JPH01169407A - 波長フィルタ - Google Patents
波長フィルタInfo
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- JPH01169407A JPH01169407A JP62231883A JP23188387A JPH01169407A JP H01169407 A JPH01169407 A JP H01169407A JP 62231883 A JP62231883 A JP 62231883A JP 23188387 A JP23188387 A JP 23188387A JP H01169407 A JPH01169407 A JP H01169407A
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 11
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Classifications
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- 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
- G02B6/29331—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 evanescent wave coupling
- G02B6/29332—Wavelength selective couplers, i.e. based on evanescent coupling between light guides, e.g. fused fibre couplers with transverse coupling between fibres having different propagation constant wavelength dependency
-
- 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
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
- G02B6/125—Bends, branchings or intersections
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光伝送線路内、或いは、光計測等に利用され
る光ファイバや平板光導波路等を用いた波長フィルタに
関するものである。
る光ファイバや平板光導波路等を用いた波長フィルタに
関するものである。
本発明は、光導波結合器を構成する２本以上の光ファイ
バや平板光導波路等のコア部、或いはガイド部に、ある
特定波長で屈折率が等しくなり、かつ、屈折率の波長分
散性が異なる材料を用いて、結合長の適切な選択による
分岐ｍ能と、コア部、或いはガイド部とクランド部との
屈折率差による光の閉じ込め効果を利用して、バンドパ
スフィルタ等を高精度に、しかも高いＳＮＲで異なる波
長を分離できる波長フィルタを得るものである。
バや平板光導波路等のコア部、或いはガイド部に、ある
特定波長で屈折率が等しくなり、かつ、屈折率の波長分
散性が異なる材料を用いて、結合長の適切な選択による
分岐ｍ能と、コア部、或いはガイド部とクランド部との
屈折率差による光の閉じ込め効果を利用して、バンドパ
スフィルタ等を高精度に、しかも高いＳＮＲで異なる波
長を分離できる波長フィルタを得るものである。
従来の光導波結合器においては、隣接するファイバや平
板光導波路等には同じ材料が用いられていた。
板光導波路等には同じ材料が用いられていた。
本来、分岐比は結合定数と隣接する導波路間のコア部、
或いはガイド部の伝播定数差と結合長の関数によって定
まるものである。即ち、結合定数をＣ９伝播定数差の〃
をΔ、結合が始まってから結合方向への長さをＺとする
と、第２図に示す入射ポート１に入力した光が光結合器
内部でコア３に隣接したコア４内にどれだけ結合したか
を表わす分岐比Ｒは、両コア３．４中に存在する光の強
度ｂ Ｐａ Ｐａ Δ”＋（Ｃｃｏｓ７？ｃＺ）” ところが、従来例では隣接する導波路は同じ材質で作製
するので、伝播定数差はほぼ０となるが、実際には完全
に０ではなかった。これは、隣接するコア部、或いはガ
イド部の作製時に径等が全く同じにならず、異なってし
まう為に、伝播する光の伝播定数に僅かな差が生じるか
らである。
或いはガイド部の伝播定数差と結合長の関数によって定
まるものである。即ち、結合定数をＣ９伝播定数差の〃
をΔ、結合が始まってから結合方向への長さをＺとする
と、第２図に示す入射ポート１に入力した光が光結合器
内部でコア３に隣接したコア４内にどれだけ結合したか
を表わす分岐比Ｒは、両コア３．４中に存在する光の強
度ｂ Ｐａ Ｐａ Δ”＋（Ｃｃｏｓ７？ｃＺ）” ところが、従来例では隣接する導波路は同じ材質で作製
するので、伝播定数差はほぼ０となるが、実際には完全
に０ではなかった。これは、隣接するコア部、或いはガ
イド部の作製時に径等が全く同じにならず、異なってし
まう為に、伝播する光の伝播定数に僅かな差が生じるか
らである。
従って、分岐比Ｒの最大値は、
Ｃ′
Ｒ■ａｘ冨１０１ ｏｇ□ ・・・・・・・−・−・−
・・・−・・−・・（２）６ｇ となる。
・・・−・・−・・（２）６ｇ となる。
この為、第３図に示す様に分岐比は、結合長Ｚπ
の長さでコア３．又はコア４に大部分の光のパワーが移
行する事になる。
行する事になる。
さて、最近、波長の多重伝送の分野において、伝送され
てきた波長を完全に分離する波長フィルタが必要となっ
ている。ところが、この目的を達成するには、波長Ａの
光と波長Ｂの光を分離するとしても、従来の光導波結合
器では第４図に示す様に、波長Ａと波長Ｂにおいて分岐
比Ｒが最大値をとるとしても、（２）式から明らかな様
にＲｍａｘは有限であるためＳＮＲは充分にとれない。
てきた波長を完全に分離する波長フィルタが必要となっ
ている。ところが、この目的を達成するには、波長Ａの
光と波長Ｂの光を分離するとしても、従来の光導波結合
器では第４図に示す様に、波長Ａと波長Ｂにおいて分岐
比Ｒが最大値をとるとしても、（２）式から明らかな様
にＲｍａｘは有限であるためＳＮＲは充分にとれない。
又、２波長で分岐比Ｒを最大値する様に光Ｗ被結合器を
作製する事は、結合長の微妙な変化が分岐比Ｒに大きな
変化を与える為、非常に困難であり、歩留りが著しく悪
かった。
作製する事は、結合長の微妙な変化が分岐比Ｒに大きな
変化を与える為、非常に困難であり、歩留りが著しく悪
かった。
上述の問題点を解決する為に、本発明では光導波結合器
を構成する２本以上の光ファイバや平板光導波路等のコ
ア部、或いはガイド部に、各々ある特定波長で屈折率が
等しく、かつ、屈折率の波長分散性が異なる材料を用い
て、波長フィルタを構成した。
を構成する２本以上の光ファイバや平板光導波路等のコ
ア部、或いはガイド部に、各々ある特定波長で屈折率が
等しく、かつ、屈折率の波長分散性が異なる材料を用い
て、波長フィルタを構成した。
隣接する導波路に上記の様な屈折率の材料を用いると、
伝播定数差が現れる。従って、分岐比ＲΔ”＋（Ｃｅｏ
ｓβｃＺ）” ここで、Ｃは結合定数、Δは伝播定数差のＡ。
伝播定数差が現れる。従って、分岐比ＲΔ”＋（Ｃｅｏ
ｓβｃＺ）” ここで、Ｃは結合定数、Δは伝播定数差のＡ。
Ｚは光ファイバの結合が始まってから結合方向への長さ
、βｃ−ｐ−である。従って、この場合も前記した様に
、分岐比Ｒの最大値は、Ｃ！ Ｒｍａｘ −１０１ｏｇ□となる。
、βｃ−ｐ−である。従って、この場合も前記した様に
、分岐比Ｒの最大値は、Ｃ！ Ｒｍａｘ −１０１ｏｇ□となる。
Δ２
ところがある波長で、一方のコアの屈折率と他方のコア
の屈折率が等しくなるので、その波長において２つのコ
ア間の伝播定数差はなくなり、Δ−〇となる。
の屈折率が等しくなるので、その波長において２つのコ
ア間の伝播定数差はなくなり、Δ−〇となる。
従って、この波長で分岐比Ｒが最大になる様に結合長Ｚ
を選べば、この波長から離れれば離れるだけΔ≠０とな
り、かつ結合定数Ｃが小さくなるので、急激に分岐比Ｒ
は小さくなっていく。
を選べば、この波長から離れれば離れるだけΔ≠０とな
り、かつ結合定数Ｃが小さくなるので、急激に分岐比Ｒ
は小さくなっていく。
上記の様な効果を利用して、前記ある波長をピークに、
あるバンド幅を有する波長フィルタを、容易に得る事が
できる。
あるバンド幅を有する波長フィルタを、容易に得る事が
できる。
（実施例１）
以下、本発明をその実施例に基づいて詳しく説明する。
第１図は、本発明に係る光結合器の実施例を示す概念図
である。結合部５は、２本のシングルモード光ファイバ
の一部を融着或いは研磨・接着して作られる。この２本
のシングルモード光ファイバのコア部３．４は、それぞ
れ異なる屈折率ｎ３．ｎ４の材料で構成されている。９
．の場合入力ボート１より入射された光は、結合部５よ
りＺだけ離れるとその分岐比は、 Δ”＋（ＣｃｏｓβｃＺ）” π ここでΔ−（ｎｓ ｒｚ）、ｃは結合定数２λ βＣｗ％ 、Ａは真空中の光の波長である。
である。結合部５は、２本のシングルモード光ファイバ
の一部を融着或いは研磨・接着して作られる。この２本
のシングルモード光ファイバのコア部３．４は、それぞ
れ異なる屈折率ｎ３．ｎ４の材料で構成されている。９
．の場合入力ボート１より入射された光は、結合部５よ
りＺだけ離れるとその分岐比は、 Δ”＋（ＣｃｏｓβｃＺ）” π ここでΔ−（ｎｓ ｒｚ）、ｃは結合定数２λ βＣｗ％ 、Ａは真空中の光の波長である。
を得る事ができる。
ところが、第５図に示す様にコア部３．４の屈折率が波
長Ａにおいて等しくなり、かつ、波長分散性を存する様
に材料を選ぶ０例えば、ｎ、の屈折率を有する材料とし
てＢａＣＥＤｌ、 ｎ ａの屈折率を有する材料とし
てＰＣＯ２，クラッド６の材料としてＡＤＦＩＯを選ぶ
と、波長Ａにおいて、Δ＝０となるが、波長Ａより離れ
るにしたがい、Δは大きくなπ コア４へ完全にパワーが移行するが、波長Ａ以外の光は
波長Ａより離れるに従い、減衰振動しながら急速にパワ
ーの移行が減少する。上記現象を示した図が、第６図で
ある。コア間距離を１０．５μｍにした場合を実線で、
コア間距離を１２．０μｍにした場合を破線で示しであ
る。波長フィルタとして、１０ｄＢのものを考えると、
コア間距離１０６５μ閣では凡そピークの波長（−波長
Ａ）が１．５６６μｍで、１．４８μ−から、１．６５
μ請のバンド幅ｆ、を有し、又、コア間距離１２．０μ
−では凡そピークの波長（−波長Ａ）が１．５６６μ−
で、１６５３μ−から１．６１μｍのバンド幅をｆ□を
有するものが得られる。
長Ａにおいて等しくなり、かつ、波長分散性を存する様
に材料を選ぶ０例えば、ｎ、の屈折率を有する材料とし
てＢａＣＥＤｌ、 ｎ ａの屈折率を有する材料とし
てＰＣＯ２，クラッド６の材料としてＡＤＦＩＯを選ぶ
と、波長Ａにおいて、Δ＝０となるが、波長Ａより離れ
るにしたがい、Δは大きくなπ コア４へ完全にパワーが移行するが、波長Ａ以外の光は
波長Ａより離れるに従い、減衰振動しながら急速にパワ
ーの移行が減少する。上記現象を示した図が、第６図で
ある。コア間距離を１０．５μｍにした場合を実線で、
コア間距離を１２．０μｍにした場合を破線で示しであ
る。波長フィルタとして、１０ｄＢのものを考えると、
コア間距離１０６５μ閣では凡そピークの波長（−波長
Ａ）が１．５６６μｍで、１．４８μ−から、１．６５
μ請のバンド幅ｆ、を有し、又、コア間距離１２．０μ
−では凡そピークの波長（−波長Ａ）が１．５６６μ−
で、１６５３μ−から１．６１μｍのバンド幅をｆ□を
有するものが得られる。
尚、上記実施例において示した硝材以外にも、同様の特
性を得る材料の組み合わせは、当然他にも選定しうるも
のである。又、上記実施例においては、シングルモード
光ファイバを用いた例を示したが、多モード光ファイバ
、平板型光導波路等においても、同様の特性を得る事が
できる。
性を得る材料の組み合わせは、当然他にも選定しうるも
のである。又、上記実施例においては、シングルモード
光ファイバを用いた例を示したが、多モード光ファイバ
、平板型光導波路等においても、同様の特性を得る事が
できる。
又、例えば、硝材の屈折率の波長分散性によって決まる
ピーク値は、さらに構造分散を積極的に活用し、例えば
互いに径の異なる上記構成のファイバを使う事により、
変える事もで今、る。
ピーク値は、さらに構造分散を積極的に活用し、例えば
互いに径の異なる上記構成のファイバを使う事により、
変える事もで今、る。
更に、光ファイバを３本、４本組み合わせてより複雑な
波長フィルタを構成する事も可能である。
波長フィルタを構成する事も可能である。
上述の様に本発明の構成により、波長選択が自由にでき
、しかも、分離波長の上限、下限ともコア間距離で調整
でき、ピークの波長も比較的自由に選べるので、安定で
、しかも歩留りの向上が図れ、品質的に安定した安価な
波長フィルタを容易に得る事ができる。
、しかも、分離波長の上限、下限ともコア間距離で調整
でき、ピークの波長も比較的自由に選べるので、安定で
、しかも歩留りの向上が図れ、品質的に安定した安価な
波長フィルタを容易に得る事ができる。
第１図は本発明による光結合器の実施例を示す概念図、
第２図は光結合器における光の伝播２分岐の原理を示す
概念図、第３図は従来の光結合器の結合長と分岐比の関
係を示す説明図、第４図は従来の光結合器の波長と分岐
比の関係を示す説明図、第５図は本発明のコア部、クラ
ンド部に用いた材料の屈折率の波長分散性を示す説明図
、第６図は本発明の光結合器における結合パワーと波長
の関係を表わす説明図である。 以上
第２図は光結合器における光の伝播２分岐の原理を示す
概念図、第３図は従来の光結合器の結合長と分岐比の関
係を示す説明図、第４図は従来の光結合器の波長と分岐
比の関係を示す説明図、第５図は本発明のコア部、クラ
ンド部に用いた材料の屈折率の波長分散性を示す説明図
、第６図は本発明の光結合器における結合パワーと波長
の関係を表わす説明図である。 以上
Claims (1)
- 複数の光ファイバ、平板光導波路等が略平行に近接して
置かれた構造の光導波路結合器において、隣接する導波
路のコア部、或いはガイド部は、それぞれある特定波長
において屈折率が等しくなり、かつ、屈折率の波長分散
性が異なることを特徴とする波長フィルタ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62231883A JP2764263B2 (ja) | 1987-09-16 | 1987-09-16 | 波長フィルタ |
| US07/245,467 US5031989A (en) | 1987-09-16 | 1988-09-16 | Optical filter coupler |
| EP88308593A EP0308244A3 (en) | 1987-09-16 | 1988-09-16 | Optical filter coupler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62231883A JP2764263B2 (ja) | 1987-09-16 | 1987-09-16 | 波長フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01169407A true JPH01169407A (ja) | 1989-07-04 |
| JP2764263B2 JP2764263B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=16930521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62231883A Expired - Fee Related JP2764263B2 (ja) | 1987-09-16 | 1987-09-16 | 波長フィルタ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5031989A (ja) |
| EP (1) | EP0308244A3 (ja) |
| JP (1) | JP2764263B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH04138427A (ja) * | 1990-09-28 | 1992-05-12 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光波長フィルタ装置 |
| JPH0720329A (ja) * | 1993-06-23 | 1995-01-24 | Canon Inc | 光合分波器 |
| US5515461A (en) * | 1994-06-20 | 1996-05-07 | The Regents Of The University Of California | Polarization-independent optical wavelength filter for channel dropping applications |
| SE507445C2 (sv) * | 1996-03-22 | 1998-06-08 | Ericsson Telefon Ab L M | Optiskt element |
| JP6939360B2 (ja) * | 2017-10-02 | 2021-09-22 | オムロン株式会社 | 共焦点計測装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS61250607A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-07 | Hitachi Ltd | 光合分波器 |
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|---|---|---|---|---|
| US4342499A (en) * | 1979-03-19 | 1982-08-03 | Hicks Jr John W | Communications tuning construction |
| FR2506954A1 (fr) * | 1981-06-01 | 1982-12-03 | Centre Nat Rech Scient | Dispositif de couplage de fibres optiques et son procede de fabrication |
| US4490163A (en) * | 1982-03-22 | 1984-12-25 | U.S. Philips Corporation | Method of manufacturing a fiber-optical coupling element |
| JPS5918965A (ja) * | 1982-07-23 | 1984-01-31 | Fuji Xerox Co Ltd | 複写機の露光量検出装置 |
| US4546476A (en) * | 1982-12-10 | 1985-10-08 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Fiber optic amplifier |
| US4632513A (en) * | 1983-05-26 | 1986-12-30 | Gould Inc. | Method of making a polarization-insensitive, evanescent-wave, fused coupler with minimal environmental sensitivity |
| US4673270A (en) * | 1985-06-28 | 1987-06-16 | Amp Incorporated | Channel add/drop filter-coupler |
| JPS6371826A (ja) * | 1986-09-16 | 1988-04-01 | Hitachi Ltd | 光半導体装置 |
| JPH0721599B2 (ja) * | 1987-01-21 | 1995-03-08 | 国際電信電話株式会社 | 導波路型光スイツチ |
| US4755037A (en) * | 1987-04-13 | 1988-07-05 | Mcdonnell Douglas Corporation | Fiber optic coupler |
| US4846540A (en) * | 1988-01-25 | 1989-07-11 | Bell Communications Research, Inc. | Optical wavegide junction |
| US4900119A (en) * | 1988-04-01 | 1990-02-13 | Canadian Patents & Development Ltd. | Wavelength selective optical devices using optical directional coupler |
| US4861127A (en) * | 1988-05-09 | 1989-08-29 | Canadian Instrumentation & Research Ltd. | Optical coupler |
-
1987
- 1987-09-16 JP JP62231883A patent/JP2764263B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-09-16 EP EP88308593A patent/EP0308244A3/en not_active Withdrawn
- 1988-09-16 US US07/245,467 patent/US5031989A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61248008A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-05 | Hitachi Ltd | 光合分波器 |
| JPS61250607A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-07 | Hitachi Ltd | 光合分波器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0308244A3 (en) | 1990-08-16 |
| JP2764263B2 (ja) | 1998-06-11 |
| US5031989A (en) | 1991-07-16 |
| EP0308244A2 (en) | 1989-03-22 |
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