JP2020154335A - 光合波装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光合波装置は、2以上の所定数の波長のレーザーダイオードからの光を各々入射させる入射口E1〜E4と、所定数の入射口から入射された光を出射させる単一の出射口A1と、入射された光を各々導く所定数の光導波路G1〜G4と、光導波路G1〜G4と接続されて入射された光を出射口A1に導く光導波路Gsと、を備え、光導波路G1〜G4は、それぞれ、入射された光を反射する折曲部を有する折線状に設けられ、光導波路Gsは、折線状又は直線状に設けられ、光導波路Gsと光導波路G1〜G4の各々との接続部分において光導波路G1〜G4が光導波路Gsの延在方向から所定の角度範囲内でそれぞれ接続されることで、所定数の入射口から入射された光を合波する。
【選択図】図2
Description
2以上の所定数の波長の光を各々入射させる入射口と、
前記所定数の入射口から入射された光を出射させる単一の出射口と、
前記入射された光を前記出射口に導く光導波路と、
を備え、
前記光導波路は、一端が前記入射口であり、前記入射された光を各々個別に導く前記所定数の個別導波路と、当該個別導波路の前記一端とは反対の他端の各々と接続されて前記個別導波路によりそれぞれ導かれた光を前記出射口に導く単一の合流導波路とからなり、
前記所定数の個別導波路は、それぞれ、入射された光を反射する折曲部を有する折線状に設けられ、
前記合流導波路は、前記折線状又は直線状に設けられ、当該合流導波路と前記個別導波路の各々との接続部分において前記所定数の個別導波路が前記合流導波路の延在方向から所定の角度範囲内でそれぞれ接続されることで、前記所定数の入射口から入射された光を合波する
ことを特徴とする光合波装置である。
図1は、本発明の光合波装置の実施形態である合波器1の全体構成を示す外観図である。
下させる。
図4(a)に示すように、入射口E1〜E8は、出射面Aに対して直交し且つ互いに直交する2つの入射面E、Eaにそれぞれ4つずつ設けられている。この合波器1は、このように複数の入射面E、Eaに設けられた入射口からの光も、同様に筐体内で一回約90度反射される個別導波路を各々用い、単一の合流導波路を介して出射口A1に導かれるように構成される。入射面Eaに設けられた入射口E5〜E8から入射したレーザー光は、Z軸に沿って負の方向(−Z方向)に進んだ後に約90度反射され、Y方向に導かれる。即ち、XY面内における入射口E1〜E4から入射した光を導く光導波路と同一の構成がYZ面内に設けられれば良い。このとき、入射口E1、E5から出射口A1までの光導波路の位置(折曲部及び当該折曲部から出射口A1まで)が重複しないように、全ての反射角は45度より大きく設定される。
図5(a)に示すように、出射面Aに対して直交し且つ互いに平行な2面を入射面E、Ecとして入射口E1〜E4、E1c〜E3cが設けられても良い。この場合、光導波路G1c〜G3cは、XY面内で光導波路G12に対して光導波路G2〜G4と対称に設けられ、光導波路Gscを介して単一の出射口A1に連通する。即ち、全ての光導波路G1〜G4、G1c〜G3c、Gscは、単一のXY面内に形成され得る。
ここでは、入射口E4から光導波路G4d(G41d)に入射したレーザー光は、折曲部G4rdにおいて反射面R4dにより反射角45.0度で光導波路G42dの延在方向に反射されて、光導波路Gsdに導かれる。入射口E3から光導波路G3d(G31d)に入射したレーザー光は、光導波路G41dより長い距離進んだ後、折曲部G3rdにおいて反射面R3dにより反射面R4dより小さい反射角、例えば、44.5度で光導波路G32dの延在方向に反射され、光導波路Gsdに導かれる。入射口E2から光導波路G2d(G21d)に入射したレーザー光は、光導波路G31dより長い距離進んだ後、折曲部G2rdにおいて反射面R2dにより反射面R3dより小さい反射角、例えば、44.0度で光導波路G22dの延在方向に反射され、光導波路Gsdに導かれる。また、入射口E1から光導波路G1d(G11d)に入射したレーザー光は、光導波路G21dより長い距離進んだ後、折曲部G1rdにおいて反射面R1dにより反射面R2dよりも小さい反射角、例えば、43.5度で光導波路G12dの延在方向に反射され、光導波路Gsdに導かれる。各波長のレーザー光は、光導波路Gsdで合波されて出射口A1から出射される。
このように、各々別個の光導波路G1〜G4で互いに平行に近い角度で各波長の光を光導波路Gsで合流させて、出射口A1に光を導くことで、所望の波長の光のみを反射させるダイクロイックフィルタを用いる必要がなく、合波に係る構成が容易になり、また、小型化し易くなる。また、ダイクロイックフィルタでの吸収散乱を考慮する必要がなくなるので、エネルギー損失(光強度の低下)が低減される。また、光導波路G1〜G4、Gsは、折曲部G1r〜G4r以外では、直線状に形成されるので、曲線と比較して必要以上に反射の回数を増加させず、エネルギー損失を低減することが出来る。
入射口E1〜E4から入射させるレーザー光を出射するレーザー光源(レーザーダイオード)は、出射方向に対して垂直な面内でも場所を必要とするので、複数のレーザー光源が配列される方向に入射光を折り曲げてその先の出射面Aに出射口A1を設けることで、レーザー光源の配列に必要な長さを有効に生かして相対的な角度差の小さい略平行な複数の光導波路G12〜G42を出射口A1に繋げることが出来る。
例えば、上記実施の形態では、直方体形状の筐体に入射口、出射口及び光導波路が設けられた例を示したが、直方体形状に限られるものではなく、合波器の配置スペース及び所望の出射方向に応じて他の形状であっても良い。即ち、出射面Aと入射面Eとは、必ずしも直交していなくても良い。
その他、上記実施の形態で示した構成や構造などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
A、Ae 出射面
A1、A1e 出射口
E、Ea、Ec 入射面
E1〜E11、E1b〜E4b、E1c〜E3c 入射口
G1〜G4、G1c〜G3c 光導波路
G11〜G41、G11c〜G31c、G12〜G42、G12c〜G32c 光導波路
G1r〜G4r、G1rc〜G3rc、G1rd〜G4rd、Gsre 折曲部
Gs、Gsc、Gsd、Gse 光導波路
R1〜R4、R1c〜R3c、R1d〜R4d 反射面
3以上の所定数の波長の光を各々入射させる入射口と、
前記所定数の入射口から入射された光を出射させる単一の出射口と、
前記入射された光を前記出射口に導くPLC(Planar Lightwave Circuit)の光導波路と、
を備え、
前記光導波路は、一端が前記入射口であり、前記入射された光を各々個別に導く前記所定数の個別導波路と、当該個別導波路の前記一端とは反対の他端の各々と接続されて前記個別導波路によりそれぞれ導かれた光を前記出射口に導く単一の合流導波路とからなり、
前記所定数の個別導波路は、それぞれ、入射された光を反射する折曲部を有する折線状に設けられ、
前記合流導波路は、少なくとも最も前記出射口側の合波位置と出射口との間の所定位置よりも前記出射口から離れた側では直線状の、前記折線状又は直線状に設けられ、当該合流導波路と前記個別導波路の各々との接続部分において前記所定数の個別導波路が前記合流導波路の延在方向から所定の角度範囲内でそれぞれ接続されることで、前記所定数の入射口から入射された光を合波する
ことを特徴とする光合波装置である。
Claims (10)
- 2以上の所定数の波長の光を各々入射させる入射口と、
前記所定数の入射口から入射された光を出射させる単一の出射口と、
前記入射された光を前記出射口に導く光導波路と、
を備え、
前記光導波路は、一端が前記入射口であり、前記入射された光を各々個別に導く前記所定数の個別導波路と、当該個別導波路の前記一端とは反対の他端の各々と接続されて前記個別導波路によりそれぞれ導かれた光を前記出射口に導く単一の合流導波路とからなり、
前記所定数の個別導波路は、それぞれ、入射された光を反射する折曲部を有する折線状に設けられ、
前記合流導波路は、前記折線状又は直線状に設けられ、当該合流導波路と前記個別導波路の各々との接続部分において前記所定数の個別導波路が前記合流導波路の延在方向から所定の角度範囲内でそれぞれ接続されることで、前記所定数の入射口から入射された光を合波する
ことを特徴とする光合波装置。 - 前記所定数の入射口は、前記出射口が設けられた出射面と直交する方向について少なくとも2箇所の異なる位置に設けられていることを特徴とする請求項1記載の光合波装置。
- 前記折曲部は、前記所定数の個別導波路の各々について一つずつ設けられ、
前記合流導波路は、直線状に設けられている
ことを特徴とする請求項1又は2記載の光合波装置。 - 前記折曲部のうち少なくとも一つの側面は、当該折曲部よりも前記出射口の側における前記光導波路の前記折曲部からの延在方向に直交する面内における少なくとも所定の一軸方向について、前記側面に入射した光の拡散を抑制するように反射する形状を有することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の光合波装置。
- 前記折曲部のうち少なくとも一つの側面は、当該折曲部よりも前記出射口の側における前記光導波路の前記折曲部からの延在方向及び少なくとも前記所定の一軸方向を含む面内において曲率を有する凹面をなすことを特徴とする請求項4記載の光合波装置。
- 前記折曲部のうち少なくとも一つの側面は、少なくとも前記所定の一軸方向について、予め定められた発散角で前記側面に入射した光を前記折曲部よりも前記出射口の側における前記光導波路の前記折曲部からの延在方向に沿った方向に反射することを特徴とする請求項4又は5記載の光合波装置。
- 前記折曲部の側面には、入射した光を反射させる鏡面部材が設けられていることを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の光合波装置。
- 前記個別導波路のそれぞれにおいて前記入射口から当該入射口に最も近い側の前記折曲部までの上流導波路は、所定の前記上流導波路に対して各々平行又は垂直に設けられていることを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の光合波装置。
- 前記光導波路は、単一平面上に設けられていることを特徴とする請求項1〜8の何れか一項に記載の光合波装置。
- 前記折曲部は、前記所定数の個別導波路の各々について一つずつ設けられ、
前記合流導波路は、直線状に設けられ、
前記所定数の個別導波路のそれぞれにおいて前記折曲部から前記接続部分までの下流導波路は、各々前記合流導波路の延在方向に対して所定の角度差ずつ異なる角度で当該合流導波路に接続されている
ことを特徴とする請求項9記載の光合波装置。
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2020
- 2020-06-24 JP JP2020108303A patent/JP7041903B2/ja active Active
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