JPH01219706A - 光多重分波素子 - Google Patents
光多重分波素子Info
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- JPH01219706A JPH01219706A JP4492888A JP4492888A JPH01219706A JP H01219706 A JPH01219706 A JP H01219706A JP 4492888 A JP4492888 A JP 4492888A JP 4492888 A JP4492888 A JP 4492888A JP H01219706 A JPH01219706 A JP H01219706A
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- 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
- G02B6/12007—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 forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
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- 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
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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）
この発明は、光多重分波素子に関し、特に光フアイバ波
長多重伝送系に用いられる光多重分波素子に関する。
長多重伝送系に用いられる光多重分波素子に関する。
（従来の技術）
光フアイバ波長多重伝送は、伝送容量が飛躍的に増大す
ることから、その研究開発が最近活発に行われている。
ることから、その研究開発が最近活発に行われている。
特に、異なる波長の光信号を多重化し、多重化きれた光
信号から元の波長の光信号を分波する光多重分波素子は
、光フアイバ波長多重伝送を実現するための重要なデバ
イスの１つである。
信号から元の波長の光信号を分波する光多重分波素子は
、光フアイバ波長多重伝送を実現するための重要なデバ
イスの１つである。
従来、この種の光多重分波素子としては、誘電体多層膜
や回折格子を用いて光信号の多重および分波をするもの
がある。その詳細については、１９８１年１２月に初版
発行された株式会社電気通信技術ニュース社の光フアイ
バ通信（副島俊雄等）の第３００頁から第３０３頁に、
あるいは、ハンドブック１光通信要覧、 １９８４年８
月初版発行２株式会社科学新聞社編の第５７３頁から第
５８３頁に記載されている。
や回折格子を用いて光信号の多重および分波をするもの
がある。その詳細については、１９８１年１２月に初版
発行された株式会社電気通信技術ニュース社の光フアイ
バ通信（副島俊雄等）の第３００頁から第３０３頁に、
あるいは、ハンドブック１光通信要覧、 １９８４年８
月初版発行２株式会社科学新聞社編の第５７３頁から第
５８３頁に記載されている。
このタイプの光多重分波素子では、多重および分波をす
る光信号の波長間隔を狭くすることが困難であるから、
伝送できる波長数が少なく（１０波程度）、結局、大容
量の伝送が困難である。
る光信号の波長間隔を狭くすることが困難であるから、
伝送できる波長数が少なく（１０波程度）、結局、大容
量の伝送が困難である。
そこで、最近、光の干渉を利用することにより、波長間
隔の狭い光信号を多重し、分波することができ、波長数
にして１００波程度以上の多重および分波が可爺なマツ
ハツエンダ干渉型の光多重分波素子が考えられている。
隔の狭い光信号を多重し、分波することができ、波長数
にして１００波程度以上の多重および分波が可爺なマツ
ハツエンダ干渉型の光多重分波素子が考えられている。
第３図はマツハツエンダ干渉型の従来の光多重分波素子
を示す平面図である。この光多重分波素子は、基板３１
上に形成きれた１対１の分岐比をもつ２人力・２出力の
入力光カブラ３４の入力光導波路３２に異なる波長の光
信号を入力して、２つの光導波路３６ａ、３６ｂへ分岐
し、これら光導波路の光路長の違いにより、分岐した光
信号間に位相差を与え、次に１対１の分岐比をもつ２人
力・２出力の串カ光カブラ３５で再び合波して干渉きせ
る。このことにより、光多重分波素子を光多重素子とし
て使用した場合には、その出力光カブラ３５の出力光導
波路３３のどちらか一方の出力端に多重キれた異なる波
長の光信号が、また光分波素子として使用した場合には
、出力光カブラ３５の２つの出力端の各々に分波された
波長の異なる光信号が出力される。
を示す平面図である。この光多重分波素子は、基板３１
上に形成きれた１対１の分岐比をもつ２人力・２出力の
入力光カブラ３４の入力光導波路３２に異なる波長の光
信号を入力して、２つの光導波路３６ａ、３６ｂへ分岐
し、これら光導波路の光路長の違いにより、分岐した光
信号間に位相差を与え、次に１対１の分岐比をもつ２人
力・２出力の串カ光カブラ３５で再び合波して干渉きせ
る。このことにより、光多重分波素子を光多重素子とし
て使用した場合には、その出力光カブラ３５の出力光導
波路３３のどちらか一方の出力端に多重キれた異なる波
長の光信号が、また光分波素子として使用した場合には
、出力光カブラ３５の２つの出力端の各々に分波された
波長の異なる光信号が出力される。
この光多重分波素子の詳細については、論文「昭和６０
年度電子通信学会総合全国大会講演予稿集」（３Ｉ演番
号２６４６ ）の第１０〜３５９頁に記載されている。
年度電子通信学会総合全国大会講演予稿集」（３Ｉ演番
号２６４６ ）の第１０〜３５９頁に記載されている。
（発明が解決しようとする課題）
マツハツエンダ干渉型の光多重分波素子は、第３図に示
したように、２つの光導波路に光路差を与えるために光
路を曲げる必要がある。従来の素子では光路を曲げる手
段として、曲がり光導波路を用いた。その曲がり導波路
は、放射損失を抑える必要性から曲率半径をｌＱｎ’ｔ
ｎ程度以下にすることがＢ１０い。そこで、従来の光多
重分波素子には素子の小型化が難しく、取り扱いが非常
に困難であるという大きな欠点があった。
したように、２つの光導波路に光路差を与えるために光
路を曲げる必要がある。従来の素子では光路を曲げる手
段として、曲がり光導波路を用いた。その曲がり導波路
は、放射損失を抑える必要性から曲率半径をｌＱｎ’ｔ
ｎ程度以下にすることがＢ１０い。そこで、従来の光多
重分波素子には素子の小型化が難しく、取り扱いが非常
に困難であるという大きな欠点があった。
本発明の目的は、上記のような欠点を除去して、小型で
損失の少ない光多重分波素子を提供することにある。
損失の少ない光多重分波素子を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
本発明は、２つの３ｄＢ分岐素子の間に光路長が異なる
２つの光導波路を有するマツハツエンダ干渉型光多重分
波素子において、２つの入力端と２つの出力端を備え、
かつ完全結合長のにの長さの奇数倍の長きを有する方向
性結合器を、前記２つの入力端を介して、前記２つの光
導波路のうちの少なくとも一方の光導波路中に挿入し、
前記２つの出力端に反射面が該出力端の光軸に対して垂
直になるように反射鐘を設けたことを特徴とする。
２つの光導波路を有するマツハツエンダ干渉型光多重分
波素子において、２つの入力端と２つの出力端を備え、
かつ完全結合長のにの長さの奇数倍の長きを有する方向
性結合器を、前記２つの入力端を介して、前記２つの光
導波路のうちの少なくとも一方の光導波路中に挿入し、
前記２つの出力端に反射面が該出力端の光軸に対して垂
直になるように反射鐘を設けたことを特徴とする。
（作用）
完全結合長の長きを有する方向性結合器は、入力した光
信号を一方の光導波路から他方の、光導波路へ一方的に
１００％移行させることができる。したがって入力した
光信号を完全結合長のにの長さの奇数倍の長さの所でそ
の伝搬方向が逆方向になるように反射きせれば、その光
信号は、一方の光導波路から他方の光導波路へ逆方向に
ｌＯＯ％移行きせることができる。これにより、光信号
の伝搬方向は１８０度変わる。すなわち、曲がり導波路
をほとんど用いずに光路を曲げたことに相当する。
信号を一方の光導波路から他方の、光導波路へ一方的に
１００％移行させることができる。したがって入力した
光信号を完全結合長のにの長さの奇数倍の長さの所でそ
の伝搬方向が逆方向になるように反射きせれば、その光
信号は、一方の光導波路から他方の光導波路へ逆方向に
ｌＯＯ％移行きせることができる。これにより、光信号
の伝搬方向は１８０度変わる。すなわち、曲がり導波路
をほとんど用いずに光路を曲げたことに相当する。
本発明では、このように曲がり導波路をほとんど用いず
に光信号の伝搬方向を１８０度変えられるので小型で低
損失な光多重分波素子が得られる。
に光信号の伝搬方向を１８０度変えられるので小型で低
損失な光多重分波素子が得られる。
（実施例）
以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は、本発明による光多重分波素子の第１の実施例
の構成を示す平面図である。
の構成を示す平面図である。
ＬｉＮｂ０．の基板１の表面には、Ｔｉ拡散した幅線８
−９比屈折率約０．３％の入力光導波路２および出力光
導波路３がそれぞれ２本ずつ形成され工いる。入力光導
波路２および出力光導波路３をそれぞれ近接して形成す
ることにより、波長１．５５１ａの光で分岐比が約１対
１の方向性結合器型の入力力ブラ（入力分岐部）４およ
び出力カブラ（出力分岐部）５が構５！２．キれている
。また光信号間に位相差を与えるために、光波長の違う
光導波路６ａ。
−９比屈折率約０．３％の入力光導波路２および出力光
導波路３がそれぞれ２本ずつ形成され工いる。入力光導
波路２および出力光導波路３をそれぞれ近接して形成す
ることにより、波長１．５５１ａの光で分岐比が約１対
１の方向性結合器型の入力力ブラ（入力分岐部）４およ
び出力カブラ（出力分岐部）５が構５！２．キれている
。また光信号間に位相差を与えるために、光波長の違う
光導波路６ａ。
６ａ’、６ｂ、６ｂ’が形Ｆｆｔキれている。なお、そ
の光路差は光信号の波長間隔が約０．１ｎｍとなるよう
に約５ｍｍにしである。そして、光導波路６ａ。
の光路差は光信号の波長間隔が約０．１ｎｍとなるよう
に約５ｍｍにしである。そして、光導波路６ａ。
６ａ’および６ｂ、６ｂ’それぞれの間に完全結合長の
にの長さの方向性結合器７，８が形成されている。また
それぞれの方向性結合器７，８０片側には反射面が光軸
に対して垂直になるように反射鏡９，１０が設けられて
いる。反射鏡９，１０は、レジストをマスクとして、Ｃ
Ｆ、 、 Ｃ，Ｆ、の混合ガスを用いて、反応性イオン
エツチング（ＲＩＥ）により、反射鏡となる部分を、壁
面が光軸に対して垂直になるようにエツチングして、そ
の後、Ａｕ等を蒸着した反射鏡をそのエツチング部分に
挿入して形成した。
にの長さの方向性結合器７，８が形成されている。また
それぞれの方向性結合器７，８０片側には反射面が光軸
に対して垂直になるように反射鏡９，１０が設けられて
いる。反射鏡９，１０は、レジストをマスクとして、Ｃ
Ｆ、 、 Ｃ，Ｆ、の混合ガスを用いて、反応性イオン
エツチング（ＲＩＥ）により、反射鏡となる部分を、壁
面が光軸に対して垂直になるようにエツチングして、そ
の後、Ａｕ等を蒸着した反射鏡をそのエツチング部分に
挿入して形成した。
さて、上述のような構成で、波長１．５５ｐで波長間隔
が約０．１ｎｍである多重された光信号λ１．入。
が約０．１ｎｍである多重された光信号λ１．入。
を入力する。そうすると入力光カプラ４で光信号人１．
入、は約１対１に分岐芒れ、光路長の違う光導波路６ａ
、６ｂへ送られる。そして、光導波路６ａへ送られた光
信号人、、λ、は、方向性結合器７へ伝搬きれる。そし
て方向性結合器７と反射鏡９により伝搬方向を１８０度
変えられ、光導波路６ａ’へ送られる。このように、本
実施例では、光導波路６ａを伝搬した光信号人１．入、
は曲がり導波路をほとんど用いずに、光導波路６ａ’へ
送られるので素子寸法を小きくできる。また光導波路６
ｂへ伝搬した光信号人１．入２も同様に方向性結合器８
および反射鏡１０により伝搬方向が１８０度変えられ、
光信号人１．入、は全て光導波路６ｂ’へ伝Ｓすれる。
入、は約１対１に分岐芒れ、光路長の違う光導波路６ａ
、６ｂへ送られる。そして、光導波路６ａへ送られた光
信号人、、λ、は、方向性結合器７へ伝搬きれる。そし
て方向性結合器７と反射鏡９により伝搬方向を１８０度
変えられ、光導波路６ａ’へ送られる。このように、本
実施例では、光導波路６ａを伝搬した光信号人１．入、
は曲がり導波路をほとんど用いずに、光導波路６ａ’へ
送られるので素子寸法を小きくできる。また光導波路６
ｂへ伝搬した光信号人１．入２も同様に方向性結合器８
および反射鏡１０により伝搬方向が１８０度変えられ、
光信号人１．入、は全て光導波路６ｂ’へ伝Ｓすれる。
したがって上記と同様に素子寸法を小さくできる。そし
て光導波路６ａ’および６ｂ’へ伝搬して来た光信号λ
３．入、は出力カブラ５で合波きれ、干渉して、出力光
導波路３へ光信号人□、入、がそれぞれ分波される。こ
の分波機能の詳細については、論文１昭和６０年度電子
通信学会総合全国大会講演予稿集」の第１０−３５９頁
に記載きれている。このように本発明は、光信号の伝搬
方向を、曲がり導波路をほとんど用いずに１８０度変え
られるので、素子寸法を小さくできる０本実施例では素
子面積を従来に比べ約にと小型にすることができた。な
お、そのときの素子損失は従来とほとんど同じに低損失
であった。
て光導波路６ａ’および６ｂ’へ伝搬して来た光信号λ
３．入、は出力カブラ５で合波きれ、干渉して、出力光
導波路３へ光信号人□、入、がそれぞれ分波される。こ
の分波機能の詳細については、論文１昭和６０年度電子
通信学会総合全国大会講演予稿集」の第１０−３５９頁
に記載きれている。このように本発明は、光信号の伝搬
方向を、曲がり導波路をほとんど用いずに１８０度変え
られるので、素子寸法を小さくできる０本実施例では素
子面積を従来に比べ約にと小型にすることができた。な
お、そのときの素子損失は従来とほとんど同じに低損失
であった。
第２図は、前記第１の実施例を２段に接続してなり、波
長の異なる４つの光信号入、、入７．入、。
長の異なる４つの光信号入、、入７．入、。
入、を多重分波する機能を有する第２の実施例である光
多重分波素子の構成を示す平面図である。
多重分波素子の構成を示す平面図である。
波長の異なる３つ以上の光信号を多重分波する場合は、
光多重分波素子を多段に接続する必要がある。本発明で
は、第２図に示すように入出力光導波路に第１の実施例
で説明した完全結合長のにの長芒の方向性結合器と反射
鏡を設けることにより曲がり導波路をほとんど用いずに
多段接続が可能となる。例えば第２図に示したように波
長の異なる４つの光信号λ１．λ６２人１．＾４を分波
することができる。このように、第１．第２の実施例で
説明したように本発明では、曲がり導波路をほとんど用
いずに光信号の伝搬方向を１８０度変えられるので小型
で低損失な光多重分波素子が得られる。
光多重分波素子を多段に接続する必要がある。本発明で
は、第２図に示すように入出力光導波路に第１の実施例
で説明した完全結合長のにの長芒の方向性結合器と反射
鏡を設けることにより曲がり導波路をほとんど用いずに
多段接続が可能となる。例えば第２図に示したように波
長の異なる４つの光信号λ１．λ６２人１．＾４を分波
することができる。このように、第１．第２の実施例で
説明したように本発明では、曲がり導波路をほとんど用
いずに光信号の伝搬方向を１８０度変えられるので小型
で低損失な光多重分波素子が得られる。
なお、第１．第２の実施例では、光分波素子として説明
したが光合波素子としても同様の作用で同じ効果が得ら
れるのは明らかであるから、説明を省略した。
したが光合波素子としても同様の作用で同じ効果が得ら
れるのは明らかであるから、説明を省略した。
また、前記２つの実施例では、完全結合長のにの長さの
方向性結合器と反射鏡を光路長が異なる２つの光導波路
の各々に設けたが、２つの光導波路内の一方の光導波路
だけに設けても良い。
方向性結合器と反射鏡を光路長が異なる２つの光導波路
の各々に設けたが、２つの光導波路内の一方の光導波路
だけに設けても良い。
また前記２つの実施例では、反射鏡としてＡｕ等を蒸着
した反射鏡をエツチングした部分に挿入したが、これに
限定されず、エツチングした部分に直接Ａｕ等の反射率
の高い物質を形成した反射鏡としても良い。
した反射鏡をエツチングした部分に挿入したが、これに
限定されず、エツチングした部分に直接Ａｕ等の反射率
の高い物質を形成した反射鏡としても良い。
また前記２つの実施例では、基板材料として１ｉＮｂｏ
ｘを用いたが、本発明ではこれに限定されず、半導体材
料（例えばＧａＡｓ 、 ＩｎＰ等）石英ガラス等を用
いても良い。
ｘを用いたが、本発明ではこれに限定されず、半導体材
料（例えばＧａＡｓ 、 ＩｎＰ等）石英ガラス等を用
いても良い。
また前記第２の実施例では、４つの波長の光信号を用い
たが、本発明はこれに限定されず、これ以外の波長数の
光信号であっても良い。
たが、本発明はこれに限定されず、これ以外の波長数の
光信号であっても良い。
また前記２つの実施例では、完全結合長のにの長きの方
向性結合器を用いたが、本発明では完全結合長の１／２
の長さの奇数倍の長きの方向性結合器であれば良い。
向性結合器を用いたが、本発明では完全結合長の１／２
の長さの奇数倍の長きの方向性結合器であれば良い。
（発明の効果）
以上に述べた通り、本発明によれば、完全結合長の％の
長さの奇数倍の長さを有する方向性結合器と反射鏡を用
いることにより、はとんど曲がり導波路を用いずに光信
号の伝搬方向を１８０度変えることができ、小型で損失
の少ない光多重分波素子が得られる。
長さの奇数倍の長さを有する方向性結合器と反射鏡を用
いることにより、はとんど曲がり導波路を用いずに光信
号の伝搬方向を１８０度変えることができ、小型で損失
の少ない光多重分波素子が得られる。
第１図は本発明の第１の実施例の構成を示す平面図であ
る。第２図は本発明の第２の実施例の構成を示す平面図
である。また第３図は従来の光多重分波素子を示す平面
図である。 １・・・ＬｉＮｂ０．基板、２．３・・・入出力光導波
路、４ 、５ ・・・光カブラ、６ａ、６ａ’、６ｂ、
６ｂ’・・−光導波路、７，８・・・方向性結合器、９
，１０・・・反射鏡、３１・・・基板、３２．３３・・
・入出力光導波路、３４ 、３５・・・光カブラ、 ３
６ａ 、 ３６ｂ・・・光導波路。
る。第２図は本発明の第２の実施例の構成を示す平面図
である。また第３図は従来の光多重分波素子を示す平面
図である。 １・・・ＬｉＮｂ０．基板、２．３・・・入出力光導波
路、４ 、５ ・・・光カブラ、６ａ、６ａ’、６ｂ、
６ｂ’・・−光導波路、７，８・・・方向性結合器、９
，１０・・・反射鏡、３１・・・基板、３２．３３・・
・入出力光導波路、３４ 、３５・・・光カブラ、 ３
６ａ 、 ３６ｂ・・・光導波路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ２つの３ｄＢ分岐素子の間に光路長が異なる２つの光導
波路を有するマッハツェンダ干渉型光多重分波素子にお
いて： ２つの入力端と２つの出力端を備え、かつ完全結合長の
１／２の長さの奇数倍の長さを有する方向性結合器を、
前記２つの入力端を介して、前記２つの光導波路のうち
の少なくとも一方の光導波路中に挿入し；前記２つの出
力端に反射面が該出力端の光軸に対して垂直になるよう
に反射鏡を設けたことを特徴とする光多重分波素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4492888A JPH01219706A (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 光多重分波素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4492888A JPH01219706A (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 光多重分波素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01219706A true JPH01219706A (ja) | 1989-09-01 |
Family
ID=12705135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4492888A Pending JPH01219706A (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 光多重分波素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01219706A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03223705A (ja) * | 1989-12-12 | 1991-10-02 | Hitachi Cable Ltd | 光合分波器及び光合分波器モジュール |
-
1988
- 1988-02-26 JP JP4492888A patent/JPH01219706A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03223705A (ja) * | 1989-12-12 | 1991-10-02 | Hitachi Cable Ltd | 光合分波器及び光合分波器モジュール |
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