JPH0798423A - Optical multiplexer - Google Patents

Optical multiplexer

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JPH0798423A
JPH0798423A JP12752494A JP12752494A JPH0798423A JP H0798423 A JPH0798423 A JP H0798423A JP 12752494 A JP12752494 A JP 12752494A JP 12752494 A JP12752494 A JP 12752494A JP H0798423 A JPH0798423 A JP H0798423A
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optical
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Jun Yokoyama
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Abstract

PURPOSE:To realize the small-sized optical multiplexer which is simple in constitution. CONSTITUTION:This optical multiplexer 61 has first to fourth input and output terminals 521 to 524. A light signal 12 emitted from the first input/output terminal 521 is partly reflected by a branch film 63 formed on one surface of a glass plate 62 and is introduced to the second input/output terminal 522. The remaining light signal transmits the glass plate 62, transmits a wavelength synthesizing film 64 formed on the other surface as well and is introduced to the third input/output terminal 523. Exciting light 14 emitted from the fourth output terminal 24 is reflected by this wavelength synthesizing film 64 and is introduced to the third input/output terminal 523. Since the glass plate 62 is one sheet as compared with heretofore, the constitution is simplified. Particularly, the thickness (t) of a substrate is so set that the misalignment quantity of the optical axis by refraction at the time of incidence on the substrate is larger than a beam diameter. Leaking light is further decreased by adding an aperture to the substrate.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は入射した第1の光を分岐
すると共に、この分岐した一方の光を第2の光と合波す
るようにした光合波器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical multiplexer for splitting incident first light and multiplexing one of the split light with a second light.

【0002】[0002]

【従来の技術】長距離の光通信を行う光通信システムで
は、伝送ケーブル内で弱まった光信号を増幅する必要が
ある。従来では、光信号を増幅する際にこれを電気信号
に変換して電気的な増幅を行い、再び光信号に変換する
ことが行われていた。近年では、光信号を直接増幅する
光ファイバ増幅器も提案されている。
2. Description of the Related Art In an optical communication system for long-distance optical communication, it is necessary to amplify an optical signal weakened in a transmission cable. Conventionally, when an optical signal is amplified, it is converted into an electric signal, electrically amplified, and then converted into an optical signal again. In recent years, an optical fiber amplifier that directly amplifies an optical signal has also been proposed.

【0003】図10は、従来提案された光ファイバ増幅
器の構成を表わしたものである。光ファイバ増幅器11
は、入力される光信号12を分岐する第1の光分岐器1
3と、励起光14を合波する合波器15と、光アイソレ
ータ16とを希土類イオン添加ファイバ17の入力側に
直列に接続し、出力側には光アイソレータ18と第2の
光分岐器19を直列に接続した構成となっている。第1
の光分岐器13によって分岐された光信号21が第1の
モニタフォトダイオード22によってモニタ用に検知さ
れ、第2の光分岐器19によって分岐された信号23、
24の一方が第2のモニタフォトダイオード25によっ
てモニタ用に検知されるようになっている。他方の光信
号24はこの光ファイバ増幅器11の出力となる。この
ような光ファイバ増幅器11で合波器15には励起光源
26が接続されており、ここから出力される励起光14
が希土類イオン添加ファイバ17に注入され、第1の光
分岐器13を経た光信号27の直接増幅が行われること
になる。
FIG. 10 shows the configuration of a conventionally proposed optical fiber amplifier. Optical fiber amplifier 11
Is a first optical branching device 1 for branching an input optical signal 12
3, a multiplexer 15 for multiplexing the pumping light 14, and an optical isolator 16 are connected in series to the input side of the rare earth ion-doped fiber 17, and an optical isolator 18 and a second optical splitter 19 are provided on the output side. Are connected in series. First
The optical signal 21 branched by the optical branching device 13 is detected by the first monitor photodiode 22 for monitoring, and the signal 23 branched by the second optical branching device 19,
One of 24 is detected by the second monitor photodiode 25 for monitoring. The other optical signal 24 becomes the output of this optical fiber amplifier 11. A pumping light source 26 is connected to the multiplexer 15 in the optical fiber amplifier 11 and the pumping light 14 output from the pumping light source 26 is connected to the multiplexer 15.
Is injected into the rare earth ion-doped fiber 17, and the optical signal 27 passing through the first optical branching device 13 is directly amplified.

【0004】図7は、この従来の光ファイバ増幅器に使
用されている光分岐器の一例として第1の光分岐器の構
成を具体的に表わしたものである。なお、第2の光分岐
器19の構成は第1の光分岐器13と実質的に同一であ
る。
FIG. 7 specifically shows the configuration of a first optical branching device as an example of the optical branching device used in this conventional optical fiber amplifier. The configuration of the second optical branching device 19 is substantially the same as that of the first optical branching device 13.

【0005】第1の光分岐器13は、第1の入出力端子
311と、これから入射する光信号32の進行方向と直
交する方向に配置された第2の入出力端子312、と第
1の入出力端子311から入射する光信号32の進行方
向に配置された第3の入出力端子313の3つの入出力
端子311〜313を備えている。第1の光分岐器13
内には、光信号32の進行方向と所定の角度で傾斜する
ようにしてガラス板33が配置されており、光信号32
の入射側の面には分岐膜34が、またその反対の面には
反射防止膜35が形成されている。
The first optical branching device 13 has a first input / output terminal 311 and a second input / output terminal 312 arranged in a direction orthogonal to the traveling direction of the optical signal 32 entering the first input / output terminal 311. It is provided with three input / output terminals 311 to 313 of a third input / output terminal 313 arranged in the traveling direction of the optical signal 32 incident from the input / output terminal 311. First optical branching device 13
Inside the optical signal 32, a glass plate 33 is arranged so as to be inclined at a predetermined angle with respect to the traveling direction of the optical signal 32.
A branching film 34 is formed on the surface on the incident side of, and an antireflection film 35 is formed on the opposite surface.

【0006】この第1の光分岐器13では、例えば波長
λ1の光信号32が第1の入出力端子311から入射さ
れると、その一部が分岐膜34によって分岐され、第2
の入出力端子312から射出される。また、残りの光信
号はガラス板33を透過して第3の入出力端子313か
ら出射される。
In the first optical branching device 13, for example, when an optical signal 32 of wavelength λ1 is incident from the first input / output terminal 311, a part of the optical signal 32 is branched by the branching film 34, and the second optical branching device
Is output from the input / output terminal 312 of the. The remaining optical signal passes through the glass plate 33 and is emitted from the third input / output terminal 313.

【0007】図8は、図10に示される光ファイバ増幅
器に使用された従来の合波器の構成を具体的に表わした
ものである。合波器15は第1の入出力端子411と、
これから入射する光信号27の進行方向に配置された第
2の入出力端子412と、光信号27の進行方向と直交
する方向に配置された第3の入出力端子413の3つの
入出力端子411〜413を備えている。この合波器1
5内には、光信号27の進行方向と所定の角度で傾斜す
るようにしてガラス板43が配置されており、光信号2
7の入射側の面には反射防止膜44が、またその反対の
面には波長合成膜45が形成されている。
FIG. 8 specifically shows the configuration of a conventional multiplexer used in the optical fiber amplifier shown in FIG. The multiplexer 15 has a first input / output terminal 411,
Three input / output terminals 411, a second input / output terminal 412 arranged in the traveling direction of the optical signal 27 to be incident and a third input / output terminal 413 arranged in a direction orthogonal to the traveling direction of the optical signal 27. .About.413. This multiplexer 1
A glass plate 43 is arranged inside the optical fiber 5 so as to be inclined at a predetermined angle with respect to the traveling direction of the optical signal 27.
An antireflection film 44 is formed on the incident side surface of No. 7, and a wavelength synthesizing film 45 is formed on the opposite surface.

【0008】この合波器15で、第1の入出力端子41
1からは波長λ1の光信号27が入射し、第3の入出力
端子413からは波長λ2の励起光14が入射するもの
とする。光信号27は反射防止膜44、ガラス板43お
よび波長合成膜45を順に透過し第2の入出力端子41
2に導かれる。他方の励起光14は、波長合成膜45に
よって反射され、同様に第2の入出力端子412に導か
れる。
In this multiplexer 15, the first input / output terminal 41
It is assumed that the optical signal 27 of wavelength λ1 is incident from 1 and the excitation light 14 of wavelength λ2 is incident from the third input / output terminal 413. The optical signal 27 is transmitted through the antireflection film 44, the glass plate 43, and the wavelength synthesis film 45 in this order, and the second input / output terminal 41.
Guided to 2. The other excitation light 14 is reflected by the wavelength synthesizing film 45 and is similarly guided to the second input / output terminal 412.

【0009】このように従来の光ファイバ増幅器では、
希土類イオン添加ファイバ17の入力側に第1の光分岐
器13と光合波器15を物理的に異なった部品として別
々に配置していた。このため、部品点数が多くなるばか
りでなく、第1の光分岐器13と合波器15を相対的に
位置合わせする必要があった。そこで、両者を複合化し
て一体とした光合波器が提案されるに至っている。
As described above, in the conventional optical fiber amplifier,
The first optical branching device 13 and the optical multiplexer 15 are separately arranged as physically different parts on the input side of the rare earth ion-doped fiber 17. Therefore, not only the number of parts is increased, but also the first optical branching device 13 and the multiplexer 15 need to be relatively aligned. Therefore, an optical multiplexer in which both are combined and integrated is proposed.

【0010】図9は、提案された光分波器の構成を具体
的に表わしたものである。この光合波器51は、第1の
入出力端子521と、ここから入射する波長λ1の光信
号12の進行方向と直交する一方向に配置された第2の
入出力端子522と、光信号12の進行方向に配置され
た第3の入出力端子523と、第2の入出力端子522
と対向する位置に配置された第4の入出力端子の光景4
つの入出力端子521〜524を備えている。
FIG. 9 specifically shows the configuration of the proposed optical demultiplexer. This optical multiplexer 51 has a first input / output terminal 521, a second input / output terminal 522 arranged in one direction orthogonal to the traveling direction of the optical signal 12 of wavelength λ1 incident from here, and the optical signal 12 The third input / output terminal 523 and the second input / output terminal 522 which are arranged in the traveling direction of
Scene 4 of the 4th input / output terminal arranged at the position facing
It has two input / output terminals 521 to 524.

【0011】光合波器51内における第1の光入出力端
子521と第3の光入出力端子523を結ぶ光路には、
第1のガラス板53と第4のガラス板54が、同一の傾
斜角を成して所定の間隔を置いて配置されている。第1
のガラス板53の入射側の面には分岐膜55が、また他
の面には反射防止膜56がそれぞれ形成されている。第
2のガラス板54の入射側の面には反射防止膜57が、
また他の面には波長合成膜58がそれぞれ形成されてい
る。
In the optical path connecting the first optical input / output terminal 521 and the third optical input / output terminal 523 in the optical multiplexer 51,
The first glass plate 53 and the fourth glass plate 54 have the same inclination angle and are arranged at a predetermined interval. First
A branch film 55 is formed on the incident side surface of the glass plate 53, and an antireflection film 56 is formed on the other surface. An antireflection film 57 is formed on the incident side surface of the second glass plate 54.
Further, a wavelength synthesis film 58 is formed on each of the other surfaces.

【0012】このような光合波器51では、第1のガラ
ス板53の光分岐膜55によって反射された光信号21
がモニタ光として第2の入出力端子522から出力さ
れ、図10に示される第1のモニタフォトダイオード2
2に入射されることになる。また、分岐膜55、第1の
ガラス板53および反射防止膜56をそれぞれ透過した
光信号は、他の反射防止膜57、第2のガラス板54お
よび波長合成膜58をそれぞれ透過する。第4の入出力
端子524から入射した波長λ2の励起光14は、この
波長合成膜58を反射するので、両波長λ1、λ2の光
は合波されて第3の入出力端子523に導かれることに
なる。
In such an optical multiplexer 51, the optical signal 21 reflected by the optical branching film 55 of the first glass plate 53 is used.
Is output as monitor light from the second input / output terminal 522, and the first monitor photodiode 2 shown in FIG.
2 will be incident. Further, the optical signal transmitted through each of the branch film 55, the first glass plate 53 and the antireflection film 56 is transmitted through each of the other antireflection film 57, the second glass plate 54 and the wavelength synthesizing film 58. The pumping light 14 having the wavelength λ2 that has entered from the fourth input / output terminal 524 is reflected by the wavelength combining film 58, so that the lights having both wavelengths λ1 and λ2 are combined and guided to the third input / output terminal 523. It will be.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】この図9に示される光
合波器51では、分岐膜55と波長合成膜58を別々の
ガラス板53、54に形成するようにしているので、こ
れらを同一の部品として共通化することができない。し
たがって、部品点数が依然として多く、光合波器51と
してのサイズも従来の分岐器や合波器と比べて大型化す
るという問題がある。また、光合波器51としての構造
が複雑であるという問題がある。
In the optical multiplexer 51 shown in FIG. 9, since the branching film 55 and the wavelength synthesizing film 58 are formed on different glass plates 53 and 54, they are the same. It cannot be shared as a part. Therefore, there is a problem that the number of parts is still large, and the size of the optical multiplexer 51 becomes larger than that of the conventional branching device or multiplexer. There is also a problem that the structure of the optical multiplexer 51 is complicated.

【0014】なお、特開平3−225304号公報には
他の構成の光合分波器が開示されているが、これは2つ
の波長λ1、λ2の混ざった光を分離するための光学素
子であり、分岐と合波の双方を行う光合波器とは異なっ
ており、本発明と直接関係しない。
Japanese Patent Laid-Open No. 3-225304 discloses an optical multiplexer / demultiplexer having another structure, which is an optical element for separating light having a mixture of two wavelengths λ1 and λ2. , Is different from an optical multiplexer that performs both branching and multiplexing, and is not directly related to the present invention.

【0015】そこで本発明の目的は、構成が簡単でサイ
ズも小型化することのできる光合波器を提供することに
ある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an optical multiplexer which has a simple structure and can be reduced in size.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明の光光合波器は、
波長λ1の光が入出力される第1の光入出力端子と、第
1の光入出力端子から出力される波長λ1の光の一部を
透過させ、残りを反射させる光分岐膜が片面に形成さ
れ、光分岐膜が形成された面とは反対の面に前記波長λ
1の光を透過させ、波長λ2の光を反射させる光合波膜
が形成された光を透過させる基板が用いられている。そ
して、第1の光入出力端子から出力され、光分岐膜で反
射された波長λ1の光が入力される第2の光入出力端子
と、光分岐膜と基板と光合波分波膜を透過した波長λ1
の光が入力される第3の光入出力端子と、光合波膜で反
射して、第3の光入出力端子に光入力する位置に配置さ
れた波長λ2の光を出力する第4の光入出力端子を備え
ていることを特徴としている。
The optical optical multiplexer according to the present invention comprises:
A first optical input / output terminal for inputting / outputting light of wavelength λ1 and an optical branching film for transmitting a part of light of wavelength λ1 output from the first optical input / output terminal and reflecting the rest are provided on one side. The wavelength λ is formed on the surface opposite to the surface on which the optical branching film is formed.
There is used a substrate that transmits light of No. 1 and transmits light having an optical multiplexing film that reflects light of wavelength λ2. Then, the light is transmitted through the second optical input / output terminal to which the light of the wavelength λ1 output from the first optical input / output terminal and reflected by the optical branching film is input, the optical branching film, the substrate, and the optical multiplexing / demultiplexing film. Wavelength λ1
Third light input / output terminal to which the light of (4) is input, and fourth light that is reflected by the optical multiplexing film and outputs light of wavelength λ2 arranged at a position where light is input to the third light input / output terminal. It is characterized by having input / output terminals.

【0017】第1の光入出力端子から出射した第1の波
長の光を一部反射して、第2の光入出力端子に導くため
の光分岐膜が基板の一方の面に形成されている。この光
分岐膜を透過した光を透過させて第3の光入出力端子に
導くとともに、第4の光入出力端子から出射した第2の
波長の光を反射させて第3の光入出力端子に導くための
光合波膜が前記基板の他方の面に形成されている。ここ
で、基板は例えば透明な1枚のガラス板で構成すること
ができる。
A light branching film for partially reflecting the light of the first wavelength emitted from the first light input / output terminal and guiding it to the second light input / output terminal is formed on one surface of the substrate. There is. The light transmitted through the light branching film is transmitted and guided to the third light input / output terminal, and the light of the second wavelength emitted from the fourth light input / output terminal is reflected to generate the third light input / output terminal. Is formed on the other surface of the substrate. Here, the substrate can be composed of, for example, one transparent glass plate.

【0018】すなわち、本発明では、基板の一方の面に
光分岐膜が、他方の面に光合波膜が形成されている。光
分岐膜に第1の波長の光が入射されて、その一部は分岐
されるとともに、残りの光は光分岐膜ならびに光合波膜
を透過する。一方、光合波膜に第2の波長の光が入射さ
れ、光合波膜を透過した第1の波長の光とともに合波さ
れ出射される。
That is, in the present invention, the light branching film is formed on one surface of the substrate, and the light multiplexing film is formed on the other surface. The light of the first wavelength is incident on the light branching film, a part of the light is branched, and the remaining light is transmitted through the light branching film and the light multiplexing film. On the other hand, the light of the second wavelength is incident on the optical multiplexing film, and is combined and emitted with the light of the first wavelength that has passed through the optical multiplexing film.

【0019】本発明はまた、第1の光入出力端子、第2
の光入出力端子、第3の光入出力端子、および第4の光
入出力端子は入出力光を集光する手段を備えている。こ
こでさらに、基板の屈折率をn、第4の光入出力端子か
ら出力された波長λ2 の光のビーム径をw、第4の光入
出力端子から光透過基板への入射角をθとしたとき、基
板の厚さtが、
The present invention also includes a first optical input / output terminal and a second optical input / output terminal.
The light input / output terminal, the third light input / output terminal, and the fourth light input / output terminal are provided with means for collecting input / output light. Here, the refractive index of the substrate is n, the beam diameter of the light of wavelength λ2 output from the fourth light input / output terminal is w, and the incident angle from the fourth light input / output terminal to the light transmitting substrate is θ. When the thickness t of the substrate is

【0020】[0020]

【数3】 [Equation 3]

【0021】を満たすことを特徴としている。It is characterized by satisfying.

【0022】本発明は、特に光を透過させる基板の片面
に光分岐膜が形成され、他の面に光合波膜が形成され
て、光分岐器と光合波器の機能が複合一体化されること
により、小形化を達成している。また、第1の光入出力
端子から出力された信号光は、一枚の基板を透過するだ
けでモニタ側が分岐されるとともに励起光が合波され
る。従って、信号光の光損失も従来の構成にくらべ小さ
くなるという効果が得られる。
According to the present invention, an optical branching film is formed on one surface of a substrate that transmits light, and an optical multiplexing film is formed on the other surface, so that the functions of the optical branching device and the optical multiplexing device are combined and integrated. By doing so, miniaturization has been achieved. Further, the signal light output from the first optical input / output terminal is split on the monitor side and is combined with the pumping light only by passing through one substrate. Therefore, the effect that the optical loss of the signal light is smaller than that of the conventional configuration can be obtained.

【0023】ここで、上述のように、光分岐膜と光合波
膜を一枚の基板の両面にそれぞれ形成する場合、励起光
源側の光入出力端子から出力される波長λ2 の励起光
が、光合波膜ですべて反射されず一部が透過することが
ある。すると、基板を挟んで対抗する位置に配置された
モニタ側の光入出力端子に漏洩して入力されるため、本
来受信されるべき微弱な信号光に、強度の高い励起光の
一部が混じるため、モニタ光の雑音が大きくなり、十分
なモニタができなくなることが生じ得る。そこで、本発
明では、光分岐器と光合波器を複合一体化した場合で
も、このような問題が生じないように、基板の厚みを上
式で規定される厚さ以上にすることを特徴としている。
すなわち、基板を厚くすることによって、たとえ励起光
の一部が光分波膜を透過しても、基板を透過した光がモ
ニタ側の光入出力端子への光軸からずれるようにしてい
る。
Here, as described above, when the optical branching film and the optical multiplexing film are formed on both surfaces of one substrate, the pumping light of wavelength λ2 output from the light input / output terminal on the pumping light source side is In some cases, the light is not reflected by the light-multiplexing film and a part of the light is transmitted. Then, since the leaked light is input to the optical input / output terminals on the monitor side, which are arranged at positions facing each other with the substrate sandwiched, part of the high intensity pumping light is mixed with the weak signal light that should be originally received. Therefore, the noise of the monitor light becomes large, and it may not be possible to perform sufficient monitoring. Therefore, the present invention is characterized in that the thickness of the substrate is equal to or more than the thickness defined by the above equation so that such a problem does not occur even when the optical branching device and the optical multiplexer are combined and integrated. There is.
That is, by making the substrate thick, even if a part of the excitation light is transmitted through the optical demultiplexing film, the light transmitted through the substrate is deviated from the optical axis to the optical input / output terminal on the monitor side.

【0024】さらに、本発明は光分岐膜が形成されてい
る面の一部に、励起光を遮断する膜が形成されているこ
とを特徴としている。遮断膜で励起光を遮断することに
より、モニタ側への漏れを一層低減させることができ
る。
Further, the present invention is characterized in that a film for blocking excitation light is formed on a part of the surface on which the light branching film is formed. By blocking the excitation light with the blocking film, leakage to the monitor side can be further reduced.

【0025】[0025]

【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples.

【0026】図1は本発明の一実施例における光合波器
の構成を表している。図1に示す本発明の光合波器は、
1.55μm帯の光通信システム用光増幅器に適用され
る。入力される波長1.55μmの信号光の一部をモニ
タPDに分岐し、残りの信号光に波長1.48μmの励
起光を合波する機能を有している。なお、図1では、図
9と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説
明を適宜省略する。
FIG. 1 shows the structure of an optical multiplexer according to an embodiment of the present invention. The optical multiplexer of the present invention shown in FIG.
It is applied to an optical amplifier for an optical communication system in the 1.55 μm band. It has a function of branching a part of the input signal light of wavelength 1.55 μm to the monitor PD and multiplexing the remaining signal light with the excitation light of wavelength 1.48 μm. In FIG. 1, the same parts as those in FIG. 9 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted.

【0027】この光合波器61は、第1の入出力端子5
21と第3の入出力端子523を結ぶ直線に対して傾斜
するように基板62が配置されている。基板62上の波
長λ1の第1の光(光信号12)が入射される側の面に
は、分岐膜63が蒸着されている。また、第2の入出力
端子524から入射する波長λ2の第2の光(励起光1
4)を反射する面には、光合波膜64が蒸着されてい
る。
This optical multiplexer 61 has a first input / output terminal 5
The substrate 62 is arranged so as to be inclined with respect to the straight line connecting 21 and the third input / output terminal 523. A branch film 63 is vapor-deposited on the surface of the substrate 62 on which the first light (optical signal 12) having the wavelength λ1 is incident. In addition, the second light of the wavelength λ2 (excitation light 1
An optical multiplexing film 64 is vapor-deposited on the surface that reflects 4).

【0028】光分岐膜63は、基板1に蒸着されたTi
O2とSiO2からなる多層膜によって構成され、入射
光の約90%を透過させ、残り10%を反射させる特性
を有している。一方、光合波膜64は、波長1.55μ
mの信号光を透過させ、波長1.48μmの励起光を反
射させる特性を有し、光分岐膜2と同様の多層膜により
構成される。なお、基板1には、従来と同じBK7ガラ
スが用いられている。
The light branching film 63 is made of Ti deposited on the substrate 1.
It is composed of a multilayer film of O2 and SiO2, and has a characteristic of transmitting about 90% of incident light and reflecting the remaining 10%. On the other hand, the optical multiplexing film 64 has a wavelength of 1.55μ.
m has a characteristic of transmitting signal light of m and reflecting excitation light of wavelength 1.48 μm, and is composed of a multilayer film similar to the light branching film 2. The same BK7 glass as the conventional one is used for the substrate 1.

【0029】分岐膜63に入射した光信号12の一部は
反射され、第2の入出力端子522の方向に導かれる。
残りの光信号12は分岐膜63、ガラス板62および光
合波膜64を透過して、第3の入出力端子523に導か
れる。また、第2の入出力端子524から入射する励起
光14は、光合波膜64によって反射され、同じく第3
の入出力端子523に導かれるようになっている。
A part of the optical signal 12 incident on the branch film 63 is reflected and guided toward the second input / output terminal 522.
The remaining optical signal 12 is transmitted through the branch film 63, the glass plate 62 and the optical multiplexing film 64, and is guided to the third input / output terminal 523. Further, the excitation light 14 incident from the second input / output terminal 524 is reflected by the optical multiplexing film 64, and the excitation light 14 is also emitted from the third input / output terminal 524.
Of the input / output terminal 523.

【0030】本実施例の光合波器61を、一例として図
10に示したような光ファイバ増幅器に使用したとする
と、第2の入出力端子522からは第1のモニタフォト
ダイオード22に入射するモニタ光が得られる。第3の
入出力端子523からは、光アイソレータ16を経由し
て希土類イオン添加ファイバ17に入射する波長λ1お
よび波長λ2 の合成された光が出射される。
If the optical multiplexer 61 of this embodiment is used for an optical fiber amplifier as shown in FIG. 10 as an example, it is incident on the first monitor photodiode 22 from the second input / output terminal 522. Monitor light is obtained. From the third input / output terminal 523, the combined light of the wavelength λ1 and the wavelength λ2 that is incident on the rare earth ion-doped fiber 17 via the optical isolator 16 is emitted.

【0031】本実施例で分岐膜63は、波長1.55μ
m(波長λ1)の光信号12を9対1に分岐する機能を
有しており、光合波膜64は波長1.55μmの光信号
12を透過し、波長1.48μm(波長λ2)の励起光
14を反射する機能を持っている。このため、第1の入
出力端子522から出射した波長1.55μmの光信号
は、分岐膜63によって10%が反射して第2の入出力
端子522に導かれ、90%が透過して第3の入出力端
子523へと導かれる。また、第4の入出力端子524
から出射した波長1.48μmの励起光14は、光合波
膜64で反射して第3の入出力端子523へと導かれ
る。
In this embodiment, the branch film 63 has a wavelength of 1.55 μm.
It has a function of branching the optical signal 12 of m (wavelength λ1) into 9: 1, the optical multiplexing film 64 transmits the optical signal 12 of wavelength 1.55 μm, and pumps the wavelength of 1.48 μm (wavelength λ2). It has a function of reflecting the light 14. Therefore, 10% of the optical signal having a wavelength of 1.55 μm emitted from the first input / output terminal 522 is reflected by the branching film 63 to be guided to the second input / output terminal 522, and 90% of which is transmitted to the second input / output terminal 522. 3 to the input / output terminal 523. In addition, the fourth input / output terminal 524
The excitation light 14 having a wavelength of 1.48 μm emitted from is reflected by the optical multiplexing film 64 and guided to the third input / output terminal 523.

【0032】第1から第4までの各光入出力端子521
〜524は、光ファイバの端面が成端された光ファイバ
端末の先端部に、光ファイバから出射される光を平行光
にする非球面レンズ(図示省略)を備えている。第1の
光入出力端子521から出力される信号光12は、分岐
膜63で約10%の光が反射される。反射光は第2の光
入出力端子522に入力されて、光合波器61の外部に
あるモニタPDに入力される。分岐膜63を透過した残
りの信号光は、基板62と光合波膜64を透過して、第
3の光入出力端子523に入力され、外部にある光増幅
用光ファイバに伝送される。
Each of the first to fourth optical input / output terminals 521
˜524 are equipped with an aspherical lens (not shown) that collimates the light emitted from the optical fiber at the tip of the optical fiber terminal where the end face of the optical fiber is terminated. About 10% of the signal light 12 output from the first light input / output terminal 521 is reflected by the branch film 63. The reflected light is input to the second optical input / output terminal 522 and then input to the monitor PD outside the optical multiplexer 61. The remaining signal light that has passed through the branching film 63 passes through the substrate 62 and the optical multiplexing film 64, is input to the third optical input / output terminal 523, and is transmitted to the external optical amplification fiber.

【0033】一方、外部にある励起光源からの波長1.
48μmの励起光14は、第4の光入出力端末524か
ら出力され、合波膜64で反射されて第3の光入出力端
子に入力523される。第1の光入出力端子521から
出力された信号光12と合波され、光増幅用光ファイバ
に伝送される。
On the other hand, the wavelength 1.
The 48 μm excitation light 14 is output from the fourth light input / output terminal 524, reflected by the multiplexing film 64, and input 523 to the third light input / output terminal. The signal light 12 output from the first optical input / output terminal 521 is multiplexed and transmitted to the optical fiber for optical amplification.

【0034】以上説明したように本発明では、光の分岐
と合波を行う際に従来それぞれ1枚ずつのガラス板を必
要としたのに対してガラス板等からなる1枚の基板を使
用するだけで足りるようになったので、光合波器の容積
が従来に比して約2分の1となる。また、2枚の基板を
使用する場合と比べて基板同士の位置決めが不要となる
ため、光軸調整及び固定箇所が少なくなって生産性を向
上させることができる。さらに、基板の一方の面に分岐
器を、他方の面に光合波膜を形成したので、部品点数が
大幅に減少し、製造や部品個々の保管に要するコストの
低減を図ることができる。
As described above, according to the present invention, a single glass plate or the like is used in contrast to the conventional case where one glass plate is required for splitting and combining light. Since this is enough, the volume of the optical multiplexer is about half that of the conventional one. Further, as compared with the case where two substrates are used, it is not necessary to position the substrates to each other, so that the number of optical axis adjustment and fixing points is reduced, and the productivity can be improved. Furthermore, since the branching device is formed on one surface of the substrate and the optical multiplexing film is formed on the other surface of the substrate, the number of parts can be significantly reduced, and the cost required for manufacturing and storing individual parts can be reduced.

【0035】次に、本発明の光合波器の特性を向上させ
るための構成について、詳細に説明する。多層膜により
形成される光合波膜64の反射阻止域におけるアイソレ
ーション(阻止域減衰量)は、通常、約25dB程度し
かない。すなわち、上述の実施例においては、第4の光
入出力端子524から出力された波長1.48μmの励
起光5の99%以上が光合波膜64で反射される。とこ
ろが、0.2〜0.3%のわずかな光は光合波膜64を
透過することになり、基板62を挟んで対抗する位置に
配置される第2の光入出力端子522に入力される。信
号光12から分岐されて、本来第2の光入出力端子52
2へ入力されるべきモニタ用の光は、伝送されることに
より減衰した微弱な光である。これに対して、第4の光
入出力端子524側から漏れる励起光14は非常に強度
が大きい。このため、わずかな割合の光でも第2の光入
出力端子522に入力されると、信号光12の正確なモ
ニタを行うことができなくなる。
Next, the structure for improving the characteristics of the optical multiplexer of the present invention will be described in detail. The isolation (stopband attenuation amount) in the reflection stopband of the optical multiplexing film 64 formed of the multilayer film is usually only about 25 dB. That is, in the above-described embodiment, 99% or more of the pumping light 5 having a wavelength of 1.48 μm output from the fourth light input / output terminal 524 is reflected by the optical multiplexing film 64. However, a small amount of light of 0.2 to 0.3% is transmitted through the optical multiplexing film 64, and is input to the second optical input / output terminal 522 which is arranged at a position opposed to the substrate 62. . The optical signal is branched from the signal light 12 and is originally the second optical input / output terminal 52.
The monitor light to be input to 2 is weak light attenuated by being transmitted. On the other hand, the excitation light 14 leaking from the fourth light input / output terminal 524 side has a very high intensity. Therefore, if even a small proportion of light is input to the second light input / output terminal 522, it becomes impossible to accurately monitor the signal light 12.

【0036】本発明の光合波器61では、上記問題を回
避するために、基板62の厚みを一定量以上に厚くして
いる。光合波膜63を透過した光の光路は、信号光が第
2の光入出力端子522に入力されるためにとる光路が
シフトする。ここで、第2の光入出力端子522へ入力
される信号光12の光路に対する、シフトした励起光1
4の光路の分離距離dは、(1)式により表される。
In the optical multiplexer 61 of the present invention, the thickness of the substrate 62 is made thicker than a certain amount in order to avoid the above problems. The optical path of the light transmitted through the optical multiplexing film 63 shifts the optical path taken because the signal light is input to the second optical input / output terminal 522. Here, the shifted pumping light 1 with respect to the optical path of the signal light 12 input to the second optical input / output terminal 522.
The separation distance d of the optical path of No. 4 is expressed by the equation (1).

【0037】[0037]

【数4】 [Equation 4]

【0038】ここに、tは基板1の厚さ、θは信号光あ
るいは励起光の基板への入射角、nは基板1の屈折率で
ある。仮に、信号光12および励起光14のビーム径を
0.5mm、基板62への入射角を45度、基板64の
屈折率を1.5、基板64の板厚を3.0mmとする
と、分離距離dは2.26mmとなり、励起光14の光
路を信号光12の光路から十分離すことができる。
Here, t is the thickness of the substrate 1, θ is the angle of incidence of the signal light or excitation light on the substrate, and n is the refractive index of the substrate 1. Assuming that the beam diameters of the signal light 12 and the excitation light 14 are 0.5 mm, the incident angle to the substrate 62 is 45 degrees, the refractive index of the substrate 64 is 1.5, and the plate thickness of the substrate 64 is 3.0 mm, separation occurs. The distance d is 2.26 mm, and the optical path of the excitation light 14 can be sufficiently separated from the optical path of the signal light 12.

【0039】図2は、ビーム径を0.5mmとした場合
の、第2の光入出力端子522への光軸に対する分離距
離と、第4の光入出力端子523からの出射光の第1の
光入出力端子からの出射光に対するアイソレーションと
の関係を示している。分離距離を約2mmにすればアイ
ソレーションはほぼ70dBになるので、第4の光入出
力端子からの漏れ光を十分低減させることができる。
FIG. 2 shows the separation distance with respect to the optical axis to the second optical input / output terminal 522 and the first output light from the fourth optical input / output terminal 523 when the beam diameter is 0.5 mm. 3 shows the relationship with the isolation of light emitted from the light input / output terminal. When the separation distance is set to about 2 mm, the isolation becomes about 70 dB, so that the leakage light from the fourth light input / output terminal can be sufficiently reduced.

【0040】このような構成で、実際に本発明の光合波
器を作製し、第4の光入出力端子524から励起光14
を出力させる。このとき、第2の光入出力端子522か
らは測定感度の範囲内で励起光は全く検出されず、アイ
ソレーションが80dB以上あることが確認されてい
る。例えば、第1の光入出力端子521から出力される
信号光12の強度が−20dBm、第4の光入出力端子
14から出力される励起光14の強度が+15dBmで
ある。そうすると、第2の光入出力端子522に入力さ
れる信号光12の強度は、−30dBmであるのに対し
て、励起光の強度は−65dBm以下となる。従って、
励起光成分は信号光12のモニタに影響を与えない。
An optical multiplexer of the present invention is actually manufactured with such a configuration, and the pumping light 14 is supplied from the fourth optical input / output terminal 524.
Is output. At this time, no excitation light was detected from the second light input / output terminal 522 within the range of measurement sensitivity, and it was confirmed that the isolation was 80 dB or more. For example, the intensity of the signal light 12 output from the first optical input / output terminal 521 is −20 dBm, and the intensity of the pumping light 14 output from the fourth optical input / output terminal 14 is +15 dBm. Then, the intensity of the signal light 12 input to the second optical input / output terminal 522 is −30 dBm, whereas the intensity of the pump light is −65 dBm or less. Therefore,
The pumping light component does not affect the monitoring of the signal light 12.

【0041】一般的には、光路をビームの直径よりも分
離すれば十分なアイソレーションを確保することができ
る。従って、(1)式より、基板1の厚さtを(2)式
を満たす値に設定すれば、励起光がモニタ側の光入出力
端子に入力されるのを十分防ぐことができる。
In general, if the optical path is separated from the beam diameter, sufficient isolation can be secured. Therefore, if the thickness t of the substrate 1 is set to a value satisfying the expression (2) from the expression (1), it is possible to sufficiently prevent the excitation light from being input to the optical input / output terminal on the monitor side.

【0042】[0042]

【数5】 [Equation 5]

【0043】このように、光分岐膜と光合波膜を同一の
基板の両面にそれぞれ形成し、光分岐膜が形成された側
で透過と反射により光を分岐する。光合波膜が形成され
ている側で2つの異なる波長の光を合波する構成を採用
することにより、光分岐器と光合波器を複合一体化する
ことができる。体積比で従来に半分以下に小型化するこ
とができる。しかも、第1の光入出力端子の光ファイバ
から出射される信号光は非球面レンズで平行光にされ、
光分岐膜と光合波膜を一度に透過する。これにより、従
来の構成にくらべ、光を平行光にしたり集光する回数が
減り、基板の透過回数も減るため、通過損失が低減され
ることになる。また、基板の端面には、反射防止膜が不
要となる。さらに、光入出力端子も従来にくらべ、6端
子から4端子に減るため、部品点数も減り、製造工程も
簡略化される。
In this way, the light branching film and the light multiplexing film are formed on both surfaces of the same substrate, and the light is branched by transmission and reflection on the side where the light branching film is formed. By adopting a configuration in which light of two different wavelengths is multiplexed on the side where the optical multiplexing film is formed, the optical branching device and the optical multiplexing device can be combined and integrated. The volume can be reduced to less than half that of the conventional one. Moreover, the signal light emitted from the optical fiber of the first optical input / output terminal is collimated by the aspherical lens,
It transmits the light branching film and the light combining film at once. As a result, the number of times the light is collimated or condensed is reduced and the number of times the light is transmitted through the substrate is reduced as compared with the conventional configuration, so that the passage loss is reduced. Further, the antireflection film is not required on the end surface of the substrate. Further, the number of optical input / output terminals is reduced from 6 terminals to 4 terminals as compared with the conventional one, so that the number of parts is reduced and the manufacturing process is simplified.

【0044】さらに、基板の厚さをある一定値以上にし
て、励起光の漏れ光の光路が信号光のモニタ側への光路
からずらすことにより、一体化しても励起光がモニタ側
にもれないようにすることができ、信号光が励起光によ
って影響を受けることなくモニタされるようにすること
ができる。
Furthermore, by making the thickness of the substrate a certain value or more and shifting the optical path of the leakage light of the excitation light from the optical path of the signal light to the monitor side, the excitation light leaks to the monitor side even if they are integrated. It can be omitted and the signal light can be monitored without being affected by the pump light.

【0045】なお、上述の本発明の一実施例では、光分
岐膜は多層膜により形成されているが、これに限らず、
グレーティングなど別の手段を用いてもよい。また、光
分岐膜および光合波膜への入射角は45度としたが、言
うまでもなく角度は自由に選定できる。
In the above-described embodiment of the present invention, the light branching film is formed of a multilayer film, but the invention is not limited to this.
Other means such as a grating may be used. Further, although the incident angle to the light branching film and the light combining film is 45 degrees, it goes without saying that the angle can be freely selected.

【0046】次に、図1に示される本発明の一実施例に
おける特性をさらに改善した他の実施例について説明す
る。図3は、改良された実施例に用いられる基板の斜視
図を示している。図3に示される基板72は、図1に示
される基板62と同様に、第1の光入出力端子521か
ら出射される光を受ける面に光分岐膜63が成膜されて
いる。基板72は光分岐膜63に加えてさらに、中心部
近傍のみに穴が施された金属膜からなるアパーチャ75
を備えている。
Next, another embodiment in which the characteristics of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 are further improved will be described. FIG. 3 shows a perspective view of a substrate used in the improved embodiment. Like the substrate 62 shown in FIG. 1, the substrate 72 shown in FIG. 3 has a light branching film 63 formed on the surface that receives the light emitted from the first light input / output terminal 521. In addition to the light branching film 63, the substrate 72 further includes an aperture 75 made of a metal film having a hole only near the center.
Is equipped with.

【0047】アパーチャ75に設けられている穴の直径
は約800μmであり、第1の光入出力端子521から
出射される光12のビーム径よりわずかに大きい。第1
の光入出力端子521から出射された光12は、この穴
を通り抜けて光分岐膜63で一部が透過する。残りの光
は、第2の光入出力端子522側に反射される。また、
金属膜はクロムと金が直接光分岐膜63の上面に蒸着さ
れている。アパーチャ75を構成する穴は、蒸着後にリ
フトオフすることにより形成される。アパーチャ75は
高反射率であるので、第1の光入出力端子からの出射光
12の一部が仮に金属膜に当たっても、第2の光入出力
端子522側に反射されるので光の損失とはならない。
The diameter of the hole provided in the aperture 75 is about 800 μm, which is slightly larger than the beam diameter of the light 12 emitted from the first light input / output terminal 521. First
The light 12 emitted from the light input / output terminal 521 passes through this hole and is partially transmitted by the light branching film 63. The remaining light is reflected to the second light input / output terminal 522 side. Also,
As the metal film, chromium and gold are directly deposited on the upper surface of the light branching film 63. The hole forming the aperture 75 is formed by lifting off after vapor deposition. Since the aperture 75 has a high reflectance, even if a part of the emitted light 12 from the first optical input / output terminal hits the metal film, it is reflected to the second optical input / output terminal 522 side, so that there is no light loss. Don't

【0048】一方、図4に示されるように、第4の光入
出力524側から入射された励起光14のうち光合波膜
64を透過した漏れ光λ2’は、穴が設けられている位
置とはずれた位置に到達する。従って、この漏れ光λ
2’はアパーチャ75により反射される。このため、励
起光14が第2の光入出力端子522に漏れて入射され
るのを防ぐことができる。
On the other hand, as shown in FIG. 4, of the excitation light 14 incident from the fourth light input / output 524 side, the leaked light λ2 ′ that has passed through the optical multiplexing film 64 is at the position where the hole is provided. And reach the off position. Therefore, this leaked light λ
2'is reflected by the aperture 75. Therefore, it is possible to prevent the excitation light 14 from leaking and entering the second light input / output terminal 522.

【0049】光分岐膜63の上面に穴を有するアパーチ
ャを付加するのとは別に、図5に示されるような、基板
の中心に対して第2の光入出力端子522が配置される
側のみに金属膜が成膜されたアパーチャを用いても同様
の効果を得ることができる。また、アパーチャ75は金
属膜に限らず、光を遮断するものであれば何でもよい。
Apart from adding an aperture having a hole on the upper surface of the light branching film 63, only the side where the second light input / output terminal 522 is arranged with respect to the center of the substrate as shown in FIG. The same effect can be obtained by using an aperture having a metal film formed therein. Further, the aperture 75 is not limited to the metal film, and may be anything as long as it blocks light.

【0050】また、図6に示されるように、モニタ側の
光入出力端子には、光ファイバを介さずに直接モニタ用
フォトダイオード80を配置してもよい。この場合、フ
ォトダイオードの前面にビーム径にほぼ等しい大きさの
穴を有するアパーチャ81を付加すれば、漏れ光を低減
させることができる。さらに、同図に示されるように、
光合波器61の内部にアイソレータ82を内蔵してもよ
い。同様に、励起光源側の光入出力端子に、光ファイバ
を介さずに直接励起光源を配置することも可能である。
Further, as shown in FIG. 6, the monitor photodiode 80 may be arranged directly at the monitor side optical input / output terminal without an optical fiber. In this case, leak light can be reduced by adding an aperture 81 having a hole having a size substantially equal to the beam diameter to the front surface of the photodiode. Furthermore, as shown in the figure,
The isolator 82 may be built in the optical multiplexer 61. Similarly, it is also possible to directly arrange the pumping light source at the optical input / output terminal on the pumping light source side without using an optical fiber.

【0051】以上述べたように、本発明の光合波器によ
れば、光分岐器と光合波器を複合一体化することにより
大幅に小型化でき、しかも、挿入損失も低減させること
ができるという効果を有する。さらに、部品点数も減
り、製造工程も簡略化されるという効果もあり、低価格
化に大きく寄与するという効果も得られる。
As described above, according to the optical multiplexer of the present invention, the optical branching device and the optical multiplexer can be combined into a single unit, whereby the size can be greatly reduced and the insertion loss can be reduced. Have an effect. Furthermore, the number of parts is reduced, and the manufacturing process is simplified, which also contributes to the cost reduction.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように本発明では、光の分
岐と合波を行う際に従来それぞれ1枚ずつのガラス板を
必要としたのに対してガラス板等からなる1枚の基板を
使用するだけで足りるようになったので、光合波器の容
積が従来に比して約2分の1となり、小型化に大いに寄
与することになる。また、2枚の基板を使用する場合と
比べて基板同士の位置決めが不要となり、調整あるいは
固定箇所が少なくなって生産性を向上させることができ
る。更に、基板の一方の面に分岐器を、他方の面に波長
合成膜を形成したので、部品点数が大幅に減少し、製造
や部品個々の保管に要するコストの低減を図ることがで
きる。
As described above, according to the present invention, one glass plate is conventionally required for splitting and combining light, whereas one glass plate is used. Since it is sufficient to use the optical multiplexer, the volume of the optical multiplexer becomes about one half that of the conventional one, which greatly contributes to miniaturization. Further, as compared with the case where two substrates are used, it is not necessary to position the substrates to each other, and the number of adjustment or fixing points is reduced, and the productivity can be improved. Further, since the branching device is formed on one surface of the substrate and the wavelength synthesizing film is formed on the other surface, the number of parts is significantly reduced, and the cost required for manufacturing and storing individual parts can be reduced.

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

【図1】本発明の一実施例における光合波器の構成を示
す原理図である。
FIG. 1 is a principle diagram showing a configuration of an optical multiplexer according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の光合波器における分離距離
とアイソレーションの関係を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the separation distance and the isolation in the optical multiplexer according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の他の実施例で用いられる基板の斜視図
である。
FIG. 3 is a perspective view of a substrate used in another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の他の実施例における光合波器の構成を
示す上面図である。
FIG. 4 is a top view showing a configuration of an optical multiplexer according to another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施例で用いられる基板の別の構
成を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing another configuration of a substrate used in another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の光合波器で、受光素子とアイソレータ
を一体化した実施例を示す上面図である。
FIG. 6 is a top view showing an embodiment in which a light receiving element and an isolator are integrated in the optical multiplexer of the present invention.

【図7】従来、分岐器と合波器を使用して光の分岐と合
波を行うようにした光ファイバ増幅器の概略構成図であ
る。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an optical fiber amplifier which has conventionally been configured to perform branching and multiplexing of light using a branching device and a multiplexing device.

【図8】図7に示した従来の分岐器の構成の一例を表わ
した原理図である。
8 is a principle diagram showing an example of a configuration of the conventional branching device shown in FIG.

【図9】図7に示した従来の合波器の構成の一例を表わ
した原理図である。
9 is a principle diagram showing an example of a configuration of the conventional multiplexer shown in FIG.

【図10】従来提案された光合波器の原理を示す原理図
である。
FIG. 10 is a principle diagram showing the principle of a conventionally proposed optical multiplexer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 光ファイバ増幅器 12 光信号 13 光分岐器 14 励起光 15 光合波器 16 アイソレータ 17 エルビウムドープファイバ 18 アイソレータ 19 光分岐器 21 モニタ光 22 モニタ用フォトダイオード 23 モニタ光 24 増幅光 25 モニタ用フォトダイオード 26 励起用半導体レーザ 27 光信号 51 光ファイバ増幅器 521〜524 第1〜第4の入出力端子 62 基板 63 光分岐膜 64 光合波膜 72 基板 75 アパーチャ 80 受光素子 81 アパーチャ 82 アイソレータ λ1 光信号の波長 λ2 励起光の波長 11 Optical Fiber Amplifier 12 Optical Signal 13 Optical Brancher 14 Excitation Light 15 Optical Multiplexer 16 Isolator 17 Erbium Doped Fiber 18 Isolator 19 Optical Brancher 21 Monitor Light 22 Monitor Photodiode 23 Monitor Light 24 Amplified Light 25 Monitor Photodiode 26 Pumping semiconductor laser 27 Optical signal 51 Optical fiber amplifier 521 to 524 First to fourth input / output terminals 62 Substrate 63 Optical branching film 64 Optical multiplexing film 72 Substrate 75 Aperture 80 Light receiving element 81 Aperture 82 Isolator λ1 Optical signal wavelength λ2 Excitation light wavelength

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の端子から出射した第1の波長の
光を一部反射して第2の端子に導くための分岐膜を基板
の一方の面に形成し、この分岐膜を透過した光を透過さ
せて第3の端子に導くと共に、第4の端子から出射した
第2の波長の光を反射させて前記第3の端子に導く波長
合成膜を前記基板の他方の面に形成したことを特徴とす
る光合波器。
1. A branch film for partially reflecting the light of the first wavelength emitted from the first terminal and guiding it to the second terminal is formed on one surface of the substrate and transmitted through this branch film. A wavelength synthesizing film that transmits light and guides it to the third terminal and reflects light of the second wavelength emitted from the fourth terminal and guides it to the third terminal is formed on the other surface of the substrate. An optical multiplexer characterized in that.
【請求項2】 前記基板は透明な1枚のガラス板であ
り、透過するビーム系に比べて十分な厚さを有している
ことを特徴とする請求項1記載の光合波器。
2. The optical multiplexer according to claim 1, wherein the substrate is a single transparent glass plate and has a sufficient thickness as compared with a beam system that transmits the glass plate.
【請求項3】 波長λ1 の光が入出力される第1の
光入出力端子と、 前記第1の光入出力端子から出力される波長λ1の光の
一部を透過させ、残りの光を反射させる光分岐膜が片面
に形成され、前記光分岐膜が形成された面とは反対の面
に前記波長λ1の光を透過させ、波長λ2の光を反射さ
せる光合波膜が形成された光を透過させる基板と、 前記第1の光入出力端子から出力され、前記光分岐膜で
反射された波長λ1の光が入力される第2の光入出力端
子と、 前記光分岐膜と前記基板と前記光合波膜を透過した波長
λ1の光が入力される第3の光入出力端子と、 前記光合波膜で反射して、前記第3の光入出力端子に光
が入力される位置に配置された波長λ2の光を出力する
第4の光入出力端子を備えたことを特徴とする光合波
器。
3. A first optical input / output terminal for inputting / outputting light of wavelength λ1, and a portion of the light of wavelength λ1 output from the first optical input / output terminal, and the remaining light A light having a light-branching film formed on one side and a light-multiplexing film formed on one surface to transmit the light of wavelength λ1 and reflect the light of wavelength λ2 on the surface opposite to the surface on which the light-branching film is formed. A substrate for transmitting light, a second light input / output terminal to which the light of wavelength λ1 output from the first light input / output terminal and reflected by the light branching film is input, the light branching film and the substrate And a third optical input / output terminal to which the light of wavelength λ1 transmitted through the optical multiplexing film is input, and a position where the light is input to the third optical input / output terminal after being reflected by the optical multiplexing film. An optical multiplexer comprising a arranged fourth optical input / output terminal for outputting light of wavelength λ2.
【請求項4】 前記第1の光入出力端子、前記第2の
光入出力端子、前記第3の光入出力端子、及び前記第4
の光入出力端子は、出射端部に出射光を平行光に変換す
る集光レンズを備えていることを特徴とする「請求項3
3」記載の光合波器。
4. The first light input / output terminal, the second light input / output terminal, the third light input / output terminal, and the fourth light input / output terminal.
The light input / output terminal is provided with a condenser lens for converting the emitted light into parallel light at the emission end.
3) Optical multiplexer.
【請求項5】 前記基板の屈折率をn、第4の光入出
力端子の出力光のビーム径をw、前記第4の光入出力端
子から前記基板への入射角をθとしたとき、前記光透過
基板の厚さtが、 【数1】 を満たすことを特徴とする「請求項4」記載の光合波
器。
5. When the refractive index of the substrate is n, the beam diameter of the output light from the fourth optical input / output terminal is w, and the incident angle from the fourth optical input / output terminal to the substrate is θ, The thickness t of the light transmitting substrate is The optical multiplexer according to claim 4, characterized in that:
【請求項6】 波長λ1の光が入出力される第1の光
入出力端子と、 前記第1の光入出力端子から出力される波長λ1の光の
一部を透過させ、残りの光を反射させる光分岐膜が片面
に形成され、前記光分岐膜が形成された面とは反対の面
に前記波長λ1の光を透過させ、波長λ2の光を反射さ
せる光合波膜が形成された光を透過させる基板と、 前記第1の光入出力端子から出力され、前記光分岐膜で
反射された波長λ1の光が入力され、前記波長λ1の光
を電気信号に変換する受光素子と、 前記光分岐膜と前記基板と前記光合波膜を透過した波長
λ1の光が入力される第3の光入出力端子と、 前記光合波膜で反射して、前記第3の光入出力端子に光
が入力される位置に配置された波長λ2 の光を出力する
第4の光入出力端子を備えたことを特徴とする光合波
器。
6. A first optical input / output terminal for inputting / outputting light of wavelength λ1 and a part of the light of wavelength λ1 output from the first optical input / output terminal is transmitted, and the remaining light is transmitted. A light having a light-branching film formed on one side and a light-multiplexing film formed on one surface to transmit the light of wavelength λ1 and reflect the light of wavelength λ2 on the surface opposite to the surface on which the light-branching film is formed. A substrate that transmits light, a light receiving element that receives the light of wavelength λ1 output from the first light input / output terminal and reflected by the light branching film, and converts the light of wavelength λ1 into an electrical signal; A third light input / output terminal to which the light of wavelength λ1 that has passed through the light branching film, the substrate, and the light combining film is input, and is reflected by the light combining film to emit light to the third light input / output terminal. A fourth optical input / output terminal for outputting light of wavelength λ2 arranged at a position where That optical multiplexer.
【請求項7】 前記第1の光入出力端子、前記第3の
光入出力端子、及び前記第4の光入出力端子は、出射端
部に出射光を平行光に変換する集光レンズを備え、 前記受光素子は受光面の前面に集光用レンズを備えてい
ることを特徴とするクレーム6記載の光合波器。
7. The first light input / output terminal, the third light input / output terminal, and the fourth light input / output terminal each have a condenser lens for converting output light into parallel light at an output end. 7. The optical multiplexer according to claim 6, wherein the light receiving element has a condenser lens on the front surface of the light receiving surface.
【請求項8】 前記基板の屈折率をn、第4の光入出
力端子の出力光のビーム径をw、前記第4の光入出力端
子から前記基板への入射角をθとしたとき、前記光透過
基板の厚さtが、 【数2】 を満たすことを特徴とする「請求項7」記載の光合波
器。
8. When the refractive index of the substrate is n, the beam diameter of the output light from the fourth optical input / output terminal is w, and the incident angle from the fourth optical input / output terminal to the substrate is θ, The thickness t of the light transmitting substrate is The optical multiplexer according to claim 7, characterized in that:
【請求項9】 前記基板は、前記光分岐膜が形成され
ている側の面の一部に光を遮断または反射する膜が形成
されていることを特徴とする「請求項4」記載の光合波
器。
9. The optical device according to claim 4, wherein the substrate has a film for blocking or reflecting light formed on a part of the surface on the side where the light branching film is formed. Wave instrument.
【請求項10】 前記基板は、前記光分岐膜が形成され
ている側の面の一部に光を遮断または反射する膜が形成
されていることを特徴とする「請求項7」記載の光合波
器。
10. The optical device according to claim 7, wherein the substrate has a film for blocking or reflecting light formed on a part of the surface on the side where the light branching film is formed. Wave instrument.
【請求項11】 前記膜は、前記第1の光入出力端子か
らの出射光が照射する位置に、前記第1の光入出力端子
から出射される光のビーム径にほぼ等しい内径の穴を有
していることを特徴とする「請求項9」記載の光合波
器。
11. The film has a hole having an inner diameter substantially equal to the beam diameter of the light emitted from the first light input / output terminal, at a position irradiated with the light emitted from the first light input / output terminal. The optical multiplexer according to claim 9, characterized by having.
【請求項12】 前記膜は、前記第1の光入出力端子か
らの出射光が照射する位置に、前記第1の光入出力端子
から出射される光のビーム径にほぼ等しい内径の穴を有
していることを特徴とする「請求項10」記載の光合波
器。
12. The film has a hole having an inner diameter substantially equal to the beam diameter of light emitted from the first light input / output terminal, at a position irradiated with light emitted from the first light input / output terminal. The optical multiplexer according to claim 10, characterized in that it has.
【請求項13】 前記膜は、前記第1の光入出力端子か
らの出射光が照射する位置を中心として、前記第2の光
入出力端子側にあるほぼ半分の領域に形成されているこ
とを特徴とする「請求項9」記載の光合波器。
13. The film is formed in a substantially half region on the side of the second light input / output terminal, centered on a position irradiated with light emitted from the first light input / output terminal. The optical multiplexer according to claim 9, characterized in that
【請求項14】 前記膜は、前記第1の光入出力端子か
らの出射光が照射する位置を中心として、前記第2の光
入出力端子側にあるほぼ半分の領域に形成されているこ
とを特徴とする「請求項10」記載の光合波器。
14. The film is formed in a substantially half region on the side of the second light input / output terminal centering on a position irradiated with light emitted from the first light input / output terminal. An optical multiplexer according to claim 10, characterized in that
【請求項15】 前記基板と前記第3の光入出力端子の
間にアイソレータが配置されていることを特徴とする
「請求項3」記載の光合波器。
15. The optical multiplexer according to claim 3, wherein an isolator is arranged between the substrate and the third optical input / output terminal.
【請求項16】 前記基板と前記第3の光入出力端子の
間にアイソレータが配置されていることを特徴とする
「請求項6」記載の光合波器。
16. The optical multiplexer according to claim 6, wherein an isolator is arranged between the substrate and the third optical input / output terminal.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0792347A (en) * 1993-09-27 1995-04-07 Nec Corp Optical multiplexer
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