34は、第1端34aの少なくとも一部が平面視において受信部本体32の受光部39に重なる位置にある。そのため、分離用コア34は、分離用コア34から出射された光が受光部39に入射されるように配置されている。
分波器31の第1端31aは、方向性結合器12の第2端12bと光軸がずれないように、例えば、接着剤などで固定される。
分波器31の主コア33の第2端33bには、先端に光コネクタ26を有する接続用光伝送路27(図1参照)が接続されている。
The separation core 34 is in a position where at least a part of the first end 34a overlaps the light receiving part 39 of the receiving part main body 32 in plan view. Therefore, the separation core 34 is arranged so that light emitted from the separation core 34 enters the light receiving unit 39.
The first end 31a of the duplexer 31 is fixed with, for example, an adhesive so that the optical axis does not shift from the second end 12b of the directional coupler 12.
Connected to the second end 33b of the main core 33 of the duplexer 31 is a connection optical transmission line 27 (see FIG. 1) having an optical connector 26 at the tip.
受信部本体32は、例えばフォトダイオード(PD:Photo Diode)である。PDとしては、GaAsのPIN型フォトダイオード(PIN−PD)、アバランシェフォトダイオード(APD)などが挙げられる。受信部本体32は、分離用コア34からの光が入射される受光部39を有する。 The receiving unit main body 32 is, for example, a photodiode (PD: Photo Diode). Examples of the PD include a GaAs PIN type photodiode (PIN-PD) and an avalanche photodiode (APD). The receiving unit body 32 has a light receiving unit 39 into which light from the separating core 34 is incident.
図1に示すように、光伝送路2は、例えば光ファイバである。光伝送路2は、グレーデッドインデックス(GI)型光ファイバであることが好ましい。GI型光ファイバを使用することによって、安定な信号が得られる。
光伝送路2の第1端2aは、光コネクタ26および接続用光伝送路27を介して、第1送受信部1の受信部5の分波器31に光結合されている。光伝送路2の第2端2bは、光コネクタ76および接続用光伝送路77を介して、第2送受信部3の受信部45の分波器81に光結合されている。光伝送路2は、第1送受信部1と第2送受信部3とを接続している。
As shown in FIG. 1, the optical transmission line 2 is, for example, an optical fiber. The optical transmission line 2 is preferably a graded index (GI) optical fiber. A stable signal can be obtained by using a GI type optical fiber.
The first end 2 a of the optical transmission line 2 is optically coupled to the duplexer 31 of the reception unit 5 of the first transmission / reception unit 1 via the optical connector 26 and the connection optical transmission line 27. The second end 2 b of the optical transmission line 2 is optically coupled to the duplexer 81 of the reception unit 45 of the second transmission / reception unit 3 via the optical connector 76 and the connection optical transmission line 77. The optical transmission line 2 connects the first transmission / reception unit 1 and the second transmission / reception unit 3.
図5に示すように、第2送受信部3は、送信部44と、受信部45とを備えている。以下、第1送受信部1と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
送信部44は、光源51と、光源51に光結合された方向性結合器52と、を備えている。光源51は、図3に示す第1送受信部1の光源11と同様の構成を採用できる。
光源51の発光部57では、光L2が出射される。
光L2は、少なくとも高次モード(例えばLP11モードおよびLP12モード)を含む。光L2は、例えば基本モード(例えばLP01モード)と、高次モードとを含む。光L2における高次モードの比率が大きいと、光伝送路2での光伝送時におけるノイズを低減できる。
光L2は、光L1と同じ波長であってもよい。
As shown in FIG. 5, the second transmission / reception unit 3 includes a transmission unit 44 and a reception unit 45. Hereinafter, the same components as those of the first transmission / reception unit 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
The transmission unit 44 includes a light source 51 and a directional coupler 52 optically coupled to the light source 51. The light source 51 can employ the same configuration as the light source 11 of the first transmission / reception unit 1 shown in FIG.
In the light emission part 57 of the light source 51, the light L2 is emitted.
The light L2 includes at least a higher-order mode (for example, LP11 mode and LP12 mode). The light L2 includes, for example, a basic mode (for example, LP01 mode) and a higher-order mode. When the ratio of the higher-order mode in the light L2 is large, noise during optical transmission in the optical transmission path 2 can be reduced.
The light L2 may have the same wavelength as the light L1.
方向性結合器52は、第3コア73と、第4コア74と、コア73,74を囲むクラッド25とを有する。
第3コア73および第4コア74は、方向性結合器52の長手方向に沿って延在している。第3コア73と第4コア74とは、互いに、光結合が可能となる間隔をおいて並列して形成されている。第3コア73と第4コア74とは、高次モードの少なくとも一部が遷移可能に光結合する間隔をおいて形成されている。
第3コア73は、方向性結合器52の第1のコアである。第4コア74は、方向性結合器52の第2のコアである。
The directional coupler 52 includes a third core 73, a fourth core 74, and a clad 25 that surrounds the cores 73 and 74.
The third core 73 and the fourth core 74 extend along the longitudinal direction of the directional coupler 52. The third core 73 and the fourth core 74 are formed in parallel with each other at an interval that enables optical coupling. The third core 73 and the fourth core 74 are formed with an interval at which at least a part of the higher order mode is optically coupled so as to be capable of transition.
The third core 73 is a first core of the directional coupler 52. The fourth core 74 is a second core of the directional coupler 52.
第3コア73は、第1端73aの少なくとも一部が平面視において光源51の発光部57に重なる位置にある。そのため、第3コア73は、光源51からの光L2が第1端73aから入射されるように配置されている。すなわち、第3コア73は、光源51に光結合されている。
第3コア73の第2端73bは、平面視において受信部45の主コア83の第1端83aを外れた位置にある。そのため、第3コア73は、受信部45の主コア83に光結合されていない。
The third core 73 is at a position where at least a part of the first end 73a overlaps the light emitting portion 57 of the light source 51 in plan view. Therefore, the third core 73 is disposed so that the light L2 from the light source 51 is incident from the first end 73a. That is, the third core 73 is optically coupled to the light source 51.
The second end 73b of the third core 73 is at a position away from the first end 83a of the main core 83 of the receiving unit 45 in plan view. Therefore, the third core 73 is not optically coupled to the main core 83 of the receiving unit 45.
第4コア74の第1端74aは、平面視において発光部57を外れた位置にある。そのため、第4コア74は、発光部57に光結合されていない。
第4コア74の第2端74bは、少なくとも一部が平面視において受信部45の主コア83の第1端83aに重なる位置にある。そのため、第4コア74は、受信部45の主コア83に光結合されるように配置されている。
The first end 74a of the fourth core 74 is at a position away from the light emitting unit 57 in plan view. Therefore, the fourth core 74 is not optically coupled to the light emitting unit 57.
The second end 74b of the fourth core 74 is at a position where at least a part thereof overlaps the first end 83a of the main core 83 of the receiving unit 45 in plan view. Therefore, the fourth core 74 is arranged so as to be optically coupled to the main core 83 of the receiving unit 45.
第1コア23、第2コア24、第3コア73および第4コア74のうち2以上は、互いに同じ構成(例えば材質、外径等)であってもよいし、互いに異なる構成であってもよい。
主コア33および主コア83は、互いに同じ構成(例えば材質、外径等)であってもよいし、互いに異なる構成であってもよい。
Two or more of the first core 23, the second core 24, the third core 73, and the fourth core 74 may have the same configuration (for example, material, outer diameter, etc.), or may have different configurations. Good.
The main core 33 and the main core 83 may have the same configuration (for example, material, outer diameter, etc.), or may have different configurations.
受信部45は、分波器81と、分波器81に光結合された受信部本体82とを備えている。
分波器81は、例えば、主コア83(第2主コア)と、分離用コア84(第2分離用コア)と、コア83,84を囲むクラッド40とを有する。
分離用コア84は、受信部本体82に光結合された第1端84aに向かって、前段部分85と、結合部分86と、後段部分87と、延出部分88をこの順に有する。
前段部分85は、後述する受信時において、光の伝送方向に主コア83に徐々に近づく部分である。結合部分86は、光結合が可能となる間隔をおいて、概略、主コア83に並行して形成された部分である。後段部分87は、光の伝送方向に主コア83から徐々に離間する部分である。延出部分88は、後段部分87から延出し、第1端84aに達する部分である。
The receiving unit 45 includes a duplexer 81 and a receiver main body 82 optically coupled to the duplexer 81.
The duplexer 81 includes, for example, a main core 83 (second main core), a separation core 84 (second separation core), and a clad 40 surrounding the cores 83 and 84.
The separation core 84 has a front part 85, a coupling part 86, a rear part 87, and an extension part 88 in this order toward the first end 84a optically coupled to the receiver main body 82.
The pre-stage portion 85 is a portion that gradually approaches the main core 83 in the light transmission direction at the time of reception described later. The coupling portion 86 is a portion that is generally formed in parallel to the main core 83 at an interval that enables optical coupling. The rear portion 87 is a portion that is gradually separated from the main core 83 in the light transmission direction. The extending portion 88 is a portion that extends from the rear portion 87 and reaches the first end 84a.
分離用コア84は、第1端84aの少なくとも一部が平面視において受信部本体82の受光部89に重なる位置にある。そのため、分離用コア84は、分離用コア84から出射された光が受光部89に入射されるように配置されている。
分波器81の第1端81aは、方向性結合器52の第2端52bと接着剤で固定することができる。これによって、第4コア74と主コア83の光軸のずれを防ぐことができる。
受信部45の分波器81の主コア83の第2端83bには、先端に光コネクタ76を有する接続用光伝送路77(図1参照)が接続されている。
受信部本体82は、分離用コア84からの光が入射される受光部89を有する。
The separation core 84 is at a position where at least a part of the first end 84a overlaps the light receiving portion 89 of the receiving portion main body 82 in plan view. Therefore, the separation core 84 is arranged so that the light emitted from the separation core 84 enters the light receiving unit 89.
The first end 81a of the duplexer 81 can be fixed to the second end 52b of the directional coupler 52 with an adhesive. Thereby, it is possible to prevent the optical axes of the fourth core 74 and the main core 83 from shifting.
A connection optical transmission line 77 (see FIG. 1) having an optical connector 76 at the tip is connected to the second end 83b of the main core 83 of the duplexer 81 of the receiver 45.
The receiving unit main body 82 includes a light receiving unit 89 into which light from the separation core 84 is incident.
次に、光通信システム10を用いた通信方法の一例を説明する。
まず、第1送受信部1から第2送受信部3に向かう方向(以下、上り方向という)の通信について説明する。
図2に示すように、第1送受信部1の光源11において変調されて信号が与えられた光L1は発光部7から発せられ、方向性結合器12の第1コア23に入射される。
Next, an example of a communication method using the optical communication system 10 will be described.
First, communication in the direction from the first transmission / reception unit 1 to the second transmission / reception unit 3 (hereinafter referred to as the uplink direction) will be described.
As shown in FIG. 2, the light L <b> 1 modulated by the light source 11 of the first transmission / reception unit 1 and given a signal is emitted from the light emitting unit 7 and is incident on the first core 23 of the directional coupler 12.
第1コア23に入射された光L1の基本モードの大部分は第1コア23に残り、高次モードの少なくとも一部(例えば高次モードの大部分)は第2コア24に遷移する。
第1コア23に残った基本モードを含む光L1は、第2端23bから出射され、受信部5の分波器31の主コア33に入射される。
なお、第2コア24は、分波器31の主コア33には光結合されていないため、第2コア24に移った高次モードは、主コア33には入射されない。この高次モードは、分波器31の主コア33以外の部分に入射されたとしても漏洩により消失する。
Most of the fundamental mode of the light L1 incident on the first core 23 remains in the first core 23, and at least a part of the higher-order mode (for example, most of the higher-order mode) transitions to the second core 24.
The light L1 including the fundamental mode remaining in the first core 23 is emitted from the second end 23b and is incident on the main core 33 of the duplexer 31 of the receiving unit 5.
Since the second core 24 is not optically coupled to the main core 33 of the duplexer 31, the higher-order mode transferred to the second core 24 is not incident on the main core 33. Even if the higher-order mode is incident on the part other than the main core 33 of the duplexer 31, it disappears due to leakage.
分波器31の主コア33に入射された基本モードを含む光L1は、第2端33bから出射され、接続用光伝送路27を経て光伝送路2に出射され、光伝送路2を通じて第2送受信部3に向かう。光L1は、接続用光伝送路77を経て、第2送受信部3の分波器81の主コア33に入射される(図1参照)。
図5に示すように、主コア33に入射された基本モードの少なくとも一部は、結合部分86において分離用コア84に遷移し、後段部分87および延出部分88を経て、受信部本体82の受光部89に入射される。受光部89に入射された光信号は光電変換され、電気信号が得られる。
The light L1 including the fundamental mode incident on the main core 33 of the duplexer 31 is emitted from the second end 33b, is emitted to the optical transmission line 2 through the connection optical transmission line 27, and is transmitted through the optical transmission line 2 to the first optical transmission line 2. 2 Go to the transceiver 3. The light L1 is incident on the main core 33 of the duplexer 81 of the second transmission / reception unit 3 through the connection optical transmission line 77 (see FIG. 1).
As shown in FIG. 5, at least a part of the fundamental mode incident on the main core 33 transitions to the separation core 84 at the coupling portion 86, passes through the rear portion 87 and the extension portion 88, and The light enters the light receiving unit 89. The optical signal incident on the light receiving unit 89 is photoelectrically converted to obtain an electrical signal.
次いで、第2送受信部3から第1送受信部1に向かう方向(以下、下り方向という)の通信について説明する。
図5に示すように、第2送受信部3の光源51において変調されて信号が与えられた光L2は発光部57から発せられ、方向性結合器52の第3コア73に入射される。
Next, communication in the direction from the second transmission / reception unit 3 to the first transmission / reception unit 1 (hereinafter referred to as the downlink direction) will be described.
As shown in FIG. 5, the light L <b> 2 modulated by the light source 51 of the second transmission / reception unit 3 and given a signal is emitted from the light emitting unit 57 and is incident on the third core 73 of the directional coupler 52.
第3コア73に入射された光L2の基本モードの大部分は第3コア73に残り、高次モードの少なくとも一部(例えば高次モードの大部分)は第4コア74に遷移する。
第4コア74に移った高次モードを含む光L2は、第2端74bから出射され、受信部45の分波器81の主コア83に入射される。
なお、第3コア73は、分波器81の主コア83には光結合されていないため、第3コア73に残った基本モードは、主コア83には入射されない。この基本モードは、分波器81の主コア83以外の部分に入射されたとしても漏洩により消失する。
Most of the fundamental mode of the light L2 incident on the third core 73 remains in the third core 73, and at least a part of the higher-order mode (for example, most of the higher-order mode) transitions to the fourth core 74.
The light L2 including the higher order mode transferred to the fourth core 74 is emitted from the second end 74b and is incident on the main core 83 of the duplexer 81 of the receiving unit 45.
Since the third core 73 is not optically coupled to the main core 83 of the duplexer 81, the fundamental mode remaining in the third core 73 is not incident on the main core 83. Even if the fundamental mode is incident on a part other than the main core 83 of the duplexer 81, it disappears due to leakage.
分波器81の主コア83に入射された高次モードを含む光L2は第2端83bから出射され、接続用光伝送路77を経て光伝送路2に出射され、光伝送路2を通じて第1送受信部1に向かう。光L2は、接続用光伝送路27を経て、第1送受信部1の分波器31の主コア33に入射される(図1参照)。
図2に示すように、主コア33に入射された高次モードの少なくとも一部は、結合部分36において分離用コア34遷移し、後段部分37および延出部分38を経て、受信部本体32の受光部39に入射される。受光部39に入射された光信号は光電変換され、電気信号が得られる。
The light L2 including the higher-order mode incident on the main core 83 of the duplexer 81 is emitted from the second end 83b, is emitted to the optical transmission line 2 through the connection optical transmission line 77, and passes through the optical transmission line 2 to 1 Head to the transceiver 1. The light L2 is incident on the main core 33 of the duplexer 31 of the first transmitting / receiving unit 1 through the connection optical transmission path 27 (see FIG. 1).
As shown in FIG. 2, at least a part of the higher-order mode incident on the main core 33 makes a transition to the separation core 34 in the coupling portion 36, passes through the rear-stage portion 37 and the extension portion 38, and The light enters the light receiving unit 39. The optical signal incident on the light receiving unit 39 is photoelectrically converted to obtain an electrical signal.
図1〜図5に示す第1送受信部1および第2送受信部3は、方向性結合器12,52の第2コア24および第4コア74が、それぞれ第1コア23および第3コア73との間で高次モードが遷移できるように配置されている。また、光ファイバ補強構造10は、基本モードおよび高次モードの2つの異なるモードを出射可能な発光部7、57を上り方向および下り方向の2ヶ所に設けている。これにより、光の出射の際には、一方の発光部からの光においては基本モードの比率を高く設定して、他方の発光部からの光においては高次モードの比率を高く設定することができる。よって、上り方向および下り方向において、それぞれ基本モードおよび高次モードを用いた通信が可能である。
第1送受信部1および第2送受信部3は、上りと下りで光の波長を違えて送受信を行う従来の光送受信装置に比べてフィルタなどの波長選択のための装置等が不要であるため、装置構成を簡略にし、小型化および低価格化を図ることができる。
また、上り方向および下り方向において次数が異なる横モードを含む光を使用するため、上り方向および下り方向において同一の波長で双方向通信が可能である。そのため、前述の従来の光送受信装置に比べて一層の装置構造の簡略化が可能である。
1-5, the 1st transmission / reception part 1 and the 2nd transmission / reception part 3 are the 2nd core 24 and the 4th core 74 of the directional couplers 12 and 52, and the 1st core 23 and the 3rd core 73, respectively. Are arranged so that higher order modes can transition between the two. Further, the optical fiber reinforcing structure 10 is provided with light emitting portions 7 and 57 capable of emitting two different modes, a basic mode and a higher-order mode, at two locations in the upward direction and the downward direction. Thus, when light is emitted, the ratio of the fundamental mode can be set high for the light from one light emitting section, and the ratio of the higher mode can be set high for the light from the other light emitting section. it can. Therefore, communication using the basic mode and the higher-order mode can be performed in the uplink direction and the downlink direction, respectively.
Since the first transmission / reception unit 1 and the second transmission / reception unit 3 do not require a device for wavelength selection such as a filter as compared with a conventional optical transmission / reception device that performs transmission / reception with different wavelengths of uplink and downlink, The apparatus configuration can be simplified, and the size and cost can be reduced.
In addition, since light including transverse modes having different orders in the uplink direction and the downlink direction is used, two-way communication is possible at the same wavelength in the uplink direction and the downlink direction. Therefore, the device structure can be further simplified as compared with the conventional optical transceiver described above.
第1送受信部1は、方向性結合器12が第2コア24を有するため、第1コア23における光L1の高次モードを低減できる。よって、一層の低ノイズ化を図り、通信の高品質化を実現できる。 Since the directional coupler 12 has the second core 24, the first transmission / reception unit 1 can reduce the higher-order mode of the light L1 in the first core 23. Therefore, it is possible to further reduce noise and realize high quality communication.
<光送受信装置および光通信システム(第2実施形態)>
図9は、第2実施形態の光通信システム60の構成図である。図10は、光通信システム60に用いられる光源111の断面図である。図11(A)は、光通信システム60の送信部104の平面図である。図11(B)は送信部104の一部の断面図である。なお、第1実施形態と共通の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。
<Optical Transceiver and Optical Communication System (Second Embodiment)>
FIG. 9 is a configuration diagram of the optical communication system 60 of the second embodiment. FIG. 10 is a cross-sectional view of the light source 111 used in the optical communication system 60. FIG. 11A is a plan view of the transmission unit 104 of the optical communication system 60. FIG. 11B is a cross-sectional view of part of the transmission unit 104. In addition, about the structure which is common in 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図9に示すように、光通信システム60は、第1送受信部101(光送受信装置)と、第1送受信部101に光結合された光伝送路2と、光伝送路2に光結合された第2送受信部103(光送受信装置)とを備えている。
光通信システム60は、光源11,51を有する送信部4,44に代えて、光源111を有する送信部104が用いられている点、および、分離用コア34,84を有する受信部5、45に代えて、分離用コア34A,34Bを有する受信部105が用いられている点で、図1に示す光通信システム10と異なる。
As shown in FIG. 9, the optical communication system 60 includes a first transmission / reception unit 101 (optical transmission / reception device), an optical transmission line 2 optically coupled to the first transmission / reception unit 101, and an optical transmission line 2. A second transceiver 103 (optical transceiver).
In the optical communication system 60, the transmission unit 104 having the light source 111 is used instead of the transmission units 4 and 44 having the light sources 11 and 51, and the reception units 5 and 45 having the separation cores 34 and 84 are used. 1 is different from the optical communication system 10 shown in FIG. 1 in that a receiving unit 105 having separation cores 34A and 34B is used.
第1送受信部101は、送信部104と、受信部105とを備えている。
送信部104は、光源111と、光源111に光結合された方向性結合器12と、を備えている。光源111は、例えばVCSELである。
図10に示すように、光源111は、基台部6と、基台部6に設けられた2つの発光部7,8とを備えている。発光部7,8をそれぞれ第1発光部7および第2発光部8という。
第1発光部7および第2発光部8は、基台部6上に、平面視において位置を違えて設けられている。
The first transmission / reception unit 101 includes a transmission unit 104 and a reception unit 105.
The transmission unit 104 includes a light source 111 and a directional coupler 12 that is optically coupled to the light source 111. The light source 111 is, for example, a VCSEL.
As shown in FIG. 10, the light source 111 includes a base portion 6 and two light emitting portions 7 and 8 provided on the base portion 6. The light emitting units 7 and 8 are referred to as a first light emitting unit 7 and a second light emitting unit 8, respectively.
The first light emitting unit 7 and the second light emitting unit 8 are provided on the base unit 6 at different positions in plan view.
第1発光部7は、活性層16Aと、電流狭窄層17Aと、第2ミラー層18Aと、パシベーション層19Aと、アノード電極20Aとがこの順に積層されて構成されている。第2発光部8は、活性層16Bと、電流狭窄層17Bと、第2ミラー層18Bと、パシベーション層19Bと、アノード電極20Bとがこの順に積層されて構成されている。電流狭窄層17A,17Bは、それぞれ開口部17Aa,17Baを有する。パシベーション層19A,19Bは、それぞれ開口部19Aa,19Baを有する。アノード電極20A,20Bは、それぞれ開口部20Aa,20Baを有する。 The first light emitting section 7 is configured by laminating an active layer 16A, a current confinement layer 17A, a second mirror layer 18A, a passivation layer 19A, and an anode electrode 20A in this order. The second light emitting unit 8 is configured by laminating an active layer 16B, a current confinement layer 17B, a second mirror layer 18B, a passivation layer 19B, and an anode electrode 20B in this order. The current confinement layers 17A and 17B have openings 17Aa and 17Ba, respectively. The passivation layers 19A and 19B have openings 19Aa and 19Ba, respectively. The anode electrodes 20A and 20B have openings 20Aa and 20Ba, respectively.
図10および図11(B)に示すように、第1発光部7では、開口部20Aaを通って第1の光L11が出射される。第2発光部8では、開口部20Baを通って第2の光L12が出射される。
第1の光L11は、少なくとも基本モードを含む。第1の光L11は、例えば基本モードと高次モードとを含む。第2の光L12は、少なくとも高次モードを含む。第2の光L12は、例えば基本モードと高次モードとを含む。
As shown in FIGS. 10 and 11B, in the first light emitting unit 7, the first light L11 is emitted through the opening 20Aa. In the second light emitting unit 8, the second light L12 is emitted through the opening 20Ba.
The first light L11 includes at least a fundamental mode. The first light L11 includes, for example, a fundamental mode and a higher-order mode. The second light L12 includes at least a higher-order mode. The second light L12 includes, for example, a basic mode and a higher-order mode.
第1の光L11における基本モードに対する高次モードの比率(高次モード/基本モード)(以下、高次モード比率という)と、第2の光L12における高次モード比率とは、異なっていてもよい。
例えば、第1の光L11における高次モード比率は、第2の光L12における高次モード比率より低くすることができる。上り方向の通信に基本モードを用い、下り方向の通信に高次モードを用いる場合、第1の光L11の基本モードの比率が比較的高く、第2の光L12の高次モードの比率が比較的高いことによって、低ノイズ化が可能となる。
The ratio of the higher order mode to the fundamental mode in the first light L11 (higher order mode / fundamental mode) (hereinafter referred to as higher order mode ratio) may be different from the higher order mode ratio in the second light L12. Good.
For example, the higher order mode ratio in the first light L11 can be made lower than the higher order mode ratio in the second light L12. When the basic mode is used for upstream communication and the higher order mode is used for downstream communication, the ratio of the fundamental mode of the first light L11 is relatively high and the ratio of the higher order mode of the second light L12 is compared. Therefore, the noise can be reduced.
第1コア23は、第1端の少なくとも一部が平面視において光源111の第1発光部7に重なる位置にあるため、第1発光部7からの光L11が入射されるように配置されている。第1コア23は、第2端の少なくとも一部が平面視において分波器131の主コア33の第1端に重なる位置にあるため、分波器131の主コア33に光結合されるように配置されている。
第2コア24は、第1端の少なくとも一部が平面視において光源111の第2発光部8に重なる位置にあるため、第2発光部8からの光L12が入射されるように配置されている。第2コア24は、分波器131の主コア33には光結合されていない。
図11(A)に示す符号21はアノード電極20A,20Bに接続されたアノード電極端子である。符号22はカソード電極13に接続されたカソード電極端子である。
Since the first core 23 is at a position where at least a part of the first end overlaps the first light emitting unit 7 of the light source 111 in plan view, the first core 23 is arranged so that the light L11 from the first light emitting unit 7 is incident thereon. Yes. Since the first core 23 is at a position where at least a part of the second end overlaps the first end of the main core 33 of the duplexer 131 in plan view, the first core 23 is optically coupled to the main core 33 of the duplexer 131. Is arranged.
Since the second core 24 is at a position where at least a part of the first end overlaps the second light emitting unit 8 of the light source 111 in plan view, the second core 24 is arranged so that the light L12 from the second light emitting unit 8 is incident thereon. Yes. The second core 24 is not optically coupled to the main core 33 of the duplexer 131.
Reference numeral 21 shown in FIG. 11A denotes an anode electrode terminal connected to the anode electrodes 20A and 20B. Reference numeral 22 denotes a cathode electrode terminal connected to the cathode electrode 13.
図9に示すように、受信部105は、分波器131(分波部)と、分波器131に光結合された受信部本体132とを備えている。
分波器131は、例えば、主コア33と、第1分離用コア34Aと、第2分離用コア34Bと、コア33,34A,34Bを囲むクラッド40とを有する。
第1分離用コア34Aと第2分離用コア34Bとは、主コア33の長さ方向に位置を違えて形成されている。符号36A,36Bは、分離用コア34A,34Bの結合部分である。
分離用コア34A,34Bは、分離用コア34A,34Bから出射された光の少なくとも一部がそれぞれ受信部本体132の受光部39A、39Bに入射されるように配置されている。
受信部本体132は、平面視において位置を違えて設けられた第1受光部39Aおよび第2受光部39Bを有する。
As illustrated in FIG. 9, the reception unit 105 includes a duplexer 131 (demultiplexing unit) and a reception unit main body 132 that is optically coupled to the duplexer 131.
The duplexer 131 includes, for example, a main core 33, a first separation core 34A, a second separation core 34B, and a clad 40 surrounding the cores 33, 34A, and 34B.
The first separation core 34 </ b> A and the second separation core 34 </ b> B are formed at different positions in the length direction of the main core 33. Reference numerals 36A and 36B are joint portions of the separation cores 34A and 34B.
The separation cores 34A and 34B are arranged such that at least a part of the light emitted from the separation cores 34A and 34B is incident on the light receiving portions 39A and 39B of the receiving portion main body 132, respectively.
The receiving unit main body 132 includes a first light receiving unit 39A and a second light receiving unit 39B provided at different positions in plan view.
第2送受信部103は、第1送受信部101と同様に、送信部104と、受信部105とを備えている。
第2送受信部103における第1コア23および第2コア24は、それぞれ第3コアおよび第4コアともいう。第1送受信部101における主コア33は第1主コアともいう。第2送受信部103における主コア33は第2主コアともいう。第2送受信部103における第1分離用コア34Aおよび第2分離用コア34Bは、それぞれ第3分離用コアおよび第4分離用コアともいう。第1送受信部101における光源111は第1光源ともいい、第2送受信部103における光源111は第2光源ともいう。第2送受信部103における第1発光部7および第2発光部8は、それぞれ第3発光部および第4発光部ともいう。
Similar to the first transmission / reception unit 101, the second transmission / reception unit 103 includes a transmission unit 104 and a reception unit 105.
The first core 23 and the second core 24 in the second transceiver 103 are also referred to as a third core and a fourth core, respectively. The main core 33 in the first transmission / reception unit 101 is also referred to as a first main core. The main core 33 in the second transceiver 103 is also referred to as a second main core. The first separation core 34A and the second separation core 34B in the second transceiver 103 are also referred to as a third separation core and a fourth separation core, respectively. The light source 111 in the first transmission / reception unit 101 is also referred to as a first light source, and the light source 111 in the second transmission / reception unit 103 is also referred to as a second light source. The first light emitting unit 7 and the second light emitting unit 8 in the second transmitting / receiving unit 103 are also referred to as a third light emitting unit and a fourth light emitting unit, respectively.
図12に示すように、第1送受信部101および第2送受信部103のいずれにおいても、光源111の発光部7,8のうち第1発光部7から光L11を出射させると、光L11は、方向性結合器12の第1コア23に入射される。光L11の基本モードの大部分は第1コア23に残り、高次モードの大部分は第2コア24に遷移する。
図13に示すように、第1送受信部101および第2送受信部103のいずれにおいても、発光部7,8のうち第2発光部8から光L12を出射させると、光L12は、方向性結合器12の第2コア24に入射される。光L12の基本モードの大部分は第2コア24に残り、高次モードの大部分は第1コア23に遷移する。
As shown in FIG. 12, in both the first transmission / reception unit 101 and the second transmission / reception unit 103, when the light L11 is emitted from the first light emission unit 7 among the light emission units 7 and 8 of the light source 111, the light L11 is The light enters the first core 23 of the directional coupler 12. Most of the fundamental modes of the light L11 remain in the first core 23, and most of the higher-order modes transition to the second core 24.
As shown in FIG. 13, in both the first transmission / reception unit 101 and the second transmission / reception unit 103, when the light L12 is emitted from the second light emission unit 8 of the light emission units 7 and 8, the light L12 is directionally coupled. The light enters the second core 24 of the container 12. Most of the fundamental modes of the light L12 remain in the second core 24, and most of the higher-order modes transition to the first core 23.
次に、光通信システム60を用いた通信方法の一例を説明する。
(第1の通信方法)
まず、第1の通信方法として、上り方向の通信に基本モードを用い、下り方向の通信に高次モードを用いる方法を説明する。
図9に示すように、第1送受信部101から第2送受信部103に向かう方向(上り方向)の通信では、第1送受信部101の光源111において第1発光部7のみから光L11を出射させる(図12参照)。
光L11は、方向性結合器12の第1コア23に入射される。光L11の基本モードの大部分は第1コア23に残り、高次モードの大部分は第2コア24に遷移する。
第1コア23に残った基本モードは、受信部105の分波器131の主コア33、光伝送路2を経て、第2送受信部103の分波器131の主コア33に入射される。
第2送受信部103の主コア33に入射された基本モードの大部分は、結合部分36Aにおいて第1分離用コア34Aに遷移し、受信部本体132の第1受光部39Aに入射される。第1受光部39Aに入射された光信号は光電変換される。
Next, an example of a communication method using the optical communication system 60 will be described.
(First communication method)
First, as a first communication method, a method using a basic mode for uplink communication and using a higher-order mode for downlink communication will be described.
As shown in FIG. 9, in communication in the direction (upward direction) from the first transmission / reception unit 101 to the second transmission / reception unit 103, the light L <b> 11 is emitted only from the first light emission unit 7 in the light source 111 of the first transmission / reception unit 101. (See FIG. 12).
The light L11 is incident on the first core 23 of the directional coupler 12. Most of the fundamental modes of the light L11 remain in the first core 23, and most of the higher-order modes transition to the second core 24.
The basic mode remaining in the first core 23 is incident on the main core 33 of the duplexer 131 of the second transceiver 103 through the main core 33 of the duplexer 131 of the receiver 105 and the optical transmission path 2.
Most of the fundamental mode incident on the main core 33 of the second transmitting / receiving unit 103 transitions to the first separation core 34A at the coupling portion 36A and is incident on the first light receiving unit 39A of the receiver main body 132. The optical signal incident on the first light receiving unit 39A is photoelectrically converted.
第2送受信部103から第1送受信部101に向かう方向(下り方向)の通信では、第2送受信部103の光源111において第2発光部8のみから光L12を出射させる(図13参照)。
光L12は、方向性結合器12の第2コア24に入射される。光L12の基本モードの大部分は第2コア24に残り、高次モードの大部分は第1コア23に遷移する。
第1コア23に移った高次モードは、受信部105の分波器131の主コア33、光伝送路2を経て、第1送受信部101の分波器131の主コア33に入射される。
第1送受信部101の主コア33に入射された高次モードの大部分は、結合部分36Bにおいて第2分離用コア34Bに遷移し、受信部本体132の第2受光部39Bに入射される。第2受光部39Bに入射された光信号は光電変換される。
In the communication in the direction (downward direction) from the second transmission / reception unit 103 toward the first transmission / reception unit 101, the light source 111 of the second transmission / reception unit 103 causes the light L12 to be emitted only from the second light emitting unit 8 (see FIG. 13).
The light L12 is incident on the second core 24 of the directional coupler 12. Most of the fundamental modes of the light L12 remain in the second core 24, and most of the higher-order modes transition to the first core 23.
The higher-order mode transferred to the first core 23 is incident on the main core 33 of the duplexer 131 of the first transmitting / receiving unit 101 via the main core 33 of the duplexer 131 of the receiving unit 105 and the optical transmission path 2. .
Most of the higher-order mode incident on the main core 33 of the first transmitting / receiving unit 101 transitions to the second separation core 34B in the coupling portion 36B and is incident on the second light receiving unit 39B of the receiving unit main body 132. The optical signal incident on the second light receiving unit 39B is photoelectrically converted.
(第2の通信方法)
次に、第2の通信方法として、上り方向の通信に高次モードを用い、下り方向の通信に基本モードを用いる方法を説明する。
第1送受信部101から第2送受信部103に向かう方向(上り方向)の通信では、第1送受信部101の光源111において第2発光部8のみから光L12を出射させる(図13参照)。
光L12は、方向性結合器12の第2コア24に入射される。光L12の基本モードの大部分は第2コア24に残り、高次モードの大部分は第1コア23に遷移する。
第1コア23に移った高次モードは、受信部105の分波器131の主コア33、光伝送路2を経て、第2送受信部103の分波器131の主コア33に入射される。
第2送受信部103の主コア33に入射された高次モードの大部分は、結合部分36Bにおいて第2分離用コア34Bに遷移し、受信部本体132の第2受光部39Bに入射される。第2受光部39Bに入射された光信号は光電変換される。
(Second communication method)
Next, as a second communication method, a method of using a higher-order mode for uplink communication and using a basic mode for downlink communication will be described.
In communication in the direction (upward direction) from the first transmission / reception unit 101 to the second transmission / reception unit 103, the light source 111 of the first transmission / reception unit 101 emits light L12 only from the second light emitting unit 8 (see FIG. 13).
The light L12 is incident on the second core 24 of the directional coupler 12. Most of the fundamental modes of the light L12 remain in the second core 24, and most of the higher-order modes transition to the first core 23.
The higher order mode transferred to the first core 23 is incident on the main core 33 of the duplexer 131 of the second transceiver 103 via the main core 33 of the duplexer 131 of the receiver 105 and the optical transmission path 2. .
Most of the higher-order mode incident on the main core 33 of the second transceiver 103 is transferred to the second separation core 34B at the coupling portion 36B and incident on the second light receiving portion 39B of the receiver main body 132. The optical signal incident on the second light receiving unit 39B is photoelectrically converted.
第2送受信部103から第1送受信部101に向かう方向(下り方向)の通信では、第2送受信部103の光源111において第1発光部7のみから光L11を出射させる(図12参照)。
光L11は、方向性結合器12の第1コア23に入射される。光L11の基本モードの大部分は第1コア23に残り、高次モードの大部分は第2コア24に遷移する。
第1コア23に残った基本モードは、受信部105の分波器131の主コア33、光伝送路2を経て、第1送受信部101の分波器131の主コア33に入射される。
第1送受信部101の主コア33に入射された基本モードの大部分は、結合部分36Aにおいて第1分離用コア34Aに遷移し、受信部本体132の第1受光部39Aに入射される。第1受光部39Aに入射された光信号は光電変換される。
In communication in the direction (downward direction) from the second transmission / reception unit 103 to the first transmission / reception unit 101, the light source 111 of the second transmission / reception unit 103 causes the light L11 to be emitted only from the first light emitting unit 7 (see FIG. 12).
The light L11 is incident on the first core 23 of the directional coupler 12. Most of the fundamental modes of the light L11 remain in the first core 23, and most of the higher-order modes transition to the second core 24.
The fundamental mode remaining in the first core 23 is incident on the main core 33 of the duplexer 131 of the first transceiver 101 through the main core 33 of the duplexer 131 of the receiver 105 and the optical transmission path 2.
Most of the fundamental mode incident on the main core 33 of the first transmission / reception unit 101 transitions to the first separation core 34A at the coupling portion 36A and enters the first light receiving unit 39A of the reception unit main body 132. The optical signal incident on the first light receiving unit 39A is photoelectrically converted.
図9に示す光通信システム60の第1送受信部101および第2送受信部103は、上り方向および下り方向において、それぞれ基本モードと高次モードの一方および他方を用いた通信が可能である。送信するモードとして基本モードと高次モードのいずれを用いることもできるため、各モードの特性に合わせた最適な通信方法を選択することができる。 The first transmission / reception unit 101 and the second transmission / reception unit 103 of the optical communication system 60 illustrated in FIG. 9 can perform communication using one and the other of the basic mode and the higher-order mode in the upstream direction and the downstream direction, respectively. Since either a basic mode or a higher-order mode can be used as a transmission mode, an optimal communication method can be selected in accordance with the characteristics of each mode.
光通信システム60では、第1送受信部101および第2送受信部103に同じ構成を用いることができるため、比較的簡素な構成で、上り方向および下り方向において同一の波長で双方向通信が可能である。また、異なる2種類の送受信部を作製する必要がないため、コストを削減できる。 In the optical communication system 60, since the same configuration can be used for the first transmission / reception unit 101 and the second transmission / reception unit 103, bidirectional communication is possible with the same wavelength in the upstream and downstream directions with a relatively simple configuration. is there. Moreover, since it is not necessary to produce two different types of transmission / reception units, the cost can be reduced.
以上、本発明の実施形態を説明したが、実施形態における構成は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
図1等に示す分波器31は、導波路型のモード分離器であるが、これに代えて、光ファイバカプラ型のモード分離器を用いてもよい。
また、実施形態の光通信システムでは、光源11としてVCSELを例示したが、光源11はこれに限らず、横モードが多モード発振する端面発光レーザーなどでもよい。
The embodiment of the present invention has been described above. However, the configuration in the embodiment is an example, and the addition, omission, replacement, and other modifications of the configuration can be made without departing from the spirit of the present invention.
The duplexer 31 shown in FIG. 1 and the like is a waveguide type mode separator, but an optical fiber coupler type mode separator may be used instead.
In the optical communication system according to the embodiment, the VCSEL is exemplified as the light source 11. However, the light source 11 is not limited to this, and may be an edge-emitting laser that oscillates in multimode in the transverse mode.
図1に示す第1実施形態の光通信システム10では、第1送受信部1において方向性結合器12の第2コア24を分波器31の主コア33に光結合する配置とするとともに、第2送受信部3において方向性結合器52の第1コア23を分波器81の主コア33に光結合する配置とすることもできる。
このような構成の光通信システムでは、上り方向の通信に高次モードを用い、下り方向の通信に基本モードを用いることができる。
その場合、第2送受信部3からの光は、光伝送路2を経て分波器81に入射され、基本モードの少なくとも一部が分波器31で分離されて受信部本体32に入射される。第1送受信部1からの光は、光伝送路2を経て分波器31に入射され、高次モードの少なくとも一部が分波器81で分離されて受信部本体82に入射される。
In the optical communication system 10 of the first embodiment shown in FIG. 1, in the first transmitting / receiving unit 1, the second core 24 of the directional coupler 12 is optically coupled to the main core 33 of the duplexer 31. 2 In the transceiver 3, the first core 23 of the directional coupler 52 may be optically coupled to the main core 33 of the duplexer 81.
In the optical communication system having such a configuration, a higher-order mode can be used for uplink communication and a basic mode can be used for downlink communication.
In that case, the light from the second transmission / reception unit 3 is incident on the demultiplexer 81 via the optical transmission path 2, and at least a part of the fundamental mode is separated by the demultiplexer 31 and incident on the receiver main body 32. . The light from the first transmission / reception unit 1 is incident on the demultiplexer 31 through the optical transmission line 2, and at least a part of the higher-order mode is separated by the demultiplexer 81 and is incident on the reception unit main body 82.
1,101…第1送受信部(光送受信装置)、2…光伝送路、3,103…第2送受信部(光送受信装置)、4,44,104,144…送信部、5,105…受信部、7…第1発光部(第1の発光部)、8…第2発光部(第2の発光部)、10,60…光通信システム、11,41,111,141…光源、12,52…方向性結合器、23…第1コア、24…第2コア、31,131…分波器、33,83…主コア、34,84…分離用コア、34A…第1分離用コア(第1の分離用コア)、34B…第2分離用コア(第2の分離用コア)、39…受光部、39A…第1受光部、39B…第2受光部、73…第3コア、74…第4コア、L1…光、L2…光、L11…第1の光、L12…第2の光。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 ... 1st transmission / reception part (optical transmission / reception apparatus), 2 ... Optical transmission line, 3,103 ... 2nd transmission / reception part (optical transmission / reception apparatus), 4,44,104,144 ... Transmission part, 5,105 ... Reception , 7 ... 1st light emission part (1st light emission part), 8 ... 2nd light emission part (2nd light emission part), 10, 60 ... Optical communication system, 11, 41, 111, 141 ... Light source, 12, 52 ... Directional coupler, 23 ... First core, 24 ... Second core, 31, 131 ... Demultiplexer, 33, 83 ... Main core, 34, 84 ... Separation core, 34A ... First separation core ( First separating core), 34B... Second separating core (second separating core), 39... Light receiving portion, 39 A... First light receiving portion, 39 B. ... 4th core, L1 ... light, L2 ... light, L11 ... 1st light, L12 ... 2nd light.
Claims (7)
前記光源は、基本モードと前記基本モードより次数が高い高次モードのうち少なくとも一方を発する発光部を有し、
前記方向性結合器は、光結合可能となる互いに間隔をおいて形成された第1コアおよび第2コアを有し、
前記第1コアは、前記発光部からの光が入射されるように配置され、
前記第2コアは、前記第1コアとの間で前記基本モードおよび前記高次モードの一方の少なくとも一部が遷移可能に配置され、
前記受信部は、分波器と、前記分波器に光結合された受信部本体とを備え、
前記分波器は、前記第1コアまたは前記第2コアに光結合された主コアと、前記基本モードおよび前記高次モードの一方の少なくとも一部を前記主コアから分離する分離用コアとを有し、
前記受信部本体は、前記分離用コアから出射された、前記基本モードまたは前記高次モードの少なくとも一部が入射される受光部を有する、光送受信装置。 A transmitter having a light source and a directional coupler; and a receiver optically coupled to the directional coupler;
The light source has a light emitting unit that emits at least one of a fundamental mode and a higher-order mode having a higher order than the fundamental mode,
The directional coupler has a first core and a second core that are formed to be spaced apart from each other so as to be optically coupled.
The first core is disposed so that light from the light emitting unit is incident thereon,
The second core is arranged so that at least a part of one of the fundamental mode and the higher order mode can transition between the first core and the first core,
The receiver includes a duplexer, and a receiver main body optically coupled to the duplexer,
The duplexer includes: a main core optically coupled to the first core or the second core; and a separation core that separates at least a part of one of the fundamental mode and the higher-order mode from the main core. Have
The optical transmission / reception apparatus, wherein the receiving unit main body includes a light receiving unit that is emitted from the separation core and into which at least a part of the basic mode or the higher-order mode is incident.
前記光源は、少なくとも前記基本モードと前記高次モードのうち他方を発する第2の発光部をさらに有し、
前記分離用コアは、第1の分離用コアであり、
前記分波器は、前記基本モードおよび前記高次モードの他方の少なくとも一部を前記主コアから分離する第2の分離用コアをさらに有し、
前記受信部本体は、前記第2の分離用コアから出射された、前記基本モードまたは前記高次モードの少なくとも一部が入射される第2の受光部をさらに有する、請求項1に記載の光送受信装置。 The light emitting unit is a first light emitting unit,
The light source further includes a second light emitting unit that emits at least the other of the fundamental mode and the higher-order mode,
The separation core is a first separation core;
The duplexer further includes a second separation core that separates at least a part of the other of the fundamental mode and the higher-order mode from the main core;
2. The light according to claim 1, wherein the receiving unit main body further includes a second light receiving unit that is emitted from the second separation core and into which at least a part of the fundamental mode or the higher-order mode is incident. Transmitter / receiver.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016207303A JP2018066962A (en) | 2016-10-21 | 2016-10-21 | Light transmission/reception device and light communication system |
PCT/JP2017/036722 WO2018074289A1 (en) | 2016-10-21 | 2017-10-11 | Optical transmission/reception device and optical communication system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016207303A JP2018066962A (en) | 2016-10-21 | 2016-10-21 | Light transmission/reception device and light communication system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018066962A true JP2018066962A (en) | 2018-04-26 |
Family
ID=62018640
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016207303A Pending JP2018066962A (en) | 2016-10-21 | 2016-10-21 | Light transmission/reception device and light communication system |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018066962A (en) |
WO (1) | WO2018074289A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12057886B2 (en) | 2020-05-27 | 2024-08-06 | Tokyo Institute Of Technology | Optical transceiver |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62144109A (en) * | 1985-12-18 | 1987-06-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Input/output method for multicore fiber |
JPH08288911A (en) * | 1995-04-17 | 1996-11-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical communication equipment and its method |
US6947639B2 (en) * | 2002-11-18 | 2005-09-20 | Optevia Corporation | Integrated polarization coupler |
JP5590829B2 (en) * | 2009-07-03 | 2014-09-17 | キヤノン株式会社 | Surface emitting laser, surface emitting laser array, and image forming apparatus |
WO2015133344A1 (en) * | 2014-03-03 | 2015-09-11 | 国立大学法人横浜国立大学 | Mode multiplexer |
-
2016
- 2016-10-21 JP JP2016207303A patent/JP2018066962A/en active Pending
-
2017
- 2017-10-11 WO PCT/JP2017/036722 patent/WO2018074289A1/en active Application Filing
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12057886B2 (en) | 2020-05-27 | 2024-08-06 | Tokyo Institute Of Technology | Optical transceiver |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2018074289A1 (en) | 2018-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4586546B2 (en) | Multimode wavelength division multiplexing optical transceiver | |
US7333695B2 (en) | Singulated dies in a parallel optics module | |
EP2568626B1 (en) | Bi-direction optical sub-assembly and optical transceiver | |
KR20190050715A (en) | Bidirectional, multi-wavelength gigabit optical fiber network | |
JP2014165292A (en) | Light-emitting element, manufacturing method of the same and optical transmitter/receiver | |
US11749968B2 (en) | Dual grating-coupled lasers | |
US20170276889A1 (en) | Optical module and method for aligning optical module | |
CN105807378A (en) | Transmitting and receiving integrated photoelectric integrated chip | |
US8131122B2 (en) | Monolithically integrated multi-directional transceiver | |
US10700494B2 (en) | Data center transmission systems | |
Zhu | SDM fibers for data center applications | |
WO2018074289A1 (en) | Optical transmission/reception device and optical communication system | |
US20220368421A1 (en) | Concentric-core fibers and system using same | |
WO2018074301A1 (en) | Optical transmission device and optical communication system | |
US12057886B2 (en) | Optical transceiver | |
WO2018173507A1 (en) | Optical transceiver device and optical communication system | |
US9000352B2 (en) | Optical coupling device having at least dual lens and a reflective surface | |
Liu et al. | High assembly tolerance and cost-effective 100-Gb/s TOSA with silica-PLC AWG multiplexer | |
CN115128743A (en) | Optical module and network equipment | |
WO2023214573A1 (en) | Photodetection device and light receiver | |
JP2006154659A (en) | Optical coupling structure between optical element and optical transmission medium, and optical link system utilizing this optical coupling structure | |
WO2022007585A1 (en) | Pic chip, optical module and optical network device | |
US20230421263A1 (en) | Optical transmitter and optical transmission system | |
JP2024111722A (en) | Optical device, optical module, and optical transmitter/receiver | |
JP2009186578A (en) | Optical wave guide member, optical module, and optical transmission device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20181019 |