JPH0530127Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、光パルス試験器に係り、特に第１の
光導波路と第２の光導波路の間隔を光検出器側の
端面で１〜２mmとし、第２の光導波路を結合部よ
り光検出器側の端面の方で実効屈折率が大きくな
るよう形成して、消光比を向上させかつ２つの光
導波路のクロストークを低下させた導波路型光ス
イツチを用いた光パルス試験器に関するものであ
る。

［従来の技術］ 第６図に従来の光パルス試験器の基本構成を示
す。電気光学効果を有する導波路基板２上に、１
端面において光源であるLD（レーザーダイオー
ド）２２および入射光フアイバー側へ接続されそ
れと対向するもう１つの端面において被検査フア
イバー２３側へ接続される直線状の第１の光導波
路３と、第１の光導波路３に沿つて設けられ、導
波路基板２中央の結合部より導波路基板の少なく
とも光検出器２４側の端面で第１の光導波路３と
の間隔を広くした第２の光導波路４とが形成され
ている。また、前記結合部に第１の光導波路と第
２の光導波路とを各々覆つて電極５が設けられて
いる。LD２２より入射した直線偏光のレーザパ
ルスは、入射光フアイバーである偏波面保存フア
イバー７および第１の光導波路３を通じて、偏波
面保存フアイバー９、定偏波ユニツト８を透過し
て被検査フアイバー２３へ入射される。被検査フ
アイバー２３へ入射されたレーザパルスは、フア
イバーの破断箇所、接続箇所等でフレネル反射を
起こしたり、フアイバーの構成物質によつて後方
散乱を起こす。これらのフレネル反射光や後方散
乱光の１部は被検査フアイバー２３中を逆戻り
し、円偏光や楕円偏光の光として出射し、定偏波
ユニツト８と偏波面保存フアイバー９により入射
光と同じ偏波面の直線偏光の光のみ光導波路３へ
入射する。光導波路３へ入射した戻り光は、光導
波路４との結合部に設けられる電極５の長さおよ
び電極５に印加される電圧を適宜調整することに
より、光導波路４との結合長が最適に調整され、
光導波路４から出射し、受光フアイバーである通
常のシングルモードフアイバー２５を通じて光検
出器２４へ達する。

従来の導波路型光スイツチを用いた光パルス試
験器は、TEあるいはTMのシングルモードで動
作させるため、光導波路３，４は全長にわたつて
シングルモードであり、光導波路３は、LD２２
側の入射光フアイバーおよび被検査フアイバー２
３側のフアイバーに偏波面保存フアイバー７，９
が所定の偏波面に合わせて接続されていた。光検
出器２４側の受光フアイバーは、その光量のみが
問題となるため通常のシングルモードフアイバー
２５が用いられていた。又、各フアイバーはシリ
コン基板等に形成されたＶ溝によつてアライメン
トおよび支持された接着剤等で固定していた。

［考案が解決しようとする問題点］ 光導波路を伝播する光の１部は、端面からの入
射時および伝播中に散乱され、光導波路から洩れ
て放射モードとなり、導波路基板中をそのまま伝
播してしまう。たとえば、被検査フアイバーから
の後方散乱光も光導波路伝播中に散乱され放射モ
ードとなつていた。従来の導波路型光スイツチ
は、２つの光導波路の間隔は結合部において３〜
6μｍで、LDおよび光検出器側の端面において100
〜200μｍであり、前記散乱光がスイツチング動
作と無関係に、入射光の入射時にLD側から光検
出器側の光導波路に、又被検査フアイバーからの
戻り光の受光時に光検出器側の光導波路へ移行し
た光がLD側の光導波路に洩れ出て、それぞれの
光導波路の消光比の低下およびクロストークの増
大を招いていた。

また、２つの光導波路間隔の狭さは、それぞれ
のフアイバーを１本ずつ最適にアライメントして
から光導波路端面に接着することを非常に困難に
し、その容易さからＶ溝によるアライメントが行
われているが、実際に２本の光導波路とフアイバ
ーの接続を同時に行うことは難しく、アライメン
トは不十分で、結合損失を増大させるという問題
点を有していた。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、前述の問題点を解決すべくなされた
ものであり、電気光学効果を有する導波路基板上
に、１端面において光源側へ接続されそれと対向
するもう１つの端面において被検査フアイバー側
へ接続される直線状の第１の光導波路と、第１の
光導波路に沿つて設けられ導波路基板中央の結合
部より導波路基板の少なくとも光検出器側の端面
で第１の光導波路との間隔を広くした第２の光導
波路とを形成し、前記結合部に第１の光導波路と
第２の光導波路とを各々覆つて電極を設けた導波
路型光スイツチと、被検査フアイバへパルス光を
第１の光導波路を通じて入射する光源と、被検査
フアイバーからの戻り光を第２の光導波路から受
光する光検出器を備えた光パルス試験器におい
て、第２の光導波路を結合部より光検出器側の端
面の方で実効屈折率が大きくなるよう形成したこ
とを特徴とする光パルス試験器用導波路型光スイ
ツチを提供するものである。

第１図は本考案による光パルス試験器の基本構
成を示す平面図である。

導波路型光スイツチ１は、電気光学効果を有す
る導波路基板２上に光方向性結合器型の光導波路
３，４を設けたものであり、光導波路３，４は全
長にわたつてシングルモードである。また、光導
波路４の光検出器側の端面と光導波路３のLD側
端面との間隔は１〜２mmとしてあり、光導波路４
の結合部６から光検出器側の端面までの部分は、
曲がりなどによる損失を最小限に抑えるため、導
波路基板との屈折率差Δnを大きくしてあり、従
つて他の所よりも実効屈折率を大きくあるいは
徐々に増大するよう形成される。上記の効果を得
るように、光導波路４の結合部６から光検出器側
の端面までの部分は、リツジ型曲り導波路や屈曲
テーパ状導波路、反射型導波路とすることが好ま
しい。電極５は結合部にて電気光学効果を介して
スイツチグ作用を起こさせる。偏波面保存フアイ
バー７は、LD光のTEあるいはTMモードと同方
向に偏波面を合わせて接続され、偏波面保存フア
イバー９は偏波面保存フアイバー７と同方向に偏
波面を合わせた偏光子を内蔵する定偏波ユニツト
８をもう１端に備えており、他の１端が光導波路
３に接続される。光導波路４に接続される受光フ
アイバーとしてマルチモードフアイバー１０を使
用し光検出器へ接続される。各々のフアイバーは
対応した導波路端面に、精密微動台の上で光軸調
整した後、直接接着剤で固定したもので、一般に
は紫外線硬化型接着剤等が用いられる。

［作用］ ２つの光導波路の間隔を、光検出器側の端面で
広くとることによつて、２つの光導波路間で放射
光が混入しにくくなり、消光比が向上しクロスト
ークが低減する。また、両光導波路の中央に金属
装荷、基板掘込み等の放射光吸収作用をもつ手段
を付加することが容易になり、さらに大きなクロ
ストークの低減および消光比の向上が見込まれ
る。

また、フアイバーを１本ずつ個々に微動台上で
アライメント後接着することが可能であるため、
導波路型光スイツチの挿入損失が低下するという
効果も生ずる。

［実施例］ 第５図は、本考案の１実施例を示す。Z_-cutの
LiNbO₃基板１６の表面に、Tiを熱拡散すること
によつてシングルモードの光導波路１７，１８を
光方向性結合器型の配置で形成している。光導波
路１７は直線状であるが、光導波路１８の両端付
近は光導波路１７と２mmの間隔をもつように正弦
カーブ状となつている。さらに、結合部１９より
も光検出器２４側では、伝播光を曲げるため、光
導波路１８にリツジ型加工部２０を形成してあ
る。そのため周囲２１は3μｍ程度の深さで削ら
れており、さらに、表面に散乱光吸収体として
Al層が蒸着されている。また、第１図と同様に
偏波面保存フアイバー７，９、マルチモードフア
イバー１０および定偏波ユニツト８が取りつけら
れている。定偏波ユニツト８と被検査フアイバー
２３間の光フアイバーは、被検査フアイバー２３
と同じシングルモードフアイバーあるいはマルチ
モードフアイバーを用いる。

本実施例では、偏波面保存フアイバー７より入
射したTMモードのLD２２光が、光導波路１７
中を直進し、偏波面保存フアイバー９および定偏
波ユニツト８を通つて、被検査フアイバー２３中
へ入射する。そして、被検査フアイバー２３から
の後方散乱光が偏波面保存フアイバー９に入射
し、定偏波ユニツト８でTM波のみ取り出して、
光導波路１７へ入射する。電極５に印加された電
圧Ｖにより、伝播光は光導波路１８中へ移行し、
マルチモードフアイバー１０を通して、光検出器
２４で検出される。

第２図はリツジ型曲り導波路１１を示し、リツ
ジ型曲り導波路１１の周囲１２は光導波路部より
深く掘り込まれており、散乱光吸収体としてAl
層６が基板表面まで蒸着されている。

第３図は屈曲型テーパ状導波路１３を示し、導
波路基板の出射端面に近づくにつれ光導波路の幅
を広くして、光の洩れを小さくするよう形成す
る。

第２図と第３図において、光導波路４の形状は
光検出器側の端面のみにてリツジ型曲り導波路あ
るいは屈折型テーパ状導波路として、反対側の端
面では同様に光導波路を形成するか又は光導波路
を形成せずに結合部から光導波路を形成しても良
い。

第４図は反射型導波路１４を示し、結合部から
光検出器側の端面へ向つて光導波路を段階状に形
成し、屈折した部分に、光が反射して光導波路内
を光が伝播するよう溝を形成する。光検出器側の
端面と反対側の端面において、光導波路を形成せ
ずに結合部から形成しても良い。

第２図〜第４図に示す導波路型光スイツチにお
いて、光検出器側の端面で２つの光導波路間に溝
を形成したり、Alを蒸着したり、あるいは溝を
形成してAlを蒸着しても良い。

［考案の効果］ 本考案は、LD側および光検出器側の光導波路
間隔を広くすることにより、両者の消光比を向上
させクロストークを低減させることができるとい
う効果を有する。また、光フアイバー１本ずつの
精密な光軸調整が可能なことから、光フアイバー
と光導波路の結合損失、さらには導波路型光スイ
ツチの挿入損失を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本考案の実施例を示し、第１
図は本考案による光パルス試験器の基本構成の平
面図であり、第２図ａ，ｂはリツジ型曲り導波路
の平面図と側面図であり、第３図ａ，ｂは屈曲型
テーパ状導波路の平面図と断面図であり、第４図
は反射型導波路の平面図であり、第５図はリツジ
型曲り導波路を用いた導波路型光スイツチを備え
た光パルス試験器の基本構成の平面図であり、第
６図は従来の光パルス試験器の基本構成の平面図
である。 １……導波路型光スイツチ、２……導波路基
板、３，４……光導波路、５……電極、６……結
合部、７，９……偏波面保存フアイバー。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 電気光学効果を有する導波路基板上に、１端
   面において光源側へ接続されそれと対向するも
   う１つの端面において被検査フアイバー側へ接
   続される直線状の第１の光導波路と、第１の光
   導波路に沿つて設けられ導波路基板中央の結合
   部より導波路基板の少なくとも光検出器側の端
   面で第１の光導波路との間隔を広くした第２の
   光導波路とを形成し、前記結合部に第１の光導
   波路と第２の光導波路とを各々覆つて電極を設
   けた導波路型光スイツチと、被検査フアイバー
   へパルス光を第１の光導波路を通じて入射する
   光源と、被検査フアイバーからの戻り光を第２
   の光導波路から受光する光検出器を備えた光パ
   ルス試験器において、第２の光導波路を結合部
   より光検出器側の端面の方で実効屈折率が大き
   くなるよう形成した導波路型光スイツチを用い
   ることを特徴とする光パルス試験器。 (2) 第２の光導波路を結合部から光検出器側の端
   面へ向つてリツジ型曲り導波路として形成した
   導波路型光スイツチを用いる実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の光パルス試験器。 (3) 第２の光導波路を結合部から光検出器側の端
   面へ向つて屈曲型テーパ状導波路として形成し
   た導波路型光スイツチを用いる実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の光パルス試験器。 (4) 第２の光導波路を結合部から光検出器側の端
   面へ向つて反射型導波路として形成した導波路
   型光スイツチを用いる実用新案登録請求の範囲
   第１項記載の光パルス試験器。