JPH03136006A - 集積光導波路結合器 - Google Patents

集積光導波路結合器

Info

Publication number
JPH03136006A
JPH03136006A JP18073490A JP18073490A JPH03136006A JP H03136006 A JPH03136006 A JP H03136006A JP 18073490 A JP18073490 A JP 18073490A JP 18073490 A JP18073490 A JP 18073490A JP H03136006 A JPH03136006 A JP H03136006A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveguide
length
waveguides
wavelength
coupler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP18073490A
Other languages
English (en)
Inventor
Nourshargh Noorallah
ノーアラ ノーシャ
Simon P Shipley
シモン ポール シプリイ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co PLC
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co PLC
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co PLC, General Electric Co filed Critical General Electric Co PLC
Publication of JPH03136006A publication Critical patent/JPH03136006A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light 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
    • G02B6/122Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G02B6/125Bends, branchings or intersections
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/2804Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/2804Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
    • G02B6/2821Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

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、集積光導波路結合器、即ち一方の導波路の入
力をを隣接する導波路に結合する結合器に関する。特に
、この発明は例えば2×NやNxN星形結合器等の、各
入力導波路からの入力をN個の出力導波路間に均等に分
配する受動星形結合器に関する。
[従来技術及びその課題] 異なる2種以上の波長の光信号による光通信網では、こ
の光通信網を設計する全波長範囲にわたって星形結合器
を波長主導型にするのが有利である。波長主導型は光フ
アイバー結合器では実現されているが、ところが、今ま
でのところ、集積光結合器では実現されていない。
[課題を解決する手段] すなわち、本発明は、二つの同じ導波路を平行に隣接し
て構成した集積光導波路指向性結合器において、該導波
路間の横方向間隔が20〜800μm1好ましくは25
0〜800μmの相互長さにわたりゼロであり、この相
互作用長さの両端で該導波路を分岐したことを特徴とす
る集積光導波路指向性結合器を提供するものである。こ
の範囲における最長の相互作用長さは1. 2〜1.6
μmの波長範囲にある光波長に対する代表的な結合長さ
に相当する。この場合、結合長さはうなり長さの半分、
即ち導波路間の入力振動の波長の半分である。一方の結
合長さが入力から離れている点における、ゼロ次及び1
次モード間の位相差についていえば、その合計が一方の
く結合)導波路の領域において最小の振幅になり、また
その他の(被結合)導波路の領域において最大になるよ
うな位相差である。相互作用長さは結合長さの一部であ
り、2つの出力間において所定出力比を与えるように選
択する。例えば、入力の50%を各出力導波路に結合す
る結合器の場合、相互作用長さは結合長さの半分である
。また、一連の長い相互作用長さは同じ入力結合比を与
えるが、最小の波長感度、を与−えるのは最も短い作用
長さである。なお、正確な最適相互作用長さは導波路及
びその外装(又は隣接材料)の屈折率、これら材料の分
散性及び導波路の幅に依存するものである。
本発明はまた、1.2〜1. 6μmの光波長でのみ動
作する光通信網において、二つの入力間で所定の入力比
をもつ、少なくとも一つの集積光導波路指向性結合器か
らなり、二つの同じ導波路を平行に隣接して該結合器を
構成し、該導波路間で振動する入力の一つのうなり長さ
の所定割合に相当する相互作用長さにわたって該導波路
間の横方向間隔をゼロにして、所定の出力比を与えるよ
うにし、そして該導波路を該相互作用長さの両端で分岐
したことを特徴とする光通信網を提供するものでもある
[発明の好適な態様の説明] 以下、例示のみを目的として、添付図面に示す2×2指
向指向性器及び受動星形結合器の例について本発明を説
明する。
第1図は、2X2光導波路指向性結合器の相互作用領域
を示す平面図であり、 第2図は、縮尺通りではないが、第1図A−A線につい
ての断面図であり、 第3図は、本発明による、ゼロを含む5つの異なる導波
路間隔Sそれぞれについての、結合長さLcの波長によ
る変化を示すグラフであり、第4図は、4×4結合器を
示す図であり、東5図は、16X16星形結合器を示す
図であり、そして 第6図は、完成通信網を示す図である。
M1図及び第2図について説明すると、集積光導波路2
X2指向性結合器は2つの同一の導波路G1及びG2を
平行に隣接して構成する。20〜800μmの範囲にあ
る相互作用長さしの全長にわたって横方向間隔Sはゼロ
である。この長さの両端で導波路は分岐する。本態様で
は、導波路の横断面は正方形で、その大きさは8X8μ
mである。
また、本態様では、導波路はプラズマ蒸着シリカ及びシ
リカ/ゲルマニアで構成する。しかし、従来の集積光材
料も等しく使用できる。例示すれば、ニオブ酸リチウム
、ヒ化ガリウム、窒化ケイ素、オキシニトリド、イオン
交換ガラス導波路材料やポリマー導波路材料である。
第1〜2図の装置を試験したところ、1. 3μmの波
長で導波路を結合した。また、間隔Sがゼロの結合器(
tQ、5μmの波長で高い結合度を示した。そして、間
隔Sが6μm(図示せず)の装置はこのような短波長で
は結合を示さなかった。
第3図のグラフを作図した、数値ビーム伝搬モデルを使
用して、一部は理論的な、一部は経験的な関係を求めた
。コアと外装間の屈折率差が0.004の導波路及び8
μmの正方形コアの場合、導波路Glの入力を導波路G
2に伝達するのに必要な最小長さLc、換言すれば結合
長さは次式で近似できる。
Lc=exp(−[0,27sλ−0,6111s2+
0.31λ−0,06)コ閣但し、Sは導波路(コア)
間隔(μm)で、ゼロかそれ以上であり、λは波長(μ
m)である。前記の通り、本発明による装置では、導波
路間隔Sはゼ“−口で−ある。
これら装置の波長感度のひとつの基準としては、装置を
設計した波長以外の波長における動作から生じる結合長
さの相対誤差を比較するのが有利である。すなわち、相
対誤差は次式で求めることができる。
エルc−dLc/d= (0,27g+ 0.31)こ
の式から理解できるように、結合長さの相対誤差は、本
発明によれば、導波路間隔をゼロとすることにより最小
限に抑えることができる。
次に、簡単な4X4結合器を示す第4図について説明す
る。各領域CRは第1図に示す場合と同様に、間隔ゼロ
の結合領域である。波長11、λ2、λ3、λ4をそれ
ぞれ人力1,2.3.4で入力したとすると、各出力5
・・・6は波長λ、+12+λ3+14の組み合わせを
出力することになる。
第5図は16X16星形結合器を示す。ここでも同様に
、結合領域はCRである。
出力17〜32はそれぞれ人力1−16で入力された波
長の完全な組み合わせを出力する。
東6図は本発明を放送網に適用した例を説明する図であ
る。
この例では、放送網は、それぞれローカルルーチンセン
ターとして知られている接続点16個のLCRI〜LC
R16を設備している。これら接続点は、第5図に示し
た同揮の16X16送信星形結合器からなる中枢部20
に接続する。
各接続点には、それぞれ固有な伝送波長、通常は1. 
2〜1.6μmの波長が割り当てられている。また、各
接続点はN個の信号波長をすべて受信できると同時に、
これらを選別できる(他の接続点ではN−1個及びそれ
自体)。システム設計を簡易化するためには、特に受信
側のダイナミックレンジ特性を低減するためには、受信
パワーレベルのバラツキを最小限に抑える必要がある。
これを最も簡単に実現するには、中枢星形結合器の性能
を通信路及び波長から独立させればよい。
本発明による波長主導型導波路指向性結合器は、例えば
利用光フアイバー帯域幅を十分に活かすのが、望ましい
放送網に適用するのが有利である。
2つを例示すれば、受動オプチカル放送網及び多重星形
網である。
受動オプチカル放送網の場合、それぞれ波長が異なる多
数のテレビジョン信号を単一の光ファイバーで結合し、
約1. 5μmの1100n内にある波長で搬送する。
そして、第2の光ファイバーは1.3μmの波長で二方
向音声通信、・即ち電話方式を担う。両信号源が、本発
明の態様である2×N受動スプリツター(splitt
er)からなる分配点に到達する。2つの入力の両者か
らの光がN出力間で均等に分割されるため、受動スプリ
ッター装置は、1. 2〜1.6μmの波長範囲で波長
とは無関係に、動作する必要がある。この場合、信号を
個々の光ファイバーで搬送して、さらに別な分配点か、
あるいは加入者に送る。
多重星形網の場合は、中枢部によってN個の接続点から
なる放送物の各接続点を受信側及び送信側光ファイバー
に接続する。この中枢部は本発明を態様であるN×N伝
送結合器で構成する。各接続点には、固有な伝送波長、
通常は1.2〜1゜6μmの範囲にある波長を割り当て
る。また、各接続点はN個の信号波長をすべて受信でき
ると同時に、これらを選別できる(他の接続点ではN−
1個及びそれ自体)。システム設計を簡易化するために
は、特に受信側のダイナミックレンジ特性を低減するた
めには、受信パワーレベルのバラツキを最小限に抑える
必要がある。これを最も簡単に実現するには、中枢星形
結合器の性能を通信路及び波長から独立させればよいが
、これは本発明によって実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、2×2先導先導波路指向性器の相互作用領域
を示す平面図であり、 第2図は、縮尺通りではないが、第1図A−A線につい
ての断面図であり、 第3図は、本発明による、ゼロを含む5つの異なる導波
路間隔Sそれぞれについての、結合長さLcの波長によ
る変化を示すグラフであり、 第4図は1.4X4結合
器を示す図であり、::’* :” +第5図は、16
X l 6星形績合器を示す図であり、そして 第6図は、完成通信網を示す図である。 図中、G1、G2は導波路、Sは導波路間隔、CRは結
合領域である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)二つの同じ導波路G1、G2を平行に隣接して構
    成した集積光導波路指向性結合器において、該導波路間
    の横方向間隔が20〜800μmの相互長さにわたりゼ
    ロであり、この相互作用長さの両端で該導波路を分岐し
    たことを特徴とする集積光導波路指向性結合器。
  2. (2)単一基体10を請求項第1項に記載の相互連結し
    た導波路指向性結合器複数から構成して、M×N受動星
    形結合器(但し、Mは2以上)を構成したことを特徴と
    する集積光装置。
  3. (3)少なくとも一つの導波路G1又はG2を端子に接
    続して、これを光ファイバーの端部に接続したことを特
    徴とする請求項第1項に記載の集積光導波路、または請
    求項第2項に記載の集積光装置。
  4. (4)1.2〜1.6μmの光波長でのみ動作する光通
    信網において、二つの入力間で所定の入力比をもつ、少
    なくとも一つの集積光導波路指向性結合器からなり、二
    つの同じ導波路G1、G2を平行に隣接して該結合器を
    構成し、該導波路間で振動する入力の一つのうなり長さ
    の所定割合に相当する相互作用長さにわたって該導波路
    間の横方向間隔をゼロにして、所定の出力比を与えるよ
    うにし、そして該導波路を該相互作用長さの両端で分岐
    したことを特徴とする光通信網。
JP18073490A 1989-07-11 1990-07-10 集積光導波路結合器 Pending JPH03136006A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8915841.4 1989-07-11
GB898915841A GB8915841D0 (en) 1989-07-11 1989-07-11 Integrated optic waveguide coupler

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03136006A true JPH03136006A (ja) 1991-06-10

Family

ID=10659850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18073490A Pending JPH03136006A (ja) 1989-07-11 1990-07-10 集積光導波路結合器

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0408261A1 (ja)
JP (1) JPH03136006A (ja)
GB (2) GB8915841D0 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007174415A (ja) * 2005-12-22 2007-07-05 Matsushita Electric Works Ltd 機能装置
JP2011154332A (ja) * 2010-01-28 2011-08-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光合分岐回路及び光スイッチ
JP2011154331A (ja) * 2010-01-28 2011-08-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光スイッチ及び波長選択スイッチ
JP2015043018A (ja) * 2013-08-26 2015-03-05 富士通株式会社 光信号処理装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9018384D0 (en) * 1990-08-22 1990-10-03 Marconi Gec Ltd Integrated optic waveguide coupler
US5915054A (en) * 1992-03-05 1999-06-22 Fuji Xerox Co., Ltd. Star coupler for an optical communication network
JPH0634839A (ja) * 1992-07-14 1994-02-10 Fuji Xerox Co Ltd 相互接続可能な多端子スターカプラ
EP0590331B1 (en) * 1992-09-01 2000-04-26 Fuji Xerox Co., Ltd. Method of collision detection in optical bus networks

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4240694A (en) * 1977-10-06 1980-12-23 Harris Communications Single optical fiber directional coupler
DE3406207A1 (de) * 1984-02-21 1985-08-29 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Integriert-optische wellenlaengenmultiplex- und -demultiplexeinrichtung fuer monomode-uebertragungssysteme und ihre verwendung

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007174415A (ja) * 2005-12-22 2007-07-05 Matsushita Electric Works Ltd 機能装置
JP2011154332A (ja) * 2010-01-28 2011-08-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光合分岐回路及び光スイッチ
JP2011154331A (ja) * 2010-01-28 2011-08-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光スイッチ及び波長選択スイッチ
JP2015043018A (ja) * 2013-08-26 2015-03-05 富士通株式会社 光信号処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
GB9015001D0 (en) 1990-08-29
EP0408261A1 (en) 1991-01-16
GB2236029A (en) 1991-03-20
GB8915841D0 (en) 1989-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3524336B2 (ja) 光学装置
US6289147B1 (en) Passband flattening of a phasar
US5170451A (en) Optical wdm (wavelength division multiplex) coupler
US6580534B2 (en) Optical channel selector
CA2156336C (en) Wavelength grating router with output coupler
US8023822B2 (en) Optical band splitter/combiner device comprising a three-arms interferometer
AU709321B2 (en) An acousto-optical waveguide device, tunable, with a polarisation independent response, and a method for the acousto-optical processing of optical signals
JP2002236227A (ja) 単一エシェル導波路回折格子をベースとする双方向マルチプレクサおよびデマルチプレクサ
US6549313B1 (en) Broadbrand electronic N×N cross-connect switch using tunable lasers
US11516562B2 (en) Core selective switch and optical node device
JPH03136006A (ja) 集積光導波路結合器
US4976518A (en) Fiber optic transversal filter/variable delay line
JPH05313029A (ja) 光合分波器
JP2017156444A (ja) 波長選択スイッチ、及び光ノード装置
US6925228B2 (en) Optical waveguide circuit
CN117043650A (zh) 低损耗、低串扰光模式多路复用器和光学交叉互连件
JPH04245206A (ja) 集積光波長非依存性導波路方向カプラ
US20020006249A1 (en) Bragg grating assisted mmimi-coupler for tunable add-drop multiplexing
US6236781B1 (en) Duplicated-port waveguide grating router having substantially flat passbands
US10254625B2 (en) Optical signal processing device
JPH0256130A (ja) 光環状網
JP2001308422A (ja) 励起光源装置
AU721479B2 (en) A double-stage acousto-optical waveguide device, having polarisation-independent response
JPH0196605A (ja) 波長多重分波素子
JP3026399B2 (ja) 偏波無依存型可同調光合分波回路