JP3464081B2 - 波長分波器 - Google Patents
波長分波器Info
- Publication number
- JP3464081B2 JP3464081B2 JP19053595A JP19053595A JP3464081B2 JP 3464081 B2 JP3464081 B2 JP 3464081B2 JP 19053595 A JP19053595 A JP 19053595A JP 19053595 A JP19053595 A JP 19053595A JP 3464081 B2 JP3464081 B2 JP 3464081B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- reflectance
- wavelength demultiplexer
- wavelength
- reflecting surfaces
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
- G02B6/29346—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by wave or beam interference
- G02B6/29358—Multiple beam interferometer external to a light guide, e.g. Fabry-Pérot, etalon, VIPA plate, OTDL plate, continuous interferometer, parallel plate resonator
-
- 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
- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
- H04B10/2581—Multimode transmission
-
- 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
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
- G02B6/29379—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device
- G02B6/2938—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device for multiplexing or demultiplexing, i.e. combining or separating wavelengths, e.g. 1xN, NxM
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S359/00—Optical: systems and elements
- Y10S359/90—Methods
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Description
する光を分波する波長分波器に係り、特には、光ファイ
バを介して波長の異なる搬送波にのせられて伝送されて
くる信号を各搬送波毎の信号に分波する構成に関する。
更には、そのような波長分波器の製造方法に関する。
ータ通信を行うシステムの研究開発が盛んである。特
に、一度に大量のデータを送るために、1本の光ファイ
バ内を異なる波長を有する搬送波にのせて光信号を送る
波長多重の光伝送方式が開発されている。
なる波長を持つ搬送波にのせられた光信号が送られてき
た場合、受信側では、これらの異なる波長の光信号をそ
れぞれの波長に分波して検出しなくてはならない。
て、光信号の受信特性が大きく左右されることになる。
受信側での波長分波精度が悪いと、送信側で多くの信号
を異なる波長の搬送波にのせで送信したとしても、これ
らの信号を受信することができないということになるの
で、精度の良い波長分波器が望まれるところである。
まな種類のものがある。例えば、2つの波長を分離する
方法としては、多層の干渉膜によるフィルタおよびファ
ブリ・ペロ型やマイケルソン型などの干渉計が知られて
いる。
適用した装置の概略図である。図8(a)は、多層の干
渉膜によるフィルタの例である。多層干渉膜81は透明
基板80上に形成されており、レンズ等により平行光線
となった入射光82が入射される。多層干渉膜81に入
射した入射光82は、多層干渉膜81の内部で反射をく
りかえす。このとき、多層干渉膜81を透過する条件を
満たす波長λ2の光84だけが多層干渉膜81を透過す
ることができる。透過する条件を満たさない波長λ1 の
光83は多層干渉膜81を透過することができないので
反射される。このように、多層干渉膜フィルタを用いる
ことにより2つの異なる波長の光を分離することができ
る。
概略図である。ファブリ・ペロ型干渉計は、高い反射率
を有する反射板85と86を所定の間隔をおいて平行に
設置したものである。この場合も多層干渉膜フィルタの
場合と同様に、平行光線に変換された入射光82が反射
板85の裏面から入射し、反射板85と86の間で多数
回反射する。そして、透過条件を満たす波長λ2 の光8
4はファブリ・ペロ型干渉計を透過し、条件を満たさな
い波長λ1 の光83は反射されて、2つの異なる波長の
光の分離が行われる。
略図である。中央にはハーフミラー89が据えられ、平
行光線である入射光82が直交する2方向へ分離される
構成となっている。分離された光の進む方向には、それ
ぞれ反射ミラー87、88が設けられ、それぞれに向か
って進んできた光を直角に反射する。ハーフミラー89
から反射ミラー87、88への距離は適当な光路差を生
じるように異なっている。反射ミラー87、88で反射
されたそれぞれの光は共にハーフミラー89の同じ場所
に帰ってきて干渉を起こし、異なる波長λ1 、λ2 の光
83、84は分離される。
しては、実用的には回折格子およびその変形として光導
波路を使ったアレイ導波路格子がある。図9は、複数の
波長を同時に分離する方法を採用した分波器の概略図で
ある。
折格子は、良く知られているように分光器として用いら
れるものであり、複数の波長の光を含んだ平行光線の入
射光90を照射すると、表面の凹凸によって反射され
る。それぞれの凹凸で反射された入射光90は互いに干
渉しあい、異なる波長の光は異なる角度で出射される。
路格子の概略構成図である。入射口93から複数の波長
の光を含んだ光が入射され、多数の導波路94に分岐さ
せられる。それぞれの導波路94の先端には光の出射口
91が設けられ、入射光が出射光92として出射され
る。各導波路94は長さ等が一本づつ異なっており、導
波路94を伝搬して出射口91から光が出るまでに光が
伝搬する光路長がそれぞれ異なるように構成されてい
る。このような導波路94を通過した光は、互いに位相
が異なるので、出射口91から出るときに互いに干渉し
あう。これにより、回折格子と同様な作用で異なる波長
の光を異なる方向へと出射させる。
る波長を分離するのみの分波器では、多数の異なる波長
の光が多重された光多重通信において光信号の受信に使
うとすると、それぞれの光を分波するのに分波器を何段
にも連結して用いる必要があり、受信器の大型化がまぬ
がれない。
光を波長に応じた方向に偏向して分波するものである
が、一般に、回折格子は互いに異なる光を偏向する角度
の差が、すなわち分散角が小さい。光多重通信におい
て、できるだけ多くの情報を一度に送信しようとする
と、異なる信号波の波長の差は小さくならざるを得な
い。分散角が小さい回折格子を受信器の分波器として使
用している場合は、このような信号波を誤受信する可能
性が大きい。従って、受信器の信頼性を著しく損ねるこ
とになる。また、回折格子は、入射する光の偏光状態に
影響を受けやすく、特性が不安定になる傾向がある。更
に、回折格子はその表面の細かな凹凸を規則正しく、製
造しなければならず性能の良い回折格子を得るための製
造工程が難しくなるという面も有している。
仕方によって分散角をある程度調整可能であるが、所望
の構成を得るための構成の調整が非常に微妙であり、温
度変化などによる影響を受けやすく、耐環境性が悪いと
いう欠点がある。
分離できるとともに、分散角が比較的大きく、簡単な構
成で、かつ耐環境性のよい分波器を提供することを目的
とする。特には、1つの光伝搬路内を伝搬する光波長が
ことなる複数の光を、波長毎に分離し、それぞれの空間
的に異なる位置にある光伝搬路または受光素子で受け、
波長多重の光伝送を可能とすることができる波長分波器
を提供する。
の原理を説明する図であり、本発明の分波器を横方向か
ら見た断面図である。
反射面12、13を平行に配置する。反射面12、13
の反射率は適度に定められるべきものである。しかし、
ここでは、説明の便宜のために、反射面12、13のい
ずれか一方の反射率がほぼ100%であり、他方は数%
の透過率を有する、あるいは反射率が100%より小さ
く反射面12から光の一部を透過させるように構成され
ているものとする。
を反射率がほぼ100%を有するように構成するかは任
意であり、例えば、反射面13が数%の透過率、あるい
は100%より小さく反射面12から光の一部を透過さ
せるような反射率を有し、反射面12がほぼ100%の
反射率を有するように構成してもよい。
%の反射率を有し、反射面12が100%より小さい反
射率を有して光の一部を透過させるように構成されてい
ることとして説明する。
いは全く反射しない照射窓11を設けるようにして、こ
こから光を入射するようにしてもよい。この照射窓11
は、必ずしも必要ではないが、光の損失を考えると設け
ることが望ましい。
を用いて1線分上に集束されるようになっている。この
ようにシリンドリカルレンズ等によって光が集光させら
れる線分のことを、以下焦線と呼ぶ。同図にiで示され
る点は入射光10の焦線を横から見たものである。
設けられている面内に存在することを仮定して記載して
あるが、実際には焦線は必ずしも照射窓11が設けられ
ている面内に存在する必要はない。ただし、このように
焦線の位置がずれることにより、本発明の波長分波器の
分波特性に若干の変化を生じる可能性がある。
後、焦線iを軸として放射状に次第に拡がっていき反射
面13に達する。反射面13では入射光10はで示さ
れる点(正確には線)の間の幅にまで光が拡がってい
る。そして、反射面13によって反射され反射面12に
向かう。反射面12は光を一部透過する性質を有してい
るのでから反射されてきた光は一部が’として外部
に放出される。
射され反射面13ので示される範囲に到達する。同図
より明らかなように入射光10は焦線iを軸として放射
状に次第に拡がっていく光線なので、反射面13と反射
面12の間で反射を繰り返しながら次第に光線の幅を拡
げていく。これは、の間の間隔よりもの間の間隔の
方がより拡がっていることによって示されている。
で反射されると共に、一部が’として外部に放出され
る。以下同様に、で反射された光の内、反射面12で
反射された光は2つので示される範囲で、で反射さ
れた光の内、反射面12で反射された光は2つので示
される反射面13上の範囲で反射される。
れた光は反射面12で反射されるとともに、一部が
’、’として外部に放出される。このように、反射
面13と反射面12との間では何回も反射が行われ(多
重反射)、反射されるごとに反射面12から一部の光が
外部へ放出される。外部に放出された光’〜’等は
互いに干渉しあい、光束を形成するようになる。異なる
波長の光からなる光束は、異なる進行方向を有し、反射
面12から異なる角度で放射される。
モデルに置き換えたものである。焦線iから放出された
光は反射面13で反射されるが、反射面13は鏡と同じ
であり、反射面12、13がなかったとしたときに、焦
線i0から光が放出された作用と同等である。また、1
回多重反射を行った光(反射面12で反射され、再び反
射面13で反射されて外部に放出された光)は、焦線i
0から反射面12、13の間隔dの2倍だけ離れた焦線
から放出された光と同等である。同様に、2回多重反射
した光は焦線i2から、3回多重反射した光は焦線i3
から、4回多重反射した光は焦線i4からそれぞれ放出
された光と同等である。
を繰り返して外部に放出される光は、反射を繰り返す毎
に強度が弱くなっていくので、それぞれの焦線から放出
される光は、焦線i1から焦線i4にいくに従って、次
第に光の強度が弱くなっていくようになっている。
常に反射面12、13の間隔dの2倍に等しい。同図か
ら明らかなように、それぞれの焦線から放出される光は
互いに重なり合っており、互いに干渉しあう。ここで、
焦線iから放出される光が複数の波長の光を含んでいた
とする。焦線iから放出される光はある角度で放射状に
拡がる光であるので多くのフーリエ成分、すなわち波長
が同じ光に関して多くの異なる進行方向を持った光を含
むことになる。光が強め合う条件式は、波長をλ、反射
面12、13間の間隔をd、反射面12、13に垂直な
方向を0°としたときの光の進行方向の角度をθとする
と、 2d×cosθ=mλ ・・・・・(1) と表せる。ここで、mは任意の整数である。したがっ
て、dとλが一定であるとすると、mがある特定の値を
とることによって、波長λの光が出射する方向θが決定
されることになる。
波長を含む平行光線であったばあいには、全ての波長の
光が同一の方向を目指して進んでいくので(θが決定さ
れているので)、式(1)を満たす波長の光は多くとも
1つに限られてしまう。したがって、この場合は2つの
波長を分離することができるだけである(これはファブ
リ・ペロ型干渉計等に対応する)。
れる光がある角度をもって放射状に拡がる光であるため
にそれぞれの波長の光が異なる進行方向を持つ光の重ね
合わせとなっているので、式(1)において、λが異な
る光は式(1)を満たす進行方向θを持つ成分だけが抽
出されて光束を形成するように作用する。しがって、複
数の異なる波長の光を含む光を波長毎に異なる方向へと
放出し、一度に複数の光の分波を行うことができる。
同図においては、例えば厚さ100μmのガラスの平行
平板30の両面に、反射率の高い多層の干渉膜である反
射多層膜31、32を施してある。ここで、平行平板3
0の厚さdとしては、50〜100μm程度が実用的に
好ましい。
れに近い入射角度、例えば20度以下の光に対する反射
率は、一方の面に対してほぼ100%、他方の面に対し
て95%程度とする。しかし、他方の面の反射率は特に
95%でなくてはならないわけではなく、入射した光が
反射多層膜31、32の間で十分な多重反射を行うこと
ができればよく、実用上は80%以上で100%よりも
小さい値であれば特に問題はない。従って、便宜上、他
方の面の反射率は95%として説明する。
ぼ100%の反射率を有する膜とするかは全くの任意で
あるが、図3においては、反射多層膜32の方をほぼ1
00%の反射率を有する構成としている。
膜31の一部に、この干渉膜の代わりに反射率ほぼ0%
の干渉膜(あるいは反射防止膜)を施した領域を設け、
入射光の照射窓33とし、反射多層膜31と照射窓33
の境界を直線となるように構成する。
ら出て、コリメートレンズ34で平行光線に変換された
のち、シリンドリカルレンズ35によって1つの線分の
上に集光される。このように光が集光される線分のこと
を焦線36と呼ぶことにする。光を1点に集光しないの
は、反射多層膜31と照射窓33の境界に平行な方向に
は多重反射による干渉が生じないからである。
率がほぼ0%の上記照射窓33の部分を通って反射多層
膜31、32間に入る。この際、焦線36は、上記反射
多層膜31と照射窓33の境界に平行でしかも十分に近
くなるように設定する。また、この入射光38の光軸は
垂直入射から傾け、反射多層膜31、32間を1往復し
て拡がった光が照射窓33から漏れ出ないようにする。
板30の中をその厚さの2倍の距離進んだ位置における
光線の太さと入射光38の集光位置(すなわち、焦線3
6)における光線の太さの平均値と、ガラス平板の厚さ
dの2倍との比に、ガラスの屈折率を乗じたものより大
きくなるようにする。
ついて説明する。光が平行平板30の中をその厚さの2
倍の距離進んだ位置における光線の太さとは、図4
(a)においては、bで現される光線の幅である。入射
光38の集光位置即ち焦線36での光線の太さとは図4
(a)でaと示されている。このaは、例えば入射光3
8がシリンドリカルレンズによって集光されたものであ
る場合、光の回折限界程度の大きさである。そしてこれ
らの平均値とは、同図のcで現される長さが0のときの
光軸41が反射多層膜31が設けられている面と交わる
点a1 、b1 の間の距離を現す。このcが0の時が、入
射光38が反射多層膜32から反射して戻ってきたとき
照射窓33から漏れ出さない最小の条件である。
の間の距離を平行平板30の厚さdを2倍した値で割っ
た値から得られ、特に、θ1 が小さいときにはこの値に
ほぼ等しいことが知られている。従って、入射光38が
反射多層膜32で反射されて戻ってきたときに照射窓3
3から漏れ出さないための光軸41の傾きの条件は、屈
折率の異なる媒体に光が入射すると屈折することを考慮
して、以下の式のように表せる。
て本発明の実施例についての説明をする。
繰り返すが、その際、反射率95%の反射多層膜31の
面で反射する毎に5%の光がこの面を透過して外へ出
る。平行平板30中から外へ出た各透過光は相互に干渉
し、1本の光束37を作るが、その光束37の進行方向
は光の波長に依存する。その結果、光束37をレンズで
1点に集光すると、その集光位置は波長変化に伴って直
線上を移動する。この直線上に複数の受光器40を配列
すれば、波長毎に異なる受光器40で受けることができ
る。
波長によって異なることをより詳しく説明する。先に述
べたように、本発明においては複数の波長を含む光を焦
線36に集光させ、その後焦線36を軸にして放射状に
拡がるように反射面44と45の間に入射させる。ここ
で、反射面44は反射多層膜31に、反射面45は反射
多層膜32に対応する。
の角度で放射状に拡がる光として入射させることによ
り、この光は個々の波長の光がさまざまな進行方向を持
って重ね合わされたものになる。すなわち、多くのフー
リエ成分を含むものとなる。
一波長の光が様々な角度で平行平板30に入射すること
になる。同図には、この内の3つの異なる進行方向を有
する光が図示されている。
放出され干渉を起こし、互いに強め合って光束を形成す
るためには、前記式(1)を満たす必要があるが、平行
平板30の厚さdが固定されていた場合、ある波長の光
が光束を形成するようにするためには、入射角度が条件
を満たすようにならなければならない。特に、入射光が
平行光線であった場合は、光の進行方向は一定に定めら
れるので、入射角と平行平板30の厚さdによって決め
られる波長の光しか光束を形成することはできない。
焦線36を軸として放射状に拡がる光を用いることによ
り、同一波長の光でも異なる進行方向の光の集まりとす
ることができる。すなわち、入射角を一々設定しなくて
も、これら異なる進行方向を有する光の集まりの中に
は、干渉によって互いに強めあう条件を満たす角度で入
射する光が必ず存在する。
、、の角度で一度に入射することになる。このう
ちの光が互いに強めあう条件を満たす場合、との
光は条件を満たさないので外部に放出された後は干渉に
よって弱め合って光束をつくらない。一方の光は互い
に強め合うために、の矢印で示される方向に光束を作
る。
光が条件を満たさず、の光が条件を満たすということ
が起こる。すると、この波長の場合には、の矢印で示
される方向に光束を作ることになる。
合わされて入射された場合は、前述したように、波長毎
に異なる方向に光束を作ることになる。以上のような作
用により、波長多重信号を異なる波長毎に同時に分波可
能である。更に、分散角は平行平板30の厚さdにより
調節することができるので、分散角も大きく取ることが
できる。すなわち、回折格子の場合は分散角を大きくす
るために、凹凸の間隔を狭くしなければならないが、間
隔の狭い凹凸を精度良く製造するのは困難であり、分散
角を大きくするには限界が生じる。一方、本発明は、平
行平板30の厚さを変えるだけでよいので、製造するの
が容易であり、分散角を大きくすることができる。
多重反射された光の位相差を正確に所定の値だけずらす
ことができるので、耐環境性にも優れている。また、本
実施例の構成は、光の偏光状態による特性の変化も少な
い。
る。同図においては、反射多層膜31’の反射率がほぼ
100%であり、反射多層膜32’の反射率が95%と
したものである。この場合、作用は図3、4に関して述
べたものと同じであって、異なるのは光の多重反射によ
って生じる光束37’が入射光38とは反対側に形成さ
れている点である。
線にされた光はシリンドリカルレンズ35によって焦線
36に集光する入射光38となる。平行平板30に入射
した入射光38は反射多層膜31’、32’の間で多重
反射を起こす。本実施例では、反射多層膜31’は反射
率がほぼ100%であるので、反射多層膜31’側から
は光は放出されず、反射多層膜32’の側から放出され
る。放出された光は互いに干渉しあい進行方向がその波
長に依存した光束37’を形成する。これをレンズ39
で集光し、受光器40で検出する。
ある。まず、図6(a)では、なるべく平行性のよい平
行平板30をガラス等で形成し、その両面に真空蒸着や
イオンスパッタリング等の方法で反射膜60及び61を
形成する。このとき、反射膜60と61のうち、どちら
かを反射率がほぼ100%に近い値になるようにすると
ともに、もう一方を反射率が100%より小さく、好ま
しくは80%以上になるように形成しておく。
61のいずれか一方の一部を削り取る。同図において
は、反射膜60の側が削り取られているが、削り取る面
はいずれでもよく、反射膜60、61の反射率の設定に
より図3の実施例のような構成になるか、図5の実施例
のような構成になるかが変わるだけである。
ング等を用いても良いが機械的に削り取るのが最も安価
に行うことができる。但し、機械的に削り取る場合に、
平行平板30をあまり傷つけないように注意する必要が
ある。すなわち、この反射膜が削り取られた部分は、図
3あるいは図5の実施例の照射窓33になる部分である
ので、あまり傷が大きいと光の入射に際して不要な散乱
光を多く生じる可能性があるからである。
法のように反射膜を最初に形成しておき削り取るという
方法を用いなくても良く、予め照射窓に対応する部分に
マスクを施しておき、この部分だけ反射膜が形成されな
いようにすることも可能である。
が削り取られた部分の上に透明な接着剤62を塗る。こ
の接着剤62は、照射窓の部分にも塗られるためなるべ
く光の損失を生じないものが好ましい。
ら透明な透明保護板63を取り付け、反射膜等が傷つく
のを保護するようにする。この時、透明な接着剤60は
反射膜60を削り取ったためにできた段差を埋めるよう
に充満するので、透明保護板63を平行平板30の上面
に平行に接着することができる。
射膜61を保護するために、こちらの面にも接着剤を塗
って、保護板を取り付けることも可能である。なお、同
図の場合、反射膜61が反射率約100%ならば、照射
窓33が設けられていないので、光がこちらの面を透過
することがなく、接着剤や保護板は必ずしも透明なもの
でなくてもよい。
明保護板には、反射防止膜を設けるのもよい。例えば、
図6(d)の透明保護板63には、この面に照射窓33
があることから、反射防止膜64が設けられている。
型分波器に適用した一構成例の図である。基板65上に
はニオブ酸リチウム等で形成された導波路等が設けられ
ている。入射導波路70からは光ファイバ等からの光が
入射される。この光には波長の異なる複数の搬送波にの
せられた光信号が含まれている。一般に光はその幅が拡
がるように光ファイバ等から出てくるので、光ファイバ
等からの入射光はコリメートレンズ71によって平行光
線に変換される。
カルレンズ72によって、同図の図面の表面に平行な方
向にのみ集光させられる。そして、同図の図面の表面に
垂直な焦線上に集光させられた入射光は、照射窓76か
ら波長分波器73に入射させられる。
述したように平行平板79の一方の面に反射膜74が、
他方の面に反射膜75と照射窓76とが設けられてい
る。また、平行平板79で多重反射した光の光束は照射
窓76と反対側に出射するように構成されている。すな
わち、反射膜75の反射率は約100%であり、反射膜
74の反射率は100%よりも小さく、平行平板79内
で多重反射する光の一部を外部に出射するように構成さ
れている。
なる進行方向に向かって光束となって出射し、レンズ7
7によって集束される。そして、図7に図示されている
ように、レンズ77によって集光させられることによっ
て、異なる角度で波長分波器73を出てきた光は、異な
る点に集光する。すなわち、例えば、波長λ1 、λ2、
λ3 のそれぞれの光は、図示されているような点に集光
されることになる。
は、波長毎に集光された光を受光するための受光導波路
78が複数設けられている。各受光導波路78は、それ
ぞれ単一の波長の搬送波にのせられた光信号を導くよう
に設けられており、波長多重方式によって送られてき
た、各チャンネルの信号を同時に受光する。
その後段に各受光導波路78に1対1に対応して設けら
れるフォトダイオード等の受光器により検出され、信号
として処理される。
窓の表面内に含まれることを仮定して説明したが、必ず
しもこれに限られるものではなく、焦線が平行平板の中
に入り込んでいても、また照射窓の手前で入射光が焦線
に集光される構成であってもよい。
多層膜の一方の反射率がほぼ100%の構成のみ示した
が、必ずしもこの構成に限られない。すなわち、例え
ば、両方の反射多層膜の反射率を95%としたばあいに
も同様の作用が得られる。この場合、両方の反射多層膜
から外部に光線が漏れ、干渉の結果、進行方向が波長に
依存した光束を平行平板の両側に形成することになる。
に分離することができるので、光多重方式の光通信にお
ける受信機を小型化することができる。
に対する分散角が大きいので、多重度の大きい光多重通
信においても光信号を正確に受光することができる。ま
た、構造が単純で、安価となりうる。更に、多重反射を
使うため、各光線の位相差が常に一定しており、特性が
安定であり、回折格子を用いた場合には避けることので
きない偏光による特性の変化を小さくできる。
造が単純であると共に、多重反射を利用することによる
特性の安定性が良く、耐環境性に優れている。
る。
用した正面図である。
る。
る。
ンズ 35、72 シリンドリカ
ルレンズ 36 焦線 37、37’ 光束 39、77 レンズ 40 受光器 41 光軸 60、61、74、75 反射膜 62 透明な接着剤 63 透明保護板 64 反射防止膜 65 基板 70 入射導波路 73 波長分波器 78 受光導波路 79 平行平板 80 透明基板 81 多層干渉膜 85、86 反射板 87、88 反射ミラー 89 ハーフミラー 91 出射口 93 入射口 94 導波路
Claims (11)
- 【請求項1】 相対する第1および第2の互いに平行な
反射面を持ち、該第1及び第2の反射面のいずれか一方
の面上もしくはその近傍に面に平行に設定される線分か
らその線分に垂直方向に放射状に広がる光線を、前記第
1、第2の反射面間に入射させ、多重反射の毎に第1及
び第2のいずれか一方の反射面を透過して光を出力し、
それらの干渉の結果、進行方向が光の波長により異なる
光束を形成することを特徴とする波長分波器。 - 【請求項2】 前記第1および第2の反射面が、透明体
よりなる平行平板の相対する2つの面に形成されること
を特徴とする請求項1記載の波長分波器。 - 【請求項3】 前記平行平板を形成する前記透明体はガ
ラスでできていることを特徴とする請求項2記載の波長
分波器。 - 【請求項4】 前記光束を集光するレンズと、該光束の
集光位置に集光された光束を受ける受光素子または光伝
搬路とを更に備えたことを特徴とする請求項1〜3のい
ずれか1つに記載の波長分波器。 - 【請求項5】 前記放射状に拡がる光線は、光導波路内
を伝搬する光線から形成されることを特徴とする請求項
1〜4のいずれか1つに記載の波長分波器。 - 【請求項6】 前記放射状に拡がる光線は、3次元空間
内の平行光線から1方向のみにレンズ機能を有する素子
によって作られる請求項1〜5のいずれか1つに記載の
波長分波器。 - 【請求項7】 前記1方向のみにレンズ機能を有する素
子は、シリンドリカルレンズであることを特徴とする請
求項6記載の波長分波器。 - 【請求項8】 前記第1及び第2の反射面のうち、一方
の反射率が実質的に100%であり、他方の反射率が1
00%よりも低く80%よりも高いことを特徴とする請
求項1〜7のいずれか1つに記載の波長分波器。 - 【請求項9】 前記第1及び第2の反射面のうち、反射
率が実質的に100%の反射面上の一部に、反射が無視
できるほどに反射率が低い部分を設け、その部分より光
を入射させるとともに、該光が2つの反射面間を1往復
した際に該反射率の低い部分から光が漏れ出さないよう
に、該光の光軸を前記反射面に対して垂直から傾けたこ
とを特徴とする請求項8記載の波長分波器。 - 【請求項10】 前記第1及び第2の反射面のうち、反
射率が100%より低く80%より高い反射面の上の一
部に、反射が無視できる程度に反射率が低い部分を設
け、その部分より光を入射させるとともに、、該光が2
つの反射面間を1往復した際に該反射率の低い部分から
光が漏れ出さないように、該光の光軸を前記反射面に対
して垂直入射から傾けたことを特徴とする請求項8記載
の波長分波器。 - 【請求項11】 光を線分上に集光させ、該線分が第1
及び第2のいずれか一方の反射面の一部に設けられた反
射率の低い部分の上にくるように構成したことにより、
前記第1及び第2の反射面間に光を入射させることを特
徴とする請求項9または10記載の波長分波器。
Priority Applications (13)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19053595A JP3464081B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 波長分波器 |
US08/685,362 US5999320A (en) | 1995-07-26 | 1996-07-24 | Virtually imaged phased array as a wavelength demultiplexer |
KR1019960030251A KR100271565B1 (ko) | 1995-07-26 | 1996-07-25 | 파장분파기 및 그의 제조방법 |
CN96110861A CN1125369C (zh) | 1995-07-26 | 1996-07-26 | 作为波长信号分离器的虚像相控阵及其制备方法 |
US08/796,842 US5930045A (en) | 1995-07-26 | 1997-02-07 | Optical apparatus which uses a virtually imaged phased array to produce chromatic dispersion |
US08/910,251 US5969865A (en) | 1995-07-26 | 1997-08-13 | Optical apparatus which uses a virtually imaged phased array to produce chromatic dispersion |
US08/948,945 US5973838A (en) | 1995-07-26 | 1997-10-10 | Apparatus which includes a virtually imaged phased array (VIPA) in combination with a wavelength splitter to demultiplex wavelength division multiplexed (WDM) light |
US09/099,422 US5969866A (en) | 1995-07-26 | 1998-06-18 | Virtually imaged phased array (VIPA) having air between reflecting surfaces |
US09/114,071 US6028706A (en) | 1995-07-26 | 1998-07-13 | Virtually imaged phased array (VIPA) having a varying reflectivity surface to improve beam profile |
US09/140,638 US6144494A (en) | 1995-07-26 | 1998-08-26 | Virtually imaged phased array (VIPA) having spacer element and optical length adjusting element |
US09/140,639 US6169630B1 (en) | 1995-07-26 | 1998-08-26 | Virtually imaged phased array (VIPA) having lenses arranged to provide a wide beam width |
US09/352,660 US6185040B1 (en) | 1995-07-26 | 1999-07-07 | Virtually imaged phased array (VIPA) having spacer element and optical length adjusting element |
US09/431,206 US6304382B1 (en) | 1995-07-26 | 1999-11-01 | Virtually imaged phased array (VIPA) having a varying reflectivity surface to improve beam profile |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19053595A JP3464081B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 波長分波器 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003198044A Division JP3611842B2 (ja) | 2003-07-16 | 2003-07-16 | 波長分波器の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0943057A JPH0943057A (ja) | 1997-02-14 |
JP3464081B2 true JP3464081B2 (ja) | 2003-11-05 |
Family
ID=16259710
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19053595A Expired - Lifetime JP3464081B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 波長分波器 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5999320A (ja) |
JP (1) | JP3464081B2 (ja) |
KR (1) | KR100271565B1 (ja) |
CN (1) | CN1125369C (ja) |
Families Citing this family (56)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11223745A (ja) * | 1997-10-10 | 1999-08-17 | Fujitsu Ltd | 波長多重(wdm)光を分波するための波長分波器と組み合せたバーチャル・イメージ・フェーズ・アレイ(vipa)を備える装置 |
JP3745097B2 (ja) * | 1997-10-14 | 2006-02-15 | 富士通株式会社 | 波長のモニタリング及び波長制御のための光デバイス |
JP2000028849A (ja) * | 1998-07-13 | 2000-01-28 | Fujitsu Ltd | ビ―ムプロファイルを改善するために反射率の変化する面を有するバ―チャリ・イメ―ジド・フェ―ズド・アレイ(vipa) |
JP2000098290A (ja) * | 1998-09-28 | 2000-04-07 | Nidek Co Ltd | 光学装置 |
US6563616B1 (en) * | 1999-02-21 | 2003-05-13 | Electro-Optical Sciences, Inc. | Optical demultiplexer |
US6243209B1 (en) * | 1999-05-20 | 2001-06-05 | Etec Systems, Inc. | Method and apparatus for providing rectangular shape array of light beams |
US6266170B1 (en) | 1999-06-22 | 2001-07-24 | Avanex Corporation | Method and system for compensating for chromatic dispersion in an optical network |
US6344910B1 (en) | 1999-09-23 | 2002-02-05 | Avanex Corporation | Optical performance monitor |
JP4373046B2 (ja) * | 1999-12-14 | 2009-11-25 | 富士通株式会社 | 色分散を生成するためのバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイを使用した光装置 |
US6332689B1 (en) | 1999-12-14 | 2001-12-25 | Fujitsu Limited | Optical apparatus which uses a virtually imaged phased array to produce chromatic dispersion |
US6343866B1 (en) | 2000-05-23 | 2002-02-05 | Fujitsu Limited | Optical apparatus which uses a virtually imaged phased array to produce chromatic dispersion |
US6310993B1 (en) | 1999-12-22 | 2001-10-30 | Avanex Corporation | Method and apparatus for chromatic dispersion compensation and dispersion slope compensation in wavelength division multiplexed systems utilizing a channel separator and virtually imaged phased arrays |
JP2001197003A (ja) | 2000-01-11 | 2001-07-19 | Fujitsu Ltd | 分散補償装置および方法 |
US6744991B1 (en) | 2000-05-19 | 2004-06-01 | Avanex Corporation | Tunable chromatic dispersion and polarization mode dispersion compensator utilizing a virtually imaged phased array |
US6441959B1 (en) * | 2000-05-19 | 2002-08-27 | Avanex Corporation | Method and system for testing a tunable chromatic dispersion, dispersion slope, and polarization mode dispersion compensator utilizing a virtually imaged phased array |
US6556320B1 (en) | 2000-05-19 | 2003-04-29 | Avanex Corporation | Tunable chromatic dispersion, dispersion slope, and polarization mode dispersion compensator utilizing a virtually imaged phased array |
US6301048B1 (en) | 2000-05-19 | 2001-10-09 | Avanex Corporation | Tunable chromatic dispersion and dispersion slope compensator utilizing a virtually imaged phased array |
KR20020059940A (ko) * | 2001-01-09 | 2002-07-16 | 김남 | 창 제어 기법을 이용한 파장 선택 방법 및 이를 수행하기위한 시스템 |
US7062174B2 (en) * | 2001-01-22 | 2006-06-13 | Essex Corporation | Wavelength division multiplexing add-drop multiplexer using an optical tapped delay line |
AU2002249965A1 (en) | 2001-01-22 | 2002-07-30 | Essex Corporation | Optical cdma communications system using otdl device |
JP3883816B2 (ja) | 2001-03-02 | 2007-02-21 | 富士通株式会社 | 波長分散及び波長分散スロープを可変出来る装置 |
JP2003015076A (ja) | 2001-07-04 | 2003-01-15 | Fujitsu Ltd | 高次分散まで補償できる波長分散補償器 |
CA2454631A1 (en) * | 2001-07-20 | 2003-01-30 | Essex Corporation | Method and apparatus for optical signal processing using an optical tapped delay line |
US6765725B1 (en) * | 2001-10-11 | 2004-07-20 | Boston Laser, Inc. | Fiber pigtailed high power laser diode module with high brightness |
JP3994737B2 (ja) | 2002-01-09 | 2007-10-24 | 富士通株式会社 | 光装置 |
JP4030763B2 (ja) * | 2002-01-16 | 2008-01-09 | 富士通株式会社 | 透過帯域平坦化された分散補償器 |
US6917736B1 (en) | 2002-05-09 | 2005-07-12 | Purdue Research Foundation | Method of increasing number of allowable channels in dense wavelength division multiplexing |
JP2003329944A (ja) * | 2002-05-09 | 2003-11-19 | Olympus Optical Co Ltd | 分散補償器および分散補償システム |
JP4449060B2 (ja) | 2002-07-16 | 2010-04-14 | クロマティック・マイクロ・オプティクス・インク | 光ファイバにおける色分散の補償装置及び方法 |
JP4095866B2 (ja) | 2002-08-27 | 2008-06-04 | 富士通株式会社 | 波長分散発生装置 |
US6947218B2 (en) * | 2002-08-30 | 2005-09-20 | Research Electro-Optics, Inc. | Fabry-perot etalon with independently selectable resonance frequency and free spectral range |
JP4216028B2 (ja) * | 2002-09-20 | 2009-01-28 | 富士通株式会社 | ミラー固定方法および光学装置 |
JP2004117747A (ja) * | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Fujitsu Ltd | 光装置 |
JP4060155B2 (ja) * | 2002-09-25 | 2008-03-12 | 富士通株式会社 | 光装置 |
US20040071466A1 (en) * | 2002-10-10 | 2004-04-15 | Buckman Lisa A. | Controlled optical splitter using a diffractive optical element and optical demultiplexer incorporating same |
US6804063B2 (en) * | 2002-10-25 | 2004-10-12 | Research Electro-Optics, Inc. | Optical interference filter having parallel phase control elements |
US7720226B2 (en) * | 2002-11-19 | 2010-05-18 | Essex Corporation | Private and secure optical communication system using an optical tapped delay line |
JP4130136B2 (ja) * | 2003-03-06 | 2008-08-06 | 富士通株式会社 | 波長分散補償器および波長分散補償方法 |
JP2004272116A (ja) * | 2003-03-11 | 2004-09-30 | Fujitsu Ltd | 波長分散補償器及び光伝送装置 |
JP2006086955A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Fujitsu Ltd | 伝送特性評価システムおよびその擬似伝送路装置 |
US7084985B2 (en) * | 2003-04-22 | 2006-08-01 | Agilent Technologies, Inc. | High-resolution optical spectrum analyzer |
JP4021443B2 (ja) | 2003-05-12 | 2007-12-12 | 富士通株式会社 | 分波機能を備えた光学装置 |
US7023620B1 (en) | 2003-07-03 | 2006-04-04 | Research Electro-Optics, Inc. | Beam array pitch controller |
JP4152836B2 (ja) | 2003-08-22 | 2008-09-17 | 富士通株式会社 | 分波機能を備えた光部品および波長分散補償器 |
JP2005077964A (ja) * | 2003-09-03 | 2005-03-24 | Fujitsu Ltd | 分光装置 |
JP4137746B2 (ja) | 2003-09-03 | 2008-08-20 | 富士通株式会社 | 波長分散補償器の制御方法および波長分散補償器 |
JP4642458B2 (ja) | 2004-12-28 | 2011-03-02 | 富士通株式会社 | 波長分散発生装置 |
JP4915303B2 (ja) * | 2007-07-13 | 2012-04-11 | 富士ゼロックス株式会社 | 光導波路の製造方法及び光モジュールの製造方法 |
US7889993B2 (en) * | 2007-08-17 | 2011-02-15 | Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd | Optical transceiver module having a front facet reflector and methods for making and using a front facet reflector |
CN102239494B (zh) * | 2008-07-24 | 2014-07-23 | 加利福尼亚大学董事会 | 用于色散型傅立叶变换成像的设备和方法 |
US8440952B2 (en) | 2008-11-18 | 2013-05-14 | The Regents Of The University Of California | Methods for optical amplified imaging using a two-dimensional spectral brush |
JP5914455B2 (ja) * | 2010-03-24 | 2016-05-11 | イエダ・リサーチ・アンド・デベロツプメント・カンパニー・リミテツド | 偏光測定のためのシステムおよび方法 |
CN104807545B (zh) * | 2015-04-17 | 2017-06-16 | 天津大学 | 时空协同高精度的光谱测量装置及方法 |
KR101885080B1 (ko) * | 2016-10-19 | 2018-08-03 | 아이오솔루션(주) | 파장 다중화 광수신 모듈 |
EP3631389A4 (en) * | 2017-05-26 | 2021-03-10 | California Institute of Technology | SPECTRAL FILTER WITH CONTROLLABLE SPECTRAL BANDWIDTH AND RESOLUTION |
JP7145436B2 (ja) * | 2017-12-27 | 2022-10-03 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 光学装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4362361A (en) * | 1980-09-15 | 1982-12-07 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Collimated beam manifold with the number of output beams variable at a given output angle |
US5583683A (en) * | 1995-06-15 | 1996-12-10 | Optical Corporation Of America | Optical multiplexing device |
-
1995
- 1995-07-26 JP JP19053595A patent/JP3464081B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-07-24 US US08/685,362 patent/US5999320A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-25 KR KR1019960030251A patent/KR100271565B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-07-26 CN CN96110861A patent/CN1125369C/zh not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1146560A (zh) | 1997-04-02 |
KR970009008A (ko) | 1997-02-24 |
JPH0943057A (ja) | 1997-02-14 |
KR100271565B1 (ko) | 2000-11-15 |
US5999320A (en) | 1999-12-07 |
CN1125369C (zh) | 2003-10-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3464081B2 (ja) | 波長分波器 | |
JP3516165B2 (ja) | 色分散を生成するためのバーチャル・イメージ・フェーズ・アレイを用いる光装置 | |
US6751373B2 (en) | Wavelength division multiplexing with narrow band reflective filters | |
US5973838A (en) | Apparatus which includes a virtually imaged phased array (VIPA) in combination with a wavelength splitter to demultiplex wavelength division multiplexed (WDM) light | |
JP4396868B2 (ja) | 色分散のためのvipa(バーチャリ イメージド フェイズド アレイ)を使用した光学装置 | |
US7273683B2 (en) | Fiber optic devices having volume bragg grating elements | |
US4359259A (en) | Holographic multiplexer/demultiplexer | |
JPS60119507A (ja) | 光学フイルター | |
EP1257857A1 (en) | Method and apparatus for chromatic dispersion compensation and dispersion slope compensation in wavelength division multiplexed systems utilizing a channel separator and virtually imaged phased arrays | |
CN103999303A (zh) | 集成亚波长光栅系统 | |
WO2016024991A1 (en) | Optical mode matching | |
US20020176126A1 (en) | Method and apparatus for implementing a multi-channel tunable filter | |
WO2002086596A1 (en) | Polarization insensitive tunable optical filters | |
WO2001095540A2 (en) | Device and method for optical performance monitoring in an optical communications network | |
JPH11223745A (ja) | 波長多重(wdm)光を分波するための波長分波器と組み合せたバーチャル・イメージ・フェーズ・アレイ(vipa)を備える装置 | |
US6169630B1 (en) | Virtually imaged phased array (VIPA) having lenses arranged to provide a wide beam width | |
US6714705B1 (en) | Tunable chromatic dispersion and dispersion slope compensator utilizing a virtually imaged phased array and a rotating grating | |
US6185040B1 (en) | Virtually imaged phased array (VIPA) having spacer element and optical length adjusting element | |
US6928210B2 (en) | Apparatus for demultiplexing optical signals at a large number of wavelengths | |
US20140141359A1 (en) | Methods for manufacturing volume bragg elements | |
JPS6046682B2 (ja) | 光ビ−ム用光波多重分波回路 | |
JP3611842B2 (ja) | 波長分波器の製造方法 | |
JP4388634B2 (ja) | スペーサ部材と光路長調整部材を備えるバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ(vipa) | |
EP0120366B1 (en) | An optical component for use in fiber optic communication systems | |
JP2000028849A (ja) | ビ―ムプロファイルを改善するために反射率の変化する面を有するバ―チャリ・イメ―ジド・フェ―ズド・アレイ(vipa) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030812 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080822 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090822 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090822 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100822 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100822 Year of fee payment: 7 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100822 Year of fee payment: 7 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120822 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130822 Year of fee payment: 10 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |