JPH04220603A - 光結合器 - Google Patents
光結合器Info
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- JPH04220603A JPH04220603A JP41258190A JP41258190A JPH04220603A JP H04220603 A JPH04220603 A JP H04220603A JP 41258190 A JP41258190 A JP 41258190A JP 41258190 A JP41258190 A JP 41258190A JP H04220603 A JPH04220603 A JP H04220603A
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Landscapes
- Optical Communication System (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ネットワーク、波長
多重伝送、光回路、或は光計測などに利用される、光フ
ァイバや三次元光導波路を用いた光結合器に関し、特に
波長依存性のない光結合器に関するものである。
多重伝送、光回路、或は光計測などに利用される、光フ
ァイバや三次元光導波路を用いた光結合器に関し、特に
波長依存性のない光結合器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ネットワーク、波長多重伝送、
光回路或は光計測などに利用される、光ファイバや三次
元光導波路を用いた光結合器が提案されているが、これ
ら結合器において、その伝搬モードのスポットサイズ、
即ち光の広がり幅は、波長が長くなるに従い大きくなり
、光結合器の結合定数は単調に増加するために、所望の
結合定数或は分岐比が得られる波長域は極く僅かであっ
た。
光回路或は光計測などに利用される、光ファイバや三次
元光導波路を用いた光結合器が提案されているが、これ
ら結合器において、その伝搬モードのスポットサイズ、
即ち光の広がり幅は、波長が長くなるに従い大きくなり
、光結合器の結合定数は単調に増加するために、所望の
結合定数或は分岐比が得られる波長域は極く僅かであっ
た。
【０００３】この問題を解決する光結合器として、（１
）Ｙ分岐を用いた波長依存性の少ない３ｄＢ光結合器（
Ｊ． Ｄ． Ｍｉｎｅｌｌｙ ａｎｄ Ｃ． Ｄ． Ｈ
ｕｓｓｅｙ， ”Ｓｉｎｇｌｅ−Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｒｅ
Ｙ−Ｊｕｎｃｔｉｏｎ Ｂｅａｍ−Ｓｐｌｉｔｔｅｒ
”， Ｅｌｅｃｔｏｒｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ， ｖ
ｏｌ．２３， Ｎｏ．２０， ｐｐ．１０８７−１０８
８， Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １９８７） 、（２）二つ
の異なる光ファイバを用いて伝搬定数の同期をずらすこ
とによって構成された波長依存性の少ない光結合器（Ｄ
． Ｂ． Ｍｏｒｔｉｍｏｒｅ，”Ｗａｖｅｌｅｎｇｔ
ｈ−Ｆｌａｔｔｅｎｅｄ Ｆｕｓｅｄ Ｃｏｕｐｌｅｒ
ｓ”， Ｅｌｅｃｔｏｒｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，
ｖｏｌ．２１， Ｎｏ．１７， ｐｐ．７４２−７４３
， Ａｕｇｕｓｔ １９８５）、或は（３）コアとクラ
ッドの屈折率の差が大きく波長に依存する、所謂分散性
光ファイバを用いた波長依存性の少ない光結合器（Ｋ．
Ｍｏｒｉｓｈｉｔａ， Ｍ． Ｓ． Ｙａｔａｋｉ
ａｎｄ Ｗ． Ａ． Ｇａｍｂｌｉｎｇ， ”Ｗａｖｅ
ｌｅｎｇｔｈ−ＩｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅＣｏｕｐｌｅｒ
ｓ Ｕｓｉｎｇ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉ
ａｌｓ”， Ｏｐｔｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ， ｖｏｌ
．１２， Ｎｏ．７， ｐｐ．５３４−５３５， Ｊｕ
ｌｙ １９８７） 、などが提案されている。
）Ｙ分岐を用いた波長依存性の少ない３ｄＢ光結合器（
Ｊ． Ｄ． Ｍｉｎｅｌｌｙ ａｎｄ Ｃ． Ｄ． Ｈ
ｕｓｓｅｙ， ”Ｓｉｎｇｌｅ−Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｒｅ
Ｙ−Ｊｕｎｃｔｉｏｎ Ｂｅａｍ−Ｓｐｌｉｔｔｅｒ
”， Ｅｌｅｃｔｏｒｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ， ｖ
ｏｌ．２３， Ｎｏ．２０， ｐｐ．１０８７−１０８
８， Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １９８７） 、（２）二つ
の異なる光ファイバを用いて伝搬定数の同期をずらすこ
とによって構成された波長依存性の少ない光結合器（Ｄ
． Ｂ． Ｍｏｒｔｉｍｏｒｅ，”Ｗａｖｅｌｅｎｇｔ
ｈ−Ｆｌａｔｔｅｎｅｄ Ｆｕｓｅｄ Ｃｏｕｐｌｅｒ
ｓ”， Ｅｌｅｃｔｏｒｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，
ｖｏｌ．２１， Ｎｏ．１７， ｐｐ．７４２−７４３
， Ａｕｇｕｓｔ １９８５）、或は（３）コアとクラ
ッドの屈折率の差が大きく波長に依存する、所謂分散性
光ファイバを用いた波長依存性の少ない光結合器（Ｋ．
Ｍｏｒｉｓｈｉｔａ， Ｍ． Ｓ． Ｙａｔａｋｉ
ａｎｄ Ｗ． Ａ． Ｇａｍｂｌｉｎｇ， ”Ｗａｖｅ
ｌｅｎｇｔｈ−ＩｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅＣｏｕｐｌｅｒ
ｓ Ｕｓｉｎｇ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉ
ａｌｓ”， Ｏｐｔｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ， ｖｏｌ
．１２， Ｎｏ．７， ｐｐ．５３４−５３５， Ｊｕ
ｌｙ １９８７） 、などが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記（
１）の光結合器は、挿入損失が比較的大きく、しかも構
造の対称性を利用するために分岐比は３ｄＢのものしか
できなかった。又、上記（２）の光結合器は、分岐比を
任意に設定することができず、大きな分岐比を得る場合
は波長依存性も大きくなるという欠点があった。更に、
上記（３）の結合器は、分散性光ファイバの製造に困難
があるという問題を有している。
１）の光結合器は、挿入損失が比較的大きく、しかも構
造の対称性を利用するために分岐比は３ｄＢのものしか
できなかった。又、上記（２）の光結合器は、分岐比を
任意に設定することができず、大きな分岐比を得る場合
は波長依存性も大きくなるという欠点があった。更に、
上記（３）の結合器は、分散性光ファイバの製造に困難
があるという問題を有している。
【０００５】このように、従来提案されている、波長依
存性の少ない光結合器では、所望の分岐比が得られなか
ったり、所望の分岐比が得られたとしても波長域が狭か
ったり、或は特殊な分散性光導波路を必要とし、性能上
或は製作上に問題があった。
存性の少ない光結合器では、所望の分岐比が得られなか
ったり、所望の分岐比が得られたとしても波長域が狭か
ったり、或は特殊な分散性光導波路を必要とし、性能上
或は製作上に問題があった。
【０００６】従って、本発明の目的は、任意の分岐比が
得られ、且つ波長域も広く、低損失な、波長依存性のな
い光結合器を提供することである。
得られ、且つ波長域も広く、低損失な、波長依存性のな
い光結合器を提供することである。
【０００７】又、本発明の他の目的は、従来の光結合器
の製造法及び通常の光導波路を用いて製造することので
きる、波長依存性のない光結合器を提供することである
。
の製造法及び通常の光導波路を用いて製造することので
きる、波長依存性のない光結合器を提供することである
。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記諸目的は本発明に係
る光結合器にて達成される。要約すれば、本発明は、光
導波路を平行に近接して配設することにより構成される
第１及び第２の光結合器であって、そしてそれぞれの結
合係数をＣ１ 、Ｃ２ 、結合器長をＬ１ 、Ｌ２ と
したとき、Ｃ１ Ｌ１ −Ｃ２ Ｌ２ ＝一定とされる
関係にある第１の光結合器（Ｃ１ 、Ｌ１ ）及び第２
の光結合器（Ｃ２ 、Ｌ２ ）を縦続接続し、そして位
相調整器にて前記第１の光結合器からの二つの出力端の
間にπの奇数倍の位相差を与えることを特徴とする光結
合器である。光導波路は、光ファイバ又は三次元光導波
路とされる。
る光結合器にて達成される。要約すれば、本発明は、光
導波路を平行に近接して配設することにより構成される
第１及び第２の光結合器であって、そしてそれぞれの結
合係数をＣ１ 、Ｃ２ 、結合器長をＬ１ 、Ｌ２ と
したとき、Ｃ１ Ｌ１ −Ｃ２ Ｌ２ ＝一定とされる
関係にある第１の光結合器（Ｃ１ 、Ｌ１ ）及び第２
の光結合器（Ｃ２ 、Ｌ２ ）を縦続接続し、そして位
相調整器にて前記第１の光結合器からの二つの出力端の
間にπの奇数倍の位相差を与えることを特徴とする光結
合器である。光導波路は、光ファイバ又は三次元光導波
路とされる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の光結合器を図面に則して更に
詳しく説明する。図１は、本発明の光結合器の原理を説
明する図であり、本発明によれば、第１の光結合器１及
び第２の光結合器２が縦続接続され、第１の光結合器１
と第２の光結合器２の間に位相調整器３が設けられる。 第１及び第２光結合器１、２は、波長特性の揃ったもの
とされ、位相調整器３は、第１の光結合器１からの二つ
の出力端ｐ１ 、ｐ２ 間にπの奇数倍の位相差△φを
与える機能を有している。
詳しく説明する。図１は、本発明の光結合器の原理を説
明する図であり、本発明によれば、第１の光結合器１及
び第２の光結合器２が縦続接続され、第１の光結合器１
と第２の光結合器２の間に位相調整器３が設けられる。 第１及び第２光結合器１、２は、波長特性の揃ったもの
とされ、位相調整器３は、第１の光結合器１からの二つ
の出力端ｐ１ 、ｐ２ 間にπの奇数倍の位相差△φを
与える機能を有している。
【００１０】更に説明すると、本発明にて第１及び第２
光結合器１、２は、三次元光導波路にて、或は２本の光
ファイバにて実現し得るが、本実施例では光ファイバカ
プラーを利用した場合について説明する。
光結合器１、２は、三次元光導波路にて、或は２本の光
ファイバにて実現し得るが、本実施例では光ファイバカ
プラーを利用した場合について説明する。
【００１１】図１に図示されるように、本実施例で第１
の光結合器１は、当業者には周知の延伸融着法にて、２
本の光ファイバｆ１ 、ｆ２ を使用して作製される。 第２の光結合器２も又、第１の光結合器１と同様に周知
の延伸融着法にて、２本の光ファイバｆ１ 、ｆ２ を
使用して作製される。本実施例で、第１及び第２光結合
器１、２は、光ファイバｆ１ 、ｆ２ としては同じも
のが使用され、コアの直径が５〜１０μｍ、クラッドの
直径が１００〜１５０μｍの単一モードの光ファイバと
された。これら光ファイバは一緒に約１５００℃に加熱
しながら、引っ張り、第１及び第２光結合器１、２を作
製した。
の光結合器１は、当業者には周知の延伸融着法にて、２
本の光ファイバｆ１ 、ｆ２ を使用して作製される。 第２の光結合器２も又、第１の光結合器１と同様に周知
の延伸融着法にて、２本の光ファイバｆ１ 、ｆ２ を
使用して作製される。本実施例で、第１及び第２光結合
器１、２は、光ファイバｆ１ 、ｆ２ としては同じも
のが使用され、コアの直径が５〜１０μｍ、クラッドの
直径が１００〜１５０μｍの単一モードの光ファイバと
された。これら光ファイバは一緒に約１５００℃に加熱
しながら、引っ張り、第１及び第２光結合器１、２を作
製した。
【００１２】図１に図示するように、光ファイバｆ１
は、第１及び第２光結合器１、２にて連続したものとさ
れたが、光ファイバｆ２ は、第１及び第２光結合器１
、２の間に配置された位相調整器３を介して接続された
。 位相調整器３は、上述のように、第１の光結合器１から
の二つの出力端ｐ１ 、ｐ２ 間にπの奇数倍の位相差
△φを与える機能を有しているものであれば任意のもの
を使用することができ、例えば、ピエゾの円筒に光ファ
イバｆ２ を巻き付け、ピエゾに電圧を印加する手段、
光ファイバ（光導波路）ｆ２ に圧力をかける手段、更
には光ファイバ（光導波路）ｆ２ に金属や誘電体など
を付着させて伝搬定数を変化させる手段などであっても
良いが、本実施例では、光ファイバｆ２ が光ファイバ
ｆ１ より長さが△Ｌだけ長くなるように構成し、それ
によって第１の光結合器１からの二つの出力端ｐ１ 、
ｐ２ 間にπの奇数倍の位相差△φが生じるようにした
。
は、第１及び第２光結合器１、２にて連続したものとさ
れたが、光ファイバｆ２ は、第１及び第２光結合器１
、２の間に配置された位相調整器３を介して接続された
。 位相調整器３は、上述のように、第１の光結合器１から
の二つの出力端ｐ１ 、ｐ２ 間にπの奇数倍の位相差
△φを与える機能を有しているものであれば任意のもの
を使用することができ、例えば、ピエゾの円筒に光ファ
イバｆ２ を巻き付け、ピエゾに電圧を印加する手段、
光ファイバ（光導波路）ｆ２ に圧力をかける手段、更
には光ファイバ（光導波路）ｆ２ に金属や誘電体など
を付着させて伝搬定数を変化させる手段などであっても
良いが、本実施例では、光ファイバｆ２ が光ファイバ
ｆ１ より長さが△Ｌだけ長くなるように構成し、それ
によって第１の光結合器１からの二つの出力端ｐ１ 、
ｐ２ 間にπの奇数倍の位相差△φが生じるようにした
。
【００１３】上記構成にて、第１光結合器１の光ファイ
バｆ１ の入力端に光が入射されると、２本の光ファイ
バｆ１ 、ｆ２ 、即ち、光導波路間の伝搬モードは互
に影響を及ぼし合い、非常に少ない損失で光の結合が起
こる。 この結合の強さは波長が長くなると共に大きくなるので
、２本の導波路の出力量は変化してしまう。このために
、本発明に従えば、第２の光結合器２の二つの入力端に
は、第１の光結合器１の一方の出力を位相調整器３にて
位相調整して入力し、それによって、二つの光結合器１
、２の波長変化を相殺させ、第２光結合器２からの出力
の波長変化をなくすように構成される。次に、本発明を
具体的に更に詳しく説明する。
バｆ１ の入力端に光が入射されると、２本の光ファイ
バｆ１ 、ｆ２ 、即ち、光導波路間の伝搬モードは互
に影響を及ぼし合い、非常に少ない損失で光の結合が起
こる。 この結合の強さは波長が長くなると共に大きくなるので
、２本の導波路の出力量は変化してしまう。このために
、本発明に従えば、第２の光結合器２の二つの入力端に
は、第１の光結合器１の一方の出力を位相調整器３にて
位相調整して入力し、それによって、二つの光結合器１
、２の波長変化を相殺させ、第２光結合器２からの出力
の波長変化をなくすように構成される。次に、本発明を
具体的に更に詳しく説明する。
【００１４】図１に示すように、今、第１の光結合器１
の光ファイバｆ１への入力電力をＰ０ 、第２の光結合
器２からの出射電力を光ファイバｆ１ にてＰ１ 、光
ファイバｆ２ にてＰ２ 、第１及び第２の光結合器１
、２の結合係数をそれぞれＣ１ 、Ｃ２ 、第１及び第
２の光結合器１、２の結合器長をそれぞれＬ１ 、Ｌ２
、第１の光結合器１の出力端ｐ１ 、ｐ２ における
位相変化を△φとすると、入力電力Ｐ０ と出射電力Ｐ
１ 、Ｐ２ との関係は次のようになる。
の光ファイバｆ１への入力電力をＰ０ 、第２の光結合
器２からの出射電力を光ファイバｆ１ にてＰ１ 、光
ファイバｆ２ にてＰ２ 、第１及び第２の光結合器１
、２の結合係数をそれぞれＣ１ 、Ｃ２ 、第１及び第
２の光結合器１、２の結合器長をそれぞれＬ１ 、Ｌ２
、第１の光結合器１の出力端ｐ１ 、ｐ２ における
位相変化を△φとすると、入力電力Ｐ０ と出射電力Ｐ
１ 、Ｐ２ との関係は次のようになる。
【００１５】
Ｐ１／Ｐ０＝１／２＋（１／２）ｃｏｓ２（△φ／
２）ｃｏｓ（２Ｃ１Ｌ１＋２Ｃ２Ｌ２）
＋（１／２）ｓｉｎ２（△φ／２）ｃｏｓ（
２Ｃ１Ｌ１−２Ｃ２Ｌ２）
（１） Ｐ２／Ｐ０＝１／２−（１／２）ｃｏｓ
２（△φ／２）ｃｏｓ（２Ｃ１Ｌ１＋２Ｃ２Ｌ２）
−（１／２）ｓｉｎ２（△φ／２
）ｃｏｓ（２Ｃ１Ｌ１−２Ｃ２Ｌ２）
（２）
２）ｃｏｓ（２Ｃ１Ｌ１＋２Ｃ２Ｌ２）
＋（１／２）ｓｉｎ２（△φ／２）ｃｏｓ（
２Ｃ１Ｌ１−２Ｃ２Ｌ２）
（１） Ｐ２／Ｐ０＝１／２−（１／２）ｃｏｓ
２（△φ／２）ｃｏｓ（２Ｃ１Ｌ１＋２Ｃ２Ｌ２）
−（１／２）ｓｉｎ２（△φ／２
）ｃｏｓ（２Ｃ１Ｌ１−２Ｃ２Ｌ２）
（２）
【００１６】上述したように、本
実施例で位相調整器３は、第１及び第２の光結合器１、
２間における光ファイバｆ２ の長さ、即ち光導波路長
が光ファイバｆ１ より△Ｌだけ長くする手段にて構成
されるものとする。本発明によると、適当な波長λ０
の位相変化がπとなるように△Ｌを決め、二つの光結合
器１、２の波長変化が揃ったものとされる。詳しくは後
述するように、第１及び第２の光結合器１、２の波長変
化が揃っていない場合には、二つの光を干渉させ、第１
の光結合器１の波長変化を第２の光結合器２の波長変化
で打ち消し合うことができない。
実施例で位相調整器３は、第１及び第２の光結合器１、
２間における光ファイバｆ２ の長さ、即ち光導波路長
が光ファイバｆ１ より△Ｌだけ長くする手段にて構成
されるものとする。本発明によると、適当な波長λ０
の位相変化がπとなるように△Ｌを決め、二つの光結合
器１、２の波長変化が揃ったものとされる。詳しくは後
述するように、第１及び第２の光結合器１、２の波長変
化が揃っていない場合には、二つの光を干渉させ、第１
の光結合器１の波長変化を第２の光結合器２の波長変化
で打ち消し合うことができない。
【００１７】つまり、第１及び第２の光結合器１、２の
波長変化が揃っているということは Ｃ１ Ｌ１ −Ｃ２ Ｌ２ ＝Ｋ（定数）
（
３）ということである。
波長変化が揃っているということは Ｃ１ Ｌ１ −Ｃ２ Ｌ２ ＝Ｋ（定数）
（
３）ということである。
【００１８】即ち、二つの光結合器１、２の波長変化が
揃った場合には、Ｃ１ Ｌ１ −Ｃ２ Ｌ２ ＝Ｋ（定
数）とされ、波長λ０ を中心として広い波長域にわた
って、出射電力Ｐ１ 、Ｐ２ の値を一定にすることが
できる。この点について、更に図２及び図３を参照して
詳しく説明する。
揃った場合には、Ｃ１ Ｌ１ −Ｃ２ Ｌ２ ＝Ｋ（定
数）とされ、波長λ０ を中心として広い波長域にわた
って、出射電力Ｐ１ 、Ｐ２ の値を一定にすることが
できる。この点について、更に図２及び図３を参照して
詳しく説明する。
【００１９】図２には第１及び第２の光結合器１、２の
波長特性が示してあり、本実施例では、第１の光結合器
１では波長１．４μｍで半分の電力が移行し、第２の光
結合器２では、波長１．４μｍで全ての電力が移行する
ものとする。又、図３には、このような第１及び第２の
光結合器１、２を縦続接続して、第１の光結合器１に波
長１．４μｍの光を入射し、位相調整器３にて第１の光
結合器１からの二つの出力端ｐ１ 、ｐ２ 間にπの位
相変化（△φ）を与える長さ（△Ｌ）だけ光ファイバｆ
２ の長さを変化させた結果を示す。
波長特性が示してあり、本実施例では、第１の光結合器
１では波長１．４μｍで半分の電力が移行し、第２の光
結合器２では、波長１．４μｍで全ての電力が移行する
ものとする。又、図３には、このような第１及び第２の
光結合器１、２を縦続接続して、第１の光結合器１に波
長１．４μｍの光を入射し、位相調整器３にて第１の光
結合器１からの二つの出力端ｐ１ 、ｐ２ 間にπの位
相変化（△φ）を与える長さ（△Ｌ）だけ光ファイバｆ
２ の長さを変化させた結果を示す。
【００２０】より具体的に説明すると、本実施例では、
第１及び第２の光結合器１、２の波長変化Ｃ１ （λ）
Ｌ１ 及びＣ２ （λ）Ｌ２ は、 Ｃ１（ λ）Ｌ１ ＝ π／４＋ π｛（λ−１．４）
／０．８｝
（４）Ｃ２（ λ）Ｌ２ ＝ π／２＋
π｛（λ−１．４）／０．８｝
（５）とされる。
第１及び第２の光結合器１、２の波長変化Ｃ１ （λ）
Ｌ１ 及びＣ２ （λ）Ｌ２ は、 Ｃ１（ λ）Ｌ１ ＝ π／４＋ π｛（λ−１．４）
／０．８｝
（４）Ｃ２（ λ）Ｌ２ ＝ π／２＋
π｛（λ−１．４）／０．８｝
（５）とされる。
【００２１】上述したように、本実施例では、１．４μ
ｍで位相差△φがπだけ変化するように光ファイバｆ２
の長さ、即ち光導波路長が△Ｌだけ長くされている。 従って、△φと△Ｌとの関係は、 △φ＝△Ｌ・β≒（２π／λ）・△Ｌ・ｎ
（６）ここで、βは
伝搬定数、ｎは光導波路の屈折率である。
ｍで位相差△φがπだけ変化するように光ファイバｆ２
の長さ、即ち光導波路長が△Ｌだけ長くされている。 従って、△φと△Ｌとの関係は、 △φ＝△Ｌ・β≒（２π／λ）・△Ｌ・ｎ
（６）ここで、βは
伝搬定数、ｎは光導波路の屈折率である。
【００２２】又、１．４μｍでπの位相変化を与える長
さ△Ｌは、 △Ｌ＝１．４／（２ｎ）（μｍ）
（７）であ
るので、位相変化△φは、 △φ＝（１．４／λ）π
（
８）である。
さ△Ｌは、 △Ｌ＝１．４／（２ｎ）（μｍ）
（７）であ
るので、位相変化△φは、 △φ＝（１．４／λ）π
（
８）である。
【００２３】上記式（４）、（５）、（８）を、上記式
（２）に代入し、計算した結果が図３に示される。
（２）に代入し、計算した結果が図３に示される。
【００２４】図３から、本発明に従って、第１及び第２
の光結合器１、２を縦続接続し、第１の光結合器１から
の二つの出力端ｐ１ ，ｐ２ 間にπの位相変化を与え
た場合には、波長λ０ が１．２μｍ〜１．６μｍの範
囲で、波長変化が著しく小さくなっていることが分かる
。
の光結合器１、２を縦続接続し、第１の光結合器１から
の二つの出力端ｐ１ ，ｐ２ 間にπの位相変化を与え
た場合には、波長λ０ が１．２μｍ〜１．６μｍの範
囲で、波長変化が著しく小さくなっていることが分かる
。
【００２５】つまり、本発明によれば、πの奇数倍の位
相差を与えることにより、二つの光を干渉させ、第１の
光結合器１の波長変化を第２の光結合器２の波長変化で
打ち消している。
相差を与えることにより、二つの光を干渉させ、第１の
光結合器１の波長変化を第２の光結合器２の波長変化で
打ち消している。
【００２６】上記実施例では、第１及び第２の光結合器
１、２において、光ファイバｆ１ 、ｆ２ は同じもの
であるとして説明したが、上記説明にて明らかなように
、本発明では、両光結合器１、２の波長変化さえ揃って
おれば、第１及び第２の光結合器１、２に使用される光
ファイバは同一の光ファイバである必要はない。
１、２において、光ファイバｆ１ 、ｆ２ は同じもの
であるとして説明したが、上記説明にて明らかなように
、本発明では、両光結合器１、２の波長変化さえ揃って
おれば、第１及び第２の光結合器１、２に使用される光
ファイバは同一の光ファイバである必要はない。
【００２７】又、上記実施例では、図３に示すように、
０．５の結合電力が得られるように、第１及び第２の光
結合器を選定したが、第２の光結合器を第１の光結合器
と同じにすると、出力の結合電力が０のものが得られる
。
０．５の結合電力が得られるように、第１及び第２の光
結合器を選定したが、第２の光結合器を第１の光結合器
と同じにすると、出力の結合電力が０のものが得られる
。
【００２８】つまり、出力の結合電力の値は、上記式（
３）を式（２）に代入することによって得られる。すな
わち、 Ｐ２／Ｐ０＝１／２−（１／２）ｃｏｓ２（△φ／２）
ｃｏｓ（２Ｃ１Ｌ１＋２Ｃ２Ｌ２）
−（１／２）ｓｉｎ２（△φ／２）ｃｏｓ（２Ｋ）
（１
０）である。
３）を式（２）に代入することによって得られる。すな
わち、 Ｐ２／Ｐ０＝１／２−（１／２）ｃｏｓ２（△φ／２）
ｃｏｓ（２Ｃ１Ｌ１＋２Ｃ２Ｌ２）
−（１／２）ｓｉｎ２（△φ／２）ｃｏｓ（２Ｋ）
（１
０）である。
【００２９】ここで、△φが波長に関係なくπであると
すると、 Ｐ２／Ｐ０＝１／２−（１／２）ｃｏｓ２Ｋ
（１１）となり、完全に波長依存性を
なくすることができる。一方、上述の実施例では、Ｋ＝
−π／４とされるので、Ｐ２ ／Ｐ０ ＝０．５である
ことが理解されるであろう。
すると、 Ｐ２／Ｐ０＝１／２−（１／２）ｃｏｓ２Ｋ
（１１）となり、完全に波長依存性を
なくすることができる。一方、上述の実施例では、Ｋ＝
−π／４とされるので、Ｐ２ ／Ｐ０ ＝０．５である
ことが理解されるであろう。
【００３０】このように、本発明によれば、両光結合器
の電力移行の割合を変えることにより、結合電力を０か
ら１まで任意に設定することが可能である。
の電力移行の割合を変えることにより、結合電力を０か
ら１まで任意に設定することが可能である。
【００３１】上記実施例で、光導波路は光ファイバにて
形成されるものとして説明したが、例えば、ナトリウム
ガラス等からなる導波路基板にイオン交換法により屈折
率をわずかに増加させた光導波路を形成したスラブ型光
導波路により構成される結合器にて、第１及び第２の光
結合器を構成することができる。勿論、この場合におい
ても、上述したように、電圧或は圧力を印加する手段、
又は、導波路長を△Ｌだけ長くする手段のような位相調
整器にて、第１の光結合器からの二つの出力端の間にπ
の奇数倍の位相差△φが与えられる。
形成されるものとして説明したが、例えば、ナトリウム
ガラス等からなる導波路基板にイオン交換法により屈折
率をわずかに増加させた光導波路を形成したスラブ型光
導波路により構成される結合器にて、第１及び第２の光
結合器を構成することができる。勿論、この場合におい
ても、上述したように、電圧或は圧力を印加する手段、
又は、導波路長を△Ｌだけ長くする手段のような位相調
整器にて、第１の光結合器からの二つの出力端の間にπ
の奇数倍の位相差△φが与えられる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明した如くに、本発明に係る光結
合器は、波長変化が揃っている第１の光結合器と第２の
光結合器とを縦続接続し、そして位相調整器にて第１の
光結合器からの二つの出力端の間にπの奇数倍の位相差
を与える構成とされるために、波長依存性が著しく小さ
く、挿入損失も少なく、しかも結合電力が任意に設定で
き、任意の分岐比が得られ、光ネットワーク、波長多重
伝送、光回路、光計測などに有効に利用できるという特
長を有している。又、本発明の光結合器は、従来の光結
合器の製造法及び通常の光導波路を用いて製造すること
ができるという利点がある。
合器は、波長変化が揃っている第１の光結合器と第２の
光結合器とを縦続接続し、そして位相調整器にて第１の
光結合器からの二つの出力端の間にπの奇数倍の位相差
を与える構成とされるために、波長依存性が著しく小さ
く、挿入損失も少なく、しかも結合電力が任意に設定で
き、任意の分岐比が得られ、光ネットワーク、波長多重
伝送、光回路、光計測などに有効に利用できるという特
長を有している。又、本発明の光結合器は、従来の光結
合器の製造法及び通常の光導波路を用いて製造すること
ができるという利点がある。
【図１】本発明の光結合器の原理を説明する図である。
【図２】本発明にて使用される一実施例の第１及び第２
の光結合器のそれぞれの結合電力の波長変化を示す図で
ある。
の光結合器のそれぞれの結合電力の波長変化を示す図で
ある。
【図３】本発明の一実施例に係る第１及び第２の光結合
器を縦続して作製された光結合器の結合電力の波長変化
を示す図である。
器を縦続して作製された光結合器の結合電力の波長変化
を示す図である。
１ 第１の光結合器
２ 第２の光結合器
３ 位相調整器
Claims (2)
- 【請求項１】 光導波路を平行に近接して配設するこ
とにより構成される第１及び第２の光結合器であって、
そしてそれぞれの結合係数をＣ１ 、Ｃ２ 、結合器長
をＬ１ 、Ｌ２ としたとき、Ｃ１ Ｌ１ −Ｃ２ Ｌ
２ ＝一定とされる関係にある第１の光結合器（Ｃ１
、Ｌ１ ）及び第２の光結合器（Ｃ２ 、Ｌ２ ）を縦
続接続し、そして位相調整器にて前記第１の光結合器か
らの二つの出力端の間にπの奇数倍の位相差を与えるこ
とを特徴とする光結合器。 - 【請求項２】 光導波路は、光ファイバ又は三次元光
導波路である請求項１の光結合器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41258190A JPH04220603A (ja) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | 光結合器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41258190A JPH04220603A (ja) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | 光結合器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04220603A true JPH04220603A (ja) | 1992-08-11 |
Family
ID=18521404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41258190A Pending JPH04220603A (ja) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | 光結合器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04220603A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6297895B1 (en) | 1997-01-17 | 2001-10-02 | Nec Corporation | Wavelength division multiplexing system, wavelength division multiplexing transmission system and optical path cross connection system |
-
1990
- 1990-12-21 JP JP41258190A patent/JPH04220603A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6297895B1 (en) | 1997-01-17 | 2001-10-02 | Nec Corporation | Wavelength division multiplexing system, wavelength division multiplexing transmission system and optical path cross connection system |
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