JPH10160952A - 波長分波素子及び光波長多重伝送モジュール - Google Patents
波長分波素子及び光波長多重伝送モジュールInfo
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- JPH10160952A JPH10160952A JP31926996A JP31926996A JPH10160952A JP H10160952 A JPH10160952 A JP H10160952A JP 31926996 A JP31926996 A JP 31926996A JP 31926996 A JP31926996 A JP 31926996A JP H10160952 A JPH10160952 A JP H10160952A
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- optical
- wavelength
- optical signal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、波長分離機能及び光分岐結合機能
を同時に実現可能な最小の素子を提供し、複雑かつ多重
化した構成部品から成る光波長多重伝送モジュールにお
いても、各素子の実装が簡易であり、小型で量産化及び
低コスト化が可能なモジュール構成を提供する。 【解決手段】 本発明は、波長の異なる第１及び第２の
光信号が入力される光波長多重伝送モジュールにおい
て、前記第１の光信号はほぼ完全に反射或いは透過させ
ると同時に、前記第２の光信号は一部を反射し一部を透
過させる分波特性を有する波長分波素子を用いて構成す
る。
を同時に実現可能な最小の素子を提供し、複雑かつ多重
化した構成部品から成る光波長多重伝送モジュールにお
いても、各素子の実装が簡易であり、小型で量産化及び
低コスト化が可能なモジュール構成を提供する。 【解決手段】 本発明は、波長の異なる第１及び第２の
光信号が入力される光波長多重伝送モジュールにおい
て、前記第１の光信号はほぼ完全に反射或いは透過させ
ると同時に、前記第２の光信号は一部を反射し一部を透
過させる分波特性を有する波長分波素子を用いて構成す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、各種光通信ネッ
トワーク上で用いられる光波長多重伝送モジュールに関
し、特に、波長分離機能かつ／又は光分岐結合機能を有
する波長分波素子並びに光波長多重伝送モジュールに関
する。
トワーク上で用いられる光波長多重伝送モジュールに関
し、特に、波長分離機能かつ／又は光分岐結合機能を有
する波長分波素子並びに光波長多重伝送モジュールに関
する。
【０００２】
【従来の技術】 近年、公衆通信網におけるマルチメデ
ィア化に向けて光伝送技術を導入する計画が進められて
いるが、従来の音声を中心とした狭帯域サービスに加
え、映像等の広帯域サービスの提供を行うために、波長
多重を利用した双方向光伝送が不可欠となっている。こ
の実現には、光信号を分岐、結合する機能や異なる波長
の光信号を分離、多重化する機能を有するモジュールの
開発が必須であり、特に量産化、低コスト化はモジュー
ルを実用化するための鍵となっている。
ィア化に向けて光伝送技術を導入する計画が進められて
いるが、従来の音声を中心とした狭帯域サービスに加
え、映像等の広帯域サービスの提供を行うために、波長
多重を利用した双方向光伝送が不可欠となっている。こ
の実現には、光信号を分岐、結合する機能や異なる波長
の光信号を分離、多重化する機能を有するモジュールの
開発が必須であり、特に量産化、低コスト化はモジュー
ルを実用化するための鍵となっている。
【０００３】従来の波長分離機能及び光分岐結合機能を
有する光波長多重伝送モジュール例として図５に示され
るものがある。光回路は方向性結合部８及びＹ分岐部９
から構成され、光導波路基板６上に形成されている。光
導波路基板６の前後端面には第１ポート１８、第２ポー
ト１９、第３ポート２０、第４ポート２１が設けられ、
これらはそれぞれ入出力用光ファイバ１、出力用光ファ
イバ２、発光素子３、受光素子４と接続する。方向性結
合部８は、波長λ１、λ２の多重化された入力光信号の
うち、波長λ１の光信号におけるほぼ完全結合長となる
長さの結合部を有しており、波長λ１の光信号は方向性
結合部８によって波長分離されてそのまま第２ポート１
９から出射する。波長λ２の光信号はＹ分岐部９におい
て分配され、そのうち第４ポート２１から出射した光信
号は、受光素子４によって受光される。一方、発光素子
３から第３ポート２０を介して入射した波長λ２の光信
号はそのまま第１ポート１８から出射する。したがっ
て、このモジュール構成によれば、波長λ１、λ２の多
重化入力光信号の分離と波長λ２の光信号の双方向伝送
が可能となる。
有する光波長多重伝送モジュール例として図５に示され
るものがある。光回路は方向性結合部８及びＹ分岐部９
から構成され、光導波路基板６上に形成されている。光
導波路基板６の前後端面には第１ポート１８、第２ポー
ト１９、第３ポート２０、第４ポート２１が設けられ、
これらはそれぞれ入出力用光ファイバ１、出力用光ファ
イバ２、発光素子３、受光素子４と接続する。方向性結
合部８は、波長λ１、λ２の多重化された入力光信号の
うち、波長λ１の光信号におけるほぼ完全結合長となる
長さの結合部を有しており、波長λ１の光信号は方向性
結合部８によって波長分離されてそのまま第２ポート１
９から出射する。波長λ２の光信号はＹ分岐部９におい
て分配され、そのうち第４ポート２１から出射した光信
号は、受光素子４によって受光される。一方、発光素子
３から第３ポート２０を介して入射した波長λ２の光信
号はそのまま第１ポート１８から出射する。したがっ
て、このモジュール構成によれば、波長λ１、λ２の多
重化入力光信号の分離と波長λ２の光信号の双方向伝送
が可能となる。
【０００４】従来の波長分離機能及び光分岐結合機能を
有する光波長多重伝送モジュールの他の例として図６に
示されるものがある。光回路は波長フィルタ１０を介し
て、Ｖ型光導波路１２及びＹ分岐部９から構成され、光
導波路基板６上に形成されている。光導波路基板６の前
後端面には第１ポート１８、第２ポート１９、第３ポー
ト２０、第４ポート２１が設けられ、これらはそれぞれ
入出力用光ファイバ１、出力用光ファイバ２、発光素子
３、受光素子４と接続する。波長フィルタ１０は、光導
波路基板６上に形成した溝１１に固定されており、図７
に示すように、波長λ１の光信号をほぼ完全に反射し波
長λ２の光信号をほぼ完全に透過させる分波特性を持つ
ことによって波長分離機能を実現する。なお、波長λ１
の光信号を波長フィルタ１０で反射し第２ポート１９か
ら出射させる部分以外、主な光伝送動作は図５に示すモ
ジュール例と同様である。
有する光波長多重伝送モジュールの他の例として図６に
示されるものがある。光回路は波長フィルタ１０を介し
て、Ｖ型光導波路１２及びＹ分岐部９から構成され、光
導波路基板６上に形成されている。光導波路基板６の前
後端面には第１ポート１８、第２ポート１９、第３ポー
ト２０、第４ポート２１が設けられ、これらはそれぞれ
入出力用光ファイバ１、出力用光ファイバ２、発光素子
３、受光素子４と接続する。波長フィルタ１０は、光導
波路基板６上に形成した溝１１に固定されており、図７
に示すように、波長λ１の光信号をほぼ完全に反射し波
長λ２の光信号をほぼ完全に透過させる分波特性を持つ
ことによって波長分離機能を実現する。なお、波長λ１
の光信号を波長フィルタ１０で反射し第２ポート１９か
ら出射させる部分以外、主な光伝送動作は図５に示すモ
ジュール例と同様である。
【０００５】このモジュール構成によれば、波長λ１、
λ２の多重化入力光信号の分離と波長λ２の光信号の双
方向伝送を可能とするだけでなく、入出力用光ファイバ
１と出力用光ファイバ２が光導波路基板６における同一
端面に配置されるため、光ファイバアレイブロックや多
芯コネクタ（いずれも図示せず）等を用いることにより
これらの光ファイバと光導波路基板６との一括接続が可
能となる。また、波長λ１の光信号を波長フィルタ１０
によって反射させるためにモジュールサイズの小型化が
図れる。
λ２の多重化入力光信号の分離と波長λ２の光信号の双
方向伝送を可能とするだけでなく、入出力用光ファイバ
１と出力用光ファイバ２が光導波路基板６における同一
端面に配置されるため、光ファイバアレイブロックや多
芯コネクタ（いずれも図示せず）等を用いることにより
これらの光ファイバと光導波路基板６との一括接続が可
能となる。また、波長λ１の光信号を波長フィルタ１０
によって反射させるためにモジュールサイズの小型化が
図れる。
【０００６】また、上記各図５、６のモジュール構成例
では、発光素子３の後面にモニタ用受光素子５が配置さ
れており、発光素子３からの後方光出力を監視し、発光
素子３の駆動回路にフィードバックをかけることによっ
て光出力の安定化を行うことが可能となる。
では、発光素子３の後面にモニタ用受光素子５が配置さ
れており、発光素子３からの後方光出力を監視し、発光
素子３の駆動回路にフィードバックをかけることによっ
て光出力の安定化を行うことが可能となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】 上記図５における従
来の光波長多重伝送モジュールでは、波長λ１、λ２の
多重化入力光信号の分離と波長λ２の光信号の双方向伝
送が可能となるが、波長分離部及び光分岐結合部を、そ
れぞれ光導波路によって形成した方向性結合部及びＹ分
岐部によって構成するために、 １） モジュールサイズの小型化が困難である。
来の光波長多重伝送モジュールでは、波長λ１、λ２の
多重化入力光信号の分離と波長λ２の光信号の双方向伝
送が可能となるが、波長分離部及び光分岐結合部を、そ
れぞれ光導波路によって形成した方向性結合部及びＹ分
岐部によって構成するために、 １） モジュールサイズの小型化が困難である。
【０００８】２） 入出力用光ファイバ及び出力用光フ
ァイバと光導波路基板とをそれぞれ個別に接続する必要
が生じる。
ァイバと光導波路基板とをそれぞれ個別に接続する必要
が生じる。
【０００９】等の問題点があった。
【００１０】一方、上記図６における従来の光波長多重
伝送モジュールでは、波長フィルタによって波長分離機
能を実現するために、モジュールサイズの小型化さらに
は入出力用光ファイバ、出力用光ファイバと光導波路基
板間の一括接続を可能とするなどの利点があった。しか
しながら、光分岐結合機能については光導波路によって
形成したＹ分岐部を用いており、波長フィルタを同一基
板上に形成した溝に固定するために、光導波路基板サイ
ズの小型化に対してある程度の制約が生じるとともに、 ３）波長フィルタ固定用溝の高精度な位置決め及びフィ
ルタの高精度な角度固定を行う必要が生じる。
伝送モジュールでは、波長フィルタによって波長分離機
能を実現するために、モジュールサイズの小型化さらに
は入出力用光ファイバ、出力用光ファイバと光導波路基
板間の一括接続を可能とするなどの利点があった。しか
しながら、光分岐結合機能については光導波路によって
形成したＹ分岐部を用いており、波長フィルタを同一基
板上に形成した溝に固定するために、光導波路基板サイ
ズの小型化に対してある程度の制約が生じるとともに、 ３）波長フィルタ固定用溝の高精度な位置決め及びフィ
ルタの高精度な角度固定を行う必要が生じる。
【００１１】等の問題点があった。
【００１２】さらに、上記の光波長多重伝送モジュール
では、モニタ用受光素子を新たに設けることによって、
発光素子からの後方光出力を監視し光出力の安定化を行
うことを可能としているが、部品点数の増加によって、 ４）各素子間或いは各素子と光導波路間の接続に際して
光軸等のアライメントを個別かつ高精度に行う必要が生
じる。
では、モニタ用受光素子を新たに設けることによって、
発光素子からの後方光出力を監視し光出力の安定化を行
うことを可能としているが、部品点数の増加によって、 ４）各素子間或いは各素子と光導波路間の接続に際して
光軸等のアライメントを個別かつ高精度に行う必要が生
じる。
【００１３】といった問題点もあった。
【００１４】本発明の目的は、従来の光波長多重伝送モ
ジュールにおける上記の問題に鑑みて為されたものであ
り、波長分離機能及び光分岐結合機能を同時に実現可能
な最小の素子を提供し、複雑かつ多重化した構成部品か
ら成る光波長多重伝送モジュールにおいても、各素子の
実装が簡易であり、小型で量産化及び低コスト化が可能
なモジュール構成を提供することにある。
ジュールにおける上記の問題に鑑みて為されたものであ
り、波長分離機能及び光分岐結合機能を同時に実現可能
な最小の素子を提供し、複雑かつ多重化した構成部品か
ら成る光波長多重伝送モジュールにおいても、各素子の
実装が簡易であり、小型で量産化及び低コスト化が可能
なモジュール構成を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】 上記課題を解決するた
め、本発明による波長分波素子は、波長の異なる第１及
び第２の光信号が入力される光波長多重伝送モジュール
において前記第１及び第２の光信号を分離するために用
いられる波長分波素子であって、前記第１の光信号はほ
ぼ完全に反射すると同時に、前記第２の光信号は一部を
反射し一部を透過させる分波特性を有することを特徴と
する。
め、本発明による波長分波素子は、波長の異なる第１及
び第２の光信号が入力される光波長多重伝送モジュール
において前記第１及び第２の光信号を分離するために用
いられる波長分波素子であって、前記第１の光信号はほ
ぼ完全に反射すると同時に、前記第２の光信号は一部を
反射し一部を透過させる分波特性を有することを特徴と
する。
【００１６】また、本発明による波長分波素子は、前記
第１の光信号をほぼ完全に反射すると同時に前記第２の
光信号をほぼ完全に透過させる分波特性を有する波長フ
ィルタの片面と、前記第２の光信号の一部を反射し一部
を透過させる機能を有するハーフミラーの片面とを貼り
合わせて構成したことを特徴とする。
第１の光信号をほぼ完全に反射すると同時に前記第２の
光信号をほぼ完全に透過させる分波特性を有する波長フ
ィルタの片面と、前記第２の光信号の一部を反射し一部
を透過させる機能を有するハーフミラーの片面とを貼り
合わせて構成したことを特徴とする。
【００１７】また、本発明による波長分波素子は、前記
第２の光信号の一部を反射し一部を透過させる機能を有
する前記ハーフミラーの片面上に前記第１の光信号をほ
ぼ完全に反射すると同時に前記第２の光信号をほぼ完全
に透過させる分波特性を有する前記波長フィルタ膜を、
新たに成膜して構成したことを特徴とする。
第２の光信号の一部を反射し一部を透過させる機能を有
する前記ハーフミラーの片面上に前記第１の光信号をほ
ぼ完全に反射すると同時に前記第２の光信号をほぼ完全
に透過させる分波特性を有する前記波長フィルタ膜を、
新たに成膜して構成したことを特徴とする。
【００１８】また上記課題を解決するため本発明は、前
記波長分波素子と、受光素子、発光素子とを含む光回路
を用いて構成される光波長多重伝送モジュールにおい
て、前記受光素子の受光面が前記波長分波素子の片面に
接着固定されていることを特徴とする。
記波長分波素子と、受光素子、発光素子とを含む光回路
を用いて構成される光波長多重伝送モジュールにおい
て、前記受光素子の受光面が前記波長分波素子の片面に
接着固定されていることを特徴とする。
【００１９】また上記構成に加え、本発明による光波長
多重伝送モジュールは、前記光回路が、前記波長分波素
子に接続して前記第１及び第２の光信号を伝搬させる第
１の光導波路と、前記波長分波素子に接続して主に前記
第１の光信号を伝搬させる第２の光導波路と、前記第２
光導波路に対して、前記第２の光信号におけるほぼ完全
結合長となる長さの方向性結合部を形成して前記発光素
子と接続する第３の光導波路とから構成されていること
を特徴とする。
多重伝送モジュールは、前記光回路が、前記波長分波素
子に接続して前記第１及び第２の光信号を伝搬させる第
１の光導波路と、前記波長分波素子に接続して主に前記
第１の光信号を伝搬させる第２の光導波路と、前記第２
光導波路に対して、前記第２の光信号におけるほぼ完全
結合長となる長さの方向性結合部を形成して前記発光素
子と接続する第３の光導波路とから構成されていること
を特徴とする。
【００２０】また上記構成に加え、本発明による光波長
多重伝送モジュールは、前記光回路が、前記波長分波素
子に接続する第１の光導波路と、前記第１の光導波路に
対して、前記第１の光信号における完全結合長のほぼ２
分の１となる長さの方向性結合部を形成する第２の光導
波路と、前記第１光導波路に対して、前記第２の光信号
における完全結合長のほぼ２分の１となる長さの方向性
結合部を形成して前記発光素子に接続する第３の光導波
路とから構成され、前記各方向性結合部は前記各光導波
路に対してほぼ垂直に形成された共通の終端部を有し、
前記共通終端部に前記波長分波素子及び前記受光素子が
接続されていることを特徴とする。
多重伝送モジュールは、前記光回路が、前記波長分波素
子に接続する第１の光導波路と、前記第１の光導波路に
対して、前記第１の光信号における完全結合長のほぼ２
分の１となる長さの方向性結合部を形成する第２の光導
波路と、前記第１光導波路に対して、前記第２の光信号
における完全結合長のほぼ２分の１となる長さの方向性
結合部を形成して前記発光素子に接続する第３の光導波
路とから構成され、前記各方向性結合部は前記各光導波
路に対してほぼ垂直に形成された共通の終端部を有し、
前記共通終端部に前記波長分波素子及び前記受光素子が
接続されていることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて詳細に説明する。図１は、本発明に係わる光波長多
重伝送モジュールにおける第１の実施例を示したもので
ある。本モジュールは、波長λ１、λ２の光信号を入出
力するための入出力用光ファイバ１、波長λ２の光信号
を出力するための出力用光ファイバ２、発光素子３、受
光素子４、光導波路基板６、及び、波長λ１、λ２の光
信号を分離すると同時に波長λ２の光信号を双方向伝送
させるための波長分波素子１３とから構成されている。
光導波路基板６の端面には、それぞれ、入出力用光ファ
イバ１、出力用光ファイバ２、発光素子３、波長分波素
子１３と接続する第１ポート１８、第２ポート１９、第
３ポート２０、第４ポート２１が形成されおり、光導波
路基板６上には、第１ポート１８と第４ポート２１とに
接続する第１光導波路２２Ａ、第２ポート１９と第４ポ
ート２１とに接続する第２光導波路２３Ａが形成され、
さらに、第２光導波路２３Ａに対して、波長λ２の光信
号におけるほぼ完全結合長となる長さの方向性結合部１
４を形成し第３ポート２０に接続する第３光導波路２４
Ａが形成されている。波長分波素子１３は、第４ポート
２１が形成された側の光導波路基板６の端面に固着され
ており、受光素子４は、受光面を波長分波素子１３の片
面に貼り合わせて固定する。入出力光ファイバ１から入
射した波長λ１、λ２の多重化された入力光信号は、第
１光導波路２２Ａを伝搬し波長分波素子１３において分
離される。図２は、本モジュールにおける波長分波素子
１３の分波特性を示したものであり、本波長分波素子１
３は、入力された波長λ１、λ２の光信号に対して、波
長λ１の光信号をほぼ完全に反射すると同時に波長λ２
の光信号は一部を反射し一部を透過させる特性を有す
る。したがって、波長λ１の光信号は、波長分波素子１
３においてほぼ完全に反射して第２光導波路２３Ａ上に
結合し、出力用光ファイバ２から出射する。また、波長
λ２の光信号の一部は、波長分波素子１３を透過し受光
素子４において受光される。このとき、波長λ２の光信
号の一部は、波長分波素子１３において反射して第２光
導波路２３Ａを伝搬することになるが、方向性結合部１
４において第３光導波路２４Ａ上に結合させるため、出
力用光ファイバ２から出射される波長λ１の光信号中に
含まれる波長λ２の光信号に関しては、高アイソレーシ
ョンが実現できる。一方、発光素子３から第３ポート２
０を介して入射した波長λ２の光信号は、第３光導波路
２４Ａを伝搬するが、途中、方向性結合部１４において
第２光導波路２３Ａ上に結合する。その後、波長分波素
子１３において一部が反射されて第１光導波路２２Ａを
伝搬し、入出力用光ファイバ１から出射する。このと
き、波長λ２の光信号の一部は、波長分波素子１３を透
過し受光素子４において受光される。したがって、受光
素子４を入力光信号の受信用として用いると同時に、発
光素子３からの光出力モニタ用受光素子５としても兼用
させることが可能となる。なお、波長分波素子１３にお
ける反射光信号の結合効率を高めるために、上記光回路
における第１光導波路２２Ａと波長分波素子１３とによ
って挟まれた内角と、第２光導波路２３Ａと波長分波素
子１３とによって挟まれた内角とは等しくなるように形
成されていることが望ましい。本発明によるモジュール
構成では、波長分波素子１３によって波長分離機能と光
分岐結合機能とを同時に実現可能なため、従来の波長分
離部或いは光分岐結合部を光導波路によって形成した従
来のモジュールに比べて、モジュールサイズの大幅な小
型化が可能となり、また、図３に示すように、入出用光
ファイバ１、出力用光ファイバ２を光ファイバ固定用部
材７に整列固定させ、予めＶ溝１７を形成した光導波路
基板６に位置合わせすることで一括接続を行うことが可
能となる。また、波長分波素子１３を光導波路基板６端
面に固定するため、従来のように波長フィルタ固定用溝
の高精度な位置決めや波長フィルタの高精度な角度固定
を行わなければならないといった問題点も解消できる。
さらに、従来の光波長多重伝送モジュールでは、モニタ
用受光素子を新たに設けることによって、発光素子から
の後方光出力を監視して光出力の安定化を行っている
が、本発明によるモジュール構成では、受光素子４を受
信用及びモニタ用として兼用することが可能であり、各
素子間及び各素子と光導波路間の接続に際して光軸等の
アライメントを個別かつ高精度に行わなければならない
手間を簡略化できる。図４は本発明に係わる光波長多重
伝送モジュールにおける第２の実施例を示したものであ
る。光導波路基板６の端面には、それぞれ、入出力用光
ファイバ１、出力用光ファイバ２、発光素子３、波長分
波素子１３と接続する第１ポート１８、第２ポート１
９、第３ポート２０、第４ポート２１が形成され、光導
波路基板６上には、第１ポート１８と第４ポート２１と
に接続する第１光導波路２２Ｂが形成されている。ま
た、第１光導波路２２Ｂに対して、波長λ１の光信号に
おける完全結合長のほぼ２分の１となる第１方向性結合
部１５を形成し第２ポート１９に接続する第２光導波路
２３Ｂと、第１光導波路２２Ｂに対して、波長λ２の光
信号における完全結合長のほぼ２分の１となる第２方向
性結合部１６を形成し第３ポート２０に接続する第３光
導波路２４Ｂが形成されている。波長分波素子１３は、
第４ポート２１が形成された側の光導波路基板６の端面
に固着されており、受光素子４は、受光面を波長分波素
子１３の片面に貼り合わせて固定する。入出力光ファイ
バ１から入射した波長λ１、λ２の多重化された入力光
信号は、第１光導波路２２Ｂを伝搬する。本モジュール
における波長分波素子１３の分波特性は図２に示すとお
りであり、本波長分波素子１３は、入力された波長λ
１、λ２の光信号に対して波長λ１の光信号をほぼ完全
に反射すると同時に波長λ２の光信号は一部を反射し一
部を透過させる特性を有する。したがって、波長λ１の
入力光信号は、波長分波素子１３でほぼ完全に反射して
第１光導波路２２Ｂを折り返すうちに第２光導波路２３
Ｂ上に結合し出力用光ファイバ２から出射する。また、
波長λ２の入力光信号は波長分波素子１３で一部透過し
て受光素子４で受光される。一方、発光素子３から第３
ポート２０を介して入射した波長λ２の光信号は、第３
光導波路２４Ｂを伝搬するが、波長分波素子１３におい
て反射した一部の光信号は、第３光導波路２４Ｂを折り
返すうちに第１光導波路２２Ｂ上に結合して入出力用光
ファイバ１から出射する。本発明によるモジュール構成
では、図１に示すモジュール同様、入出用光ファイバ
１、出力用光ファイバ２と光導波路基板６間の一括接続
を可能とし、波長フィルタ固定用溝の高精度な位置決め
や波長フィルタの高精度な角度固定を行う必要がないだ
けでなく、光導波路基板６上にＶ型光導波路と方向性結
合部を別個に作成する必要がなく、波長分離機能と光分
岐結合機能とを、１カ所に形成した２つの方向性結合部
１５，１６によって同時に実現することが可能となるの
で、さらなるモジュールサイズの小型化が図れる。この
場合も、発光素子３から第３ポートを介して入射した波
長λ２の光信号の一部は、波長分波素子１３を透過し受
光素子４において受光されるために、受光素子４を入力
光信号の受信用として用いると同時に、発光素子３から
の光出力モニタ用受光素子５としても兼用させることが
可能となるため、各素子間及び各素子と光導波路間の接
続に際して光軸等のアライメントを個別かつ高精度に行
わなければならない手間を簡略化できる。また上記実施
例では、いずれも図２に示すような分波特性を有する波
長分波素子を仮定したが、本発明による波長分波素子
は、図７に示すような分波特性を有する従来の波長フィ
ルタと、波長λ２の光信号に対するハーフミラーを貼り
合わせて構成してもよいし、波長λ２の光信号に対する
ハーフミラーを基板としてその面上に図７に示すような
分波特性を有する従来の波長フィルタを新たに成膜させ
て構成してもよい。さらに上記実施例では、基板上に形
成した光導波路によって構成された光回路を仮定した
が、本発明による光回路は、例えば、光ファイバを加工
して構成することも可能である。
いて詳細に説明する。図１は、本発明に係わる光波長多
重伝送モジュールにおける第１の実施例を示したもので
ある。本モジュールは、波長λ１、λ２の光信号を入出
力するための入出力用光ファイバ１、波長λ２の光信号
を出力するための出力用光ファイバ２、発光素子３、受
光素子４、光導波路基板６、及び、波長λ１、λ２の光
信号を分離すると同時に波長λ２の光信号を双方向伝送
させるための波長分波素子１３とから構成されている。
光導波路基板６の端面には、それぞれ、入出力用光ファ
イバ１、出力用光ファイバ２、発光素子３、波長分波素
子１３と接続する第１ポート１８、第２ポート１９、第
３ポート２０、第４ポート２１が形成されおり、光導波
路基板６上には、第１ポート１８と第４ポート２１とに
接続する第１光導波路２２Ａ、第２ポート１９と第４ポ
ート２１とに接続する第２光導波路２３Ａが形成され、
さらに、第２光導波路２３Ａに対して、波長λ２の光信
号におけるほぼ完全結合長となる長さの方向性結合部１
４を形成し第３ポート２０に接続する第３光導波路２４
Ａが形成されている。波長分波素子１３は、第４ポート
２１が形成された側の光導波路基板６の端面に固着され
ており、受光素子４は、受光面を波長分波素子１３の片
面に貼り合わせて固定する。入出力光ファイバ１から入
射した波長λ１、λ２の多重化された入力光信号は、第
１光導波路２２Ａを伝搬し波長分波素子１３において分
離される。図２は、本モジュールにおける波長分波素子
１３の分波特性を示したものであり、本波長分波素子１
３は、入力された波長λ１、λ２の光信号に対して、波
長λ１の光信号をほぼ完全に反射すると同時に波長λ２
の光信号は一部を反射し一部を透過させる特性を有す
る。したがって、波長λ１の光信号は、波長分波素子１
３においてほぼ完全に反射して第２光導波路２３Ａ上に
結合し、出力用光ファイバ２から出射する。また、波長
λ２の光信号の一部は、波長分波素子１３を透過し受光
素子４において受光される。このとき、波長λ２の光信
号の一部は、波長分波素子１３において反射して第２光
導波路２３Ａを伝搬することになるが、方向性結合部１
４において第３光導波路２４Ａ上に結合させるため、出
力用光ファイバ２から出射される波長λ１の光信号中に
含まれる波長λ２の光信号に関しては、高アイソレーシ
ョンが実現できる。一方、発光素子３から第３ポート２
０を介して入射した波長λ２の光信号は、第３光導波路
２４Ａを伝搬するが、途中、方向性結合部１４において
第２光導波路２３Ａ上に結合する。その後、波長分波素
子１３において一部が反射されて第１光導波路２２Ａを
伝搬し、入出力用光ファイバ１から出射する。このと
き、波長λ２の光信号の一部は、波長分波素子１３を透
過し受光素子４において受光される。したがって、受光
素子４を入力光信号の受信用として用いると同時に、発
光素子３からの光出力モニタ用受光素子５としても兼用
させることが可能となる。なお、波長分波素子１３にお
ける反射光信号の結合効率を高めるために、上記光回路
における第１光導波路２２Ａと波長分波素子１３とによ
って挟まれた内角と、第２光導波路２３Ａと波長分波素
子１３とによって挟まれた内角とは等しくなるように形
成されていることが望ましい。本発明によるモジュール
構成では、波長分波素子１３によって波長分離機能と光
分岐結合機能とを同時に実現可能なため、従来の波長分
離部或いは光分岐結合部を光導波路によって形成した従
来のモジュールに比べて、モジュールサイズの大幅な小
型化が可能となり、また、図３に示すように、入出用光
ファイバ１、出力用光ファイバ２を光ファイバ固定用部
材７に整列固定させ、予めＶ溝１７を形成した光導波路
基板６に位置合わせすることで一括接続を行うことが可
能となる。また、波長分波素子１３を光導波路基板６端
面に固定するため、従来のように波長フィルタ固定用溝
の高精度な位置決めや波長フィルタの高精度な角度固定
を行わなければならないといった問題点も解消できる。
さらに、従来の光波長多重伝送モジュールでは、モニタ
用受光素子を新たに設けることによって、発光素子から
の後方光出力を監視して光出力の安定化を行っている
が、本発明によるモジュール構成では、受光素子４を受
信用及びモニタ用として兼用することが可能であり、各
素子間及び各素子と光導波路間の接続に際して光軸等の
アライメントを個別かつ高精度に行わなければならない
手間を簡略化できる。図４は本発明に係わる光波長多重
伝送モジュールにおける第２の実施例を示したものであ
る。光導波路基板６の端面には、それぞれ、入出力用光
ファイバ１、出力用光ファイバ２、発光素子３、波長分
波素子１３と接続する第１ポート１８、第２ポート１
９、第３ポート２０、第４ポート２１が形成され、光導
波路基板６上には、第１ポート１８と第４ポート２１と
に接続する第１光導波路２２Ｂが形成されている。ま
た、第１光導波路２２Ｂに対して、波長λ１の光信号に
おける完全結合長のほぼ２分の１となる第１方向性結合
部１５を形成し第２ポート１９に接続する第２光導波路
２３Ｂと、第１光導波路２２Ｂに対して、波長λ２の光
信号における完全結合長のほぼ２分の１となる第２方向
性結合部１６を形成し第３ポート２０に接続する第３光
導波路２４Ｂが形成されている。波長分波素子１３は、
第４ポート２１が形成された側の光導波路基板６の端面
に固着されており、受光素子４は、受光面を波長分波素
子１３の片面に貼り合わせて固定する。入出力光ファイ
バ１から入射した波長λ１、λ２の多重化された入力光
信号は、第１光導波路２２Ｂを伝搬する。本モジュール
における波長分波素子１３の分波特性は図２に示すとお
りであり、本波長分波素子１３は、入力された波長λ
１、λ２の光信号に対して波長λ１の光信号をほぼ完全
に反射すると同時に波長λ２の光信号は一部を反射し一
部を透過させる特性を有する。したがって、波長λ１の
入力光信号は、波長分波素子１３でほぼ完全に反射して
第１光導波路２２Ｂを折り返すうちに第２光導波路２３
Ｂ上に結合し出力用光ファイバ２から出射する。また、
波長λ２の入力光信号は波長分波素子１３で一部透過し
て受光素子４で受光される。一方、発光素子３から第３
ポート２０を介して入射した波長λ２の光信号は、第３
光導波路２４Ｂを伝搬するが、波長分波素子１３におい
て反射した一部の光信号は、第３光導波路２４Ｂを折り
返すうちに第１光導波路２２Ｂ上に結合して入出力用光
ファイバ１から出射する。本発明によるモジュール構成
では、図１に示すモジュール同様、入出用光ファイバ
１、出力用光ファイバ２と光導波路基板６間の一括接続
を可能とし、波長フィルタ固定用溝の高精度な位置決め
や波長フィルタの高精度な角度固定を行う必要がないだ
けでなく、光導波路基板６上にＶ型光導波路と方向性結
合部を別個に作成する必要がなく、波長分離機能と光分
岐結合機能とを、１カ所に形成した２つの方向性結合部
１５，１６によって同時に実現することが可能となるの
で、さらなるモジュールサイズの小型化が図れる。この
場合も、発光素子３から第３ポートを介して入射した波
長λ２の光信号の一部は、波長分波素子１３を透過し受
光素子４において受光されるために、受光素子４を入力
光信号の受信用として用いると同時に、発光素子３から
の光出力モニタ用受光素子５としても兼用させることが
可能となるため、各素子間及び各素子と光導波路間の接
続に際して光軸等のアライメントを個別かつ高精度に行
わなければならない手間を簡略化できる。また上記実施
例では、いずれも図２に示すような分波特性を有する波
長分波素子を仮定したが、本発明による波長分波素子
は、図７に示すような分波特性を有する従来の波長フィ
ルタと、波長λ２の光信号に対するハーフミラーを貼り
合わせて構成してもよいし、波長λ２の光信号に対する
ハーフミラーを基板としてその面上に図７に示すような
分波特性を有する従来の波長フィルタを新たに成膜させ
て構成してもよい。さらに上記実施例では、基板上に形
成した光導波路によって構成された光回路を仮定した
が、本発明による光回路は、例えば、光ファイバを加工
して構成することも可能である。
【００２２】
【発明の効果】 以上、本発明によれば、波長分離機能
及び光分岐結合機能を同時に実現可能な最小の素子が実
現でき、モジュールサイズの大幅な小型化を可能とす
る。また、複雑かつ多重化した構成部品から成る光波長
多重伝送モジュールにおいても各素子の実装が簡易であ
り、発光素子の出力安定化を行うことが可能で、小型
化、量産化及び低コスト化が可能なモジュールが実現で
きる。
及び光分岐結合機能を同時に実現可能な最小の素子が実
現でき、モジュールサイズの大幅な小型化を可能とす
る。また、複雑かつ多重化した構成部品から成る光波長
多重伝送モジュールにおいても各素子の実装が簡易であ
り、発光素子の出力安定化を行うことが可能で、小型
化、量産化及び低コスト化が可能なモジュールが実現で
きる。
【図１】 本発明による第１実施例を示す斜視図。
【図２】 本発明による波長分波素子の分波特性を示す
図。
図。
【図３】 本発明による光波長多重伝送モジュールの組
立工程を示す斜視図。
立工程を示す斜視図。
【図４】 本発明による第２実施例を示す斜視図。
【図５】 従来の光波長多重伝送モジュールを示す斜視
図。
図。
【図６】 従来の他の光波長多重伝送モジュールを示す
斜視図。
斜視図。
【図７】 従来の波長フィルタの分波特性を示す図。
１…入出力用光ファイバ ２…出力用光ファイバ ３…発光素子 ４…受光素子 ５…モニタ用受光素子 ６…光導波路基板 ７…光ファイバ固定用部材 ８…方向性結合部（波長λ１の完全結合長） ９…Ｙ分岐部 １０…波長フィルタ １１…波長フィルタ固定用溝 １２…Ｖ型光導波路 １３…波長分波素子 １４…方向性結合部（波長λ２の完全結合長） １５…第１方向性結合部 １６…第２方向性結合部 １７…Ｖ溝 １８…第１ポート １９…第２ポート ２０…第３ポート ２１…第４ポート ２２Ａ，Ｂ…第１光導波路 ２３Ａ，Ｂ…第２光導波路 ２４Ａ，Ｂ…第３光導波路
Claims (6)
- 【請求項１】 波長の異なる第１及び第２の光信号が入
力される光波長多重伝送モジュールに用いられる波長分
波素子において、前記第１及び第２の光信号を分離する
ために用いられる波長分波素子であって、前記第１の光
信号はほぼ完全に反射すると同時に、前記第２の光信号
は一部を反射し一部を透過させる分波特性機能を有する
ことを特徴とする波長分波素子。 - 【請求項２】 前記第１の光信号をほぼ完全に反射する
と同時に前記第２の光信号をほぼ完全に透過させる分波
特性を有する波長フィルタの片面と、前記第２の光信号
の一部を反射し一部を透過させる機能を有するハーフミ
ラーの片面とを貼り合わせたことを特徴とする請求項１
記載の波長分波素子。 - 【請求項３】 前記第２の光信号の一部を反射し一部を
透過させる機能を有する前記ハーフミラーの片面上に前
記第１の光信号をほぼ完全に反射すると同時に前記第２
の光信号をほぼ完全に透過させる分波特性を有する前記
波長フィルタ膜を、新たに成膜して構成したことを特徴
とする請求項１記載の波長分波素子。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の波長
分波素子と、受光素子、発光素子とを含む光回路を用い
て構成される光波長多重伝送モジュールにおいて、前記
受光素子の受光面が、前記波長分波素子の片面に接着固
定されていることを特徴とする光波長多重伝送モジュー
ル。 - 【請求項５】 請求項１乃至３のいずれかに記載の波長
分波素子と、受光素子、発光素子とを含む光回路を用い
て構成される光波長多重伝送モジュールにおいて、前記
光回路は、前記波長分波素子に接続して前記第１及び第
２の光信号を伝搬させる第１の光導波路と、前記波長分
波素子に接続して主に前記第１の光信号を伝搬させる第
２の光導波路と、前記第２の光導波路に対して、前記第
２の光信号におけるほぼ完全結合長となる長さの方向性
結合部を形成し前記発光素子と接続する第３の光導波路
とから構成されていることを特徴とする請求項４記載の
光波長多重伝送モジュール。 - 【請求項６】 請求項１乃至３のいずれかに記載の波長
分波素子と、受光素子、発光素子とを含む光回路を用い
て構成される光波長多重伝送モジュールにおいて、前記
光回路は、前記波長分波素子に接続する第１の光導波路
と、前記第１の光導波路に対して、前記第１の光信号に
おける完全結合長のほぼ２分の１となる長さの方向性結
合部を形成する第２の光導波路と、前記第１の光導波路
に対して、前記第２の光信号における完全結合長のほぼ
２分の１となる長さの方向性結合部を形成し前記発光素
子に接続する第３の光導波路とから構成され、前記各方
向性結合部は前記各光導波路に対してほぼ垂直に形成さ
れた共通の終端部を有し、前記共通終端部に前記波長分
波素子及び前記受光素子が接続されていることを特徴と
する請求項４記載の光波長多重伝送モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31926996A JPH10160952A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 波長分波素子及び光波長多重伝送モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31926996A JPH10160952A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 波長分波素子及び光波長多重伝送モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10160952A true JPH10160952A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=18108330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31926996A Pending JPH10160952A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 波長分波素子及び光波長多重伝送モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10160952A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1227611A2 (en) * | 2001-01-24 | 2002-07-31 | Nec Corporation | Wavelength multiplex optical communication module |
| JP2009093131A (ja) * | 2007-10-11 | 2009-04-30 | Global Fiber Optics:Kk | アレイ型タップフォトダイオードモジュールおよびその製造方法 |
| WO2009099022A1 (ja) | 2008-02-04 | 2009-08-13 | Konica Minolta Holdings, Inc. | 周辺監視装置及び周辺監視方法 |
-
1996
- 1996-11-29 JP JP31926996A patent/JPH10160952A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1227611A2 (en) * | 2001-01-24 | 2002-07-31 | Nec Corporation | Wavelength multiplex optical communication module |
| EP1227611A3 (en) * | 2001-01-24 | 2006-07-05 | Nec Corporation | Wavelength multiplex optical communication module |
| JP2009093131A (ja) * | 2007-10-11 | 2009-04-30 | Global Fiber Optics:Kk | アレイ型タップフォトダイオードモジュールおよびその製造方法 |
| WO2009099022A1 (ja) | 2008-02-04 | 2009-08-13 | Konica Minolta Holdings, Inc. | 周辺監視装置及び周辺監視方法 |
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