JPH01205121A - Optical demultiplexer - Google Patents

Optical demultiplexer

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JPH01205121A
JPH01205121A JP2887388A JP2887388A JPH01205121A JP H01205121 A JPH01205121 A JP H01205121A JP 2887388 A JP2887388 A JP 2887388A JP 2887388 A JP2887388 A JP 2887388A JP H01205121 A JPH01205121 A JP H01205121A
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JP
Japan
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light
wavelength
optical
linearly polarized
optical fiber
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Application number
JP2887388A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoji Fujii
藤井 洋二
Junichiro Minowa
箕輪 純一郎
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Publication of JPH01205121A publication Critical patent/JPH01205121A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a multi-wavelength optical demultiplexer which is small in size and less in loss without using any precise working parts by turning the polarizing direction of linearly polarized light to a prescribed direction in accordance with the wavelength of wavelength-multiplexed light and demultiplexing the linearly polarized light by using a biaxial optical crystal. CONSTITUTION:Wavelength-multiplexed light becomes linearly polarized light having the same polarizing direction after passing through a polarizer 5. When each of the linearly-polarized constituent light is passed through an optical rotator 6, the polarizing direction of each constituent light is turned by an angle corresponding to the wavelength. When each constituent light which is turned by the angle corresponding to the wavelength is passed through a biaxial optical crystal 7, each light is emitted from a different position depending upon the polarizing direction, and thus, the wavelength-multiplexed light is separated into each constituent light. Therefore, a multi-wavelength optical demultiplexer which is small in size and less in loss can be obtained without using any precise working parts.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、高度な加工部品を必要とせず、しかも小型で
低損失な多波長の光分波器に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a multi-wavelength optical demultiplexer that does not require sophisticated processed parts, is small in size, and has low loss.

(従来の技術) 従来、偏光多重を応用した光分波器において、複屈折性
や旋光性の分散を利用して多重構成光の偏光方向を直交
させた後、複屈折素子や偏光ビームスプリッタなどの偏
光分離素子を用いてこれを分離する構成のものがある。
(Prior art) Conventionally, in an optical demultiplexer that applies polarization multiplexing, the polarization directions of the multiplexed light beams are made orthogonal using birefringence or optical rotation dispersion, and then birefringence elements, polarization beam splitters, etc. There is a configuration that separates the polarized light using a polarization splitting element.

(発明が解決しようとする課題) 従来の技術では、波長多重された直線偏光の偏光方向を
直交させた後、固有偏光のある偏光分離素子によって、
各波長の光に分離するので、原理的に、2波の分波しか
行なえない。また、従来技術の光分波器を従属接続して
多波長化したとしても、第1段目の分波では、波長多重
光を2つのグループに群分波するので、それぞれのグル
ープに含まれる光の偏光方向は平行でなければならず、
これから、波長配置に制限が生じ、−船釣には等間隔の
波長配置とならざるを得ないといった問題がある。
(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional technology, after the polarization directions of wavelength-multiplexed linearly polarized light are orthogonalized, a polarization separation element with inherent polarization is used to
Since the light is separated into light of each wavelength, in principle only two waves can be separated. Furthermore, even if conventional optical demultiplexers are cascaded to create multiple wavelengths, in the first stage of demultiplexing, the wavelength-multiplexed light is group-demultiplexed into two groups. The polarization direction of the light must be parallel,
From now on, there will be restrictions on the wavelength arrangement, and - for boat fishing, there will be a problem that wavelengths will have to be arranged at equal intervals.

本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を解決する
と共に高度な加工部品を必要とせずしかも小型で低損失
な多波長の光分波器を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a multi-wavelength optical demultiplexer that solves the problems of the prior art described above, does not require sophisticated processed parts, is small, and has low loss.

(課題を解決するための手段) 本発明は上記目的を達成するため、入力される波長多重
光を波長が異なる各構成光ごとに分離して出力する光分
波器において、波長多重された各構成光をその偏光方向
が同一の直線偏光にする偏光子と、該偏光子により直線
偏光された各構成光の偏光方向をそれぞれ波長の違いに
対応して異なる角度回転する旋光子と、該旋光子により
回転され入射する直線偏光の偏光方向によって異なる位
置から出射する二軸光学結晶とから構成したことを特徴
とする。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides an optical demultiplexer that separates input wavelength-multiplexed light into constituent lights with different wavelengths and outputs the separated wavelength-multiplexed light. A polarizer that makes the constituent lights linearly polarized with the same direction of polarization, an optical rotator that rotates the polarization direction of each constituent light linearly polarized by the polarizer by different angles corresponding to the difference in wavelength, and the optical rotator. It is characterized by being constructed from a biaxial optical crystal that is rotated by a mirror and outputs from different positions depending on the polarization direction of the incident linearly polarized light.

(作用) 本発明では、波長多重光を偏光子を通過させることによ
って、その偏光方向が同一の直線偏光になり、該直線偏
光された各構成光を旋光子を通過させることによって、
各構成光の偏光方向がそれぞれ波長の違いに対応して異
なる角度回転し、最後に、各人なる角度だけ回転した各
構成光は二輪光学結晶を通過することによってその偏光
方向によって異なる位置から出射し各構成光に分離する
(Function) In the present invention, by passing wavelength-multiplexed light through a polarizer, the polarization direction thereof becomes linearly polarized light, and by passing each of the linearly polarized constituent lights through an optical rotator,
The polarization direction of each component light is rotated by a different angle corresponding to the difference in wavelength, and finally, each component light rotated by a different angle passes through a two-wheeled optical crystal and is emitted from a different position depending on its polarization direction. and separates each component light.

(実施例) 第1図は本発明の第1の実施例を示す3波分波の場合の
光分波器の構成図であり、1は入力光ファイバ、2−1
〜2−3は出力光ファイバ、3はコリメート用レンズ、
4−1〜4−3は集束用レンズ、5は偏光子、6は旋光
子、7は二軸光学結晶である。また、X*  yr  
zは仮に定めた直交系の座標軸を示し、A、Bは、それ
ぞれ旋光子6の光の入射面、出射面を、Cは二軸光学結
晶7の光の出射面を示す。
(Embodiment) FIG. 1 is a configuration diagram of an optical demultiplexer in the case of three-wave demultiplexing, showing the first embodiment of the present invention, in which 1 is an input optical fiber, 2-1
~2-3 is the output optical fiber, 3 is the collimating lens,
4-1 to 4-3 are focusing lenses, 5 is a polarizer, 6 is an optical rotator, and 7 is a biaxial optical crystal. Also, X* yr
z indicates a coordinate axis of a temporarily determined orthogonal system, A and B indicate a light incident surface and a light exit surface of the optical rotator 6, respectively, and C indicates a light exit surface of the biaxial optical crystal 7.

入力光ファイバ1はコリメート用レンズ3と光軸を一致
させて、その端面がコリメート用レンズ3の焦点に位置
するように設定している。同様に、出力光ファイバ2−
1〜2−3は、それぞれ、集束用レンズ4−1〜4−3
と光軸を一致させ、その端面が集束用レンズ4−1〜4
−3の焦点に位置するように設定されている。偏光子5
は、X軸方向に振動する光を通過するようにしである。
The input optical fiber 1 is set so that its optical axis coincides with that of the collimating lens 3, and its end face is located at the focal point of the collimating lens 3. Similarly, output optical fiber 2-
1 to 2-3 are focusing lenses 4-1 to 4-3, respectively.
and the optical axis is aligned with the end face of the focusing lens 4-1 to 4-4.
-3 focal point. Polarizer 5
is designed to pass light vibrating in the X-axis direction.

また、二軸光学結晶7は、その主光軸に垂直な面が表面
となるよう厚さdで切り出し、その一つの表面C側には
、軸出しされた出力光ファイバ2−1〜2−3と集束用
レンズ4−1〜4−3が直径aの円周上にそれぞれ光軸
が位置するように配置されている。円の直径aと二軸光
学結晶7の厚さdは、二軸光学結晶7の屈折率をnl、
n2.n3とした時、 a2−d21 (n2 /nl )2−11(1−(n
2 /n3 ) 2 ) を満足するように決められている。ただし、nl<n2
 <n3とした。
Further, the biaxial optical crystal 7 is cut out with a thickness d so that the surface perpendicular to the main optical axis is the surface, and on one surface C side, the output optical fibers 2-1 to 2-2- 3 and focusing lenses 4-1 to 4-3 are arranged such that their respective optical axes are located on the circumference of a diameter a. The diameter a of the circle and the thickness d of the biaxial optical crystal 7 are the refractive index of the biaxial optical crystal 7, nl,
n2. When n3, a2-d21 (n2 /nl)2-11(1-(n
2/n3) 2). However, nl<n2
<n3.

さて、入力光ファイバ1から放射された波長λ1.λ2
.λ3の波長多重光はコリメート用レンズ3で平行光束
に変換され、偏光子5を通過することによって、X軸方
向に振動する直線偏光となる。この直線偏光は旋光子6
を通過するが、この通過直線偏光の偏光方向は、旋光子
6の旋光能の分散のため、波長に応じて、それぞれ異な
る。
Now, the wavelength λ1. which is emitted from the input optical fiber 1. λ2
.. The wavelength-multiplexed light of λ3 is converted into a parallel light beam by the collimating lens 3, and then passes through the polarizer 5, thereby becoming linearly polarized light vibrating in the X-axis direction. This linearly polarized light is
However, the polarization direction of the linearly polarized light that passes therethrough differs depending on the wavelength due to the dispersion of the optical rotatory power of the optical rotator 6.

ここでは、波長λl、λ2.λ3の光の旋光子6を通過
した後の偏光方向をX軸を基準として反時計回りにaP
lった角度で示し、それぞれθ1.θ2゜θ3とする。
Here, the wavelengths λl, λ2 . The polarization direction of the light of λ3 after passing through the optical rotator 6 is aP counterclockwise with respect to the X axis.
1, respectively. Let θ2°θ3.

第2図は、波長λ1.λ2.λ3の光の旋光子6を通過
する前後、すなわち、面A。
FIG. 2 shows the wavelength λ1. λ2. Before and after the light of λ3 passes through the optical rotator 6, that is, the plane A.

Bでの偏光方向を模式的に示した図である。旋光子6を
通過した光は、次に、二軸光学結晶7に入射する。上述
のように、二軸光学結晶7が主光軸に垂直な面で切断さ
れ、光がこの面に垂直に入射するものとすると、二軸光
学結晶7の内部円錐屈折の性質から、通過直線偏光の偏
光方向に対応して、面Cでは、直径aの円周上の異なる
点がら光が出射する。ここで、直径aの円の中心を01
光が二軸光学結晶7を直進した時の円周上の点をDとし
て、偏光方向θの直線偏光が出射する位置を直線ODを
基準として反時計回りに測った角度αで表わすと、 α−w2θ の関係から、波長λl、λ2.λ3の光は、それぞれ、
中心01直径aの円周上のαl−2θ11α2−2θ2
、α3−2θ3の位置がら出射する。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the polarization direction at B. FIG. The light that has passed through the optical rotator 6 then enters a biaxial optical crystal 7. As mentioned above, if the biaxial optical crystal 7 is cut by a plane perpendicular to the main optical axis and light is incident perpendicularly to this plane, the passing straight line On the surface C, light is emitted from different points on the circumference of a diameter a depending on the polarization direction of the polarized light. Here, the center of the circle with diameter a is 01
If the point on the circumference when light travels straight through the biaxial optical crystal 7 is D, and the position where the linearly polarized light with the polarization direction θ is emitted is expressed as an angle α measured counterclockwise with respect to the straight line OD, then α -w2θ, wavelengths λl, λ2. The light of λ3 is
αl-2θ11α2-2θ2 on the circumference of center 01 diameter a
, the light is emitted from the position α3-2θ3.

この面Cからの、波長λ1.λ2.λ3の光の出射の様
子を模式的に示したのが第3図である。したがって、角
度α1の位置に軸出しされた集束用レンズ4−iと出力
光ファイバ2−iを設定しておけば、波長λlの光は、
それぞれ、集束用レンズ4−1で集束されて出力光ファ
イバ2−1に結合することとなり、分波が行なわれる。
Wavelength λ1. from this plane C. λ2. FIG. 3 schematically shows how light of λ3 is emitted. Therefore, if the focusing lens 4-i and the output optical fiber 2-i are set at the position of the angle α1, the light with the wavelength λl will be
Each of the beams is focused by the focusing lens 4-1 and coupled to the output optical fiber 2-1, whereupon demultiplexing is performed.

以上の説明では3波の分波の場合について説明したが、
旋光子6による通過光の波長に対応する偏光方向の回転
はアナログ的であり、さらに、二軸光学結晶7による上
記の波長により異なる偏光方向を位置の違いに変換する
機能もアナログ的であるので、波長多重数がさらに多数
の場合についても同様に、本発明の光分波器が適用でき
ることは明らかであろう。
In the above explanation, we explained the case of splitting three waves.
The rotation of the polarization direction corresponding to the wavelength of the passing light by the optical rotator 6 is analogous, and furthermore, the function of the biaxial optical crystal 7 to convert the polarization direction that differs depending on the wavelength into a difference in position is also analogous. It will be obvious that the optical demultiplexer of the present invention can be similarly applied to cases where the number of wavelengths multiplexed is even larger.

なお、これまでの説明では、入力光ファイバ1は通常の
光ファイバを仮定してきた。このため、入力光ファイバ
1から放射される光は無偏光であると考えられ、偏光子
5を通過することにより3dBの損失が生じる。入力光
ファイバ1として偏光保持ファイバを使用すれば、その
放射光を直線偏光にできるので、偏光子5を省略できる
と共に、上記の3dBの損失もなくすことができる。
In the explanation so far, it has been assumed that the input optical fiber 1 is a normal optical fiber. Therefore, the light emitted from the input optical fiber 1 is considered to be non-polarized light, and passing through the polarizer 5 causes a loss of 3 dB. If a polarization maintaining fiber is used as the input optical fiber 1, the emitted light can be linearly polarized, so the polarizer 5 can be omitted and the 3 dB loss mentioned above can also be eliminated.

次に、第4図に本発明の別の実施例で波長多重数が3波
の場合の構成を示す。本構成では、入力光ファイバ1が
通常の光ファイバであっても、過剰損失3dBを生じな
い。第4図で、8は偏光ビームスプリッタ、9はミラー
、1o−1〜1o−3は光ファイバ、11−1〜11−
3は接続光ファイバ、12−1〜12−3は集束用レン
ズ、13−1〜13−3は集束用レンズ、14−1〜1
4−3はコリメート用レンズ、15−1〜15−3はコ
リメート用レンズ、16は偏光ビームスプリッタであり
、符号1.2−1〜2−3.3.4−1〜4−3.6.
7は第2図と同じものを示している。接続光ファイバ1
o−1〜10−3.11−1〜11−3は、偏光保持光
ファイバを用いる必要がある。またx、y、zは仮に定
めた直交系の座標軸を示している。
Next, FIG. 4 shows a configuration in another embodiment of the present invention in which the number of wavelengths multiplexed is three. In this configuration, even if the input optical fiber 1 is a normal optical fiber, an excess loss of 3 dB does not occur. In Fig. 4, 8 is a polarizing beam splitter, 9 is a mirror, 1o-1 to 1o-3 are optical fibers, 11-1 to 11-
3 is a connecting optical fiber, 12-1 to 12-3 are focusing lenses, 13-1 to 13-3 are focusing lenses, 14-1 to 1
4-3 is a collimating lens, 15-1 to 15-3 are collimating lenses, and 16 is a polarizing beam splitter, with the symbols 1.2-1 to 2-3.3.4-1 to 4-3.6. ..
7 shows the same thing as in FIG. Connection optical fiber 1
o-1 to 10-3. 11-1 to 11-3 require the use of polarization-maintaining optical fibers. Furthermore, x, y, and z indicate coordinate axes of a temporarily determined orthogonal system.

第1図の実施例と同様に、入力光ファイバ1とコリメー
ト用レンズ3、あるいは、接続光ファイバ10−1〜1
0−3と集束用レンズ12−1〜12−3、コリメート
用レンズ14−1〜14−3、接続光ファイバ11−1
〜11−3と集束用レンズ13−1〜1B−3、コリメ
ート用レンズ15−1〜15−3は、それぞれ、光軸が
一つの直線上に乗るように設定されている。また、集束
用レンズ12−1〜12−3と接続光ファイバ10−1
〜10−3の系、あるいは、集束用レンズ13−1〜1
3−3と接続光ファイバ11−1〜11−3の系は、そ
れぞれ、二軸光学結晶7の片側の表面側で直径aの円周
上に設定されている。
Similarly to the embodiment of FIG. 1, the input optical fiber 1 and the collimating lens 3 or the connecting optical fibers 10-1 to 1
0-3, focusing lenses 12-1 to 12-3, collimating lenses 14-1 to 14-3, and connecting optical fiber 11-1.
11-3, focusing lenses 13-1 to 1B-3, and collimating lenses 15-1 to 15-3 are each set so that their optical axes lie on one straight line. In addition, the focusing lenses 12-1 to 12-3 and the connecting optical fiber 10-1
~10-3 system or focusing lens 13-1~1
3-3 and a system of connecting optical fibers 11-1 to 11-3 are each set on the circumference of a diameter a on one surface side of the biaxial optical crystal 7.

入力光ファイバ1から放射された波長がλ1゜λ2.λ
3の波長多重光はレンズ3で平行光束に変換され、偏光
ビームスプリッタ8で、y軸方向に振動する直線偏光と
X軸方向に振動する直線偏光に分けられる。y軸方向に
振動する直線偏光は偏光ビームスプリッタ8を透過し、
旋光子6に入射する。一方、X軸方向に振動する直線偏
光は偏光ビームスプリッタ8で反射され、ミラー9でさ
らに反射されたあと、y軸方向に振動する直線偏光とは
位置を違えて旋光子6に入射する。ここで、旋光子6は
、波長λl、λ2.λ3の光に対して、その偏光方向を
、それぞれ、第1図の説明で示したのと同じ角度だけ回
転するものとすると、偏光ビームスプリッタ8を透過し
て旋光子6に入射した波長λl、λ2.λ3の光の偏光
方向は旋光子6の出射点で、それぞれπ/2+θ11π
/2十θ2、π/2+θ3となる。同様に、偏光ビーム
スプリッタ8、ミラー9で反射して旋光子6に入射した
波長λ1.λ2.λ3の光の偏光方向は、旋光子6の出
射点で、それぞれ、θl、θ2゜θ3となる。これらの
光はさらに二軸光学結晶7に入射して内部円錐屈折され
る。したがって、第1図の説明と同様に、偏光ビームス
プリッタ8を透過して旋光子6に入射した光、あるいは
偏光ビームスプリッタ8、ミラー9で反射して旋光子6
に入射した光は、直径aの円周上の異なる点がら二軸光
学結晶7を出射する。ここで、偏光ビームスプリッタ8
を透過して旋光子6に入射した光について考える。この
場合の直径aの円の中心をP1光が二軸光学結晶7を直
進した時の円周上の点をEとして、光が出射する位置を
直線PEを基準として反時計回りに測った角度で表すと
、波長λ1゜λ2.λ3の光に対して、それぞれ、π+
2θ1゜π+2θ2.π+2θ3となる。したがって、
集束用レンズ12−1〜12−3と接続光ファイバ10
−1〜10−3の系を第5図(a)のように設定してお
けば、波長λlの光は集束用レンズ12−1で集束され
、接続光ファイバ10−1に結合する。つぎに、偏光ビ
ームスプリッタ8、ミラー9で反射して旋光子6に入射
した光について考える。この場合の直径aの円の中心を
Q1光が二軸光学結晶7を直進したときの円周上の点を
Fとして、光が出射する位置を直線QFを基準として反
時計回りに測った角度で表すと、波長λ1.λ2゜λ3
の光に対して、それぞれ2θ1,2θ2,2θ3となる
。したがって、集束用レンズ13−1〜13−3の接続
光ファイバ11−1〜11−3の系を第5図 (b)の
ように設定しておけば、波長λIの光は集束用レンズ1
3−1で集束され、接続光ファイバ11−1に結合する
The wavelength radiated from the input optical fiber 1 is λ1°λ2. λ
The wavelength-multiplexed light of No. 3 is converted into a parallel light beam by the lens 3, and divided by the polarization beam splitter 8 into linearly polarized light vibrating in the y-axis direction and linearly polarized light vibrating in the X-axis direction. The linearly polarized light vibrating in the y-axis direction passes through the polarizing beam splitter 8,
The light is incident on the optical rotator 6. On the other hand, the linearly polarized light vibrating in the X-axis direction is reflected by the polarization beam splitter 8, further reflected by the mirror 9, and then enters the optical rotator 6 at a different position from the linearly polarized light vibrating in the y-axis direction. Here, the optical rotator 6 has wavelengths λl, λ2 . Assuming that the polarization direction of the light of λ3 is rotated by the same angle as shown in the explanation of FIG. λ2. The polarization direction of the light of λ3 is π/2+θ11π at the output point of the optical rotator 6, respectively.
/20θ2, π/2+θ3. Similarly, wavelength λ1. λ2. The polarization directions of the light of λ3 are θl, θ2° and θ3 at the output point of the optical rotator 6, respectively. These lights further enter the biaxial optical crystal 7 and are internally conically refracted. Therefore, in the same way as explained in FIG.
The light incident on the biaxial optical crystal 7 exits from different points on the circumference having a diameter a. Here, the polarizing beam splitter 8
Let us consider the light that passes through and enters the optical rotator 6. In this case, the center of the circle with diameter a is P1, and the point on the circumference when the light travels straight through the biaxial optical crystal 7 is E, and the position where the light exits is the angle measured counterclockwise with the straight line PE as a reference. Expressed as wavelength λ1゜λ2. For light of λ3, π+
2θ1°π+2θ2. It becomes π+2θ3. therefore,
Focusing lenses 12-1 to 12-3 and connecting optical fiber 10
If the system of -1 to 10-3 is set as shown in FIG. 5(a), light of wavelength λl is focused by the focusing lens 12-1 and coupled to the connecting optical fiber 10-1. Next, consider the light reflected by the polarizing beam splitter 8 and the mirror 9 and incident on the optical rotator 6. In this case, the center of the circle with diameter a is defined as the point on the circumference when the Q1 light travels straight through the biaxial optical crystal 7, and the position where the light exits is the angle measured counterclockwise with the straight line QF as a reference. When expressed as wavelength λ1. λ2゜λ3
2θ1, 2θ2, and 2θ3 for each light. Therefore, if the system of connecting optical fibers 11-1 to 11-3 of the focusing lenses 13-1 to 13-3 is set as shown in FIG.
3-1 and coupled to a connecting optical fiber 11-1.

接続光ファイバ10−1、あるいは、接続光ファイバ1
1−1に結合した波長λ1の光は、接続光ファイバ10
−1.11−1によって導波されて、コリメート用レン
ズ14−1、あるいは、コリメート用レンズ15−1か
ら平行光束となって放射される。この時、集束用レンズ
12−1側からコリメート用レンズ14−1側へ接続光
ファイバ10−1で伝達される光は直線偏光が保たれ、
コリメート用レンズ14−1側ではその偏光方向がX軸
方向で放射されるものとする。同様に、集束用レンズ1
3−■側からコリメート用レンズ15−1側へ接続光フ
ァイバ11−Iで伝達される光は直線偏光が保たれ、コ
リメート用レンズ15−■側ではその偏光方向がX軸方
向で放射されるものとする。したがって、コリメート用
レンズ14−1.あるいは、コリメート用レンズ15−
1から平行光束として放射される波長λlの光は偏光ビ
ームスプリッタ16で合波され、集束用レンズ4−1で
集束されて出力光ファイバ2−1に結合する。
Connection optical fiber 10-1 or connection optical fiber 1
The light with the wavelength λ1 coupled to the connecting optical fiber 10
-1.11-1, and is emitted as a parallel light beam from the collimating lens 14-1 or the collimating lens 15-1. At this time, the light transmitted from the focusing lens 12-1 side to the collimating lens 14-1 side through the connecting optical fiber 10-1 maintains linear polarization,
On the collimating lens 14-1 side, it is assumed that the polarized light is emitted in the X-axis direction. Similarly, focusing lens 1
The light transmitted from the 3-■ side to the collimating lens 15-1 side by the connecting optical fiber 11-I maintains linear polarization, and on the collimating lens 15-■ side, the polarization direction is emitted in the X-axis direction. shall be taken as a thing. Therefore, collimating lens 14-1. Alternatively, collimating lens 15-
Light with a wavelength λl emitted as a parallel beam from the polarizing beam splitter 16 is combined by the polarizing beam splitter 16, focused by the focusing lens 4-1, and coupled to the output optical fiber 2-1.

以上説明したように、本実施例では、入力光ファイバ1
から放射した光は、偏光ビームスプリッタ8で偏光方向
が直交する2つの直線偏光に分割されるが、波長λlの
光はいずれも同一の出力光ファイバ2−1に結合するの
で、第1図の実施例で述べたような、無偏光の入力光を
直線偏光に変換することによって生じる挿入損失の増加
はない。
As explained above, in this embodiment, the input optical fiber 1
The light emitted from the is split into two linearly polarized lights whose polarization directions are orthogonal by the polarizing beam splitter 8, but since both of the lights with the wavelength λl are coupled to the same output optical fiber 2-1, as shown in FIG. There is no increase in insertion loss caused by converting unpolarized input light into linearly polarized light as described in the embodiments.

また、偏光ビームスプリッタ8で分割されたX軸方向に
振動する光が接続光ファイバ10−1に、あるいは、X
軸方向に振動する光が接続光ファイバ11−1に分波さ
れろ過程は、第1図の実施例と全く同じであるので、波
長多重数がN波の光分波器に拡張できることは明らかで
あろう。
Further, the light oscillating in the X-axis direction split by the polarizing beam splitter 8 is transmitted to the connecting optical fiber 10-1 or
Since the process in which the light vibrating in the axial direction is demultiplexed to the connecting optical fiber 11-1 is exactly the same as the embodiment shown in FIG. 1, it is clear that it can be extended to an optical demultiplexer with N wavelength multiplexing. Will.

第1図の実施例、あるいは、第4図の実施例で用いてい
る直線偏光の偏光方向を回転する旋光子6は、二酸化テ
ルルや水晶などの光学活性結晶が適当である。場合によ
っては、磁気光学効果も利用できる。また、光を直交す
る2つの偏光に分離したり、あるいは逆に、これらを合
波したりするのに用いている偏光ビームスプリッタ8、
偏光ビームスプリッタ16は複屈折結晶や、これを用い
たウオラストン・プリズムやロション・プリズム、サバ
ール板などを用いても同様な効果が期待できる。
The optical rotator 6 used in the embodiment of FIG. 1 or the embodiment of FIG. 4 for rotating the polarization direction of linearly polarized light is suitably an optically active crystal such as tellurium dioxide or quartz. In some cases, magneto-optic effects can also be used. Also, a polarizing beam splitter 8, which is used to separate light into two orthogonal polarized lights, or conversely, combine them.
Similar effects can be expected by using a birefringent crystal, a Wollaston prism, a Rochon prism, a Savart plate, etc. using a birefringent crystal as the polarizing beam splitter 16.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明では、波長多重構成光の波
長窓じて直線偏光の偏光方向を所定の方向に向けたあと
、二軸光学結晶を用いて、偏光方向の違いを出力位置の
変化に変えて分波を行なうものであり、二軸光学結晶に
は定まった固有偏光がなく、その主光軸方向から入射さ
れた直線偏光は、その偏光の方位にしたがって異なる方
向へ進行し、異なった点から出射する。このため入射し
た異なる波長のN波の光は旋光子の分散により。
(Effects of the Invention) As explained above, in the present invention, after directing the polarization direction of linearly polarized light in a predetermined direction using the wavelength window of the wavelength multiplexed light, a biaxial optical crystal is used to change the polarization direction. A biaxial optical crystal has no fixed intrinsic polarization, and linearly polarized light incident from its main optical axis direction is split in different directions depending on the direction of the polarized light. and emit from different points. Therefore, the incident N waves of different wavelengths are due to the dispersion of the optical rotator.

その偏光方向は波長により異なるN方向となり、各波長
の光は二軸光学結晶から別々の点から出力されることに
なり、N波の光分波器となる。従って、本発明では、高
度な加工部品を特別に用いないでも、小型で低損失な多
波長の光分波器を実現できるという利点を有する。
The polarization direction is N directions that differ depending on the wavelength, and the light of each wavelength is output from a separate point from the biaxial optical crystal, forming an N-wave optical demultiplexer. Therefore, the present invention has the advantage that it is possible to realize a small, low-loss, multi-wavelength optical demultiplexer without using special highly processed parts.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1の実施例で3波分波の場合の構成
を示す図、第2図は第1図に示した実施例の旋光子入射
面、出射面での各波長の光の偏光方向を示す模式図、第
3図は第1図に示した実施例の二軸光学結晶出射面での
各波長の光の出射位置を示す模式図、第4図は本発明の
別の実施例で3波分波の場合の構成図、第5図は第4図
に示した実施例の接続光ファイバの配置図である。 1・・・入力光ファイバ、2・・・出力光ファイバ、3
・・・コリメート用レンズ、4・・・集束用レンズ、5
・・・偏光子、6・・・旋光子、7・・・二軸光学結晶
、8・・・偏光ビームスプリッタ、9・・・ミラー、1
0・・・接続光ファイバ、11・・・接続光ファイバ、
12・・・集束用レンズ、3・・・集束用レンズ、14
・・・コリメート用レンズ、15・・・コリメート用レ
ンズ、16・・・偏光ビームスプリッタ。 特許出願人 日本電信電話株式会社
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the first embodiment of the present invention in the case of three-wave demultiplexing. FIG. A schematic diagram showing the polarization direction of light, FIG. 3 is a schematic diagram showing the emission position of each wavelength of light on the biaxial optical crystal exit surface of the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 5 is a diagram showing the arrangement of connecting optical fibers in the embodiment shown in FIG. 4. 1... Input optical fiber, 2... Output optical fiber, 3
... Collimating lens, 4... Focusing lens, 5
... Polarizer, 6... Optical rotator, 7... Biaxial optical crystal, 8... Polarizing beam splitter, 9... Mirror, 1
0... Connection optical fiber, 11... Connection optical fiber,
12... Focusing lens, 3... Focusing lens, 14
... Collimating lens, 15... Collimating lens, 16... Polarizing beam splitter. Patent applicant Nippon Telegraph and Telephone Corporation

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  入力される波長多重光を波長が異なる各構成光ごとに
分離して出力する光分波器において、波長多重された各
構成光をその偏光方向が同一の直線偏光にする偏光子と
、該偏光子により直線偏光された各構成光の偏光方向を
それぞれ波長の違いに対応して異なる角度回転する旋光
子と、該旋光子により回転され入射する直線偏光の偏光
方向によって異なる位置から出射する二軸光学結晶とか
ら構成したことを特徴とする光分波器。
In an optical demultiplexer that separates input wavelength-multiplexed light into constituent lights with different wavelengths and outputs them, a polarizer converts each wavelength-multiplexed constituent light into linearly polarized light with the same polarization direction, and the polarized light An optical rotator that rotates the polarization direction of each constituent light linearly polarized by the rotator at different angles corresponding to the difference in wavelength, and a biaxial rotator that rotates the polarization direction of each constituent light beam by a different angle corresponding to the difference in wavelength and outputs from a different position depending on the polarization direction of the incident linearly polarized light. An optical demultiplexer comprising an optical crystal.
JP2887388A 1988-02-12 1988-02-12 Optical demultiplexer Pending JPH01205121A (en)

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