JPH05157944A

JPH05157944A - 双方向光デバイス

Info

Publication number: JPH05157944A
Application number: JP3319085A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Ishikawa; 匡石川
Original assignee: Nippon Hoso Kyokai NHK; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1991-12-03
Filing date: 1991-12-03
Publication date: 1993-06-25

Abstract

(57)【要約】【目的】双方向光デバイスの小型化、低廉化、集積化
と高信頼性を図る。【構成】複数の光コンポーネントを１つに集積し、片
端面を斜めカットした光導波路にレーザ光を適当な方法
で結合させることにより光送信部を構成し、また、光導
波路内を通って戻ってくる導波路光が斜めカット面で反
射されて導波路外に放射される光を受光する光検出器に
より光受信部を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光ファイバ通信用光
デバイスに関し、特に、双方向光通信の光送受信部の電
気光変換部に用いられる双方向光デバイスに関する。

【０００２】［発明の概要］この発明は、双方向光ファ
イバ通信を可能にする光デバイスに関し、光源と光検出
器との間に、片端面を斜めカットした光導波路を設ける
ことにより、従来必要とされていた光カップラを使用す
ることなしに双方向光通信が可能となり、しかも、小型
化、低廉化、信頼性の向上、集積化が可能である双方向
光デバイスを開示する。

【０００３】

【従来の技術】従来、双方向通信に用いられる光デバイ
スは、図１２に示すように光カプラ１、光源２、及び光
検出器３の３つのコンポーネントから構成されている。
なお、４は光ファイバ、５は光コネクタである。

【０００４】また、波長多重方式による双方向通信シス
テムでは、光カプラ１の代わりに光分波器が用いられ
る。また、独立の光ファイバをそれぞれに用いる場合も
ある。

【０００５】さらに、システムの信頼性を図るために、
図１３に示すように複数ｎの光源２ａ〜２ｎから正常に
動作している光源を光スイッチ６または光カプラを用い
て自動選択切り換えするものも知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の双方向光デバイスでは、光カプラや光分波器が必
要であり、独立の多くの光コンポーネントが必要であ
り、さらに、コンポーネント間のコヒーレント光の相互
作用により不要な妨害や干渉などによるシステムの特性
劣化を招く恐れがある。例えば、光カプラ１を構成する
４つの光コネクタ５からの反射光は、光カプラ１にて干
渉して信号の歪妨害となる。このため、光コネクタ５の
端面はすべて斜めに研磨する必要があり、製作性が悪い
問題点があった。

【０００７】また、システムの小型化、低廉化並びに集
積化が図れない問題点もあった。

【０００８】この発明は、このような従来の問題点に鑑
みなされたもので、複数の光コンポーネントを１つに集
積し、片端面を斜めカットした光導波路にレーザ光を適
当な方法で結合させることにより光送信部を構成し、ま
た、光導波路内を通って戻ってくる導波路光が斜めカッ
ト面で反射されて導波路外に放射される光を受光する光
検出器により光受信部を構成することにより、小型化、
低廉化、集積化が図れる双方向光デバイスを提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の双方向光デバ
イスは、光源と光検出器と光導波路とを備え、前記光導
波路の片端面を斜めカット面に形成し、前記光源からの
光を光導波路に集光し、光導波路を通って戻ってくる反
射光を前記斜めカット面で反射して前記光検出器に受光
させるように配置したものである。

【００１０】またこの発明の双方向光デバイスは、前記
光導波路を、先端面が斜めカットされた光ファイバによ
り構成することができる。

【００１１】また、前記光導波路を、片端面が斜めカッ
トされたＬＮ導波路、ガラス導波路などの誘電体光導波
路により構成することができる。

【００１２】また、この発明の双方向光デバイスは、光
源、光導波路、光検出器それぞれを複数のものを並列さ
せた光源アレー、光導波路アレー、光検出器アレーとす
ることができる。

【００１３】また、この発明の双方向光デバイスは、複
数の光源と光検出器とＹ分岐光導波路を備え、複数の光
源からの光を対応するＹ分岐光導波路のそれぞれの導波
路に集光し、Ｙ分岐光導波路からの反射光を同時に受光
するように光検出器を配置したものとすることができ
る。

【００１４】また、光導波路としてＴＥ／ＴＭモード光
分離器を用い、光源からの光をそれぞれ対応する偏光で
集光するようにすることもできる。

【００１５】さらに、複数のＶ溝を備えたＶ溝碍子の各
Ｖ溝に光ファイバを配列して光導波路アレーを形成した
ものとすることができる。

【００１６】さらにまた、この発明の双方向光デバイス
は、光導波路の片端面の斜めカット面に反射量を調節す
るためのコーティングを施したものとすることができ
る。

【００１７】さらにまた、この斜めカット面に波長フィ
ルタをコートしたものとすることもできる。

【００１８】

【作用】この発明の双方向光デバイスでは、光源と光検
出器と光導波路とを備え、前記光導波路の片端面を斜め
カット面に形成し、前記光源からの光を光導波路に集光
し、光導波路を通って戻ってくる反射光を前記斜めカッ
ト面で反射して前記光検出器に受光させるように配置す
ることにより、斜めカット面を有する光導波路によって
光カプラの役目を果たさせ、同時に、すでに斜めカット
されているので光カプラ内での干渉による信号の歪障害
を避けることができ、小型化、低廉化が図れる。

【００１９】さらに光源、光検出器、光導波路をアレー
化することにより、光源劣化時のバックアップが可能と
なり、信頼性の向上が図れる。

【００２０】

【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説
する。

【００２１】図１はこの発明の一実施例を示している。
この実施例の双方向光デバイスは、片端面１１に斜めカ
ットを施した光導波路１２にレーザ光源１３からのレー
ザ光１４を適当な方法で結合させることにより光送信部
１５を構成し、光導波路１２内を通って戻ってくる導波
路光１６が斜めカット面１１で反射されて光導波路１２
外に放射される光１７を光検出器１８により受光するよ
うに配置して光受信部１９を構成している。

【００２２】この実施例の双方向光デバイスでは、レー
ザ光源１３から放射されるレーザ光１４は光導波路１２
を通って送り出され、また、光導波路１２を通って戻っ
てくる反射光１６は斜めカット面１１において反射され
て光検出器１８に導かれ、ここで光検出される。

【００２３】この実施例の双方向光デバイスでは、光源
１３と光検出器１８との間に斜めカット面１１を有する
光導波路１２を挿入することによって光カプラの役目を
果たせると同時に、すでに斜め研磨されているために、
光カプラ内での干渉による信号の歪障害を避けることが
でき、そのうえ、小型化、低廉化が図れる。

【００２４】特に、図２に示すようなデマンドアクセス
光ＣＡＴＶシステムの加入者側に用いられる反射形外部
光変調器２０（特願平２−１０６４０９号参照）に対向
させて、光加入者用送信モジュール２１として用いるこ
とができる。すなわち、下り信号２２をレーザ光源１３
に乗せて光導波路１２に供給し、光ファイバ２３を介し
て反射形外部光変調器２０に送信し、ここで光検出器２
４によって受信する。

【００２５】そして、上り信号２５は、光変調器２０か
らの僅かな反射光２６を利用し、その反射光２６に乗せ
て上り信号２５の情報を乗せて加入者側に光ファイバ２
３を介して送り出す。

【００２６】加入者側では、光導波路１２の斜めカット
面１１で反射され、光検出器１８で受信する。なお、こ
こで、反射戻り光２６がレーザに影響を与えるようであ
れば、光アイソレータを挿入することにより解決するこ
とができる。

【００２７】このようにして、従来、反射光は不要なも
の、厄介なものと捕らえられていたが、この発明の実施
例では、この反射光を上り信号として有効に活用する双
方向通信システムを構築するのに利用することができる
のである。

【００２８】図３はこの発明の他の実施例を示してお
り、複数の光源１３，１３′と結合することにより、光
源劣化時のバックアップを行なえるようにしたものであ
る。すなわち、Ｙ分岐光導波路１２にて複数の光源光１
４，１４′を光導波路に合流させる構成とし、また光導
波路１２の複数の分岐路からの放射光１７，１７′を１
つの光検出器１８によって同時に受光できるようにして
いる。

【００２９】このように構成することにより、光源１
３，１３′のいずれか１つが使えなくなったとしても、
直ちに残りの光源を動作させることができ、システムの
信頼性を向上させることができる。しかも、複数の分岐
路から放射される光を１つの受光面で受けているので、
光源を切り替えても光分岐路損失の影響がない。

【００３０】複数の光源を利用する双方向光デバイスと
しては、図４に示すようにＴＥ／ＴＭモード光分離器２
７（特願平１−２９９９１号参照）を用いて光導波路１
２を形成することもできる。すなわち、光源１３ａ，１
３ｂからのＴＭ光１４ａ、ＴＥ光１４ｂをそれぞれＴＥ
／ＴＭモード分離器２７のＴＭ分岐導波路２７ａ、ＴＥ
分岐導波路２７ｂにより合流させ、送信するようにして
いる。

【００３１】この実施例の場合には、図３に示したＹ分
岐導波路を用いたものと比べて分岐損失がなく、信号レ
ベルを高く保ち、信頼性の一層の向上が図れることにな
る。

【００３２】この発明の双方向光デバイスは、次の各実
施例のような構成とすることもできる。

【００３３】まず、図５に示すように、片端面１１を斜
めカットしたＬＮ（ＬｉＮｂＯ3 ）またはガラス光導波
路１２にレーザ光源１３からのレーザ光１４を集光し、
また斜めカット面１１で反射した導波路光を検出できる
ように検出器１８を配置し、さらに、光導波路１２の他
端面に光ファイバ２８を結合させて双方向光デバイスを
構成することができる。

【００３４】また、図６に示すように、先端面２９に斜
めカットを施した光ファイバ３０にレーザ光源１３から
のレーザ光１４を集光し、さらに斜めカット面２９で反
射した導波路光を検出できるように光検出器１８を配置
して双方向光デバイスを構成することができる。

【００３５】また、図７に示すように、集積化した光導
波路アレー３１にレーザ光源アレー３２を対置し、レー
ザ光源アレー３２の各レーザ光源からのレーザ光が対応
する光導波路アレーの光導波路各々に集光し、また、斜
めカット面１１で反射したそれぞれの導波路光が検出で
きるように光検出器アレー３３を配置し、さらに光導波
路アレー３１の他端面に光ファイルバアレー３４を結合
させて双方向光デバイスを構成することができる。

【００３６】なおここで、光ファイバアレー３４に代え
て、リボンファイバを用いることもできる。

【００３７】さらに、図８及び図９に示すように、片端
面１１を斜めカット面にしたＶ溝碍子３５の各Ｖ溝に光
ファイバ３６を配置することにより光ファイバアレー３
７を構成し、各Ｖ溝の光ファイバ３６と対応するレーザ
光源を持つレーザ光源アレー３８を配置し、各レーザ光
源からのレーザ光が対応するＶ溝の光ファイバー３６に
集光し、また、斜めカット面１１で反射したそれぞれの
導波路光が検出できるように光検出器アレー３９を配置
して双方向光デバイスを構成することができる。

【００３８】またさらに、図１０に示すように、Ｙ分岐
側の端面を斜めカット面１１としたＬＮまたはガラス分
岐光導波路４０ａ，４０ｂまたはＴＥ／ＴＭモード光分
離器にそれぞれのレーザ光源１３ａ，１３ｂからの光を
集光し、また斜めカット面１１で一部反射したそれぞれ
の放射光を同時に検出できるように光検出器１８を配置
し、さらに光ファイバ４１を他端面に結合して双方向光
デバイスを構成することができる。

【００３９】さらにまた、図１１に示すように、ＬＮま
たはガラス基板上に集積形成させたＹ分岐光導波路アレ
ーまたはＴＥ／ＴＭモード光分離器アレー４２に、レー
ザ光源アレー４３を対向配置してそれぞれ対応する光導
波路にレーザ光が集光し、また斜めカット面１１で反射
した放射光を対応するそれぞれの光検出器で検出できる
ように光検出器アレー４４を配置し、さらに導波路また
は光分離器アレー４２の他面面に光ファイバアレーまた
はリボンファイバ４５を結合させて双方向光デバイスを
構成することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、光導波
路の片端面を斜めカットし、光源からの光を光導波路を
通して送信し、また光導波路を通って戻ってくる光を斜
めカット面によって光導波路から外部に放射し、光検出
器に受光させるようにしているために、従来のように光
カプラを用いなくてもよくて、小型化、軽量化、低廉化
が図れる。また、光導波路を用いているために、アレー
化及び集積化が容易にでき、量産が可能である。

【００４１】さらに、光カプラを用いていないために、
従来のように光カプラ内で発生する反射光によるノイズ
妨害が起こらず、信号伝送の信頼性が向上する。

【００４２】またさらに、複数の光源を備えたＹ分岐ま
たはＴＥ／ＴＭモード分離構成とすることができ、光源
障害が発生した場合にもバックアップが容易であり、シ
ステムの信頼性の向上が図れる。

【００４３】さらにまた、反射形光外部器と対向させて
用いることにより低廉な双方向システムが構成できる。

【００４４】さらに、光導波路の片端面の斜めカット面
に波長フィルタをコートするだけで低廉な波長多重方式
による双方向光通信ができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の側面図及び平面図。

【図２】上記実施例を利用した双方向光ＣＡＴＶシステ
ムの構成図。

【図３】この発明の他の実施例の側面図及び平面図。

【図４】この発明のさらに他の実施例の側面図及び平面
図。

【図５】この発明のさらに他の実施例の斜視図。

【図６】この発明のさらに他の実施例の斜視図。

【図７】この発明のさらに他の実施例の斜視図。

【図８】この発明のさらに他の実施例の斜視図。

【図９】図８におけるVIII−VIII線断面図。

【図１０】この発明のさらに他の実施例の斜視図。

【図１１】この発明のさらに他の実施例の斜視図。

【図１２】従来例のブロック図。

【図１３】従来例のブロック図。

【符号の説明】

１１斜めカット面１２光導波路１３レーザ光源１４レーザ光１５光送信部１６受信光１７，１７′ 反射光１８光検出器１９光受信部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と光検出器と光導波路とを備え、前
記光導波路の片端面を斜めカット面に形成し、前記光源からの光を光導波路に集光し、光導波路を通っ
て戻ってくる反射光を前記斜めカット面で反射して前記
光検出器に受光させるように配置して成る双方向光デバ
イス。
【請求項２】請求項１に記載の双方向光デバイスにお
いて、前記光導波路を、先端面が斜めカットされた光フ
ァイバにより構成したことを特徴とする双方向光デバイ
ス。
【請求項３】請求項１に記載の双方向光デバイスにお
いて、前記光導波路を、片端面が斜めカットされたＬＮ
導波路、ガラス導波路などの誘電体光導波路により構成
したことを特徴とする双方向光デバイス。
【請求項４】請求項１、２または３に記載の双方向光
デバイスにおいて、光源、光導波路、光検出器それぞれ
を複数のものを並列させた光源アレー、光導波路アレ
ー、光検出器アレーに形成して成る双方向光デバイス。
【請求項５】請求項１に記載の双方向光デバイスにお
いて、複数の光源と光検出器とＹ分岐光導波路を備え、
複数の光源からの光を対応するＹ分岐光導波路のそれぞ
れの導波路に集光し、Ｙ分岐光導波路からの反射光を同
時に受光するように光検出器を配置して成ることを特徴
する双方向光デバイス。
【請求項６】請求項１に記載の双方向光デバイスにお
いて、光導波路としてＴＥ／ＴＭモード光分離器を用
い、光源からの光をそれぞれ対応する偏光で集光するこ
とを特徴とする双方向光デバイス。
【請求項７】請求項４に記載の双方向光デバイスにお
いて、複数のＶ溝を備えたＶ溝碍子の各Ｖ溝に光ファイ
バを配列して光導波路アレーを形成して成ることを特徴
とする双方向光デバイス。
【請求項８】請求項１〜請求項７のいずれかに記載の
双方向光デバイスにおいて、斜めカット面に反射量を調
節するためのコーティングを施して成る双方向光デバイ
ス。
【請求項９】請求項１〜請求項７のいずれかに記載の
双方向光デバイスにおいて、斜めカット面に波長フィル
タをコートしたことを特徴とする双方向光デバイス。