JP3355489B2 - 光分波器およびその組立方法 - Google Patents
光分波器およびその組立方法Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、主に波長多重光通信に用いられる光分波器
に関するものである。
に関するものである。
背景技術 従来、波長多重光通信に用いる光分波器の一例として
は、光入出力に光ファイバを使用したものがある。例え
ば、特開平9−243855号に記載の光分波器では、コリメ
ータレンズの焦点位置に、光入出力用の光ファイバが配
置されている。入力光ファイバからの出射光は、コリメ
ータレンズで平行光に変換され、リトロー配置された反
射型回折格子に入射される。入射した光は、回折格子の
波長分散特性を用いて分光された後、再度コリメータレ
ンズを介して、各チャンネルの出力光ファイバの端面に
集光される。このようにして、上述の光分波器では、光
分波機能を実現していた。
は、光入出力に光ファイバを使用したものがある。例え
ば、特開平9−243855号に記載の光分波器では、コリメ
ータレンズの焦点位置に、光入出力用の光ファイバが配
置されている。入力光ファイバからの出射光は、コリメ
ータレンズで平行光に変換され、リトロー配置された反
射型回折格子に入射される。入射した光は、回折格子の
波長分散特性を用いて分光された後、再度コリメータレ
ンズを介して、各チャンネルの出力光ファイバの端面に
集光される。このようにして、上述の光分波器では、光
分波機能を実現していた。
また、入力に光ファイバを、出力に光導波路を使用し
た例(特開平8−75948号)や、入力に光ファイバ、出
力にフォトディテクタアレイを使用した例(特開平7−
30485号)などが知られている。
た例(特開平8−75948号)や、入力に光ファイバ、出
力にフォトディテクタアレイを使用した例(特開平7−
30485号)などが知られている。
ところで光分波器において、各構成要素のアライメン
ト精度は重要である。上述したリトロー型の光分波器に
おいては、特にその精度が求められる。
ト精度は重要である。上述したリトロー型の光分波器に
おいては、特にその精度が求められる。
反射型回折格子を用いた光分波器では、回折格子への
入射光の状態をモニタすることが難しい。このため、組
立作業において効率的な調整が困難となる。また異常発
生時においても、その原因の特定が難しく、迅速な原因
究明ができない問題があった。
入射光の状態をモニタすることが難しい。このため、組
立作業において効率的な調整が困難となる。また異常発
生時においても、その原因の特定が難しく、迅速な原因
究明ができない問題があった。
さらに、波長多重通信に用いる光ファイバアンプなど
の動作モニタでは、1チャンネルあたりの平均光量など
の評価が必要となってくる。従来の光分波器では、各チ
ャンネルの出力を電気的に加算し、出力の得られたチャ
ンネル数で割る必要があった。このため、上述の光分波
器では、電気回路が複雑かつ高価になる問題があった。
の動作モニタでは、1チャンネルあたりの平均光量など
の評価が必要となってくる。従来の光分波器では、各チ
ャンネルの出力を電気的に加算し、出力の得られたチャ
ンネル数で割る必要があった。このため、上述の光分波
器では、電気回路が複雑かつ高価になる問題があった。
そこで本発明は、反射型回折格子を用いた光分波器に
おいて、前記回折格子への入射光の状態をモニタするこ
とのできる光分波器、およびその組立方法の提供を目的
とする。
おいて、前記回折格子への入射光の状態をモニタするこ
とのできる光分波器、およびその組立方法の提供を目的
とする。
発明の開示 上記目的を達成するために、本発明の光分波器は、反
射型回折格子の一部に光透過性領域を形成することによ
って達成される。
射型回折格子の一部に光透過性領域を形成することによ
って達成される。
すなわち、本発明の第1形態の発明は、光入力手段
と、コリメータレンズと、回折格子の形成された基板
と、該回折格子で分光された光を受光する受光手段とを
含む光分波器において、前記光入力手段と前記受光手段
とは、前記コリメータレンズを介して前記反射型回折格
子に対向しており、前記回折格子は反射面を有する反射
型回折格子であり、前記反射面の少なくとも一部に光透
過性領域を含むことを特徴とする光分波器である。
と、コリメータレンズと、回折格子の形成された基板
と、該回折格子で分光された光を受光する受光手段とを
含む光分波器において、前記光入力手段と前記受光手段
とは、前記コリメータレンズを介して前記反射型回折格
子に対向しており、前記回折格子は反射面を有する反射
型回折格子であり、前記反射面の少なくとも一部に光透
過性領域を含むことを特徴とする光分波器である。
また、請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の
光分波器において、前記光透過性領域が前記反射面が形
成されていない領域となっていることを特徴としてい
る。
光分波器において、前記光透過性領域が前記反射面が形
成されていない領域となっていることを特徴としてい
る。
さらに、請求項3に記載の発明では、請求項1に記載
の光分波器において、前記光透過性領域が低反射率領域
となっていることを特徴としている。
の光分波器において、前記光透過性領域が低反射率領域
となっていることを特徴としている。
またさらに、請求項4に記載の発明では、請求項1に
記載の光分波器において、前記光透過性領域に入射した
光の、前記回折格子を通過して前記基板の裏面に入射す
る角度が、光の全反射角度よりも小さくなっていること
を特徴としている。
記載の光分波器において、前記光透過性領域に入射した
光の、前記回折格子を通過して前記基板の裏面に入射す
る角度が、光の全反射角度よりも小さくなっていること
を特徴としている。
また、請求項5に記載の発明では、請求項1に記載の
光分波器において、さらに、前記光透過性領域に対応す
る前記回折格子の基板の後方に、入射光量測定用の受光
素子が設けられていることを特徴としている。このと
き、受光素子は、前記基板裏面に直接設けられているこ
とが好ましい。
光分波器において、さらに、前記光透過性領域に対応す
る前記回折格子の基板の後方に、入射光量測定用の受光
素子が設けられていることを特徴としている。このと
き、受光素子は、前記基板裏面に直接設けられているこ
とが好ましい。
加えて、請求項6に記載の発明では、請求項1に記載
の光分波器において、前記光入力手段は、光ファイバで
あることを特徴としている。
の光分波器において、前記光入力手段は、光ファイバで
あることを特徴としている。
またさらに、請求項7に記載の発明では、請求項1に
記載の光分波器において、前記受光手段が、複数の光フ
ァイバ、複数の光導波路、または複数の受光素子を含む
受光素子アレイから成るグループから選択された1つで
あることを特徴としている。
記載の光分波器において、前記受光手段が、複数の光フ
ァイバ、複数の光導波路、または複数の受光素子を含む
受光素子アレイから成るグループから選択された1つで
あることを特徴としている。
さらに、請求項8に記載の発明では、請求項1に記載
の光分波器において、さらに、前記回折格子の基板の後
方に、前記光透過性領域を透過した光を結像させるレン
ズと、前記透過し結像した光を受光する受光手段を有す
ることを特徴としている。
の光分波器において、さらに、前記回折格子の基板の後
方に、前記光透過性領域を透過した光を結像させるレン
ズと、前記透過し結像した光を受光する受光手段を有す
ることを特徴としている。
加えて、請求項9に記載の発明では、請求項8に記載
の光分波器において、前記受光手段は、複数の光ファイ
バ、複数の光導波路、または複数の受光素子を含む受光
素子アレイから成るグループから選択された1つである
ことを特徴としている。
の光分波器において、前記受光手段は、複数の光ファイ
バ、複数の光導波路、または複数の受光素子を含む受光
素子アレイから成るグループから選択された1つである
ことを特徴としている。
このように本発明の特徴は、反射型回折格子を用いた
光分波器において、反射型回折格子に光透過性領域を設
けることによって、回折格子裏面側から入射光を観察で
きるようにしたことにある。
光分波器において、反射型回折格子に光透過性領域を設
けることによって、回折格子裏面側から入射光を観察で
きるようにしたことにある。
さらに別形態の発明は、入力用光ファイバと、コリメ
ータレンズと、回折格子と、該回折格子で分光された光
を受光する受光手段とを含む光分波器の組立方法におい
て、前記回折格子は反射面を有する反射型回折格子であ
り、前記反射面の一部に光透過性領域を有し、該光透過
性領域を通過してくる透過光をモニターすることによっ
て、前記回折格子の光軸位置を調整することを特徴とす
る光分波器の組立方法である。
ータレンズと、回折格子と、該回折格子で分光された光
を受光する受光手段とを含む光分波器の組立方法におい
て、前記回折格子は反射面を有する反射型回折格子であ
り、前記反射面の一部に光透過性領域を有し、該光透過
性領域を通過してくる透過光をモニターすることによっ
て、前記回折格子の光軸位置を調整することを特徴とす
る光分波器の組立方法である。
図面の簡単な説明 図1は、本発明による光分波器の一実施例を説明する
概略全体構成図である。なお、光入力手段として光ファ
イバを、受光手段として受光素子アレイを用いた例であ
る。
概略全体構成図である。なお、光入力手段として光ファ
イバを、受光手段として受光素子アレイを用いた例であ
る。
図2は、反射型回折格子をプリズム状の角度ブロック
に直接形成した例を説明する、光分波器の概略全体構成
図である。
に直接形成した例を説明する、光分波器の概略全体構成
図である。
図3は、回折格子の反射面における光透過領域の形状
を示す平面図である。
を示す平面図である。
図4は、図3に示した光分波器において、その組立・
調整の様子を説明した図である。
調整の様子を説明した図である。
図5は、反射型回折格子を形成した基板の裏面に、直
接受光素子を設けた光分波器を説明する図である。
接受光素子を設けた光分波器を説明する図である。
図6は、反射型回折格子の基板内で入射した光が全反
射せずに基板裏面から出射している様子を説明する図で
ある。
射せずに基板裏面から出射している様子を説明する図で
ある。
図7は、反射面にフィルタ機能を付与し選択した波長
の光を、モニタすることのできる光分波器を説明する図
である。
の光を、モニタすることのできる光分波器を説明する図
である。
図8は、反射面にフィルタ機能を付与し選択した波長
の光を、さらに結像レンズで結像させ、結像した光を例
えば受光素子アレイで受光モニタすることができる光分
波器を説明する図である。
の光を、さらに結像レンズで結像させ、結像した光を例
えば受光素子アレイで受光モニタすることができる光分
波器を説明する図である。
図9は、受光手段に光ファイバアレイを用いた光分波
器の概略全体構成図である。
器の概略全体構成図である。
図10は、入力手段と受光手段に光導波路を用いた光分
波器の概略全体構成図である。
波器の概略全体構成図である。
発明を実施するための最良の形態 以下、本発明の好適実施例を図面を参照して詳細に説
明する。
明する。
(光分波器の基本的構成) まず、本発明のよる光分波器の基本的構成について説
明する。
明する。
図1に示した波長多重光通信用の光分波器において、
光入力手段である光ファイバ1には、λ1からλnの波
長の光が合波され伝送されてくる。
光入力手段である光ファイバ1には、λ1からλnの波
長の光が合波され伝送されてくる。
光ファイバ1の出射面は、コリメータレンズ2の焦点
面20上に配置されている。光ファイバ1からの出射光10
は、光ファイバ1の開口数に応じて広がり、前記コリメ
ータレンズ2で平行光11に変換されて回折格子3に入射
する。回折格子3は、回折格子の形成された基板上に、
例えば金属薄膜をコーティングして反射面31を形成した
反射型回折格子である。このため、各チャンネルの光
は、回折格子3の波長分散特性に応じて、分光反射され
る。
面20上に配置されている。光ファイバ1からの出射光10
は、光ファイバ1の開口数に応じて広がり、前記コリメ
ータレンズ2で平行光11に変換されて回折格子3に入射
する。回折格子3は、回折格子の形成された基板上に、
例えば金属薄膜をコーティングして反射面31を形成した
反射型回折格子である。このため、各チャンネルの光
は、回折格子3の波長分散特性に応じて、分光反射され
る。
この際、回折格子3の回折次数をm、格子定数をd、
使用波長をλ0とし、回折格子3を形成した面の法線33
と光軸5とのなす角をθiとしたとき、 sinθi=−mλ0/(2d) ……(1) の関係を満足するように回折格子3を配置して、波長λ
0の光が光軸5を逆進するようにする。
使用波長をλ0とし、回折格子3を形成した面の法線33
と光軸5とのなす角をθiとしたとき、 sinθi=−mλ0/(2d) ……(1) の関係を満足するように回折格子3を配置して、波長λ
0の光が光軸5を逆進するようにする。
このような配置をとることにより、分光反射された光
12は、光軸5と波長分散特性に応じた角度を保持しつ
つ、再度コリメータレンズ2に到達する。
12は、光軸5と波長分散特性に応じた角度を保持しつ
つ、再度コリメータレンズ2に到達する。
さらに光12は、コリメータレンズの軸外の焦点面20上
に分離集光され、各チャネルごとの集光スポット群13を
形成する。
に分離集光され、各チャネルごとの集光スポット群13を
形成する。
この焦点面20上には受光素子アレイ4が配置されてい
る。受光素子アレイ4としては、これら集光スポット群
13のそれぞれ対応するように配置された受光素子(即
ち、受光素子の有効受光面)40がアレイ状に配列されて
構成されている。
る。受光素子アレイ4としては、これら集光スポット群
13のそれぞれ対応するように配置された受光素子(即
ち、受光素子の有効受光面)40がアレイ状に配列されて
構成されている。
この実施例において、受光素子アレイ4における受光
素子数は、分波チャンネル数と等しくされている。なお
図1の例示では、4チャンネルに分波されている。この
ようにして、光分波器が構成されている。
素子数は、分波チャンネル数と等しくされている。なお
図1の例示では、4チャンネルに分波されている。この
ようにして、光分波器が構成されている。
この実施例の光分波器は、正確な意味ではリトロー型
ではないが、リトロー型に準じた配置構成になっている
ので、各構成要素において高いアライメント精度が求め
られる。
ではないが、リトロー型に準じた配置構成になっている
ので、各構成要素において高いアライメント精度が求め
られる。
(具体的構成例) 具体的数値例として、以下の例が挙げられる。
・光ファイバ:コア径=9μm、開口数=0.1、単一モ
ード、 ・コリメータレンズ:口径=20mm、焦点距離=50mm、 ・入力光:波長範囲=1550〜1554.8nm、チャンネル数=
4、波長間隔=1.6nm ・回折格子:サイズ;25mm角、回折次数m=1次、格子
定数d=1.8μm、 ・受光素子アレイ:エピタックス(Epitaxx)製(米
国);ETX100MLA,22pin−DIPパッケージ、 なお図1の例では、反射型回折格子3を平板状基板32
上に形成していた。この基板の固定の観点からは、光学
的設計により予め決められた取り付け角度を有する、プ
リズム状の角度ブロックを用いて行うと好都合である。
本発明においては、反射型回折格子の後方に光を取り出
して、受光装置6により光モニタする必要があるので、
前記プリズム状の角度ブロックの場合は透光性材料で形
成されていることが必要である。
ード、 ・コリメータレンズ:口径=20mm、焦点距離=50mm、 ・入力光:波長範囲=1550〜1554.8nm、チャンネル数=
4、波長間隔=1.6nm ・回折格子:サイズ;25mm角、回折次数m=1次、格子
定数d=1.8μm、 ・受光素子アレイ:エピタックス(Epitaxx)製(米
国);ETX100MLA,22pin−DIPパッケージ、 なお図1の例では、反射型回折格子3を平板状基板32
上に形成していた。この基板の固定の観点からは、光学
的設計により予め決められた取り付け角度を有する、プ
リズム状の角度ブロックを用いて行うと好都合である。
本発明においては、反射型回折格子の後方に光を取り出
して、受光装置6により光モニタする必要があるので、
前記プリズム状の角度ブロックの場合は透光性材料で形
成されていることが必要である。
具体的には、パイレックスガラス(商品名、コーニン
グ社製)、BK7(ショット社製)、石英ガラス等が挙げ
られる。
グ社製)、BK7(ショット社製)、石英ガラス等が挙げ
られる。
またこれに限られることなく、プリズム状の角度ブロ
ックに反射型回折格子を直接的に形成してもよい(図2
を参照のこと)。
ックに反射型回折格子を直接的に形成してもよい(図2
を参照のこと)。
本発明の光分波器では、その回折格子3に特徴を有す
るものであり、回折格子3に設けられた光透過領域30が
設けられており、その光透過領域30を介して回折格子に
入射する光束位置を図1の例では基板3の後方に配置さ
れた受光装置6によって観察・調整できる構成としたも
のである。
るものであり、回折格子3に設けられた光透過領域30が
設けられており、その光透過領域30を介して回折格子に
入射する光束位置を図1の例では基板3の後方に配置さ
れた受光装置6によって観察・調整できる構成としたも
のである。
(反射面の説明) 回折格子上に形成する反射膜について説明する。反射
膜の形成は、周知のスパッタリング法や蒸着法によって
に行うことができる。
膜の形成は、周知のスパッタリング法や蒸着法によって
に行うことができる。
金属薄膜によって反射膜を形成する場合、金属材料と
してはAl、Au等が挙げられる。また合金としてもよい。
誘電体膜により反射膜を形成する場合、その材料として
は、SiO2−TiO2、SiO2−Ta2O5等が挙げられる。
してはAl、Au等が挙げられる。また合金としてもよい。
誘電体膜により反射膜を形成する場合、その材料として
は、SiO2−TiO2、SiO2−Ta2O5等が挙げられる。
光透過領域30の数や位置や形状は任意である。光透過
領域30のパターンとしては、長円又は楕円形、菱形、長
方形、十字等が可能であり、開口面積の重心位置が光軸
上にあることが好ましく、特に光軸に垂直な面に射影し
た場合に円や正方形や十字等になる形が好ましい。ま
た、個数は1個或いは複数個とすることが可能である。
領域30のパターンとしては、長円又は楕円形、菱形、長
方形、十字等が可能であり、開口面積の重心位置が光軸
上にあることが好ましく、特に光軸に垂直な面に射影し
た場合に円や正方形や十字等になる形が好ましい。ま
た、個数は1個或いは複数個とすることが可能である。
光透過領域30の具体例としては、図3(A)〜図3
(D)に、長円形、矩形、菱形、並びに、十字形がそれ
ぞれ示されている。
(D)に、長円形、矩形、菱形、並びに、十字形がそれ
ぞれ示されている。
また、光軸5上に形成された矩形のほかに、その矩形
を中心として周辺4カ所に同様の矩形を形成し、各光量
が等しくなるように調整した例(図3(E))、あるい
は光軸5を中心として周辺4カ所に同様の矩形を形成し
て各光量が等しくなるように調整した(図3(F))例
が挙げられる。さらには、光軸5を通る水平線上に同様
の矩形を線状に複数形成することも可能である(図3
(G)及び(H))。
を中心として周辺4カ所に同様の矩形を形成し、各光量
が等しくなるように調整した例(図3(E))、あるい
は光軸5を中心として周辺4カ所に同様の矩形を形成し
て各光量が等しくなるように調整した(図3(F))例
が挙げられる。さらには、光軸5を通る水平線上に同様
の矩形を線状に複数形成することも可能である(図3
(G)及び(H))。
このような光透過領域30の形成方法としては、回折格
子に反射膜を形成する際に、上述した形状のマスクパタ
ーンを用意して、当該のパターン部分に例えば金属薄膜
が形成されないようにすることによって得ることができ
る。
子に反射膜を形成する際に、上述した形状のマスクパタ
ーンを用意して、当該のパターン部分に例えば金属薄膜
が形成されないようにすることによって得ることができ
る。
あるいは一旦、回折格子の全面に反射膜を形成し、上
述した形状に対応するマスクパターンにて、当該のパタ
ーン部分をドライエッチングすることによっても得るこ
とができる。
述した形状に対応するマスクパターンにて、当該のパタ
ーン部分をドライエッチングすることによっても得るこ
とができる。
このようにして、光透過性領域を反射膜が形成されて
いない領域として設けることができる。
いない領域として設けることができる。
一方、光透過領域30は、反射膜の一部或いは全部の反
射率を低くすることによっても得ることができる。反射
膜の反射率を低くする方法としては、マスクパターンを
利用して、当該部分の反射膜の膜厚を薄くすることや、
反射膜を例えば誘電体物質で形成する方法が挙げられ
る。このようにして、反射面の一部或いは全部をハーフ
ミラー状態として、光透過領域を設けることができる。
射率を低くすることによっても得ることができる。反射
膜の反射率を低くする方法としては、マスクパターンを
利用して、当該部分の反射膜の膜厚を薄くすることや、
反射膜を例えば誘電体物質で形成する方法が挙げられ
る。このようにして、反射面の一部或いは全部をハーフ
ミラー状態として、光透過領域を設けることができる。
(光分波器の組立方法) つぎに、本発明の光分波器の組立方法について、図2
に示した光分波器の例を用いて説明する。
に示した光分波器の例を用いて説明する。
この光分波器は、入力用光ファイバ1、コリメータレ
ンズ2、反射型回折格子3と、受光手段として受光素子
アレイ4で構成される。このとき、反射型回折格子3の
光軸5にあたる部分に、光透過領域30を形成する。
ンズ2、反射型回折格子3と、受光手段として受光素子
アレイ4で構成される。このとき、反射型回折格子3の
光軸5にあたる部分に、光透過領域30を形成する。
まず、入力用光ファイバ1、コリメータレンズ2、反
射型回折格子3'と、受光素子アレイ4を、光学的設計に
基づき適切な位置に配置する。
射型回折格子3'と、受光素子アレイ4を、光学的設計に
基づき適切な位置に配置する。
ところが、それぞれの位置を調整することなしに、正
確に配置することは事実上困難であり、実際には、図4
に示したような状態になっている。この場合、軸外収差
はなにも調整されていない状態である。
確に配置することは事実上困難であり、実際には、図4
に示したような状態になっている。この場合、軸外収差
はなにも調整されていない状態である。
そこで、光透過領域30を透過する光量を、反射型回折
格子3'の裏面側の後方に設けた受光装置6によりモニタ
する。このとき、前記光量が最大になるように、入力用
光ファイバ1の調芯を行う。上述の受光装置6として
は、フォトディテクタ、CCDカメラやビジコンカメラが
挙げられる。
格子3'の裏面側の後方に設けた受光装置6によりモニタ
する。このとき、前記光量が最大になるように、入力用
光ファイバ1の調芯を行う。上述の受光装置6として
は、フォトディテクタ、CCDカメラやビジコンカメラが
挙げられる。
こうすることによって、入力用光ファイバ1、コリメ
ータレンズ2、反射型回折格子3'が、光学的に設計した
位置に、正確に配置されていることが確認できる。
ータレンズ2、反射型回折格子3'が、光学的に設計した
位置に、正確に配置されていることが確認できる。
つぎに、反射型回折格子3'とコリメータレンズ2によ
り形成された各チャンネルごとの集光スポット群13が、
焦点面20上に配置された受光素子アレイ4の各素子40の
受光面に受光されるように、受光素子アレイ4の位置を
調整する。具体的には、受光素子からの出力が最大とな
るように位置の調整を行う。
り形成された各チャンネルごとの集光スポット群13が、
焦点面20上に配置された受光素子アレイ4の各素子40の
受光面に受光されるように、受光素子アレイ4の位置を
調整する。具体的には、受光素子からの出力が最大とな
るように位置の調整を行う。
このようにして、反射型回折格子からの透過光のモニ
タを為すと共に、受光素子からの出力が最大となるよう
に該受光素子の位置調整を行うことによって、容易に光
分波器を組み立てることができる。さらに、入力用光フ
ァイバ1から回折格子3'に入射する光の異常検出をする
こともできる。
タを為すと共に、受光素子からの出力が最大となるよう
に該受光素子の位置調整を行うことによって、容易に光
分波器を組み立てることができる。さらに、入力用光フ
ァイバ1から回折格子3'に入射する光の異常検出をする
こともできる。
また上述した回折基板とは離間した状態で配置された
受光装置6に代えて、回折格子が形成されている角度ブ
ロック3'の出射部に直接、受光素子61を設けてもよい
(図2及び図5参照)。このような実施形態では、入力
用光ファイバ1から入射する光を常時監視することが可
能となる。
受光装置6に代えて、回折格子が形成されている角度ブ
ロック3'の出射部に直接、受光素子61を設けてもよい
(図2及び図5参照)。このような実施形態では、入力
用光ファイバ1から入射する光を常時監視することが可
能となる。
(応用例1) また、図6に示されるように、回折格子の基板の設置
角度を調整することによって、光透過性領域に入射した
光の、回折格子を通過しその基板の裏面に入射する角度
θsを、光の全反射角度θtよりも小さくなるようにし
ている(θs<θt)。こうすることによって、回折格
子に入射した光は、前記基板内を全反射せずに基板裏面
を透過するようになる。したがって、基板裏面より離れ
た位置に配置された受光装置6で、光量を監視する際に
好適である(図6では図示の明瞭化のために回折基板の
厚みを誇張して描いてある)。
角度を調整することによって、光透過性領域に入射した
光の、回折格子を通過しその基板の裏面に入射する角度
θsを、光の全反射角度θtよりも小さくなるようにし
ている(θs<θt)。こうすることによって、回折格
子に入射した光は、前記基板内を全反射せずに基板裏面
を透過するようになる。したがって、基板裏面より離れ
た位置に配置された受光装置6で、光量を監視する際に
好適である(図6では図示の明瞭化のために回折基板の
厚みを誇張して描いてある)。
(応用例2,3) さらに、図7と図8に示した光分波器では、反射面を
例えば誘電体の多層膜で形成することによって、バンド
パスフィルタ機能やシャープカットフィルタ機能を付与
している。こうすることによって、反射型光分波器とし
ての機能は維持しつつ、特定の範囲の波長の光を選択測
定することが可能となる。
例えば誘電体の多層膜で形成することによって、バンド
パスフィルタ機能やシャープカットフィルタ機能を付与
している。こうすることによって、反射型光分波器とし
ての機能は維持しつつ、特定の範囲の波長の光を選択測
定することが可能となる。
図7は、角度ブロック兼用の回折格子の基板の裏面
に、受光素子61を直接設けた光分波器の例を示す図であ
る。
に、受光素子61を直接設けた光分波器の例を示す図であ
る。
図8は、角度ブロック兼用の回折格子の基板の裏面
に、まず結像レンズ21を設け、該レンズの結像位置に受
光素子アレイを設けた光分波器の例を示す図である。
に、まず結像レンズ21を設け、該レンズの結像位置に受
光素子アレイを設けた光分波器の例を示す図である。
(変形例1,2) また上述してきた実施例や応用例では、受光手段とし
て受光素子アレイの例を示したが、これに限られること
なく、複数の光ファイバよりなる光ファイバアレイ7
(図9参照)や、複数の導波路よりなる導波路アレイ8
(図10参照)であってもよい。
て受光素子アレイの例を示したが、これに限られること
なく、複数の光ファイバよりなる光ファイバアレイ7
(図9参照)や、複数の導波路よりなる導波路アレイ8
(図10参照)であってもよい。
産業上の利用可能性 以上のように本発明の第1形態の反射型回折格子を用
いた光分波器は、回折格子への入射光の状態をモニタす
ることができる。このような光分波器は、波長多重光通
信において有用である。
いた光分波器は、回折格子への入射光の状態をモニタす
ることができる。このような光分波器は、波長多重光通
信において有用である。
また、本発明の第2形態の光分波器の組立方法は、反
射型回折格子を用いた光分波器の組立に際して、前記回
折格子への入射光の状態をモニタしながら組立てる。こ
のため、効率的な組み立て調整が可能となり、有用であ
る。
射型回折格子を用いた光分波器の組立に際して、前記回
折格子への入射光の状態をモニタしながら組立てる。こ
のため、効率的な組み立て調整が可能となり、有用であ
る。
Claims (11)
- 【請求項1】光入力手段と、コリメータレンズと、回折
格子が形成された基板と、該回折格子で分光された光を
受光する受光手段とを含む光分波器において、 前記光入力手段と前記受光手段とは、前記コリメータレ
ンズを介して前記反射型回折格子に対向しており、前記
回折格子は反射面を有する反射型回折格子であり、前記
反射面の少なくとも一部に光透過性領域を含むことを特
徴とする光分波器。 - 【請求項2】前記光透過性領域が、前記反射面が形成さ
れていない領域である、請求項1に記載の光分波器。 - 【請求項3】前記光透過性領域が、低反射率領域であ
る、請求項1に記載の光分波器。 - 【請求項4】前記光透過性領域に入射した光の、前記回
折格子を通過し前記基板の裏面に入射する角度が、光の
全反射角度よりも小さくなるように前記基板が配置され
ている、請求項1に記載の光分波器。 - 【請求項5】前記光透過性領域に対応する前記回折格子
の基板の後方に、入射光量測定用の受光素子が更に設け
られている、請求項1に記載の光分波器。 - 【請求項6】前記光入力手段が光ファイバである、請求
項1に記載の光分波器。 - 【請求項7】前記受光手段が、複数の光ファイバよりな
る光ファイバアレイ、複数の光導波路よりなる導波路ア
レイ、並びに複数の受光素子を含む受光素子アレイから
成るグループの内から選択された1つである、請求項1
に記載の光分波器。 - 【請求項8】前記回折格子の基板の後方に、前記光透過
性領域を透過した光を結像させるレンズと、前記透過し
結像した光を受光する受光手段とを更に有する、請求項
1に記載の光分波器。 - 【請求項9】前記受光手段が、複数の光ファイバよりな
る光ファイバアレイ、複数の光導波路よりなる導波路ア
レイ、並びに複数の受光素子を含む受光素子アレイから
成るグループの内から選択された1つである、請求項8
に記載の光分波器。 - 【請求項10】光入力手段と、コリメータレンズと、回
折格子と、該回折格子で分光された光を受光する受光手
段とを含む光分波器の組立方法において、 前記回折格子は反射面を有する反射型回折格子であり、
前記反射面の一部に光透過性領域を有し、該光透過性領
域を通過してくる透過光をモニターしながら各構成要素
を調整することを特徴とする光分波器の組立方法。 - 【請求項11】前記光入力手段が入力用光ファイバを含
み、前記光透過性領域を通過してくる透過光をモニタし
てその光量が最大となるように前記入力用光ファイバを
前記光分波器における光軸に対して調芯する段階と、 前記受光手段が前記反射型回折格子によって分波拡散さ
れた集光スポット群を前記コリメータレンズを介して受
光する受光素子アレイを含み、前記受光素子アレイから
の出力が最大となるように該受光素子アレイの位置調整
を行う段階と、を含む、請求項10に記載の光分波器の組
立方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10-78414 | 1998-03-11 | ||
JP7841498 | 1998-03-11 | ||
PCT/JP1999/001192 WO1999046628A1 (fr) | 1998-03-11 | 1999-03-11 | Demultiplexeur optique et son procede d'assemblage |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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---|---|---|---|
JP53359899A Expired - Fee Related JP3460023B2 (ja) | 1998-03-11 | 1999-03-11 | 光分波器 |
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---|---|
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1999
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