JPH04223410A - 単一モ−ド集積双方向結合器 - Google Patents
単一モ−ド集積双方向結合器Info
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- JPH04223410A JPH04223410A JP8611091A JP8611091A JPH04223410A JP H04223410 A JPH04223410 A JP H04223410A JP 8611091 A JP8611091 A JP 8611091A JP 8611091 A JP8611091 A JP 8611091A JP H04223410 A JPH04223410 A JP H04223410A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
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-
- G—PHYSICS
- 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
- G02B6/24—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
- G02B6/2804—Optical 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
- G02B6/2821—Optical 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
-
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (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。
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、光ファイバ伝送に用い
られる光学装置に関する。
られる光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光集積Ｙ結合器は公知であり、共通分岐
１と連結部７でこの共通分岐１に接続された２つの分岐
２及び３とから構成されている（図１）。図１において
、分岐２及び３は互いにある距離を保っておりかつ互い
に結合していない。共通分岐１に沿った矢印Ａに示す方
向へ伝搬する波は、２つの同一の波に連結部７において
分けられ、各波はこの結合器の分岐２及び３のうちの一
方の分岐内を伝搬する。
１と連結部７でこの共通分岐１に接続された２つの分岐
２及び３とから構成されている（図１）。図１において
、分岐２及び３は互いにある距離を保っておりかつ互い
に結合していない。共通分岐１に沿った矢印Ａに示す方
向へ伝搬する波は、２つの同一の波に連結部７において
分けられ、各波はこの結合器の分岐２及び３のうちの一
方の分岐内を伝搬する。
【０００３】一方の分岐、例えば分岐２、に沿って矢印
Ｒに示す逆方向へ伝搬する波は、他方の分岐（この場合
分岐３）にエネルギ−が印加されない場合、連結部７を
通過するのに３ｄｂのパワ−の減衰を受ける。従って共
通分岐１内のパワ−は、当然に分岐２の入射パワ−の半
分となる。
Ｒに示す逆方向へ伝搬する波は、他方の分岐（この場合
分岐３）にエネルギ−が印加されない場合、連結部７を
通過するのに３ｄｂのパワ−の減衰を受ける。従って共
通分岐１内のパワ−は、当然に分岐２の入射パワ−の半
分となる。
【０００４】連結部１７を介して共通分岐１１に接続さ
れた分岐１２及び１３が互いに充分に近接している図２
に示すごとき光集積Ｙ結合器においては、これら分岐１
２及び１３内を伝搬する波が共に結合する。
れた分岐１２及び１３が互いに充分に近接している図２
に示すごとき光集積Ｙ結合器においては、これら分岐１
２及び１３内を伝搬する波が共に結合する。
【０００５】図１及び図２において、共通分岐１及び１
１と分岐２、３、１２、及び１３とは、当業者にとって
周知であるように、全て光集積導波路である。
１と分岐２、３、１２、及び１３とは、当業者にとって
周知であるように、全て光集積導波路である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図２のＹ結合器の欠点
は、連結部１７の存在により分岐１２及び１３のいわゆ
る「インタラクション長」を計算することが極めて難し
いということにある。矢印Ｒに示す方向へ分岐１２及び
１３内を伝搬する波は、連結部１７において、その性質
が弱いものから強くなるように変化する。パワ−及び位
相が等しい波のみが共通分岐１１内で共に加え合わせら
れるが、インタラクション長を無視してしまうと、連結
部１７におけるこれらの波を例えば電子光学的な外部か
らの調整なしには等化できないこととなる。
は、連結部１７の存在により分岐１２及び１３のいわゆ
る「インタラクション長」を計算することが極めて難し
いということにある。矢印Ｒに示す方向へ分岐１２及び
１３内を伝搬する波は、連結部１７において、その性質
が弱いものから強くなるように変化する。パワ−及び位
相が等しい波のみが共通分岐１１内で共に加え合わせら
れるが、インタラクション長を無視してしまうと、連結
部１７におけるこれらの波を例えば電子光学的な外部か
らの調整なしには等化できないこととなる。
【０００７】従って本発明の目的は、Ｙ結合器の分岐間
の連結部を通過する際のエネルギ−の損失を避けるか又
はエネルギ−損失を少なくとも減少させることにある。
の連結部を通過する際のエネルギ−の損失を避けるか又
はエネルギ−損失を少なくとも減少させることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的は、上述の連結
部におけるパワ−を等化することによって達成される。
部におけるパワ−を等化することによって達成される。
【０００９】本発明は、１つの入口と２つの出口とを有
する単一モ−ド集積双方向結合器であって、この結合器
が方向性結合器を備えたＹ結合器によって構成されてお
り、Ｙ結合器が双方向結合器の入口を構成する共通分岐
と方向性結合器の第１の分岐に接続された第１の分岐と
方向性結合器の第２の分岐に接続された第２の分岐とを
有しており、方向性結合器の第１及び第２の分岐が第１
及び第２の出口にそれぞれ接続されており、Ｙ結合器の
第１の分岐と方向性結合器の第１の分岐と第１の出口と
が１つの導波路を構成しＹ結合器の第２の分岐と方向性
結合器の第２の分岐と第２の出口とが他の導波路を構成
しており、これら導波路は共に連結された後にＹ結合器
の共通基体を構成することを特徴とする単一モ−ド集積
双方向結合器を提供するものである。
する単一モ−ド集積双方向結合器であって、この結合器
が方向性結合器を備えたＹ結合器によって構成されてお
り、Ｙ結合器が双方向結合器の入口を構成する共通分岐
と方向性結合器の第１の分岐に接続された第１の分岐と
方向性結合器の第２の分岐に接続された第２の分岐とを
有しており、方向性結合器の第１及び第２の分岐が第１
及び第２の出口にそれぞれ接続されており、Ｙ結合器の
第１の分岐と方向性結合器の第１の分岐と第１の出口と
が１つの導波路を構成しＹ結合器の第２の分岐と方向性
結合器の第２の分岐と第２の出口とが他の導波路を構成
しており、これら導波路は共に連結された後にＹ結合器
の共通基体を構成することを特徴とする単一モ−ド集積
双方向結合器を提供するものである。
【００１０】本発明は、さらに、光バスに直列に接続さ
れた双方向結合器を提供する。
れた双方向結合器を提供する。
【００１１】本発明は、また、多段結合器を提供する。
【００１２】
【実施例】添付の図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
する。
【００１３】図３に示す本発明の双方向結合器は、Ｙ結
合器１、７、２、及び３と平行でありかつ近接した２つ
の分岐５及び６を有する方向性結合器４とを備えること
によって構成されている。これら両結合器はは集積光学
で形成されている。Ｙ結合器の分岐２及び３は方向性結
合器４の分岐５及び６の１つにそれぞれ接続されており
、方向性結合器４のこれら分岐５及び６は２つの出口８
及び９にそれぞれ接続されている。連結部７から始まっ
て分岐２及び５と出口８とは１つの導波路を構成してお
り、分岐３及び６と出口９とは他の導波路を構成してい
る。Ｙ結合器の共通分岐１も導波路を構成している。
合器１、７、２、及び３と平行でありかつ近接した２つ
の分岐５及び６を有する方向性結合器４とを備えること
によって構成されている。これら両結合器はは集積光学
で形成されている。Ｙ結合器の分岐２及び３は方向性結
合器４の分岐５及び６の１つにそれぞれ接続されており
、方向性結合器４のこれら分岐５及び６は２つの出口８
及び９にそれぞれ接続されている。連結部７から始まっ
て分岐２及び５と出口８とは１つの導波路を構成してお
り、分岐３及び６と出口９とは他の導波路を構成してい
る。Ｙ結合器の共通分岐１も導波路を構成している。
【００１４】往路方向（矢印Ａ方向）において、共通分
岐１に存在する波は、分割された波が結合しないように
充分離れている分岐２及び３へ等しく分割されるように
連結部７で分けられる。方向性結合器４は結合長の（ｎ
＋１／２）倍であるインタラクション長を有している。 ただし、ｎは整数である。分岐２及び３からの２つの波
は分岐５及び６内を伝搬するがこれによって全体にわた
って非対称となるようなことはない。
岐１に存在する波は、分割された波が結合しないように
充分離れている分岐２及び３へ等しく分割されるように
連結部７で分けられる。方向性結合器４は結合長の（ｎ
＋１／２）倍であるインタラクション長を有している。 ただし、ｎは整数である。分岐２及び３からの２つの波
は分岐５及び６内を伝搬するがこれによって全体にわた
って非対称となるようなことはない。
【００１５】その結果、出口８及び９における波のパワ
−は互いに等しく、各々が入射パワ−の１／２、即ち共
通分岐１内の波のパワ−の１／２に等しくなる。
−は互いに等しく、各々が入射パワ−の１／２、即ち共
通分岐１内の波のパワ−の１／２に等しくなる。
【００１６】復路方向（矢印Ｒ方向）においては、全て
のエネルギ−が出口８又は９の一方内に制限される。方
向性結合器４から出力されたときに分岐２及び３へ等し
い振幅でパワ−が分けられるように、波の対称及び非対
称自然モ−ド成分は、方向性結合器４を通過する際にこ
の方向性結合器４の分岐５及び６へパワ−を分配するよ
うになる。その結果、連結部７では対称モ−ドのみが存
在することとなり、全てのパワ−が共通分岐１へ通過す
る。従って、出口８又は９に入射された波の全てのパワ
−が共通分岐１へ再び現れることとなる。
のエネルギ−が出口８又は９の一方内に制限される。方
向性結合器４から出力されたときに分岐２及び３へ等し
い振幅でパワ−が分けられるように、波の対称及び非対
称自然モ−ド成分は、方向性結合器４を通過する際にこ
の方向性結合器４の分岐５及び６へパワ−を分配するよ
うになる。その結果、連結部７では対称モ−ドのみが存
在することとなり、全てのパワ−が共通分岐１へ通過す
る。従って、出口８又は９に入射された波の全てのパワ
−が共通分岐１へ再び現れることとなる。
【００１７】本発明の双方向結合器は、復路方向でのＹ
結合器の連結部７において、この連結部通過によるエネ
ルギ−損失を起こすことなく、パワ−を等化することが
できる。
結合器の連結部７において、この連結部通過によるエネ
ルギ−損失を起こすことなく、パワ−を等化することが
できる。
【００１８】出口８及び９における波のパワ−がＹ結合
器の分岐２及び３における波に等しいパワ−であるため
、方向性結合器４の存在は往路方向でのＹ結合器の動作
を変えるものではない。これに対して復路方向（矢印Ｒ
方向）においては、Ｙ結合器の分岐２及び３が共に方向
性結合器４の分岐５及び６からの波を運び、従って共通
分岐１は分岐２及び３内の波のパワ−を合計したパワ−
を有する波を運ぶ。図１のＹ結合器では復路方向におい
て共通分岐１の波のパワ−が出口８及び９のどちらか一
方の波のパワ−の１／２であったが、本発明の結合器で
は同一のパワ−の波が共通分岐１で得られる。従って、
復路方向において波は減衰されない。
器の分岐２及び３における波に等しいパワ−であるため
、方向性結合器４の存在は往路方向でのＹ結合器の動作
を変えるものではない。これに対して復路方向（矢印Ｒ
方向）においては、Ｙ結合器の分岐２及び３が共に方向
性結合器４の分岐５及び６からの波を運び、従って共通
分岐１は分岐２及び３内の波のパワ−を合計したパワ−
を有する波を運ぶ。図１のＹ結合器では復路方向におい
て共通分岐１の波のパワ−が出口８及び９のどちらか一
方の波のパワ−の１／２であったが、本発明の結合器で
は同一のパワ−の波が共通分岐１で得られる。従って、
復路方向において波は減衰されない。
【００１９】本発明の結合器は、それ単体で用いられる
か、又は４、８、…、２ｎ個の出口を有する結合器を得
るように同一型の他の結合器を伴って用いられる。ただ
し、ｎは直列の段数である。図４は、直列の３段の結合
器段Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３から構成されており、１つの
入口１と８つの出口Ｓ１〜Ｓ８とを有する多段結合器の
構成を示す図である。第１段Ｃ１は図３に示されている
本発明による単一の結合器Ｃで構成されている。第２段
Ｃ２は本発明の２つの結合器Ｃで構成されており、第３
段Ｃ３は本発明の４つの結合器Ｃで構成されている。最
終段を除くどの段においても、結合器は後続する段にお
ける１つの結合器の共通分岐に接続された第１の出口と
、前記後続する段における他の結合器の共通分岐に接続
された第２の出口とを有している。最終段の結合器の出
口は、この多段結合器の出口を構成している。
か、又は４、８、…、２ｎ個の出口を有する結合器を得
るように同一型の他の結合器を伴って用いられる。ただ
し、ｎは直列の段数である。図４は、直列の３段の結合
器段Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３から構成されており、１つの
入口１と８つの出口Ｓ１〜Ｓ８とを有する多段結合器の
構成を示す図である。第１段Ｃ１は図３に示されている
本発明による単一の結合器Ｃで構成されている。第２段
Ｃ２は本発明の２つの結合器Ｃで構成されており、第３
段Ｃ３は本発明の４つの結合器Ｃで構成されている。最
終段を除くどの段においても、結合器は後続する段にお
ける１つの結合器の共通分岐に接続された第１の出口と
、前記後続する段における他の結合器の共通分岐に接続
された第２の出口とを有している。最終段の結合器の出
口は、この多段結合器の出口を構成している。
【００２０】多段構成のこの種の結合器では、第１段Ｃ
１の結合器の共通分岐１における波は、出口Ｓ１〜Ｓ８
の各々に８分割されたパワ−で生じる。そしてこれら出
口のうちのどの出口における波も、そのパワ−を変化さ
れることなく第１段Ｃ１の結合器の共通分岐１上に再び
現れる。
１の結合器の共通分岐１における波は、出口Ｓ１〜Ｓ８
の各々に８分割されたパワ−で生じる。そしてこれら出
口のうちのどの出口における波も、そのパワ−を変化さ
れることなく第１段Ｃ１の結合器の共通分岐１上に再び
現れる。
【００２１】本発明の結合器は、光信号を光バスへ入射
せしめることが可能である。図５は光バスＢとこのバス
に直列の結合器５１、５１、及び５３を示している。各
結合器は図３に示したタイプのものであり、バスＢとの
直列接続は、その共通分岐１をバスにそしてその出口の
１つ（例えば出口９）をバスに接続することによって得
られる。結合器の他の出口８は端子Ｔ１、Ｔ２、又はＴ
３に接続されている。各端子は、対応する結合器によっ
てバスに入射される光信号を供給する装置に接続されて
いる。その結果、この信号がバスの端子Ｔに再び現れる
。この端子Ｔは中央装置に接続されている。バスは、図
５に示すように１つ又はそれ以上の直列の結合器を含ん
でいるかもしれない。端子Ｔに接続された中央装置は、
端子Ｔ１、Ｔ２、及びＴ３に接続された装置から種々の
信号を受け取る。このような光バスは、結合器の端子Ｔ
１、Ｔ２、及びＴ３に接続された装置から印加される、
例えばアラ−ム信号、エラ−信号等を集めるために用い
られる可能性がある。
せしめることが可能である。図５は光バスＢとこのバス
に直列の結合器５１、５１、及び５３を示している。各
結合器は図３に示したタイプのものであり、バスＢとの
直列接続は、その共通分岐１をバスにそしてその出口の
１つ（例えば出口９）をバスに接続することによって得
られる。結合器の他の出口８は端子Ｔ１、Ｔ２、又はＴ
３に接続されている。各端子は、対応する結合器によっ
てバスに入射される光信号を供給する装置に接続されて
いる。その結果、この信号がバスの端子Ｔに再び現れる
。この端子Ｔは中央装置に接続されている。バスは、図
５に示すように１つ又はそれ以上の直列の結合器を含ん
でいるかもしれない。端子Ｔに接続された中央装置は、
端子Ｔ１、Ｔ２、及びＴ３に接続された装置から種々の
信号を受け取る。このような光バスは、結合器の端子Ｔ
１、Ｔ２、及びＴ３に接続された装置から印加される、
例えばアラ−ム信号、エラ−信号等を集めるために用い
られる可能性がある。
【図１】従来のＹ結合器の構成図である。
【図２】従来のＹ結合器の構成図である。
【図３】本発明の双方向結合器の構成図である。
【図４】本発明の多段結合器を含む構成図である。
【図５】本発明の結合器により装置に接続された光バス
を含む構成図である。
を含む構成図である。
１ 共通分岐
２、３、５、６ 分岐
４ 方向性結合器
７ 連結部
８、９ 出口
５１、５２、５３ 結合器
Claims (3)
- 【請求項１】 １つの入口と２つの出口とを有する単
一モ−ド集積双方向結合器であって、該双方向結合器が
方向性結合器を備えたＹ結合器によって構成されており
、前記Ｙ結合器が前記双方向結合器の入口を構成する共
通分岐と前記方向性結合器の第１の分岐に接続された第
１の分岐と前記方向性結合器の第２の分岐に接続された
第２の分岐とを有しており、前記方向性結合器の前記第
１及び第２の分岐が第１及び第２の出口にそれぞれ接続
されており、前記Ｙ結合器の前記第１の分岐と前記方向
性結合器の前記第１の分岐と前記第１の出口とが１つの
導波路を構成し前記Ｙ結合器の前記第２の分岐と前記方
向性結合器の前記第２の分岐と前記第２の出口とが他の
導波路を構成しており、前記導波路は共に連結した後に
前記Ｙ結合器の共通基体を構成することを特徴とする単
一モ−ド集積双方向結合器。 - 【請求項２】 共通分岐を光バスに接続しかつ出口の
うちの１つを該バスに接続しさらに該バスを介して伝送
されるべく光信号が印加される出力端子に他の出口を接
続することによって該バス内に直列に挿入されることを
特徴とする請求項１に記載の双方向結合器。 - 【請求項３】 ｎを段数とすると１つの入口と２ｎ個
の出口とを有しており結合器が請求項１に記載の双方向
結合器で構成される多段結合器であって、最終段を除く
１つの段の各双方向結合器が、後続する段における双方
向結合器の共通分岐に接続された第１の出口と、前記後
続する段における他の双方向結合器の共通分岐に接続さ
れた第２の出口とを有しており、最終段の双方向結合器
の第１及び第２の出口が当該多段結合器の２ｎ個の出口
を構成していることを特徴とする多段結合器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9003955A FR2660441A1 (fr) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | Coupleur bidirectionnel en optique integree monomode. |
| FR9003955 | 1990-03-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04223410A true JPH04223410A (ja) | 1992-08-13 |
Family
ID=9395199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8611091A Pending JPH04223410A (ja) | 1990-03-28 | 1991-03-26 | 単一モ−ド集積双方向結合器 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0449202A1 (ja) |
| JP (1) | JPH04223410A (ja) |
| AU (1) | AU7371491A (ja) |
| CA (1) | CA2039236A1 (ja) |
| FI (1) | FI911503A (ja) |
| FR (1) | FR2660441A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5915054A (en) * | 1992-03-05 | 1999-06-22 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Star coupler for an optical communication network |
| EP0590331B1 (en) * | 1992-09-01 | 2000-04-26 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Method of collision detection in optical bus networks |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60179704A (ja) * | 1984-02-28 | 1985-09-13 | Fujitsu Ltd | 光分岐・結合回路 |
| JPS6186710A (ja) * | 1984-10-04 | 1986-05-02 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 光モ−ドミキサ |
| JPS62160405A (ja) * | 1986-01-09 | 1987-07-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 分波素子 |
-
1990
- 1990-03-28 FR FR9003955A patent/FR2660441A1/fr active Pending
-
1991
- 1991-03-22 AU AU73714/91A patent/AU7371491A/en not_active Abandoned
- 1991-03-26 EP EP91104759A patent/EP0449202A1/fr not_active Withdrawn
- 1991-03-26 JP JP8611091A patent/JPH04223410A/ja active Pending
- 1991-03-27 CA CA 2039236 patent/CA2039236A1/fr not_active Abandoned
- 1991-03-27 FI FI911503A patent/FI911503A/fi not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI911503A0 (fi) | 1991-03-27 |
| FR2660441A1 (fr) | 1991-10-04 |
| EP0449202A1 (fr) | 1991-10-02 |
| AU7371491A (en) | 1991-10-17 |
| CA2039236A1 (fr) | 1991-09-29 |
| FI911503A (fi) | 1991-09-29 |
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