JP3949977B2 - 波長分割多重通信用光分波器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長分割多重通信に用いられる波長分割多重通信用光分波器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年光ファイバ通信の発展はめざましく、その回線数は急激に増大しつつある。この傾向は、公衆回線網はもとより、同じビル内や比較的短距離の間隔に配置されているコンピュータネットワークの分野においても顕著になっている。ＷＤＭ（波長分割多重）が、その有効な解決策として注目を集めている。このＷＤＭでは、送信側からシングルモード光ファイバ中にＮ個の異なる波長の光波が多重して送られてくる。受信側では、受光した多重光をＮ個の異なる波長の光波に分波する。その結果、単一波長の場合に比較して光ファイバ中に送られてくる情報量は、Ｎ倍に増加する。
【０００３】
このＷＤＭでは、Ｎ個の異なる波長の光波を分波又は合波するための波長分割多重通信用光分波及び光合波器が不可欠になってくる。波長分割多重通信用光分波器及び光合波器には、優れた分波、合波特性が求められるのは当然のこととして安価であることも求められている。従来の波長分割多重通信用光分波合波器の一例について図を用いて説明する。
【０００４】
図４は、従来の波長分割多重通信用光分波合波器の構成図である。
特願２０００−３６６７４６（出願人同一）に詳細に説明しているように、光ファイバ２１から波長λ１〜λ４の４波からなる光多重信号が、球面波２２となって出射される。この球面波２２は、軸ずれ型コリメータレンズ２３−１でコリメートされ平行波２４になる。この平行波２４中の波長λ１の光波は、ＷＤＭフィルタ（λ１）２５−１によって反射され軸ずれ型コリメータレンズ２３−２によって集光される。更に、光ファイバ２１−２によって分岐される。
【０００５】
波長λ２〜λ４の３波からなる光多重信号はＷＤＭフィルタ（λ１）２５−１を通過する。この光多重信号中の波長λ２の光波は、ＷＤＭフィルタ（λ２）２５−２によって反射され軸ずれ型コリメータレンズ２３−３によって集光される。更に、光ファイバ２１−３によって分岐される。以下同様にして波長λ３、λ４の光波が光ファイバ２１−４、２１−５によって分岐される。
【０００６】
このような波長分割多重通信用光分波器は、ＭＴコネクタとコンパチブルな２５０ミクロンピッチのレンズアレーを用いることで、光学系全体をコンパクトに構成できる。又製作にあたっては、レンズアレーとファイバアレーとの間のアライメントが必要なだけで、その他の部分では、アライメントする必要がない。更に、光学基板を単純に積層すれば製作できる、等の実装上のメリットが有った。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来の技術には次のような解決すべき課題があった。即ち、光多重信号をＷＤＭフィルタに導き、これによる反射を利用して各波長の分波を実現している。このため各波長の異なる光波間でのクロストークが大きいという解決すべき課題が残されていた。本発明は、この課題解決を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上の点を解決するため次の構成を採用する。
〈構成１〉
波長の異なる複数の光波を含む球面波を放射する光放射部と、上記球面波に含まれる各上記光波をそれぞれ受光するための複数の光受光部と、上記放射された球面波を平行波に変換する変換レンズと、上記平行波に含まれる複数の光波に対しそれぞれ異なる上記波長の光波のみを反射し、他の光波を透過させる複数のＷＤＭ（波長分割多重）フィルタと、上記各ＷＤＭフィルタから反射されてくる各光波をそれぞれ集光して上記各光受光部へ案内する複数の案内レンズとを備える波長分割多重通信用光分波器であって、上記各ＷＤＭフィルタが反射した各光波を、該光波に含まれる異なる波長成分を除去すべく少なくとも１回以上上記各ＷＤＭフィルタに戻す方向へ反射する反射部を含み、上記各案内レンズは、上記各ＷＤＭフィルタにより最後に反射された各光波を対応する各上記光受光部へ案内可能な位置にそれぞれ配されていることを特徴とする波長分割多重通信用光分波器。
【００１０】
〈構成２〉
構成１に記載の波長分割多重通信用光分波器において、上記各ＷＤＭフィルタを透過して最後に残った一つの上記光波を反射させるための上記ＷＤＭフィルタに代えて、該光波を反射するための反射鏡が用いられていることを特徴とする波長分割多重通信用光分波器。
【００１２】
〈作用〉
平行波が直進途中で各波長毎に所定のＷＤＭフィルタに選択されて反射され、この反射された平行波が反射鏡で反射されて所定のＷＤＭフィルタに戻り、再度選択されて反射される。従って、ＷＤＭフィルタによって１度選択された波長の光波は、再度同一ＷＤＭフィルタによって波長選択されるため他の波長の光波の混入が少なくなりクロストークが減少する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を具体例を用いて説明する。一例として波長λ１〜波長λ４の４波からなる光多重信号を受け入れて、波長λ１〜波長λ４の光波にそれぞれ分波する場合について説明する。
【００１４】
〈具体例の構成〉
図１は、本発明による波長分割多重通信用光分波合波器の構成図である。
図１より、本発明による波長分割多重通信用光分波器は、光ファイバ１−１〜１−５、軸ずれ型コリメータレンズ２−１〜２−５、ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１、ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２、ＷＤＭフィルタ（λ３）３−３、ミラー４−１，４−２、光伝搬媒体５−１〜５−５とを備える。
【００１５】
光ファイバ１−１は、波長λ１〜波長λ４の４波からなる光多重信号を受け入れて、その出力端のコア部から光多重信号の球面波を放射する部分である。請求項中における光放射部の役目を果たす部分である。通常シングルモード光ファイバが用いられる。
【００１６】
光ネットワーク回線から、例えばＭＴコネクタ等の比較的安価なコネクタを介して波長λ１〜波長λ４の４波からなる光多重信号を受け入れる。凸レンズの焦点から光が放射されるように光ファイバ１−１の先端コア部から球面波が後記軸ずれ型コリメータレンズ２−１に向かって光伝搬媒体５中を進行する。
【００１７】
軸ずれ型コリメータレンズ２−１は、光ファイバ１−１から放射される光多重信号を後記３−１ＷＤＭフィルタ（λ１）、３−２ＷＤＭフィルタ（λ２）、３−３ＷＤＭフィルタ（λ３）、ミラー４−１に向けて斜めに進行する平行波に変換する部分である。請求項中における変換レンズのレンズの役目を果たす部分である。
【００１８】
この軸ずれ型コリメータレンズ２−１は、一例として特開平１０−６８８０８号（出願人同一）に示すように計算機ホログラムの手法を用いれば、容易にフォトリソグラフィー精度で相対的な位置を保証して作成することができる。ここで平行波に変換された光多重信号はＷＤＭフィルタ（λ１）３−１に向かって光伝搬媒体５中を進行する。
【００１９】
ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１は、上記軸ずれ型コリメータレンズ２−１から、平行光に変換された光多重信号を所定の入射角で受け入れて、波長λ１の光波を選択して反射させ、残りの光波（λ２、λ３、λ４）を透過させる光フィルタである。通常誘電体薄膜を積層した誘電体多層膜などによって構成される。反射された光は、ミラー４−２へ向かう。透過した光多重信号（λ２、λ３、λ４）はＷＤＭフィルタ（λ２）３−２へ向かって光伝搬媒体５中を進行する。
【００２０】
ここで他の図を用いてＷＤＭフィルタ（λ１）３−１〜ＷＤＭフィルタ（λ１）３−３の透過特性及び反射特性について説明する。
図２は、ＷＤＭフィルタの透過特性図である。
縦軸に透過光強度（ｄｂ）を表し、横軸に波長を表している。曲線（λ１）はＷＤＭフィルタ（λ１）３−１の透過特性を、曲線（λ２）はＷＤＭフィルタ（λ２）３−２の透過特性を、曲線（λ３）はＷＤＭフィルタ（λ３）３−３の透過特性を、それぞれ表している。
【００２１】
曲線（λ１）より、ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１は、１３４０ｎｍよりも波長の短い入射光を透過させる働きを持っているが、その透過光強度は厳密には１００％ではない。そのため本来透過すべき光波の一部が反射されることになる。又、曲線（λ２）より、ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２は、１３２０ｎｍよりも波長の短い入射光を透過させる働きを持っているが、その透過光強度が厳密には１００％ではない。そのため本来透過すべき光波の一部が反射されることになる。
【００２２】
更に、曲線（λ３）より、ＷＤＭフィルタ（λ３）３−３は、１３００ｎｍよりも波長の短い入射光を透過させる働きを持っているが、その透過光強度が厳密には１００％ではない。そのため本来透過すべき光波の一部が反射されることになる。
【００２３】
図３は、ＷＤＭフィルタの反射特性図である。
縦軸に反射光強度（ｄｂ）を表し、横軸に波長（ｎｍ）を表している。曲線（λ１）は、ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１の透過特性を、曲線（λ２）は、ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２の透過特性を、曲線（λ３）は、ＷＤＭフィルタ（λ３）３−３の透過特性を、それぞれ表している。
【００２４】
曲線（λ１）より、ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１は、１３４０ｎｍよりも波長の長い入射光を反射させる働きを持っているが、その反射光強度が厳密には１００％ではない。そのため本来反射すべき光波の一部が透過されることになる。又、曲線（λ２）より、ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２は、１３２０ｎｍよりも波長の長い入射光を反射させる働きを持っているが、その反射光強度が厳密には１００％ではない。そのため本来反射すべき光波の一部が透過されることになる。
【００２５】
更に、曲線（λ３）より、ＷＤＭフィルタ（λ３）３−３は、１３００ｎｍよりも波長の長い入射光を反射させる働きを持っているが、その反射光強度が厳密には１００％ではない。そのため本来反射すべき光波の一部が透過されることになる。
【００２６】
従って、本来反射すべき波長の光波の一部が透過され、本来透過すべき波長の光波の一部が反射することになる。その結果クロストークが発生する。一例をあげると、ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１による反射光強度は、波長が１３４０ｎｍでは、−５ｄｂ程度である。しかし波長が１２８０ｎｍの光波も−１５ｄｂ程度反射される。結果として波長が１３４０ｎｍの光波と波長が１２８０ｎｍの光波間のクロストークは、−１０ｄｂ程度になってしまう。本発明の解決課題はここにある。
【００２７】
再度図１に戻って本発明の構成についての説明を続ける。
ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２は、上記ＷＤＭフィルタ（λ１）を透過してきた光多重信号（λ２、λ３、λ４）を所定の入射角で受け入れて波長λ２の光波を選択して反射させ、残りの波長λ３、λ４の光波を透過させる光フィルタである。通常誘電体薄膜を積層した誘電体多層膜などによって作成される。反射された光は、ミラー４−２へ向かう。透過した波長λ３、λ４の光波はＷＤＭフィルタ（λ３）３−３へ向かって光伝搬媒体５中を進行する。上記ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１を例にして図２及び図３を用いて説明したクロストークの内容は、ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２についても同様に当てはまる。
【００２８】
ＷＤＭフィルタ（λ３）３−３は、上記ＷＤＭフィルタ（λ２）を透過してきた光多重信号（λ３、λ４）の光波を所定の入射角で受け入れて波長λ３の光波を選択して反射させ、残りの波長λ４の光波を透過させる光フィルタである。通常誘電体薄膜を積層した誘電体多層膜などによって作成される。反射された光は、ミラー４−２へ向かう。波長λ４の光波は透過してミラー４−１へ向かって光伝搬媒体５中を進行する。上記ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１について図２及び図３を用いて説明したクロストークの内容は、ＷＤＭフィルタ（λ３）３−３についても同様に当てはまる。
【００２９】
ミラー４−１は、上記ＷＤＭフィルタ（λ４）を透過してきた波長λ４の光波を所定の入射角で受け入れてミラー４−２に向けて反射させる反射鏡である。通常誘電体薄膜を積層した誘電体多層膜などによって作成される。請求項中における別の反射鏡の役目を果たす。
【００３０】
ミラー４−２は、上記ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１が反射させる波長λ１の光波を受け入れて反射させ再度ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１へ戻す反射鏡である。又上記ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２が反射させる波長λ２の光波を受け入れて反射させ再度ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２へ戻す反射鏡でもある。同様に上記ＷＤＭフィルタ（λ３）３−３が反射させる波長λ３の光波を受け入れて反射させ再度ＷＤＭフィルタ（λ３）３−３へ戻す反射鏡でもある。上記ミラー４−１と同様に通常誘電体薄膜を積層した誘電体多層膜などによって作成される。請求項中における反射鏡の役目を果たす。
【００３１】
軸ずれ型コリメータレンズ２−２は、上記ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１が再度反射させる波長λ１の光波を斜め方向から受け入れて集光し、後記光ファイバ１−２へ送る部分である。上記軸ずれ型コリメータレンズ２−１と同様に、一例として特願平０９−１１５２７２号に示すように計算機ホログラムの手法を用いれば、容易にフォトリソグラフィー精度で相対的な位置を保証して作成することができる。
【００３２】
軸ずれ型コリメータレンズ２−３は、上記ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２が再度反射させる波長λ２の光波を斜め方向から受け入れて集光し、後記光ファイバ１−３へ送る部分である。上記軸ずれ型コリメータレンズ２−１と同様に、一例として特願平０９−１１５２７２号に示すように計算機ホログラムの手法を用いれば、容易にフォトリソグラフィー精度で相対的な位置を保証して作成することができる。
【００３３】
軸ずれ型コリメータレンズ２−４は、上記ＷＤＭフィルタ（λ３）３−３が再度反射させる波長λ３の光波を斜め方向から受け入れて集光し、後記光ファイバ１−４へ送る部分である。上記軸ずれ型コリメータレンズ２−１と同様に、一例として特願平０９−１１５２７２号に示すように計算機ホログラムの手法を用いれば、容易にフォトリソグラフィー精度で相対的な位置を保証して作成することができる。
【００３４】
軸ずれ型コリメータレンズ２−５は、上記ミラー４−１が再度反射させる波長λ４の光波を斜め方向から受け入れて集光し、後記光ファイバ１−５へ送る部分である。上記軸ずれ型コリメータレンズ２−１と同様に、一例として特願平０９−１１５２７２号に示すように計算機ホログラムの手法を用いれば、容易にフォトリソグラフィー精度で相対的な位置を保証して作成することができる。
【００３５】
以上説明したように軸ずれ型コリメータレンズ２−２〜２−５は、ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１〜（λ３）３−３又はミラー４−１が再度反射させた光波を斜め方向から受け入れて集光し後記光ファイバ１−２〜１−５（光受光部）へ送る部分である。請求項中における案内レンズの役目を果たす。
【００３６】
光ファイバ１−２〜１−５は、複数の光波（ここではλ１〜λ４の４波）が各波長毎に分波された後の光波を別々に受け入れる部分である。即ち、光ファイバ１−２はＷＤＭフィルタ（λ１）３−１から波長λ１の光波を軸ずれ型コリメータレンズ２−２を介して受け入れる。光ファイバ１−３はＷＤＭフィルタ（λ２）３−２から波長λ２の光波を軸ずれ型コリメータレンズ２−３を介して受け入れる。光ファイバ１−４はＷＤＭフィルタ（λ３）３−３から波長λ３の光波を軸ずれ型コリメータレンズ２−４を介して受け入れる。光ファイバ１−５ミラー４−１から波長λ４の光波を軸ずれ型コリメータレンズ２−５を介して受け入れる。
【００３７】
このように分波された光波は、ＭＴコネクタ等を介してそれぞれ単一の光波が伝搬されている光ネットワークに送られる。即ち、請求項中における光受光部の役目を果たす。通常シングルモード光ファイバが用いられる。軸ずれ型コリメータレンズ２−２〜２−５の焦点が光ファイバ１−２〜１−５の先端のコア部分と一致するように配置される。
【００３８】
光伝搬媒体５−１〜５−５は、光波を伝搬させる部分であり石英ガラス等の光学基板（一例として厚さ１．５mm程度）が用いられる。図中、光伝搬媒体５−１の上方には、光ファイバ１−１〜１−５が、相互に所定の間隔を置いて接続されている。各光ファイバ１−１〜１−５の先端部は、対応する軸ずれ型コリメータレンズの焦点に配置されている。
【００３９】
光伝搬媒体５−１と光伝搬媒体５−２の間には軸ずれ型コリメータレンズ２−１〜２−５が配置される。軸ずれ型コリメータレンズの焦点は、上記のように対応する各光ファイバ１−１〜１−５の先端のコア部分に一致するように配置される。各軸ずれ型コリメータレンズの配置されている位置の相互間の間隙がミラー４−２によって覆われている。
【００４０】
光伝搬媒体５−２と光伝搬媒体５−３の間にはＷＤＭフィルタ（λ１）３−１が配置されている。光伝搬媒体５−３と光伝搬媒体５−４の間にはＷＤＭフィルタ（λ２）３−２が配置されている。光伝搬媒体５−４と光伝搬媒体５−５の間にはＷＤＭフィルタ（λ３）３−３が配置されている。図上光伝搬媒体５−３の下方にはミラー４−１が配置されている。
【００４１】
〈具体例の動作〉
以上説明した構成を有する波長分割多重通信用光分波器に波長λ１＝１．３４ｎｍ、λ２＝１．３２ｎｍ、λ３＝１．３０ｎｍ、λ４＝１．２８ｎｍの４波が合波された光多重信号が公衆回線からＭＴコネクタを介して光ファイバ１−１に送られてきたと仮定する。
【００４２】
この光多重信号（λ１、λ２、λ３、λ４）は、光ファイバ１−１の先端コア部分を焦点にした球面波となって光伝搬媒体５−１を通って軸ずれ型コリメータレンズ２−１に入射する。ここで斜め方向への平行波に変換される。この平行波は、途中ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１、ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２、ＷＤＭフィルタ（λ３）３−３で所定の波長の光波を反射させながら光伝搬媒体（５−２、５−３、５−４、５−５）を通ってミラー４−１へ直進する。
【００４３】
ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１では、波長λ１の光波が、入射角＝反射角の関係を維持しつつ光伝搬媒体５−２を通ってミラー４−２に向けて反射される。一方λ２、λ３、λ４の光波は、透過してＷＤＭフィルタ（λ２）３−２へ向かって光伝搬媒体５−３を直進する。
【００４４】
波長λ１の光波は、ミラー４−２で反射され光伝搬媒体５−２を通ってＷＤＭフィルタ（λ１）３−１へ戻される。ここで再度反射され光伝搬媒体５−２を通って軸ずれ型コリメータレンズ２−２へ向かう。このとき、波長λ１の光波に混入されている他の波長の光波は、ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２を透過して光伝搬媒体５−３中に放射される。
【００４５】
その後、他の波長の光波は装置内で反射を繰り返しながら減衰してしまう。波長λ１の光波は、軸ずれ型コリメータレンズ２−２によって光伝搬媒体５−１中で光ファイバ１−２の先端のコア部分に集光される。この光波は、ＭＴコネクタ等を介して波長λ１単一の光波が伝搬されている光ネットワークに送られる。
【００４６】
ここで留意すべき事項は以下の通りである。光多重信号（λ１、λ２、λ３、λ４）がＷＤＭフィルタ（λ１）３−１を通過する際に波長λ１の光波が分波される。しかし、この分波された波長λ１の光波には図２、図３を用いて説明したように、かなりの量のクロストーク成分が含まれている。そこで、この分波された波長λ１の光波をミラー４−２でＷＤＭフィルタ（λ１）３−１に戻し、再度波長λ１の光波のみ反射させて分波させることによってクロストーク成分をより少なくしている。
【００４７】
一方、ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１を透過した光多重信号（λ２、λ３、λ４）は、光伝搬媒体５−３を通ってＷＤＭフィルタ（λ２）３−２に到達する。ここで波長λ２の光波は、反射されてミラー４−２へ向かう。一方光多重信号（λ３、λ４）は、ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２を透過して光伝搬媒体５−４中をＷＤＭフィルタ（λ３）３−３へ向かう。
【００４８】
ミラー４−２へ向かった波長λ２の光波は、上記波長λ１の光波と同様に、ミラー４−２で反射してＷＤＭフィルタ（λ２）３−２へ戻される。ここで再度反射され軸ずれ型コリメータレンズ２−３で光ファイバ１−３先端のコア部分に集光されＭＴコネクタ等を介して、波長λ２単一の光波が伝搬されている光ネットワークに送られる。
【００４９】
このとき、上記波長λ１の光波の場合と同様に、波長λ２の光波に混入されている他の波長の光波は、ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２を透過して光伝搬媒体５−４中に放射されて装置内で反射を繰り返しながら減衰してしまう。一方光多重信号（λ３、λ４）は、ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２を透過して光伝搬媒体５−４中をＷＤＭフィルタ（λ３）３−３へ向かう。
【００５０】
ＷＤＭフィルタ（λ３）３−３で波長λ３の光波は反射し、波長λ４の光波は透過する。上記λ１、λ２と同様にして波長λ３の光波は光ファイバ１−３先端のコア部分に集光されＭＴコネクタ等を介して、それぞれ波長λ３単一の光波が伝搬されている光ネットワークに送られる。一方、波長λ４の光波は光伝搬媒体５−５中をミラー４−１へ向かう。
【００５１】
波長λ４の光波は、ミラー４−１で反射され光伝搬媒体（５−５、５−４、５−３、５−２）を通ってミラー４−２へ向かう。ミラー４−２で反射され光伝搬媒体（５−２、５−３、５−４、５−５）を通ってミラー４−１へ向かう。ここで再度反射され光伝搬媒体（５−５、５−４、５−３、５−２）を通って軸ずれ型コリメータレンズ２−５へ向かう。コリメータレンズ２−５によって光ファイバ１−５先端のコア部分に集光されＭＴコネクタ等を介して、それぞれ波長λ４単一の光波が伝搬されている光ネットワークに送られる。
【００５２】
尚、上記説明では、光ファイバ１−１に光多重信号（λ１、λ２、λ３、λ４）を入力して、光ファイバ１−２から波長λ１の光波を、光ファイバ１−３から波長λ２の光波を、光ファイバ１−４から波長λ３の光波を、光ファイバ１−５から波長λ４の光波を、それぞれ分波して出力する分波器の機能のみについて説明した。
【００５３】
しかし、本発明は、この場合のみに限定されるものではない。光ファイバ１−２から波長λ１の光波を、光ファイバ１−３から波長λ２の光波を、光ファイバ１−４から波長λ３の光波を、光ファイバ１−５から波長λ４の光波を、それぞれ放射することによって、光ファイバ１−１から４波合波された光多重信号（λ１、λ２、λ３、λ４）を得るための合波器として動作させることもできる。
【００５４】
即ち、波長λ１〜λ４の単一波長の光波は、それぞれ軸ずれ型コリメータレンズ２−２〜２−５によって平行波に変換される。波長λ１の光波はＷＤＭフィルタ（λ１）３−１で、波長λ２の光波はＷＤＭフィルタ（λ２）３−２で、波長λ３の光波はＷＤＭフィルタ（λ３）３−３で、波長λ４の光波はミラー４−１で、それぞれ反射される。
【００５５】
この反射された光波はミラー４−２で反射され、それぞれＷＤＭフィルタ（λ１）３−１、ＷＤＭフィルタ（λ２）、３−２ＷＤＭフィルタ（λ３）、３−３ミラー４−２で再び反射され、合波された状態で軸ずれ型コリメータレンズ２−１へ向かう。軸ずれ型コリメータレンズ２−１で集光されて波長λ１〜λ４の多重光となって光ファイバ１−１に送られる。かかる動作は、光波の進行方向が逆転しているのみで上記分波器の場合と全く同様なので説明を割愛する。
【００５６】
更に、上記説明では、図１の図上最下段の部分にミラー４−１を配置してあるが、本発明は、この例に限定されるものではない。即ち、ミラー４−１に代えて波長λ４の光波を反射させ、その他の波長の光波を透過させるＷＤＭフィルタ（λ４）を配置しても良い。
【００５７】
【発明の効果】
平行波が直進途中で各波長毎に所定のＷＤＭフィルタに選択されて反射される。この段階でクロストーク成分が取り除かれる。更に、この反射された平行波が反射鏡で反射されて所定のＷＤＭフィルタに戻され再度選択されて反射される。ここでは、１度クロストーク成分が取り除かれた後の光波が再度同一ＷＤＭフィルタによって波長選択されるためクロストーク成分が極めて少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による波長分割多重通信用光分波合波器の構成図である。
【図２】ＷＤＭフィルタの透過特性図である。
【図３】ＷＤＭフィルタの反射特性図である。
【図４】従来の波長分割多重通信用光分波合波器の構成図である。
【符号の説明】
１−１〜１−５ 光ファイバ
２−１〜２−５ 軸ずれ型コリメータレンズ
３−１ ＷＤＭフィルタ（λ１）
３−２ ＷＤＭフィルタ（λ２）
３−３ ＷＤＭフィルタ（λ３）
４−１，４−２ ミラー
５−１〜５−５ 光伝搬媒体
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長分割多重通信に用いられる波長分割多重通信用光分波器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年光ファイバ通信の発展はめざましく、その回線数は急激に増大しつつある。この傾向は、公衆回線網はもとより、同じビル内や比較的短距離の間隔に配置されているコンピュータネットワークの分野においても顕著になっている。ＷＤＭ（波長分割多重）が、その有効な解決策として注目を集めている。このＷＤＭでは、送信側からシングルモード光ファイバ中にＮ個の異なる波長の光波が多重して送られてくる。受信側では、受光した多重光をＮ個の異なる波長の光波に分波する。その結果、単一波長の場合に比較して光ファイバ中に送られてくる情報量は、Ｎ倍に増加する。
【０００３】
このＷＤＭでは、Ｎ個の異なる波長の光波を分波又は合波するための波長分割多重通信用光分波及び光合波器が不可欠になってくる。波長分割多重通信用光分波器及び光合波器には、優れた分波、合波特性が求められるのは当然のこととして安価であることも求められている。従来の波長分割多重通信用光分波合波器の一例について図を用いて説明する。
【０００４】
図４は、従来の波長分割多重通信用光分波合波器の構成図である。
特願２０００−３６６７４６（出願人同一）に詳細に説明しているように、光ファイバ２１から波長λ１〜λ４の４波からなる光多重信号が、球面波２２となって出射される。この球面波２２は、軸ずれ型コリメータレンズ２３−１でコリメートされ平行波２４になる。この平行波２４中の波長λ１の光波は、ＷＤＭフィルタ（λ１）２５−１によって反射され軸ずれ型コリメータレンズ２３−２によって集光される。更に、光ファイバ２１−２によって分岐される。
【０００５】
波長λ２〜λ４の３波からなる光多重信号はＷＤＭフィルタ（λ１）２５−１を通過する。この光多重信号中の波長λ２の光波は、ＷＤＭフィルタ（λ２）２５−２によって反射され軸ずれ型コリメータレンズ２３−３によって集光される。更に、光ファイバ２１−３によって分岐される。以下同様にして波長λ３、λ４の光波が光ファイバ２１−４、２１−５によって分岐される。
【０００６】
このような波長分割多重通信用光分波器は、ＭＴコネクタとコンパチブルな２５０ミクロンピッチのレンズアレーを用いることで、光学系全体をコンパクトに構成できる。又製作にあたっては、レンズアレーとファイバアレーとの間のアライメントが必要なだけで、その他の部分では、アライメントする必要がない。更に、光学基板を単純に積層すれば製作できる、等の実装上のメリットが有った。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来の技術には次のような解決すべき課題があった。即ち、光多重信号をＷＤＭフィルタに導き、これによる反射を利用して各波長の分波を実現している。このため各波長の異なる光波間でのクロストークが大きいという解決すべき課題が残されていた。本発明は、この課題解決を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上の点を解決するため次の構成を採用する。
〈構成１〉
波長の異なる複数の光波を含む球面波を放射する光放射部と、上記球面波に含まれる各上記光波をそれぞれ受光するための複数の光受光部と、上記放射された球面波を平行波に変換する変換レンズと、上記平行波に含まれる複数の光波に対しそれぞれ異なる上記波長の光波のみを反射し、他の光波を透過させる複数のＷＤＭ（波長分割多重）フィルタと、上記各ＷＤＭフィルタから反射されてくる各光波をそれぞれ集光して上記各光受光部へ案内する複数の案内レンズとを備える波長分割多重通信用光分波器であって、上記各ＷＤＭフィルタが反射した各光波を、該光波に含まれる異なる波長成分を除去すべく少なくとも１回以上上記各ＷＤＭフィルタに戻す方向へ反射する反射部を含み、上記各案内レンズは、上記各ＷＤＭフィルタにより最後に反射された各光波を対応する各上記光受光部へ案内可能な位置にそれぞれ配されていることを特徴とする波長分割多重通信用光分波器。
【００１０】
〈構成２〉
構成１に記載の波長分割多重通信用光分波器において、上記各ＷＤＭフィルタを透過して最後に残った一つの上記光波を反射させるための上記ＷＤＭフィルタに代えて、該光波を反射するための反射鏡が用いられていることを特徴とする波長分割多重通信用光分波器。
【００１２】
〈作用〉
平行波が直進途中で各波長毎に所定のＷＤＭフィルタに選択されて反射され、この反射された平行波が反射鏡で反射されて所定のＷＤＭフィルタに戻り、再度選択されて反射される。従って、ＷＤＭフィルタによって１度選択された波長の光波は、再度同一ＷＤＭフィルタによって波長選択されるため他の波長の光波の混入が少なくなりクロストークが減少する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を具体例を用いて説明する。一例として波長λ１〜波長λ４の４波からなる光多重信号を受け入れて、波長λ１〜波長λ４の光波にそれぞれ分波する場合について説明する。
【００１４】
〈具体例の構成〉
図１は、本発明による波長分割多重通信用光分波合波器の構成図である。
図１より、本発明による波長分割多重通信用光分波器は、光ファイバ１−１〜１−５、軸ずれ型コリメータレンズ２−１〜２−５、ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１、ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２、ＷＤＭフィルタ（λ３）３−３、ミラー４−１，４−２、光伝搬媒体５−１〜５−５とを備える。
【００１５】
光ファイバ１−１は、波長λ１〜波長λ４の４波からなる光多重信号を受け入れて、その出力端のコア部から光多重信号の球面波を放射する部分である。請求項中における光放射部の役目を果たす部分である。通常シングルモード光ファイバが用いられる。
【００１６】
光ネットワーク回線から、例えばＭＴコネクタ等の比較的安価なコネクタを介して波長λ１〜波長λ４の４波からなる光多重信号を受け入れる。凸レンズの焦点から光が放射されるように光ファイバ１−１の先端コア部から球面波が後記軸ずれ型コリメータレンズ２−１に向かって光伝搬媒体５中を進行する。
【００１７】
軸ずれ型コリメータレンズ２−１は、光ファイバ１−１から放射される光多重信号を後記３−１ＷＤＭフィルタ（λ１）、３−２ＷＤＭフィルタ（λ２）、３−３ＷＤＭフィルタ（λ３）、ミラー４−１に向けて斜めに進行する平行波に変換する部分である。請求項中における変換レンズのレンズの役目を果たす部分である。
【００１８】
この軸ずれ型コリメータレンズ２−１は、一例として特開平１０−６８８０８号（出願人同一）に示すように計算機ホログラムの手法を用いれば、容易にフォトリソグラフィー精度で相対的な位置を保証して作成することができる。ここで平行波に変換された光多重信号はＷＤＭフィルタ（λ１）３−１に向かって光伝搬媒体５中を進行する。
【００１９】
ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１は、上記軸ずれ型コリメータレンズ２−１から、平行光に変換された光多重信号を所定の入射角で受け入れて、波長λ１の光波を選択して反射させ、残りの光波（λ２、λ３、λ４）を透過させる光フィルタである。通常誘電体薄膜を積層した誘電体多層膜などによって構成される。反射された光は、ミラー４−２へ向かう。透過した光多重信号（λ２、λ３、λ４）はＷＤＭフィルタ（λ２）３−２へ向かって光伝搬媒体５中を進行する。
【００２０】
ここで他の図を用いてＷＤＭフィルタ（λ１）３−１〜ＷＤＭフィルタ（λ１）３−３の透過特性及び反射特性について説明する。
図２は、ＷＤＭフィルタの透過特性図である。
縦軸に透過光強度（ｄｂ）を表し、横軸に波長を表している。曲線（λ１）はＷＤＭフィルタ（λ１）３−１の透過特性を、曲線（λ２）はＷＤＭフィルタ（λ２）３−２の透過特性を、曲線（λ３）はＷＤＭフィルタ（λ３）３−３の透過特性を、それぞれ表している。
【００２１】
曲線（λ１）より、ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１は、１３４０ｎｍよりも波長の短い入射光を透過させる働きを持っているが、その透過光強度は厳密には１００％ではない。そのため本来透過すべき光波の一部が反射されることになる。又、曲線（λ２）より、ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２は、１３２０ｎｍよりも波長の短い入射光を透過させる働きを持っているが、その透過光強度が厳密には１００％ではない。そのため本来透過すべき光波の一部が反射されることになる。
【００２２】
更に、曲線（λ３）より、ＷＤＭフィルタ（λ３）３−３は、１３００ｎｍよりも波長の短い入射光を透過させる働きを持っているが、その透過光強度が厳密には１００％ではない。そのため本来透過すべき光波の一部が反射されることになる。
【００２３】
図３は、ＷＤＭフィルタの反射特性図である。
縦軸に反射光強度（ｄｂ）を表し、横軸に波長（ｎｍ）を表している。曲線（λ１）は、ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１の透過特性を、曲線（λ２）は、ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２の透過特性を、曲線（λ３）は、ＷＤＭフィルタ（λ３）３−３の透過特性を、それぞれ表している。
【００２４】
曲線（λ１）より、ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１は、１３４０ｎｍよりも波長の長い入射光を反射させる働きを持っているが、その反射光強度が厳密には１００％ではない。そのため本来反射すべき光波の一部が透過されることになる。又、曲線（λ２）より、ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２は、１３２０ｎｍよりも波長の長い入射光を反射させる働きを持っているが、その反射光強度が厳密には１００％ではない。そのため本来反射すべき光波の一部が透過されることになる。
【００２５】
更に、曲線（λ３）より、ＷＤＭフィルタ（λ３）３−３は、１３００ｎｍよりも波長の長い入射光を反射させる働きを持っているが、その反射光強度が厳密には１００％ではない。そのため本来反射すべき光波の一部が透過されることになる。
【００２６】
従って、本来反射すべき波長の光波の一部が透過され、本来透過すべき波長の光波の一部が反射することになる。その結果クロストークが発生する。一例をあげると、ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１による反射光強度は、波長が１３４０ｎｍでは、−５ｄｂ程度である。しかし波長が１２８０ｎｍの光波も−１５ｄｂ程度反射される。結果として波長が１３４０ｎｍの光波と波長が１２８０ｎｍの光波間のクロストークは、−１０ｄｂ程度になってしまう。本発明の解決課題はここにある。
【００２７】
再度図１に戻って本発明の構成についての説明を続ける。
ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２は、上記ＷＤＭフィルタ（λ１）を透過してきた光多重信号（λ２、λ３、λ４）を所定の入射角で受け入れて波長λ２の光波を選択して反射させ、残りの波長λ３、λ４の光波を透過させる光フィルタである。通常誘電体薄膜を積層した誘電体多層膜などによって作成される。反射された光は、ミラー４−２へ向かう。透過した波長λ３、λ４の光波はＷＤＭフィルタ（λ３）３−３へ向かって光伝搬媒体５中を進行する。上記ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１を例にして図２及び図３を用いて説明したクロストークの内容は、ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２についても同様に当てはまる。
【００２８】
ＷＤＭフィルタ（λ３）３−３は、上記ＷＤＭフィルタ（λ２）を透過してきた光多重信号（λ３、λ４）の光波を所定の入射角で受け入れて波長λ３の光波を選択して反射させ、残りの波長λ４の光波を透過させる光フィルタである。通常誘電体薄膜を積層した誘電体多層膜などによって作成される。反射された光は、ミラー４−２へ向かう。波長λ４の光波は透過してミラー４−１へ向かって光伝搬媒体５中を進行する。上記ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１について図２及び図３を用いて説明したクロストークの内容は、ＷＤＭフィルタ（λ３）３−３についても同様に当てはまる。
【００２９】
ミラー４−１は、上記ＷＤＭフィルタ（λ４）を透過してきた波長λ４の光波を所定の入射角で受け入れてミラー４−２に向けて反射させる反射鏡である。通常誘電体薄膜を積層した誘電体多層膜などによって作成される。請求項中における別の反射鏡の役目を果たす。
【００３０】
ミラー４−２は、上記ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１が反射させる波長λ１の光波を受け入れて反射させ再度ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１へ戻す反射鏡である。又上記ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２が反射させる波長λ２の光波を受け入れて反射させ再度ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２へ戻す反射鏡でもある。同様に上記ＷＤＭフィルタ（λ３）３−３が反射させる波長λ３の光波を受け入れて反射させ再度ＷＤＭフィルタ（λ３）３−３へ戻す反射鏡でもある。上記ミラー４−１と同様に通常誘電体薄膜を積層した誘電体多層膜などによって作成される。請求項中における反射鏡の役目を果たす。
【００３１】
軸ずれ型コリメータレンズ２−２は、上記ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１が再度反射させる波長λ１の光波を斜め方向から受け入れて集光し、後記光ファイバ１−２へ送る部分である。上記軸ずれ型コリメータレンズ２−１と同様に、一例として特願平０９−１１５２７２号に示すように計算機ホログラムの手法を用いれば、容易にフォトリソグラフィー精度で相対的な位置を保証して作成することができる。
【００３２】
軸ずれ型コリメータレンズ２−３は、上記ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２が再度反射させる波長λ２の光波を斜め方向から受け入れて集光し、後記光ファイバ１−３へ送る部分である。上記軸ずれ型コリメータレンズ２−１と同様に、一例として特願平０９−１１５２７２号に示すように計算機ホログラムの手法を用いれば、容易にフォトリソグラフィー精度で相対的な位置を保証して作成することができる。
【００３３】
軸ずれ型コリメータレンズ２−４は、上記ＷＤＭフィルタ（λ３）３−３が再度反射させる波長λ３の光波を斜め方向から受け入れて集光し、後記光ファイバ１−４へ送る部分である。上記軸ずれ型コリメータレンズ２−１と同様に、一例として特願平０９−１１５２７２号に示すように計算機ホログラムの手法を用いれば、容易にフォトリソグラフィー精度で相対的な位置を保証して作成することができる。
【００３４】
軸ずれ型コリメータレンズ２−５は、上記ミラー４−１が再度反射させる波長λ４の光波を斜め方向から受け入れて集光し、後記光ファイバ１−５へ送る部分である。上記軸ずれ型コリメータレンズ２−１と同様に、一例として特願平０９−１１５２７２号に示すように計算機ホログラムの手法を用いれば、容易にフォトリソグラフィー精度で相対的な位置を保証して作成することができる。
【００３５】
以上説明したように軸ずれ型コリメータレンズ２−２〜２−５は、ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１〜（λ３）３−３又はミラー４−１が再度反射させた光波を斜め方向から受け入れて集光し後記光ファイバ１−２〜１−５（光受光部）へ送る部分である。請求項中における案内レンズの役目を果たす。
【００３６】
光ファイバ１−２〜１−５は、複数の光波（ここではλ１〜λ４の４波）が各波長毎に分波された後の光波を別々に受け入れる部分である。即ち、光ファイバ１−２はＷＤＭフィルタ（λ１）３−１から波長λ１の光波を軸ずれ型コリメータレンズ２−２を介して受け入れる。光ファイバ１−３はＷＤＭフィルタ（λ２）３−２から波長λ２の光波を軸ずれ型コリメータレンズ２−３を介して受け入れる。光ファイバ１−４はＷＤＭフィルタ（λ３）３−３から波長λ３の光波を軸ずれ型コリメータレンズ２−４を介して受け入れる。光ファイバ１−５ミラー４−１から波長λ４の光波を軸ずれ型コリメータレンズ２−５を介して受け入れる。
【００３７】
このように分波された光波は、ＭＴコネクタ等を介してそれぞれ単一の光波が伝搬されている光ネットワークに送られる。即ち、請求項中における光受光部の役目を果たす。通常シングルモード光ファイバが用いられる。軸ずれ型コリメータレンズ２−２〜２−５の焦点が光ファイバ１−２〜１−５の先端のコア部分と一致するように配置される。
【００３８】
光伝搬媒体５−１〜５−５は、光波を伝搬させる部分であり石英ガラス等の光学基板（一例として厚さ１．５mm程度）が用いられる。図中、光伝搬媒体５−１の上方には、光ファイバ１−１〜１−５が、相互に所定の間隔を置いて接続されている。各光ファイバ１−１〜１−５の先端部は、対応する軸ずれ型コリメータレンズの焦点に配置されている。
【００３９】
光伝搬媒体５−１と光伝搬媒体５−２の間には軸ずれ型コリメータレンズ２−１〜２−５が配置される。軸ずれ型コリメータレンズの焦点は、上記のように対応する各光ファイバ１−１〜１−５の先端のコア部分に一致するように配置される。各軸ずれ型コリメータレンズの配置されている位置の相互間の間隙がミラー４−２によって覆われている。
【００４０】
光伝搬媒体５−２と光伝搬媒体５−３の間にはＷＤＭフィルタ（λ１）３−１が配置されている。光伝搬媒体５−３と光伝搬媒体５−４の間にはＷＤＭフィルタ（λ２）３−２が配置されている。光伝搬媒体５−４と光伝搬媒体５−５の間にはＷＤＭフィルタ（λ３）３−３が配置されている。図上光伝搬媒体５−３の下方にはミラー４−１が配置されている。
【００４１】
〈具体例の動作〉
以上説明した構成を有する波長分割多重通信用光分波器に波長λ１＝１．３４ｎｍ、λ２＝１．３２ｎｍ、λ３＝１．３０ｎｍ、λ４＝１．２８ｎｍの４波が合波された光多重信号が公衆回線からＭＴコネクタを介して光ファイバ１−１に送られてきたと仮定する。
【００４２】
この光多重信号（λ１、λ２、λ３、λ４）は、光ファイバ１−１の先端コア部分を焦点にした球面波となって光伝搬媒体５−１を通って軸ずれ型コリメータレンズ２−１に入射する。ここで斜め方向への平行波に変換される。この平行波は、途中ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１、ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２、ＷＤＭフィルタ（λ３）３−３で所定の波長の光波を反射させながら光伝搬媒体（５−２、５−３、５−４、５−５）を通ってミラー４−１へ直進する。
【００４３】
ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１では、波長λ１の光波が、入射角＝反射角の関係を維持しつつ光伝搬媒体５−２を通ってミラー４−２に向けて反射される。一方λ２、λ３、λ４の光波は、透過してＷＤＭフィルタ（λ２）３−２へ向かって光伝搬媒体５−３を直進する。
【００４４】
波長λ１の光波は、ミラー４−２で反射され光伝搬媒体５−２を通ってＷＤＭフィルタ（λ１）３−１へ戻される。ここで再度反射され光伝搬媒体５−２を通って軸ずれ型コリメータレンズ２−２へ向かう。このとき、波長λ１の光波に混入されている他の波長の光波は、ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２を透過して光伝搬媒体５−３中に放射される。
【００４５】
その後、他の波長の光波は装置内で反射を繰り返しながら減衰してしまう。波長λ１の光波は、軸ずれ型コリメータレンズ２−２によって光伝搬媒体５−１中で光ファイバ１−２の先端のコア部分に集光される。この光波は、ＭＴコネクタ等を介して波長λ１単一の光波が伝搬されている光ネットワークに送られる。
【００４６】
ここで留意すべき事項は以下の通りである。光多重信号（λ１、λ２、λ３、λ４）がＷＤＭフィルタ（λ１）３−１を通過する際に波長λ１の光波が分波される。しかし、この分波された波長λ１の光波には図２、図３を用いて説明したように、かなりの量のクロストーク成分が含まれている。そこで、この分波された波長λ１の光波をミラー４−２でＷＤＭフィルタ（λ１）３−１に戻し、再度波長λ１の光波のみ反射させて分波させることによってクロストーク成分をより少なくしている。
【００４７】
一方、ＷＤＭフィルタ（λ１）３−１を透過した光多重信号（λ２、λ３、λ４）は、光伝搬媒体５−３を通ってＷＤＭフィルタ（λ２）３−２に到達する。ここで波長λ２の光波は、反射されてミラー４−２へ向かう。一方光多重信号（λ３、λ４）は、ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２を透過して光伝搬媒体５−４中をＷＤＭフィルタ（λ３）３−３へ向かう。
【００４８】
ミラー４−２へ向かった波長λ２の光波は、上記波長λ１の光波と同様に、ミラー４−２で反射してＷＤＭフィルタ（λ２）３−２へ戻される。ここで再度反射され軸ずれ型コリメータレンズ２−３で光ファイバ１−３先端のコア部分に集光されＭＴコネクタ等を介して、波長λ２単一の光波が伝搬されている光ネットワークに送られる。
【００４９】
このとき、上記波長λ１の光波の場合と同様に、波長λ２の光波に混入されている他の波長の光波は、ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２を透過して光伝搬媒体５−４中に放射されて装置内で反射を繰り返しながら減衰してしまう。一方光多重信号（λ３、λ４）は、ＷＤＭフィルタ（λ２）３−２を透過して光伝搬媒体５−４中をＷＤＭフィルタ（λ３）３−３へ向かう。
【００５０】
ＷＤＭフィルタ（λ３）３−３で波長λ３の光波は反射し、波長λ４の光波は透過する。上記λ１、λ２と同様にして波長λ３の光波は光ファイバ１−３先端のコア部分に集光されＭＴコネクタ等を介して、それぞれ波長λ３単一の光波が伝搬されている光ネットワークに送られる。一方、波長λ４の光波は光伝搬媒体５−５中をミラー４−１へ向かう。
【００５１】
波長λ４の光波は、ミラー４−１で反射され光伝搬媒体（５−５、５−４、５−３、５−２）を通ってミラー４−２へ向かう。ミラー４−２で反射され光伝搬媒体（５−２、５−３、５−４、５−５）を通ってミラー４−１へ向かう。ここで再度反射され光伝搬媒体（５−５、５−４、５−３、５−２）を通って軸ずれ型コリメータレンズ２−５へ向かう。コリメータレンズ２−５によって光ファイバ１−５先端のコア部分に集光されＭＴコネクタ等を介して、それぞれ波長λ４単一の光波が伝搬されている光ネットワークに送られる。
【００５２】
尚、上記説明では、光ファイバ１−１に光多重信号（λ１、λ２、λ３、λ４）を入力して、光ファイバ１−２から波長λ１の光波を、光ファイバ１−３から波長λ２の光波を、光ファイバ１−４から波長λ３の光波を、光ファイバ１−５から波長λ４の光波を、それぞれ分波して出力する分波器の機能のみについて説明した。
【００５３】
しかし、本発明は、この場合のみに限定されるものではない。光ファイバ１−２から波長λ１の光波を、光ファイバ１−３から波長λ２の光波を、光ファイバ１−４から波長λ３の光波を、光ファイバ１−５から波長λ４の光波を、それぞれ放射することによって、光ファイバ１−１から４波合波された光多重信号（λ１、λ２、λ３、λ４）を得るための合波器として動作させることもできる。
【００５４】
即ち、波長λ１〜λ４の単一波長の光波は、それぞれ軸ずれ型コリメータレンズ２−２〜２−５によって平行波に変換される。波長λ１の光波はＷＤＭフィルタ（λ１）３−１で、波長λ２の光波はＷＤＭフィルタ（λ２）３−２で、波長λ３の光波はＷＤＭフィルタ（λ３）３−３で、波長λ４の光波はミラー４−１で、それぞれ反射される。
【００５５】
この反射された光波はミラー４−２で反射され、それぞれＷＤＭフィルタ（λ１）３−１、ＷＤＭフィルタ（λ２）、３−２ＷＤＭフィルタ（λ３）、３−３ミラー４−２で再び反射され、合波された状態で軸ずれ型コリメータレンズ２−１へ向かう。軸ずれ型コリメータレンズ２−１で集光されて波長λ１〜λ４の多重光となって光ファイバ１−１に送られる。かかる動作は、光波の進行方向が逆転しているのみで上記分波器の場合と全く同様なので説明を割愛する。
【００５６】
更に、上記説明では、図１の図上最下段の部分にミラー４−１を配置してあるが、本発明は、この例に限定されるものではない。即ち、ミラー４−１に代えて波長λ４の光波を反射させ、その他の波長の光波を透過させるＷＤＭフィルタ（λ４）を配置しても良い。
【００５７】
【発明の効果】
平行波が直進途中で各波長毎に所定のＷＤＭフィルタに選択されて反射される。この段階でクロストーク成分が取り除かれる。更に、この反射された平行波が反射鏡で反射されて所定のＷＤＭフィルタに戻され再度選択されて反射される。ここでは、１度クロストーク成分が取り除かれた後の光波が再度同一ＷＤＭフィルタによって波長選択されるためクロストーク成分が極めて少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による波長分割多重通信用光分波合波器の構成図である。
【図２】ＷＤＭフィルタの透過特性図である。
【図３】ＷＤＭフィルタの反射特性図である。
【図４】従来の波長分割多重通信用光分波合波器の構成図である。
【符号の説明】
１−１〜１−５ 光ファイバ
２−１〜２−５ 軸ずれ型コリメータレンズ
３−１ ＷＤＭフィルタ（λ１）
３−２ ＷＤＭフィルタ（λ２）
３−３ ＷＤＭフィルタ（λ３）
４−１，４−２ ミラー
５−１〜５−５ 光伝搬媒体
Claims (2)
- 波長の異なる複数の光波を含む球面波を放射する光放射部と、前記球面波に含まれる各前記光波をそれぞれ受光するための複数の光受光部と、前記放射された球面波を平行波に変換する変換レンズと、前記平行波に含まれる複数の光波に対しそれぞれ異なる前記波長の光波のみを反射し、他の光波を透過させる複数のＷＤＭ（波長分割多重）フィルタと、前記各ＷＤＭフィルタから反射されてくる各光波をそれぞれ集光して前記各光受光部へ案内する複数の案内レンズとを備える波長分割多重通信用光分波器であって、
前記各ＷＤＭフィルタが反射した各光波を、該光波に含まれる異なる波長成分を除去すべく少なくとも１回以上前記各ＷＤＭフィルタに戻す方向へ反射する反射部を含み、
前記各案内レンズは、前記各ＷＤＭフィルタにより最後に反射された各光波を対応する各前記光受光部へ案内可能な位置にそれぞれ配されていることを特徴とする波長分割多重通信用光分波器。 - 請求項１に記載の波長分割多重通信用光分波器において、
前記各ＷＤＭフィルタを透過して最後に残った一つの前記光波を反射させるための前記ＷＤＭフィルタに代えて、該光波を反射するための反射鏡が用いられていることを特徴とする波長分割多重通信用光分波器。
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