JPH07301763A - Optocoupler and optical fiber amplifier - Google Patents

Optocoupler and optical fiber amplifier

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JPH07301763A
JPH07301763A JP6093201A JP9320194A JPH07301763A JP H07301763 A JPH07301763 A JP H07301763A JP 6093201 A JP6093201 A JP 6093201A JP 9320194 A JP9320194 A JP 9320194A JP H07301763 A JPH07301763 A JP H07301763A
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JP
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light
optical
optical fiber
lens
wavelength
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JP6093201A
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Japanese (ja)
Inventor
Noboru Kurata
昇 倉田
Masaaki Tojo
正明 東城
Hironori Hayata
博則 早田
Masanori Iida
正憲 飯田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide a small optocoupler, having a small packaging area, a small insertion loss and an excellent isolation characteristic, and a optical fiber amplifier using the optocoupler. CONSTITUTION:In a coupling system provided with a first to a fourth optical fibers 21-24 and a first to a fourth convergent rod lenses 29, 33, 36, 38, polarizing/synthesizing function and wavelength coupling function are exhibited by an optical system composed of a first birefringent plate 28 and a wavelength selection filter 30. Two stages of optical isolating function are exhibited by an optical system composed of the first birefringent plate 28, a magnetooptical plate 31, a second and a third birefringent plates 34, 35 and a reflection plate 37. By making the reflection plate 37 a half mirror, optical branching function and photodetecting function for monitoring an incident light beam are exhibited by an optical system composed of the half mirror and a photodetector 41.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバを伝送路と
して用いる通信系において、光信号を直接増幅するため
の光結合器及び該光結合器を用いる光ファイバ増幅器に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical coupler for directly amplifying an optical signal in a communication system using an optical fiber as a transmission line and an optical fiber amplifier using the optical coupler.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、光ファイバ通信網の拡大に伴い、
信号分配に伴う光出力の減少を補償するために、光信号
を直接増幅する光ファイバ増幅器の導入が進んできてい
る。
2. Description of the Related Art With the expansion of optical fiber communication networks in recent years,
In order to compensate for the decrease in optical output due to signal distribution, the introduction of optical fiber amplifiers that directly amplify optical signals has been advanced.

【0003】以下、従来の光ファイバ増幅器の構成につ
いて説明する。
The structure of a conventional optical fiber amplifier will be described below.

【0004】図10は従来の光ファイバ増幅器を示すも
ので、後方励起型と呼ばれる方式の構成例を示すもので
ある。
FIG. 10 shows a conventional optical fiber amplifier, and shows an example of the configuration of a system called a backward pumping type.

【0005】図10において、1はエルビウム(Er)
などの希土類元素が添加された光ファイバ、2は波長
1.55μmの光と1.48μmの光とを合波又は分波
する波長カプラ、3及び4は半導体レーザ(以下、LD
と記す。)よりなり、光ファイバ1に添加されている希
土類元素を励起する1.48μmの光を発生する励起光
源、5及び6は偏波面保存光ファイバ、7は励起光源
3,4から出射した波長1.48μmの光を加算合成す
る偏光合成器、8は矢印の方向へのみ光を通過させる光
アイソレータ、9は光を分岐する光分岐器、10は受光
素子、11〜15はそれぞれシングルモード光ファイ
バ、16〜19は光ファイバ内を進行する光を示す矢印
である。
In FIG. 10, 1 is erbium (Er).
An optical fiber doped with a rare earth element such as 2 is a wavelength coupler for multiplexing or demultiplexing light having a wavelength of 1.55 μm and light having a wavelength of 1.48 μm, and 3 and 4 are semiconductor lasers (hereinafter, LDs).
Is written. ), A pumping light source for generating 1.48 μm light for pumping the rare earth element added to the optical fiber 1, 5 and 6 are polarization-maintaining optical fibers, and 7 is a wavelength 1 emitted from the pumping light sources 3 and 4. Polarization combiner for adding and combining light of .48 μm, 8 is an optical isolator for passing light only in the direction of the arrow, 9 is an optical splitter for branching light, 10 is a light receiving element, and 11 to 15 are single mode optical fibers, respectively. , 16 to 19 are arrows indicating light traveling in the optical fiber.

【0006】以下、前記のように構成された従来の光フ
ァイバ増幅器について、その動作を説明する。
The operation of the conventional optical fiber amplifier configured as described above will be described below.

【0007】励起光源3,4から偏波面保存光ファイバ
5,6に出力された波長1.48μmの光は、偏光合成
器7において出力パワーが加算するように合成された
後、矢印17で示す方向に波長カプラ2を通って光ファ
イバ1に入射し、該光ファイバ1に吸収されて光ファイ
バ1に添加されている希土類元素を高エネルギー準位に
励起する。
Light having a wavelength of 1.48 μm output from the pumping light sources 3 and 4 to the polarization-maintaining optical fibers 5 and 6 is combined by the polarization combiner 7 so that the output powers are added, and then is indicated by an arrow 17. The rare earth element that is incident on the optical fiber 1 through the wavelength coupler 2 in the direction and is absorbed by the optical fiber 1 and added to the optical fiber 1 is excited to a high energy level.

【0008】波長1.55μmの信号光16が光ファイ
バ1に入射すると、光ファイバ1内において信号光16
の大きさに比例した同一波長の光の誘導放出が生じ、信
号光16の出力が光ファイバ1に沿って増幅される。増
幅された信号光16は、波長カプラ2を透過した後、光
アイソレータ8及び光分岐器9を通過して、光ファイバ
14から光信号18として出力される。
When the signal light 16 having a wavelength of 1.55 μm is incident on the optical fiber 1, the signal light 16 is guided in the optical fiber 1.
The stimulated emission of light of the same wavelength in proportion to the magnitude of the signal light occurs, and the output of the signal light 16 is amplified along the optical fiber 1. The amplified signal light 16 passes through the wavelength coupler 2, then passes through the optical isolator 8 and the optical branching device 9, and is output as an optical signal 18 from the optical fiber 14.

【0009】受光素子10は、光分岐器9により光ファ
イバ15に分岐された増幅光信号の一部19を検出し、
増幅光信号の大きさをモニタし、励起光源3,4の光出
力を制御する。光アイソレータ8は、光信号18と反対
方向に進行する戻り光を遮断するためのもので、遮断の
能力が大きいほど品質の良い増幅特性が得られる。
The light receiving element 10 detects a part 19 of the amplified optical signal branched to the optical fiber 15 by the optical branching device 9,
The magnitude of the amplified optical signal is monitored and the optical output of the pumping light sources 3 and 4 is controlled. The optical isolator 8 is for blocking the return light traveling in the direction opposite to the optical signal 18, and the larger the blocking capability is, the better the quality of the amplification characteristic is obtained.

【0010】以上のように従来の光ファイバ増幅器は、
各種の単一機能を有する光結合器を組合わせることによ
り構成されていた。
As described above, the conventional optical fiber amplifier is
It was constructed by combining various optical couplers having a single function.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような従来の構成では、図10に示すように、波長カプ
ラ2、偏光合成器7、光アイソレータ8、光分岐器9な
どの多くの単機能光結合器を組合わせて光ファイバ増幅
器を構成しているので、各光デバイスの光ファイバ同士
を互いに接続する必要がある。
However, in the conventional configuration as described above, as shown in FIG. 10, many single functions such as the wavelength coupler 2, the polarization combiner 7, the optical isolator 8 and the optical branching device 9 are provided. Since the optical fiber amplifier is configured by combining the optical couplers, it is necessary to connect the optical fibers of each optical device to each other.

【0012】このため、光デバイスの数及び光ファイバ
同士の接続点数に比例した大きな挿入損失が生じると共
に、光ファイバ同士を接続するのに手間がかかるという
問題がある。
Therefore, there is a problem that a large insertion loss is generated in proportion to the number of optical devices and the number of connection points of the optical fibers, and it takes time to connect the optical fibers.

【0013】さらに、多数の光デバイスの配置とその光
ファイバの引き回しに多くの面積を必要とするため、光
結合器及び光ファイバ増幅器の形状が大きくなるという
問題がある。
Further, a large area is required for arranging a large number of optical devices and arranging the optical fibers thereof, which causes a problem that the shapes of the optical coupler and the optical fiber amplifier become large.

【0014】本発明は、前記の問題を解決し、挿入損失
が小さく且つ光ファイバ増幅器の小形化を図ることがで
きる光結合器及び該光結合器を用いた光ファイバ増幅器
を提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to solve the above problems, and to provide an optical coupler which has a small insertion loss and can be miniaturized, and an optical fiber amplifier using the optical coupler. And

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明が講じた
解決手段は、光結合器を、互いに並んで設けられ、無偏
光の第1の波長の光を出射する第1の光ファイバ、一の
偏波面方向を有する第2の波長の光を出射する第2の光
ファイバ、前記一の偏波面方向と直交する他の偏波面方
向を有する第2の波長の光を出射する第3の光ファイバ
及び第1の波長の光が入射する第4の光ファイバと、前
記第1〜第3の光ファイバから出射された前記第1の波
長の光及び第2の波長の光がそれぞれ入射し前記第1の
波長の光を前記一の偏波面方向を有する第1の光と前記
他の偏波面方向を有する第2の光とに分離し前記一の偏
波面方向を有する光を直進させる一方前記他の偏波面方
向を有する光をその光路を移動して通過させる第1の複
屈折板と、該第1の複屈折板を通過した光が入射し入射
した光を略平行な光に変換して出射する第1のレンズ
と、該第1のレンズから出射した略平行な光が入射し前
記第1の波長の光を透過させる一方前記第2の波長の光
を反射する波長選択フィルタと、該波長選択フィルタを
透過した前記第1の波長の光が入射し、入射した第1の
波長の光をその偏波面方向を磁界によりπ/4+nπ/
2(n=0,1,2,3,……)回転して通過させる磁
気光学板と、該磁気光学板を通過した前記第1の波長の
光が入射し入射した光を収束させて出射する第2のレン
ズと、該第2のレンズから出射した前記第1の波長の光
が入射し該第1の波長の光のうち前記第1の光をその光
路を一の方向へ所定量だけ移動させて通過させる一方前
記第2の光を直進させる第2の複屈折板と、該第2の複
屈折板を通過した前記第1の光及び第2の光を反射する
反射手段と、光軸と垂直な平面上に前記第2の複屈折板
と隣接して設けられ前記反射手段により反射されてきた
前記第1の光及び第2の光が入射し前記第1の光をその
光路を前記一の方向と逆の方向へ前記所定量だけ移動し
て通過させる一方前記第2の光を直進させる第3の複屈
折板とを備え、前記磁気光学板は前記第3の複屈折板及
び第2のレンズを通過した前記第1の光及び第2の光を
その偏波面方向をπ/4+nπ/2(n=0,1,2,
3,……)回転させることにより前記第1の光の偏波面
方向を前記他の偏波面方向に変換すると共に前記第2の
光の偏波面方向を前記一の偏波面方向に変換して通過さ
せ、前記第1の複屈折板は前記磁気光学板、波長選択フ
ィルタ及び第1のレンズを通過した前記第1の光と前記
第2の光とを合成して前記第4の光ファイバに入射させ
ると共に前記波長選択フィルタにより反射された前記第
2の波長の一の偏波面方向を有する光と他の偏波面方向
を有する光とを合成して前記第1の光ファイバに入射さ
せる構成とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a first optical fiber which is provided with optical couplers in parallel with each other and emits light having a first wavelength of unpolarized light. A second optical fiber that emits light of a second wavelength having one polarization plane direction, and a third optical fiber that emits light of a second wavelength having another polarization plane direction orthogonal to the one polarization plane direction. An optical fiber and a fourth optical fiber on which the light of the first wavelength is incident, and the light of the first wavelength and the light of the second wavelength emitted from the first to third optical fibers are incident respectively. While separating the light of the first wavelength into the first light having the one polarization plane direction and the second light having the other polarization plane direction, and straightening the light having the one polarization plane direction A first birefringent plate that allows light having the other polarization plane direction to pass through the optical path; A first lens that receives light that has passed through the birefringent plate, converts the incident light into substantially parallel light, and emits the substantially parallel light, and the substantially parallel light that has exited from the first lens enters the first wavelength. Light of the first wavelength which transmits the light of the second wavelength and reflects the light of the second wavelength, and the light of the first wavelength that has passed through the wavelength selection filter is incident, and the incident light of the first wavelength is polarized. The wavefront direction is π / 4 + nπ / due to the magnetic field.
2 (n = 0,1,2,3, ...) Magneto-optical plate that rotates and passes, and light of the first wavelength that has passed through the magneto-optical plate enters and converges and then exits A second lens, and the light of the first wavelength emitted from the second lens is incident, and the first light out of the light of the first wavelength is passed through the optical path in one direction by a predetermined amount. A second birefringent plate that moves and passes the second light while advancing the second light; a reflection unit that reflects the first light and the second light that have passed through the second birefringent plate; The first light and the second light, which are provided adjacent to the second birefringent plate on a plane perpendicular to the axis and are reflected by the reflecting means, are incident on the optical path of the first light. A third birefringent plate for moving the second light in a straight line while moving the second light in a direction opposite to the one direction by the predetermined amount to pass therethrough; Magneto-optical plate is the third birefringent plate and a second said lens has passed through the first light and the polarization direction of the second optical π / 4 + nπ / 2 (n = 0,1,2,
3, ...) By rotating, the polarization plane direction of the first light is converted to the other polarization plane direction, and the polarization plane direction of the second light is converted to the one polarization plane direction to pass. Then, the first birefringent plate combines the first light and the second light that have passed through the magneto-optical plate, the wavelength selection filter, and the first lens, and enters the fourth optical fiber. The light having one polarization plane direction of the second wavelength and the light having another polarization plane direction reflected by the wavelength selection filter are combined and made incident on the first optical fiber. It is a thing.

【0016】請求項2の発明は、請求項1の構成に、前
記第2の複屈折板及び第3の複屈折板が前記第1の光を
移動させる方向は前記第1の複屈折板が前記他の偏波面
を有する光を移動させる方向に対して45度の角度であ
るという構成を付加するものである。
According to a second aspect of the present invention, in the structure of the first aspect, the direction in which the second birefringent plate and the third birefringent plate move the first light is the first birefringent plate. A configuration is added in which an angle of 45 degrees is formed with respect to the direction in which light having another polarization plane is moved.

【0017】請求項3の発明は、請求項1の構成に、前
記第1の複屈折板が前記他の偏波面を有する光を移動さ
せる距離は前記第2の光ファイバと前記第3の光ファイ
バとの距離の略1/2に設定され前記第1の複屈折板が
前記他の偏波面を有する光を移動させる方向は前記第2
の光ファイバと前記第3の光ファイバとの配列方向と一
致するように設定されているという構成を付加するもの
である。
According to a third aspect of the present invention, in the structure of the first aspect, the distance by which the first birefringent plate moves the light having the other polarization plane is set to the second optical fiber and the third light. The direction in which the first birefringent plate is set to approximately ½ of the distance to the fiber and moves the light having the other polarization plane is the second direction.
The configuration in which the optical fiber and the third optical fiber are set to coincide with the arrangement direction is added.

【0018】請求項4の発明は、前記磁気光学板は該磁
気光学板に前記磁界を与える円筒状の磁石の内部に設け
られ該磁石はその極性が反転可能なように設けられてい
るという構成を付加するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, the magneto-optical plate is provided inside a cylindrical magnet that applies the magnetic field to the magneto-optical plate, and the magnet is provided so that its polarity can be reversed. Is added.

【0019】請求項5の発明は、前記第2の光ファイバ
及び第3の光ファイバと前記第1の複屈折板との間に前
記第2の波長の光のみを透過させるカットフィルタが設
けられているという構成を付加するものである。
According to a fifth aspect of the present invention, a cut filter is provided between the second optical fiber and the third optical fiber and the first birefringent plate for transmitting only the light of the second wavelength. It adds a configuration that is.

【0020】請求項6の発明は、前記第2の光ファイバ
及び第3の光ファイバは、前記第2の波長の光をその偏
波面を保持しつつシングルモードで伝播する偏波面保持
光ファイバであり、その偏波面方向が互いに直交するよ
うに配置されているという構成を付加するものである。
According to a sixth aspect of the present invention, the second optical fiber and the third optical fiber are polarization-maintaining optical fibers that propagate the light of the second wavelength in a single mode while maintaining its polarization plane. However, the configuration is added such that the polarization plane directions are orthogonal to each other.

【0021】請求項7の発明は、前記第1〜第4の光フ
ァイバの先端部を互いに平行且つ一体的に整列させて保
持する光ファイバアレイを備えており、該光ファイバア
レイの先端面は前記第1〜第4の光ファイバの各先端面
と面一で且つ光軸と垂直な面に対して斜めに形成されて
いるという構成を付加するものである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an optical fiber array for holding the tip portions of the first to fourth optical fibers in parallel and integrally aligned with each other, and the tip surface of the optical fiber array is A configuration is added in which each of the first to fourth optical fibers is formed so as to be flush with each of the front end surfaces and oblique to a surface perpendicular to the optical axis.

【0022】請求項8の発明は、請求項7の構成に、前
記光ファイバアレイの先端面は前記第1の複屈折板の常
光と異常光とを含む平面内において光軸と垂直な面に対
して斜めに形成され、前記第1の複屈折板は前記光ファ
イバアレイの先端面に密着されているという構成を付加
するものである。
According to an eighth aspect of the present invention, in the structure of the seventh aspect, the tip end surface of the optical fiber array is a plane perpendicular to the optical axis in a plane including the ordinary ray and the extraordinary ray of the first birefringent plate. On the other hand, the first birefringent plate is obliquely formed, and the first birefringent plate is closely attached to the front end surface of the optical fiber array.

【0023】請求項9の発明は、請求項7又は8の構成
に、前記光ファイバアレイはその光軸が前記第1のレン
ズの中心軸に対して傾斜するように設けられているとい
う構成を付加するものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the configuration of the seventh or eighth aspect, the optical fiber array is provided so that its optical axis is inclined with respect to the central axis of the first lens. It is something to add.

【0024】請求項10の発明は、請求項8又は9の構
成に、前記第1のレンズは収束性ロッドレンズよりな
り、該収束性ロッドレンズと前記第1の複屈折板とは楔
形の透明部材を介して互いに密着しているという構成を
付加するものである。
According to a tenth aspect of the present invention, in the structure of the eighth or ninth aspect, the first lens is a converging rod lens, and the converging rod lens and the first birefringent plate are wedge-shaped transparent. The configuration in which they are in close contact with each other via the members is added.

【0025】請求項11の発明は、請求項8又は9の構
成に、前記第1のレンズの前記第1の複屈折板側の端面
は、光軸と垂直な面に対して斜めに形成され且つ前記第
1の複屈折板と密着しているという構成を付加するもの
である。
According to the invention of claim 11, in the structure of claim 8 or 9, the end surface of the first lens on the side of the first birefringent plate is formed obliquely with respect to a surface perpendicular to the optical axis. In addition, a configuration in which it is in close contact with the first birefringent plate is added.

【0026】請求項12の発明は、請求項1の構成に、
前記反射手段は、入射光を略平行な光に変換する第3の
レンズと、該第3のレンズの光軸と垂直な面に対して傾
斜するように設けられ前記略平行な光の大部分を反射す
る反射板とからなるという構成を付加するものである。
The invention of claim 12 is based on the structure of claim 1.
The reflecting means is provided with a third lens that converts incident light into substantially parallel light, and most of the substantially parallel light is provided so as to be inclined with respect to a plane perpendicular to the optical axis of the third lens. And a reflection plate that reflects the light.

【0027】請求項13の発明は、請求項12の構成
に、前記第3のレンズと前記反射板とは楔形の透明部材
を介して互いに密着しているという構成を付加するもの
である。
According to a thirteenth aspect of the present invention, the third lens and the reflection plate are in close contact with each other through a wedge-shaped transparent member to the configuration of the twelfth aspect.

【0028】請求項14の発明は、請求項12の構成
に、前記反射板は、鋭角の頂角を有し一方の斜面に光を
反射する反射膜が設けられた三角プリズムよりなるとい
う構成を付加するものである。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the structure of the twelfth aspect, the reflecting plate is a triangular prism having an acute apex angle and one of the slopes having a reflecting film for reflecting light. It is something to add.

【0029】請求項15の発明は、請求項12の構成
に、前記反射板は入射光の大部分を反射し且つ入射光の
一部分を透過させるハーフミラーよりなり、該ハーフミ
ラーを透過した光を収束させる第4のレンズと、該第4
のレンズにより収束された光を検出する受光素子とを備
えているという構成を付加するものである。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the structure of the twelfth aspect, the reflecting plate is a half mirror that reflects most of the incident light and transmits a part of the incident light. A fourth lens for converging and the fourth lens
And a light receiving element for detecting the light converged by the lens.

【0030】請求項16の発明は、請求項15の構成
に、前記第1の光ファイバ又は第4の光ファイバから出
射した光が前記反射板を透過して前記第4のレンズによ
り収束される位置に、前記第4の光ファイバから出射さ
れた光を吸収又は遮断する遮蔽部材が設けられていると
いう構成を付加するものである。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the structure of the fifteenth aspect, the light emitted from the first optical fiber or the fourth optical fiber passes through the reflecting plate and is converged by the fourth lens. A configuration in which a shielding member that absorbs or blocks the light emitted from the fourth optical fiber is provided at the position is added.

【0031】請求項17の発明は、請求項15の構成
に、前記受光素子と前記第4のレンズとの間又は前記第
4のレンズと前記ハーフミラーとの間に、前記第1の波
長の光を透過させる一方前記第2の波長の光を遮断する
カットフィルタが設けられているという構成を付加する
ものである。
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the structure of the fifteenth aspect, between the light receiving element and the fourth lens or between the fourth lens and the half mirror, the first wavelength A configuration is added in which a cut filter that transmits light while blocking light of the second wavelength is provided.

【0032】請求項18の発明は、請求項15の構成
に、前記ハーフミラーは、前記第4のレンズの端面に蒸
着法により形成された誘電体薄膜よりなるという構成を
付加するものである。
According to an eighteenth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the fifteenth aspect, the half mirror is formed of a dielectric thin film formed on the end surface of the fourth lens by a vapor deposition method.

【0033】請求項19の発明は、請求項17の構成
に、前記カットフィルタは、前記第4のレンズの端面に
蒸着法により形成された誘電体薄膜よりなるという構成
を付加するものである。
According to a nineteenth aspect of the invention, in addition to the configuration of the seventeenth aspect, the cut filter is formed of a dielectric thin film formed on the end surface of the fourth lens by a vapor deposition method.

【0034】請求項20の発明は、請求項15の構成
に、前記第4のレンズはその光軸が前記反射板に対して
略垂直になるように設けられ、前記受光素子はその受光
面が前記第4のレンズの光軸及び検出する光の入射軸に
対して斜めになるように設けられているという構成を付
加するものである。
According to a twentieth aspect of the present invention, in the structure according to the fifteenth aspect, the fourth lens is provided such that its optical axis is substantially perpendicular to the reflecting plate, and the light receiving element has a light receiving surface. The configuration in which it is provided so as to be oblique with respect to the optical axis of the fourth lens and the incident axis of the light to be detected is added.

【0035】請求項21の発明は、請求項1の構成に、
前記第1のレンズ及び第2のレンズのうちの少なくとも
1つは前記第1〜第4の光ファイバの開口数よりも大き
な開口数を有するという構成を付加するものである。
The invention of claim 21 is based on the structure of claim 1.
At least one of the first lens and the second lens has a numerical aperture larger than the numerical aperture of the first to fourth optical fibers.

【0036】請求項22の発明は、請求項12の構成
に、前記第3のレンズは前記第1〜第4の光ファイバの
開口数よりも大きな開口数を有するという構成を付加す
るものである。
The invention of claim 22 is the addition of the structure of claim 12, wherein the third lens has a numerical aperture larger than the numerical apertures of the first to fourth optical fibers. .

【0037】請求項23の発明は、請求項15の構成
に、前記第4のレンズは前記第1〜第4の光ファイバの
開口数よりも大きな開口数を有するという構成を付加す
るものである。
The invention of claim 23 is the structure of claim 15, wherein the fourth lens has a numerical aperture larger than the numerical aperture of the first to fourth optical fibers. .

【0038】請求項24の発明が講じた解決手段は、光
ファイバ増幅器を、希土類イオンが添加されており無偏
光の第1の波長の信号光を出射する入力用光ファイバ
と、一の偏波面方向を有する第2の波長の励起光を出射
し前記入力用光ファイバに添加された希土類イオンを励
起するための第1の励起光源と、前記一の偏波面方向と
直交する他の偏波面方向を有する第2の波長の励起光を
出射し前記入力用光ファイバに添加された希土類イオン
を励起するための第2の励起光源と、互いに並んで設け
られ、入射面が前記入力用光ファイバの出射面に接続さ
れた第1の光ファイバ、入射面が前記第1の励起光源に
接続された第2の光ファイバ、入射面が前記第2の励起
光源に接続された第3の光ファイバ及び増幅された光信
号を出力する第4の光ファイバと、前記第1〜第3の光
ファイバから出射された前記信号光及び励起光がそれぞ
れ入射し前記信号光を前記一の偏波面方向を有する第1
の信号光と前記他の偏波面方向を有する第2の信号光と
に分離し前記一の偏波面方向を有する光を直進させる一
方前記他の偏波面方向を有する光をその光路を移動して
通過させる第1の複屈折板と、該第1の複屈折板を透過
した光が入射し入射した光を略平行な光に変換して出射
する第1のレンズと、該第1のレンズから出射した略平
行な光が入射し前記信号光を透過させる一方前記励起光
を反射する波長選択フィルタと、該波長選択フィルタを
透過した前記信号光が入射し入射した信号光をその偏波
面方向を磁界によりπ/4+nπ/2(n=0,1,
2,3,……)回転して通過させる磁気光学板と、該磁
気光学板を通過した前記信号光が入射し入射した信号光
を収束させて出射する第2のレンズと、該第2のレンズ
から出射した前記信号光が入射し該信号光のうち前記第
1の信号光をその光路を一の方向へ所定量だけ移動させ
て通過させる一方前記第2の信号光を直進させる第2の
複屈折板と、該第2の複屈折板を通過した前記第1の信
号光及び第2の信号光を反射する反射手段と、光軸と垂
直な平面上に前記第2の複屈折板と隣接して設けられ前
記反射手段により反射されてきた前記第1の信号光及び
第2の信号光が入射し前記第1の信号光をその光路を前
記一の方向と逆の方向へ前記所定量だけ移動して通過さ
せる一方前記第2の信号光を直進させる第3の複屈折板
とを備え、前記磁気光学板は前記第3の複屈折板及び第
2のレンズを通過した前記第1の信号光及び第2の信号
光をその偏波面方向をπ/4+nπ/2(n=0,1,
2,3,……)回転させることにより前記第1の信号光
の偏波面方向を前記他の偏波面方向に変換すると共に前
記第2の信号光の偏波面方向を前記一の偏波面方向に変
換して通過させ、前記第1の複屈折板は、前記磁気光学
板、波長選択フィルタ及び第1のレンズを通過した前記
第1の信号光と第2の信号光とを合成して前記第4の光
ファイバに入射させると共に前記波長選択フィルタによ
り反射された前記励起光の一の偏波面方向を有する光と
他の偏波面方向を有する光とを合成して前記第1の光フ
ァイバに入射させるという構成とするものである。
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, there is provided an optical fiber amplifier comprising an input optical fiber doped with rare earth ions and emitting a non-polarized first wavelength signal light, and one polarization plane. A first pumping light source for emitting pumping light of a second wavelength having a direction to excite the rare earth ions added to the input optical fiber, and another polarization plane direction orthogonal to the one polarization plane direction. And a second excitation light source for emitting excitation light of a second wavelength having the following to excite the rare earth ions added to the input optical fiber, and the second excitation light source is provided in parallel with each other, and has an incident surface of the input optical fiber. A first optical fiber connected to the emitting surface, a second optical fiber having an incident surface connected to the first excitation light source, a third optical fiber having an incident surface connected to the second excitation light source, and The fourth which outputs the amplified optical signal The has a fiber, the first to third polarization plane direction of said one of the signal light the signal light and the excitation light emitted from the optical fiber is incident, respectively 1
Of the signal light and the second signal light having the other polarization plane direction, the light having the one polarization plane direction is allowed to go straight, and the light having the other polarization plane direction is moved along its optical path. A first birefringent plate that allows the light to pass therethrough, a first lens that receives the light that has passed through the first birefringent plate, converts the incident light into substantially parallel light, and emits the parallel light; and A wavelength selection filter that reflects the excitation light while transmitting the substantially parallel light that is incident and that transmits the signal light, and the signal light that is incident and that the signal light that has passed through the wavelength selection filter is incident on the polarization plane direction. Π / 4 + nπ / 2 (n = 0, 1,
2, 3, ...) A magneto-optical plate that rotates and passes through, a second lens that receives the signal light that has passed through the magneto-optical plate and that converges and outputs the signal light that has entered, and the second lens. The signal light emitted from the lens is incident, and the first signal light of the signal light is moved in the optical path in a direction by a predetermined amount to pass therethrough, while the second signal light is moved straight. A birefringent plate, a reflection means for reflecting the first signal light and the second signal light that have passed through the second birefringent plate, and the second birefringent plate on a plane perpendicular to the optical axis. The first signal light and the second signal light, which are provided adjacent to each other and reflected by the reflecting means, are incident and the first signal light is passed through the optical path in a direction opposite to the one direction by the predetermined amount. And a third birefringent plate that linearly moves the second signal light while allowing the second signal light to pass therethrough. The optical plate is the third birefringent plate and a second said lens has passed through the first signal light and the polarization direction of the second signal light π / 4 + nπ / 2 (n = 0,1,
2, 3, ...) Rotate to convert the polarization plane direction of the first signal light to the other polarization plane direction and change the polarization plane direction of the second signal light to the one polarization plane direction. The first birefringent plate is converted and allowed to pass, and the first birefringent plate combines the first signal light and the second signal light that have passed through the magneto-optical plate, the wavelength selection filter, and the first lens to synthesize the first signal light. No. 4 optical fiber, and at the same time, the pumping light reflected by the wavelength selection filter is combined with light having one polarization plane direction and light having another polarization plane direction, and is incident on the first optical fiber. The configuration is to allow it.

【0039】請求項25の発明は、請求項24の構成
に、前記反射手段は、入射光を略平行な光に変換する第
3のレンズと、該第3のレンズの光軸と垂直な面に対し
て傾斜するように設けられ前記略平行な光の大部分を反
射し且つ前記略平行な光の一部分を透過させるハーフミ
ラーとからなり、該ハーフミラーを通過した光を収束さ
せる第4のレンズと、該第4のレンズにより収束された
光を検出する受光素子とを備えているという構成を付加
するものである。
According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in the structure of the twenty-fourth aspect, the reflecting means includes a third lens for converting incident light into substantially parallel light, and a surface perpendicular to the optical axis of the third lens. A fourth half mirror which is provided so as to be inclined with respect to and which reflects most of the substantially parallel light and transmits a part of the substantially parallel light, and converges the light passing through the half mirror. A configuration in which a lens and a light receiving element for detecting the light converged by the fourth lens are provided is added.

【0040】[0040]

【作用】請求項1の構成により、第2の光ファイバより
出射された一の偏波面方向を有する第2の波長の光及び
第3の光ファイバより出射された他の偏波面方向を有す
る第2の波長の光は、第1の複屈折板及び第1のレンズ
を通過した後、波長選択フィルタにより反射され、その
後、第1の複屈折板により合成されて第1の光ファイバ
に入射するので、第2の光ファイバより出射された一の
偏波面を有する第2の波長の光と第3の光ファイバより
出射された他の偏波面を有する第2の波長の光との偏光
合成機能、及び該偏光合成機能により偏光合成された第
2の波長の光と第1の光ファイバより出射された第1の
波長の光との波長合成機能が発揮される。
According to the structure of claim 1, the second wavelength light having one polarization plane direction emitted from the second optical fiber and the other polarization plane direction emitted from the third optical fiber are provided. The light having the wavelength of 2 passes through the first birefringent plate and the first lens, is then reflected by the wavelength selection filter, is then combined by the first birefringent plate, and is incident on the first optical fiber. Therefore, the polarization combining function of the light of the second wavelength having one polarization plane emitted from the second optical fiber and the light of the second wavelength having another polarization plane emitted from the third optical fiber , And the wavelength combining function of the light of the second wavelength polarized and combined by the polarization combining function and the light of the first wavelength emitted from the first optical fiber.

【0041】第1の光ファイバより出射された無偏光の
第1の波長の光は、第1の複屈折板により一の偏波面方
向を有する第1の光と他の偏波面方向を有する第2の光
とに分離される。第1の光及び第2の光は、磁気光学板
により偏波面方向を45度回転され、第2の複屈折板を
通過し、反射手段により反射され、第3の複屈折板を通
過し、磁気光学板により偏波面方向をさらに45度回転
され、偏波面方向が往路と復路とで逆転された後、第1
の複屈折板により偏波面が合成されて第4の光ファイバ
に入射される。
The unpolarized light of the first wavelength emitted from the first optical fiber is the first light having one polarization plane direction and the other light having the other polarization plane direction due to the first birefringent plate. It is separated into two lights. The first light and the second light are rotated by 45 degrees in the polarization plane direction by the magneto-optical plate, pass through the second birefringent plate, are reflected by the reflecting means, and pass through the third birefringent plate, The polarization plane direction is further rotated by 45 degrees by the magneto-optical plate, the polarization plane direction is reversed in the forward path and the backward path, and then the first
The planes of polarization are combined by the birefringent plate to be incident on the fourth optical fiber.

【0042】一方、第4の光ファイバより出射され第1
の複屈折板により分離される2つの光が磁気光学板及び
第3の複屈折板を通過したときの位置と、第1の光ファ
イバより出射され第1の複屈折板により分離された2つ
の光が磁気光学板及び第2の複屈折板を通過し、反射手
段により反射されたときの位置とが互いに異なるため、
第4の光ファイバより出射された光は第1の光ファイバ
に入射されないので1段のアイソレータ機能が発揮され
る。
On the other hand, the first light emitted from the fourth optical fiber
Position when two lights separated by the birefringent plate of the first optical fiber pass through the magneto-optical plate and the third birefringent plate, and two positions of the two lights emitted from the first optical fiber and separated by the first birefringent plate. Since the light passes through the magneto-optical plate and the second birefringent plate, and the position when reflected by the reflecting means is different from each other,
The light emitted from the fourth optical fiber does not enter the first optical fiber, so that the one-stage isolator function is exerted.

【0043】さらに、第4の光ファイバより出射され前
記1段のアイソレータ機能によっては遮断されなかった
光は、反射手段により反射され、第2の複屈折板を通過
した後、磁気光学板により再度回転されるため、第1の
複屈折板と磁気光学板との間における偏波面方向は第1
の光ファイバより出射された後に分離された第1の光及
び第2の光の偏波面方向に対して90度回転しており、
第4の光ファイバより出射され復路において第1の複屈
折板を通過した光の光路は、第1の光ファイバより出射
された光の往路の光路と異なるので2段のアイソレータ
機能が発揮される。
Further, the light emitted from the fourth optical fiber and not blocked by the one-stage isolator function is reflected by the reflecting means, passes through the second birefringent plate, and then is again reflected by the magneto-optical plate. Since it is rotated, the polarization plane direction between the first birefringent plate and the magneto-optical plate is the first
Is rotated by 90 degrees with respect to the polarization plane directions of the first light and the second light that are separated after being emitted from the optical fiber of
Since the optical path of the light emitted from the fourth optical fiber and passing through the first birefringent plate in the return path is different from the outgoing optical path of the light emitted from the first optical fiber, a two-stage isolator function is exerted. .

【0044】請求項2の構成により、第2の複屈折板及
び第3の複屈折板が第1の光を移動させる方向は、第1
の複屈折板が他の偏波面を有する光を移動させる方向に
対して45度の角度であるため、第2の複屈折板が第1
の光の光路を移動させる方向と第3の複屈折板が第1の
光の光路を移動させる方向とが互いに逆方向であること
と相俟って、第4の光ファイバより出射され第1の複屈
折板により分離される2つの光が磁気光学板及び第3の
複屈折板を通過したときの位置と、第1の光ファイバよ
り出射され第1の複屈折板により分離された2つの光が
磁気光学板及び第2の複屈折板を通過し、反射手段によ
り反射されたときの位置との間の距離が大きくなる。
According to the structure of claim 2, the direction in which the second birefringent plate and the third birefringent plate move the first light is the first direction.
The second birefringent plate has a first angle of 45 degrees with respect to the direction in which light having another polarization plane is moved.
And the third birefringent plate moving the optical path of the first light is opposite to each other, the first optical path is emitted from the fourth optical fiber. Position when two lights separated by the birefringent plate of the first optical fiber pass through the magneto-optical plate and the third birefringent plate, and two positions of the two lights emitted from the first optical fiber and separated by the first birefringent plate. The light passes through the magneto-optical plate and the second birefringent plate, and the distance between the position and the position when the light is reflected by the reflecting means increases.

【0045】請求項3の構成により、第1の複屈折板が
他の偏波面方向を有する光を移動させる距離は第2の光
ファイバと第3の光ファイバとの距離の略1/2であ
り、第1の複屈折板が他の偏波面方向の光を移動させる
方向は第2の光ファイバと第3の光ファイバとの配列方
向と一致するため、第3の光ファイバから出射された他
の偏波面方向を有する光は往路及び復路において第1の
複屈折板を2回通過することにより、第3の光ファイバ
より出射された他の偏波面を有する光の復路の光路と第
2の光ファイバから出射された一の偏波面方向を有する
光の復路の光路とが一致する。
According to the structure of claim 3, the distance by which the first birefringent plate moves the light having another polarization plane direction is approximately ½ of the distance between the second optical fiber and the third optical fiber. Since the direction in which the first birefringent plate moves the light in the other polarization plane direction coincides with the arrangement direction of the second optical fiber and the third optical fiber, it is emitted from the third optical fiber. Light having another polarization plane direction passes through the first birefringent plate twice on the outward path and the return path, so that the return path of the light having another polarization plane emitted from the third optical fiber and the second path. The optical path of the return path of the light having one polarization plane direction emitted from the optical fiber of FIG.

【0046】請求項4の構成により、磁気光学板に磁界
を与える円筒状の磁石はその極性が反転可能なように設
けられているため、磁石の極性を反転することにより、
磁気光学板が通過光の偏波面方向を回転する方向を逆に
することができる。
According to the structure of claim 4, since the cylindrical magnet that gives the magnetic field to the magneto-optical plate is provided so that its polarity can be reversed, by reversing the polarity of the magnet,
The direction in which the magneto-optical plate rotates the polarization direction of the passing light can be reversed.

【0047】請求項5の構成により、第2の光ファイバ
及び第3の光ファイバと第1の複屈折板との間に第2の
波長の光のみを透過させるカットフィルタが設けられて
いるため、第2の光ファイバ及び第3の光ファイバから
出射された光のうち第2の波長以外の光が第1の複屈折
板に入射することを防止できる。
According to the structure of claim 5, since the cut filter for transmitting only the light of the second wavelength is provided between the second optical fiber and the third optical fiber and the first birefringent plate. Of the light emitted from the second optical fiber and the third optical fiber, light other than the second wavelength can be prevented from entering the first birefringent plate.

【0048】請求項6の構成により、第2の光ファイバ
及び第3の光ファイバは、第2の波長の光をその偏波面
を保持しつつシングルモードで伝播する偏波面保持光フ
ァイバであり、その偏波面方向が互いに直交するように
配置されているため、第2の光ファイバから一の偏波面
方向を有する光を確実に出射することができると共に第
3の光ファイバから一の偏波面方向と直交する他の偏波
面方向を有する光を確実に出射することができる。
According to the structure of claim 6, the second optical fiber and the third optical fiber are polarization-maintaining optical fibers that propagate the light of the second wavelength in the single mode while maintaining the polarization surface thereof. Since the polarization plane directions are arranged so as to be orthogonal to each other, it is possible to reliably emit the light having the one polarization plane direction from the second optical fiber and the one polarization plane direction from the third optical fiber. It is possible to reliably emit light having another polarization plane direction orthogonal to.

【0049】請求項7の構成により、第1〜第4の光フ
ァイバの先端部を互いに平行且つ一体的に整列させて保
持する光ファイバアレイの先端面は第1〜第4の光ファ
イバの各先端面と面一で且つ光軸と垂直な面に対して斜
めに形成されているため、第1〜第3の光ファイバから
出射される光のうち光ファイバアレイの先端面において
発生する反射光は元の光ファイバに戻らない。
According to the structure of claim 7, the front end surfaces of the optical fiber arrays for holding the front end portions of the first to fourth optical fibers in parallel and integrally aligned with each other have the first to fourth optical fibers. Since the light is obliquely formed with respect to a surface that is flush with the front end surface and is perpendicular to the optical axis, the reflected light generated from the front end surface of the optical fiber array out of the light emitted from the first to third optical fibers. Does not return to the original optical fiber.

【0050】請求項8の構成により、光ファイバアレイ
の先端面は第1の複屈折板の常光と異常光とを含む平面
内において光軸と垂直な面に対して斜めに形成され、第
1の複屈折板は光ファイバアレイの先端面に密着されて
いるため、第1の複屈折板に対して僅かに斜め方向から
入射する光を精度良く常光と異常光つまり一の偏波面方
向の光と他の偏波面方向の光とに分離することができ
る。
According to the structure of claim 8, the front end face of the optical fiber array is formed obliquely with respect to the plane perpendicular to the optical axis in the plane including the ordinary ray and the extraordinary ray of the first birefringent plate. Since the birefringent plate is closely attached to the end surface of the optical fiber array, the light incident on the first birefringent plate in a slightly oblique direction is accurately reflected by ordinary light and extraordinary light, that is, light in one polarization plane direction. Can be separated into light of other polarization plane directions.

【0051】請求項9の構成により、光ファイバアレイ
の光軸は第1のレンズの中心軸に対して傾斜しているた
め、第1〜第3の光ファイバより出射された光が通過す
る各端面において生じる反射光は元の光ファイバに戻ら
ない。
According to the structure of claim 9, since the optical axis of the optical fiber array is inclined with respect to the central axis of the first lens, each of the light emitted from the first to third optical fibers passes therethrough. The reflected light generated at the end face does not return to the original optical fiber.

【0052】請求項10の構成により、第1のレンズは
収束性ロッドレンズよりなり、該収束性ロッドレンズと
第1の複屈折板とは楔形の透明部材を介して互いに密着
しているため、第1の複屈折板を安定して第1のレンズ
に固定することができると共に、第1の複屈折板と第1
のレンズとの間の屈折率を整合することができる。
According to the structure of the tenth aspect, the first lens is a converging rod lens, and the converging rod lens and the first birefringent plate are in close contact with each other via the wedge-shaped transparent member. The first birefringent plate can be stably fixed to the first lens, and the first birefringent plate and the first birefringent plate
The index of refraction between the lenses can be matched.

【0053】請求項11の構成により、第1のレンズの
第1の複屈折板側の端面は、光軸と垂直な面に対して斜
めに形成され且つ第1の複屈折板と密着しているため、
第1の複屈折板を安定して第1のレンズに固定すること
ができると共に、第1〜第3の光ファイバから出射され
る光のうち第1のレンズの第1の複屈折板側の面におい
て発生する反射光は第1のレンズを介して元の光ファイ
バに戻らない。
According to the eleventh aspect, the end surface of the first lens on the side of the first birefringent plate is formed obliquely with respect to the plane perpendicular to the optical axis and is in close contact with the first birefringent plate. Because
The first birefringent plate can be stably fixed to the first lens, and the first birefringent plate side of the first lens among the lights emitted from the first to third optical fibers can be fixed. The reflected light generated on the surface does not return to the original optical fiber via the first lens.

【0054】請求項12の構成により、反射手段は、入
射光を略平行な光に変換する第3のレンズと、該第3の
レンズの光軸と垂直な面に対して傾斜するように設けら
れ前記略平行な光の大部分を反射する反射板とからなる
ため、第3のレンズの反射板側の端面における往路の第
1の光及び第2の光の入射点と復路の第1の光及び第2
の光の出射点とは軸対称の関係にはない。
According to the twelfth aspect, the reflecting means is provided so as to be inclined with respect to the third lens for converting the incident light into the substantially parallel light and the plane perpendicular to the optical axis of the third lens. Since it is composed of a reflection plate that reflects most of the substantially parallel light, the incident point of the first light and the second light of the forward path and the first path of the return path on the end surface of the third lens on the reflection plate side. Light and second
Is not axisymmetric with the emission point of the light.

【0055】請求項13の構成により、第3のレンズと
反射板とは楔形の透明部材を介して互いに密着している
ため、反射板を斜めに調節して固定する際、反射板を第
3のレンズと一体に固定することができる。
According to the thirteenth aspect, since the third lens and the reflection plate are in close contact with each other via the wedge-shaped transparent member, when the reflection plate is obliquely adjusted and fixed, the reflection plate is moved to the third position. It can be fixed together with the lens.

【0056】請求項14の構成により、反射板は、鋭角
の頂角を有し一方の斜面に光を反射する反射膜が設けら
れた三角プリズムよりなるため、反射板の傾き角度を精
度良く保つことができると共に、反射板と第3のレンズ
との間の空間の屈折率を整合することができる。
According to the structure of the fourteenth aspect, since the reflecting plate is a triangular prism having an acute apex angle and a reflecting film for reflecting light provided on one slope, the inclination angle of the reflecting plate is maintained with high accuracy. In addition, the refractive index of the space between the reflector and the third lens can be matched.

【0057】請求項15の構成により、反射板は入射光
の大部分を反射し且つ入射光の一部分を透過させるハー
フミラーよりなり、該ハーフミラーを通過した光を収束
させる第4のレンズと、該第4のレンズにより収束され
た光を検出する受光素子とを備えているため、ハーフミ
ラーにより第1の光ファイバより出射した第1の波長の
光の一部を分岐させる光分岐機能が発揮されると共に、
ハーフミラーを透過した光の大きさを受光素子により検
出できるモニタ用受光素子の機能も合せ持つことができ
る。
According to the structure of the fifteenth aspect, the reflecting plate is composed of a half mirror which reflects most of the incident light and transmits a part of the incident light, and a fourth lens which converges the light passing through the half mirror, Since it has a light receiving element for detecting the light converged by the fourth lens, it exhibits a light branching function of branching a part of the light of the first wavelength emitted from the first optical fiber by the half mirror. As well as
It can also have the function of a monitor light receiving element that can detect the intensity of light transmitted through the half mirror by the light receiving element.

【0058】請求項16の構成により、第1の光ファイ
バ又は第4の光ファイバから出射した光が反射板を透過
して第4のレンズにより収束される位置に、第4の光フ
ァイバから出射された光を吸収又は遮断する遮蔽部材が
設けられているため、受光素子には第4の光ファイバか
ら出射された不要な光が入射しない。
According to the structure of claim 16, the light emitted from the first optical fiber or the fourth optical fiber is emitted from the fourth optical fiber to a position where the light passes through the reflecting plate and is converged by the fourth lens. Since the shielding member that absorbs or blocks the emitted light is provided, unnecessary light emitted from the fourth optical fiber does not enter the light receiving element.

【0059】請求項17の構成により、受光素子と第4
のレンズとの間又は第4のレンズとハーフミラーとの間
に、第1の波長の光を透過させる一方第2の波長の光を
遮断するカットフィルタが設けられているため、波長選
択フィルタを透過した僅かな量の第2の波長の光が遮断
される。
According to the structure of claim 17, the light receiving element and the fourth
Since a cut filter for transmitting the light of the first wavelength and blocking the light of the second wavelength is provided between the first lens and the fourth lens and the half mirror, the wavelength selection filter is A small amount of the transmitted second wavelength light is blocked.

【0060】請求項18の構成により、ハーフミラーは
第4のレンズの端面に蒸着法により形成された誘電体薄
膜よりなるため、請求項15の反射板を容易に作製する
ことができる。
According to the eighteenth aspect, since the half mirror is made of the dielectric thin film formed on the end surface of the fourth lens by the vapor deposition method, the reflecting plate of the fifteenth aspect can be easily manufactured.

【0061】請求項19の構成により、カットフィルタ
は第4のレンズの端面に蒸着法により形成された誘電体
薄膜よりなるため、請求項17のカットフィルタを容易
に作製することができる。
According to the structure of the nineteenth aspect, the cut filter is made of the dielectric thin film formed on the end surface of the fourth lens by the vapor deposition method. Therefore, the cut filter of the seventeenth aspect can be easily manufactured.

【0062】請求項20の構成により、第4のレンズは
その光軸が反射板に対して略垂直になるように設けら
れ、受光素子はその受光面が第4のレンズの光軸及び検
出する光の入射軸に対して斜めになるように設けられて
いるため、受光素子の受光面において生じた反射光は元
の光路を進行しないので、光結合器として大きな反射減
衰量特性が得られる。
According to the twentieth aspect, the fourth lens is provided so that its optical axis is substantially perpendicular to the reflecting plate, and the light receiving element detects the light receiving surface of the fourth lens and the optical axis of the fourth lens. Since it is provided so as to be inclined with respect to the light incident axis, the reflected light generated on the light receiving surface of the light receiving element does not travel along the original optical path, so that a large return loss characteristic as an optical coupler can be obtained.

【0063】請求項21の構成により、第1のレンズ及
び第2のレンズのうちの少なくとも1つは第1〜第4の
光ファイバの開口数よりも大きな開口数を有しているの
で、第1〜第3の光ファイバから出射した光は結合効率
の低下を招くことなく第1のレンズ及び第2のレンズの
うちの少なくとも1つに結合される。
According to the twenty-first aspect, at least one of the first lens and the second lens has a numerical aperture larger than the numerical aperture of the first to fourth optical fibers. The light emitted from the first to third optical fibers is coupled to at least one of the first lens and the second lens without lowering the coupling efficiency.

【0064】請求項22の構成により、第3のレンズは
第1〜第4の光ファイバの開口数よりも大きな開口数を
有しているので、第1〜第3の光ファイバから出射した
光は結合効率の低下を招くことなく第3のレンズに結合
される。
According to the twenty-second aspect, since the third lens has a numerical aperture larger than those of the first to fourth optical fibers, the light emitted from the first to third optical fibers is Are coupled to the third lens without lowering the coupling efficiency.

【0065】請求項23の構成により、第4のレンズは
第1〜第4の光ファイバの開口数よりも大きな開口数を
有しているので、第1〜第3の光ファイバから出射した
光は結合効率の低下を招くことなく第4のレンズに結合
される。
According to the twenty-third aspect, since the fourth lens has a numerical aperture larger than those of the first to fourth optical fibers, the light emitted from the first to third optical fibers is Are coupled to the fourth lens without lowering the coupling efficiency.

【0066】請求項24の構成により、請求項1の光結
合器を用いた光ファイバ増幅器を実現できる。
According to the structure of claim 24, an optical fiber amplifier using the optical coupler of claim 1 can be realized.

【0067】請求項25の構成により、請求項15の光
結合器を用いた光ファイバ増幅器を実現できる。
According to the twenty-fifth aspect, an optical fiber amplifier using the optical coupler of the fifteenth aspect can be realized.

【0068】[0068]

【実施例】以下、本発明の一実施例に係る光結合器につ
いて、図面を参照しながら説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An optical coupler according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0069】図1は、本発明の一実施例に係る光結合器
の構成を示している。
FIG. 1 shows the configuration of an optical coupler according to an embodiment of the present invention.

【0070】図1において、21は光をシングルモード
で伝播する第1の光ファイバ,22は光を偏波面を保持
しつつシングルモードで伝播する第2の光ファイバ、2
3も光を偏波面を保持しつつシングルモードで伝播する
第3の光ファイバ、24は光をシングルモードで伝播す
る第4の光ファイバであって、第2の光ファイバ22と
第3の光ファイバ23とは偏波面方向が互いに直交する
ように配置されている。25Aは第1〜第4の光ファイ
バ21〜24の各先端部を並列に整列させる光ファイバ
アレイであって、該光ファイバアレイ25Aの先端面2
6Aは第1〜第4の光ファイバ21〜24の先端面と一
体に研磨されている。27は波長1.48μmの光を透
過させる一方、その他の波長の光を遮断するカットフィ
ルタであり、該カットフィルタ27は第2及び第3の光
ファイバ22,23の先端面に設けられている。
In FIG. 1, 21 is a first optical fiber for propagating light in a single mode, 22 is a second optical fiber for propagating light in a single mode while maintaining a plane of polarization.
3 is also a third optical fiber that propagates light in a single mode while maintaining the polarization plane, and 24 is a fourth optical fiber that propagates light in a single mode, that is, the second optical fiber 22 and the third optical fiber. The fiber 23 is arranged so that the polarization plane directions thereof are orthogonal to each other. Reference numeral 25A denotes an optical fiber array for aligning the respective tip portions of the first to fourth optical fibers 21 to 24 in parallel, and the tip surface 2 of the optical fiber array 25A.
6A is polished integrally with the tip surfaces of the first to fourth optical fibers 21 to 24. Reference numeral 27 denotes a cut filter that transmits light having a wavelength of 1.48 μm and blocks light having other wavelengths. The cut filter 27 is provided on the tip surfaces of the second and third optical fibers 22 and 23. .

【0071】図1において、28は水晶やルチル結晶な
どよりなり、入射光を偏波面が互いに直交する常光と異
常光とからなる2つの直線偏光に分離する複屈折効果を
有する第1の複屈折板であって、該第1の複屈折板28
は常光を直進させると共に異常光の光路を距離dだけ水
平移動させる。29は入射光をその出射端面で平行光に
変換する第1の収束性ロッドレンズ、30は波長1.4
8μmの光を反射し且つ波長1.55μmの光を透過さ
せる波長選択フィルタ、32は第1の集束性ロッドレン
ズ32に対して軸方向(図1における左右方向)から着
脱自在に装着された円筒状の磁石、31は磁石32の内
部に設けられたYIG単結晶やBi置換ガーネット厚膜
などよりなり、磁石32の磁界を受けて入射光の偏波面
を非可逆的に左回りに約45度(π/4+nπ/2、但
しn=0,1,2,……)回転させる磁気光学板であ
る。
In FIG. 1, reference numeral 28 denotes a first birefringence having a birefringence effect for separating incident light into two linearly polarized lights consisting of ordinary light and extraordinary light whose polarization planes are orthogonal to each other, which is made of quartz or rutile crystal. A first birefringent plate 28
Moves the ordinary light straight and moves the optical path of the extraordinary light horizontally by the distance d. Reference numeral 29 is a first converging rod lens that converts incident light into parallel light at its exit end face, and 30 is a wavelength of 1.4.
A wavelength selection filter that reflects light of 8 μm and transmits light of wavelength 1.55 μm, and 32 is a cylinder that is detachably attached to the first converging rod lens 32 in the axial direction (left and right direction in FIG. 1). -Shaped magnet, 31 is made of a YIG single crystal or a Bi-substituted garnet thick film provided inside the magnet 32, receives the magnetic field of the magnet 32, and irreversibly rotates the polarization plane of the incident light counterclockwise by about 45 degrees. (Π / 4 + nπ / 2, where n = 0, 1, 2, ...) A magneto-optical plate that rotates.

【0072】図1において、33は入射した平行光をそ
の出射端面付近に収束させる第2の収束性ロッドレン
ズ、34及び35は第1の複屈折板28と同様の複屈折
機能を有する第2及び第3の複屈折板であり、第2及び
第3の複屈折板34,35は光軸に垂直な同一面上に互
いに隣接するように設けられている。第2及び第3の複
屈折板34,35が入射光から異常光を分離する方向
は、第1の複屈折板28の異常光分離方向に対して45
度の角度であり、第2の複屈折板34は異常光の光路を
距離d/√2だけ水平移動させ、第3の複屈折板35は
異常光の光路を距離−d/√2だけ水平移動させる。
In FIG. 1, 33 is a second converging rod lens for converging incident parallel light near the exit end face thereof, and 34 and 35 are second birefringent functions similar to those of the first birefringent plate 28. And third birefringent plates, and the second and third birefringent plates 34 and 35 are provided adjacent to each other on the same plane perpendicular to the optical axis. The direction in which the second and third birefringent plates 34 and 35 separate the extraordinary light from the incident light is 45 with respect to the extraordinary light separating direction of the first birefringent plate 28.
The second birefringent plate 34 horizontally moves the optical path of the extraordinary light by a distance d / √2, and the third birefringent plate 35 horizontally moves the optical path of the extraordinary light by a distance −d / √2. To move.

【0073】図1において、36は入射光をその出射端
面で平行光に変換する第3の収束性ロッドレンズ、37
は入射光の大部分を反射すると共にその一部分を透過さ
せるハーフミラーからなる反射板であり、該反射板37
は第3の収束性ロッドレンズ36と共に第2又は第3の
複屈折板34,35を透過した光を反射して戻す反射手
段を構成している。
In FIG. 1, reference numeral 36 denotes a third converging rod lens for converting incident light into parallel light at its exit end face, and 37.
Is a reflector consisting of a half mirror that reflects most of the incident light and transmits part of it.
Together with the third converging rod lens 36 constitutes a reflecting means for reflecting and returning the light transmitted through the second or third birefringent plate 34, 35.

【0074】図1において、38は入射した平行光をそ
の出射端面付近に収束させる第4の収束性ロッドレン
ズ、39は波長1.48μmの光を遮断し且つ波長1.
55μmの光を透過させるカットフィルタ、40は入射
光を吸収する遮蔽部材、41は入射光を検出する半導体
よりなる受光素子である。
In FIG. 1, 38 is a fourth converging rod lens for converging incident parallel light near the exit end face thereof, and 39 is a cutoff light having a wavelength of 1.48 μm and a wavelength of 1.48 μm.
A cut filter that transmits 55 μm light, 40 is a shielding member that absorbs incident light, and 41 is a light receiving element made of a semiconductor that detects the incident light.

【0075】第1〜第4の収束性ロッドレンズ29,3
3,36,38は第1〜第4の光ファイバ21〜24の
開口数よりも大きな開口数を有しており、第1〜第4の
光ファイバから出射した光は結合効率の低下を招くこと
なく第1〜第4の収束性ロッドレンズ29,33,3
6,38と結合できる。
The first to fourth converging rod lenses 29, 3
3, 36 and 38 have a numerical aperture larger than that of the first to fourth optical fibers 21 to 24, and the light emitted from the first to fourth optical fibers causes a decrease in coupling efficiency. First to fourth converging rod lenses 29, 33, 3 without
Can be combined with 6,38.

【0076】図1において、42は第1〜第3の収束性
ロッドレンズ29,33,36の中心軸、43は第4の
収束性ロッドレンズ38の中心軸、61〜100は光の
進行方向を示す矢印である。
In FIG. 1, 42 is the central axis of the first to third converging rod lenses 29, 33 and 36, 43 is the central axis of the fourth converging rod lens 38, and 61 to 100 are the traveling directions of light. Is an arrow indicating.

【0077】尚、本実施例において、光は紙面水平方向
に進むものとし、第1〜第4の収束性ロッドレンズ2
9,33,36,38内での光の状態は、光線の中心軸
上の軌跡を模擬的に示している。また、本明細書中にお
いて、各図中に示す同一番号は同一部材を表すものとす
る。
In the present embodiment, light travels in the horizontal direction of the paper, and the first to fourth converging rod lenses 2 are used.
The state of light within 9, 33, 36, and 38 represents the locus on the central axis of the light beam in a simulated manner. In addition, in the present specification, the same numbers in the respective drawings represent the same members.

【0078】以下、前記のように構成した光結合器の動
作を説明する。
The operation of the optical coupler configured as described above will be described below.

【0079】まず、図1において、光ファイバアレイ2
5Aの第2及び第3の光ファイバ22,23から出射さ
れた波長1.48μmの光61,62は、波長1.48
μmの光を透過させるカットフィルタ27を透過して、
第1の複屈折板28に入射する。第2及び第3の光ファ
イバ22,23は、出射する光の偏波面方向が互いに直
交するように配置されているので、光61,62はその
偏波面方向が互いに直交する直線偏光である。
First, referring to FIG. 1, the optical fiber array 2
The light 61, 62 having a wavelength of 1.48 μm emitted from the second and third optical fibers 22 and 23 of 5 A has a wavelength of 1.48.
After passing through the cut filter 27 that transmits μm light,
It is incident on the first birefringent plate 28. Since the second and third optical fibers 22 and 23 are arranged so that the polarization plane directions of the emitted light are orthogonal to each other, the lights 61 and 62 are linearly polarized light whose polarization plane directions are orthogonal to each other.

【0080】第1の複屈折板28は、一の偏波面方向の
光(常光)を直進させる一方、前記一の偏波面方向と直
交する他の偏波面方向の光(異常光)の光路を距離dだ
け水平移動させる特性を有しているので、第2の光ファ
イバ22から出射された紙面に平行な直線偏光62は第
1の複屈折板28中を直進して直線偏光64となり、第
3の光ファイバ23から出射された紙面に垂直な直線偏
光61は直線偏光62に近付くように光路を距離dだけ
移動された直線偏光63となる。
The first birefringent plate 28 allows light in one polarization plane direction (ordinary light) to go straight, while making the optical path of light in another polarization plane direction (extraordinary light) orthogonal to the one polarization plane direction. Since it has a characteristic of horizontally moving by the distance d, the linearly polarized light 62 emitted from the second optical fiber 22 and parallel to the paper surface goes straight through the first birefringent plate 28 to become the linearly polarized light 64. The linearly polarized light 61, which is emitted from the optical fiber 23 of No. 3 and is perpendicular to the paper surface, becomes the linearly polarized light 63 which is moved by the distance d in the optical path so as to approach the linearly polarized light 62.

【0081】直線偏光63,64は、第1〜第4の光フ
ァイバ21〜24の開口数よりも大きな開口数を有する
第1の収束性ロッドレンズ29に対してその中心軸から
僅かにずれた位置から入射し、その他端面で平行光に変
換される。波長選択フィルタ30は波長1.48μmの
光を反射するので、波長選択フィルタ30に入射した直
線偏光63,64は、それぞれ反射光65,66となっ
て、再び第1の収束性ロッドレンズ29内を進行する。
この反射光65,66は、続いて第1の収束性ロッドレ
ンズ29の中心軸に対して直線偏光63,64の入射点
と軸対称な位置付近に収束されながら、再び第1の複屈
折板28に入射する。反射光65,66は、それぞれ紙
面に垂直又は水平な偏波面方向を持つので、第1の複屈
折板28に入射した直線偏光66は直進し、直線偏光6
5はさらに光路を距離dだけ移動される。
The linearly polarized lights 63 and 64 are slightly deviated from their central axes with respect to the first converging rod lens 29 having a numerical aperture larger than the numerical apertures of the first to fourth optical fibers 21 to 24. The light enters from a position and is converted into parallel light at the other end surface. Since the wavelength selection filter 30 reflects light having a wavelength of 1.48 μm, the linearly polarized lights 63 and 64 that have entered the wavelength selection filter 30 become reflected lights 65 and 66, respectively, and again inside the first converging rod lens 29. To proceed.
The reflected lights 65 and 66 are subsequently converged in the vicinity of a position axially symmetrical to the incident point of the linearly polarized light 63 and 64 with respect to the central axis of the first converging rod lens 29, and again the first birefringent plate. It is incident on 28. Since the reflected lights 65 and 66 each have a polarization plane direction that is vertical or horizontal to the paper surface, the linearly polarized light 66 that has entered the first birefringent plate 28 travels straight and the linearly polarized light 6
5 is further moved in the optical path by a distance d.

【0082】ここで、第1の複屈折板28においては、
常光に対する異常光の分離距離dは第2の光ファイバ2
2と第3の光ファイバ23との間隔の約1/2に設定さ
れ、常光に対する異常光の分離方向は第2及び第3の光
ファイバ22,23の配列方向と一致するように設定さ
れている。従って、直線偏光65はその光路を直線偏光
66と同一光軸上に移動され、直線偏光65と直線偏光
66とが合成された光67は光ファイバアレイ25Aの
第1の光ファイバ21に入射する。
Here, in the first birefringent plate 28,
The separation distance d of the extraordinary light from the ordinary light is determined by the second optical fiber 2
The distance between the second optical fiber 23 and the third optical fiber 23 is set to about 1/2, and the separation direction of the extraordinary light from the ordinary light is set to match the arrangement direction of the second and third optical fibers 22 and 23. There is. Therefore, the linearly polarized light 65 has its optical path moved on the same optical axis as the linearly polarized light 66, and the light 67 in which the linearly polarized light 65 and the linearly polarized light 66 are combined is incident on the first optical fiber 21 of the optical fiber array 25A. .

【0083】尚、波長選択フィルタ30は、その特性
上、波長1.48μm以外の波長の光もわずかに反射す
る。第2及び第3の光ファイバ22,23の先端面に設
けられたカットフィルタ27は、後述するように、第1
の光ファイバ21から出射した波長1.48μm以外の
波長の光の一部が波長選択フィルタ30で反射されて第
2又は第3の光ファイバ22,23に入射するのを防止
する機能を有している。これにより、第2及び第3の光
ファイバ22,23においては、大きな反射減衰量が得
られる。
Due to its characteristics, the wavelength selection filter 30 slightly reflects light having a wavelength other than 1.48 μm. The cut filter 27 provided on the tip surfaces of the second and third optical fibers 22 and 23 has a first filter as described below.
Has a function of preventing a part of light having a wavelength other than 1.48 μm emitted from the optical fiber 21 from being reflected by the wavelength selection filter 30 and entering the second or third optical fiber 22, 23. ing. Thereby, a large return loss is obtained in the second and third optical fibers 22 and 23.

【0084】以上説明したように、本実施例に係る光結
合器は、第2及び第3の光ファイバ22,23から出射
された波長1.48μmの2つの直線偏光63,64を
偏光合成して第1の光ファイバ21に入射させる偏光合
成機能を有する。
As described above, the optical coupler according to this embodiment polarization-synthesizes the two linearly polarized lights 63 and 64 having the wavelength of 1.48 μm emitted from the second and third optical fibers 22 and 23. And has a polarization combining function of making the light incident on the first optical fiber 21.

【0085】以下、光ファイバアレイ25Aの第1の光
ファイバ21から出射する波長1.55μmの無偏光6
8の動作を説明する。
Hereinafter, unpolarized light 6 having a wavelength of 1.55 μm emitted from the first optical fiber 21 of the optical fiber array 25A.
The operation of No. 8 will be described.

【0086】図2及び図3は、図1に示す本実施例の光
アイソレータ機能を説明する図である。図中の丸の中の
矢印は、第1及び第4の光ファイバ21,24の光の入
出射端面の位置A及び第1〜第3の収束性ロッドレンズ
29,33,36の内部の位置B,C,Dにおける進行
する光線の法線面(紙面に垂直な平面)を左から見た光
の偏波面方向を示し、回転は時計回りを右回りとして説
明する。
2 and 3 are diagrams for explaining the optical isolator function of this embodiment shown in FIG. The arrows in the circles in the figure indicate the positions A of the light input / output end faces of the first and fourth optical fibers 21 and 24 and the positions inside the first to third converging rod lenses 29, 33 and 36. The polarization plane directions of the light when the normal planes (planes perpendicular to the paper surface) of the advancing light rays in B, C, and D are viewed from the left are shown, and the rotation is described as clockwise rotation.

【0087】まず、図2を用いて、順方向の光の動作を
説明する。
First, the operation of light in the forward direction will be described with reference to FIG.

【0088】第1の光ファイバ21から出射した無偏光
の光68は、第1の複屈折板28に入射した後、偏波面
が互いに直交する常光69と異常光70との2つの直線
偏光に分離される。第1の複屈折板28は、紙面に平行
な方向を0度として、異常光70を図2における0度の
方向に距離−dだけ移動させるように設定しているの
で、常光69は直進する一方、異常光70は光路を平行
移動されて常光69と異なる位置から出射する。
The unpolarized light 68 emitted from the first optical fiber 21 is incident on the first birefringent plate 28, and is then converted into two linearly polarized lights of an ordinary ray 69 and an extraordinary ray 70 whose polarization planes are orthogonal to each other. To be separated. The first birefringent plate 28 is set so that the extraordinary ray 70 is moved by the distance -d in the direction of 0 degree in FIG. 2 with 0 degree in the direction parallel to the paper surface, so that the ordinary ray 69 goes straight. On the other hand, the extraordinary light 70 is translated in the optical path and emitted from a position different from the ordinary light 69.

【0089】尚、距離dは任意の長さを表すが、図3で
説明する逆方向に進行する光が第4の光ファイバ24に
入射しないように、距離dは少なくとも第1及び第4の
光ファイバ21,24の各コア径よりも大きく、第1の
光ファイバ21と第4の光ファイバ24との間隔よりも
小さいことが望ましい。
The distance d represents an arbitrary length, but the distance d is at least the first and fourth values so that the light traveling in the opposite direction described in FIG. 3 does not enter the fourth optical fiber 24. It is desirable that the diameter is larger than the core diameter of each of the optical fibers 21 and 24 and smaller than the distance between the first optical fiber 21 and the fourth optical fiber 24.

【0090】直線偏光69,70は、第1の収束性ロッ
ドレンズ29に対してその中心軸42から僅かにずれた
位置から入射し、その他端面において略平行光に変換さ
れた後、波長選択フィルタ30を透過し、磁気光学板3
1に入射する。磁気光学板31は、円筒形の磁石32の
磁界を受けて、入射光の偏波面を非可逆的に左回りに約
45度回転させる。従って、直線偏光69,70は、そ
れぞれその偏波面が左回りに約45度(π/4+nπ/
2、但しn=0,1,2,……)の回転を受けた直線偏
光71,72に変換されて、第2の収束性ロッドレンズ
33に入射する。
The linearly polarized light 69, 70 is incident on the first converging rod lens 29 from a position slightly deviated from the central axis 42 thereof, and is converted into substantially parallel light on the other end faces thereof, and then the wavelength selection filter. 30 through, magneto-optical plate 3
Incident on 1. The magneto-optical plate 31 receives the magnetic field of the cylindrical magnet 32 and irreversibly rotates the polarization plane of the incident light counterclockwise by about 45 degrees. Therefore, the polarization planes of the linearly polarized light 69 and 70 are counterclockwise about 45 degrees (π / 4 + nπ /
2, but converted into linearly polarized light 71, 72 that has been rotated by n = 0, 1, 2, ..., And enters the second converging rod lens 33.

【0091】直線偏光71,72は、第2の収束性ロッ
ドレンズ33の中で光路が図2における上下左右で入れ
替わって進行し、第2の収束性ロッドレンズ33の出射
端面付近で第1の収束性ロッドレンズ29の光の入射点
と軸対称な位置で、中心軸から僅かにずれた2点に焦点
を結ぶように収束される。
The linearly polarized light 71, 72 travels in the second converging rod lens 33 with their optical paths switched up and down, left and right in FIG. 2, and travels around the first converging end face of the second converging rod lens 33. The light is converged so as to focus on two points slightly deviated from the central axis at a position axially symmetric with respect to the light incident point of the converging rod lens 29.

【0092】前記の2点に収束された直線偏光71,7
2は第2の複屈折板34に入射する。第2の複屈折板3
4は、直線偏光71を異常光として図2の45度の方向
に距離d/√2だけ移動させるように設けられているの
で、直線偏光72は常光74として直進する一方、直線
偏光71は異常光73として光路を移動されて、それぞ
れ第3の収束性ロッドレンズ36に入射する。
Linearly polarized light 71, 7 converged on the above two points
2 is incident on the second birefringent plate 34. Second birefringent plate 3
4 is provided so as to move the linearly polarized light 71 as the extraordinary light by the distance d / √2 in the direction of 45 degrees in FIG. 2, the linearly polarized light 72 travels straight as the ordinary light 74, while the linearly polarized light 71 is abnormal. The light 73 is moved along the optical path and enters the third converging rod lens 36.

【0093】以上説明した動作により、本実施例に係る
光結合器の第1の光アイソレータ機能が発揮されるので
ある。
By the operation described above, the first optical isolator function of the optical coupler according to this embodiment is exhibited.

【0094】次に、直線偏光73,74は、第3の収束
性ロッドレンズ36の他端面で略平行光に変換された
後、反射板37に入射する。反射板37は入射光の一部
分を透過させ且つ大部分を反射するので、反射板37に
より反射された直線偏光75,76は再び第3の収束性
ロッドレンズ36に入射して収束され、第3の複屈折板
35に入射する。尚、反射板37は第3の収束性ロッド
レンズ36の中心軸42に垂直な面に対して僅かに傾け
て設けているので、第3の収束性ロッドレンズ36の端
面における、直線偏光73,74の入射点と直線偏光7
5,76の出射点とは軸対称の関係には無い。
Next, the linearly polarized lights 73 and 74 are converted into substantially parallel light on the other end surface of the third converging rod lens 36, and then enter the reflecting plate 37. Since the reflection plate 37 transmits a part of the incident light and reflects most of the incident light, the linearly polarized lights 75 and 76 reflected by the reflection plate 37 enter the third converging rod lens 36 again and are converged. It is incident on the birefringent plate 35. Since the reflecting plate 37 is provided so as to be slightly inclined with respect to the plane perpendicular to the central axis 42 of the third converging rod lens 36, the linearly polarized light 73 at the end face of the third converging rod lens 36, 74 incident points and linearly polarized light 7
There is no axisymmetric relationship with the emission points of 5,76.

【0095】第3の複屈折板35は、図2の左側から入
射した異常光を45度の方向に距離−d/√2だけ移動
させるように設けられているので、図2の右側から第3
の複屈折板35に入射した、直線偏光76は常光78と
して直進し、直線偏光75は異常光77として45度の
方向に距離d/√2だけ移動される。
Since the third birefringent plate 35 is provided so as to move the extraordinary light incident from the left side of FIG. 2 in the direction of 45 degrees by the distance −d / √2, the third birefringent plate 35 from the right side of FIG. Three
The linearly polarized light 76 incident on the birefringent plate 35 goes straight as the ordinary light 78, and the linearly polarized light 75 is moved as the extraordinary light 77 in the direction of 45 degrees by the distance d / √2.

【0096】磁気光学板31は入射光の偏波面を入射方
向に無関係に左回りに約45度回転させる。従って、第
2の収束性ロッドレンズ33に入射し、略平行光に変換
された直線偏光77,78は、磁気光学板31を透過し
て、その偏波面がさらに左回りに約45度回転した直線
偏光79,80に変換される。直線偏光79,80は、
波長選択フィルタ30を透過後、第1の収束性ロッドレ
ンズ29の中で光路が図2の上下左右で入れ替わって進
行し、第4の光ファイバ24の端面付近に焦点を結ぶよ
うに第1の複屈折板28に入射する。
The magneto-optical plate 31 rotates the polarization plane of the incident light counterclockwise by about 45 degrees regardless of the incident direction. Therefore, the linearly polarized light 77, 78 that has been incident on the second converging rod lens 33 and converted into substantially parallel light is transmitted through the magneto-optical plate 31 and its polarization plane is further rotated counterclockwise by about 45 degrees. It is converted into linearly polarized light 79, 80. The linearly polarized light 79, 80 is
After passing through the wavelength selection filter 30, the optical paths in the first converging rod lens 29 are switched in the vertical and horizontal directions of FIG. 2 to advance, and the first optical path is focused so as to focus near the end face of the fourth optical fiber 24. It is incident on the birefringent plate 28.

【0097】第1の複屈折板28は、図2の左側から入
射した異常光を0度の方向に距離−dだけ移動させるの
で、第1の複屈折板28に右側から入射した、直線偏光
80は常光として直進し、直線偏光79は異常光として
光路が0度の方向に距離dだけ移動される。その結果、
この2つの直線偏光79,80は同一光軸上に合成され
た光81に変換され、第4の光ファイバ24に損失なく
入射する。
Since the first birefringent plate 28 moves the extraordinary light incident from the left side of FIG. 2 in the direction of 0 degree by the distance -d, the linearly polarized light incident on the right side of the first birefringent plate 28 is linearly polarized light. 80 is an ordinary ray and goes straight, and the linearly polarized light 79 is an extraordinary ray, and the optical path is moved by a distance d in the direction of 0 degree. as a result,
The two linearly polarized lights 79 and 80 are converted into the light 81 combined on the same optical axis and enter the fourth optical fiber 24 without loss.

【0098】以上説明した動作により、本実施例に係る
光結合器の第2の光アイソレータ機能が発揮されるので
ある。
By the operation described above, the second optical isolator function of the optical coupler according to this embodiment is exhibited.

【0099】以下、図3を用いて、本実施例に係る光結
合器における前述の第1及び第2の光アイソレータ機能
と逆方向の光アイソレータ機能について説明する。
The optical isolator function opposite to the above-described first and second optical isolator functions in the optical coupler according to this embodiment will be described below with reference to FIG.

【0100】第4の光ファイバ24から出射した波長
1.55μmの無偏光の光82は、図2に示す光81と
同じ光路を逆方向に進行し、第1の複屈折板28で偏波
面が直交する2つの直線偏光83,84に分離される。
直線偏光83,84は、第1の収束性ロッドレンズ29
及び波長選択フィルタ30を透過した後、磁気光学板3
1に入射し、磁気光学板31においてその偏波面が左回
りに約45度の回転を受ける。その後、直線偏光83,
84は第2の収束性ロッドレンズ33中を光路が図3に
おける上下で入れ替わった直線偏光85,86として進
行する。
Unpolarized light 82 having a wavelength of 1.55 μm emitted from the fourth optical fiber 24 travels in the opposite optical path along the same optical path as the light 81 shown in FIG. Are separated into two linearly polarized lights 83 and 84 which are orthogonal to each other.
The linearly polarized light 83, 84 is generated by the first converging rod lens 29.
And the magneto-optical plate 3 after passing through the wavelength selection filter 30.
1, and the plane of polarization of the magneto-optical plate 31 is rotated counterclockwise by about 45 degrees. After that, linearly polarized light 83,
Reference numeral 84 advances in the second converging rod lens 33 as linearly polarized light 85 and 86 whose optical paths are vertically reversed in FIG.

【0101】直線偏光85、86の偏波面方向は、図2
に示す順方向の場合の直線偏光77,78とそれぞれ約
90度異なっている。その結果、直線偏光85が常光、
直線偏光86が異常光となって第3の複屈折板35に入
射するので、直線偏光85は直進し、直線偏光86は図
3の45度の方向に距離−d/√2だけ光路を移動され
て、図2の順方向の場合とは異なった位置に直線偏光8
7,88として出射する。以上の動作から、第4の光フ
ァイバ24から出射した無偏光の光82は第1の光ファ
イバ21に入射することはできない。
The polarization plane directions of the linearly polarized lights 85 and 86 are shown in FIG.
The linearly polarized lights 77 and 78 in the forward direction shown in FIG. As a result, the linearly polarized light 85 is an ordinary light,
Since the linearly polarized light 86 becomes extraordinary light and enters the third birefringent plate 35, the linearly polarized light 85 advances straight, and the linearly polarized light 86 moves along the optical path by the distance -d / √2 in the direction of 45 degrees in FIG. Then, the linearly polarized light 8 is placed at a position different from that in the forward direction of FIG.
It is emitted as 7,88. From the above operation, the unpolarized light 82 emitted from the fourth optical fiber 24 cannot enter the first optical fiber 21.

【0102】さらに、一般に1段の光アイソレータで
は、逆方向に進行する光を完全には遮断できず、−30
dB〜−40dB(1/1000〜1/10000)の
光が逆方向に進行する。
Further, in general, the one-stage optical isolator cannot completely block the light traveling in the opposite direction, so that -30
Light of dB to -40 dB (1/1000 to 1/10000) travels in the opposite direction.

【0103】以下、上記1段の光アイソレータの逆方向
動作で遮断されず、反射板37で反射されて、図2の順
方向光路73,74を逆方向に進行する僅かな量の直線
偏光89,90の動作について説明する。
Hereinafter, a slight amount of linearly polarized light 89 which is not blocked by the backward operation of the one-stage optical isolator but is reflected by the reflection plate 37 and travels in the backward direction on the forward optical paths 73 and 74 in FIG. , 90 will be described.

【0104】直線偏光90は常光92として第2の複屈
折板34を直進し、直線偏光89は異常光91として4
5度の方向に距離−d/√2だけ光路を移動されて第2
の複屈折板34を透過した後、第2の収束性ロッドレン
ズ33及び磁気光学板31を透過して、直線偏光91,
92はその偏波面が左回りに約45度回転された直線偏
光93,94にそれぞれ変換される。
The linearly polarized light 90 travels straight through the second birefringent plate 34 as the ordinary light 92, and the linearly polarized light 89 serves as the extraordinary light 91.
The optical path is moved in the direction of 5 degrees by the distance -d / √2, and the second
After passing through the birefringent plate 34, the second converging rod lens 33 and the magneto-optical plate 31, the linearly polarized light 91,
Reference numeral 92 is converted into linearly polarized light 93, 94 whose polarization plane is rotated counterclockwise by about 45 degrees.

【0105】直線偏光93,94の偏波面方向は、図2
に示す順方向の場合の直線偏光69,70とそれぞれ9
0度異なっている。従って、第1の収束性ロッドレンズ
29を透過して第1の複屈折板28に入射した、直線偏
光94は常光96として直進し、直線偏光93は異常光
95として0度の方向に距離dだけ移動される。直線偏
光95、96は、図2の順方向の光68とは異なった光
路を進行するので、同一光軸上に合成されない。以上の
動作から、僅かな量の直線偏光89,90は第1の光フ
ァイバ21に入射することはできない。
The polarization plane directions of the linearly polarized light 93 and 94 are shown in FIG.
Linearly polarized light 69, 70 in the forward direction and 9 respectively
0 degrees different. Therefore, the linearly polarized light 94, which has passed through the first converging rod lens 29 and is incident on the first birefringent plate 28, travels straight as the ordinary light 96, and the linearly polarized light 93 is the extraordinary light 95 in the direction of 0 degree at the distance d. Only moved. The linearly polarized lights 95 and 96 travel on different optical paths from the light 68 in the forward direction in FIG. 2, and thus are not combined on the same optical axis. From the above operation, a small amount of linearly polarized light 89, 90 cannot enter the first optical fiber 21.

【0106】図2及び図3に基づき説明した動作から、
本実施例に係る光結合器は、光ファイバアレイ25Aの
第1の光ファイバ21から出射した波長1.55μmの
光68を損失なく第4の光ファイバ24に結合させ、第
4の光ファイバ24から出射した逆方向の光82を2段
階に遮断して第1の光ファイバ21に入射させない特性
を有し、偏光無依存型の2段光アイソレータとして機能
する。
From the operation described with reference to FIGS. 2 and 3,
The optical coupler according to the present embodiment couples the light 68 having a wavelength of 1.55 μm emitted from the first optical fiber 21 of the optical fiber array 25A to the fourth optical fiber 24 without loss, and the fourth optical fiber 24 It has a characteristic that the backward light 82 emitted from the device is blocked in two steps and is not incident on the first optical fiber 21, and it functions as a polarization-independent two-stage optical isolator.

【0107】尚、円筒状の磁石32は、第1及び第2の
収束性ロッドレンズ29,34の軸方向(図2及び図3
の左右方向)に取り外せるように構成されている。磁石
32の極性の向きを逆にして装着すれば、磁気光学板3
1の偏波面回転方向が逆になり、第4の光ファイバ24
から出射した波長1.55μmの光82を損失なく第1
の光ファイバ21に結合させ、第1の光ファイバ21か
ら出射した光68を2段階に遮断して第4の光ファイバ
24に入射させない特性を持たせることができる。この
場合には、前述した2段光アイソレータ機能とは逆方向
の2段光アイソレータとして機能することになる。
The cylindrical magnet 32 is arranged in the axial direction of the first and second converging rod lenses 29 and 34 (see FIGS. 2 and 3).
It is configured to be removable in the left-right direction). If the magnets 32 are mounted with their polarities reversed, the magneto-optical plate 3
The polarization plane rotation direction of 1 is reversed, and the fourth optical fiber 24
The light 82 with a wavelength of 1.55 μm emitted from the
The light 68 emitted from the first optical fiber 21 can be blocked in two steps so as not to enter the fourth optical fiber 24. In this case, it functions as a two-stage optical isolator in the opposite direction to the above-described two-stage optical isolator function.

【0108】また、前記実施例においては、第1〜第3
の複屈折板28,34,35を、それぞれの異常光の分
離距離がd:d/√2:−d/√2の関係になるように
配置した場合について説明したが、第2及び第3の複屈
折板34,35の異常光の移動距離は、第1の複屈折板
28の移動距離とは無関係に、互いに等しく且つ移動方
向が互いに逆の関係になるように設定すれば、同じ効果
が得られる。
Further, in the above embodiment, the first to third
The case where the birefringent plates 28, 34, and 35 are arranged so that the separation distances of the respective extraordinary rays have a relationship of d: d / √2: -d / √2 has been described. The moving distances of the extraordinary rays of the birefringent plates 34 and 35 are set so that they are equal to each other and the moving directions are opposite to each other regardless of the moving distance of the first birefringent plate 28. Is obtained.

【0109】再び、図1に基づき、本実施例に係る光結
合器の動作について説明する。
Again, the operation of the optical coupler according to this embodiment will be described with reference to FIG.

【0110】図1に示すように、第2及び第3の光ファ
イバ22,23から出射し、偏光合成された波長1.4
8μmの光67は、図2及び図3に基づき説明した波長
1.55μmの光68と波長合成され、同一の光路を通
って第1の光ファイバ21に結合されるので、本実施例
に係る光結合器は従来技術の項で説明した波長カプラと
しての機能を有する。
As shown in FIG. 1, a wavelength of 1.4 which is emitted from the second and third optical fibers 22 and 23 and is polarization-combined.
The 8 μm light 67 is wavelength-synthesized with the 1.55 μm light 68 described with reference to FIGS. 2 and 3, and is coupled to the first optical fiber 21 through the same optical path. The optical coupler has a function as a wavelength coupler described in the section of the related art.

【0111】反射板37は、入射光の大部分を反射し、
一部分を透過させるハーフミラーである。図2に基づき
説明したように、第1の光ファイバ21から出射した波
長1.55μmの光68は、偏光分離された後に反射板
37に入射する。反射板37に入射した直線偏光73,
74の一部分の光97,98が反射板37を透過する。
反射板37を透過した光97,98は、中心軸43が反
射板37に垂直に設けられた第4の収束性ロッドレンズ
38に入射し、その他端面付近で収束されながら、波長
1.55μmの光を損失無く透過させるカットフィルタ
39を透過して、受光素子41に入射する。
The reflection plate 37 reflects most of the incident light,
It is a half mirror that allows a part to pass through. As described with reference to FIG. 2, the light 68 having the wavelength of 1.55 μm emitted from the first optical fiber 21 enters the reflection plate 37 after being polarized and separated. Linearly polarized light 73 incident on the reflector 37,
Lights 97 and 98 that are a part of 74 are transmitted through the reflection plate 37.
The lights 97 and 98 transmitted through the reflection plate 37 enter the fourth converging rod lens 38 whose central axis 43 is provided perpendicular to the reflection plate 37, and are converged in the vicinity of the other end face while having a wavelength of 1.55 μm. The light passes through the cut filter 39 that allows light to pass through without loss and enters the light receiving element 41.

【0112】以上の動作によって、第1の光ファイバ2
1から出射した波長1.55μmの光68の一部を分岐
し、該光68の一部の大きさを受光素子41により検出
するので、本実施例に係る光結合器は、光分岐機能及び
モニタ用受光素子の機能を有することになる。
By the above operation, the first optical fiber 2
Since a part of the light 68 having a wavelength of 1.55 μm emitted from 1 is branched and the size of the part of the light 68 is detected by the light receiving element 41, the optical coupler according to the present embodiment has an optical branching function and It will have the function of a monitor light receiving element.

【0113】カットフィルタ39は、波長1.48μm
の光を遮断し、波長1.55μmの光を透過させる特性
を持ち、波長選択フィルタ30で完全に反射されずに透
過した波長1.48μmの僅かな量の光をさらに遮断す
る。従って、受光素子41は、波長1.55μmの光だ
けを精度良くモニタ検出する機能を有する。尚、カット
フィルタ39は、反射板37と収束性ロッドレンズ38
との間に設けられても同じ効果が得られる。
The cut filter 39 has a wavelength of 1.48 μm.
Light having a wavelength of 1.55 μm is transmitted, and a small amount of light having a wavelength of 1.48 μm which is transmitted without being completely reflected by the wavelength selection filter 30 is further blocked. Therefore, the light receiving element 41 has a function of accurately monitor-detecting only the light having the wavelength of 1.55 μm. The cut filter 39 includes a reflector 37 and a converging rod lens 38.
The same effect can be obtained even if it is provided between and.

【0114】さらに、受光素子41の受光面は、第4の
収束性ロッドレンズ38の中心軸43に対して垂直にな
り且つ入射光97,98に対して斜めになるように設け
られているため、受光面で生じた反射光は元の光路を進
行しないので、光結合器として、大きな反射減衰量特性
が得られる。また、第4の収束性ロッドレンズ38の中
心軸43は、斜めに配置された反射板37に対して垂直
に設けられており、反射板37を斜めに調節して固定す
る際、反射板37を第4の収束性ロッドレンズ38と一
体に固定できるので、組立が容易になるという効果が得
られる。
Further, the light receiving surface of the light receiving element 41 is provided so as to be perpendicular to the central axis 43 of the fourth converging rod lens 38 and oblique to the incident lights 97 and 98. Since the reflected light generated on the light receiving surface does not travel along the original optical path, a large return loss characteristic can be obtained as an optical coupler. Further, the central axis 43 of the fourth converging rod lens 38 is provided perpendicularly to the reflecting plate 37 arranged obliquely, and when the reflecting plate 37 is obliquely adjusted and fixed, the reflecting plate 37 is provided. Can be integrally fixed to the fourth converging rod lens 38, so that the effect of facilitating assembly can be obtained.

【0115】図3に示す、第4の光ファイバ24から出
射し逆方向に進行する直線偏光87,88は、その一部
が反射板37を透過する。
A part of the linearly polarized light 87, 88 emitted from the fourth optical fiber 24 and traveling in the opposite direction shown in FIG.

【0116】再び、図1に示すように、反射板37を透
過した一部の光99,100は、前記と同様に、第4の
収束性ロッドレンズ38により収束され、カットフィル
タ39を透過した後、遮蔽部材40に入射して吸収され
る。
Again, as shown in FIG. 1, a part of the light 99, 100 transmitted through the reflection plate 37 is converged by the fourth converging rod lens 38 and transmitted through the cut filter 39, as described above. After that, the light enters the shielding member 40 and is absorbed.

【0117】遮蔽部材40は、不必要な光99,100
が受光素子41に入射しないように、不必要な光99,
100を吸収して遮断する機能を有する。
The shield member 40 uses the unnecessary light 99, 100.
Unnecessary light 99,
It has the function of absorbing and blocking 100.

【0118】図4は、他の実施例に係る光結合器におけ
る光ファイバアレイ25Bの構成を示している。第1〜
第4の光ファイバ21〜24の各先端面を並列に整列さ
せた状態でアレイ部材44を用いて一体化しているの
で、光ファイバアレイ25Bの先端面26Bを一括して
研磨できると共に、第1〜第4の光ファイバ21〜24
と第1の複屈折板28との結合組立とを一括して実施す
ることができる。また、光ファイバアレイ25Bの先端
面26Bを光軸に垂直な面に対して約8度の角度を持つ
ように斜めに研磨しているので、第1〜第4の光ファイ
バ21〜24から出射する光のうち先端面26Bで生じ
る反射光が元の光ファイバに戻らない機能を有する。
FIG. 4 shows the structure of an optical fiber array 25B in an optical coupler according to another embodiment. First to
Since the fourth optical fibers 21 to 24 are integrated by using the array member 44 in a state where the front end surfaces of the fourth optical fibers 21 to 24 are aligned in parallel, the front end surface 26B of the optical fiber array 25B can be collectively polished and the first ~ Fourth optical fibers 21-24
And the first birefringent plate 28 can be combined and assembled together. Further, since the tip end surface 26B of the optical fiber array 25B is obliquely polished so as to have an angle of about 8 degrees with respect to the surface perpendicular to the optical axis, the light is emitted from the first to fourth optical fibers 21 to 24. The reflected light generated at the front end surface 26B of the reflected light does not return to the original optical fiber.

【0119】図5は他の実施例に係る光結合器を示して
おり、該光結合器は光ファイバ結合部における反射戻り
光を遮断することができる。すなわち、第1の複屈折板
28は、光ファイバアレイ25Bの斜めに研磨された先
端面26Bにカットフィルタ27を介して略密着して設
けられている。光ファイバアレイ25Bは、その光軸4
6が第1の収束性ロッドレンズ29の中心軸42に対し
て数度傾くように配置されている。この構成により、図
5において矢印で示すように、入射光68が通過する各
端面で生じた反射光47〜49は、元の光ファイバに戻
らない効果が得られ、光結合器として大きな反射減衰量
特性が得られる。
FIG. 5 shows an optical coupler according to another embodiment, which can block the reflected return light in the optical fiber coupling section. That is, the first birefringent plate 28 is provided in close contact with the obliquely polished tip surface 26B of the optical fiber array 25B via the cut filter 27. The optical fiber array 25B has its optical axis 4
6 is arranged so as to be inclined several degrees with respect to the central axis 42 of the first converging rod lens 29. With this configuration, as shown by the arrow in FIG. 5, the reflected lights 47 to 49 generated at the respective end faces through which the incident light 68 passes can obtain an effect of not returning to the original optical fiber, and a large reflection attenuation as an optical coupler. A quantitative characteristic is obtained.

【0120】また、光ファイバアレイ25Bの先端面2
6Bは、第1の複屈折板28の常光と異常光とを含む平
面内において斜めに形成されている。これにより、第1
の複屈折板28に対して僅かに斜めに入射した光を精度
良く常光と異常光とに分離することができる。
Further, the front end surface 2 of the optical fiber array 25B
6B is obliquely formed in the plane including the ordinary ray and the extraordinary ray of the first birefringent plate 28. This makes the first
The light slightly obliquely incident on the birefringent plate 28 can be accurately separated into ordinary light and extraordinary light.

【0121】さらに、斜めに設けられた第1の複屈折板
28と第1の収束性ロッドレンズ29との間に、鋭角を
頂角とする三角プリズム45をその端面が第1の複屈折
板28及び第1の収束性ロッドレンズ29の端面に密着
するように設けている。これにより、第1の複屈折板2
8の固定の安定と、第1の複屈折板28と第1の収束性
ロッドレンズ29との間隙の屈折率整合の効果が得ら
れ、光結合器として大きな反射減衰量特性が得られる。
Further, between the first birefringent plate 28 and the first converging rod lens 29 provided obliquely, a triangular prism 45 having an apex angle as an acute angle is formed, and its end face has the first birefringent plate. 28 and the end surface of the first converging rod lens 29 are provided so as to be in close contact with each other. Thereby, the first birefringent plate 2
8 is stable and the refractive index matching effect of the gap between the first birefringent plate 28 and the first converging rod lens 29 can be obtained, and a large return loss characteristic as an optical coupler can be obtained.

【0122】また、三角プリズム45を設ける代わり
に、図6に示すように、第1の収束性ロッドレンズ29
の先端面50を光軸42の垂直な面に対して斜めに研磨
し、該先端面50を第1の複屈折板28に密着させて
も、同様な効果が得られる。
Further, instead of providing the triangular prism 45, as shown in FIG. 6, the first converging rod lens 29 is used.
The same effect can be obtained by polishing the tip end surface 50 of the optical axis 42 obliquely to the plane perpendicular to the optical axis 42 and bringing the tip end surface 50 into close contact with the first birefringent plate 28.

【0123】図7は他の実施例に係る光結合器における
反射板37の構成を示している。該反射板37は、第3
の収束性ロッドレンズ36の中心軸42に垂直な面に対
してわずかに傾けて設けられている。楔形の透明部材5
1は、反射板37の傾き角度を精度良く保つと共に反射
板37と収束性ロッドレンズ36との空間を屈折率整合
して充填する機能を有する。
FIG. 7 shows the structure of the reflection plate 37 in the optical coupler according to another embodiment. The reflector 37 is the third
The converging rod lens 36 is slightly inclined with respect to a plane perpendicular to the central axis 42. Wedge-shaped transparent member 5
1 has a function of keeping the tilt angle of the reflection plate 37 with high precision and filling the space between the reflection plate 37 and the converging rod lens 36 with a refractive index matching.

【0124】図8は、反射板37の他の一例を説明する
斜視図であって、該反射板37は、鋭角を頂角とする三
角プリズム52の一方の斜面に、誘電体薄膜などの反射
膜53が蒸着されている。このようにすると、前記の効
果に加えて、組立工数が削減できる効果が得られる。
FIG. 8 is a perspective view for explaining another example of the reflection plate 37. The reflection plate 37 is formed by reflecting a dielectric thin film or the like on one slope of the triangular prism 52 having an acute angle as the apex angle. The film 53 is deposited. In this way, in addition to the above effects, the effect of reducing the number of assembly steps can be obtained.

【0125】また、図9に示すように、第4の集束性ロ
ッドレンズ38の各端面に、誘電体薄膜から成る反射膜
53とカットフィルタ膜54とを設けると、光の反射手
段及び光の分岐モニタ部の組立がさらに容易になる効果
が得られる。
Further, as shown in FIG. 9, when a reflecting film 53 made of a dielectric thin film and a cut filter film 54 are provided on each end surface of the fourth converging rod lens 38, a light reflecting means and a light reflecting means are provided. The effect that the assembling of the branch monitor unit is further facilitated is obtained.

【0126】以上のように、図1に示す光結合器におい
て、エルビウム(Er)などの希土類元素を添加した光
ファイバを第1の光ファイバ21の他端に結合し、波長
1.48μmの励起光源からの出射光を第2及び第3の
光ファイバ22,23の他端に偏波面方向が互いに直交
するように結合し、第4の光ファイバ24を増幅された
光信号の出射端とすると、本実施例に係る光結合器は、
図10に基づき従来例として説明した後方励起方式の光
ファイバ増幅器における、偏光合成器、波長カプラ、光
アイソレータ、光分岐器及びモニタ用受光素子の5機能
が集積された光ファイバ増幅器として機能する。
As described above, in the optical coupler shown in FIG. 1, an optical fiber doped with a rare earth element such as erbium (Er) is coupled to the other end of the first optical fiber 21 and pumped at a wavelength of 1.48 μm. When the light emitted from the light source is coupled to the other ends of the second and third optical fibers 22 and 23 so that the polarization plane directions are orthogonal to each other, and the fourth optical fiber 24 is used as the output end of the amplified optical signal. The optical coupler according to the present embodiment,
In the backward pumping type optical fiber amplifier described as the conventional example with reference to FIG. 10, it functions as an optical fiber amplifier in which five functions of a polarization combiner, a wavelength coupler, an optical isolator, an optical branching device and a monitor light receiving element are integrated.

【0127】本実施例に係る光結合器の特徴は、光をシ
ングルモードで伝播する第1及び第4の光ファイバ2
1,24と、光を偏波面を保持しつつシングルモードで
伝播する第2及び第3の光ファイバ22,23と、第1
の複屈折板28と、第1の収束性ロッドレンズ29と、
波長選択フィルタ30と、偏波面をπ/4+nπ/2
(但し、n=0,1,2,……)だけ回転させる磁気光
学板31と、第2の収束性ロッドレンズ33と、同一平
面上に隣接して設けられた第2及び第3の複屈折板3
4,35と、第3の収束性ロッドレンズ36及び光軸に
対して斜めに設けられた反射板37よりなる反射手段と
を前述のように配置したことである。
The feature of the optical coupler according to the present embodiment is that the first and fourth optical fibers 2 for propagating light in a single mode are used.
1 and 24, second and third optical fibers 22 and 23 that propagate light in a single mode while maintaining the plane of polarization, and first
A birefringent plate 28, a first converging rod lens 29,
The wavelength selection filter 30 and the plane of polarization are π / 4 + nπ / 2
(However, n = 0, 1, 2, ...) Rotates only by the magneto-optical plate 31, the second converging rod lens 33, and the second and third compound lenses provided adjacently on the same plane. Refraction plate 3
4, 35 and the reflecting means including the third converging rod lens 36 and the reflecting plate 37 obliquely provided with respect to the optical axis are arranged as described above.

【0128】また、本実施例に係る光結合器の特徴は、
第2及び第3の光ファイバ22,23から出射した光が
波長選択フィルタ30により反射されて第1の光ファイ
バ21に入射し、第1の光ファイバ21から出射した光
が反射板37により反射されて第4の光ファイバ24に
入射するように、第1〜第4の光ファイバ21〜24を
配置したことである。
The features of the optical coupler according to this embodiment are as follows.
The light emitted from the second and third optical fibers 22 and 23 is reflected by the wavelength selection filter 30 and enters the first optical fiber 21, and the light emitted from the first optical fiber 21 is reflected by the reflection plate 37. That is, the first to fourth optical fibers 21 to 24 are arranged so as to be incident on the fourth optical fiber 24.

【0129】前記の構成により、第1の複屈折板28、
第1の収束性ロッドレンズ29及び波長選択フィルタ3
0よりなる光学系において、第2及び第3の光ファイバ
22,23から出射した波長1.48μmの光を合成す
る偏光合成器の機能と、該偏光合成器により合成された
合成光と波長1.55μmの光とを波長合成して光ファ
イバ21に結合させる波長カプラ機能とを有する。ま
た、第1の複屈折板28、磁気光学板31及び第2の複
屈折板34よりなる光学系と、反射板37、第3の複屈
折板35、磁気光学板31及び第1の複屈折板28より
なる光学系とによって、第1の光ファイバ21から出射
した波長1.55μmの光を損失なく第4の光ファイバ
24に結合させると共に、逆方向に進行する光を遮断す
る2段の偏光無依存型の光アイソレータの機能を有す
る。
With the above structure, the first birefringent plate 28,
First converging rod lens 29 and wavelength selection filter 3
In the optical system consisting of 0, the function of the polarization combiner that combines the light having the wavelength of 1.48 μm emitted from the second and third optical fibers 22 and 23, and the combined light combined by the polarization combiner and the wavelength 1 It has a wavelength coupler function of wavelength-synthesizing light of 0.55 μm and coupling it to the optical fiber 21. In addition, an optical system including the first birefringent plate 28, the magneto-optical plate 31, and the second birefringent plate 34, a reflecting plate 37, a third birefringent plate 35, the magneto-optical plate 31, and the first birefringent plate. The optical system including the plate 28 couples the light having a wavelength of 1.55 μm emitted from the first optical fiber 21 to the fourth optical fiber 24 without loss, and blocks the light traveling in the opposite direction. It has the function of a polarization-independent optical isolator.

【0130】さらに、本実施例に係る光結合器の特徴
は、前述の構成に加えて、反射板37を入射光の一部を
透過させるハーフミラーにより構成し、該反射板37を
透過した光を収束させる第4の収束性ロッドレンズ38
と、該第4の収束性ロッドレンズ38により収束された
収束光を検出する受光素子41とを設けて、光結合器を
構成したことである。
Further, in addition to the above-described structure, the optical coupler according to the present embodiment is characterized in that the reflecting plate 37 is composed of a half mirror that transmits a part of incident light, and the light passing through the reflecting plate 37 is used. Fourth converging rod lens 38 that converges
And a light receiving element 41 for detecting the converged light converged by the fourth converging rod lens 38, thereby forming an optical coupler.

【0131】この構成により、反射板37と第4の収束
性ロッドレンズ38とにより波長1.55μmの光の一
部を分岐する光分岐器が構成され、第4の収束性ロッド
レンズ38と受光素子41とにより分岐された光を検出
するモニタ受光素子が構成される。
With this structure, the reflecting plate 37 and the fourth converging rod lens 38 constitute an optical branching device for branching a part of the light having the wavelength of 1.55 μm, and the fourth converging rod lens 38 and the light receiving part. A monitor light receiving element that detects the light branched by the element 41 is configured.

【0132】従って、図10に基づき従来例で説明した
光ファイバ増幅器の構成に必要な偏光合成器、波長カプ
ラ、光アイソレータ、光分岐器及び受光素子よりなる5
個の光受動機能を、少ない光学デバイスを用いて集積化
でき、小型で挿入損失が小さくアイソレーション特性に
優れた光結合器が実現できる。
Therefore, it is composed of a polarization combiner, a wavelength coupler, an optical isolator, an optical branching device and a light receiving element necessary for the construction of the optical fiber amplifier described in the conventional example with reference to FIG.
Optical passive functions can be integrated by using a small number of optical devices, and an optical coupler having a small insertion loss and excellent isolation characteristics can be realized.

【0133】本実施例に係る光結合器を用いて光ファイ
バ増幅器を構成すると、光ファイバ同士の接続による損
失の増加及びバラツキがないと共に、第1〜第4の光フ
ァイバ21〜24を一方向に集中させているため光ファ
イバを引き回して固定するための多くの実装面積を必要
とせず、小型で増幅特性の安定した光ファイバ増幅器が
実現できる。
When the optical fiber amplifier is constructed by using the optical coupler according to the present embodiment, there is no increase or variation in loss due to the connection of optical fibers, and the first to fourth optical fibers 21 to 24 are unidirectionally connected. Since it is concentrated on the optical fiber, it does not require a large mounting area for drawing and fixing the optical fiber, and a small-sized optical fiber amplifier with stable amplification characteristics can be realized.

【0134】なお、本実施例においては、後方励起方式
の光ファイバ増幅器の光結合器として、第1の光ファイ
バ21から第4の光ファイバ24の方向への光アイソレ
ータを構成し、第4の光ファイバ24をエルビウムなど
の希土類元素を添加した光ファイバにより増幅された波
長1.55μmの信号光の出力端とした。しかしなが
ら、着脱できる磁石32の極性を逆にして、磁気光学板
31の偏波面回転方向を右回りとすると、第4の光ファ
イバ24から第1の光ファイバ21の方向への光アイソ
レータを構成することができる。
In this embodiment, an optical isolator from the first optical fiber 21 to the fourth optical fiber 24 is formed as the optical coupler of the backward pumping type optical fiber amplifier, and the fourth optical fiber is used. The optical fiber 24 was used as the output end of the signal light having a wavelength of 1.55 μm amplified by the optical fiber doped with a rare earth element such as erbium. However, when the polarity of the removable magnet 32 is reversed and the polarization plane rotation direction of the magneto-optical plate 31 is clockwise, an optical isolator is formed from the fourth optical fiber 24 to the first optical fiber 21. be able to.

【0135】また、第4の光ファイバ24を増幅前の波
長1.55μmの信号光の入力端と、受光素子41と遮
蔽部材40との位置を入れ替えて、第4の光ファイバ2
4から出射した光の一部を受光素子41により検出する
構成にすると、前方励起方式の光ファイバ増幅器を構成
する光結合器を実現できる。
Further, the positions of the input end of the signal light having a wavelength of 1.55 μm before amplification, the light receiving element 41 and the shielding member 40 in the fourth optical fiber 24 are exchanged, and the fourth optical fiber 2 is replaced.
If the light receiving element 41 detects a part of the light emitted from the light source 4, the optical coupler that constitutes the forward pumping type optical fiber amplifier can be realized.

【0136】また、本実施例で説明した光ファイバ増幅
器は、エルビウムなどの希土類元素を添加した光ファイ
バを用い、信号光及び励起光の波長をそれぞれ1.55
μm及び1.48μmとして説明したが、使用する増幅
用光ファイバの種類及び波長については限定されるもの
ではない。
The optical fiber amplifier described in this embodiment uses an optical fiber doped with a rare earth element such as erbium, and the wavelengths of the signal light and the pumping light are 1.55 respectively.
Although the description has been made with μm and 1.48 μm, the type and wavelength of the amplification optical fiber to be used are not limited.

【0137】また、本実施例においては、第1〜第4の
収束性ロッドレンズ29,33,36,38を用いて光
結合器を構成したが、中心軸から僅かにずれた位置にお
ける収差を抑制できるレンズであれば、非球面レンズな
どどのようなレンズを用いてもよい。
Further, in this embodiment, the optical coupler is constructed by using the first to fourth converging rod lenses 29, 33, 36 and 38, but the aberration at the position slightly deviated from the central axis is generated. Any lens such as an aspherical lens may be used as long as it can be suppressed.

【0138】また、本実施例においては、第1〜第4の
収束性ロッドレンズ29,33,36,38、波長選択
フィルタ30、第1〜第3の複屈折板28,34,3
5、磁気光学板31、反射板37などの各光学デバイス
が配置され光が通過する空間の説明を省略したが、この
空間は、空気層でもよく、屈折率整合剤等の透明な物質
で充填されていてもよく、また、各光学デバイスの光の
入出射面に施された反射防止膜等を介して結合してもよ
いことは言うまでもない。
Further, in this embodiment, the first to fourth converging rod lenses 29, 33, 36 and 38, the wavelength selection filter 30, and the first to third birefringent plates 28, 34 and 3 are used.
5, the description of the space where each optical device such as the magneto-optical plate 31 and the reflection plate 37 is arranged and through which light passes is omitted, but this space may be an air layer and filled with a transparent substance such as a refractive index matching agent. It goes without saying that they may be provided, or they may be coupled via an antireflection film or the like provided on the light incident / emission surface of each optical device.

【0139】[0139]

【発明の効果】請求項1の発明に係る光結合器による
と、第2の光ファイバより出射された第2の波長の光と
第3の光ファイバより出射された第2の波長の光とは波
長選択フィルタにより反射された後、第1の複屈折板に
より合成されて第1の光ファイバに入射するので、第2
の光ファイバより出射された光と第3の光ファイバより
出射された光との偏光合成機能及び該偏光合成機能によ
り偏光合成された第2の波長の光と第1の光ファイバよ
り出射された第1の波長の光との波長合成機能が発揮さ
れる。
According to the optical coupler of the present invention, the light of the second wavelength emitted from the second optical fiber and the light of the second wavelength emitted from the third optical fiber are provided. Is reflected by the wavelength selection filter, then combined by the first birefringent plate and incident on the first optical fiber.
Of the light emitted from the optical fiber and the light emitted from the third optical fiber, and the light of the second wavelength polarized and combined by the polarization combining function and the light emitted from the first optical fiber. A wavelength combining function with the light of the first wavelength is exhibited.

【0140】また、第1の光ファイバより出射された第
1の波長の光は、往路において第1の複屈折板により第
1の光と第2の光とに分離された後、復路において第1
の複屈折板により合成されて第4の光ファイバに入射さ
れる一方、第4の光ファイバより出射された光は2段の
アイソレータ機能によって第1の光ファイバに入射しな
い。
Further, the light of the first wavelength emitted from the first optical fiber is separated into the first light and the second light by the first birefringent plate in the outward path, and then in the return path. 1
While being combined by the birefringent plate and being incident on the fourth optical fiber, the light emitted from the fourth optical fiber does not enter the first optical fiber due to the two-stage isolator function.

【0141】このように、請求項1の発明によると、従
来に比べて少ないデバイスにより偏光合成機能、波長合
成機能及び2段アイソレータ機能を発揮できると共に、
第1〜第4の光ファイバが並んで設けられているため各
光ファイバの引き回しに必要な面積を低減できるので、
挿入損失が少なく小型化を図った光結合器を実現するこ
とができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the polarization synthesizing function, the wavelength synthesizing function, and the two-stage isolator function can be exhibited with a smaller number of devices than the conventional ones.
Since the first to fourth optical fibers are provided side by side, the area required for routing each optical fiber can be reduced,
An optical coupler with a small insertion loss and a small size can be realized.

【0142】請求項2の発明に係る光結合器によると、
第4の光ファイバより出射され第1の複屈折板により分
離される2つの光が磁気光学板及び第3の複屈折板を通
過したときの位置と、第1の光ファイバより出射され第
1の複屈折板により分離された2つの光が磁気光学板及
び第2の複屈折板を通過し、反射手段により反射された
ときの位置との距離が大きくなるので、前記1段アイソ
レータ機能が確実に発揮される。
According to the optical coupler of the invention of claim 2,
The position where the two lights emitted from the fourth optical fiber and separated by the first birefringent plate pass through the magneto-optical plate and the third birefringent plate, and the first light emitted from the first optical fiber Since the two lights separated by the birefringent plate pass through the magneto-optical plate and the second birefringent plate, and the distance from the position when the light is reflected by the reflecting means becomes large, the one-stage isolator function is ensured. To be demonstrated.

【0143】請求項3の発明に係る光結合器によると、
第3の光ファイバより出射された光の復路の光路と第2
の光ファイバから出射された一の偏波面方向を有する光
の復路の光路とが一致するので、第2の光ファイバから
出射された光と第3の光ファイバから出射された光とを
確実に偏波合成することができる。
According to the optical coupler of the invention of claim 3,
The return path of the light emitted from the third optical fiber and the second path
Since the optical path of the return path of the light having one polarization plane direction emitted from the second optical fiber coincides, the light emitted from the second optical fiber and the light emitted from the third optical fiber are surely Polarization can be combined.

【0144】請求項4の発明に係る光結合器によると、
磁気光学板に磁界を与える円筒状の磁石の極性を反転す
ることにより、磁気光学板が通過する光の偏波面方向を
回転する方向を逆にできるため、第4の光ファイバから
出射された光を損失なく第1の光ファイバに結合させる
ことができると共に、第1の光ファイバから入射した光
が第4の光ファイバに入射することを2段アイソレータ
機能により遮断することができる。
According to the optical coupler of the invention of claim 4,
By reversing the polarity of the cylindrical magnet that gives the magnetic field to the magneto-optical plate, the direction in which the polarization plane of the light passing through the magneto-optical plate rotates can be reversed, so that the light emitted from the fourth optical fiber can be reversed. Can be coupled to the first optical fiber without loss, and the light incident from the first optical fiber can be blocked from entering the fourth optical fiber by the two-stage isolator function.

【0145】請求項5の発明に係る光結合器によると、
第2の光ファイバ及び第3の光ファイバから出射された
光のうち第2の波長以外の光が第1の複屈折板に入射す
ることを防止できる。
According to the optical coupler of the invention of claim 5,
It is possible to prevent light having a wavelength other than the second wavelength from being emitted from the second optical fiber and the third optical fiber from entering the first birefringent plate.

【0146】請求項6の発明に係る光結合器によると、
第2の光ファイバから一の偏波面方向を有する光を確実
に出射できると共に第3の光ファイバから一の偏波面方
向と直交する他の偏波面方向を有する光を確実に出射で
きる。
According to the optical coupler of the invention of claim 6,
Light having one polarization plane direction can be reliably emitted from the second optical fiber, and light having another polarization plane direction orthogonal to the one polarization plane direction can be reliably emitted from the third optical fiber.

【0147】請求項7の発明に係る光結合器によると、
第1〜第3の光ファイバから出射される光のうち光ファ
イバアレイの先端面において発生する反射光が元の光フ
ァイバに戻る事態を防止できる。
According to the optical coupler of the invention of claim 7,
It is possible to prevent the situation where the reflected light generated at the tip surface of the optical fiber array of the light emitted from the first to third optical fibers returns to the original optical fiber.

【0148】請求項8の発明に係る光結合器によると、
第1の光ファイバから出射され第1の複屈折板に対して
僅かに斜め方向から入射する光を一の偏波面方向を有す
る光と他の偏波面方向を有する光とに確実に分離するこ
とができる。
According to the optical coupler in accordance with the invention of claim 8,
To surely separate light emitted from the first optical fiber and incident on the first birefringent plate in a slightly oblique direction into light having one polarization plane direction and light having another polarization plane direction. You can

【0149】請求項9の発明に係る光結合器によると、
第1〜第3の光ファイバより出射された光が通過する各
端面において生じる反射光が元の光ファイバに戻らない
ので、光結合器として大きな反射減衰特性を得ることが
できる。
According to the optical coupler of the invention of claim 9,
Since the reflected light generated at each end face through which the light emitted from the first to third optical fibers passes does not return to the original optical fiber, a large return loss characteristic can be obtained as an optical coupler.

【0150】請求項10の発明に係る光結合器による
と、第1の複屈折板を安定して第1のレンズに固定する
ことができると共に、第1の複屈折板と第1のレンズと
の間の屈折率を整合できるため光結合器として大きな反
射減衰特性を得られる。
According to the optical coupler in the tenth aspect, the first birefringent plate can be stably fixed to the first lens, and the first birefringent plate and the first lens are provided. Since the refractive index between the two can be matched, a large return loss characteristic can be obtained as an optical coupler.

【0151】請求項11の発明に係る光結合器による
と、第1の複屈折板を安定して第1のレンズに固定する
ことができると共に、第1〜第3の光ファイバから出射
される光のうち第1のレンズの第1の複屈折板側の面に
おいて発生する反射光は第1のレンズを介して元の光フ
ァイバに戻らないので、光結合器として大きな反射減衰
特性を得ることができる。
According to the optical coupler of the eleventh aspect of the present invention, the first birefringent plate can be stably fixed to the first lens and emitted from the first to third optical fibers. Of the light, the reflected light generated on the surface of the first lens on the side of the first birefringent plate does not return to the original optical fiber via the first lens, so that a large return loss characteristic can be obtained as an optical coupler. You can

【0152】請求項12の発明に係る光結合器による
と、第3のレンズの反射板側の端面における往路の第1
の光及び第2の光の入射点と復路の第1の光及び第2の
光の出射点とは軸対称の関係にはないので、第1の光フ
ァイバから出射された光と第4の光ファイバから出射さ
れた光とが干渉する事態が避けられる。
According to the optical coupler of the twelfth aspect of the invention, the first outward path on the end face of the third lens on the reflecting plate side is provided.
Since there is no axisymmetric relationship between the incident points of the first light and the second light and the emission points of the first light and the second light on the return path, the light emitted from the first optical fiber and the fourth light A situation in which the light emitted from the optical fiber interferes can be avoided.

【0153】請求項13の発明に係る光結合器による
と、反射板を斜めに調節して固定する際、反射板を第3
のレンズと一体に固定できるので組立てが容易になる。
According to the optical coupler of the thirteenth aspect, when the reflector is obliquely adjusted and fixed, the reflector is moved to the third position.
Since it can be fixed integrally with the lens, the assembly becomes easy.

【0154】請求項14の発明に係る光結合器による
と、反射板の傾き角度を精度良く保つことができると共
に、反射板と第3のレンズとの間の空間の屈折率を整合
することができる。
According to the optical coupler of the fourteenth aspect of the present invention, the inclination angle of the reflector can be maintained with high accuracy, and the refractive index of the space between the reflector and the third lens can be matched. it can.

【0155】請求項15の発明に係る光結合器による
と、ハーフミラーにより第1の光ファイバより出射した
第1の波長の光の一部を分岐させる光分岐機能が発揮さ
れると共に、ハーフミラーを透過した光の大きさを受光
素子により検出できるためモニタ用受光素子の機能も合
せ持つことができるので、従来に比べて少ないデバイス
により偏光合成機能、波長合成機能、2段アイソレータ
機能、光分岐機能及びモニタ機能を発揮できる小型化を
図った光結合器を実現することができる。
According to the optical coupler of the fifteenth aspect of the invention, the half mirror has an optical branching function of branching a part of the light of the first wavelength emitted from the first optical fiber by the half mirror, and the half mirror. Since the size of the light transmitted through the light can be detected by the light receiving element, it can also have the function of the light receiving element for the monitor. It is possible to realize a compact optical coupler capable of exhibiting the function and the monitor function.

【0156】請求項16の発明に係る光結合器による
と、受光素子には第4の光ファイバから出射された不要
な光が入射しないので、受光素子は第1の光ファイバか
ら出射された光だけを精度良くモニタ検出することがで
きる。
According to the optical coupler of the sixteenth aspect of the present invention, since the unnecessary light emitted from the fourth optical fiber does not enter the light receiving element, the light receiving element emits the light emitted from the first optical fiber. It is possible to accurately detect only the monitor.

【0157】請求項17の発明に係る光結合器による
と、波長選択フィルタを透過した僅かな量の第2の波長
の光がカットフィルタにより遮断されるので、受光素子
は第1の波長の光だけを精度良くモニタ検出することが
できる。
According to the optical coupler of the seventeenth aspect of the invention, since the cut filter cuts off a small amount of the second wavelength light which has passed through the wavelength selection filter, the light receiving element causes the light of the first wavelength to pass through. It is possible to accurately detect only the monitor.

【0158】請求項18の発明に係る光結合器による
と、ハーフミラーは第4のレンズの端面に蒸着法により
形成された誘電体薄膜であるため、請求項15の反射板
ひいては請求項1の反射手段を容易に作製することがで
きる。
According to the optical coupler of the eighteenth aspect of the invention, since the half mirror is a dielectric thin film formed on the end surface of the fourth lens by the vapor deposition method, the reflecting plate of the fifteenth aspect and the one of the first aspect. The reflecting means can be easily manufactured.

【0159】請求項19の発明に係る光結合器による
と、カットフィルタは第4のレンズの端面に蒸着法によ
り形成された誘電体薄膜よりなるため、請求項17のカ
ットフィルタを容易に作製することができる。
According to the optical coupler of the nineteenth aspect of the present invention, the cut filter is made of the dielectric thin film formed on the end surface of the fourth lens by the vapor deposition method. Therefore, the cut filter of the seventeenth aspect can be easily manufactured. be able to.

【0160】請求項20の発明に係る光結合器による
と、受光素子の受光面において生じた反射光は元の光路
を進行しないので、光結合器として大きな反射減衰量特
性が得られる。
According to the optical coupler of the twentieth aspect, since the reflected light generated on the light receiving surface of the light receiving element does not travel in the original optical path, a large return loss characteristic can be obtained as the optical coupler.

【0161】請求項21の発明に係る光結合器による
と、第1〜第3の光ファイバから出射した光を結合効率
の低下を招くことなく第1のレンズ及び第2のレンズの
うちの少なくとも1つに結合させることができる。
According to the optical coupler of the twenty-first aspect, at least one of the first lens and the second lens of the light emitted from the first to third optical fibers can be obtained without lowering the coupling efficiency. Can be combined into one.

【0162】請求項22の発明に係る光結合器による
と、第1〜第3の光ファイバから出射した光を結合効率
の低下を招くことなく第3のレンズに結合させることが
できる。
According to the optical coupler of the twenty-second aspect, the light emitted from the first to third optical fibers can be coupled to the third lens without lowering the coupling efficiency.

【0163】請求項23の発明に係る光結合器による
と、第1〜第3の光ファイバから出射した光を結合効率
の低下を招くことなく第4のレンズに結合させることが
できる。
According to the optical coupler of the twenty-third aspect of the invention, the light emitted from the first to third optical fibers can be coupled to the fourth lens without lowering the coupling efficiency.

【0164】請求項24の発明に係る光ファイバ増幅器
によると、請求項1の発明に係る光結合器を用いている
ので、後方励起方式の光ファイバ増幅器における偏光合
成機能、波長合成機能及び光アイソレータ機能が集積さ
れ、光ファイバ同士の接続による損失の増加及びばらつ
きが無く小型で増幅特性が安定した光ファイバ増幅器を
実現することができる。
According to the optical fiber amplifier of the twenty-fourth aspect of the invention, since the optical coupler of the first aspect of the invention is used, the polarization combining function, the wavelength combining function and the optical isolator in the backward pumping type optical fiber amplifier are used. It is possible to realize an optical fiber amplifier in which the functions are integrated, there is no increase and variation in loss due to the connection of optical fibers, and the size is small and the amplification characteristics are stable.

【0165】請求項25の発明に係る光ファイバ増幅器
によると、請求項15の発明に係る光結合器を用いてい
るので、従来の光ファイバ増幅器に比べて少ないデバイ
スにより偏光合成機能、波長合成機能、アイソレータ機
能、光分岐機能及びモニタ機能を発揮できる小型化を図
った光ファイバ増幅器を実現することができる。
According to the optical fiber amplifier of the twenty-fifth aspect of the invention, since the optical coupler of the fifteenth aspect of the invention is used, the polarization synthesizing function and the wavelength synthesizing function can be achieved by a smaller number of devices than the conventional optical fiber amplifier. It is possible to realize a miniaturized optical fiber amplifier capable of exerting an isolator function, an optical branching function and a monitor function.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る光結合器の構成図であ
る。
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical coupler according to an embodiment of the present invention.

【図2】前記一実施例に係る光結合器の光アイソレータ
部において順方向に進行する光の動作を説明する図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating an operation of light traveling in a forward direction in the optical isolator unit of the optical coupler according to the one embodiment.

【図3】前記一実施例に係る光結合器の光アイソレータ
部において逆方向に進行する光の動作を説明する図であ
る。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of light traveling in the opposite direction in the optical isolator portion of the optical coupler according to the one embodiment.

【図4】本発明の他の実施例に係る光結合器の光ファイ
バアレイ部の構成を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of an optical fiber array section of an optical coupler according to another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施例に係る光結合器における光
ファイバ結合部の構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an optical fiber coupling section in an optical coupler according to another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施例に係る光結合器における光
ファイバ結合部の構成を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an optical fiber coupling section in an optical coupler according to another embodiment of the present invention.

【図7】本発明の他の実施例に係る光結合器における反
射手段の構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a reflecting means in an optical coupler according to another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の他の実施例に係る光結合器における反
射板を示す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing a reflector in an optical coupler according to another embodiment of the present invention.

【図9】本発明の他の実施例に係る光結合器における反
射手段と分岐モニタ部の構成を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a reflection unit and a branch monitor unit in an optical coupler according to another embodiment of the present invention.

【図10】従来の光結合器を用いた光ファイバ増幅器の
構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram of an optical fiber amplifier using a conventional optical coupler.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 第1の光ファイバ 22 第2の光ファイバ 23 第3の光ファイバ 24 第4の光ファイバ 25A,25B 光ファイバアレイ 26A,26B 光ファイバアレイの先端面 27 カットフィルタ 28 第1の複屈折板 29 第1の収束性ロッドレンズ(第1のレンズ) 30 波長選択フィルタ 31 磁気光学板 32 磁石 33 第2の収束性ロッドレンズ(第2のレンズ) 34 第2の複屈折板 35 第3の複屈折板 36 第3の収束性ロッドレンズ(第3のレンズ) 37 反射板 38 第4の収束性ロッドレンズ(第4のレンズ) 39 カットフィルタ 40 遮蔽部材 41 受光素子 44 アレイ部材 45,52 三角プリズム 51 透明部材 53 反射膜 54 カットフィルタ膜 21 First Optical Fiber 22 Second Optical Fiber 23 Third Optical Fiber 24 Fourth Optical Fiber 25A, 25B Optical Fiber Array 26A, 26B Tip Surface of Optical Fiber Array 27 Cut Filter 28 First Birefringent Plate 29 First convergent rod lens (first lens) 30 Wavelength selection filter 31 Magneto-optical plate 32 Magnet 33 Second convergent rod lens (second lens) 34 Second birefringent plate 35 Third birefringence Plate 36 Third Convergence Rod Lens (Third Lens) 37 Reflector 38 Fourth Convergence Rod Lens (Fourth Lens) 39 Cut Filter 40 Shielding Member 41 Light-Receiving Element 44 Array Member 45, 52 Triangular Prism 51 Transparent member 53 Reflective film 54 Cut filter film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯田 正憲 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masanori Iida 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (25)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに並んで設けられ、無偏光の第1の
波長の光を出射する第1の光ファイバ、一の偏波面方向
を有する第2の波長の光を出射する第2の光ファイバ、
前記一の偏波面方向と直交する他の偏波面方向を有する
第2の波長の光を出射する第3の光ファイバ及び第1の
波長の光が入射する第4の光ファイバと、 前記第1〜第3の光ファイバから出射された前記第1の
波長の光及び第2の波長の光がそれぞれ入射し、前記第
1の波長の光を前記一の偏波面方向を有する第1の光と
前記他の偏波面方向を有する第2の光とに分離し、前記
一の偏波面方向を有する光を直進させる一方、前記他の
偏波面方向を有する光をその光路を移動して通過させる
第1の複屈折板と、 該第1の複屈折板を通過した光が入射し、入射した光を
略平行な光に変換して出射する第1のレンズと、 該第1のレンズから出射した略平行な光が入射し、前記
第1の波長の光を透過させる一方、前記第2の波長の光
を反射する波長選択フィルタと、 該波長選択フィルタを透過した前記第1の波長の光が入
射し、入射した第1の波長の光を、その偏波面方向を磁
界によりπ/4+nπ/2(n=0,1,2,3,…
…)回転して通過させる磁気光学板と、 該磁気光学板を通過した前記第1の波長の光が入射し、
入射した光を収束させて出射する第2のレンズと、 該第2のレンズから出射した前記第1の波長の光が入射
し、該第1の波長の光のうち、前記第1の光をその光路
を一の方向へ所定量だけ移動させて通過させる一方、前
記第2の光を直進させる第2の複屈折板と、 該第2の複屈折板を通過した前記第1の光及び第2の光
を反射する反射手段と、 光軸と垂直な平面上に前記第2の複屈折板と隣接して設
けられ、前記反射手段により反射されてきた前記第1の
光及び第2の光が入射し、前記第1の光をその光路を前
記一の方向と逆の方向へ前記所定量だけ移動して通過さ
せる一方、前記第2の光を直進させる第3の複屈折板と
を備え、 前記磁気光学板は、前記第3の複屈折板及び第2のレン
ズを通過した前記第1の光及び第2の光を、その偏波面
方向をπ/4+nπ/2(n=0,1,2,3,……)
回転させることにより前記第1の光の偏波面方向を前記
他の偏波面方向に変換すると共に前記第2の光の偏波面
方向を前記一の偏波面方向に変換して通過させ、 前記第1の複屈折板は、前記磁気光学板、波長選択フィ
ルタ及び第1のレンズを通過した前記第1の光と前記第
2の光とを合成して前記第4の光ファイバに入射させる
と共に、前記波長選択フィルタにより反射された前記第
2の波長の一の偏波面方向を有する光と他の偏波面方向
を有する光とを合成して前記第1の光ファイバに入射さ
せることを特徴とする光結合器。
1. A first optical fiber which is provided alongside each other and emits light of a first wavelength that is non-polarized, and a second optical fiber which emits light of a second wavelength having one polarization plane direction. ,
A third optical fiber that emits light of a second wavelength having another polarization plane direction that is orthogonal to the one polarization plane direction, and a fourth optical fiber that receives light of the first wavelength, and the first optical fiber ~ The light of the first wavelength and the light of the second wavelength emitted from the third optical fiber are respectively incident, and the light of the first wavelength is changed to the first light having the one polarization plane direction. A second light which is separated into the second light having the other polarization plane direction and straightly travels the light having the one polarization plane direction, and a light which has the other polarization plane direction is allowed to pass through the optical path. No. 1 birefringent plate, a first lens that receives light that has passed through the first birefringent plate, converts the incident light into substantially parallel light, and emits the parallel light, and emits the light from the first lens. A wavelength at which substantially parallel light enters and transmits the light of the first wavelength while reflecting the light of the second wavelength. Selection filter, and the light of the first wavelength that has passed through the wavelength selection filter is incident, and the incident light of the first wavelength has a polarization direction of π / 4 + nπ / 2 (n = 0, 1) due to a magnetic field. , 2, 3, ...
...) A magneto-optical plate that rotates and passes through, and the light of the first wavelength that has passed through the magneto-optical plate enters,
A second lens that converges and outputs the incident light, and the light of the first wavelength that is emitted from the second lens is incident, and the first light of the light of the first wavelength is A second birefringent plate for moving the second light straight while moving the optical path in a direction by a predetermined amount, and the first light and the first birefringent plate that have passed through the second birefringent plate. Reflecting means for reflecting the second light; and the first light and the second light which are provided adjacent to the second birefringent plate on a plane perpendicular to the optical axis and which are reflected by the reflecting means. And a third birefringent plate that moves the second light straight while allowing the first light to move through the optical path in the direction opposite to the one direction by the predetermined amount. The magneto-optical plate polarizes the first light and the second light that have passed through the third birefringent plate and the second lens. The plane direction is π / 4 + nπ / 2 (n = 0, 1, 2, 3, ...)
By rotating the polarization plane direction of the first light to the other polarization plane direction, the polarization plane direction of the second light is converted to the one polarization plane direction and passed therethrough, Of the birefringent plate combines the first light and the second light that have passed through the magneto-optical plate, the wavelength selection filter, and the first lens, and makes them enter the fourth optical fiber. Light characterized in that the light having one polarization plane direction of the second wavelength and the light having another polarization plane direction reflected by the wavelength selection filter are combined and made incident on the first optical fiber. Combiner.
【請求項2】 前記第2の複屈折板及び第3の複屈折板
が前記第1の光を移動させる方向は、前記第1の複屈折
板が前記他の偏波面方向を有する光を移動させる方向に
対して45度の角度であることを特徴とする請求項1に
記載の光結合器。
2. The direction in which the second birefringent plate and the third birefringent plate move the first light is such that the first birefringent plate moves light having the other polarization plane direction. The optical coupler according to claim 1, wherein the optical coupler has an angle of 45 degrees with respect to the direction.
【請求項3】 前記第1の複屈折板が前記他の偏波面方
向を有する光を移動させる距離は前記第2の光ファイバ
と前記第3の光ファイバとの距離の略1/2に設定さ
れ、前記第1の複屈折板が前記他の偏光面を有する光を
移動させる方向は前記第2の光ファイバと前記第3の光
ファイバとの配列方向と一致するように設定されている
ことを特徴とする請求項1に記載の光結合器。
3. The distance by which the first birefringent plate moves the light having the other polarization plane direction is set to approximately 1/2 of the distance between the second optical fiber and the third optical fiber. And the direction in which the first birefringent plate moves the light having the other polarization plane is set to coincide with the arrangement direction of the second optical fiber and the third optical fiber. The optical coupler according to claim 1, wherein:
【請求項4】 前記磁気光学板は該磁気光学板に前記磁
界を与える円筒状の磁石の内部に設けられ、該磁石はそ
の極性が反転可能なように設けられていることを特徴と
する請求項1に記載の光結合器。
4. The magneto-optical plate is provided inside a cylindrical magnet that applies the magnetic field to the magneto-optical plate, and the magnet is provided so that its polarity can be reversed. Item 2. The optical coupler according to Item 1.
【請求項5】 前記第2の光ファイバ及び第3の光ファ
イバと前記第1の複屈折板との間に、前記第2の波長の
光のみを透過させるカットフィルタが設けられているこ
とを特徴とする請求項1に記載の光結合器。
5. A cut filter is provided between the second optical fiber and the third optical fiber and the first birefringent plate, the cut filter transmitting only the light of the second wavelength. The optical coupler according to claim 1, which is characterized in that.
【請求項6】 前記第2の光ファイバ及び第3の光ファ
イバは、前記第2の波長の光をその偏光面を保持しつつ
シングルモードで伝播する偏波面保持光ファイバであ
り、その偏波面方向が互いに直交するように配置されて
いることを特徴とする請求項1に記載の光結合器。
6. The second optical fiber and the third optical fiber are polarization-maintaining optical fibers that propagate the light of the second wavelength in a single mode while maintaining the polarization plane thereof. The optical coupler according to claim 1, wherein the optical couplers are arranged so that directions thereof are orthogonal to each other.
【請求項7】 前記第1〜第4の光ファイバの先端部を
互いに平行且つ一体的に整列させて保持する光ファイバ
アレイを備えており、該光ファイバアレイの先端面は前
記第1〜第4の光ファイバの各先端面と面一で且つ光軸
と垂直な面に対して斜めに形成されていることを特徴と
する請求項1に記載の光結合器。
7. An optical fiber array for holding the tip portions of the first to fourth optical fibers in parallel and integrally aligned with each other and holding the tip portions of the optical fiber array. The optical coupler according to claim 1, wherein the optical coupler of No. 4 is formed so as to be flush with each of the front end faces and oblique to a face perpendicular to the optical axis.
【請求項8】 前記光ファイバアレイの先端面は前記第
1の複屈折板の常光と異常光とを含む平面内において光
軸と垂直な面に対して斜めに形成され、前記第1の複屈
折板は前記光ファイバアレイの先端面に密着されている
ことを特徴とする請求項7に記載の光結合器。
8. A front end surface of the optical fiber array is formed obliquely with respect to a plane perpendicular to an optical axis in a plane of the first birefringent plate including ordinary and extraordinary rays, and the first birefringent plate is formed. The optical coupler according to claim 7, wherein the refraction plate is in close contact with the front end surface of the optical fiber array.
【請求項9】 前記光ファイバアレイはその光軸が前記
第1のレンズの中心軸に対して傾斜するように設けられ
ていることを特徴とする請求項7又は8に記載の光結合
器。
9. The optical coupler according to claim 7, wherein the optical fiber array is provided so that its optical axis is inclined with respect to the central axis of the first lens.
【請求項10】 前記第1のレンズは収束性ロッドレン
ズよりなり、該収束性ロッドレンズと前記第1の複屈折
板とは楔形の透明部材を介して互いに密着していること
を特徴とする請求項8又は9に記載の光結合器。
10. The first lens comprises a converging rod lens, and the converging rod lens and the first birefringent plate are in close contact with each other via a wedge-shaped transparent member. The optical coupler according to claim 8 or 9.
【請求項11】 前記第1のレンズの前記第1の複屈折
板側の端面は、光軸と垂直な面に対して斜めに形成され
且つ前記第1の複屈折板と密着していることを特徴とす
る請求項8又は9に記載の光結合器。
11. An end surface of the first lens on the side of the first birefringent plate is formed obliquely with respect to a surface perpendicular to the optical axis and is in close contact with the first birefringent plate. The optical coupler according to claim 8 or 9.
【請求項12】 前記反射手段は、入射光を略平行な光
に変換する第3のレンズと、該第3のレンズの光軸と垂
直な面に対して傾斜するように設けられ前記略平行な光
の大部分を反射する反射板とからなることを特徴とする
請求項1に記載の光結合器。
12. The reflecting means is provided so as to be inclined with respect to a third lens that converts incident light into substantially parallel light, and a plane that is perpendicular to the optical axis of the third lens. The optical coupler according to claim 1, wherein the optical coupler comprises a reflection plate that reflects most of the light.
【請求項13】 前記第3のレンズと前記反射板とは楔
形の透明部材を介して互いに密着していることを特徴と
する請求項12に記載の光結合器。
13. The optical coupler according to claim 12, wherein the third lens and the reflection plate are in close contact with each other via a wedge-shaped transparent member.
【請求項14】 前記反射板は、鋭角の頂角を有し一方
の斜面に光を反射する反射膜が設けられた三角プリズム
よりなることを特徴とする請求項12に記載の光結合
器。
14. The optical coupler according to claim 12, wherein the reflection plate is a triangular prism having an acute apex angle and one of the slopes having a reflection film for reflecting light.
【請求項15】 前記反射板は入射光の大部分を反射し
且つ入射光の一部分を透過させるハーフミラーよりな
り、該ハーフミラーを透過した光を収束させる第4のレ
ンズと、該第4のレンズにより収束された光を検出する
受光素子とを備えていることを特徴とする請求項12に
記載の光結合器。
15. The fourth reflector comprises a half mirror for reflecting most of incident light and transmitting a part of the incident light, and a fourth lens for converging the light transmitted through the half mirror, and the fourth lens. 13. The optical coupler according to claim 12, further comprising a light receiving element that detects the light converged by the lens.
【請求項16】 前記第1の光ファイバ又は第4の光フ
ァイバから出射した光が前記反射板を透過して前記第4
のレンズにより収束される位置に、前記第4の光ファイ
バから出射された光を吸収又は遮断する遮蔽部材が設け
られていることを特徴とする請求項15に記載の光結合
器。
16. The light emitted from the first optical fiber or the fourth optical fiber is transmitted through the reflecting plate, and the light is emitted from the fourth optical fiber.
16. The optical coupler according to claim 15, wherein a shielding member that absorbs or blocks the light emitted from the fourth optical fiber is provided at a position where the light is converged by the lens.
【請求項17】 前記受光素子と前記第4のレンズとの
間又は前記第4のレンズと前記ハーフミラーとの間に、
前記第1の波長の光を透過させる一方前記第2の波長の
光を遮断するカットフィルタが設けられていることを特
徴とする請求項15に記載の光結合器。
17. Between the light receiving element and the fourth lens, or between the fourth lens and the half mirror,
The optical coupler according to claim 15, further comprising a cut filter that transmits the light of the first wavelength and blocks the light of the second wavelength.
【請求項18】 前記ハーフミラーは、前記第4のレン
ズの端面に蒸着法により形成された誘電体薄膜よりなる
ことを特徴とする請求項15に記載の光結合器。
18. The optical coupler according to claim 15, wherein the half mirror is made of a dielectric thin film formed on the end surface of the fourth lens by a vapor deposition method.
【請求項19】 前記カットフィルタは、前記第4のレ
ンズの端面に蒸着法により形成された誘電体薄膜よりな
ることを特徴とする請求項17に記載の光結合器。
19. The optical coupler according to claim 17, wherein the cut filter is made of a dielectric thin film formed on the end surface of the fourth lens by a vapor deposition method.
【請求項20】 前記第4のレンズはその光軸が前記反
射板に対して略垂直になるように設けられ、前記受光素
子はその受光面が前記第4のレンズの光軸及び検出する
光の入射軸に対して斜めになるように設けられているこ
とを特徴とする請求項15に記載の光結合器。
20. The fourth lens is provided such that its optical axis is substantially perpendicular to the reflector, and the light receiving surface of the light receiving element is the optical axis of the fourth lens and the detected light. The optical coupler according to claim 15, wherein the optical coupler is provided so as to be oblique with respect to the incident axis of.
【請求項21】 前記第1のレンズ及び第2のレンズの
うちの少なくとも1つは、前記第1〜第4の光ファイバ
の開口数よりも大きな開口数を有することを特徴とする
請求項1に記載の光結合器。
21. At least one of the first lens and the second lens has a numerical aperture greater than that of the first to fourth optical fibers. The optical coupler according to.
【請求項22】 前記第3のレンズは前記第1〜第4の
光ファイバの開口数よりも大きな開口数を有することを
特徴とする請求項12に記載の光結合器。
22. The optical coupler according to claim 12, wherein the third lens has a numerical aperture larger than those of the first to fourth optical fibers.
【請求項23】 前記第4のレンズは前記第1〜第4の
光ファイバの開口数よりも大きな開口数を有することを
特徴とする請求項15に記載の光結合器。
23. The optical coupler according to claim 15, wherein the fourth lens has a numerical aperture larger than those of the first to fourth optical fibers.
【請求項24】 希土類イオンが添加されており無偏光
の第1の波長の信号光を出射する入力用光ファイバと、 一の偏光方向を有する第2の波長の励起光を出射し前記
入力用光ファイバに添加された希土類イオンを励起する
ための第1の励起光源と、 前記一の偏光方向と直交する他の偏光方向を有する第2
の波長の励起光を出射し前記入力用光ファイバに添加さ
れた希土類イオンを励起するための第2の励起光源と、 互いに並んで設けられ、入射面が前記入力用光ファイバ
の出射面に接続された第1の光ファイバ、入射面が前記
第1の励起光源に接続された第2の光ファイバ、入射面
が前記第2の励起光源に接続された第3の光ファイバ及
び増幅された光信号を出力する第4の光ファイバと、 前記第1〜第3の光ファイバから出射された前記信号光
及び励起光がそれぞれ入射し、前記信号光を前記一の偏
光方向を有する第1の信号光と前記他の偏光方向を有す
る第2の信号光とに分離し、前記一の偏波面方向を有す
る光を直進させる一方、前記他の偏波面方向を有する光
をその光路を移動して通過させる第1の複屈折板と、 該第1の複屈折板を透過した光が入射し、入射した光を
略平行な光に変換して出射する第1のレンズと、 該第1のレンズから出射した略平行な光が入射し、前記
信号光を透過させる一方、前記励起光を反射する波長選
択フィルタと、 該波長選択フィルタを透過した前記信号光が入射し、入
射した信号光を、その偏波面方向を磁界によりπ/4+
nπ/2(n=0,1,2,3,……)回転して通過さ
せる磁気光学板と、 該磁気光学板を通過した前記信号光が入射し、入射した
信号光を収束させて出射する第2のレンズと、 該第2のレンズから出射した前記信号光が入射し、該信
号光のうち、前記第1の信号光をその光路を一の方向へ
所定量だけ移動させて通過させる一方、前記第2の信号
光を直進させる第2の複屈折板と、 該第2の複屈折板を通過した前記第1の信号光及び第2
の信号光を反射する反射手段と、 光軸と垂直な平面上に前記第2の複屈折板と隣接して設
けられ、前記反射手段により反射されてきた前記第1の
信号光及び第2の信号光が入射し、前記第1の信号光を
その光路を前記一の方向と逆の方向へ前記所定量だけ移
動して通過させる一方、前記第2の信号光を直進させる
第3の複屈折板とを備え、 前記磁気光学板は、前記第3の複屈折板及び第2のレン
ズを通過した前記第1の信号光及び第2の信号光を、そ
の偏波面方向をπ/4+nπ/2(n=0,1,2,
3,……)回転させることにより前記第1の信号光の偏
波面方向を前記他の偏波面方向に変換すると共に前記第
2の信号光の偏波面方向を前記一の偏波面方向に変換し
て通過させ、 前記第1の複屈折板は、前記磁気光学板、波長選択フィ
ルタ及び第1のレンズを通過した前記第1の信号光と第
2の信号光とを合成して前記第4の光ファイバに入射さ
せると共に、前記波長選択フィルタにより反射された前
記励起光の一の偏波面方向を有する光と他の偏波面方向
を有する光とを合成して前記第1の光ファイバに入射さ
せることを特徴とする光ファイバ増幅器。
24. An input optical fiber doped with rare earth ions and emitting unpolarized signal light of a first wavelength; and an input optical fiber emitting a pumping light of a second wavelength having one polarization direction. A first pumping light source for exciting the rare earth ions added to the optical fiber; and a second pumping light source having another polarization direction orthogonal to the one polarization direction.
Second excitation light source for emitting excitation light having a wavelength of 2 to excite the rare earth ions added to the input optical fiber, and the second excitation light source is provided side by side, and the incident surface is connected to the emission surface of the input optical fiber First optical fiber, an incident surface is a second optical fiber connected to the first pumping light source, an incident surface is a third optical fiber connected to the second pumping light source, and amplified light A fourth optical fiber that outputs a signal, and the signal light and the excitation light emitted from the first to third optical fibers respectively enter, and the signal light is a first signal having the one polarization direction. The light and the second signal light having the other polarization direction are split, and the light having the one polarization plane direction is made to go straight, while the light having the other polarization plane direction is passed through the optical path. A first birefringent plate, and a first birefringent plate A first lens that receives the passed light, converts the incident light into substantially parallel light, and outputs the converted light, and a substantially parallel light that is emitted from the first lens enters and transmits the signal light. A wavelength selection filter that reflects the excitation light, and the signal light that has passed through the wavelength selection filter is incident, and the incident signal light has a polarization plane direction of π / 4 + due to a magnetic field.
Magneto-optical plate that rotates and passes through nπ / 2 (n = 0, 1, 2, 3, ...), and the signal light that has passed through the magneto-optical plate is incident, and the incident signal light is converged and emitted. A second lens and the signal light emitted from the second lens are incident, and the first signal light of the signal light is moved in the optical path by a predetermined amount in one direction to pass therethrough. On the other hand, a second birefringent plate that advances the second signal light straight, and the first signal light and the second birefringent plate that have passed through the second birefringent plate.
Means for reflecting the signal light, and the first signal light and the second signal light, which are provided adjacent to the second birefringent plate on a plane perpendicular to the optical axis and are reflected by the reflecting means. A third birefringence in which the signal light is incident and the first signal light is passed through the optical path in a direction opposite to the one direction by the predetermined amount while the second signal light is linearly traveled. A plate, and the magneto-optical plate includes the first signal light and the second signal light that have passed through the third birefringent plate and the second lens in a polarization plane direction of π / 4 + nπ / 2. (N = 0, 1, 2,
3, ...) By rotating, the polarization plane direction of the first signal light is converted to the other polarization plane direction and the polarization plane direction of the second signal light is converted to the one polarization plane direction. The first birefringent plate synthesizes the first signal light and the second signal light that have passed through the magneto-optical plate, the wavelength selection filter, and the first lens to synthesize the fourth signal light. The excitation light reflected by the wavelength selection filter is combined with the light having one polarization plane direction and the light having another polarization plane direction, and is incident on the first optical fiber. An optical fiber amplifier characterized by the above.
【請求項25】 前記反射手段は、入射光を略平行な光
に変換する第3のレンズと、該第3のレンズの光軸と垂
直な面に対して傾斜するように設けられ前記略平行な光
の大部分を反射し且つ前記略平行な光の一部分を透過さ
せるハーフミラーとからなり、該ハーフミラーを通過し
た光を収束させる第4のレンズと、該第4のレンズによ
り収束された光を検出する受光素子とを備えていること
を特徴とする請求項24に記載の光ファイバ増幅器。
25. The reflecting means is provided so as to be inclined with respect to a third lens that converts incident light into substantially parallel light, and a plane that is perpendicular to the optical axis of the third lens. A fourth lens for converging light that has passed through the half mirror and a fourth mirror for converging the light that has passed through the half mirror. The optical fiber amplifier according to claim 24, further comprising a light receiving element that detects light.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6327412B1 (en) 1998-04-22 2001-12-04 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber, light-emitting module, and optical fiber amplifier
JP2009086064A (en) * 2007-09-28 2009-04-23 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Laser beam generator
WO2023184906A1 (en) * 2022-03-30 2023-10-05 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 Optical module

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6327412B1 (en) 1998-04-22 2001-12-04 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber, light-emitting module, and optical fiber amplifier
JP2009086064A (en) * 2007-09-28 2009-04-23 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Laser beam generator
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