JP3998385B2

JP3998385B2 - Optical demultiplexer

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Publication number: JP3998385B2
Application number: JP2000012817A
Authority: JP
Inventors: 玲彦西木
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2000-01-21
Filing date: 2000-01-21
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2020-01-21
Also published as: JP2001201655A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長多重通信などに用いられ、異なる波長の光を多重して形成した多重光信号を受けて、各波長の光を分波する光分波器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
異なる波長を有する多数の光信号を同時に扱い、大容量の光伝送や波長ルーティングを実現しようとする波長多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）光通信においては、ネットワーク上の各ノードで特定波長の光信号を利用するために取り出したり、その経路を変更するために多重化した光信号を一旦分波する必要がある。
【０００３】
このために用いられるのが光分波器であり、従来用いられる光分波器の一構成例を図１１に示す。
同図において、光分波器１００の１×４カプラ１０１は、多重光信号ＷＭＳを入力する。この多重光信号ＷＭＳは、その特性が図１２（ａ）の帯域特性図に示されるように、同じ強度レベルの４種類の波長λ１，λ２，λ３，及びλ４の光を多重して形成した光信号である。尚、図１２（ａ）の横軸は波長を示し、縦軸は光の強度レベルを示している。
【０００４】
１×４カプラ１０１は、入力光の略１／４の光強度レベルで、且つ４つに分割された分割光信号をそれぞれ光路１０２，１０３，１０４及び１０５に出力する。これらの各光路上に配置された透過型波長フィルタ１０６，１０７，１０８，及び１０９は、各々前記した波長λ１，λ２，λ３，及びλ４の光を透過する帯域フィルタで、それぞれ該当する波長の光信号のみを透過する。図１２（ｂ）は、このとき各フィルタを透過する光の波長帯域及びレベルを示している。尚、同図（ｂ）の横軸は波長を示し、縦軸は光の強度レベルを示している。
【０００５】
このようにして分波された各波長の出力光信号は、入力光に比べて光強度レベルが際立って低下するが、各信号のレベルは同程度に揃っている。
【０００６】
図１３は、従来用いられる他の光分波器の構成例を示す。同図中、光分波器１１０の４つの透過型波長フィルタ１１１，１１２，１１３，１１４は、共に誘電体多層膜フィルタで構成され、図１４（ａ）の帯域特性図に示すように各々特定の波長の波長λ１，λ２，λ３及，びλ４を中心とする狭帯域の波長の光のみを透過する。尚、同図の横軸は波長を示し、縦軸はフィルタの透過率を示している。
【０００７】
透過型波長フィルタ１１１，１１２，１１３，及び１１４は、図１３に示す様に、透過されずに反射する光が順次次段の透過型波長フィルタに向かうように、空間的に所定の関係を保って配置されている。
【０００８】
従って、前記した同じ強度レベルの４種類の波長λ１，λ２，λ３，及びλ４の光を多重して形成した多重光信号ＷＭＳを、図１３に示すように透過型波長フィルタ１１１に所定の角度で照射すると、透過型波長フィルタ１１１は、波長λ１の光を透過し、他の光を透過型フィルタ１１２に向けて反射する。この反射光を受けた透過型フィルタ１１２は、波長λ２の光を透過し、他の光を透過型フィルタ１１３に向けて反射する。同様にして透過型フィルタ１１３は、波長λ３の光を透過し、更に透過型フィルタ１１４は、波長λ４の光を透過する。
【０００９】
図１４（ｂ）は、このとき各フィルタを透過する光の波長帯域及びレベルを示している。同図から明らかなように、このようにして分波された各波長の出力光信号は、後述するように後段で分波されるほどレベルが低下する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図１１に示した光分波器１００の場合、分波されて出力される波長λ１，λ２，λ３，及びλ４の各出力光信号は、光強度レベルが同程度に揃うものの、入力光が１×４カプラ１０１を経由するため、そのレベルが入力光に対して１／４程度に低下してしまう。
【００１１】
また、図１３に示した光分波器１１０の場合、分波されて出力される波長λ１，λ２，λ３，及びλ４の各出力光信号は、入力光に対する強度レベルの低下は少ないものの、入反射による損失と空間を伝播することによる損失とで、光路の後段で分波される光信号ほど強度レベルが低下する。
【００１２】
本発明の目的は、波長多重した多重光信号を分波する際に、分波された光の各強度レベルが互いに揃い、且つ分波された光の強度レベルが分波前の光の強度レベルに対して大幅に低下することのない光分波器を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明による光分波器は、異なる波長の光信号を多重化した多重光信号を入力し、各波長の光信号を分波する光分波器であって、入力する光を、その波長に応じて変化する透過率で透過して出力する光強度減衰手段と、入力部に入力する光信号の内、所定の波長の光信号を分波して第１の光路に導き、その他の波長の光信号を第２の光路に導く複数の光分波手段とを有し、前段に配置される前記光分波手段の前記第２の光路に、前段と異なる波長の光信号を分波する前記光分波手段の入力部を光学的に接続させて順次配置し、初段の前記光分波手段の入力部に前記光強度減衰手段から出力される光信号が入力するように配置し、且つ前記光強度減衰手段が、前記順次配置された複数の光分波手段の内、後段に位置する光分波手段によって分波される光信号の波長ほど、前記透過率が大きくなる特性を備え、前記光強度減衰手段に前記多重光信号を照射したとき、分波されて前記複数の光分波手段の各第１の光路から出力される各波長の光信号の光強度が略同レベルとなるように構成する。
また、前記光強度減衰手段を透過或いは反射型の強度調整ＮＤフィルタで構成してもよい。
【００１５】
また、前記光分波手段を誘電体多層膜フィルタで構成してもよい。
また、前記光分波手段をサーキュレータとＦＢＧとで構成してもよい。
更に、前記光分波手段をＦＢＧを用いたＭＺ干渉計によって構成してもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による光分波器の実施の形態１の構成図を示す。同図中、光分波器１の４つの透過型波長フィルタ２，３，４，及び５は、共に誘電体多層膜フィルタで形成され、図３の帯域特性図に示すように各々特定の波長λ１，λ２，λ３，及びλ４を中心とする狭帯域の波長の光のみを透過する。尚、図３の帯域特性図の横軸は波長を示し、縦軸はフィルタの透過率を示している。
【００１７】
透過型波長フィルタ２，３，４，及び５は、図１に示す様に、透過されずに反射する光が順次次段の透過型波長フィルタに向かうように、空間的に所定の関係を保って配置されている。
【００１８】
透過型波長フィルタ２を通過する光の光路上には、光の強度を後述する如く所望量減少させるＮＤ（neutral-density）フィルタ６が配置され、透過型波長フィルタ３を通過する光の光路上には同じくＮＤフィルタ７が配置され、更に透過型波長フィルタ４を通過する光の光路上には同じくＮＤフィルタ８が配置されている。
【００１９】
図２は、これらのＮＤフィルタ６，７，８の各々の光の透過率を示す特性図で、横軸は波長を、縦軸は光の透過率をそれぞれ示している。同図から明らかなように、後段に配置されたフィルタほと透過率が高く設定されており、これらの理由については後述する。
【００２０】
以上のように構成された光分波器１において、多重光信号ＷＭＳを、図１に示すように透過型波長フィルタ２に所定の角度で入射する。多重光信号ＷＭＳは、その特性が図４（ａ）の帯域特性図に示されるように、同じ強度レベルの４種類の波長λ１，λ２，λ３，及びλ４の光を多重して形成した光信号である。尚、図４（ａ）の横軸は波長を示し、縦軸は光の強度を示している。
【００２１】
透過型波長フィルタ２は、この多重光信号ＷＭＳを受け、図３に示した波長λ１近傍の波長域の光信号を透過し、他の波長域の光信号を透過型フィルタ３に向けて反射する。透過型フィルタ３は、この反射光を受けて図３に示した波長λ２近傍の波長域の光信号を透過し、他の波長域の光信号を透過型フィルタ４に向けて反射する。同様にして透過型フィルタ４及び５は、各々反射光を受けて図３に示した波長λ３及びλ４近傍の帯域の光信号を透過し、他の波長域の光信号を反射する。
【００２２】
光分波器１に入射した多重光信号ＷＭＳは、入・反射による損失と空間を伝播することによる損失とで、後段にいくほどその光強度の低下率が高くなり、各透過型フィルタ２，３，４，及び５を透過して分波された段階の各波長の光信号の強度レベルは、順に低下する。
【００２３】
ＮＤフィルタ６は、分波された波長λ１の光信号を入力し、この光信号を、透過型フィルタ５を透過した波長λ４の光信号の光強度レベルＰＬまで減衰するようにその減衰量が予め設定されている。同じく、ＮＤフィルタ７は分波されて入力する波長λ２の光信号を強度レベルＰＬまで減衰し、ＮＤフィルタ８は入力する波長λ３の光信号を強度レベルＰＬまで減衰すように設定されている。図４（ｂ）は、分波されて光分波器１から取り出される各波長の光信号の帯域特性図であり、横軸は波長を示し、縦軸は光の強度レベルを示している。
【００２４】
図４（ｂ）の特性図から明らかなように、本発明の実施の形態１の光分波器１によれば、分波されて出力される各波長の光信号の光強度レベルを、透過型フィルタ５を透過した波長λ４の光信号の光強度レベルＰＬに揃えることが出来る。また、入・反射による損失と空間を伝播することによる損失は、それ程大きくならないため、入射する多重光信号ＷＭＳに対する各出力光の強度レベルＰＬのレベル低下を許容範囲内に抑えることが出来る。
【００２５】
図５は、本発明による光分波器の実施の形態２の構成図である。同図中、光分波器１０は、４つの分光素子１１，１２，１３，１４がカスケード接続された光路を有する。分光素子１１は、３Ｐ（ポート）サーキュレータ１１ａと反射型波長フィルタ１１ｂとからなり、サーキュレータ１１ａは、入力部Ｐ１に入光した光を反射型波長フィルタ１１ｂに導き、反射型波長フィルタ１１ｂは、入光した光の波長λ１近傍の帯域の光信号だけを反射し、他の波長の光信号を透過する。サーキュレータ１１ａは、反射型波長フィルタ１１ｂで反射して分波された波長λ１の光信号をその出力部Ｐ３から出力する。
【００２６】
分光素子１２は、反射型波長フィルタ１２ｂが、波長λ２近傍の帯域の光信号だけを反射する以外は前記分光素子１１と同様に作用する。また、分光素子１３及び１４も、各々の反射型波長フィルタ１３ｂ及び１４ｂが、波長λ３及びλ４近傍の帯域の光信号だけを反射する以外は、前記分光素子１１と同様に作用する。
【００２７】
これらの反射型波長フィルタ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂは、共に反射光の反射率が１００％に近いＦＢＧ（Fiber Bragg Grating）で形成されるものとするが、この場合でも、サーキュレータの挿入損失の影響で、各分光素子で分光される光信号の光強度の低下率は、後段で分波される光信号ほど高くなる。
【００２８】
アッテネータ１５は、分光素子１１で分光された波長λ１の光を入力し、後述するようにその光強度を所望量減衰して出力する。同様にしてアッテネータ１６及び１７も、各々分光素子１２及び１３で分光された波長λ２及びλ３の光信号の強度レベルを後述するようにそれぞれ所望量減衰して出力する。尚、これらのアッテネータ１５，１６，１７は、共に減衰量が設定可能な光アッテネータとして機能する透過型又は反射型の光強度ＮＤフィルタで構成されている。
【００２９】
以上のように構成された光分波器１０において、前記した同じ強度レベルの４種類の波長λ１，λ２，λ３，及びλ４の光を多重して形成した多重光信号ＷＭＳを、分光素子１１の３Ｐサーキュレータ１１ａの入力部Ｐ１に入射する。
【００３０】
この時、分光素子１１は、分光した波長λ１の光信号をサーキュレータ１１ａの出力部Ｐ３から出力し、分光素子１２は、分光した波長λ２の光信号をサーキュレータ１２ａの出力部Ｐ３から出力する。更に、分光素子１３は、分光した波長λ３の光信号をサーキュレータ１３ａの出力部Ｐ３から出力し、そして分光素子１４は、分光した波長λ４の光信号をサーキュレータ１４ａの出力部Ｐ３から出力する。
【００３１】
アッテネータ１５は、入力した波長λ１の光信号を、分光素子１４のサーキュレータ１４ａの出力部Ｐ３から出力される波長λ４の光信号の強度レベルＰＬ２まで所定量減衰して出力する。同様にしてアッテネータ１６は、入力する波長λ２の光信号を強度レベルＰＬ２まで減衰し、更にアッテネータ１７は、入力する波長λ３の光信号を強度レベルＰＬ２まで減衰する。
【００３２】
以上のように、本発明の実施の形態２の光分波器１０によれば、分波された各波長の光信号の強度レベルを、分光素子１４のサーキュレータ１４ａの出力部Ｐ３から出力される波長λ４の光信号の強度レベルＰＬ２に揃えることが出来る。また、各反射型波長フィルタ、及びサーキュレータを経由することによる光の強度損失が僅かですみ、入射する多重光信号ＷＭＳに対する各分光の強度レベルＰＬ２のレベル低下を数デシベル程度に抑えることができる。
【００３３】
図６は、本発明による光分波器の実施の形態３の構成図である。同図中、光分波器２０は、ＦＢＧを所定位置に配置した４つのＭＺ（Mach-Zehnder）型干渉計２１，２２，２３，２４がカスケード接続された光路を有する。ＭＺ型干渉計２１は、波長λ１近傍の帯域光信号だけを反射し、他の波長の光信号を透過するＦＢＧを所定位置に配置することにより、入力部２１ａに入力した光から分波した波長λ１近傍の光信号を反射光出力部２１ｃから出力し、他の波長の光を透過光出力部２１ｂから出力する。
【００３４】
ＭＺ型干渉計２２は、波長λ２近傍の帯域光信号だけを反射し、他の波長の光信号を透過するＦＢＧを用いることにより、入力部２２ａに入力した光から分波した波長λ２近傍の光信号を反射光出力部２２ｃから出力し、他の波長の光を透過光出力部２２ｂから出力する。
【００３５】
ＭＺ型干渉計２３及び２４も、各々波長λ３及びλ４近傍の帯域光信号だけを反射し、他の波長の光信号を透過するＦＢＧを用いることにより、入力部２３ａ及び２４ａに入力した光から分波した波長λ３及びλ４近傍の光信号を反射光出力部２３ｃ及び２４ｃから出力し、他の波長の光を透過光出力部２３ｂ及び２４ｂから出力する。
【００３６】
カスケード接続された各ＭＺ型干渉計の反射あるいは透過損失により、各ＭＺ型干渉計で分光される光信号の強度レベルの低下率は、後段で分波される光信号ほど高くなる。
アッテネータ２５は、ＭＺ型干渉計２１で分光された波長λ１の光を入力し、後述するようにその光強度を所定量減衰して出力する。同様にしてアッテネータ２６及び２７も、各々ＭＺ型干渉計２２及び２３で分光された波長λ２及びλ３の光信号の強度レベルを後述するようにそれぞれ所定量減衰して出力する。尚、これらのアッテネータ２５，２６，２７は、共に減衰量が設定可能な光アッテネータとして機能する透過型又は反射型の光強度ＮＤフィルタで構成されている。
【００３７】
以上のように構成された光分波器２０において、前記した同じ強度レベルの４種類の波長λ１、λ２、λ３及びλ４の光を多重して形成した多重光信号ＷＭＳを、ＭＺ型干渉計２１の入力部２１ａに入射する。
【００３８】
この時、ＭＺ型干渉計２１は、分光した波長λ１の光信号をその反射光出力部２１ｃから出力し、ＭＺ型干渉計２２は、分光した波長λ２の光信号をその反射光出力部２２ｃから出力する。更に、ＭＺ型干渉計２３は、分光した波長λ３の光信号をその反射光出力部２３ｃから出力し、そしてＭＺ型干渉計２４は、分光した波長λ４の光信号をその反射光出力部２４ｃから出力する。
【００３９】
アッテネータ２５は、入力した波長λ１の光信号を、ＭＺ型干渉計２４の反射光出力部２４ｃから出力される波長λ４の光信号の強度レベルＰＬ３まで所定量減衰して出力する。同様にして、アッテネータ２６は、入力する波長λ２の光信号を強度レベルＰＬ３まで減衰し、更にアッテネータ２７は、入力する波長λ３の光信号を強度レベルＰＬ３まで減衰する。
【００４０】
以上のように、本発明の実施の形態３の光分波器２０によれば、分波された各波長の光信号の強度レベルを、ＭＺ型干渉計２４の反射光出力部２４ｃから出力される波長λ４の光信号の強度レベルＰＬ３に揃えることが出来る。また、ＭＺ型干渉計での反射透過による光の強度損失が小さいため、入射する多重光信号ＷＭＳに対する各分光の強度レベルＰＬ３のレベル低下を許容範囲内に抑えることができる。
【００４１】
図７は、本発明による光分波器の実施の形態４の構成図である。この光分波器３０は、前記した図１に示す光分波器１からＮＤフィルタ６，７，８を除き、新たに透過率分布フィルタ３１を配設した構成となっている。従って、光分波器１（図１）と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４２】
透過率分布フィルタ３１は、透過型フィルタ２の前段に配置され、これを透過した光が、透過型波長フィルタ２に所定の角度で入射するように構成されている。図８は、透過率分布フィルタ３１の帯域特性を示す特性図で、横軸に波長を示し、縦軸に光透過率を示している。
【００４３】
前記したように、入・反射による損失と空間を伝播することによる損失とで、各透過型波長フィルタ２，３，４，５で分光される光信号の強度レベルの低下率は、後段で分波される光信号ほど高くなる。即ち、図７の構成では、波長λ１、波長λ２、波長λ３、波長λ４の順に分光されるため、この順に順次低下率が大きくなる。一方、透過率分布フィルタ３１は、図８の特性図から明らかなように、通過する光の波長に応じて透過率が変化し、波長λ１から波長λ４に向かうにつれ透過率が大きくなる特性を持つ。
【００４４】
そして各波長の光が透過率分布フィルタ３１に入光し、該当する波長の透過型フィルタを通過して分光されるまでの光強度の減衰率が、各波長で略同じになるように構成されている。
【００４５】
従って、前記した同じ強度レベルの４種類の波長λ１，λ２，λ３，及びλ４の光を多重して形成した多重光信号ＷＭＳを、この光分波器３０の透過率分布フィルタ３１に照射すると、各透過型波長フィルタ２，３，４，５からは、各々分光された波長λ１，λ２，λ３，λ４の光信号が略同一の強度レベルで出力される。
【００４６】
以上のように、本発明の実施の形態４の光分波器３０によれば、分波された各波長の光信号の強度レベルを揃えることが出来る。また、実施の形態１の光分波器１（図１）に比べ、構成部品点数を減らすことが出来る。
【００４７】
図９は、本発明による光分波器の実施の形態５の構成図である。この光分波器４０は、前記した光分波器１０（図５）からアッテネータ１５，１６，１７を除き、新たに強度調整ＮＤフィルタ４１を配設した構成となっている。従って、光分波器１０（図５）と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４８】
強度調整ＮＤフィルタ４１は、分光素子１１の前段に配置され、これを透過した光が、分光素子１１の３Ｐサーキュレーション１１ａの入力部Ｐ１に入射するように構成されている。前記したように、サーキュレータの挿入損失の影響で、各分光素子１１，１２，１３，１４で分光される光信号の強度レベルの低下率は、後段で分波される光信号ほど高くなる。即ち、図９の構成では、波長λ１、波長λ２、波長λ３、波長λ４の順に分光されるため、この順に順次低下率が大きくなる。
【００４９】
一方、強度調整ＮＤフィルタ４１は、前記した透過率分布フィルタ３１（図７）と略同等の特性を示すもので、その特性を示す図８の特性図から明らかなように、通過する光の波長に応じて透過率が変化し、波長λ１から波長λ４に向かうにつれ透過率が大きくなる特性を持つ。
【００５０】
そして各波長の光が強度調整ＮＤフィルタ４１に入光し、該当する波長の分光素子によって分光されるまでの光強度の減衰率が、各波長で略同じになるように構成されている。
【００５１】
従って、前記した同じ強度レベルの４種類の波長λ１，λ２，λ３，及びλ４の光を多重して形成した多重光信号ＷＭＳを、この光分波器４０の強度調整ＮＤフィルタ４１に照射すると、各分光素子１１，１２，１３，１４からは、各々分光された波長λ１，λ２，λ３，λ４の光信号が略同一の強度レベルで出力される。
【００５２】
以上のように、本発明の実施の形態５の光分波器４０によれば、分波された各波長の光信号の強度レベルを揃えることが出来ると共に、実施の形態２の光分波器１０（図５）に比べ、構成部品点数を減らすことが出来る。
【００５３】
図１０は、本発明による光分波器の実施の形態６の構成図である。この光分波器５０は、前記した光分波器２０（図６）からアッテネータ２５，２６，１７を除き、新たに強度調整ＮＤフィルタ５１を配設した構成となっている。従って、光分波器２０（図６）と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００５４】
強度調整フィルタ５１は、ＭＺ型干渉計２１の前段に配置され、これを透過した光が、ＭＺ型干渉計２１の入力部２１ａに入射するように構成されている。前記したように、ＭＺ型干渉計の反射あるいは透過損失により、各ＭＺ型干渉計２１、２２，２３，２４で分光される光信号の強度レベルの低下率は、後段で分波される光信号ほど高くなる。即ち、図１０の構成では、波長λ１、波長λ２、波長λ３、波長λ４の順に分光されるため、この順に順次低下率が大きくなる。
【００５５】
一方、強度調整型ＮＤフィルタ５１は、前記した透過率分布フィルタ３１（図７）と略同等の特性を示すもので、その特性を示す図８の特性図から明らかなように、通過する光の波長に応じて透過率が変化し、波長λ１から波長λ４に向かうにつれ透過率が大きくなる特性を持つ。
【００５６】
そして各波長の光が強度調整ＮＤフィルタ５１に入光し、該当する波長のＭＺ干渉計によって分光されるまでの光強度の減衰率が、各波長で略同じになるように構成されている。
【００５７】
従って、前記した同じ強度レベルの４種類の波長λ１，λ２，λ３，及びλ４の光を多重して形成した多重光信号ＷＭＳを、この光分波器５０の強度調整ＮＤフィルタ５１に照射すると、各ＭＺ干渉計２１，２２，２３，２４からは、各々分光された波長λ１，λ２，λ３，λ４の光信号が略同一の強度レベルで出力される。
【００５８】
以上のように、本発明の実施の形態６の光分波器５０によれば、分波された各波長の光信号の強度レベルを揃えることが出来ると共に、実施の形態３の光分波器２０（図６）に比べ、構成部品点数を減らすことが出来る。
【００５９】
尚、前記実施の形態では、光強度減衰手段として透過型のＮＤフィルタを用いたが、これに限定されるものでなく、反射型のＮＤフィルタを用いてもよい。
【００６０】
【発明の効果】
本発明の光分光器によれば、波長多重した多重光信号を分波する際に、分波された各光の強度レベルを互いに揃えて出力し、且つ分波された光の強度レベルが分波前の光の強度レベルに対して顕著に低下することがない。従って、分波した光信号のレベルを揃えたり、増幅するための光増幅器を省くことも可能となり、光分波に伴うコストを削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光分波器の実施の形態１の構成図である。
【図２】ＮＤフィルタ６，７，８の各光の透過率を示す特性図である。
【図３】透過型波長フィルタ１，２，３，及び４の帯域特性図である。
【図４】光分波器１に入力する多重光信号と、各ＮＤフィルタから出力される分波された光信号の帯域特性図である。
【図５】本発明による光分波器の実施の形態２の構成図である。
【図６】本発明による光分波器の実施の形態３の構成図である。
【図７】本発明による光分波器の実施の形態４の構成図である。
【図８】透過率分布フィルタ３１の帯域特性図である。
【図９】本発明による光分波器の実施の形態５の構成図である。
【図１０】本発明による光分波器の実施の形態６の構成図である。
【図１１】従来の光分波器の一構成例を示す図である。
【図１２】図１１に示す光分波器１００の入出力光の帯域特性図である。
【図１３】従来の光分波器の他の構成例を示す図である。
【図１４】図１３に示す４つの透過型波長フィルタの特性図、及び光分波器１１０の出力光の帯域特性図である。
【符号の説明】
１光分波器、２透過型波長フィルタ、３透過型波長フィルタ、４透過型波長フィルタ、５透過型波長フィルタ、６ＮＤフィルタ、７ＮＤフィルタ、８ＮＤフィルタ、１０光分波器、１１分光素子、１１ａサーキュレータ、１１ｂ反射型波長フィルタ、１２分光素子、１２ａサーキュレータ、１２ｂ反射型波長フィルタ、１３分光素子、１３ａサーキュレータ、１３ｂ反射型波長フィルタ、１４分光素子、１３ａサーキュレータ、１３ｂ反射型波長フィルタ、１５アッテネータ、１６アッテネータ、１７アッテネータ、２０光分波器、２１ＭＺ型干渉計、２１ａ入力部、２１ｂ透過光出力部、２１ｃ反射光出力部、２２ＭＺ型干渉計、２２ａ入力部、２２ｂ透過光出力部、２２ｃ反射光出力部、２３ＭＺ型干渉計、２３ａ入力部、２３ｂ透過光出力部、２３ｃ反射光出力部、２４ＭＺ型干渉計、２４ａ入力部、２４ｂ透過光出力部、２４ｃ反射光出力部、２５アッテネータ、２６アッテネータ、２７アッテネータ、３０光分波器、３１透過率分布フィルタ、４０光分波器、４１強度調整フィルタ、５０光分波器、５１強度調整フィルタ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical demultiplexer that is used in wavelength division multiplexing communication or the like, receives a multiplexed optical signal formed by multiplexing light of different wavelengths, and demultiplexes light of each wavelength.
[0002]
[Prior art]
In wavelength division multiplexing (WDM) optical communications that simultaneously handle a large number of optical signals having different wavelengths and realize large-capacity optical transmission and wavelength routing, optical signals of specific wavelengths at each node on the network It is necessary to demultiplex a multiplexed optical signal in order to take out the signal or to change its path.
[0003]
For this purpose, an optical demultiplexer is used, and one configuration example of an optical demultiplexer used conventionally is shown in FIG.
In the figure, a 1 × 4 coupler 101 of an optical demultiplexer 100 receives a multiplexed optical signal WMS. As shown in the band characteristic diagram of FIG. 12A, this multiplexed optical signal WMS is a light formed by multiplexing four types of light of wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 having the same intensity level. Signal. In FIG. 12A, the horizontal axis indicates the wavelength, and the vertical axis indicates the light intensity level.
[0004]
The 1 × 4 coupler 101 outputs the divided optical signals divided into four to the optical paths 102, 103, 104, and 105, respectively, at a light intensity level that is approximately ¼ of the input light. The transmission wavelength filters 106, 107, 108, and 109 arranged on each of these optical paths are band-pass filters that transmit the light beams having the wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4, respectively. Only the signal is transmitted. FIG. 12B shows the wavelength band and level of light transmitted through each filter at this time. Note that the horizontal axis of FIG. 5B indicates the wavelength, and the vertical axis indicates the light intensity level.
[0005]
The output optical signals of the respective wavelengths that have been demultiplexed in this way have a light intensity level that is significantly lower than that of the input light, but the levels of the respective signals are approximately the same.
[0006]
FIG. 13 shows a configuration example of another optical demultiplexer used conventionally. In the figure, each of the four transmission wavelength filters 111, 112, 113, 114 of the optical demultiplexer 110 is composed of a dielectric multilayer filter, and each is specified as shown in the band characteristic diagram of FIG. Only light in a narrow band centering around wavelengths λ1, λ2, λ3 and λ4 is transmitted. In the figure, the horizontal axis indicates the wavelength, and the vertical axis indicates the transmittance of the filter.
[0007]
As shown in FIG. 13, the transmission wavelength filters 111, 112, 113, and 114 maintain a predetermined spatial relationship so that light reflected without being transmitted is sequentially directed to the transmission wavelength filter in the next stage. Are arranged.
[0008]
Accordingly, the multiplexed optical signal WMS formed by multiplexing the light of the four wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 having the same intensity level is applied to the transmission wavelength filter 111 at a predetermined angle as shown in FIG. When irradiated, the transmission wavelength filter 111 transmits light having the wavelength λ 1 and reflects other light toward the transmission filter 112. The transmissive filter 112 that has received the reflected light transmits the light having the wavelength λ <b> 2 and reflects the other light toward the transmissive filter 113. Similarly, the transmission filter 113 transmits light having a wavelength λ3, and the transmission filter 114 transmits light having a wavelength λ4.
[0009]
FIG. 14B shows the wavelength band and level of light transmitted through each filter at this time. As can be seen from the figure, the level of the output optical signal of each wavelength demultiplexed in this way decreases as it is demultiplexed at a later stage, as will be described later.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of the optical demultiplexer 100 shown in FIG. 11, the output optical signals of wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 output after being demultiplexed have the same light intensity level, but the input light is 1 Since it passes through the × 4 coupler 101, its level is reduced to about ¼ of the input light.
[0011]
In the case of the optical demultiplexer 110 shown in FIG. 13, the output optical signals of wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 that are output after being demultiplexed have little decrease in the intensity level with respect to the input light. Due to the loss due to reflection and the loss due to propagating in space, the intensity level decreases as the optical signal is demultiplexed later in the optical path.
[0012]
An object of the present invention is to demultiplex a wavelength-division multiplexed optical signal so that the intensity levels of the demultiplexed light are aligned with each other, and the intensity level of the demultiplexed light is the intensity level of the light before demultiplexing. It is an object of the present invention to provide an optical demultiplexer that does not drop significantly.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
Optical demultiplexer that by the present invention, different optical signal of wavelength enter the multiplexed optical signal obtained by multiplexing the optical signals of each wavelength an optical demultiplexer for demultiplexing the input light, the A light intensity attenuating means that transmits and outputs with a transmittance that changes according to the wavelength; and an optical signal having a predetermined wavelength among the optical signals input to the input unit is demultiplexed and guided to the first optical path; A plurality of optical demultiplexing means for guiding an optical signal having a wavelength to a second optical path, and demultiplexing an optical signal having a wavelength different from that of the preceding stage in the second optical path of the optical demultiplexing means disposed in the previous stage. The optical demultiplexing means are sequentially connected to the optical demultiplexing means and arranged so that the optical signal output from the light intensity attenuating means is input to the input section of the first stage optical demultiplexing means, Further, the light intensity attenuating means is demultiplexed by the optical demultiplexing means located in the subsequent stage among the plurality of optical demultiplexing means arranged in sequence. The optical signal has a characteristic that the transmittance increases as the wavelength of the optical signal is increased. When the optical intensity attenuating unit is irradiated with the multiplexed optical signal, the optical signal is demultiplexed from each first optical path of the plurality of optical demultiplexing units. The light intensity of the output optical signal of each wavelength is configured to be substantially the same level.
The light intensity attenuating means may be constituted by a transmission or reflection type intensity adjustment ND filter.
[0015]
The optical demultiplexing means may be composed of a dielectric multilayer filter.
Further, the optical demultiplexing means may be composed of a circulator and an FBG.
Further, the optical demultiplexing means may be constituted by an MZ interferometer using FBG.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a configuration diagram of Embodiment 1 of an optical demultiplexer according to the present invention. In the figure, the four transmission wavelength filters 2, 3, 4, and 5 of the optical demultiplexer 1 are all formed of dielectric multilayer filters, and each has a specific wavelength as shown in the band characteristic diagram of FIG. Only light of a narrow band wavelength centering around λ1, λ2, λ3, and λ4 is transmitted. In the band characteristic diagram of FIG. 3, the horizontal axis indicates the wavelength, and the vertical axis indicates the transmittance of the filter.
[0017]
As shown in FIG. 1, the transmission wavelength filters 2, 3, 4, and 5 maintain a predetermined spatial relationship so that light that is reflected without being transmitted is sequentially directed to the transmission wavelength filter in the next stage. Are arranged.
[0018]
An ND (neutral-density) filter 6 is disposed on the optical path of the light passing through the transmissive wavelength filter 2 to reduce the light intensity by a desired amount as will be described later. Similarly, an ND filter 7 is disposed, and an ND filter 8 is also disposed on the optical path of light passing through the transmission wavelength filter 4.
[0019]
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the light transmittance of each of these ND filters 6, 7, and 8. The horizontal axis indicates the wavelength, and the vertical axis indicates the light transmittance. As is clear from the figure, the filter disposed in the latter stage is set to have a higher transmittance, and the reason for these will be described later.
[0020]
In the optical demultiplexer 1 configured as described above, the multiplexed optical signal WMS is incident on the transmission wavelength filter 2 at a predetermined angle as shown in FIG. The multiplexed optical signal WMS is an optical signal formed by multiplexing four types of light of wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 having the same intensity level, as shown in the band characteristic diagram of FIG. It is. In FIG. 4A, the horizontal axis indicates the wavelength, and the vertical axis indicates the light intensity.
[0021]
The transmission wavelength filter 2 receives this multiplexed optical signal WMS, transmits an optical signal in the wavelength region near the wavelength λ1 shown in FIG. 3, and reflects an optical signal in another wavelength region toward the transmission filter 3. . The transmissive filter 3 receives this reflected light and transmits an optical signal in the wavelength region near the wavelength λ 2 shown in FIG. 3 and reflects an optical signal in another wavelength region toward the transmissive filter 4. Similarly, the transmissive filters 4 and 5 receive the reflected light and transmit the optical signals in the bands near the wavelengths λ3 and λ4 shown in FIG. 3, and reflect the optical signals in other wavelength regions.
[0022]
The multiplexed optical signal WMS incident on the optical demultiplexer 1 has a loss due to incident / reflection and a loss due to propagation in space, and the rate of decrease in the light intensity increases as it goes to the subsequent stage. The intensity level of the optical signal of each wavelength at the stage of being transmitted through 3, 4, and 5 and being demultiplexed decreases in order.
[0023]
The ND filter 6 receives the demultiplexed optical signal having the wavelength λ 1, and the attenuation amount is set in advance so that the optical signal is attenuated to the optical intensity level PL of the optical signal having the wavelength λ 4 transmitted through the transmission filter 5. Is set. Similarly, the ND filter 7 is set to attenuate the input optical signal having the wavelength λ2 to the intensity level PL while the ND filter 8 is set to attenuate the optical signal having the wavelength λ3 to the intensity level PL. FIG. 4B is a band characteristic diagram of an optical signal of each wavelength that is demultiplexed and extracted from the optical demultiplexer 1, where the horizontal axis indicates the wavelength and the vertical axis indicates the light intensity level.
[0024]
As is apparent from the characteristic diagram of FIG. 4B, according to the optical demultiplexer 1 of the first embodiment of the present invention, the light intensity level of the optical signal of each wavelength output after being demultiplexed is transmitted. The light intensity level PL of the optical signal having the wavelength λ4 transmitted through the mold filter 5 can be made uniform. Further, since the loss due to the incident / reflection and the loss due to propagation through the space are not so large, the decrease in the intensity level PL of each output light with respect to the incident multiplexed optical signal WMS can be suppressed within an allowable range.
[0025]
FIG. 5 is a configuration diagram of Embodiment 2 of the optical demultiplexer according to the present invention. In the figure, the optical demultiplexer 10 has an optical path in which four spectroscopic elements 11, 12, 13, and 14 are cascade-connected. The spectroscopic element 11 includes a 3P (port) circulator 11a and a reflective wavelength filter 11b. The circulator 11a guides the light incident on the input unit P1 to the reflective wavelength filter 11b. The reflective wavelength filter 11b Only the optical signal in the band near the wavelength λ1 of the emitted light is reflected, and the optical signals of other wavelengths are transmitted. The circulator 11a outputs the optical signal having the wavelength λ1 reflected and split by the reflective wavelength filter 11b from the output unit P3.
[0026]
The spectroscopic element 12 operates in the same manner as the spectroscopic element 11 except that the reflective wavelength filter 12b reflects only the optical signal in the band near the wavelength λ2. The spectroscopic elements 13 and 14 also operate in the same manner as the spectroscopic element 11 except that each of the reflection type wavelength filters 13b and 14b reflects only an optical signal in a band near the wavelengths λ3 and λ4.
[0027]
These reflection type wavelength filters 11b, 12b, 13b, and 14b are all formed of FBG (Fiber Bragg Grating) whose reflectance of reflected light is close to 100%. Even in this case, the insertion loss of the circulator is reduced. Due to the influence, the decrease rate of the light intensity of the optical signal split by each spectroscopic element becomes higher as the optical signal demultiplexed in the subsequent stage.
[0028]
The attenuator 15 receives the light having the wavelength λ1 dispersed by the spectroscopic element 11, and outputs the light intensity after attenuation by a desired amount as will be described later. Similarly, the attenuators 16 and 17 also attenuate and output the intensity levels of the optical signals of the wavelengths λ2 and λ3 dispersed by the spectroscopic elements 12 and 13, respectively, as will be described later. The attenuators 15, 16, and 17 are each composed of a transmissive or reflective light intensity ND filter that functions as an optical attenuator whose attenuation can be set.
[0029]
In the optical demultiplexer 10 configured as described above, the multiplexed optical signal WMS formed by multiplexing the light of the four types of wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 having the same intensity level described above is obtained. The light enters the input part P1 of the 3P circulator 11a.
[0030]
At this time, the spectroscopic element 11 outputs the split optical signal with the wavelength λ1 from the output unit P3 of the circulator 11a, and the spectroscopic element 12 outputs the split optical signal with the wavelength λ2 from the output unit P3 of the circulator 12a. Further, the spectroscopic element 13 outputs the split optical signal having the wavelength λ3 from the output unit P3 of the circulator 13a, and the spectroscopic element 14 outputs the split optical signal having the wavelength λ4 from the output unit P3 of the circulator 14a.
[0031]
The attenuator 15 attenuates the input optical signal having the wavelength λ1 by a predetermined amount to the intensity level PL2 of the optical signal having the wavelength λ4 output from the output unit P3 of the circulator 14a of the spectroscopic element 14. Similarly, the attenuator 16 attenuates the input optical signal with the wavelength λ2 to the intensity level PL2, and the attenuator 17 further attenuates the input optical signal with the wavelength λ3 to the intensity level PL2.
[0032]
As described above, according to the optical demultiplexer 10 of Embodiment 2 of the present invention, the intensity level of the demultiplexed optical signal of each wavelength is output from the output unit P3 of the circulator 14a of the spectroscopic element 14. It is possible to align with the intensity level PL2 of the optical signal having the wavelength λ4. In addition, the intensity loss of light due to passing through each reflection type wavelength filter and circulator is very small, and the decrease in the intensity level PL2 of each spectrum with respect to the incident multiplexed optical signal WMS can be suppressed to about several decibels.
[0033]
FIG. 6 is a configuration diagram of Embodiment 3 of the optical demultiplexer according to the present invention. In the figure, the optical demultiplexer 20 has an optical path in which four MZ (Mach-Zehnder) type interferometers 21, 22, 23, and 24 having FBGs arranged at predetermined positions are cascade-connected. The MZ interferometer 21 has a wavelength demultiplexed from the light input to the input unit 21a by arranging an FBG that reflects only a band optical signal near the wavelength λ1 and transmits an optical signal of another wavelength at a predetermined position. An optical signal in the vicinity of λ1 is output from the reflected light output unit 21c, and light of other wavelengths is output from the transmitted light output unit 21b.
[0034]
The MZ interferometer 22 uses an FBG that reflects only a band optical signal in the vicinity of the wavelength λ2 and transmits optical signals in other wavelengths, so that the light in the vicinity of the wavelength λ2 demultiplexed from the light input to the input unit 22a. A signal is output from the reflected light output unit 22c, and light of other wavelengths is output from the transmitted light output unit 22b.
[0035]
The MZ type interferometers 23 and 24 also separate from the light input to the input units 23a and 24a by using FBGs that reflect only the optical signals in the vicinity of wavelengths λ3 and λ4 and transmit optical signals of other wavelengths, respectively. Optical signals in the vicinity of the wavelengths λ3 and λ4 that have been waved are output from the reflected light output units 23c and 24c, and light of other wavelengths is output from the transmitted light output units 23b and 24b.
[0036]
Due to the reflection or transmission loss of each cascaded MZ interferometer, the rate of decrease in the intensity level of the optical signal split by each MZ interferometer increases as the optical signal demultiplexed in the subsequent stage.
The attenuator 25 receives the light having the wavelength λ1 dispersed by the MZ interferometer 21, and attenuates the light intensity by a predetermined amount and outputs the light, as will be described later. Similarly, the attenuators 26 and 27 also attenuate and output the intensity levels of the optical signals of wavelengths λ2 and λ3 respectively dispersed by the MZ type interferometers 22 and 23, as will be described later. Each of these attenuators 25, 26, and 27 is composed of a transmissive or reflective light intensity ND filter that functions as an optical attenuator that can set the attenuation.
[0037]
In the optical demultiplexer 20 configured as described above, a multiplexed optical signal WMS formed by multiplexing the light of the four types of wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 having the same intensity level is converted into an MZ interferometer 21. To the input unit 21a.
[0038]
At this time, the MZ interferometer 21 outputs the optical signal having the wavelength λ1 separated from the reflected light output unit 21c, and the MZ type interferometer 22 outputs the optical signal having the wavelength λ2 separated from the reflected light output unit 22c. Output. Further, the MZ type interferometer 23 outputs the optical signal having the spectral wavelength λ3 from the reflected light output unit 23c, and the MZ type interferometer 24 outputs the optical signal having the spectral wavelength λ4 from the reflected light output unit 24c. Output.
[0039]
The attenuator 25 attenuates the input optical signal having the wavelength λ1 by a predetermined amount to the intensity level PL3 of the optical signal having the wavelength λ4 output from the reflected light output unit 24c of the MZ interferometer 24 and outputs the attenuated signal. Similarly, the attenuator 26 attenuates the input optical signal of wavelength λ2 to the intensity level PL3, and the attenuator 27 further attenuates the input optical signal of wavelength λ3 to the intensity level PL3.
[0040]
As described above, according to the optical demultiplexer 20 of the third embodiment of the present invention, the intensity level of the demultiplexed optical signal of each wavelength is output from the reflected light output unit 24c of the MZ interferometer 24. Can be matched to the intensity level PL3 of the optical signal having the wavelength λ4. In addition, since the intensity loss of light due to reflection and transmission in the MZ interferometer is small, it is possible to suppress the decrease in the intensity level PL3 of each spectrum with respect to the incident multiplexed optical signal WMS within an allowable range.
[0041]
FIG. 7 is a configuration diagram of Embodiment 4 of an optical demultiplexer according to the present invention. This optical demultiplexer 30 has a configuration in which a transmittance distribution filter 31 is newly provided except for the ND filters 6, 7, and 8 from the optical demultiplexer 1 shown in FIG. Therefore, parts common to the optical demultiplexer 1 (FIG. 1) are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only different parts are described.
[0042]
The transmittance distribution filter 31 is arranged in front of the transmissive filter 2 and is configured such that light transmitted through the transmissive filter 2 enters the transmissive wavelength filter 2 at a predetermined angle. FIG. 8 is a characteristic diagram showing the band characteristics of the transmittance distribution filter 31, where the horizontal axis indicates the wavelength and the vertical axis indicates the light transmittance.
[0043]
As described above, the reduction rate of the intensity level of the optical signal split by each of the transmission wavelength filters 2, 3, 4, and 5 due to the loss due to incident / reflection and the loss due to propagation through the space is divided in the subsequent stage. The higher the wave signal, the higher the signal. That is, in the configuration of FIG. 7, the light is split in the order of the wavelength λ1, the wavelength λ2, the wavelength λ3, and the wavelength λ4. On the other hand, as is apparent from the characteristic diagram of FIG. 8, the transmittance distribution filter 31 has a characteristic in which the transmittance changes according to the wavelength of light passing therethrough, and the transmittance increases as the wavelength λ1 moves toward the wavelength λ4. .
[0044]
Then, the light intensity attenuation rate until light of each wavelength enters the transmittance distribution filter 31 and passes through the transmission filter of the corresponding wavelength and is dispersed is configured to be substantially the same at each wavelength. ing.
[0045]
Therefore, when the multiplexed optical signal WMS formed by multiplexing the light of the four wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 having the same intensity level is irradiated to the transmittance distribution filter 31 of the optical demultiplexer 30, From each of the transmission type wavelength filters 2, 3, 4 and 5, the optical signals having wavelengths λ1, λ2, λ3 and λ4 are output at substantially the same intensity level.
[0046]
As described above, according to the optical demultiplexer 30 according to the fourth embodiment of the present invention, the intensity levels of the demultiplexed optical signals of the respective wavelengths can be made uniform. Further, the number of components can be reduced as compared with the optical demultiplexer 1 (FIG. 1) of the first embodiment.
[0047]
FIG. 9 is a configuration diagram of Embodiment 5 of an optical demultiplexer according to the present invention. This optical demultiplexer 40 has a configuration in which an attenuator 15, 16, 17 is removed from the optical demultiplexer 10 (FIG. 5), and an intensity adjustment ND filter 41 is newly provided. Therefore, the same reference numerals are given to portions common to the optical demultiplexer 10 (FIG. 5), and the description thereof is omitted, and only different portions will be described.
[0048]
The intensity adjustment ND filter 41 is arranged in front of the spectroscopic element 11 and is configured such that light transmitted through the spectroscopic element 11 enters the input part P1 of the 3P circulation 11a of the spectroscopic element 11. As described above, due to the insertion loss of the circulator, the decrease rate of the intensity level of the optical signal split by each of the spectroscopic elements 11, 12, 13, and 14 becomes higher as the optical signal demultiplexed in the subsequent stage. That is, in the configuration of FIG. 9, since the light is split in the order of the wavelength λ1, the wavelength λ2, the wavelength λ3, and the wavelength λ4, the decreasing rate increases sequentially in this order.
[0049]
On the other hand, the intensity adjustment ND filter 41 exhibits substantially the same characteristics as the above-described transmittance distribution filter 31 (FIG. 7). As is apparent from the characteristic diagram of FIG. The transmittance changes according to the wavelength, and the transmittance increases as it goes from the wavelength λ1 to the wavelength λ4.
[0050]
The light intensity attenuation rate until the light of each wavelength enters the intensity adjustment ND filter 41 and is split by the spectral element of the corresponding wavelength is configured to be substantially the same at each wavelength.
[0051]
Therefore, when the multiplexed optical signal WMS formed by multiplexing the light of the four wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 having the same intensity level is applied to the intensity adjusting ND filter 41 of the optical demultiplexer 40, From each of the spectroscopic elements 11, 12, 13, and 14, the optical signals having wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 are output at substantially the same intensity level.
[0052]
As described above, according to the optical demultiplexer 40 of the fifth embodiment of the present invention, the intensity levels of the demultiplexed optical signals of the respective wavelengths can be made uniform, and the optical demultiplexer of the second embodiment. Compared to 10 (FIG. 5), the number of components can be reduced.
[0053]
FIG. 10 is a configuration diagram of Embodiment 6 of an optical demultiplexer according to the present invention. This optical demultiplexer 50 has a configuration in which the attenuators 25, 26, and 17 are removed from the optical demultiplexer 20 (FIG. 6) and an intensity adjustment ND filter 51 is newly provided. Therefore, parts common to the optical demultiplexer 20 (FIG. 6) are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only different parts are described.
[0054]
The intensity adjustment filter 51 is arranged in front of the MZ interferometer 21, and is configured such that light transmitted through the filter is incident on the input unit 21 a of the MZ interferometer 21. As described above, due to the reflection or transmission loss of the MZ interferometer, the reduction rate of the intensity level of the optical signal split by each of the MZ interferometers 21, 22, 23, 24 is the optical signal that is demultiplexed in the subsequent stage. It gets higher. That is, in the configuration of FIG. 10, since the light is divided in the order of the wavelength λ1, the wavelength λ2, the wavelength λ3, and the wavelength λ4, the decreasing rate increases in this order.
[0055]
On the other hand, the intensity-adjustable ND filter 51 exhibits substantially the same characteristics as the above-described transmittance distribution filter 31 (FIG. 7), and as is apparent from the characteristic diagram of FIG. The transmittance changes according to the wavelength, and the transmittance increases as it goes from the wavelength λ1 to the wavelength λ4.
[0056]
Then, the light intensity attenuation rate until the light of each wavelength enters the intensity adjusting ND filter 51 and is separated by the MZ interferometer of the corresponding wavelength is configured to be substantially the same at each wavelength.
[0057]
Therefore, when the multiplexed optical signal WMS formed by multiplexing the light of the four wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 having the same intensity level is applied to the intensity adjusting ND filter 51 of the optical demultiplexer 50, From each of the MZ interferometers 21, 22, 23, and 24, the spectrally separated optical signals of wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 are output at substantially the same intensity level.
[0058]
As described above, according to the optical demultiplexer 50 of the sixth embodiment of the present invention, the intensity levels of the demultiplexed optical signals of the respective wavelengths can be made uniform, and the optical demultiplexer of the third embodiment. Compared to 20 (FIG. 6), the number of components can be reduced.
[0059]
In the above embodiment, the transmission type ND filter is used as the light intensity attenuating means. However, the present invention is not limited to this, and a reflection type ND filter may be used.
[0060]
【The invention's effect】
According to the optical spectrometer of the present invention, when demultiplexing a wavelength-division multiplexed optical signal, the intensity levels of the demultiplexed lights are output in alignment with each other, and the intensity level of the demultiplexed light is separated. There is no significant decrease with respect to the intensity level of the light before the wave. Therefore, it is possible to align the level of the demultiplexed optical signal and to omit the optical amplifier for amplifying, and the cost associated with the optical demultiplexing can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical demultiplexer according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the transmittance of each light of ND filters 6, 7, and 8;
FIG. 3 is a band characteristic diagram of transmissive wavelength filters 1, 2, 3, and 4;
FIG. 4 is a band characteristic diagram of a multiplexed optical signal input to the optical demultiplexer 1 and a demultiplexed optical signal output from each ND filter.
FIG. 5 is a configuration diagram of an optical demultiplexer according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram of an optical demultiplexer according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram of an optical demultiplexer according to a fourth embodiment of the present invention.
8 is a band characteristic diagram of a transmittance distribution filter 31. FIG.
FIG. 9 is a configuration diagram of an optical demultiplexer according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a configuration diagram of an optical demultiplexer according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional optical demultiplexer.
12 is a band characteristic diagram of input / output light of the optical demultiplexer 100 shown in FIG. 11. FIG.
FIG. 13 is a diagram illustrating another configuration example of a conventional optical demultiplexer.
14 is a characteristic diagram of the four transmission wavelength filters shown in FIG. 13 and a band characteristic diagram of output light from the optical demultiplexer 110. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical demultiplexer, 2 Transmission type wavelength filter, 3 Transmission type wavelength filter, 4 Transmission type wavelength filter, 5 Transmission type wavelength filter, 6 ND filter, 7 ND filter, 8 ND filter, 10 Optical demultiplexer, 11 Spectroscopic element 11a circulator, 11b reflective wavelength filter, 12 spectral element, 12a circulator, 12b reflective wavelength filter, 13 spectral element, 13a circulator, 13b reflective wavelength filter, 14 spectral element, 13a circulator, 13b reflective wavelength filter, 15 Attenuator, 16 attenuator, 17 attenuator, 20 optical demultiplexer, 21 MZ type interferometer, 21a input unit, 21b transmitted light output unit, 21c reflected light output unit, 22 MZ type interferometer, 22a input unit, 22b transmitted light output Part, 22c reflected light output part, 23 MZ type interferometer, 23a input unit, 23b transmitted light output unit, 23c reflected light output unit, 24 MZ type interferometer, 24a input unit, 24b transmitted light output unit, 24c reflected light output unit, 25 attenuator, 26 attenuator, 27 Attenuator, 30 optical demultiplexer, 31 transmittance distribution filter, 40 optical demultiplexer, 41 intensity adjustment filter, 50 optical demultiplexer, 51 intensity adjustment filter.

Claims

An optical demultiplexer that inputs a multiplexed optical signal obtained by multiplexing optical signals of different wavelengths and demultiplexes the optical signal of each wavelength,
Light intensity attenuating means for transmitting and outputting input light with a transmittance that changes according to the wavelength;
A plurality of optical demultiplexing means for demultiplexing an optical signal having a predetermined wavelength out of an optical signal input to the input unit and guiding it to the first optical path and guiding optical signals of other wavelengths to the second optical path; And
An input unit of the optical demultiplexing means for demultiplexing an optical signal having a wavelength different from that of the previous stage is optically connected to the second optical path of the optical demultiplexing means arranged in the previous stage and sequentially arranged. An optical signal output from the light intensity attenuating means is input to an input unit of the light demultiplexing means, and the light intensity attenuating means is among the sequentially arranged light demultiplexing means, The wavelength of the optical signal to be demultiplexed by the optical demultiplexing means located in the subsequent stage has a characteristic that the transmittance increases, and when the multiplexed optical signal is irradiated to the light intensity attenuating means, it is demultiplexed and the plural An optical demultiplexer characterized in that the optical intensities of the optical signals of the respective wavelengths output from the respective first optical paths of the optical demultiplexing means have substantially the same level.

Light spectrometer according to claim 1, characterized by being configured with a transmission or reflection type intensity adjustment ND filters the light intensity attenuating means.

Optical demultiplexer of claim 1 Symbol mounting, characterized in that constitutes the optical demultiplexing means a dielectric multilayer film filter.

Optical demultiplexer of claim 1 Symbol mounting, characterized in that said light dividing means constituted by a circulator and FBG.

Optical demultiplexer of claim 1 Symbol mounting, characterized in that said light dividing means is constituted by MZ interferometer using the FBG.