JPH06148470A - 光受動モジュール - Google Patents

光受動モジュール

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JPH06148470A
JPH06148470A JP29902792A JP29902792A JPH06148470A JP H06148470 A JPH06148470 A JP H06148470A JP 29902792 A JP29902792 A JP 29902792A JP 29902792 A JP29902792 A JP 29902792A JP H06148470 A JPH06148470 A JP H06148470A
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博則 早田
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正明 東城
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Abstract

(57)【要約】 【目的】光ファイバ増幅器などに使用される光受動モジ
ュールであり、偏光合成機能、波長合成機能、光アイソ
レータ機能以外にミラーを利用した光分岐機能や、光モ
ニター機能を付加一体化した光結合器を実現する。 【構成】入力された偏波面が互いに直交する二つの直線
偏光の光を偏光合成部である複屈折結晶23は同一光軸
上に合成して出射させ、波長フィルター27はこの合成
光を透過させるとともに入力された信号光を反射させ、
ミラー31は波長フィルター27で反射された信号光の
大部分を反射しかつ一部を透過させ、光アイソレータ3
2はミラー31で反射された信号光を通過させて出力す
る。ミラー31を透過した一部の信号は受光素子35に
より検出される。この構成により、入出力ファイバを同
一方向に配置でき、小型で実装面に優れた光受動モジュ
ールが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ増幅器に用
いる光結合部品に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、光ファイバを用いた光分配システ
ムにおいて、光分岐による損失を補償するために直接光
のままで光信号を増幅する光ファイバ増幅器が検討され
ている。光ファイバ増幅器は、増幅作用を行うエルビウ
ムなどの希土類がドープされたファイバと、信号光と異
なる波長の励起光を入射させるための波長合波器と、励
起光の出力を増大するための偏光合成器と、増幅された
光が反射戻り光によりファイバ内で発振するのを抑制す
る光アイソレータなどの光受動部品と励起光源で構成さ
れている。これらの中で光受動部品は、共通した光学系
で構成することが可能であり、一体化することにより、
低損失、小型化を図ることができるために、各方面で検
討されている。
【0003】従来光ファイバ増幅器に用いるこの種の光
受動部品には、たとえば図4(特開平2−309328
号公報)に示すようなものが提案されている。図4にお
いて、1,2は励起光源(図示せず)からの直線偏光の
光を伝搬する偏波面保存光ファイバ、3,4は光ファイ
バ1,2からの出射光をコリメートするレンズである。
5は偏光ビームスプリッターで、直線偏光の方位によ
り、透過あるいは反射する機能をもっている。6は光学
ブロックで、一部に波長フィルター7が光路に対して傾
けて設けられている。この波長フィルター7は、励起光
波長を透過し、信号光波長を反射する特性を持ったもの
である。8,9は伝送光ファイバ10,11からの光を
コリメートするためのレンズである。
【0004】このように構成された光受動部品につい
て、以下その動作について説明する。まず、励起光源よ
り出射された光は、偏波面保存光ファイバ1に偏光が保
たれた状態で伝搬してくる。光ファイバ1からの出射光
はレンズ3により平行光に変換され、偏光ビームスプリ
ッター5に入射する。同様に偏波面保存光ファイバ2よ
り伝搬されてきた励起光はレンズ4で平行光に変換され
て偏光ビームスプリッター5に入射する。偏波面保存光
ファイバ1より出射された直線偏光の光は偏光ビームス
プリッター5を通過するように偏光の方位が設定されて
いる。一方偏波面保存光ファイバ2より出射される直線
偏光の光は、光ファイバ1の偏光方向と直交しており、
偏光ビームスプリッター5で反射されて光ファイバ1か
らの励起光と合成される。合成された光は光学ブロック
6に設けられた波長フィルター7を通過した後に、レン
ズ8を介して伝送光ファイバ10に結合する。前記光フ
ァイバ10には図示しない希土類の増幅ファイバが接続
されている。光ファイバ10を通過してきた増幅された
信号光はレンズ8でコリメートされ、光学ブロック6の
波長フィルター7で反射されてレンズ9に入射し、伝送
光ファイバ11に結合する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし図4に示すよう
な従来の光受動モジュールでは、光ファイバの入出力端
子が同一方向から取り出せない構造になっているため、
部品実装上において光ファイバの引き回し時に制約を受
け、ケースなどのコーナーへの設置は困難である。また
偏光合成に偏光ビームスプリッターを用いて反射と透過
による合成法を用いているために、それぞれにコリメー
ト用のレンズを必要とし、しかも透過と反射で入射方向
が異なるために小型化するには限界があるなどの問題が
あった。
【0006】本発明は上記従来の問題を解決するもの
で、偏光合成部に互いに直交した二つの直線偏光を同一
光軸上に合成させる複屈折結晶を用い、しかもミラーを
利用して、光ファイバの入出力端子を同一方向から取り
出せるようにするとともに、光モニター機能も付加でき
る光受動モジュールを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の光受動モジュールは、入力された偏波面が互
いに直交する二つの直線偏光を複屈折結晶を介して同一
光軸上に合成して出射させる偏光合成部と、前記合成光
を透過させ、入力された信号光を反射させる波長フィル
ターと、前記波長フィルターで反射された信号光または
入力された信号光の大部分を反射するようにして光軸を
傾け、一部を透過させるミラーと、前記ミラーで反射さ
れた信号光を通過させて出力する光アイソレータと、前
記ミラーを透過した一部の信号を検出する受光素子とを
一体に構成し、信号光と偏光合成光の出射方向を互いに
逆方向または同一方向にしたことにより、入出力ファイ
バを同一方向に配置できるように構成したものである。
【0008】
【作用】この構成により、互いに直交した二つの直線偏
光が複屈折結晶内を常光、異常光として進み、同一光軸
上に合成されることになり、合成された光は波長フィル
ターを通過して伝送光ファイバに入射する。一方伝送光
ファイバより出射される信号光は、波長フィルターで反
射されて一部を透過するミラーで受光素子に入射し、前
記ミラーで反射された大部分の光は光アイソレータを通
過して伝送光ファイバへ結合する。あるいは、入力され
た信号光は、一部を透過するミラーで受光素子に入射
し、前記ミラーで反射された大部分の光は波長フィルタ
ーで反射されて光アイソレータを通過して伝送光ファイ
バへ結合する。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて
詳細に説明する。図1は本発明の第1の実施例の光受動
モジュールを示す構成図である。図1において、21,
22は半導体レーザ(図示せず)からの直線偏光の光を
偏光状態を保持した状態で伝搬してくる偏波面保存光フ
ァイバである。23はルチル(TiO2 )、水晶などの
一軸性複屈折結晶で、光軸方向に偏光した光は常光とし
てそのまま進み、光軸方向に直角な偏光の光は異常光と
して角度を変えて進むものである。この複屈折結晶23
の厚みと、偏波面保存光ファイバ21,22の間隔を最
適化することにより、複屈折結晶23の出射端面上に常
光と異常光がほぼ重なって出力される。24は集束性ロ
ッドレンズで、この集束性ロッドレンズ24に入射する
直交した二つの直線偏光の光は、レンズ端より平行光と
して出力されて光路変換プリズム25に入射する。光路
変換プリズム25で反射された光は、ペンタプリズム2
6に設けられた1.48μmの光を通過し1.55μm
光を反射する波長合成機能を有する波長フィルター27
を通り、光路変換プリズム28の斜面で反射して、集束
性ロッドレンズ29に入射する。集束性ロッドレンズ2
9に入射した平行光は伝送光ファイバ30に結合する。
【0010】一方、伝送光ファイバ30より入射した波
長1.55μmの光は、集束性ロッドレンズ29で平行
光として出力され、光路変換プリズム28で反射された
後に、さらに、ペンタプリズム26に設けた波長合成機
能を有する波長フィルター27、光分岐機能を有するミ
ラー31で反射されて光アイソレータ32に入射する。
光アイソレータ32を出射した光は、集束性ロッドレン
ズ33で集光されて伝送光ファイバ34に結合される。
ミラー31で通過した一部の光は信号光のモニターとし
て受光素子35の受光面上に結合される。
【0011】図2は本発明の第2の実施例を示す光受動
モジュールの構成図である。図1と異なるのは複屈折結
晶23を結晶光軸が直交する2枚の複屈折結晶23a,
23bに置き換えた点である。この構成により常光/異
常光による焦点位置の違いを補正することが可能になる
ものである。すなわち、第1の複屈折結晶23aで常光
として通過した光が、第2の複屈折結晶23bでは異常
光として通過していく。同様に第1の複屈折結晶23a
で異常光として通過した光は、第2の複屈折結晶23b
で常光として通過することになる。この結果両光線とも
に同一焦点位置となり、結合効率が等しくなる。
【0012】図3は本発明の第3の実施例を示す構成図
である。図3において41,42は偏波面保存光ファイ
バで、先端を約8度に研磨している。それぞれの偏波面
保存光ファイバは41,42は偏光方向が互いに直交す
る関係にあり、複屈折結晶43の光軸方向と合致する。
複屈折結晶43は端面からの反射を抑えるために光路に
対し斜めに配置し、端面上に二つの偏光が合成されるよ
うに配列されている。合成された光は球レンズ44で平
行光に変換され光路変換プリズム25に入射する。ここ
で光路変換プリズム25の入射面と平行光の入射角度は
傾きをもっており、図中破線の方向に反射光は進んでい
き、光ファイバ41,42に戻らない。光路変換プリズ
ム25を通過した光は、ペンタプリズム26に設けられ
た波長フィルター27を透過し、光路変換プリズム28
で反射され、光アイソレータ32に入射して球レンズ4
5を介して伝送光ファイバ46に結合する。光ファイバ
46は他のファイバと同様に反射戻り光量を防ぐために
斜め研磨している。
【0013】伝送光ファイバ47より出射される信号光
は球レンズ48で平行光に変換された後、ミラー31で
一部を通過して球レンズ49を介して受光素子35に結
合する。一方ミラー31でほとんど反射された光はペン
タプリズム26の波長フィルター27、光路変換プリズ
ム28で反射され、光アイソレータ32を通過して球レ
ンズ45を介して伝送光ファイバ46に結合される。
【0014】本第3の実施例は前方励起の光ファイバ増
幅器に使用するもので、光路上に反射戻り光が生じない
ように、それぞれの光ファイバ端面を斜め研磨しファイ
バ端からの反射を抑えるとともに、コリメートレンズに
球レンズを用いてレンズ端からの反射を抑制している。
さらに各種プリズムの入射面での反射を抑えるために光
入射光路に対し、僅かに角度をつけてプリズムを配置し
ている。また偏光合成の複屈折結晶を光路に対し斜めに
配置することにより、端面からの反射を抑えるととも
に、複屈折結晶の常光/異常光の焦点位置の差を補正す
る効果があり、常光/異常光の結合効率の差を小さくで
きる。
【0015】
【発明の効果】以上のように、本発明の光受動モジュー
ルによれば、複屈折結晶を用いて偏光合成を行なうこと
により、偏光部のコリメートレンズが共用でき、小型化
が可能となる。また光ファイバを同一方向に揃えた構成
であり、実装上の面においてスペースの有効利用が行え
るなどの特徴を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の光受動モジュールを示
す構成図
【図2】本発明の第2の実施例の光受動モジュールを示
す構成図
【図3】本発明の第3の実施例の光受動モジュールを示
す構成図
【図4】従来の光受動モジュールを示す構成図
【符号の説明】
21,22,41,42 偏波面保存光ファイバ 23,23a,23b,43 複屈折結晶 24,29,33 集束性ロッドレンズ 25,28 光路変換プリズム 26 ペンタプリズム 27 波長フィルター 30,34,46,47 伝送光ファイバ 31 ミラー 32 光アイソレータ 35 受光素子 44,45,48,49 球レンズ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力された偏波面が互いに直交する二つ
    の直線偏光の光を複屈折結晶を介して同一光軸上に合成
    して出射させる偏光合成部と、前記合成光を透過させ、
    入力された信号光を反射させる波長フィルターと、前記
    波長フィルターで反射された信号光の大部分を反射する
    ようにして光軸を傾け、一部を透過させるミラーと、前
    記ミラーで反射された信号光を通過させて出力する光ア
    イソレータと、前記ミラーを透過した一部の信号を検出
    する受光素子とを一体に構成し、信号光と偏光合成光の
    出射方向を互いに逆方向としたことを特徴とする光受動
    モジュール。
  2. 【請求項2】 2枚の複屈折結晶を結晶光軸を直交させ
    て張り合わせた偏光合成部を設けたことを特徴とする請
    求項1記載の光受動モジュール。
  3. 【請求項3】 入力された偏波面が互いに直交する二つ
    の直線偏光の光を複屈折結晶を介して同一光軸上に合成
    して出射させる偏光合成部と、前記合成光を透過させ、
    入力された信号光を反射させる波長フィルターと、信号
    光の大部分を反射するようにして光軸を傾け、一部を透
    過させるミラーと、前記ミラーで反射された信号光を通
    過させて出力する光アイソレータと、前記ミラーを透過
    した一部の信号を検出する受光素子とを一体に構成し、
    信号光と偏光合成光の出射方向を同一方向としたことを
    特徴とする光受動モジュール。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0826994A2 (en) * 1996-08-28 1998-03-04 Hewlett-Packard Company Integrated optical device having at least an optical filter and a mirror, and a method of making the same
WO2005006043A1 (ja) * 2003-07-14 2005-01-20 Omron Corporation モニタリング装置
KR20200027562A (ko) * 2017-07-31 2020-03-12 케이엘에이 코포레이션 고전력 섬유 조명 소스에 대한 스펙트럼 필터

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