JPH04259801A - マッハツェーンダー干渉計 - Google Patents
マッハツェーンダー干渉計Info
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- JPH04259801A JPH04259801A JP27254891A JP27254891A JPH04259801A JP H04259801 A JPH04259801 A JP H04259801A JP 27254891 A JP27254891 A JP 27254891A JP 27254891 A JP27254891 A JP 27254891A JP H04259801 A JPH04259801 A JP H04259801A
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- zehnder interferometer
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Classifications
-
- 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
- G02B6/293—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
- G02B6/29346—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 wave or beam interference
- G02B6/2935—Mach-Zehnder configuration, i.e. comprising separate splitting and combining means
- G02B6/29352—Mach-Zehnder configuration, i.e. comprising separate splitting and combining means in a light guide
-
- 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
- G02B6/10—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
- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
- G02B6/125—Bends, branchings or intersections
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (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、入力光チャンネルを2
つの独立した単一モード光チャンネルに分割する為の対
称光Y接続手段と、上記2つの単一モード光チャンネル
を多モード光チャンネルへ結合する対称光Y接続手段と
を備えたマッハツェーンダー干渉計に関する。
つの独立した単一モード光チャンネルに分割する為の対
称光Y接続手段と、上記2つの単一モード光チャンネル
を多モード光チャンネルへ結合する対称光Y接続手段と
を備えたマッハツェーンダー干渉計に関する。
【0002】
【従来の技術】ノリオ・タカト等による論文、”シリコ
ン上の石英基単一モードの導波路と、それらの導波光干
渉計への応用。”、ジャーナル・オブ・ライトウェーブ
・テクノロジー(Journal of Ligh
twave Technology),Vol.6,
No.6,1988年6月,pp1003〜1009に
は、方向性カプラにより実現されるさまざまな対称およ
び非対称のマッハツェーンダー干渉計が記載されている
。上記論文において論じられている対称干渉計は等長の
2つの導波路アームによってリンクされた2つの方向性
カプラを備えている。入力光は、第1の方向性カプラに
よってアーム間で2つのビームへ分割され、この後に上
記2つのビームは、第2の方向性カプラによって再結合
される。第2の方向性カプラにおける2つの出力アーム
の内のいずれか一方への光の結合は、第2の方向性カプ
ラにおいて結合される2つのアームからの光が、互いに
同相もしくは逆相のいずれにおいて干渉するかによる。 上記論文による干渉計の1つのリンクアームは、光が結
合されるべき出力アームを変更するように、2つのアー
ム間の位相のずれを修正する移相手段を構成する。この
型式の干渉計は、光スイッチもしくは光変調器として用
いることができる。
ン上の石英基単一モードの導波路と、それらの導波光干
渉計への応用。”、ジャーナル・オブ・ライトウェーブ
・テクノロジー(Journal of Ligh
twave Technology),Vol.6,
No.6,1988年6月,pp1003〜1009に
は、方向性カプラにより実現されるさまざまな対称およ
び非対称のマッハツェーンダー干渉計が記載されている
。上記論文において論じられている対称干渉計は等長の
2つの導波路アームによってリンクされた2つの方向性
カプラを備えている。入力光は、第1の方向性カプラに
よってアーム間で2つのビームへ分割され、この後に上
記2つのビームは、第2の方向性カプラによって再結合
される。第2の方向性カプラにおける2つの出力アーム
の内のいずれか一方への光の結合は、第2の方向性カプ
ラにおいて結合される2つのアームからの光が、互いに
同相もしくは逆相のいずれにおいて干渉するかによる。 上記論文による干渉計の1つのリンクアームは、光が結
合されるべき出力アームを変更するように、2つのアー
ム間の位相のずれを修正する移相手段を構成する。この
型式の干渉計は、光スイッチもしくは光変調器として用
いることができる。
【0003】非対称マッハツェーンダー干渉計において
、2つの方向性カプラは、不等長の2つのアームにより
結合される。上記論文においては、そのような非対称干
渉計はギガヘルツ程度の周波数のずれをもった2つの光
信号間のFDMマルチプレクサに使用されている。
、2つの方向性カプラは、不等長の2つのアームにより
結合される。上記論文においては、そのような非対称干
渉計はギガヘルツ程度の周波数のずれをもった2つの光
信号間のFDMマルチプレクサに使用されている。
【0004】マサユキ・イズツ等による論文、”光導波
路ハイブリッド結合器”、オプティックス・レター(O
ptics Letters)、Vol.7,No.
11、1982年11月、pp549〜551に開示さ
れている集積光マッハツェーンダー干渉計は、通常の対
称マッハツェーンダー干渉計に非対称Y接続手段を結合
することによって実施される。干渉計に入力される光は
、第1の対称Y接続手段により2つのアーム間で2つの
ビームに分割される。その後に上記2つのビームは、第
2の対称Y接続手段により再結合される。結合された光
のパワーは、第2の対称Y接続手段内で結合されるべき
光ビームが、同相もしくは逆相のいずれにおいて干渉す
るかに依存して非対称Y接続手段の出力アームのいずれ
か一方にほぼ完全に結合される。干渉計の複数のアーム
は調整可能な移相手段を備え、これにより非対称Y接続
手段のいずれの出力アームに光が結合されるかを決める
ことができる。従って、この対称干渉計は光スイッチと
しても機能する。
路ハイブリッド結合器”、オプティックス・レター(O
ptics Letters)、Vol.7,No.
11、1982年11月、pp549〜551に開示さ
れている集積光マッハツェーンダー干渉計は、通常の対
称マッハツェーンダー干渉計に非対称Y接続手段を結合
することによって実施される。干渉計に入力される光は
、第1の対称Y接続手段により2つのアーム間で2つの
ビームに分割される。その後に上記2つのビームは、第
2の対称Y接続手段により再結合される。結合された光
のパワーは、第2の対称Y接続手段内で結合されるべき
光ビームが、同相もしくは逆相のいずれにおいて干渉す
るかに依存して非対称Y接続手段の出力アームのいずれ
か一方にほぼ完全に結合される。干渉計の複数のアーム
は調整可能な移相手段を備え、これにより非対称Y接続
手段のいずれの出力アームに光が結合されるかを決める
ことができる。従って、この対称干渉計は光スイッチと
しても機能する。
【0005】
【目的】本発明は、種々の新しい応用が可能な新規のマ
ッハツェーンダー干渉計を提供することを目的とする。
ッハツェーンダー干渉計を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的は、多モード光
チャンネルを2つの単一モード出力光チャンネルへ分割
する非対称Y接続手段を備え、上記独立した単一モード
光チャンネルを介して伝搬し、上記多モード光チャンネ
ルにおいて結合されるべき光の波動モードがある選択さ
れた光の波長もしくは偏光においては実質的に同相に、
他の選択された光の波長もしくは偏光においては逆相と
なる本発明によるマッハツェーンダー干渉計によって達
成される。
チャンネルを2つの単一モード出力光チャンネルへ分割
する非対称Y接続手段を備え、上記独立した単一モード
光チャンネルを介して伝搬し、上記多モード光チャンネ
ルにおいて結合されるべき光の波動モードがある選択さ
れた光の波長もしくは偏光においては実質的に同相に、
他の選択された光の波長もしくは偏光においては逆相と
なる本発明によるマッハツェーンダー干渉計によって達
成される。
【0007】本発明の基本的思想は、対称及び非対称Y
接続手段の組み合わせを、2つの独立した光チャンネル
から干渉計の入出力アームへの光の結合を実現するため
に利用することにある。マッハツェーンダー干渉計は、
もし干渉計の対称接続部を接続する光チャンネルが、分
離されるべき特定の波長の内の1つでは同相で、他の波
長とは逆相で波動モードが干渉するような寸法に定めら
れているならば、光の波長もしくは偏光の分離、すなわ
ち波長のデマルチプレクサとして機能し、上記光信号を
それぞれ異なる出力チャンネルに分離することができる
。言い換えれば、干渉計は、ある波長もしくは偏光で対
称であり、他の波長もしくは偏光では非対称であること
になる。
接続手段の組み合わせを、2つの独立した光チャンネル
から干渉計の入出力アームへの光の結合を実現するため
に利用することにある。マッハツェーンダー干渉計は、
もし干渉計の対称接続部を接続する光チャンネルが、分
離されるべき特定の波長の内の1つでは同相で、他の波
長とは逆相で波動モードが干渉するような寸法に定めら
れているならば、光の波長もしくは偏光の分離、すなわ
ち波長のデマルチプレクサとして機能し、上記光信号を
それぞれ異なる出力チャンネルに分離することができる
。言い換えれば、干渉計は、ある波長もしくは偏光で対
称であり、他の波長もしくは偏光では非対称であること
になる。
【0008】本発明は更に、2つの単一モード入力光チ
ャンネルを1本の多モード光チャンネルへ結合するため
に用いる非対称光Y接続手段、上記多モード光チャンネ
ルを2つの独立した単一モード光チャンネルに分割する
ために用いる対称光Y接続手段、および上記2つの独立
した単一モード光チャンネルを1本の単一モード出力光
チャンネルへ結合する為に用いる対称光Y結合手段を備
えたマッハツェーンダー干渉計を提供する。本発明によ
ると、複数の単一モード入力光チャンネルからの光の異
なる波長もしくは偏光は、上記多モード光チャンネルに
おいて相互に逆相関係にある異なる複数の波動モードに
結合される。また上記2つの独立した単一モードの光チ
ャンネルを伝搬される光の異なる波長もしくは偏光は、
同相であり、そのため単一モード出力光チャンネルを伝
搬するモードに結合される。このマッハツェーンダー干
渉計は、光の伝搬方向を分波器として動作する干渉計に
おいて逆転させた場合には、干渉計を光の異なる波長も
しくは偏光を同一の光チャンネルへ結合するために用い
ることができ、即ち、波長もしくは偏光の合波器として
用いることができるという事実に基づく。
ャンネルを1本の多モード光チャンネルへ結合するため
に用いる非対称光Y接続手段、上記多モード光チャンネ
ルを2つの独立した単一モード光チャンネルに分割する
ために用いる対称光Y接続手段、および上記2つの独立
した単一モード光チャンネルを1本の単一モード出力光
チャンネルへ結合する為に用いる対称光Y結合手段を備
えたマッハツェーンダー干渉計を提供する。本発明によ
ると、複数の単一モード入力光チャンネルからの光の異
なる波長もしくは偏光は、上記多モード光チャンネルに
おいて相互に逆相関係にある異なる複数の波動モードに
結合される。また上記2つの独立した単一モードの光チ
ャンネルを伝搬される光の異なる波長もしくは偏光は、
同相であり、そのため単一モード出力光チャンネルを伝
搬するモードに結合される。このマッハツェーンダー干
渉計は、光の伝搬方向を分波器として動作する干渉計に
おいて逆転させた場合には、干渉計を光の異なる波長も
しくは偏光を同一の光チャンネルへ結合するために用い
ることができ、即ち、波長もしくは偏光の合波器として
用いることができるという事実に基づく。
【0009】本発明によるマッハツェーンダー干渉計は
、集積された光導波構造によって基本的に実現される。 マッハツェーンダー干渉計内において、こうして光は最
初にビームスプリッタにより2つの端子へ分割され、異
なる光導波路を介していま一つのビームスプリッタへ伝
搬され、そこで互いに干渉する。集積光学系において、
ビームスプリッタは導波路構造であり、光は各スプリッ
タ間の独立した光チャンネルを伝搬する。
、集積された光導波構造によって基本的に実現される。 マッハツェーンダー干渉計内において、こうして光は最
初にビームスプリッタにより2つの端子へ分割され、異
なる光導波路を介していま一つのビームスプリッタへ伝
搬され、そこで互いに干渉する。集積光学系において、
ビームスプリッタは導波路構造であり、光は各スプリッ
タ間の独立した光チャンネルを伝搬する。
【0010】以下に、集積光学系において使用される幾
つかの用語について説明する。光チャンネルは、光が光
チャンネルの縦軸に平行な所定の方向に伝搬するような
、例えばガラス等の誘電体内の高屈折率の領域である。 光チャンネルの縦軸に対して垂直な面内において光チャ
ンネルの構造は、僅かにのみ変化するか、或は(理想的
な光チャンネルにおいては、)縦軸の方向には全く変化
しない屈折率分布を有する。理想的な光チャンネルにお
いては、光は、限定された数の離散的な波動モードにお
いて、ある与えられた所定の波長及び偏光で伝搬する。 波動モードは、光チャンネルの縦軸に垂直な面内の強度
分布、及び光チャンネルの縦軸方向における導波路モー
ドの位相の周期的な変化を表す伝搬定数により記述され
る。もし、光チャンネルの横方向の屈折率分布が光チャ
ンネルの縦軸方向に十分緩やかに変化する、即ち光チャ
ンネルは断熱性の要求に適合する場合には、光の伝搬は
、局所的な屈折率分布、により決定される波動モードに
おいて行われる
つかの用語について説明する。光チャンネルは、光が光
チャンネルの縦軸に平行な所定の方向に伝搬するような
、例えばガラス等の誘電体内の高屈折率の領域である。 光チャンネルの縦軸に対して垂直な面内において光チャ
ンネルの構造は、僅かにのみ変化するか、或は(理想的
な光チャンネルにおいては、)縦軸の方向には全く変化
しない屈折率分布を有する。理想的な光チャンネルにお
いては、光は、限定された数の離散的な波動モードにお
いて、ある与えられた所定の波長及び偏光で伝搬する。 波動モードは、光チャンネルの縦軸に垂直な面内の強度
分布、及び光チャンネルの縦軸方向における導波路モー
ドの位相の周期的な変化を表す伝搬定数により記述され
る。もし、光チャンネルの横方向の屈折率分布が光チャ
ンネルの縦軸方向に十分緩やかに変化する、即ち光チャ
ンネルは断熱性の要求に適合する場合には、光の伝搬は
、局所的な屈折率分布、により決定される波動モードに
おいて行われる
【0011】
【実施例】図1に示される本発明に係る干渉計は、波長
もしくは偏光の分波器としてまず示される。干渉計に入
力される光は、入力ポートAを介して光基本モードのみ
が伝搬する単一モード入力光チャンネル1へ印加される
。入力光チャンネル1は、対称ビームスプリッタもしく
は対称Y接続手段5により2つの単一モード光チャンネ
ル2a及び2bへ分岐される。単一モード光チャンネル
2a及び2bは、対称Y接続手段6を用いて2倍モード
光チャンネル3へ結合される。さらに上記2倍モード光
チャンネル3は、非対称Y接続手段7により相互に異な
る単一モード出力光チャンネル4a及び4bへ分岐され
る。 チャンネル4aは、チャンネル4bに比べて大きな断面
積をもつ。2倍モード光チャンネル3は、任意の短い長
さを持つ。
もしくは偏光の分波器としてまず示される。干渉計に入
力される光は、入力ポートAを介して光基本モードのみ
が伝搬する単一モード入力光チャンネル1へ印加される
。入力光チャンネル1は、対称ビームスプリッタもしく
は対称Y接続手段5により2つの単一モード光チャンネ
ル2a及び2bへ分岐される。単一モード光チャンネル
2a及び2bは、対称Y接続手段6を用いて2倍モード
光チャンネル3へ結合される。さらに上記2倍モード光
チャンネル3は、非対称Y接続手段7により相互に異な
る単一モード出力光チャンネル4a及び4bへ分岐され
る。 チャンネル4aは、チャンネル4bに比べて大きな断面
積をもつ。2倍モード光チャンネル3は、任意の短い長
さを持つ。
【0012】周知のように、出力光チャンネル4a及び
4bへの光の結合は、光チャンネル2a及び2bから光
チャンネル3へ共に搬送される波動モード間の位相のず
れに依存する。たとえチャンネル4a及び4bが単一モ
ードのチャンネルであり、従って単一の波動モードを持
っていたとしても、上記チャンネルは、光チャンネル3
とともにその全長にわたって2倍モード構造を形成する
。この構造の入力は、チャンネル3の2つの異なるモー
ドからなり、この構造の出力は、チャンネル4a及び4
bの2つの独立したモードからなる。過渡状態において
、チャンネル4a及び4bが互いに分岐し始めた時に、
構造の基本モードは、次第にチャンネル4a及び4bに
現れるより高い伝搬係数のモードへと発展し、一方構造
のその他のモードは、次第にチャンネル4a及び4bに
現れるより低い伝搬係数のモードへと発展する。構造の
あらゆる交差部分においては、2つのモード、即ち、基
本モード及びそれに付随するモードが得られる。断熱な
る用語は、チャンネル内の光のパワーが、単一モードに
実質的に維持されること意味する。
4bへの光の結合は、光チャンネル2a及び2bから光
チャンネル3へ共に搬送される波動モード間の位相のず
れに依存する。たとえチャンネル4a及び4bが単一モ
ードのチャンネルであり、従って単一の波動モードを持
っていたとしても、上記チャンネルは、光チャンネル3
とともにその全長にわたって2倍モード構造を形成する
。この構造の入力は、チャンネル3の2つの異なるモー
ドからなり、この構造の出力は、チャンネル4a及び4
bの2つの独立したモードからなる。過渡状態において
、チャンネル4a及び4bが互いに分岐し始めた時に、
構造の基本モードは、次第にチャンネル4a及び4bに
現れるより高い伝搬係数のモードへと発展し、一方構造
のその他のモードは、次第にチャンネル4a及び4bに
現れるより低い伝搬係数のモードへと発展する。構造の
あらゆる交差部分においては、2つのモード、即ち、基
本モード及びそれに付随するモードが得られる。断熱な
る用語は、チャンネル内の光のパワーが、単一モードに
実質的に維持されること意味する。
【0013】もし、光チャンネル2a及び2bから光チ
ャンネル3へ一緒に伝搬されるモードが同相であるなら
ば、光(パワー)は、光チャンネル3において対称基本
モードのみに伝達される。この場合、非対称Y接続手段
が断熱性を有する場合、チャンネル内の光の対称基本モ
ードは、出力チャンネル4a及び4bが互いに分岐する
ときに、より高い光伝搬定数を持つチャンネル内に集中
することになる。一方、もし、光チャンネル2a及び2
bから光チャンネル3へ結合される波動モードが逆相で
あるならば、光は、光チャンネル3内において、2番目
のは反対称モードのみに伝達される。非対称な断熱性Y
接続手段7において、この反対称モードは、より低い伝
搬定数をもつ出力光チャンネル4aもしくは4b内に集
中する。 もし、光チャンネル3へ結合される波動モードが、非同
相もしくは逆相であるとき、光は、光チャンネル3内に
おいて対称及び非対称波動モードの双方に伝達され、結
果として出力光チャンネル4a及び4b双方に伝搬され
ることとなる。
ャンネル3へ一緒に伝搬されるモードが同相であるなら
ば、光(パワー)は、光チャンネル3において対称基本
モードのみに伝達される。この場合、非対称Y接続手段
が断熱性を有する場合、チャンネル内の光の対称基本モ
ードは、出力チャンネル4a及び4bが互いに分岐する
ときに、より高い光伝搬定数を持つチャンネル内に集中
することになる。一方、もし、光チャンネル2a及び2
bから光チャンネル3へ結合される波動モードが逆相で
あるならば、光は、光チャンネル3内において、2番目
のは反対称モードのみに伝達される。非対称な断熱性Y
接続手段7において、この反対称モードは、より低い伝
搬定数をもつ出力光チャンネル4aもしくは4b内に集
中する。 もし、光チャンネル3へ結合される波動モードが、非同
相もしくは逆相であるとき、光は、光チャンネル3内に
おいて対称及び非対称波動モードの双方に伝達され、結
果として出力光チャンネル4a及び4b双方に伝搬され
ることとなる。
【0014】本発明においては、光チャンネル2a及び
2bは、これらの光チャンネルから光チャンネル3へ結
合される波動モードが、同相の場合ある一つの波長もし
くは偏光において、又逆相の場合にはいま一つの波長も
しくは偏光において干渉する様に相互に異なる寸法に決
定されていおり、このため、ある波長もしくは偏光は出
力光チャンネル4aへ、又、他の波長もしくは偏光は出
力光チャンネル4bに結合される。言い換えれば、本発
明に係る干渉計は、波長もしくは偏光を互いに分離し、
従って波長もしくは偏光の分波器として利用することが
できる。分離されるべき偏光は、好ましくは光チャンネ
ル内に発生するTE偏光及びTM偏光である。そのよう
な場合、光チャンネル2a及び2bの少なくとも1つが
、異なる偏光で分離するために必要な位相のずれを得る
ために2倍の屈折率をもつ必要がある。
2bは、これらの光チャンネルから光チャンネル3へ結
合される波動モードが、同相の場合ある一つの波長もし
くは偏光において、又逆相の場合にはいま一つの波長も
しくは偏光において干渉する様に相互に異なる寸法に決
定されていおり、このため、ある波長もしくは偏光は出
力光チャンネル4aへ、又、他の波長もしくは偏光は出
力光チャンネル4bに結合される。言い換えれば、本発
明に係る干渉計は、波長もしくは偏光を互いに分離し、
従って波長もしくは偏光の分波器として利用することが
できる。分離されるべき偏光は、好ましくは光チャンネ
ル内に発生するTE偏光及びTM偏光である。そのよう
な場合、光チャンネル2a及び2bの少なくとも1つが
、異なる偏光で分離するために必要な位相のずれを得る
ために2倍の屈折率をもつ必要がある。
【0015】図1に示される干渉計の伝送方向が逆転さ
れても干渉計の動作には何の変化も生じない。従って、
同じ構成要素が、波長もしくは偏光を同じ光チャンネル
へ結合するように逆方向で用いることができる。このた
め干渉計は、波長もしくは偏光の合波器として機能する
ことができる。図1の干渉計を逆方向で用いる場合には
、相互に異なる波長もしくは偏光のモードが端子B及び
Cに入力される。単一モード光チャンネル4a及び4b
を伝搬する光基本モードは、非対称Y接続手段7によっ
て同じ光チャンネル3へ結合される。これにより2つの
光チャンネル4a及び4bからの波長もしくは偏光は、
光チャンネル3の異なるモードへ結合される。光チャン
ネル3からの上記2つのモードは共に、対称Y接続手段
6により2つの単一モード光チャンネル2a及び2bへ
分割される。その後に他の対称Y接続手段5により単一
モードの光チャンネル1へ結合される。異なる波長もし
くは偏光のモードは、光チャンネル3内の位相と逆相で
あり、光チャンネル2a及び2bは、光チャンネル1へ
結合された時に各モードの波長および偏光が共に同相と
なるような寸法に作成されており、このためチャンネル
1に伝搬する基本モードに結合される。
れても干渉計の動作には何の変化も生じない。従って、
同じ構成要素が、波長もしくは偏光を同じ光チャンネル
へ結合するように逆方向で用いることができる。このた
め干渉計は、波長もしくは偏光の合波器として機能する
ことができる。図1の干渉計を逆方向で用いる場合には
、相互に異なる波長もしくは偏光のモードが端子B及び
Cに入力される。単一モード光チャンネル4a及び4b
を伝搬する光基本モードは、非対称Y接続手段7によっ
て同じ光チャンネル3へ結合される。これにより2つの
光チャンネル4a及び4bからの波長もしくは偏光は、
光チャンネル3の異なるモードへ結合される。光チャン
ネル3からの上記2つのモードは共に、対称Y接続手段
6により2つの単一モード光チャンネル2a及び2bへ
分割される。その後に他の対称Y接続手段5により単一
モードの光チャンネル1へ結合される。異なる波長もし
くは偏光のモードは、光チャンネル3内の位相と逆相で
あり、光チャンネル2a及び2bは、光チャンネル1へ
結合された時に各モードの波長および偏光が共に同相と
なるような寸法に作成されており、このためチャンネル
1に伝搬する基本モードに結合される。
【0016】図2には本発明に係る第2実施例のマッハ
ツェーンダー干渉計を示す。この干渉計は、入力チャン
ネル1が2つの異なる単一モード光チャンネル9a及び
9bが、断熱性非対称Y接続手段8により結合された2
倍モード光チャンネルである点を除けば、上記図1と同
様である。第2実施例におけるマッハツェーンダー干渉
計は、2つの入力D及びEと、2つの出力B及びCを備
える。入力DもしくはEの何れか一方を通って干渉計に
光が結合された時には、干渉計は、図1の場合と同様に
波長もしくは偏光の分離器として機能する。入力チャン
ネルDもしくはEが変更された場合には、出力チャンネ
ルBおよびCに接続されるべき波長もしくは偏光が対応
して入れ換えられる。相互に異なる偏光もしくは波長が
、入力D及び入力Eの双方に印加された時、干渉計は、
光チャンネル3において、同じ和信号が出力光チャンネ
ル4a及び4b双方に結合されるようにこれら偏光もし
くは波長を互いに結合する。図2の干渉計は、たとえ光
の伝送方向が逆方向であり、端子B及びCが入力端子と
して用いられても、同様に操作することができる。従っ
て、図2の干渉計は、波長もしくは偏光の結合もしくは
分離の双方に用いることができる。
ツェーンダー干渉計を示す。この干渉計は、入力チャン
ネル1が2つの異なる単一モード光チャンネル9a及び
9bが、断熱性非対称Y接続手段8により結合された2
倍モード光チャンネルである点を除けば、上記図1と同
様である。第2実施例におけるマッハツェーンダー干渉
計は、2つの入力D及びEと、2つの出力B及びCを備
える。入力DもしくはEの何れか一方を通って干渉計に
光が結合された時には、干渉計は、図1の場合と同様に
波長もしくは偏光の分離器として機能する。入力チャン
ネルDもしくはEが変更された場合には、出力チャンネ
ルBおよびCに接続されるべき波長もしくは偏光が対応
して入れ換えられる。相互に異なる偏光もしくは波長が
、入力D及び入力Eの双方に印加された時、干渉計は、
光チャンネル3において、同じ和信号が出力光チャンネ
ル4a及び4b双方に結合されるようにこれら偏光もし
くは波長を互いに結合する。図2の干渉計は、たとえ光
の伝送方向が逆方向であり、端子B及びCが入力端子と
して用いられても、同様に操作することができる。従っ
て、図2の干渉計は、波長もしくは偏光の結合もしくは
分離の双方に用いることができる。
【0017】本発明に係る干渉計は、好ましくは従来よ
り知られているイオン交換法により必要な光チャンネル
や接続を形成するガラス等の誘電体基板上の光集積回路
として実現される。上記干渉計に関する図及び記載事項
は、単に本発明の説明を目的とし、本発明は、特許請求
の範囲に記載の範囲内で変更、修正可能である。
り知られているイオン交換法により必要な光チャンネル
や接続を形成するガラス等の誘電体基板上の光集積回路
として実現される。上記干渉計に関する図及び記載事項
は、単に本発明の説明を目的とし、本発明は、特許請求
の範囲に記載の範囲内で変更、修正可能である。
【0018】
【効果】本発明のマッハツェーンダー干渉計は、対称お
よび非対称Y接続手段の組み合わせにが、2つの独立し
た光チャンネルから干渉計の入出力アームへの光の結合
を実現するために利用することにより、波長もしくは偏
光の分離、即ち分波器として機能し、更に伝送方向が逆
転されたときであっても、干渉計の操作には何の変化も
生じずに同じ構成要素で、波長もしくは偏光を同じ光チ
ャンネルへ結合するように逆方向で用いることができる
。このため干渉計は、波長もしくは偏光の合波器として
も機能する。従って、本発明によるマッハツェーンダー
干渉計は、波長もしくは偏光を分離及び結合するのに用
いることができる。
よび非対称Y接続手段の組み合わせにが、2つの独立し
た光チャンネルから干渉計の入出力アームへの光の結合
を実現するために利用することにより、波長もしくは偏
光の分離、即ち分波器として機能し、更に伝送方向が逆
転されたときであっても、干渉計の操作には何の変化も
生じずに同じ構成要素で、波長もしくは偏光を同じ光チ
ャンネルへ結合するように逆方向で用いることができる
。このため干渉計は、波長もしくは偏光の合波器として
も機能する。従って、本発明によるマッハツェーンダー
干渉計は、波長もしくは偏光を分離及び結合するのに用
いることができる。
【図1】 光合波器又は、分波装置いずれとしても機
能することのできる本発明に係るマッハツェーンダー干
渉計の第1実施例である。
能することのできる本発明に係るマッハツェーンダー干
渉計の第1実施例である。
【図2】 異なる光の波長もしくは偏光を、結合又は
分離するいずれの方向にも用いることのできる本発明に
係るマッハツェーンダー干渉計の第2実施例である。
分離するいずれの方向にも用いることのできる本発明に
係るマッハツェーンダー干渉計の第2実施例である。
1…光チャンネル
2a,2b,4a,4b,9a,9b…単一モード光チ
ャンネル 3…多モード光チャンネル 5,6…対称光Y接続手段 7,8…非対称光Y接続手段
ャンネル 3…多モード光チャンネル 5,6…対称光Y接続手段 7,8…非対称光Y接続手段
Claims (11)
- 【請求項1】 入力光チャンネル(1)を2つの独立
した単一モード光チャンネルへ分割する第1対称光Y接
続手段(5)と、上記2つの独立した単一モード光チャ
ンネルを多モード光チャンネルへ結合する第2対称光Y
接続手段とを備えたマッハツェーンダー干渉計において
、上記多モード光チャンネルを2つの単一モード出力光
チャンネル(4a及び4b)に分割する非対称Y接続手
段を備え、上記2つの独立した単一モード光チャンネル
を介して伝搬され、上記多モード光チャンネルにおいて
結合される光の波動モードが、ある選択された光の波長
もしくは偏光において実質的に同相であり、他の選択さ
れた光の波長もしくは偏光において実質的に逆相である
ことを特徴とするマッハツェーンダー干渉計。 - 【請求項2】 上記請求項1記載のマッハツェーンダ
ー干渉計において、上記入力光チャンネルが、単一モー
ドチャンネルであることを特徴とするマッハツェーンダ
ー干渉計。 - 【請求項3】 上記請求項1記載のマッハツェーンダ
ー干渉計において、上記入力光チャンネルが、多モード
チャンネルであり、上記マッハツェーンダー干渉計が、
2つの異なる単一モード入力光チャンネルを上記多モー
ド入力光チャンネルへ結合するための非対称光Y接続手
段を備えたことを特徴とするマッハツェーンダー干渉計
。 - 【請求項4】 上記請求項1、請求項2及び請求項3
のいずれか一つに記載のマッハツェーンダー干渉計にお
いて、上記非対称光Y接続手段の2つの出力光チャンネ
ルは、等しくない幅を有し、同相において上記多モード
光チャンネル内で波動モードが干渉する1つの波長もし
くは偏光のモードは、幅の広い出力チャンネルに結合さ
れ、逆相において上記多モードチャンネル内で波動モー
ドが干渉するその他の波長もしくは偏光のモードは、幅
の狭い出力チャンネルに結合されることを特徴とするマ
ッハツェーンダー干渉計。 - 【請求項5】 2つの単一モード入力光チャンネルを
1本の多モードチャンネルへ結合する非対称光Y接続手
段と、上記多モード光チャンネルを2つの独立した単一
モード光チャンネルへ分割する第1対称光Y接続手段と
、上記2つの独立した単一モード光チャンネルを1つの
単一モード出力光チャンネルへ結合する第2対称光Y接
続手段とを備え、上記単一モード入力光チャンネルから
の光の異なる波長もしくは偏光は、上記多モード光チャ
ンネルにおいて相互に逆相関係にある異なる波動モード
に結合され、上記2つの独立した単一モード光チャンネ
ルを介して伝搬される光の異なる波長もしくは偏光は、
同相であり、これにより単一モード出力光チャンネルを
伝搬するモードに結合されることを特徴とするマッハツ
ェーンダー干渉計。 - 【請求項6】 上記請求項1、請求項2、請求項3、
請求項4及び請求項5のいずれか一つに記載のマッハツ
ェーンダー干渉計において、上記干渉計は、ガラス基板
上にイオン交換法によって製作されることを特徴とする
マッハツェーンダー干渉計。 - 【請求項7】 上記請求項1、請求項2、請求項3、
請求項4、請求項5及び請求項6のいずれか一つに記載
のマッハツェーンダー干渉計において、上記多モード光
チャンネルが2倍モード光チャンネルであることを特徴
とするマッハツェーンダー干渉計。 - 【請求項8】 上記請求項1、請求項2、請求項3、
請求項4、請求項5、請求項6及び請求項7のいずれか
一つに記載のマッハツェーンダー干渉計において、上記
異なる偏光が、TE偏光及びTM偏光であることを特徴
とするマッハツェーンダー干渉計。 - 【請求項9】 上記請求項1、請求項2、請求項3、
請求項4、請求項5、請求項6、請求項7及び請求項8
記載のマッハツェーンダー干渉計において、上記偏光の
方向が、逆転可能であることを特徴とするマッハツェー
ンダー干渉計。 - 【請求項10】 上記請求項1もしくは請求項5記載
のマッハツェーンダー干渉計において、上記非対称光Y
接続手段が断熱接続であることを特徴とするマッハツェ
ーンダー干渉計。 - 【請求項11】 上記請求項1、請求項2、請求項3
、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6、請求項7
、請求項8、請求項9及び請求項10のいずれか一つに
記載のマッハツェーンダー干渉計において、上記2つの
独立した単一モード光チャンネルの少なくとも一方が、
光チャンネルにより誘導される位相のずれを修正する移
相手段を備えることを特徴とするマッハツェーンダー干
渉計。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI905193A FI90597C (fi) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | Mach-Zehnder-interferometri |
FI905193 | 1990-10-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04259801A true JPH04259801A (ja) | 1992-09-16 |
Family
ID=8531280
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27254891A Pending JPH04259801A (ja) | 1990-10-22 | 1991-10-21 | マッハツェーンダー干渉計 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0482461A1 (ja) |
JP (1) | JPH04259801A (ja) |
CA (1) | CA2053710A1 (ja) |
FI (1) | FI90597C (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5119450A (en) * | 1991-08-20 | 1992-06-02 | Hewlett-Packard Company | Broad wavelength range single mode integrated optics device |
GB9301052D0 (en) * | 1993-01-20 | 1993-03-10 | Marconi Gec Ltd | Optical devices |
SE501070C2 (sv) * | 1993-03-26 | 1994-11-07 | Ericsson Telefon Ab L M | System och förfarande för dispersionskompensering i fiberoptiska höghastighetssystem |
SE501932C2 (sv) * | 1993-04-30 | 1995-06-26 | Ericsson Telefon Ab L M | Anordning och förfarande för dispersionskompensering i ett fiberoptiskt transmissionssystem |
FI944253A (fi) * | 1993-09-17 | 1995-03-18 | Iot Integrierte Optik Gmbh | Integroidusti optinen 2 x 2 -kytkin |
DE4427523C1 (de) * | 1994-08-03 | 1996-01-11 | Iot Integrierte Optik Gmbh | Asymmetrisches integriert-optisches Mach-Zehnder-Interferometer |
NL1003669C2 (nl) * | 1996-07-24 | 1998-01-28 | Nederland Ptt | Optisch niet-lineair vertakkingselement met MZ-interferometer. |
EP1091220B1 (en) * | 1999-09-02 | 2008-12-10 | International Business Machines Corporation | Broadening of arrayed waveguide grating passband response |
US6304380B1 (en) * | 2000-03-06 | 2001-10-16 | Lucent Technologies Inc. | Reducing polarization dependency of optical apparatus |
CN107741244B (zh) * | 2017-11-10 | 2020-01-03 | 广东复安科技发展有限公司 | 一种具有全保偏功能的m-z干涉光路结构 |
WO2019090706A1 (zh) * | 2017-11-10 | 2019-05-16 | 广东复安科技发展有限公司 | 一种具有全保偏功能的m-z干涉光路结构 |
US11493693B2 (en) | 2017-11-10 | 2022-11-08 | Guangdong Fu'an Technology Development Co., Ltd. | M-Z interface light path structure with all polarization-maintaining function |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4515430A (en) * | 1980-09-15 | 1985-05-07 | Massachusetts Institute Of Technology | Integrated optical transducers |
US4674827A (en) * | 1982-05-20 | 1987-06-23 | Masayuki Izutsu | Slab-type optical device |
EP0330457A3 (en) * | 1988-02-26 | 1991-08-07 | Matra Marconi Space UK Limited | Optical in line filters |
-
1990
- 1990-10-22 FI FI905193A patent/FI90597C/fi not_active IP Right Cessation
-
1991
- 1991-10-14 EP EP91117464A patent/EP0482461A1/en not_active Withdrawn
- 1991-10-18 CA CA 2053710 patent/CA2053710A1/en not_active Abandoned
- 1991-10-21 JP JP27254891A patent/JPH04259801A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0482461A1 (en) | 1992-04-29 |
FI90597C (fi) | 1994-02-25 |
CA2053710A1 (en) | 1992-04-23 |
FI905193A (fi) | 1992-04-23 |
FI905193A0 (fi) | 1990-10-22 |
FI90597B (fi) | 1993-11-15 |
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