JPH0882711A - 光合波器及び光分波器 - Google Patents
光合波器及び光分波器Info
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- JPH0882711A JPH0882711A JP6217722A JP21772294A JPH0882711A JP H0882711 A JPH0882711 A JP H0882711A JP 6217722 A JP6217722 A JP 6217722A JP 21772294 A JP21772294 A JP 21772294A JP H0882711 A JPH0882711 A JP H0882711A
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- Japan
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- filter
- optical
- plate
- light
- wavelength
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 実装が容易で、低損失の光合波器及び光分波
器を提供する。 【構成】 複屈折板１−３の一方の面にλ／４板１−２
およびミラー１−１を順に積層するとともに、複屈折板
１−３の他方の面にλ／４板１−２およびフィルタ１−
４を順に積層してなり、フィルタ１−４の透過スペクト
ル波長がフィルタ１−４内の位置に対応して異なること
を特徴としている。したがって、コリメートレンズ付き
光ファイバ１−５から複屈折板１−３へ垂直に入射され
た光は、複屈折板１−３内を多重反射して所定の方向へ
進む。この際、フィルタ１−４の各点Ａ’，Ｂ’，
Ｃ’，Ｄ’，…で、各点に対応する波長λA ，λB ，λ
C ，λD，…の光が、それぞれ透過する。すなわち、光
分波器として機能する。また、逆の動作により光合波器
としても機能する。
器を提供する。 【構成】 複屈折板１−３の一方の面にλ／４板１−２
およびミラー１−１を順に積層するとともに、複屈折板
１−３の他方の面にλ／４板１−２およびフィルタ１−
４を順に積層してなり、フィルタ１−４の透過スペクト
ル波長がフィルタ１−４内の位置に対応して異なること
を特徴としている。したがって、コリメートレンズ付き
光ファイバ１−５から複屈折板１−３へ垂直に入射され
た光は、複屈折板１−３内を多重反射して所定の方向へ
進む。この際、フィルタ１−４の各点Ａ’，Ｂ’，
Ｃ’，Ｄ’，…で、各点に対応する波長λA ，λB ，λ
C ，λD，…の光が、それぞれ透過する。すなわち、光
分波器として機能する。また、逆の動作により光合波器
としても機能する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ中の波長／周
波数多重された光信号を波長／周波数毎に分波する光分
波器、および異なる波長／周波数の光アレイを１本の光
ファイバに合波する光合波器に関する。
波数多重された光信号を波長／周波数毎に分波する光分
波器、および異なる波長／周波数の光アレイを１本の光
ファイバに合波する光合波器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ファイバによる光通信は、大容
量の情報を高速に伝送することができるために、急速に
実用化されつつある。しかしながら、現時点では、光フ
ァイバは、ある特定の波長／周波数の光パルスを伝送し
ているのみであり、異なった波長／周波数の光パルスを
同時に伝送するようにはなっていない。
量の情報を高速に伝送することができるために、急速に
実用化されつつある。しかしながら、現時点では、光フ
ァイバは、ある特定の波長／周波数の光パルスを伝送し
ているのみであり、異なった波長／周波数の光パルスを
同時に伝送するようにはなっていない。
【０００３】多数の異なった波長／周波数の光パルスを
同時に伝送することができれば、さらに大容量の情報を
伝送することができることが明かである。このような技
術は、波長多重（ＷＤＭ：wavelength division mutipl
ex）／周波数多重（ＦＤＭ：frequency division multi
plex）通信技術と呼ばれ、現在、活発に研究されてい
る。波長／周波数多重通信においては、１本の光ファイ
バに多数の波長／周波数多重された光を波長／周波数毎
に分波したり、半導体レーザアレイから出射された多数
の波長／周波数の光アレイを１本の光ファイバに合波し
たりする素子が重要である。
同時に伝送することができれば、さらに大容量の情報を
伝送することができることが明かである。このような技
術は、波長多重（ＷＤＭ：wavelength division mutipl
ex）／周波数多重（ＦＤＭ：frequency division multi
plex）通信技術と呼ばれ、現在、活発に研究されてい
る。波長／周波数多重通信においては、１本の光ファイ
バに多数の波長／周波数多重された光を波長／周波数毎
に分波したり、半導体レーザアレイから出射された多数
の波長／周波数の光アレイを１本の光ファイバに合波し
たりする素子が重要である。
【０００４】従来、多波長で発信する多波長半導体レー
ザアレイから、１本の光ファイバに光をカップリングさ
せる場合、多波長半導体レーザアレイから光ファイバア
レイに光をカップリングし、その後で光カップラを用い
て多重するか、あるいは多波長半導体レーザアレイと同
じ半導体基板上にモノリシックに導波路型のカップラを
形成して、その後、１本の光ファイバにカップリングさ
せるのが一般的である。また、多波長半導体レーザアレ
イからの光をマイクロレンズでコリメートして多波長光
ビームアレイとし、その後、レンズで１点に集光して光
ファイバにカップリングさせることも可能である。
ザアレイから、１本の光ファイバに光をカップリングさ
せる場合、多波長半導体レーザアレイから光ファイバア
レイに光をカップリングし、その後で光カップラを用い
て多重するか、あるいは多波長半導体レーザアレイと同
じ半導体基板上にモノリシックに導波路型のカップラを
形成して、その後、１本の光ファイバにカップリングさ
せるのが一般的である。また、多波長半導体レーザアレ
イからの光をマイクロレンズでコリメートして多波長光
ビームアレイとし、その後、レンズで１点に集光して光
ファイバにカップリングさせることも可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、カップラを
用いて光を合波または分波する場合、原理的に損失が大
となるという欠点がある。例えば、原理的には、２×２
のカップラを用いれば３ｄＢの損失が発生し、８×８の
カップラを用いれば９ｄＢの損失が発生してしまう。ま
た、多波長半導体レーザアレイからの光をマイクロレン
ズでコリメートして多波長光ビームアレイとし、その
後、レンズで１点に集光してファイバにカップリングさ
せる方法では、光ファイバがマルチモードに限定されて
しまうという欠点がある。また、レーザアレイの外側の
レーザにおいて、カップリング損失が大となるという欠
点があった。こうしたことから、多波長半導体レーザア
レイの光を１本のシングルモードファイバに低損失でカ
ップリングさせる技術が待望されている。
用いて光を合波または分波する場合、原理的に損失が大
となるという欠点がある。例えば、原理的には、２×２
のカップラを用いれば３ｄＢの損失が発生し、８×８の
カップラを用いれば９ｄＢの損失が発生してしまう。ま
た、多波長半導体レーザアレイからの光をマイクロレン
ズでコリメートして多波長光ビームアレイとし、その
後、レンズで１点に集光してファイバにカップリングさ
せる方法では、光ファイバがマルチモードに限定されて
しまうという欠点がある。また、レーザアレイの外側の
レーザにおいて、カップリング損失が大となるという欠
点があった。こうしたことから、多波長半導体レーザア
レイの光を１本のシングルモードファイバに低損失でカ
ップリングさせる技術が待望されている。
【０００６】一方、波長多重された光ファイバ中の光を
分波する場合には、スプリッタでＮ本の光ファイバに光
を分岐し、それぞれに透過波長が固定あるいは可変のフ
ィルタを設け、波長選択するのが一般的である。しかし
ながらこの方法では、スプリッタで分岐するので損失が
大であるとともに、高価なフィルタを多数必要とし、装
置が高価かつ大型となるという欠点があった。
分波する場合には、スプリッタでＮ本の光ファイバに光
を分岐し、それぞれに透過波長が固定あるいは可変のフ
ィルタを設け、波長選択するのが一般的である。しかし
ながらこの方法では、スプリッタで分岐するので損失が
大であるとともに、高価なフィルタを多数必要とし、装
置が高価かつ大型となるという欠点があった。
【０００７】また、光ファイバからの光をコリメートし
て空間に出射し、回折格子で回折して光ファイバアレイ
あるいはディテクタアレイに分波する方法もある。しか
しながらこの方法では、回折格子のコストが高く、光フ
ァイバの実装が困難という欠点がある。さらに、分波す
る波長を選択することができないという欠点もある。ま
た、石英導波路上に形成したアレイ格子フィルタにより
光を分波する方法がある。この方法は、ファイバおよび
ディテクタアレイの実装の点において非常に優れている
が、フィルタで抽出する光の波長を可変制御できないと
いう欠点がある。
て空間に出射し、回折格子で回折して光ファイバアレイ
あるいはディテクタアレイに分波する方法もある。しか
しながらこの方法では、回折格子のコストが高く、光フ
ァイバの実装が困難という欠点がある。さらに、分波す
る波長を選択することができないという欠点もある。ま
た、石英導波路上に形成したアレイ格子フィルタにより
光を分波する方法がある。この方法は、ファイバおよび
ディテクタアレイの実装の点において非常に優れている
が、フィルタで抽出する光の波長を可変制御できないと
いう欠点がある。
【０００８】また、図８に示すように、液晶可変波長フ
ィルタとミラーとを組み合わせてなる可変波長合／分波
器（特開平５−１９２８６）も提案されている。図８に
おいて、７−１は光を入射または出射するためのコリメ
ートレンズ付き光ファイバ、７−２は誘導体ミラー、７
−３はガラス板、７−４はストライプ状に分離されたス
トライプ透明電極、７−５は液晶用配向膜、７−６は液
晶層、７−７はストライプ状に分離されていないべた透
明電極、７−８は分波された光ビームアレイである。な
お、コリメートレンズ付き光ファイバ７−１は、ガラス
板７−３に対して、光が斜めに入出射されるよう図示し
たように斜めに配置されている。
ィルタとミラーとを組み合わせてなる可変波長合／分波
器（特開平５−１９２８６）も提案されている。図８に
おいて、７−１は光を入射または出射するためのコリメ
ートレンズ付き光ファイバ、７−２は誘導体ミラー、７
−３はガラス板、７−４はストライプ状に分離されたス
トライプ透明電極、７−５は液晶用配向膜、７−６は液
晶層、７−７はストライプ状に分離されていないべた透
明電極、７−８は分波された光ビームアレイである。な
お、コリメートレンズ付き光ファイバ７−１は、ガラス
板７−３に対して、光が斜めに入出射されるよう図示し
たように斜めに配置されている。
【０００９】このような構成によれば、コリメートレン
ズ付き光ファイバ７−１から入射された光は、誘伝体ミ
ラー７−２と液晶用配向膜７−５との間で多重反射を繰
り返しながら、図中右側へ進行する。、液晶用配向膜７
−５および液晶層７−６からなる液晶可変波長フィルタ
は、各部において特定の波長のみが通過するよう設定可
能である。したがって、可変の分波器を作製することが
できる。また逆に、波長の異なった光アレイを図中下方
のべた透明電極７−７側からコリメートレンズ付き光フ
ァイバ７−１に対応した角度で斜めに入射すると、光ア
レイが合波され、コリメートレンズ付き光ファイバ７−
１へ出射される。すなわち、光合波器としても機能す
る。
ズ付き光ファイバ７−１から入射された光は、誘伝体ミ
ラー７−２と液晶用配向膜７−５との間で多重反射を繰
り返しながら、図中右側へ進行する。、液晶用配向膜７
−５および液晶層７−６からなる液晶可変波長フィルタ
は、各部において特定の波長のみが通過するよう設定可
能である。したがって、可変の分波器を作製することが
できる。また逆に、波長の異なった光アレイを図中下方
のべた透明電極７−７側からコリメートレンズ付き光フ
ァイバ７−１に対応した角度で斜めに入射すると、光ア
レイが合波され、コリメートレンズ付き光ファイバ７−
１へ出射される。すなわち、光合波器としても機能す
る。
【００１０】このような光合／分波器は、上述したいく
つかの欠点を解決している点で優れているが、光を斜め
に入射するために、フィルタの特性が悪い、ミラーの反
射率が低い、および、損失が大きいという欠点を有して
いる。本発明は、上述した事情に鑑みて為されたもので
あり、従来の光合／分波器の欠点を解決し、実装が容易
で、低損失の光合波器及び光分波器を提供することを目
的とする。
つかの欠点を解決している点で優れているが、光を斜め
に入射するために、フィルタの特性が悪い、ミラーの反
射率が低い、および、損失が大きいという欠点を有して
いる。本発明は、上述した事情に鑑みて為されたもので
あり、従来の光合／分波器の欠点を解決し、実装が容易
で、低損失の光合波器及び光分波器を提供することを目
的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明による光合波器及
び光分波器は、複屈折結晶板の一方の面にλ／４板およ
びミラーを順に積層するとともに前記複屈折結晶板の他
方の面にλ／４板およびフィルタを順に積層してなり、
前記フィルタの透過スペクトル波長が前記フィルタ内の
位置に対応して異なることを特徴としている。すなわ
ち、基本的には、２枚のλ／４板でサンドイッチした複
屈折結晶（複屈折導光板）を、さらに、場所によって光
の透過スペクトルが異なるフィルタ（波長フィルタ）と
ミラーとで挟んで構成される。
び光分波器は、複屈折結晶板の一方の面にλ／４板およ
びミラーを順に積層するとともに前記複屈折結晶板の他
方の面にλ／４板およびフィルタを順に積層してなり、
前記フィルタの透過スペクトル波長が前記フィルタ内の
位置に対応して異なることを特徴としている。すなわ
ち、基本的には、２枚のλ／４板でサンドイッチした複
屈折結晶（複屈折導光板）を、さらに、場所によって光
の透過スペクトルが異なるフィルタ（波長フィルタ）と
ミラーとで挟んで構成される。
【００１２】
【作用】上記構成によれば、波長多重された光が複屈折
結晶に垂直に入射すると、光はフィルタとミラーとの間
で多重反射を繰り返しながら進行していく。この際、フ
ィルタに光が入射した場合には、その入射位置に対応す
る透過スペクトル波長の光は透過し、それ以外の波長の
光は反射される。こうして、フィルタの複数の位置から
互いに異なる波長の光が出力される。逆に、上記構成に
対して、上述した分波器の場合と逆方向から、互いに異
なる波長の光が入射されると、これらの光が合波されて
出力される。
結晶に垂直に入射すると、光はフィルタとミラーとの間
で多重反射を繰り返しながら進行していく。この際、フ
ィルタに光が入射した場合には、その入射位置に対応す
る透過スペクトル波長の光は透過し、それ以外の波長の
光は反射される。こうして、フィルタの複数の位置から
互いに異なる波長の光が出力される。逆に、上記構成に
対して、上述した分波器の場合と逆方向から、互いに異
なる波長の光が入射されると、これらの光が合波されて
出力される。
【００１３】
【実施例】本発明の実施例を説明する前に、本発明の基
本原理について、図面を参照して説明する。まず、本発
明による分波の基本原理を図１を参照して説明する。図
１において、１−１はミラー、１−２はλ／４板、１−
３は複屈折板（複屈折結晶板）、１−４はフィルタ、１
−５はコリメートレンズ付き光ファイバ（シングルモー
ドファイバ）である。入射点Ａから入射したコリメート
光ビームは複屈折板１−３内を直進して点Ａ’に達し、
さらに、λ／４板１−２を通過してフィルタ１−４に達
する。
本原理について、図面を参照して説明する。まず、本発
明による分波の基本原理を図１を参照して説明する。図
１において、１−１はミラー、１−２はλ／４板、１−
３は複屈折板（複屈折結晶板）、１−４はフィルタ、１
−５はコリメートレンズ付き光ファイバ（シングルモー
ドファイバ）である。入射点Ａから入射したコリメート
光ビームは複屈折板１−３内を直進して点Ａ’に達し、
さらに、λ／４板１−２を通過してフィルタ１−４に達
する。
【００１４】光が到達した点におけるフィルタの透過波
長はλA であり、λA の波長の光は透過するが、それ以
外の波長の光は反射して再度λ／４板１−２を通過す
る。すなわち、光はλ／４板１−２を２回通過すること
になるので、偏波が９０゜回転し、今度は点Ｂに向かっ
て進む。そして、点Ｂでは、光は、点Ａ’の場合と同様
に、λ／４板１−２を２回通過することになるので、偏
波が９０゜回転し、今度は点Ｂ’点に向かって進む。こ
のように多重に反射を繰り返して、光は図中右方向へ進
行する。この進行過程において、フィルタの点Ａ’，点
Ｂ’，点Ｃ’，点Ｄ’，…で、それぞれ、所定の波長
（λA、λB、λC、λD、…）の光が透過する。このよう
にして、光が分波される。
長はλA であり、λA の波長の光は透過するが、それ以
外の波長の光は反射して再度λ／４板１−２を通過す
る。すなわち、光はλ／４板１−２を２回通過すること
になるので、偏波が９０゜回転し、今度は点Ｂに向かっ
て進む。そして、点Ｂでは、光は、点Ａ’の場合と同様
に、λ／４板１−２を２回通過することになるので、偏
波が９０゜回転し、今度は点Ｂ’点に向かって進む。こ
のように多重に反射を繰り返して、光は図中右方向へ進
行する。この進行過程において、フィルタの点Ａ’，点
Ｂ’，点Ｃ’，点Ｄ’，…で、それぞれ、所定の波長
（λA、λB、λC、λD、…）の光が透過する。このよう
にして、光が分波される。
【００１５】次に、本発明による合波の基本原理を図２
を参照して説明する。図２において、２−１は半導体レ
ーザアレイ、 ２−２はマイクロレンズズアレイ、２−
３はフィルタ、２−４はλ／４板、２−５は複屈折板、
２−６は誘電体ミラー、２−７はコリメートレンズ付き
光ファイバ（シングルモードファイバ）である。半導体
レーザアレイ２−１は、波長がλA ，λB ，λC ，λ
D ，…の光を発する。また、半導体レーザアレイ２−１
およびマイクロレンズアレイ２−２から出力される各光
に対応するフィルタ２−３の各部の透過波長は、それぞ
れ、λA ，λB ，λC ，λD ，…となっている。
を参照して説明する。図２において、２−１は半導体レ
ーザアレイ、 ２−２はマイクロレンズズアレイ、２−
３はフィルタ、２−４はλ／４板、２−５は複屈折板、
２−６は誘電体ミラー、２−７はコリメートレンズ付き
光ファイバ（シングルモードファイバ）である。半導体
レーザアレイ２−１は、波長がλA ，λB ，λC ，λ
D ，…の光を発する。また、半導体レーザアレイ２−１
およびマイクロレンズアレイ２−２から出力される各光
に対応するフィルタ２−３の各部の透過波長は、それぞ
れ、λA ，λB ，λC ，λD ，…となっている。
【００１６】このような構成において、半導体レーザの
図中右端の点から出射された光は、マイクロレンズ２−
２によってコリメートされ、λ／４板２−４に入射され
る。λ／４板２−４に入射された光は、フィルタ２−３
に達するが、この点におけるフィルタ２−３の透過波長
はλD に設定されているので、λ／４板２−４，複屈折
板２−５を介してλ／４板２−４の点Ｄへ達する。さら
に、光は直進して、λ／４板２−４を通過するが、誘電
体ミラー２−６で反射され、再度λ／４板２−４を通過
する。これにより、前述した分波の場合と同様に、偏波
が９０゜回転するため、光は、点Ｃ’に向かって進行す
る。
図中右端の点から出射された光は、マイクロレンズ２−
２によってコリメートされ、λ／４板２−４に入射され
る。λ／４板２−４に入射された光は、フィルタ２−３
に達するが、この点におけるフィルタ２−３の透過波長
はλD に設定されているので、λ／４板２−４，複屈折
板２−５を介してλ／４板２−４の点Ｄへ達する。さら
に、光は直進して、λ／４板２−４を通過するが、誘電
体ミラー２−６で反射され、再度λ／４板２−４を通過
する。これにより、前述した分波の場合と同様に、偏波
が９０゜回転するため、光は、点Ｃ’に向かって進行す
る。
【００１７】点Ｃ’におけるフィルタ２−３の透過波長
はλC に設定されているので、λDの光は反射される。
このように多重反射を繰り返して、光は図中左側へ進行
する。同様に波長λA ，λB ，λC の光も、図中左側に
多重反射を繰り返して進行し、最終的には、各光はコリ
メートレンズ付き光ファイバ２−７にカップリングされ
る。このようにして、異なる波長の光が１本の光ファイ
バにカップリングされる。
はλC に設定されているので、λDの光は反射される。
このように多重反射を繰り返して、光は図中左側へ進行
する。同様に波長λA ，λB ，λC の光も、図中左側に
多重反射を繰り返して進行し、最終的には、各光はコリ
メートレンズ付き光ファイバ２−７にカップリングされ
る。このようにして、異なる波長の光が１本の光ファイ
バにカップリングされる。
【００１８】以下、図面を参照して、上述した基本原理
に基づいて為された本発明の実施例について説明する。
図３は本発明の第１の実施例による光合分波器の構成を
説明するための図である。図３において、３−１はコリ
メートレンズ付き光ファイバ、３−２は偏向ビームスプ
リッタまたはカルサイト、３−３はλ／２板、３−４は
９９．９％の反射率を有する誘電体ミラー、３−５，３
−７はλ／４板、３−６はカルサイト板、３−８は液晶
可変波長フィルタ、３−９はマイクロレンズアレイ、３
−１０はディテクタアレイ、３−１１はディテクタアレ
イに焦点を結ばせるためのスペーサである。
に基づいて為された本発明の実施例について説明する。
図３は本発明の第１の実施例による光合分波器の構成を
説明するための図である。図３において、３−１はコリ
メートレンズ付き光ファイバ、３−２は偏向ビームスプ
リッタまたはカルサイト、３−３はλ／２板、３−４は
９９．９％の反射率を有する誘電体ミラー、３−５，３
−７はλ／４板、３−６はカルサイト板、３−８は液晶
可変波長フィルタ、３−９はマイクロレンズアレイ、３
−１０はディテクタアレイ、３−１１はディテクタアレ
イに焦点を結ばせるためのスペーサである。
【００１９】液晶可変波長フィルタ３−８は、２枚のガ
ラス板３−８−１、ストライプ状にパターニングされた
ストライプ透明電極３−８−２、誘電体ミラー３−８−
３、および液晶層３−８−４からなる。すなわち、液晶
可変波長フィルタ３−８は、液晶をキャビティ内に含む
ファブリーペローエタロンであり、鋭い透過スペクト
ル、高い透過率、および大なる可変幅を有する。また、
本実施例では、偏波無依存化を図るために、コリメート
レンズ付き光ファイバ３−１からの入射光が、図４
（ａ）に示したように、偏向ビームスプリッタ３−２に
よって２つの偏波光に分離されるような構成を採ってい
る。
ラス板３−８−１、ストライプ状にパターニングされた
ストライプ透明電極３−８−２、誘電体ミラー３−８−
３、および液晶層３−８−４からなる。すなわち、液晶
可変波長フィルタ３−８は、液晶をキャビティ内に含む
ファブリーペローエタロンであり、鋭い透過スペクト
ル、高い透過率、および大なる可変幅を有する。また、
本実施例では、偏波無依存化を図るために、コリメート
レンズ付き光ファイバ３−１からの入射光が、図４
（ａ）に示したように、偏向ビームスプリッタ３−２に
よって２つの偏波光に分離されるような構成を採ってい
る。
【００２０】このような構成において、コリメートレン
ズ付き光ファイバ３−１から光が入射されると、この入
射光は、偏向ビームスプリッタ３−２によって２つの偏
波光に分離される。２つの偏波光の一方はλ／２板３−
３を通過するので、２つの偏波光は同一偏波となり、カ
ルサイト板３−６に進入する。したがって、２つの近接
した光が平行にカルサイト板３−６中を進行することに
なる。
ズ付き光ファイバ３−１から光が入射されると、この入
射光は、偏向ビームスプリッタ３−２によって２つの偏
波光に分離される。２つの偏波光の一方はλ／２板３−
３を通過するので、２つの偏波光は同一偏波となり、カ
ルサイト板３−６に進入する。したがって、２つの近接
した光が平行にカルサイト板３−６中を進行することに
なる。
【００２１】この２つのビームは、図１を参照して説明
した基本原理に基づいて、カルサイト板３−６内を、図
３中右側へ進行する。図１を参照した説明においては、
フィルタ１−４を、固定、かつ場所によって透過波長が
異なるものとしたが、図３の液晶可変波長フィルタ３−
８は、可変波長、かつ点Ａ’，点Ｂ’，点Ｃ’，点Ｄ’
…に対応する領域毎に分離されたストライプ透明電極３
−８−２を用いている。したがって、ストライプ透明電
極３−８−２の各領域に印加する各電圧を制御すること
により、それぞれの点で任意の波長を選択することが可
能である。
した基本原理に基づいて、カルサイト板３−６内を、図
３中右側へ進行する。図１を参照した説明においては、
フィルタ１−４を、固定、かつ場所によって透過波長が
異なるものとしたが、図３の液晶可変波長フィルタ３−
８は、可変波長、かつ点Ａ’，点Ｂ’，点Ｃ’，点Ｄ’
…に対応する領域毎に分離されたストライプ透明電極３
−８−２を用いている。したがって、ストライプ透明電
極３−８−２の各領域に印加する各電圧を制御すること
により、それぞれの点で任意の波長を選択することが可
能である。
【００２２】２つの分離された光は、カルサイト中を平
行に略同一の軌跡を辿る。そして、最終的には、各点に
おいて、図４（ｂ）に示すように、マイクロレンズアレ
イ３−９により、マイクロレンズアレイ３−９に対応し
て配置されたディテクタアレイ３−１０の一点に焦点を
結ぶ。したがって、偏波無依存となるのである。
行に略同一の軌跡を辿る。そして、最終的には、各点に
おいて、図４（ｂ）に示すように、マイクロレンズアレ
イ３−９により、マイクロレンズアレイ３−９に対応し
て配置されたディテクタアレイ３−１０の一点に焦点を
結ぶ。したがって、偏波無依存となるのである。
【００２３】ところで、液晶可変波長フィルタ３−８
は、基本的には偏波依存である。すなわち、偏波が液晶
分子に平行である場合には、可変波長フィルタとして動
作するが、偏波が液晶分子に垂直である場合には、固定
の波長フィルタとなる。本実施例において、液晶可変波
長フィルタ３−８に入射する光は円偏向であるので、液
晶に平行な成分と垂直な成分とを含んでいる。こうした
ころから、入射した光の半分は、液晶可変波長フィルタ
３−８を通過するが、その他は反射される。したがっ
て、本実施例による光合分波器は３ｄＢの損失を含んで
いるが、従来のようにスプリッタで分岐してフィルタで
受ける方法よりは、低損失で合波および分波を行うこと
ができる。
は、基本的には偏波依存である。すなわち、偏波が液晶
分子に平行である場合には、可変波長フィルタとして動
作するが、偏波が液晶分子に垂直である場合には、固定
の波長フィルタとなる。本実施例において、液晶可変波
長フィルタ３−８に入射する光は円偏向であるので、液
晶に平行な成分と垂直な成分とを含んでいる。こうした
ころから、入射した光の半分は、液晶可変波長フィルタ
３−８を通過するが、その他は反射される。したがっ
て、本実施例による光合分波器は３ｄＢの損失を含んで
いるが、従来のようにスプリッタで分岐してフィルタで
受ける方法よりは、低損失で合波および分波を行うこと
ができる。
【００２４】図５は本実施例に基づいて作製した６チャ
ンネルの光分波器の可変波長特性を示す図である。この
図に示す光分波器は、各チャンネルで独立に５０ｎｍの
可変が可能であり、バンド幅が０．５ｎｍである。ま
た、チャンネル数を増加させても、損失は０．３ｄＢ増
加するのみであり、従来のようにスプリッタで分岐して
可変波長フィルタを付ける方法よりも損失を小とするこ
とができる。さらに、モジュールの大きさを小とするこ
とができるという特徴もある。
ンネルの光分波器の可変波長特性を示す図である。この
図に示す光分波器は、各チャンネルで独立に５０ｎｍの
可変が可能であり、バンド幅が０．５ｎｍである。ま
た、チャンネル数を増加させても、損失は０．３ｄＢ増
加するのみであり、従来のようにスプリッタで分岐して
可変波長フィルタを付ける方法よりも損失を小とするこ
とができる。さらに、モジュールの大きさを小とするこ
とができるという特徴もある。
【００２５】図６は本発明の第２の実施例による光合波
器の構成を説明するための図である。図６において、２
−５はカルサイトからなる複屈折板であり、その厚さは
２．５ｍｍである。４−１は波長λA ，λB ，λC ，λ
D の各光を２５０μｍのピッチで発する面発光レーザア
レイ、４−２は面発光レーザアレイ４−１を実装および
電気接続するための半田バンプ、４−３は面発光レーザ
アレイ４−１からの各光をコリメートするために焦点距
離を保つスペーサ、４−４は面発光レーザアレイ４−１
を高速で駆動するためのストリップラインが形成された
プリント板である。図から明かなように、全ての構成要
素が面型デバイスから成っているので、これらの面デバ
イスを接着剤で貼り合わせるのみで構成可能である。す
なわち、実装が容易である。
器の構成を説明するための図である。図６において、２
−５はカルサイトからなる複屈折板であり、その厚さは
２．５ｍｍである。４−１は波長λA ，λB ，λC ，λ
D の各光を２５０μｍのピッチで発する面発光レーザア
レイ、４−２は面発光レーザアレイ４−１を実装および
電気接続するための半田バンプ、４−３は面発光レーザ
アレイ４−１からの各光をコリメートするために焦点距
離を保つスペーサ、４−４は面発光レーザアレイ４−１
を高速で駆動するためのストリップラインが形成された
プリント板である。図から明かなように、全ての構成要
素が面型デバイスから成っているので、これらの面デバ
イスを接着剤で貼り合わせるのみで構成可能である。す
なわち、実装が容易である。
【００２６】このような構成において、面発光レーザア
レイ４−１から出力された波長λA，λB ，λC ，λD
の各光は、面発光レーザアレイ４−１の基板の裏側（図
中では上側）に出力され、マイクロレンズアレイ２−２
によってコリメートされる。液晶可変波長フィルタ３−
８は、予め、印加される電圧が、マイクロレンンズアレ
イ２−２から入射される各光の波長のみを透過させるよ
う設定されている。したがって、マイクロレンンズアレ
イ２−２によってコリメートされた各光は、液晶可変波
長フィルタ３−８を通過する。
レイ４−１から出力された波長λA，λB ，λC ，λD
の各光は、面発光レーザアレイ４−１の基板の裏側（図
中では上側）に出力され、マイクロレンズアレイ２−２
によってコリメートされる。液晶可変波長フィルタ３−
８は、予め、印加される電圧が、マイクロレンンズアレ
イ２−２から入射される各光の波長のみを透過させるよ
う設定されている。したがって、マイクロレンンズアレ
イ２−２によってコリメートされた各光は、液晶可変波
長フィルタ３−８を通過する。
【００２７】液晶可変波長フィルタ３−８を通過した光
は、図２を参照して説明した基本原理に基づいて、第１
の実施例とは逆に、図６中左側へ進行し、コリメートレ
ンズ付き光ファイバ２−７に出力される。本実施例に基
づいて、光分波器を作製したところ、カップリング損失
は約５ｄＢであり、カップリングのチャンネル間のバラ
付きは、チャンネルが増える毎に０．３ｄＢ増加した。
また、図７は本実施例により４つの異なる波長の光が多
重された光のスペクトルを示す図である。この図に示す
ように、波長毎の出力は略均等になっており、波長間の
出力バラつきは１ｄＢ以内であった。
は、図２を参照して説明した基本原理に基づいて、第１
の実施例とは逆に、図６中左側へ進行し、コリメートレ
ンズ付き光ファイバ２−７に出力される。本実施例に基
づいて、光分波器を作製したところ、カップリング損失
は約５ｄＢであり、カップリングのチャンネル間のバラ
付きは、チャンネルが増える毎に０．３ｄＢ増加した。
また、図７は本実施例により４つの異なる波長の光が多
重された光のスペクトルを示す図である。この図に示す
ように、波長毎の出力は略均等になっており、波長間の
出力バラつきは１ｄＢ以内であった。
【００２８】以上説明したように、本発明の第１および
第２の実施例によれば、装置を大型化せずに、実装が容
易で、低損失の光合分波器、光合波器、および光分波器
を実現することができる。また、カルサイト板３−６，
複屈折板２−５に対して光を垂直に入射するように構成
したため、フィルタの特性およびミラーの反射率等を向
上させることができる。
第２の実施例によれば、装置を大型化せずに、実装が容
易で、低損失の光合分波器、光合波器、および光分波器
を実現することができる。また、カルサイト板３−６，
複屈折板２−５に対して光を垂直に入射するように構成
したため、フィルタの特性およびミラーの反射率等を向
上させることができる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
波長多重通信において、装置を大型化せずに、実装が容
易で、低損失の光合波器及び光分波器を実現することが
できるという効果がある。
波長多重通信において、装置を大型化せずに、実装が容
易で、低損失の光合波器及び光分波器を実現することが
できるという効果がある。
【図１】本発明による分波の基本原理を説明するための
図である。
図である。
【図２】本発明による合波の基本原理を説明するための
図である。
図である。
【図３】本発明の第１の実施例による光合分波器の概略
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図４】同光合分波器の各部の構成を説明するための図
であり、（ａ）は入射段の構成を、（ｂ）は出力段の構
成を示している。
であり、（ａ）は入射段の構成を、（ｂ）は出力段の構
成を示している。
【図５】同光合分波器と略同一構成の光分波器の可変波
長特性を示す図である。
長特性を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施例による光合波器の概略構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図７】同光合波器と略同一構成の光合波器により合波
した光のスペクトル特性を表す図である。
した光のスペクトル特性を表す図である。
【図８】従来の可変波長光合波器及び光分波器の構成例
を示す図である。
を示す図である。
１−１，２−６，３−４，３−８−３，７−２…誘電体
ミラー（ミラー）、１−２，２−４，３−５，３−７…
λ／４板、１−３，２−５…複屈折板、１−４，２−３
…フィルタ、１−５，２−７，３−１，７−１…コリメ
ートレンズ付き光ファイバ、２−１…半導体レーザアレ
イ、２−２…マイクロレンズズアレイ、３−２…偏向ビ
ームスピリッタ（カルサイト）、３−３…λ／２板、３
−６…カルサイト板、３−８…液晶可変波長フィルタ、
３−８−２，７−４…ストライプ透明電極、３−９…マ
イクロレンズアレイ、３−１０…ディテクタアレイ、３
−１１，４−３…スペーサ、４−１…面発光レーザアレ
イ、４−２…半田バンプ、４−４…プリント板、７−３
…ガラス板、７−５…液晶用配向膜、７−６…液晶層、
７−７…べた透明電極、７−８…分波された光ビームア
レイ。
ミラー（ミラー）、１−２，２−４，３−５，３−７…
λ／４板、１−３，２−５…複屈折板、１−４，２−３
…フィルタ、１−５，２−７，３−１，７−１…コリメ
ートレンズ付き光ファイバ、２−１…半導体レーザアレ
イ、２−２…マイクロレンズズアレイ、３−２…偏向ビ
ームスピリッタ（カルサイト）、３−３…λ／２板、３
−６…カルサイト板、３−８…液晶可変波長フィルタ、
３−８−２，７−４…ストライプ透明電極、３−９…マ
イクロレンズアレイ、３−１０…ディテクタアレイ、３
−１１，４−３…スペーサ、４−１…面発光レーザアレ
イ、４−２…半田バンプ、４−４…プリント板、７−３
…ガラス板、７−５…液晶用配向膜、７−６…液晶層、
７−７…べた透明電極、７−８…分波された光ビームア
レイ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｊ 14/00 14/02
Claims (6)
- 【請求項１】 複屈折結晶板の一方の面にλ／４板およ
びミラーを順に積層するとともに前記複屈折結晶板の他
方の面にλ／４板およびフィルタを順に積層してなり、
前記フィルタの透過スペクトル波長が前記フィルタ内の
位置に対応して異なることを特徴とする光合波器及び光
分波器。 - 【請求項２】 前記フィルタは、液晶層の両方の面にそ
れぞれ透明電極および誘電体ミラー付きガラス板を順に
積層し、少なくとも一方の前記透明電極を複数の領域に
分割してなり、 前記複数の領域毎に印加される電圧を独立に設定可能と
したことを特徴とする請求項１記載の光合波器及び光分
波器。 - 【請求項３】 前記フィルタの外側にマイクロレンズア
レイおよびディテクタアレイを備えてなることを特徴と
する請求項１または２記載の光分波器。 - 【請求項４】 前記フィルタの外側にマイクロレンズア
レイおよび半導体レーザアレイを備えてなることを特徴
とする請求項１または２記載の光合波器。 - 【請求項５】 入力段に偏向分離手段および偏光回転手
段を備え、入射光を分離して得られる２本の偏波が同じ
になるよう制御することを特徴とする請求項１ないし３
いずれかに記載の光分波器。 - 【請求項６】 前記偏向分離手段が複屈折結晶あるいは
偏向ビームスプリッタであることを特徴とする請求項５
記載の光分波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6217722A JPH0882711A (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | 光合波器及び光分波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6217722A JPH0882711A (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | 光合波器及び光分波器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0882711A true JPH0882711A (ja) | 1996-03-26 |
Family
ID=16708719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6217722A Pending JPH0882711A (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | 光合波器及び光分波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0882711A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6201908B1 (en) * | 1999-07-02 | 2001-03-13 | Blaze Network Products, Inc. | Optical wavelength division multiplexer/demultiplexer having preformed passively aligned optics |
| US6334014B1 (en) | 1998-11-02 | 2001-12-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical fiber apparatus provided with demultiplexing/multiplexing unit on fiber's end portion, optical detecting apparatus provided with demultiplexing/multiplexing unit on its light receiving surface, and optical transmission system using the same |
| WO2003049175A1 (fr) * | 2001-12-07 | 2003-06-12 | Sony Corporation | Irradiateur a faisceaux et dispositif de recuit pour laser |
| JP2004053992A (ja) * | 2002-07-22 | 2004-02-19 | Hitachi Cable Ltd | 回折格子、波長合分波器及びこれらを用いた波長多重信号光伝送モジュール |
| JP2007256536A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Ricoh Co Ltd | 光制御素子及び光学ユニット |
| US7389050B2 (en) | 2003-09-18 | 2008-06-17 | Hitachi Maxell, Ltd. | Wavelength multiplexer/demultiplexing device |
| JP2010175875A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Opnext Japan Inc | 光モジュール及び光モジュールの光線方向調整方法 |
| CN104678515A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-06-03 | 武汉锐奥特科技有限公司 | 用于单纤双向的光器件光路结构 |
-
1994
- 1994-09-12 JP JP6217722A patent/JPH0882711A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6334014B1 (en) | 1998-11-02 | 2001-12-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical fiber apparatus provided with demultiplexing/multiplexing unit on fiber's end portion, optical detecting apparatus provided with demultiplexing/multiplexing unit on its light receiving surface, and optical transmission system using the same |
| US6201908B1 (en) * | 1999-07-02 | 2001-03-13 | Blaze Network Products, Inc. | Optical wavelength division multiplexer/demultiplexer having preformed passively aligned optics |
| WO2003049175A1 (fr) * | 2001-12-07 | 2003-06-12 | Sony Corporation | Irradiateur a faisceaux et dispositif de recuit pour laser |
| US7109435B2 (en) | 2001-12-07 | 2006-09-19 | Sony Corporation | Beam irradiator and laser anneal device |
| JP2004053992A (ja) * | 2002-07-22 | 2004-02-19 | Hitachi Cable Ltd | 回折格子、波長合分波器及びこれらを用いた波長多重信号光伝送モジュール |
| US7389050B2 (en) | 2003-09-18 | 2008-06-17 | Hitachi Maxell, Ltd. | Wavelength multiplexer/demultiplexing device |
| JP2007256536A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Ricoh Co Ltd | 光制御素子及び光学ユニット |
| JP2010175875A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Opnext Japan Inc | 光モジュール及び光モジュールの光線方向調整方法 |
| CN104678515A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-06-03 | 武汉锐奥特科技有限公司 | 用于单纤双向的光器件光路结构 |
| CN104678515B (zh) * | 2015-02-11 | 2016-03-02 | 武汉锐奥特科技有限公司 | 用于单纤双向的光器件光路结构 |
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