JPH10294518A - 光結合器 - Google Patents
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- JPH10294518A JPH10294518A JP9103069A JP10306997A JPH10294518A JP H10294518 A JPH10294518 A JP H10294518A JP 9103069 A JP9103069 A JP 9103069A JP 10306997 A JP10306997 A JP 10306997A JP H10294518 A JPH10294518 A JP H10294518A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 誘電体多層膜に要求される条件を緩和し、安
価で入手性の良い誘電体多層膜を用いて偏光合成及び波
長合成を行い、高出力を得ることができる光結合器を提
供すること。 【解決手段】 本発明の光結合器１０１においては、Ｐ
偏光・波長λ１の第１の励起光とＰ偏光・波長λ２の第
２の励起光とを波長合成して、Ｐ偏光の第１の出力光を
出力するための第１の波長合成手段１と、Ｓ偏光・波長
λ１の第３の励起光とＳ偏光・波長λ２の第４の励起光
とを波長合成して、Ｓ偏光の第２の出力光を出力するた
めの第２の波長合成手段と２、第１の波長合成手段１に
より出力される第１の出力光と、第２の波長合成手段２
により出力される第２の出力光とを受けて、偏光合成す
るための偏光合成手段１１とを備えることとした。
価で入手性の良い誘電体多層膜を用いて偏光合成及び波
長合成を行い、高出力を得ることができる光結合器を提
供すること。 【解決手段】 本発明の光結合器１０１においては、Ｐ
偏光・波長λ１の第１の励起光とＰ偏光・波長λ２の第
２の励起光とを波長合成して、Ｐ偏光の第１の出力光を
出力するための第１の波長合成手段１と、Ｓ偏光・波長
λ１の第３の励起光とＳ偏光・波長λ２の第４の励起光
とを波長合成して、Ｓ偏光の第２の出力光を出力するた
めの第２の波長合成手段と２、第１の波長合成手段１に
より出力される第１の出力光と、第２の波長合成手段２
により出力される第２の出力光とを受けて、偏光合成す
るための偏光合成手段１１とを備えることとした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信に用いられ
る光結合器に関し、特に光ファイバアンプに適用される
励起光の合成を行う光結合器に関する。
る光結合器に関し、特に光ファイバアンプに適用される
励起光の合成を行う光結合器に関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信における長距離化を達成するため
の手段の一つに送信側の光源の高出力化がある。この高
出力化のための方法の一つとして、光ファイバ増幅器を
用いて送信パワーを増幅することが行われている。尚、
光ファイバ増幅器を用いた送信側における光源の増幅に
ついては、例えば、「光増幅器とその応用（石尾他著、
オーム社、１９９２年、ｐ．１８４）」に記載されてい
る。
の手段の一つに送信側の光源の高出力化がある。この高
出力化のための方法の一つとして、光ファイバ増幅器を
用いて送信パワーを増幅することが行われている。尚、
光ファイバ増幅器を用いた送信側における光源の増幅に
ついては、例えば、「光増幅器とその応用（石尾他著、
オーム社、１９９２年、ｐ．１８４）」に記載されてい
る。
【０００３】光ファイバアンプの出力を高出力にするた
めには、励起光源を高出力化することが必要である。
めには、励起光源を高出力化することが必要である。
【０００４】このように光ファイバの励起光源を高出力
化するための手段の一つとして、特開平４−２５８２５
号公報（以下、従来例１と呼ぶ。）に開示されている光
結合器を備えた光ファイバ増幅器が挙げられる。従来例
１の光ファイバ増幅器の備える光結合器は、図１６に示
されるように、２つの励起光源６５及び６６の夫々から
の光を偏波保存光ファイバを介して第１の偏光合成器１
４で合成すると共に、励起光源６５及び６６とは波長の
異なる２つの励起光源６７及び６８を偏波保存光ファイ
バを介して第２の偏光合成器１５により合成し、更に、
第１及び第２の偏光合成器１４及び１５からの光出力を
波長合成器５１により合成するためのものである。この
ような光結合器を備える従来例１の光ファイバ増幅器
は、信号光を増幅するための励起光源として光結合器か
らの出力光を用いることができることから光ファイバア
ンプ全体としての出力を高出力にすることができること
としている。
化するための手段の一つとして、特開平４−２５８２５
号公報（以下、従来例１と呼ぶ。）に開示されている光
結合器を備えた光ファイバ増幅器が挙げられる。従来例
１の光ファイバ増幅器の備える光結合器は、図１６に示
されるように、２つの励起光源６５及び６６の夫々から
の光を偏波保存光ファイバを介して第１の偏光合成器１
４で合成すると共に、励起光源６５及び６６とは波長の
異なる２つの励起光源６７及び６８を偏波保存光ファイ
バを介して第２の偏光合成器１５により合成し、更に、
第１及び第２の偏光合成器１４及び１５からの光出力を
波長合成器５１により合成するためのものである。この
ような光結合器を備える従来例１の光ファイバ増幅器
は、信号光を増幅するための励起光源として光結合器か
らの出力光を用いることができることから光ファイバア
ンプ全体としての出力を高出力にすることができること
としている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来例１の光結合器は、以下に示すような問題点を有
するものであった。
た従来例１の光結合器は、以下に示すような問題点を有
するものであった。
【０００６】即ち、従来例１における図１６にも示され
ているように、エルビウムがドープされた光ファイバＥ
ＤＦを用いて構成されるエルビウムドープ光ファイバア
ップは、最も一般的な光ファイバアンプである。また、
このエルビウムドープ光ファイバアンプにおける励起光
波長帯域は、１４５０ｎｍ〜１５００ｎｍであり、一
方、信号光の波長帯域は、１５５０ｎｍである。従っ
て、エルビウムドープ光ファイバに高出力の励起光を導
出するために複数の励起光を合成する場合、当該複数の
励起光は、それぞれ、例えば、波長１４６０ｎｍ又は１
４９０ｎｍのものに選択される。
ているように、エルビウムがドープされた光ファイバＥ
ＤＦを用いて構成されるエルビウムドープ光ファイバア
ップは、最も一般的な光ファイバアンプである。また、
このエルビウムドープ光ファイバアンプにおける励起光
波長帯域は、１４５０ｎｍ〜１５００ｎｍであり、一
方、信号光の波長帯域は、１５５０ｎｍである。従っ
て、エルビウムドープ光ファイバに高出力の励起光を導
出するために複数の励起光を合成する場合、当該複数の
励起光は、それぞれ、例えば、波長１４６０ｎｍ又は１
４９０ｎｍのものに選択される。
【０００７】また、偏光合成及び波長合成を行うための
最も一般的な方法として、誘電体多層膜を用いる方法が
ある。一般的に偏光合成膜については、Ｐ偏光に関する
透過率波長特性とＳ偏光に関する透過率波長特性とが極
力離れている方が良い。ここで、Ｐ偏光とは、誘電体多
層膜の直交ベクトルと入射光の方向ベクトルとを含むよ
うな平面上に偏光方向がある光を言い、Ｓ偏光とは、Ｐ
偏光と直交する偏光方向を有する光を言う。逆に、波長
合成膜については、Ｐ偏光及びＳ偏光の透過率波長特性
が極力一致している方が良い。
最も一般的な方法として、誘電体多層膜を用いる方法が
ある。一般的に偏光合成膜については、Ｐ偏光に関する
透過率波長特性とＳ偏光に関する透過率波長特性とが極
力離れている方が良い。ここで、Ｐ偏光とは、誘電体多
層膜の直交ベクトルと入射光の方向ベクトルとを含むよ
うな平面上に偏光方向がある光を言い、Ｓ偏光とは、Ｐ
偏光と直交する偏光方向を有する光を言う。逆に、波長
合成膜については、Ｐ偏光及びＳ偏光の透過率波長特性
が極力一致している方が良い。
【０００８】しかしながら、一般に、誘電体多層膜で
は、入射角が０度以外の場合においては、Ｐ偏光及びＳ
偏光の透過率波長特性は異なるものであり、一致させる
若しくはその特性差を小さくすることが困難である。特
に、入射角が大きくなると、Ｐ偏光とＳ偏光に関する特
性差が大きくなる。
は、入射角が０度以外の場合においては、Ｐ偏光及びＳ
偏光の透過率波長特性は異なるものであり、一致させる
若しくはその特性差を小さくすることが困難である。特
に、入射角が大きくなると、Ｐ偏光とＳ偏光に関する特
性差が大きくなる。
【０００９】このような点を踏まえた上で、従来例１に
ついて考察すると、従来例１における偏光合成器は、図
４に示されるような特性を有していれば良い一方で、従
来例１における波長合成器は、例えば、Ｐ偏光及びＳ偏
光の双方に関して、波長１４６０ｎｍの光を実質的に１
００％透過させると共に、波長１４９０ｎｍの光を実質
的に１００％反射するために、図１７に示されるような
特性を有する必要がある。即ち、従来例１における波長
合成器には、透過率が１００％から透過率が０％に変化
する波長の範囲が狭く、急峻な波長特性を有する誘電体
多層膜が要求されることになる。誘電体多層膜において
急峻な波長特性を得るためには、前述の通り、蒸着する
誘電体の層数を多くする必要があり、また、このような
条件をみたす誘電体多層膜を安定的に製造するために
は、蒸着条件の安定的制御が可能な特殊な設備を設ける
ことが必要となる。即ち、従来例１において要求される
誘電体多層膜は、高価であり、入手が困難であるという
欠点がある。
ついて考察すると、従来例１における偏光合成器は、図
４に示されるような特性を有していれば良い一方で、従
来例１における波長合成器は、例えば、Ｐ偏光及びＳ偏
光の双方に関して、波長１４６０ｎｍの光を実質的に１
００％透過させると共に、波長１４９０ｎｍの光を実質
的に１００％反射するために、図１７に示されるような
特性を有する必要がある。即ち、従来例１における波長
合成器には、透過率が１００％から透過率が０％に変化
する波長の範囲が狭く、急峻な波長特性を有する誘電体
多層膜が要求されることになる。誘電体多層膜において
急峻な波長特性を得るためには、前述の通り、蒸着する
誘電体の層数を多くする必要があり、また、このような
条件をみたす誘電体多層膜を安定的に製造するために
は、蒸着条件の安定的制御が可能な特殊な設備を設ける
ことが必要となる。即ち、従来例１において要求される
誘電体多層膜は、高価であり、入手が困難であるという
欠点がある。
【００１０】そこで、本発明は、誘電体多層膜に要求さ
れる条件を緩和し、安価で入手性の良い誘電体多層膜を
用いて偏光合成及び波長合成を行い、高出力を得ること
ができる光結合器を提供することを目的とする。
れる条件を緩和し、安価で入手性の良い誘電体多層膜を
用いて偏光合成及び波長合成を行い、高出力を得ること
ができる光結合器を提供することを目的とする。
【００１１】尚、４つの励起光を合成するための光結合
器の他の例として、特開昭６３−１１５１４５号公報
（以下、従来例２）及び特開昭６４−１８１３２号公報
（以下、従来例３）に開示されているものが挙げられ
る。
器の他の例として、特開昭６３−１１５１４５号公報
（以下、従来例２）及び特開昭６４−１８１３２号公報
（以下、従来例３）に開示されているものが挙げられ
る。
【００１２】従来例２は、図１８に示されるように、２
つの偏光合成器１４及び１５と波長合成器５１との両機
能を一体化したものを構成要素としており、また、従来
例３は、図１９に示されるように、２つの波長合成器５
２及び５３と偏光合成器１６の両機能を一体化したもの
を構成要素としている。
つの偏光合成器１４及び１５と波長合成器５１との両機
能を一体化したものを構成要素としており、また、従来
例３は、図１９に示されるように、２つの波長合成器５
２及び５３と偏光合成器１６の両機能を一体化したもの
を構成要素としている。
【００１３】しかしながら、従来例２及び従来例３のい
ずれも、形態は異なるものの、上述した誘電体多層膜に
関する条件を何等考慮していないものである。即ち、従
来例２及び従来例３は、双方とも、理想的な誘電体多層
膜による波長合成及び偏光合成としては有効であるもの
の、実際に使用される誘電体多層膜の波長特性等につい
ては有効な発明であるとは言い難いものである。
ずれも、形態は異なるものの、上述した誘電体多層膜に
関する条件を何等考慮していないものである。即ち、従
来例２及び従来例３は、双方とも、理想的な誘電体多層
膜による波長合成及び偏光合成としては有効であるもの
の、実際に使用される誘電体多層膜の波長特性等につい
ては有効な発明であるとは言い難いものである。
【００１４】従って、従来例２及び従来例３は、実際に
使用される誘電体多層膜の波長特性に関する条件を緩和
するという本発明の目的を、その示唆さえもしていない
ことから、当然のごとく達成することはできないもので
ある。
使用される誘電体多層膜の波長特性に関する条件を緩和
するという本発明の目的を、その示唆さえもしていない
ことから、当然のごとく達成することはできないもので
ある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するために、以下に示す構成を備える手段を提供
することとした。
を解決するために、以下に示す構成を備える手段を提供
することとした。
【００１６】即ち、本発明によれば、第１の光結合器と
して、第１の直線偏光方向及び第１の波長を有する第１
の励起光と、前記第１の直線偏光方向及び第２の波長を
有する第２の励起光とを波長合成して、前記第１の直線
偏光方向を有する第１の出力光を出力するための第１の
波長合成手段と、前記第１の直線偏光方向に対して偏光
方向の直交する第２の直線偏光方向及び前記第１の波長
を有する第３の励起光と、前記第２の直線偏光方向及び
前記第２の波長を有する第４の励起光を波長合成して、
前記第２の直線偏光方向を有する第２の出力光を出力す
るための第２の波長合成手段と、前記第１の波長合成手
段により出力される前記第１の出力光と、前記第２の波
長合成手段により出力される前記第２の出力光とを受け
て、偏光合成するための偏光合成手段とを備えているこ
とを特徴とする光結合器が得られる。
して、第１の直線偏光方向及び第１の波長を有する第１
の励起光と、前記第１の直線偏光方向及び第２の波長を
有する第２の励起光とを波長合成して、前記第１の直線
偏光方向を有する第１の出力光を出力するための第１の
波長合成手段と、前記第１の直線偏光方向に対して偏光
方向の直交する第２の直線偏光方向及び前記第１の波長
を有する第３の励起光と、前記第２の直線偏光方向及び
前記第２の波長を有する第４の励起光を波長合成して、
前記第２の直線偏光方向を有する第２の出力光を出力す
るための第２の波長合成手段と、前記第１の波長合成手
段により出力される前記第１の出力光と、前記第２の波
長合成手段により出力される前記第２の出力光とを受け
て、偏光合成するための偏光合成手段とを備えているこ
とを特徴とする光結合器が得られる。
【００１７】また、本発明によれば、第２の光結合器と
して、前記第１の光結合器において、前記第１の波長合
成手段は、前記第１の直線偏光方向の光であって、前記
第１及び第２の波長を有する光を波長合成することがで
きる一方で、前記第２の直線偏光方向の光であって、前
記第１及び第２の波長を有する光に関しては、十分に波
長合成を行うことができない特性を有するものであり、
前記第２の波長合成手段は、前記第２の直線偏光方向の
光であって、前記第１及び第２の波長を有する光を波長
合成することができる一方で、前記第１の直線偏光方向
の光であって、前記第１及び第２の波長を有する光に関
しては、十分に波長合成を行うことができない特性を有
するものであることを特徴とする光結合器が得られる。
して、前記第１の光結合器において、前記第１の波長合
成手段は、前記第１の直線偏光方向の光であって、前記
第１及び第２の波長を有する光を波長合成することがで
きる一方で、前記第２の直線偏光方向の光であって、前
記第１及び第２の波長を有する光に関しては、十分に波
長合成を行うことができない特性を有するものであり、
前記第２の波長合成手段は、前記第２の直線偏光方向の
光であって、前記第１及び第２の波長を有する光を波長
合成することができる一方で、前記第１の直線偏光方向
の光であって、前記第１及び第２の波長を有する光に関
しては、十分に波長合成を行うことができない特性を有
するものであることを特徴とする光結合器が得られる。
【００１８】更に、本発明によれば、第３の光結合器と
して、前記第１又は第２のいずれかの光結合器におい
て、前記第１及び第２の波長合成手段は、夫々、前記第
１及び第２の波長の内、長波長を有する一方を透過させ
ると共に、他方を反射させる長波長透過型の特性、短波
長を有する一方を透過させると共に、他方を反射させる
短波長透過型の特性、又は透過させることができる所定
の波長領域に前記第１若しくは第２の波長のいずれか一
方のみを含む帯域通過型の特性の内のいずれか一つの特
性を備えることを特徴とする光結合器が得られる。
して、前記第１又は第２のいずれかの光結合器におい
て、前記第１及び第２の波長合成手段は、夫々、前記第
１及び第２の波長の内、長波長を有する一方を透過させ
ると共に、他方を反射させる長波長透過型の特性、短波
長を有する一方を透過させると共に、他方を反射させる
短波長透過型の特性、又は透過させることができる所定
の波長領域に前記第１若しくは第２の波長のいずれか一
方のみを含む帯域通過型の特性の内のいずれか一つの特
性を備えることを特徴とする光結合器が得られる。
【００１９】また、本発明によれば、第４の光結合器と
して、前記第１乃至第３のいずれかの光結合器におい
て、前記第１及び第２の波長合成手段、並びに前記偏光
合成手段は、誘電体多層膜を蒸着したガラス板を備えて
いることを特徴とする光結合器が得られる。
して、前記第１乃至第３のいずれかの光結合器におい
て、前記第１及び第２の波長合成手段、並びに前記偏光
合成手段は、誘電体多層膜を蒸着したガラス板を備えて
いることを特徴とする光結合器が得られる。
【００２０】また、本発明によれば、第５の光結合器と
して、前記第１乃至第３のいずれかの光結合器におい
て、前記第１及び第２の波長合成手段は、誘電体多層膜
を蒸着したプリズムを備えていることを特徴とする光結
合器が得られる。
して、前記第１乃至第３のいずれかの光結合器におい
て、前記第１及び第２の波長合成手段は、誘電体多層膜
を蒸着したプリズムを備えていることを特徴とする光結
合器が得られる。
【００２１】更に、本発明によれば、第６の光結合器と
して、前記第１乃至第３のいずれかの光結合器におい
て、前記第１及び第２の波長合成手段は、誘電体多層膜
を蒸着したガラスブロックと他のガラスブロックとを屈
折率整合の接着剤により貼り合わせて構成されるプリズ
ムを備えていることを特徴とする光結合器が得られる。
して、前記第１乃至第３のいずれかの光結合器におい
て、前記第１及び第２の波長合成手段は、誘電体多層膜
を蒸着したガラスブロックと他のガラスブロックとを屈
折率整合の接着剤により貼り合わせて構成されるプリズ
ムを備えていることを特徴とする光結合器が得られる。
【００２２】また、本発明によれば、第７の光結合器と
して、前記第１乃至第６のいずれかの光結合器におい
て、前記第１及び第２の波長が、夫々、１４５０乃至１
５００ｎｍの範囲内にあることを特徴とする光結合器が
得られる。
して、前記第１乃至第６のいずれかの光結合器におい
て、前記第１及び第２の波長が、夫々、１４５０乃至１
５００ｎｍの範囲内にあることを特徴とする光結合器が
得られる。
【００２３】更に、本発明によれば、第８の光結合器と
して、前記第７の光結合器において、前記第１の波長は
１４６０ｎｍ近傍のものであり、前記第１の波長は１４
９０ｎｍ近傍のものであることを特徴とする光結合器が
得られる。
して、前記第７の光結合器において、前記第１の波長は
１４６０ｎｍ近傍のものであり、前記第１の波長は１４
９０ｎｍ近傍のものであることを特徴とする光結合器が
得られる。
【００２４】また、本発明によれば、第９の光結合器と
して、前記第１乃至第８のいずれかの光結合器におい
て、信号光を入力するための信号光入力用端子と、前記
偏光合成手段から出力される偏光合成された光と前記信
号光とを波長合成するための第３の波長合成手段とを更
に備えることを特徴とする光結合器が得られる。
して、前記第１乃至第８のいずれかの光結合器におい
て、信号光を入力するための信号光入力用端子と、前記
偏光合成手段から出力される偏光合成された光と前記信
号光とを波長合成するための第３の波長合成手段とを更
に備えることを特徴とする光結合器が得られる。
【００２５】更に、本発明によれば、第１０の光結合器
として、前記第９の光結合器において、前記第１及び第
２の波長は、夫々、１４５０乃至１５００ｎｍの範囲内
のものであり、前記信号光は、１５５０ｎｍ帯域の波長
を有する光であることを特徴とする光結合器が得られ
る。
として、前記第９の光結合器において、前記第１及び第
２の波長は、夫々、１４５０乃至１５００ｎｍの範囲内
のものであり、前記信号光は、１５５０ｎｍ帯域の波長
を有する光であることを特徴とする光結合器が得られ
る。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下に、本実施の形態について図
面を用いて説明する。
面を用いて説明する。
【００２７】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施
の形態の光結合器１０１は、図１に示されるように、偏
光面保存光ファイバからなる第１乃至第４の光入力端子
２１乃至２４と、第１及び第２の波長合成膜１及び２
と、偏光合成膜１１と、シングルモード光ファイバから
なる光出力端子２５とを備えている。尚、偏光面保存光
ファイバとは、偏光主軸方向の直線偏光を伝送するため
のものである。
の形態の光結合器１０１は、図１に示されるように、偏
光面保存光ファイバからなる第１乃至第４の光入力端子
２１乃至２４と、第１及び第２の波長合成膜１及び２
と、偏光合成膜１１と、シングルモード光ファイバから
なる光出力端子２５とを備えている。尚、偏光面保存光
ファイバとは、偏光主軸方向の直線偏光を伝送するため
のものである。
【００２８】第１の波長合成膜１は、図２に示されるよ
うな透過率波長特性を有し、入射角４５度で、波長λ１
（Ｐ偏光）の入射光と波長λ２（Ｐ偏光）の入射光とを
合成する機能を有する誘電体多層膜である。詳しくは、
図２から理解されるように、波長λ１（Ｐ偏光）の光
は、実質的に１００％透過させると共に、波長λ２（Ｐ
偏光）の光は、実質的に１００％反射する特性を有して
いる。その一方で、Ｓ偏光の光については、波長λ１に
おいて十分に透過させることができないという特性を有
している。即ち、第１の波長合成膜１は、入射される光
がＰ偏光の場合のみ、波長λ１の入射光と波長λ２の入
射光との波長合成手段としての役割を十分に果たすこと
ができるものであると理解される。従って、第１の光入
力端子２１から波長λ２（Ｐ偏光）の入射光が入射さ
れ、且つ、第２の光入力端子２２から波長λ１（Ｐ偏
光）の入射光が入射されると、第１の波長合成膜１は、
それら２つの入射光を波長合成して、偏光合成膜１１に
対してＰ偏光の光を出力することとなる。尚、第１の波
長合成膜１のように、短い波長の入射光を透過させ、長
い波長の入射光を反射させることを短波長透過型である
という。
うな透過率波長特性を有し、入射角４５度で、波長λ１
（Ｐ偏光）の入射光と波長λ２（Ｐ偏光）の入射光とを
合成する機能を有する誘電体多層膜である。詳しくは、
図２から理解されるように、波長λ１（Ｐ偏光）の光
は、実質的に１００％透過させると共に、波長λ２（Ｐ
偏光）の光は、実質的に１００％反射する特性を有して
いる。その一方で、Ｓ偏光の光については、波長λ１に
おいて十分に透過させることができないという特性を有
している。即ち、第１の波長合成膜１は、入射される光
がＰ偏光の場合のみ、波長λ１の入射光と波長λ２の入
射光との波長合成手段としての役割を十分に果たすこと
ができるものであると理解される。従って、第１の光入
力端子２１から波長λ２（Ｐ偏光）の入射光が入射さ
れ、且つ、第２の光入力端子２２から波長λ１（Ｐ偏
光）の入射光が入射されると、第１の波長合成膜１は、
それら２つの入射光を波長合成して、偏光合成膜１１に
対してＰ偏光の光を出力することとなる。尚、第１の波
長合成膜１のように、短い波長の入射光を透過させ、長
い波長の入射光を反射させることを短波長透過型である
という。
【００２９】第２の波長合成膜２は、図３に示されるよ
うな透過率波長特性を有し、入射角４５度で、波長λ１
（Ｓ偏光）の入射光と波長λ２（Ｓ偏光）の入射光とを
合成する機能を有する誘電体多層膜である。詳しくは、
図３から理解されるように、波長λ１（Ｓ偏光）の光
は、実質的に１００％透過させると共に、波長λ２（Ｓ
偏光）の光は、実質的に１００％反射する特性を有して
いる。その一方で、Ｐ偏光の光については、波長λ２に
おいて十分に反射させることができないという特性を有
している。即ち、第２の波長合成膜２は、入射される光
がＳ偏光の場合のみ、波長λ１の入射光と波長λ２の入
射光との波長合成手段としての役割を十分に果たすこと
ができるものであると理解される。従って、第３の光入
力端子２３から波長λ２（Ｓ偏光）の入射光が入射さ
れ、且つ、第４の光入力端子２４から波長λ１（Ｓ偏
光）の入射光が入射されると、第２の波長合成膜２は、
それら２つの入射光を波長合成して、偏光合成膜１１に
対してＳ偏光の光を出力することとなる。尚、第２の波
長合成膜２も第１の波長合成膜１と同様に、短波長透過
型の波長合成膜である。
うな透過率波長特性を有し、入射角４５度で、波長λ１
（Ｓ偏光）の入射光と波長λ２（Ｓ偏光）の入射光とを
合成する機能を有する誘電体多層膜である。詳しくは、
図３から理解されるように、波長λ１（Ｓ偏光）の光
は、実質的に１００％透過させると共に、波長λ２（Ｓ
偏光）の光は、実質的に１００％反射する特性を有して
いる。その一方で、Ｐ偏光の光については、波長λ２に
おいて十分に反射させることができないという特性を有
している。即ち、第２の波長合成膜２は、入射される光
がＳ偏光の場合のみ、波長λ１の入射光と波長λ２の入
射光との波長合成手段としての役割を十分に果たすこと
ができるものであると理解される。従って、第３の光入
力端子２３から波長λ２（Ｓ偏光）の入射光が入射さ
れ、且つ、第４の光入力端子２４から波長λ１（Ｓ偏
光）の入射光が入射されると、第２の波長合成膜２は、
それら２つの入射光を波長合成して、偏光合成膜１１に
対してＳ偏光の光を出力することとなる。尚、第２の波
長合成膜２も第１の波長合成膜１と同様に、短波長透過
型の波長合成膜である。
【００３０】偏光合成膜１１は、図４に示されるような
透過率波長特性を有し、入射角４５度で、約１４５０〜
１５００ｎｍの範囲内にあるＰ偏光の入射光とＳ偏光の
入射光とを偏光合成する機能を有する誘電体多層膜であ
る。詳しくは、図４から理解されるように、約１４５０
〜１５００ｎｍの範囲内において、Ｐ偏光の光は、実質
的に１００％透過させる一方で、Ｓ偏光の光は、実質的
に１００％反射する特性を有している。従って、偏光合
成膜１１は、第１の波長合成膜１により波長合成して得
られるＰ偏光の光と、第２の波長合成膜２により波長合
成して得られるＳ偏光の光とを変更合成して光出力端子
２５に対して、合計４つの入射光を合成して得られる出
射光を出力することができる。
透過率波長特性を有し、入射角４５度で、約１４５０〜
１５００ｎｍの範囲内にあるＰ偏光の入射光とＳ偏光の
入射光とを偏光合成する機能を有する誘電体多層膜であ
る。詳しくは、図４から理解されるように、約１４５０
〜１５００ｎｍの範囲内において、Ｐ偏光の光は、実質
的に１００％透過させる一方で、Ｓ偏光の光は、実質的
に１００％反射する特性を有している。従って、偏光合
成膜１１は、第１の波長合成膜１により波長合成して得
られるＰ偏光の光と、第２の波長合成膜２により波長合
成して得られるＳ偏光の光とを変更合成して光出力端子
２５に対して、合計４つの入射光を合成して得られる出
射光を出力することができる。
【００３１】このような構成を備える本実施の形態の光
結合器１０１において、第１及び第２の波長合成膜１及
び２は、図２及び図３から理解されるように、Ｐ偏光又
はＳ偏光のみに対して波長合成手段として有効であれば
良いことから、従来例１のように急峻な透過率波長特性
を必要とされない。その一方で、光結合器１０１から出
力される光は、４つの入射光を合成して得られるもので
ある。
結合器１０１において、第１及び第２の波長合成膜１及
び２は、図２及び図３から理解されるように、Ｐ偏光又
はＳ偏光のみに対して波長合成手段として有効であれば
良いことから、従来例１のように急峻な透過率波長特性
を必要とされない。その一方で、光結合器１０１から出
力される光は、４つの入射光を合成して得られるもので
ある。
【００３２】即ち、本実施の形態によれば、安価で入手
性の良い誘電体多層膜を用いて、高出力を得ることがで
きる光結合器が得られる。
性の良い誘電体多層膜を用いて、高出力を得ることがで
きる光結合器が得られる。
【００３３】（第２の実施の形態）次に、本発明の第１
の実施の形態をより具体的にしたものとして、第２の実
施の形態として、図５乃至図７を用いて説明する。
の実施の形態をより具体的にしたものとして、第２の実
施の形態として、図５乃至図７を用いて説明する。
【００３４】本実施の形態の光結合器１０２は、図５に
示されるように、偏光面保存光ファイバからなる第１乃
至第４の光入力端子２１乃至２４と、第１乃至第４の光
入力端子２１乃至２４に応じて設けられる第１乃至第４
のレンズ３１乃至３４と、第１及び第２の波長合成膜１
及び２と、偏光合成膜１１と、シングルモード光ファイ
バからなる光出力端子２５と、光出力端子２５に応じて
設けられる第５のレンズ３５とを備えている。
示されるように、偏光面保存光ファイバからなる第１乃
至第４の光入力端子２１乃至２４と、第１乃至第４の光
入力端子２１乃至２４に応じて設けられる第１乃至第４
のレンズ３１乃至３４と、第１及び第２の波長合成膜１
及び２と、偏光合成膜１１と、シングルモード光ファイ
バからなる光出力端子２５と、光出力端子２５に応じて
設けられる第５のレンズ３５とを備えている。
【００３５】第１乃至第５のレンズ３１乃至３５は、夫
々、入射された光をコリメート光にするためのコリメー
トレンズである。
々、入射された光をコリメート光にするためのコリメー
トレンズである。
【００３６】第１の波長合成膜１は、図６に示されるよ
うに、入射角４５度において、λ１＝１４６０ｎｍの入
射光と、λ２＝１４９０ｎｍの入射光とに対して、Ｐ偏
光の場合にのみ有効な短波長透過型の波長合成手段であ
る。詳しくは、第１の波長合成膜１は、図６から理解さ
れるように、入射角４５度において、波長１４６０ｎｍ
でＰ偏光の光に関しては９５％以上の透過率を有すると
共に、波長１４９０ｎｍでＰ偏光の光に関しては１％以
下の透過率を有するものであり、また、波長１４６０ｎ
ｍでＳ偏光の光に関しては６０％程度の透過率を有する
ものである。従って、λ１＝１４６０ｎｍ及びλ２＝１
４９０ｎｍの入射光とに関して、入射光がＰ偏光のもの
である場合のみに、十分な波長合成を行えるものであ
る。
うに、入射角４５度において、λ１＝１４６０ｎｍの入
射光と、λ２＝１４９０ｎｍの入射光とに対して、Ｐ偏
光の場合にのみ有効な短波長透過型の波長合成手段であ
る。詳しくは、第１の波長合成膜１は、図６から理解さ
れるように、入射角４５度において、波長１４６０ｎｍ
でＰ偏光の光に関しては９５％以上の透過率を有すると
共に、波長１４９０ｎｍでＰ偏光の光に関しては１％以
下の透過率を有するものであり、また、波長１４６０ｎ
ｍでＳ偏光の光に関しては６０％程度の透過率を有する
ものである。従って、λ１＝１４６０ｎｍ及びλ２＝１
４９０ｎｍの入射光とに関して、入射光がＰ偏光のもの
である場合のみに、十分な波長合成を行えるものであ
る。
【００３７】一方、第２の波長合成膜２は、図７に示さ
れるように、入射角４５度において、λ１＝１４６０ｎ
ｍの入射光と、λ２＝１４９０ｎｍの入射光とに対し
て、Ｓ偏光の場合にのみ有効な短波長透過型の波長合成
手段である。詳しくは、第２の波長合成膜２は、図７か
ら理解されるように、入射角４５度において、波長１４
６０ｎｍでＳ偏光の光に関しては９５％の透過率を有す
ると共に、波長１４９０ｎｍでＳ偏光の光に関しては１
％以下の透過率を有するものであり、また、波長１４９
０ｎｍでＰ偏光の光に関しては４０％程度の透過率を有
するものである。従って、λ１＝１４６０ｎｍ及びλ２
＝１４９０ｎｍの入射光とに関して、入射光がＳ偏光の
ものである場合のみに、十分な波長合成を行えるもので
ある。
れるように、入射角４５度において、λ１＝１４６０ｎ
ｍの入射光と、λ２＝１４９０ｎｍの入射光とに対し
て、Ｓ偏光の場合にのみ有効な短波長透過型の波長合成
手段である。詳しくは、第２の波長合成膜２は、図７か
ら理解されるように、入射角４５度において、波長１４
６０ｎｍでＳ偏光の光に関しては９５％の透過率を有す
ると共に、波長１４９０ｎｍでＳ偏光の光に関しては１
％以下の透過率を有するものであり、また、波長１４９
０ｎｍでＰ偏光の光に関しては４０％程度の透過率を有
するものである。従って、λ１＝１４６０ｎｍ及びλ２
＝１４９０ｎｍの入射光とに関して、入射光がＳ偏光の
ものである場合のみに、十分な波長合成を行えるもので
ある。
【００３８】偏光合成膜１１は、第１の実施の形態と同
様、図４に示されるような透過率波長特性を有するもの
である。
様、図４に示されるような透過率波長特性を有するもの
である。
【００３９】尚、第１及び第２の波長合成膜１及び２並
びに偏光合成膜１１は、ガラス基板に対して誘電体を多
層に蒸着することにより形成されるものであり、夫々、
入射角４５度において、上述した所望の特性を有するよ
うに設計・作成したものである。第１及び第２の波長合
成膜としては、例えば、石英ガラスなどの基板の上にシ
リカやチタニアなど誘電体の薄い膜を多層に重ねて構成
されるものが挙げられる。従来例１において必要とされ
るような波長特性を得ようとする場合、誘電体の層数を
多くする必要があるため安定的に安価で製造することが
困難であるのに対し、本実施の形態の波長合成膜は、そ
の要求される波長特性から、必要とされる層数を軽減す
ることができる。
びに偏光合成膜１１は、ガラス基板に対して誘電体を多
層に蒸着することにより形成されるものであり、夫々、
入射角４５度において、上述した所望の特性を有するよ
うに設計・作成したものである。第１及び第２の波長合
成膜としては、例えば、石英ガラスなどの基板の上にシ
リカやチタニアなど誘電体の薄い膜を多層に重ねて構成
されるものが挙げられる。従来例１において必要とされ
るような波長特性を得ようとする場合、誘電体の層数を
多くする必要があるため安定的に安価で製造することが
困難であるのに対し、本実施の形態の波長合成膜は、そ
の要求される波長特性から、必要とされる層数を軽減す
ることができる。
【００４０】このような構成を備える本実施の形態の光
結合器１０２は、第１の光入力端子２１から波長１４９
０ｎｍ（Ｐ偏光）の第１の励起光を、第２の光入力端子
２２から波長１４６０ｎｍ（Ｐ偏光）の第２の励起光
を、第３の光入力端子２３から波長１４９０ｎｍ（Ｓ偏
光）の第３の励起光を、第４の光入力端子２４から波長
１４６０ｎｍ（Ｓ偏光）の第４の励起光を、夫々入射さ
れると、次のようにして第１乃至第４の４つの励起光を
合成して光出力端子２５から出射することになる。即
ち、第１の波長合成膜１は、第１のレンズ３１を介して
入射された第１の励起光を反射すると共に、第２のレン
ズ３２を介して入射された第２の励起光を透過させるこ
とにより、第１及び第２の励起光を波長合成して偏光合
成膜１１に対してＰ偏光の合成光を出力する。第２の波
長合成膜２は、第３のレンズ３３を介して入射された第
３の励起光を反射すると共に、第４のレンズ３４を介し
て入射された第４の励起光を透過させることにより、第
３及び第４の励起光を波長合成して偏光合成膜１１に対
してＳ偏光の合成光を出力する。偏光合成膜１１は、第
１の波長合成膜１から受けたＰ偏光の合成光を透過させ
ると共に、第２の波長合成膜２から受けたＳ偏光の合成
光を反射することにより、第１及び第４の励起光を合成
した光を第５のレンズ３５を介して光出力端子２５に対
して出力する。
結合器１０２は、第１の光入力端子２１から波長１４９
０ｎｍ（Ｐ偏光）の第１の励起光を、第２の光入力端子
２２から波長１４６０ｎｍ（Ｐ偏光）の第２の励起光
を、第３の光入力端子２３から波長１４９０ｎｍ（Ｓ偏
光）の第３の励起光を、第４の光入力端子２４から波長
１４６０ｎｍ（Ｓ偏光）の第４の励起光を、夫々入射さ
れると、次のようにして第１乃至第４の４つの励起光を
合成して光出力端子２５から出射することになる。即
ち、第１の波長合成膜１は、第１のレンズ３１を介して
入射された第１の励起光を反射すると共に、第２のレン
ズ３２を介して入射された第２の励起光を透過させるこ
とにより、第１及び第２の励起光を波長合成して偏光合
成膜１１に対してＰ偏光の合成光を出力する。第２の波
長合成膜２は、第３のレンズ３３を介して入射された第
３の励起光を反射すると共に、第４のレンズ３４を介し
て入射された第４の励起光を透過させることにより、第
３及び第４の励起光を波長合成して偏光合成膜１１に対
してＳ偏光の合成光を出力する。偏光合成膜１１は、第
１の波長合成膜１から受けたＰ偏光の合成光を透過させ
ると共に、第２の波長合成膜２から受けたＳ偏光の合成
光を反射することにより、第１及び第４の励起光を合成
した光を第５のレンズ３５を介して光出力端子２５に対
して出力する。
【００４１】（第３の実施の形態）次に、本発明の第３
の実施の形態の光結合器１０３について、図８乃至図１
０を用いて説明する。本実施の形態の光結合器１０３に
おいては、前述の第１及び第２の実施の形態と異なり、
後述するように、２つの波長合成膜として、長波長を透
過させると共に短波長を反射させる特性を有するものを
使用している。
の実施の形態の光結合器１０３について、図８乃至図１
０を用いて説明する。本実施の形態の光結合器１０３に
おいては、前述の第１及び第２の実施の形態と異なり、
後述するように、２つの波長合成膜として、長波長を透
過させると共に短波長を反射させる特性を有するものを
使用している。
【００４２】本実施の形態の光結合器１０３は、図８に
示されるように、偏光面保存光ファイバからなる第１な
いし第４の光入力端子２１乃至２４と、第１乃至第４の
光入力端子２１乃至２４に応じて設けられる第１乃至第
４のレンズ３１乃至３４と、第１及び第２の長波長透過
型波長合成膜３及び４と、偏光合成膜１１と、シングル
モード光ファイバからなる光出力端子２５と、光出力端
子２５に応じて設けられる第５のレンズ３５とを備えて
いる。
示されるように、偏光面保存光ファイバからなる第１な
いし第４の光入力端子２１乃至２４と、第１乃至第４の
光入力端子２１乃至２４に応じて設けられる第１乃至第
４のレンズ３１乃至３４と、第１及び第２の長波長透過
型波長合成膜３及び４と、偏光合成膜１１と、シングル
モード光ファイバからなる光出力端子２５と、光出力端
子２５に応じて設けられる第５のレンズ３５とを備えて
いる。
【００４３】第１乃至第５のレンズ３１乃至３５は、第
２の実施の形態と同様、夫々、入射された光をコリメー
ト光にするためのコリメートレンズである。
２の実施の形態と同様、夫々、入射された光をコリメー
ト光にするためのコリメートレンズである。
【００４４】第１の長波長透過型波長合成膜３は、その
名の通り、長波長透過型の波長合成手段であり、図９に
示されるように、入射角４５度において、λ１＝１４６
０ｎｍの入射光と、λ２＝１４９０ｎｍの入射光とに対
して、Ｐ偏光の場合にのみ有効なものである。詳しく
は、第１の長波長透過型波長合成膜３は、図９から理解
されるように、入射角４５度において、波長１４６０ｎ
ｍでＰ偏光の光に関しては、１％以下の透過率を有する
と共に、波長１４９０ｎｍでＰ偏光の光に関しては９５
％以上の透過率を有するものであり、波長１４９０ｎｍ
でＳ偏光の光に関しては、４０％程度の透過率を有する
ものである。従って、第１の長波長透過型波長合成膜３
は、入射光がＰ偏光のものである場合のみに、波長１４
６０ｎｍでほぼ１００％反射すると共に、波長１４９０
ｎｍでほぼ１００％透過させることにより、波長合成を
有効に行うことができるものである。
名の通り、長波長透過型の波長合成手段であり、図９に
示されるように、入射角４５度において、λ１＝１４６
０ｎｍの入射光と、λ２＝１４９０ｎｍの入射光とに対
して、Ｐ偏光の場合にのみ有効なものである。詳しく
は、第１の長波長透過型波長合成膜３は、図９から理解
されるように、入射角４５度において、波長１４６０ｎ
ｍでＰ偏光の光に関しては、１％以下の透過率を有する
と共に、波長１４９０ｎｍでＰ偏光の光に関しては９５
％以上の透過率を有するものであり、波長１４９０ｎｍ
でＳ偏光の光に関しては、４０％程度の透過率を有する
ものである。従って、第１の長波長透過型波長合成膜３
は、入射光がＰ偏光のものである場合のみに、波長１４
６０ｎｍでほぼ１００％反射すると共に、波長１４９０
ｎｍでほぼ１００％透過させることにより、波長合成を
有効に行うことができるものである。
【００４５】一方、第２の長波長透過型波長合成膜４
は、その名の通り、長波長透過型の波長合成手段であ
り、図１０に示されるように、入射角４５度において、
λ１＝１４６０ｎｍの入射光と、λ２＝１４９０ｎｍの
入射光とに対して、Ｓ偏光の場合にのみ有効なものであ
る。詳しくは、第１の長波長透過型波長合成膜３は、図
１０から理解されるように、入射角４５度において、波
長１４６０ｎｍでＳ偏光の光に関しては、１％以下の透
過率を有すると共に、波長１４９０ｎｍでＳ偏光の光に
関しては９５％以上の透過率を有するものであり、波長
１４６０ｎｍでＰ偏光の光に関しては、４０％程度の透
過率を有するものである。従って、第２の長波長透過型
波長合成膜４は、入射光がＳ偏光のものである場合のみ
に、波長１４６０ｎｍでほぼ１００％反射すると共に、
波長１４９０ｎｍでほぼ１００％透過させることによ
り、波長合成を有効に行うことができるものである。
は、その名の通り、長波長透過型の波長合成手段であ
り、図１０に示されるように、入射角４５度において、
λ１＝１４６０ｎｍの入射光と、λ２＝１４９０ｎｍの
入射光とに対して、Ｓ偏光の場合にのみ有効なものであ
る。詳しくは、第１の長波長透過型波長合成膜３は、図
１０から理解されるように、入射角４５度において、波
長１４６０ｎｍでＳ偏光の光に関しては、１％以下の透
過率を有すると共に、波長１４９０ｎｍでＳ偏光の光に
関しては９５％以上の透過率を有するものであり、波長
１４６０ｎｍでＰ偏光の光に関しては、４０％程度の透
過率を有するものである。従って、第２の長波長透過型
波長合成膜４は、入射光がＳ偏光のものである場合のみ
に、波長１４６０ｎｍでほぼ１００％反射すると共に、
波長１４９０ｎｍでほぼ１００％透過させることによ
り、波長合成を有効に行うことができるものである。
【００４６】偏光合成膜１１は、第１及び第２の実施の
形態と同様、図４に示されるような透過率波長特性を有
するものである。
形態と同様、図４に示されるような透過率波長特性を有
するものである。
【００４７】このような構成を備える本実施の形態の光
結合器１０３は、第１の光入力端子２１から波長１４６
０ｎｍ（Ｐ偏光）の第１の励起光を、第２の光入力端子
２２から波長１４９０ｎｍ（Ｐ偏光）の第２の励起光
を、第３の光入力端子２３から波長１４６０ｎｍ（Ｓ偏
光）の第３の励起光を、第４の光入力端子２４から波長
１４９０ｎｍ（Ｓ偏光）の第４の励起光を、夫々入射さ
れると、次のようにして第１乃至第４の４つの励起光を
合成して光出力端子２５から出射することになる。即
ち、第１の長波長透過型波長合成膜３は、第１のレンズ
３１を介して入射された第１の励起光を反射すると共
に、第２のレンズ３２を介して入射された第２の励起光
を透過させることにより、第１及び第２の励起光を波長
合成して偏光合成膜１１に対してＰ偏光の合成光を出力
する。第２の長波長透過型波長合成膜４は、第３のレン
ズ３３を介して入射された第３の励起光を反射すると共
に、第４のレンズ３４を介して入射された第４の励起光
を透過させることにより、第３及び第４の励起光を波長
合成して偏光合成膜１１に対してＳ偏光の合成光を出力
する。偏光合成膜１１は、第１の長波長透過型波長合成
膜３から受けたＰ偏光の合成光を透過させると共に、第
２の長波長透過型波長合成膜４から受けたＳ偏光の合成
光を反射することにより、第１及び第４の励起光を合成
した光を第５のレンズ３５を介して光出力端子２５に対
して出力する。
結合器１０３は、第１の光入力端子２１から波長１４６
０ｎｍ（Ｐ偏光）の第１の励起光を、第２の光入力端子
２２から波長１４９０ｎｍ（Ｐ偏光）の第２の励起光
を、第３の光入力端子２３から波長１４６０ｎｍ（Ｓ偏
光）の第３の励起光を、第４の光入力端子２４から波長
１４９０ｎｍ（Ｓ偏光）の第４の励起光を、夫々入射さ
れると、次のようにして第１乃至第４の４つの励起光を
合成して光出力端子２５から出射することになる。即
ち、第１の長波長透過型波長合成膜３は、第１のレンズ
３１を介して入射された第１の励起光を反射すると共
に、第２のレンズ３２を介して入射された第２の励起光
を透過させることにより、第１及び第２の励起光を波長
合成して偏光合成膜１１に対してＰ偏光の合成光を出力
する。第２の長波長透過型波長合成膜４は、第３のレン
ズ３３を介して入射された第３の励起光を反射すると共
に、第４のレンズ３４を介して入射された第４の励起光
を透過させることにより、第３及び第４の励起光を波長
合成して偏光合成膜１１に対してＳ偏光の合成光を出力
する。偏光合成膜１１は、第１の長波長透過型波長合成
膜３から受けたＰ偏光の合成光を透過させると共に、第
２の長波長透過型波長合成膜４から受けたＳ偏光の合成
光を反射することにより、第１及び第４の励起光を合成
した光を第５のレンズ３５を介して光出力端子２５に対
して出力する。
【００４８】（第４の実施の形態）次に本発明の第４の
実施の形態の光結合器１０４について、図１１を用いて
説明する。
実施の形態の光結合器１０４について、図１１を用いて
説明する。
【００４９】本実施の形態の光結合器１０４は、図８及
び図１１を比較すると理解されるように、前述の第２の
実施の形態における光結合器１０２に対して、信号光
（波長λＳ）と偏光合成膜１１からの出射光とを波長合
成するための波長合成手段を付加したものである。
び図１１を比較すると理解されるように、前述の第２の
実施の形態における光結合器１０２に対して、信号光
（波長λＳ）と偏光合成膜１１からの出射光とを波長合
成するための波長合成手段を付加したものである。
【００５０】詳しくは、本実施の形態の光結合器１０４
は、図１１に示されるように、偏光面保存光ファイバか
らなる第１乃至第４の光入力端子２１乃至２４と、第１
乃至第４の光入力端子２１乃至２４に応じて設けられる
第１乃至第４のレンズ３１乃至３４と、第１及び第２の
波長合成膜１及び２と、偏光合成膜１１と、信号光を入
力するための信号光入力用光ファイバ２６と、信号光入
力用光ファイバ２６に応じて設けられるレンズ３６と、
偏光合成膜１１からの出射光とレンズ３６を介して入射
される信号光とを波長合成するための波長合成膜９と、
波長合成膜９にて波長合成された光を出力するための光
出力端子２７と、光出力端子２７に応じて設けられたレ
ンズ３７とを備えている。光出力端子２７から出力され
る光は、例えばエルビウムがドープされた光ファイバ
（ＥＤＦ）などに導入される。
は、図１１に示されるように、偏光面保存光ファイバか
らなる第１乃至第４の光入力端子２１乃至２４と、第１
乃至第４の光入力端子２１乃至２４に応じて設けられる
第１乃至第４のレンズ３１乃至３４と、第１及び第２の
波長合成膜１及び２と、偏光合成膜１１と、信号光を入
力するための信号光入力用光ファイバ２６と、信号光入
力用光ファイバ２６に応じて設けられるレンズ３６と、
偏光合成膜１１からの出射光とレンズ３６を介して入射
される信号光とを波長合成するための波長合成膜９と、
波長合成膜９にて波長合成された光を出力するための光
出力端子２７と、光出力端子２７に応じて設けられたレ
ンズ３７とを備えている。光出力端子２７から出力され
る光は、例えばエルビウムがドープされた光ファイバ
（ＥＤＦ）などに導入される。
【００５１】波長合成膜９は、入射角４５度において、
波長１５００ｎｍで１％以下の透過率（即ち、９９％以
上の反射率）、及び波長１５５０ｎｍで９５％以上の透
過率の波長特性を有する誘電体多層膜である。
波長１５００ｎｍで１％以下の透過率（即ち、９９％以
上の反射率）、及び波長１５５０ｎｍで９５％以上の透
過率の波長特性を有する誘電体多層膜である。
【００５２】（第５の実施の形態）本発明の第５の実施
の形態の光結合器１０５は、図１２に示されるように、
図５又は図８における波長合成膜１若しくは長波長透過
型波長合成膜３又は波長合成膜２若しくは長波長透過型
波長合成膜４と偏光合成膜１１とに代えて、２つの波長
合成器４１及び４２と、偏光合成器１２とを備えるもの
である。
の形態の光結合器１０５は、図１２に示されるように、
図５又は図８における波長合成膜１若しくは長波長透過
型波長合成膜３又は波長合成膜２若しくは長波長透過型
波長合成膜４と偏光合成膜１１とに代えて、２つの波長
合成器４１及び４２と、偏光合成器１２とを備えるもの
である。
【００５３】本実施の形態において、２つの波長合成器
４１及び４２は、ガラスブロックに誘電体多層膜を蒸着
し、更に屈折率整合のための接着剤を用いて別のガラス
ブロックと貼り合わせて構成した複合プリズムとしての
波長合成器である。
４１及び４２は、ガラスブロックに誘電体多層膜を蒸着
し、更に屈折率整合のための接着剤を用いて別のガラス
ブロックと貼り合わせて構成した複合プリズムとしての
波長合成器である。
【００５４】また、本実施の形態において、偏光合成器
１２は、ガラスブロックに誘電体多層膜を蒸着し、更に
屈折率整合のための接着剤を用いて別のガラスブロック
と貼り合わせて構成した複合プリズムとしての偏光合成
器である。
１２は、ガラスブロックに誘電体多層膜を蒸着し、更に
屈折率整合のための接着剤を用いて別のガラスブロック
と貼り合わせて構成した複合プリズムとしての偏光合成
器である。
【００５５】（第６の実施の形態）本発明の第６の実施
の形態の光結合器１０６は、図１３に示されるように、
図５又は図８における波長合成膜１若しくは長波長透過
型波長合成膜３又は波長合成膜２若しくは長波長透過型
波長合成膜４と偏光合成膜１１とに代えて、２つの波長
合成膜５及び６と、偏光合成器１３とを備えるものであ
る。
の形態の光結合器１０６は、図１３に示されるように、
図５又は図８における波長合成膜１若しくは長波長透過
型波長合成膜３又は波長合成膜２若しくは長波長透過型
波長合成膜４と偏光合成膜１１とに代えて、２つの波長
合成膜５及び６と、偏光合成器１３とを備えるものであ
る。
【００５６】本実施の形態において、２つの波長合成膜
５及び６は、短波長透過型若しくは長波長透過型のいず
れかの特性を有するものであり、特定の入射角におい
て、夫々、Ｐ偏光又はＳ偏光の入射光に関し、例えば、
波長１４６０ｎｍの光を反射（透過）させると共に、波
長１４９０ｎｍの光を透過（反射）させるような透過率
波長特性を有するものである。
５及び６は、短波長透過型若しくは長波長透過型のいず
れかの特性を有するものであり、特定の入射角におい
て、夫々、Ｐ偏光又はＳ偏光の入射光に関し、例えば、
波長１４６０ｎｍの光を反射（透過）させると共に、波
長１４９０ｎｍの光を透過（反射）させるような透過率
波長特性を有するものである。
【００５７】また、本実施の形態において、偏光合成器
１３は、ガラスブロックに誘電体多層膜を蒸着し、更に
屈折率整合のための接着剤を用いて別のガラスブロック
と貼り合わせて構成した複合プリズムとしての偏光合成
器である。
１３は、ガラスブロックに誘電体多層膜を蒸着し、更に
屈折率整合のための接着剤を用いて別のガラスブロック
と貼り合わせて構成した複合プリズムとしての偏光合成
器である。
【００５８】（第７の実施の形態）本発明の第７の実施
の形態の光結合器１０７は、図１４に示されるように、
図５又は図８における波長合成膜１若しくは長波長透過
型波長合成膜３又は波長合成膜２若しくは長波長透過型
波長合成膜４と偏光合成膜１１とに代えて、２つの波長
合成器４３及び４４と、偏光合成器１２とを備えるもの
である。
の形態の光結合器１０７は、図１４に示されるように、
図５又は図８における波長合成膜１若しくは長波長透過
型波長合成膜３又は波長合成膜２若しくは長波長透過型
波長合成膜４と偏光合成膜１１とに代えて、２つの波長
合成器４３及び４４と、偏光合成器１２とを備えるもの
である。
【００５９】本実施の形態において、２つの波長合成器
４３及び４４は、ガラスブロックに誘電体多層膜を蒸着
したプリズムとしての波長合成器であり、夫々、Ｐ偏光
又はＳ偏光の入射光に関して、例えば、波長１４６０ｎ
ｍの光を反射（透過）させると共に、波長１４９０ｎｍ
の光を透過（反射）させるような透過率波長特性を有す
るものである。
４３及び４４は、ガラスブロックに誘電体多層膜を蒸着
したプリズムとしての波長合成器であり、夫々、Ｐ偏光
又はＳ偏光の入射光に関して、例えば、波長１４６０ｎ
ｍの光を反射（透過）させると共に、波長１４９０ｎｍ
の光を透過（反射）させるような透過率波長特性を有す
るものである。
【００６０】また、本実施の形態において、偏光合成器
１２は、第５の実施の形態における偏光合成器１２と同
じものである。
１２は、第５の実施の形態における偏光合成器１２と同
じものである。
【００６１】（第８の実施の形態）本発明の第８の実施
の形態の光結合器１０８は、図１５に示されるように、
図５又は図８における波長合成膜１若しくは長波長透過
型波長合成膜３又は波長合成膜２若しくは長波長透過型
波長合成膜４と偏光合成膜１１とに代えて、２つの波長
合成器４５及び４６と、偏光合成器１３とを備えるもの
である。
の形態の光結合器１０８は、図１５に示されるように、
図５又は図８における波長合成膜１若しくは長波長透過
型波長合成膜３又は波長合成膜２若しくは長波長透過型
波長合成膜４と偏光合成膜１１とに代えて、２つの波長
合成器４５及び４６と、偏光合成器１３とを備えるもの
である。
【００６２】本実施の形態において、２つの波長合成器
４５及び４６は、ガラスブロックに誘電体多層膜を蒸着
し、更に屈折率整合のための接着剤を用いて別のガラス
ブロックと貼り合わせて構成した複合プリズムとしての
波長合成器であり、夫々、Ｐ偏光又はＳ偏光の入射光に
関して、例えば、波長１４６０ｎｍの光を反射（透過）
させると共に、波長１４９０ｎｍの光を透過（反射）さ
せるような透過率波長特性を有するものである。
４５及び４６は、ガラスブロックに誘電体多層膜を蒸着
し、更に屈折率整合のための接着剤を用いて別のガラス
ブロックと貼り合わせて構成した複合プリズムとしての
波長合成器であり、夫々、Ｐ偏光又はＳ偏光の入射光に
関して、例えば、波長１４６０ｎｍの光を反射（透過）
させると共に、波長１４９０ｎｍの光を透過（反射）さ
せるような透過率波長特性を有するものである。
【００６３】また、本実施の形態において、偏光合成器
１３は、第６の実施の形態における偏光合成器１３と同
じものである。
１３は、第６の実施の形態における偏光合成器１３と同
じものである。
【００６４】尚、上述した本発明の第１乃至第８の実施
の形態においては、波長合成膜若しくは波長合成器と、
偏光合成膜若しくは偏光合成器とについて、夫々個別部
品として説明してきたが、本発明の概念に従って波長合
成及び変更合成を行えるものであれば良く、例えば、波
長合成器と偏光合成器とを一体化した複合プリズムを用
いることとしても良い。
の形態においては、波長合成膜若しくは波長合成器と、
偏光合成膜若しくは偏光合成器とについて、夫々個別部
品として説明してきたが、本発明の概念に従って波長合
成及び変更合成を行えるものであれば良く、例えば、波
長合成器と偏光合成器とを一体化した複合プリズムを用
いることとしても良い。
【００６５】また、上述した本発明の第１乃至第８の実
施の形態においては、波長合成膜若しくは波長合成器と
して、短波長透過型若しくは長波長透過型のいずれかの
場合について説明してきたが、Ｓ偏光又はＰ偏光の入射
光に関して、λ１、λ２の２波長の光について透過又は
反射の特性をみたすものであれば帯域通過型の波長合成
膜若しくは波長合成器、即ちいわゆるバンドパスフィル
タであっても良い。
施の形態においては、波長合成膜若しくは波長合成器と
して、短波長透過型若しくは長波長透過型のいずれかの
場合について説明してきたが、Ｓ偏光又はＰ偏光の入射
光に関して、λ１、λ２の２波長の光について透過又は
反射の特性をみたすものであれば帯域通過型の波長合成
膜若しくは波長合成器、即ちいわゆるバンドパスフィル
タであっても良い。
【００６６】更に、本発明の光結合器は、例えば、エル
ビウムドープ光ファイバと共に、光ファイバアンプを構
成することができることは言うまでもない。
ビウムドープ光ファイバと共に、光ファイバアンプを構
成することができることは言うまでもない。
【００６７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
２つの波長合成手段と１つの偏光合成手段とを備え、一
の波長合成手段に関してはＰ偏光を波長合成することが
できる波長特性を有し、他の波長合成手段に関してはＳ
偏光を波長合成することができる波長特性を有すること
のみを夫々の波長合成手段に関する条件としたことか
ら、急峻な波長特性が要求されることがなく、安価で入
手性の良い誘電体多層膜を備える波長合成手段を用いる
ことができる。
２つの波長合成手段と１つの偏光合成手段とを備え、一
の波長合成手段に関してはＰ偏光を波長合成することが
できる波長特性を有し、他の波長合成手段に関してはＳ
偏光を波長合成することができる波長特性を有すること
のみを夫々の波長合成手段に関する条件としたことか
ら、急峻な波長特性が要求されることがなく、安価で入
手性の良い誘電体多層膜を備える波長合成手段を用いる
ことができる。
【００６８】また、本発明によれば、安価で入手性のよ
い誘電体多層膜を用いた上で、４つの励起光を合成し、
高出力の励起光を出力することのできる光結合器を得る
ことができる。
い誘電体多層膜を用いた上で、４つの励起光を合成し、
高出力の励起光を出力することのできる光結合器を得る
ことができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態の光結合器の構成を
示す図である。
示す図である。
【図２】図１における第１の波長合成膜１の透過率波長
特性を示す図である。
特性を示す図である。
【図３】図１における第２の波長合成膜２の透過率波長
特性を示す図である。
特性を示す図である。
【図４】図１における偏光合成膜１１の透過率波長特性
を示す図である。
を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の光結合器の構成を
示す図である。
示す図である。
【図６】図５における第１の波長合成膜１の透過率波長
特性を示す図である。
特性を示す図である。
【図７】図５における第２の波長合成膜２の透過率波長
特性を示す図である。
特性を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態の光結合器の構成を
示す図である。
示す図である。
【図９】図８における第１の長波長透過型波長合成膜３
の透過率波長特性を示す図である。
の透過率波長特性を示す図である。
【図１０】図８における第２の長波長透過型波長合成膜
４の透過率波長特性を示す図である。
４の透過率波長特性を示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態の光結合器の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態の光結合器の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図１３】本発明の第６の実施の形態の光結合器の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図１４】本発明の第７の実施の形態の光結合器の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図１５】本発明の第８の実施の形態の光結合器の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図１６】従来例１の光結合器を備える光ファイバアン
プの構成を示す図である。
プの構成を示す図である。
【図１７】従来例１の波長合成器において要求される透
過率波長特性を示す図である。
過率波長特性を示す図である。
【図１８】従来例２の光結合器の構成を示す図である。
【図１９】従来例３の光結合器の構成を示す図である。
１ 波長合成膜 ２ 波長合成膜 ３ 長波長透過型波長合成膜 ４ 長波長透過型波長合成膜 ５ 波長合成膜 ６ 波長合成膜 ９ 波長合成膜 １１ 偏光合成膜 １２ 偏光合成器 １３ 偏光合成器 ２１ 光入力端子 ２２ 光入力端子 ２３ 光入力端子 ２４ 光入力端子 ２５ 光出力端子 ２６ 信号光入力用光ファイバ ２７ 光出力端子 ３１ レンズ ３２ レンズ ３３ レンズ ３４ レンズ ３５ レンズ ３６ レンズ ３７ レンズ ４１ 波長合成器 ４２ 波長合成器 ４３ 波長合成器 ４４ 波長合成器 ４５ 波長合成器 ４６ 波長合成器
Claims (10)
- 【請求項１】 第１の直線偏光方向及び第１の波長を有
する第１の励起光と、前記第１の直線偏光方向及び第２
の波長を有する第２の励起光とを波長合成して、前記第
１の直線偏光方向を有する第１の出力光を出力するため
の第１の波長合成手段と、 前記第１の直線偏光方向に対して偏光方向の直交する第
２の直線偏光方向及び前記第１の波長を有する第３の励
起光と、前記第２の直線偏光方向及び前記第２の波長を
有する第４の励起光を波長合成して、前記第２の直線偏
光方向を有する第２の出力光を出力するための第２の波
長合成手段と、 前記第１の波長合成手段により出力される前記第１の出
力光と、前記第２の波長合成手段により出力される前記
第２の出力光とを受けて、偏光合成するための偏光合成
手段とを備えていることを特徴とする光結合器。 - 【請求項２】 請求項１に記載の光結合器において、 前記第１の波長合成手段は、前記第１の直線偏光方向の
光であって、前記第１及び第２の波長を有する光を波長
合成することができる一方で、前記第２の直線偏光方向
の光であって、前記第１及び第２の波長を有する光に関
しては、十分に波長合成を行うことができない特性を有
するものであり、 前記第２の波長合成手段は、前記第２の直線偏光方向の
光であって、前記第１及び第２の波長を有する光を波長
合成することができる一方で、前記第１の直線偏光方向
の光であって、前記第１及び第２の波長を有する光に関
しては、十分に波長合成を行うことができない特性を有
するものであることを特徴とする光結合器。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２のいずれかに記載
の光結合器において、 前記第１及び第２の波長合成手段は、夫々、前記第１及
び第２の波長の内、長波長を有する一方を透過させると
共に、他方を反射させる長波長透過型の特性、短波長を
有する一方を透過させると共に、他方を反射させる短波
長透過型の特性、又は透過させることができる所定の波
長領域に前記第１若しくは第２の波長のいずれか一方の
みを含む帯域通過型の特性の内のいずれか一つの特性を
備えることを特徴とする光結合器。 - 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
の光結合器において、 前記第１及び第２の波長合成手段、並びに前記偏光合成
手段は、誘電体多層膜を蒸着したガラス板を備えている
ことを特徴とする光結合器。 - 【請求項５】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
の光結合器において、 前記第１及び第２の波長合成手段は、誘電体多層膜を蒸
着したプリズムを備えていることを特徴とする光結合
器。 - 【請求項６】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
の光結合器において、 前記第１及び第２の波長合成手段は、誘電体多層膜を蒸
着したガラスブロックと他のガラスブロックとを屈折率
整合の接着剤により貼り合わせて構成されるプリズムを
備えていることを特徴とする光結合器。 - 【請求項７】 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載
の光結合器において、 前記第１及び第２の波長が、夫々、１４５０乃至１５０
０ｎｍの範囲内にあることを特徴とする光結合器。 - 【請求項８】 請求項７に記載の光結合器において、 前記第１の波長は１４６０ｎｍ近傍のものであり、前記
第１の波長は１４９０ｎｍ近傍のものであることを特徴
とする光結合器。 - 【請求項９】 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載
の光結合器において、 信号光を入力するための信号光入力用端子と、 前記偏光合成手段から出力される偏光合成された光と前
記信号光とを波長合成するための第３の波長合成手段と
を更に備えることを特徴とする光結合器。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の光結合器において、 前記第１及び第２の波長は、夫々、１４５０乃至１５０
０ｎｍの範囲内のものであり、 前記信号光は、１５５０ｎｍ帯域の波長を有する光であ
ることを特徴とする光結合器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9103069A JPH10294518A (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | 光結合器 |
| CA002235306A CA2235306A1 (en) | 1997-04-21 | 1998-04-20 | Optical coupler |
| US09/063,293 US20010014193A1 (en) | 1997-04-21 | 1998-04-21 | Optical coupler with wavelenght and polarization multiplexers |
| FR9804979A FR2762401A1 (fr) | 1997-04-21 | 1998-04-21 | Coupleur optique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9103069A JPH10294518A (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | 光結合器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10294518A true JPH10294518A (ja) | 1998-11-04 |
Family
ID=14344378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9103069A Pending JPH10294518A (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | 光結合器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20010014193A1 (ja) |
| JP (1) | JPH10294518A (ja) |
| CA (1) | CA2235306A1 (ja) |
| FR (1) | FR2762401A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014186127A (ja) * | 2013-03-22 | 2014-10-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 偏波合成器およびそれを備える光変調器 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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