JPH06148444A - 光多重信号分離器 - Google Patents

光多重信号分離器

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JPH06148444A
JPH06148444A JP4297282A JP29728292A JPH06148444A JP H06148444 A JPH06148444 A JP H06148444A JP 4297282 A JP4297282 A JP 4297282A JP 29728292 A JP29728292 A JP 29728292A JP H06148444 A JPH06148444 A JP H06148444A
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JP
Japan
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optical
signal
harmonic
wavelength
multiplex signal
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JP4297282A
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English (en)
Inventor
Ippei Sawaki
一平 佐脇
Fumitaka Abe
文隆 安部
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は光波長多重伝送システムにおける多
重化された信号を分離する光多重信号分離器に関し、小
型かつ波長選択性が鋭く、単一構成で信号分離、波長チ
ューニングを行うことを目的とする。 【構成】 基板32a上に分極反転領域32b及び光導
波路32cが形成され、入力される光多重信号より所定
成分の光信号を取り出す光第二高調波素子32を設ける
と共に、該光第二高調波素子32より取り出された所定
成分の光信号を受光する光ディテクタ34を設ける構成
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光波長多重伝送システ
ムにおける多重化された信号を分離する光多重信号分離
器に関する。
【0002】近年、情報化社会の進展とともに、動画な
どの大容量データ伝送システムに対する期待が高まって
おり、光ファイバの加入者系システムへの導入が計画さ
れている。この光加入者系システムでは、発振波長のわ
ずかに異なる複数のレーザ光にそれぞれ情報を乗せ、そ
れらを合波して伝送する、光波長多重伝送システムが有
望視されている。そのため、小型かつ波長選択性が鋭く
信号分離を行うことが要求されている。
【0003】
【従来の技術】図6に、従来の光多重信号分離器を説明
するための図を示す。
【0004】図6(A)は、誘電体多層膜を複数組み合
わせるもので、反射ミラー11により反射された例えば
波長λ1 〜λ4 の光多重信号の光路中に、中心波長(λ
1 〜λ4 )の異なる誘電体多層膜121 〜124 を配設
し、それぞれの誘電体多層膜121 〜124 より中心波
長λ1 〜λ4 の光信号を取り出すものである。
【0005】図6(B)は、マッハツェンダ型干渉計を
用いるもので、マッハツェンダ型干渉計は二つの導波路
間で位相差を変えて光路を切り替えるものである。図6
(B)において、光多重信号分離器21は、光路差の異
なる3つのマッハツェンダ型の干渉計22a〜22cよ
り構成され、干渉計22aと22c及び22aと22c
がそれぞれ偏波面保存ファイバ23a,23bにより結
合される。
【0006】干渉計22a〜22cは、シリコンチップ
24a上に導波路25とマイクロヒータ26を形成し、
その結合部分に3dBカプラ27a,27bを形成したも
のである。この場合、マイクロヒータ26と3dBカプラ
27a,27bの距離(ΔL)及びマイクロヒータ26
の加熱で各光路差(波長)を調整する。
【0007】例えば、干渉計22aに波長f1 〜f8
多重された光信号が入力すると、波長f1 ,f3
5 ,f7 と波長f2 ,f4 ,f6 ,f8 の光信号に分
離し、干渉計22b,22cに送る。干渉計22bで
は、それぞれ波長f1 ,f3 ,f5,f7 の光信号に分
離して端子〜より出力する。また、干渉計22cで
は、それぞれ波長f2 ,f4 ,f6 ,f8 の光信号に分
離して端子〜より出力するものである。
【0008】すなわち、各干渉計22a〜22cにおい
て、各光路差をマイクロヒータ26で加熱することによ
り調整して所望の波長成分のみを取り出すものである。
【0009】また、図示しないが、光多重信号分離器と
して、いわゆるコヒーレント通信システムがある。この
システムは、送信器側はレーザ発振器(光源)と変調器
とから成り、光ファイバを介して光信号を送り出す。受
信器側は局部発振光源、光検波器等から成り、局部発振
光源の波長を制御して信号光とのミキシングにより所望
の信号成分のみを分離するものである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、誘電体多層膜
を用いるものは、各波長ごとに該当する中心波長の誘電
体多層膜が必要であり小型化が困難であると共に、中心
波長により分離する波長が定められ、波長のチューニン
グができないという問題がある。
【0011】また、マッハツェンダ型干渉計を用いるも
のは、干渉計が周期的かつ広範囲な波長選択性を示すこ
とから、波長間隔の狭い信号を分離するためには多数の
素子を多段に接続する必要があり、小型化に限界がある
という問題がある。
【0012】さらに、コヒーレント通信システムでは、
総ての受信器に波長の精密な制御が可能な波長可変レー
ザ(局部発振光源)が必要であり、コスト高になるとい
う問題がある。
【0013】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、小型かつ波長選択性が鋭く、単一構成で信号分
離、波長チューニングを行う光多重信号分離器を提供す
ることを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記課題は、基板上に分
極反転領域及び光導波路が形成され、入力される光多重
信号より所定成分の光信号を取り出す光第二高調波素子
と、該光第二高調波素子より取り出された所定成分の光
信号を受光する光ディテクタと、を含む構成とすること
により解決され、適宜前記光第二高調波素子及び前記光
ディテクタを、分離波長を異ならせて所定段連設する。
また、適宜動作波長を制御する調整手段を設ける。
【0015】
【作用】上述のように、入力される光多重信号より所定
成分の光信号を、基板上に分極反転領域及び光導波路が
形成された光第二高調波素子により該素子の位相整合波
長と一致する波長光のみが取り出される。この場合、取
り出す光信号の数に応じて該光第二高調波素子を分離波
長を異ならせて連設する。そして、光第二高調波素子に
より取り出される所定成分の光信号を、光ディテクタに
より受光するものである。また調整手段を設けることに
より、光第二高調波素子の動作波長を制御する。
【0016】これにより、波長選択性が鋭く、単一の素
子で光多重信号の分離、波長チューニングが可能とな
り、小型化を図ることが可能となる。
【0017】
【実施例】図1に、本発明の第1実施例の構成図を示
す。図1における光多重信号分離器31A は、光第二高
調波素子32,フィルタ33,及び光ディテクタ34に
より構成され、必要に応じて(第2実施例以降も同様)
光第二高調波素子32の前段に光増幅器であるファイバ
アンプ35が設けられる。
【0018】この光第二高調波素子32(又はファイバ
アンプ)には、光ファイバ36aより例えば波長1.5 μ
m 帯の光多重信号(波長λ1 〜λn )が入力され、フィ
ルタ33を通って、光ファイバ36bより出力される。
【0019】光第二高調波素子32は、例えばLiTa
3 (又はLiNbO3 )基板の周期的分極反転を用い
た擬似位相タイプの導波路型素子であり、基板32a上
に周期的に分極反転領域32bが形成され、その垂直方
向に光導波路32cが形成されたものである。
【0020】この分極反転領域32bは、例えばプロト
ン交換法によって形成される。プロトン交換法とは、H
+ とLi+ との交換によりLiTaO3 又はLiNbO
3 の基板32aからLi+ を減少させるもので、その後
熱処理を行って分極反転領域32bを形成するものであ
る。
【0021】フィルタ33は、例えば誘電体多層膜の長
波長カットフィルタであり、光第二高調波素子32で波
長変換されなかった光を除去するものである。
【0022】また、ファイバアンプ35は、Er(エル
ビウム)ドープファイバ35aを用いたもので、レーザ
光により励起されて、光信号を増幅するものである。
【0023】このような光多重信号分離器31A は、入
射する波長λ1 〜λn の光多重信号に対して、光第二高
調波素子32の分極反転周期で定まる所定の波長
(λm )の光の一部が第二高調波光に変換される。変換
された第二高調波光(波長λm /2)は、長波長カット
のフィルタ33を介して残りの多重信号を除いた後に光
ディテクタ34に導かれ、所望の電気信号のみが得られ
る。また、波長変換されなかった光は、光ファイバ36
bに入射される。
【0024】次に、図2に、本発明の第2実施例の構成
図を示す。図2における光多重信号分離器31B は、図
1における光第二高調波素子32,フィルタ33及び光
ディテクタ34を分離波長を異ならせて例えばm段直列
に連設したものである。なお、ファイバアンプ35は省
略してある。
【0025】すなわち、ある光第二高調波素子32で波
長変換されなかった光信号は、次段の光第二高調波素子
32に入力されて所望の波長変換がなされて、複数の信
号成分(λ1/2 ,λ2/2 ,…λm/2 )の光信号が各段の
光ディテクタ34で同時に取り出されるものである。
【0026】また、図3に、図2の他の実施例の構成図
を示す。図3における光多重信号分離器31C は、図2
における光第二高調波素子32を、同一の基板41上に
m段形成したものである。この場合、光導波路41aに
平行させてそれぞれ各光第二高調波素子32に対応させ
た導波手段である方向性結合器の導波路41bが形成さ
れ、この導波路41bによって各光ディテクタ(図示を
省略する)に波長変換された光信号を各々導くものであ
る。
【0027】この方向性結合器の導波路41bは、光第
二高調波のみが同調して結合され、基本波光が結合しな
いもので、それぞれの光第二高調波素子32の動作波長
に対応する信号成分を分離検出することができる。
【0028】このように、光第二高調波素子32を使用
することで、波長選択性が鋭く、単一の素子で光多重信
号の分離を行うことができ、小型化を図ることができ
る。
【0029】なお、上記第1及び第2実施例において、
最終段から出射する基本波光を光ファイバ36bに導
き、次の受信地に伝送することも可能である。
【0030】次に、図4に、本発明の第3実施例の構成
図を示す。図4(A)に示す光多重信号分離器31
D は、図1における光第二高調波素子32の光導波路3
2c上にヒータ(例えばThin Film Heater)42を設
け、電源43により電流を流して基板32a(分極反転
領域32b)と光導波路32cの温度を制御するもので
ある。
【0031】すなわち、光第二高調波素子32において
温度が変化すると基板32a及び光導波路32cの屈折
率が変化する。これにより、図4(C)に示すように、
例えば波長λm 付近で±方向に位相整合波長のチューニ
ングを行うことができる。チューニング幅は、例えば基
本波長が800nm程度ある場合、0.02mm/℃である。
【0032】これにより、単一の素子で複数の波長を選
択することが可能となる。
【0033】また、図4(B)の光多重信号分離器31
E は、光第二高調波素子32の光導波路32c上、及び
同一面上の他の位置に電極44a,44bを形成し、電
源45により電圧印加するものである。これによっても
図4(A)と同様に、基板32a及び光導波路32cの
屈折率が変化し、図4(C)に示すように位相整合波長
のチューニングを行うことができるものである。
【0034】次に、図5に、本発明の第4実施例の構成
図を示す。図5の光多重信号分離器31F は、図4
(A)のヒータ42が形成された光第二高調波素子32
を、同一の基板45上に複数段連設し、その出射光路上
にフィルタ46を設けたものである。
【0035】例えば、波長同調範囲が0.5 nmの場合に、
位相整合波長が0.5 nmおきに異なる光第二高調波素子3
2を直列に接続し、それぞれの整合波長をヒータ42に
より波長チューニングを行うもので、単一の光ディテク
タ(図示せず)で受光するものである。
【0036】これにより、波長範囲の広い光多重信号に
対しても任意の光信号の分離を行うことができるもので
ある。
【0037】なお、ヒータ42の代わりに、図4(B)
に示すように電極44a,44bを設けてもよく、また
図1に示すように適宜ファイバアンプ35を設けてもよ
い。
【0038】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、光第二高
調波素子で入力される光多重信号から所定成分の光信号
を取り出し、光ディテクタにより受光することにより、
波長選択性を鋭く所望の波長成分の光信号を検出するこ
とができる。また、この光第二高調波素子及び光ディテ
クタを分離波長を異ならせて連設することにより単一の
素子で複数の波長成分の光信号に分離して小型化を図る
ことができると共に、調整手段により動作波長を制御す
ることにより波長のチューニングを行うことができるも
のである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の構成図である。
【図2】本発明の第2実施例の構成図である。
【図3】図2の他の実施例の構成図である。
【図4】本発明の第3実施例の構成図である。
【図5】本発明の第4実施例の構成図である。
【図6】従来の光多重信号分離器を説明するための図で
ある。
【符号の説明】
31A 〜31F 光多重信号分離器 32 光第二高調波素子 32a 基板 32b 分極反転領域 32c 光導波路 33 フィルタ 34 光ディテクタ 35 ファイバアンプ 36a,36b 光ファイバ
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G02F 2/00 9316−2K H01S 3/109 8934−4M H04J 14/02

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板(32a)上に分極反転領域(32
    b)及び光導波路(32c)が形成され、入力される光
    多重信号より所定成分の光信号を取り出す光第二高調波
    素子(32)と、 該光第二高調波素子(32)より取り出された所定成分
    の光信号を受光する光ディテクタ(34)と、 を含むことを特徴とする光多重信号分離器。
  2. 【請求項2】 前記光第二高調波素子(32)及び前記
    光ディテクタ(34)を、分離波長を異ならせて所定段
    連設することを特徴とする請求項1記載の光多重信号分
    離器。
  3. 【請求項3】 所定数の前記光第二高調波素子(32)
    を同一基板(41)上に形成し、各該光第二高調波素子
    (32)からそれぞれの前記光ディテクタ(34)に所
    定波長の光信号を導く導波手段(41b)を形成するこ
    とを特徴とする請求項2記載の光多重信号分離器。
  4. 【請求項4】 前記光第二高調波素子(32)の動作波
    長を制御する調整手段(42,44a,44b)を設け
    ることを特徴とする請求項1乃至3記載の光多重信号分
    離器。
  5. 【請求項5】 前記調整手段(42,44a,44b)
    による制御は、電界印加又は温度制御による屈折率変化
    で行われることを特徴とする請求項4記載の光多重信号
    分離器。
  6. 【請求項6】 前記光第二高調波素子(32)の前段
    に、前記光信号を増幅する光増幅器(35)を設けるこ
    とを特徴とする請求項1乃至5記載の光多重信号分離
    器。
  7. 【請求項7】 基板(45)上に分極反転領域及び光導
    波路(45a)が形成され、入力される光多重信号より
    所定成分の光信号を取り出す光第二高調波素子(32)
    を直列に所定段設け、 該所定数の光第二高調波素子(32)の動作波長を制御
    する調整手段(42,44a,44b)をそれぞれ設け
    ると共に、 該所定数の光第二高調波素子(32)より取り出された
    所定成分の光信号を受光する単一の光ディテクタと、 を含むことを特徴とする光多重信号分離器。
  8. 【請求項8】 前記所定数の光第二高調波素子(32)
    及び前記所定数の調整手段(42,44a,44b)
    を、同一基板(45)上に形成することを特徴とする請
    求項7記載の光多重信号分離器。
  9. 【請求項9】 第1段の前記光第二高調波素子(32)
    の前段に、前記光信号を増幅する光増幅器(35)を設
    けることを特徴とする請求項7又は8記載の光多重信号
    分離器。
JP4297282A 1992-11-06 1992-11-06 光多重信号分離器 Withdrawn JPH06148444A (ja)

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