JPH0233121A

JPH0233121A - 光分岐・結合モジュール

Info

Publication number: JPH0233121A
Application number: JP18406588A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Tojo; 正明東城; Noboru Kurata; 昇倉田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-07-23
Filing date: 1988-07-23
Publication date: 1990-02-02

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、光ファイバー・ネットワーク等における端末
装置に用いる光分岐・結合モジュールに関する。

（従来の技術）第５図は、従来のこの種の２系統の光信号を分岐または
結合する光の２分岐・結合器を示す図であり、１，２は
分岐結合器で、例えば一方の第１の分岐結合器１に光フ
ァイバー３から光信号が入力されると２分岐され、その
分岐光の一方は光学的に結合されたロッドレンズ４によ
り光ファイバーを介して集光され、受光素子５に印加さ
れて電気信号に変換される。また、他方の分岐光は光フ
ァイバーの融着接続箇所６を経て第２の分岐結合器２に
入力され、光結合した光ファイバー７に出力される。

また、発光素子８からの光信号は、ロッドレンズ９で集
光されて光ファイバー１０に印加され、上記第２の分岐
結合器２の他方の入力端から入力され、上記分岐結合器
１から融着接続箇所６を経て入力された分岐光と結合さ
れて、光ファイバー７に出力される。

従来の光の２分岐・結合器は、上記のように光分岐結合
器を２個使用してロッドレンズ等を組合わせ、それらの
間を光ファイバーで接続する構成であった。

（発明が解決しようとする課題）上述のように、従来の２分岐・結合装置の構成は、光の
分岐結合器２つと１分岐出力の一方を第２の分岐結合器
に接続する精密な低損失の光フアイバー融着接続が必要
で、そのため、量産性に欠けるとともに形状が大きくな
り、挿入損失、特に通過損失は１７４以上にもなる欠点
を有している。

本発明は上述に鑑み、小形で挿入損失の少ない光の分岐
・結合および通過機能が得られる光分岐・結合モジュー
ルの提供を目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明は上記の目的を、２つの偏光ビームスプリッタ・
キュービック（以下、ＢＳキューブという）を、それぞ
れに有する半透鏡膜（偏光ビームスプリッタ）の面を相
互に直交させて密着固定し、一方の第１の半透鏡膜に第
１のロッドレンズを介して発光素子の出力を入力させ、
透過するＰ偏光成分を第２のロッドレンズを介して第１
の光ファイバーに印加し、また、第２の光ファイバーの
出力を第３のロッドレンズを介して第２の半透鏡膜に入
射させ、そのＰ偏光成分を第４のロッドレンズを介して
受光素子に印加させるとともに、Ｓ偏光成分を上記第２
．第１の半透鏡膜それぞれにより反射させて、前記発光
素子のＰ偏光成分とともに前記第２のロッドレンズに出
力して、第２の光ファイバーから送出する構成とするこ
とにより達成する。

（作　用）以上のように構成する本発明によれば、一方のＢＳキュ
ーブの透過作用によって光の分岐が、他方のＢＳキュー
ブの透過作用によって光の結合が行なわれ、それら２つ
のＢＳキューブの反射作用によって、光信号の透過を特
性よく行なうことが可能になる。

（実施例）以下１本発明の詳細な説明する。始めに理解を助けるた
めに１本発明要部の半透鏡膜の動作を説明する。

第６図はＢＳキューブ１１を示しており、１２はその半
透鏡膜である。一般に、偏光は反射平面に対して電界の
振動方向が平行なＰ偏光成分と、垂直であるＳ偏光成分
に分けられる０反射平面を構成する上記半透鏡膜１２は
、Ｓ偏光とＰ偏光を含む入射光１３のうち、Ｓ偏光を反
射して１４とし、Ｐ偏光を透過して１５とする２分岐作
用を有する。

第７図は、半透鏡膜１２の偏光・分離能力を、横軸を波
長（趨）、縦軸を透過率（％）として示したもので、こ
のように半透鏡膜１２は、Ｐ偏光の透過率は９０％以上
、Ｓ偏光の反射率も９０％以上が期待できる。

また、第８図（ａ）、（ｂ）は、ＢＳキューブ１１を２
個利用して、それぞれの半透鏡膜１２の面が直角に交差
するようにした場合の半透鏡膜の作用を模式的に示し、
１６．１７はそれぞれ半透鏡膜で、（ａ）図のようにＳ
偏光とＰ偏光を含む入射光１８が半透鏡膜１６に角度４
５″で入射されると、Ｐ偏光のみが透過して１８Ｐとな
り、Ｓ偏光は反射されてＳ偏光１８Ｓ、となり、それは
さらに第２の半透鏡膜１７で反射されてＳ偏光１８Ｓ２
となり、そのＳ偏光１８Ｓ２は前記の入射光１８と平行
で、かつ方向が１８０°反対として取り出される。

第８図（ｂ）は半透鏡膜１７にＰ偏光１９を入射した場
合を示し、Ｐ偏光はそのまま透過して２０Ｐとなる０本
発明は、上述のような半透鏡膜に入射する偏光の透過ま
たは反射作用を利用する。

第１図、第２図は、それぞれ本発明の第１および第２の
実施例を説明する図である。

第１図において％２１．２２は第６図で説明した構造の
ＢＳキューブで、それらは、それぞれに有する半透鏡膜
２３．２４を直角に交差させた一体化構造に形成されて
いる。２５ないし２８は集光特性を有するロッドレンズ
で、その一つ２５は光学的に結合した光ファイバー２９
からのＰ偏光成分およびＳ偏光成分を含む入射光３０を
半透鏡膜２３に入射し、そのＰ偏光成分のみが透過光３
０Ｐとなり、ＢＳキューブ２１外から結合しているロッ
ドレンズ２６により集光されて、受光素子３１に印加さ
れ、電気信号に変換される。

また他方、前記半透鏡膜２３に入射された入射光３０に
含むＳ偏光成分は、反射され３０８１となり、さらに第
２の半透鏡膜２４により反射されて偏光３０Ｓ２となっ
てロッドレンズ２８に印加され、その出力は光ファイバ
ー３２に集光結合される。そのＳ偏光成分３０Ｓ２は半
透鏡膜による反射光であるから、挿入損失は殆ど生じな
い。

一方、例えばＬＤ（半導体ダイオード）等の発光素子３
３からロッドレンズ２７に印加される入射光は、Ｓ偏光
またはＰ偏光に偏った光を出力している。

そのため、発光素子３３を光軸を中心にして回転させて
、その出力偏光面がＰ偏光になるように調整し、ロッド
レンズ２７により平行光にしてＢＳキューブ２２に印加
すると、入射光３４のうちのＰ偏光のみが半透鏡膜２４
を透過して３４Ｐとなり、それはロッドレンズ２８によ
り集光されて光ファイバー３２に。

前記の半透鏡膜２３．２４で反射した光ファイバー２９
からのＳ偏光３０Ｓ２とともに入射結合して伝送波とな
る。

なお、上記でＢＳキューブ２１．２２の密着面とは反対
の面に、それらと屈折率がほぼ等しいシリコン樹脂等に
よる光吸収部材３５．３６を設ければ、上記入射光３４
のＳ偏光成分３４８、または光ファイバー２９から入射
した光のＳ偏光成分３０Ｓ、に含まれるＰ成分３０Ｐ、
が、構成部品の製品誤差のために半透鏡膜２４を透過し
て発生する有害な迷光がＢＳキューブ２１または２２内
で乱反射するのを防止でき、したがって、光ファイバー
あるいは受光素子への有害光がなくなる。

本発明は、以上のように２つのＢＳキューブをその半透
鏡膜が直角になるように密着固定し、偏光を選択的に透
過または反射する構成にしたので。

結合損失を約３ｄＢ低減できる。

第２図は本発明の変形例の構成を示し、３７はＢＳキュ
ーブ２１と２２とを間隔を設けて分離固定した光学部材
で、その他の構成は第１図と同じ符号。

同じ動作のもので、上記光学部材によって送出または入
力する入出力光間を離間させることが可能になる。上記
間隔により、光ファイバー、発光素子または受光素子等
の配置が自由にできる効果がある。

本発明は以上のように構成され、光分岐・結合に種々効
果があり、例えば光通信装置の構成に用いて効果を発揮
する。

第３図はその一例を示す見取図で、３８は本発明の光分
岐・結合モジュール、３９はその構成要部の発光素子の
駆動回路部、４０は同じく受光素子の駆動回路部、４１
．４２は光コネクタ、４３は電源部、４４はケース、４
５は電源プラグである。

本発明の光分岐・結合モジュールはコンパクトに形成可
能であるから、第３図のように、他の駆動部や電源部等
とともにケース４４に小形に収容でき、光伝送路を光コ
ネクタ４１．４２に結合させ、電源プラグ４５を商用電
源コンセントに装着するのみで、光フアイバーネットワ
ーク用の光端末装置として簡易に用いることができる。

第４図は、第３図のようにした本発明を光フアイバーネ
ットワークに使用する一例を示す図である。４６は第１
図または第２図で示した本発明の光分岐・結合モジュー
ル、または第３図の構成として内蔵した光伝送装置で、
これにインターフェース４７を介して入力される１例え
ばパソコン４８ａ。

電話４８ｂ、ファクシミリ４８ｃ等の電気信号端末装置
４８の電気信号を、光信号に変換して光フアイバー幹線
路４９に送出し、あるいは同様な他の光伝送装置５０か
ら送出される信号を光伝送装置４６に送り込み、電気信
号として電気信号端末装置！４８に入力させる。なお、
上記電気信号端末装置１４８は上記のものに限らず、会
社あるいは工場等で使用するＯＡ機器、あるいはＦＡ機
器であってもよいことは当然である。

（発明の効果）以上、詳細に説明して明らかなように、本発明は、偏光
の選択的な透過または反射作用を利用して、光アクセッ
サとして光分岐・結合を小さな挿入損失によって行なう
ものであり、発光あるいは受光素子により光ファイバー
と直接結合させるので、結合損失が小さく、組立の容易
な量産に富む効果が発揮できる。なお１分岐、透過ある
いは結合の挿入損失の設定はＢＳキューブ要部の半透鏡
膜の透過比率を変更することにより、また、迷走する光
の反射等はＢＳキューブの外面要部に光の吸収部材を設
けることによって容易に防止が可能で、実施する効果は
大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す模式的図、第２図は本
発明の変形例を示す模式的図、第３図。第４図は本発明の利用例を示す図、第５図は従来の光分
岐・結合器を示す図、第６図は本発明の構成に用いるＢ
Ｓキューブの説明図、第７図は特性図、第８図は半透鏡
膜の動作を説明する図である。２１、２２・・・偏光ビームスプリッタ・キュービック
（ＢＳキューブと略す）、　２３．２４・・・半透鏡膜
、　　２５，２６，２７，２８・・・ロッドレンズ、２
９、３２・・・光ファイバー　　３０．３４・・・入射
光、３１・・・受光素子、　３３・・・発光素子、　３
５．３６・・・光吸収部材、　３７・・・光学部材。第図３４５（３０ｐ＋　）２４−一　　十踵鏡膿第図４８端木艮１（電気侶う）第図第図第図敦長（／Ｊｍ）

Claims

【特許請求の範囲】

２つの偏光ビームスプリッタ・キュービックを、それぞ
れに有する半透鏡膜の面を相互に直交させて密着固定し
、一方の第１の半透鏡膜に第１のロッドレンズを介して
発光素子の出力を入力させ、透過するＰ偏光成分を第２
のロッドレンズを介して第１の光ファイバーに印加し、
また、第２の光ファイバーの出力を第３のロッドレンズ
を介して第２の半透鏡膜に入射させ、そのＰ偏光成分を
第４のロッドレンズを介して受光素子に印加させるとと
もに、Ｓ偏光成分を上記第２、第１の半透鏡膜それぞれ
により反射させて、前記発光素子のＰ偏光成分とともに
前記第２のロッドレンズに出力して、第２の光ファイバ
ーから送出する構成としたことを特徴とする光分岐・結
合モジュール。