JPH10300976A - 光ファイバ波長マルチプレクサおよびデマルチプレクサ - Google Patents

光ファイバ波長マルチプレクサおよびデマルチプレクサ

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JPH10300976A
JPH10300976A JP10072998A JP7299898A JPH10300976A JP H10300976 A JPH10300976 A JP H10300976A JP 10072998 A JP10072998 A JP 10072998A JP 7299898 A JP7299898 A JP 7299898A JP H10300976 A JPH10300976 A JP H10300976A
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fiber
input
array
beams
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JP10072998A
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Philippe Martin
マルタン フィリップ
Bernard Laloux
ラル ベルナール
Bertrand Merigot
メリゴ ベルトラン
Herve Lefevre
ルフェーブル エルヴェ
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Photonetics SA
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバ波長マルチプレクサおよびデマル
チプレクサ 【解決手段】 本発明は、光ファイバ波長マルチプレク
シング又はでマルチプレクシングデバイスに関する。光
ファイバ波長マルチプレクシングデバイスは、異なる波
長λ1、λ2、…、λnの光ビームを伝搬するように構成
された入力ファイバ101〜105のアレーと、上記光ビーム
のセット全体を伝搬するように構成された出力ファイバ
161と、端面で入力ファイバ101〜105からの光ビームを
受けて出力平面で出力ファイバ161用に構成された重畳
された光ビームを発生させる分散システム107と、入力
平面に配置された収束マイクロレンズ171〜175のアレー
とを有する。デマルチプレクサは同じ要素を含むが、フ
ァイバおよび入力／出力平面の役割が逆転する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ波長マ
ルチプレクサおよびデマルチプレクサに関する。
【０００２】
【従来の技術】これらのデバイスは、光ファイバによる
電気通信の発達に伴って益々重要になっている。実際、
波長マルチプレクシングおよびデマルチプレクシング技
術により、同じ光ファイバを介してより大容量の伝達を
行うことが可能になる。現在は、直接光増幅の信頼性が
高く、各種波長の１組のチャネルを単一の光増幅装置で
増幅することが可能になる。電子増幅器の場合のように
各チャネル波長を別々に増幅するためにチャネル波長を
デマルチプレクシングする必要はない。そのような高密
度波長分割マルチプレクシング(D-WDM)は特に、波長153
0nm-1565nmの光用のエルビウム添加型ファイバ増幅器(E
DFA)に効果的である。
【０００３】従来技術によるデバイスの操作を図1およ
び2に示す。図1は、マルチプレクサを示す。入力ファイ
バ1〜5の末端は、マルチプレクサの入力平面を構成する
平面6上にある。このマルチプレクサは、分散要素また
はグレーティング7、コリメーション素子8、レフレクタ
システム9を備え、出力ファイバ61によって集められる
出力ビーム10を発生する。マルチプレクサの光学素子、
つまりグレーティング7およびコリメーション素子8並び
にレフレクタ光学システム9は、入力平面6内では空間的
に分離している入力ビームが出力ポイント62で重なり、
出力ファイバ61で組み合わされるように配置される。グ
レーティングおよびレフレクタのこのような構成は通
常、リットマン・メトカルフ(Littman-Metcalf)構造と
呼ばれる。
【０００４】図2では、各入力ファイバ1〜5の末端が、
それらの光学コア11、21、31、41、51、クラッド12、2
2、32、42、52および被覆13、23、33、43、53と共にに
示される。このようなシステムでは、入力平面6が、そ
の幾何学的寸法xにおいてマルチプレクサの入力関数F
(λ)を規定し（図2に概略を示す）、各ファイバが対応
する基本透過帯域14、24、34、および54を切り取る。
【０００５】各基本帯域の幅Δλ1、…、Δλ5は、各光
ファイバ1〜5のコア11、21、31、41、51に依存し、一般
には、各入力ファイバ1〜5によって供給されて出力ファ
イバ61で重ね合わされるビームの連続する基本帯域の中
心波長λ1、…、λ5間の距離d(λ1、λ2）、…、d(λ
4、λ5）に比べて小さい。以下、基本帯域の幅をΔλ
（Δλi、…、Δλn）で表し、連続する2つの基本帯域
の中心波長間の距離をd(λi,λi+1)で表す。
【０００６】Δλ／d(λi,λi+1)比を上昇させるために
各種の提案が行われてきた。このΔλ／d(λi,λi+1)比
＝α／δであることが判っており、ここでαは伝搬され
たモードの直径に相当し、これはファイバのコアの直径
にほぼ等しく、δは連続する2つのファイバのコア間の
距離である。実際、被覆を除去した場合、この距離δは
少なくともクラッドの直径に等しい。
【０００７】クラッド12、22、32、42、52の厚さを減少
させる方法が提案されており、これによって帯域幅Δλ
を減少させることなくδ、つまり距離d(λi,λi+1)を減
少させることができる。しかしながら、このレイアウト
は制御および実施が困難である。
【０００８】Δλ／d(λi,λi+1)比を向上させるために
その他いくつかの試みが行われてきた。イギリス国特許
出願第2,219,869号には、ファイバの先端を物理的に先
細にするか、あるいは拡散によってそれらの末端におけ
るコアインデックスを変えることによって、光学的フィ
ールドスポットサイズが先細になった導波路を有するマ
ルチプレクサを提供する方法が提案されている。これも
また制御および実施が困難である。
【０００９】D.R.Wiselyは、Electronics Letters （19
91年3月14日第27巻第6号）に発表された文献の中で、フ
ァイバの末端にマイクロレンズアレーを配置する方法を
提案している。そのようなマイクロレンズアレーによ
り、相対的な帯域幅の比が大きくされ、光ビームが直接
回折格子へと導かれる。これらのビームがグレーティン
グ上の共通の領域を照すようにするためには、マイクロ
レンズはそれぞれ、対応するファイバのコアに対してオ
フセットして配置されなければならず、このオフセット
の大きさはファイバの位置に依存し、これはファイバ末
端のピッチよりも小さく且つ慎重に制御されたピッチを
有するマイクロレンズアレーを用いて可能である。実
際、これには、マイクロレンズアレーがこの特定用途の
ために製造されたものでなければならず、ファイバ末端
のピッチとマイクロレンズアレーのピッチとの間の正確
な関係を達成することは容易ではない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、光フ
ァイバ波長マルチプレクサ／デマルチプレクサであっ
て、Δλ／d(λi,λi+1)比の大幅な向上を示し、製造が
容易で且つ入手しやすい標準的な部品を用いて実現可能
な光マルチプレクサ／デマルチプレクサを提案すること
にある。
【００１１】本発明のもう一つの目的は、そのようなマ
ルチプレクシング／デマルチプレクシングデバイスを製
造することにあり、このデバイスでは、各ファイバに対
応する基本透過帯域が拡大されて且つ低周波数および高
周波数に向かってできるだけ傾斜の急な立ち上がりを示
し、さらに伝達される各波長が同じ減衰を受ける。その
ような基本伝達関数は、理想的には四角形の形状を有
し、透過帯域が正確に規定され、この帯域内での均一な
伝達を可能にする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】そのため、本発明は、光
ファイバ波長マルチプレクシングデバイスであって：異
なる波長λ1、λ2、…、λnの光ビームを伝搬するよう
構成された入力ファイバのアレーと、上記光ビームのセ
ット全体を伝搬するよう構成された出力ファイバと、入
力平面で入力ファイバからの光ビームを受けて出力平面
で出力ファイバ用に構成された重畳された光ビームを発
生させる分散システムと、入力平面に配置された収束マ
イクロレンズのアレーとを備え、各入力ファイバに１つ
のマイクロレンズが対応しており、前記マイクロレンズ
のアレーが前記入力ファイバーアレーと等しいピッチを
有し、それぞれコリメーションレンズに向けられた平行
な中心軸を有する発散ビームを発生させ、このコリメー
ションレンズがコリメートされた平行なビームを発生さ
せて、これらのビームの中心軸がそれぞれ前記分散シス
テム上に収束することを特徴とする光ファイバ波長マル
チプレクシングデバイスに関する。
【００１３】本発明によれば、デマルチプレクシングデ
バイスを製造することも可能である。図1および2を参照
して上記に説明した従来技術のデバイスは、デマルチプ
レクサとして逆方向に動作することもできる。その場合
ファイバ6は各種波長の光ビームを伝搬する入力ファイ
バであり、従ってファイバ1〜5が出力ファイバとなり、
それぞれ、所定の波長のビームを、その他の波長で出力
されるビームから空間的に分離された状態で受ける。従
って本発明は主にマルチプレクサとして具体化されたも
のについて説明するが、そのようなデマルチプレクサに
ついても適用可能である。
【００１４】その場合本発明のデバイスは、各種波長λ
1、…、λnの光ビームを伝搬するように構成された出力
ファイバーアレーと、上記光ビームのセット全体を伝搬
するように構成された入力ファイバと、端面で入力ファ
イバからの光ビームを受けて出力平面で前記出力ファイ
バ用に構成された空間的に分離された光ビームを発生さ
せる分散システムとを備え、収束マイクロレンズアレー
が前記出力平面に配置されており、各出力ファイバに１
つのマイクロレンズが対応するファイバー波長デマルチ
プレクサである。本発明によれば、コリメーションレン
ズが、それぞれの中心軸が分散システムから発散するコ
リメートされた平行なビームを受けて、それぞれの中心
軸が平行であって出力ファイバーアレーと等しいピッチ
を有するマイクロレンズアレーに向けられたビームを発
生させる。
【００１５】
【発明の実施の形態】それぞれが特定の利点を提供する
本発明の各種実施例によれば、本発明のデバイスは下記
特徴を具体化するものである：コリメーションレンズが
マイクロレンズアレーおよび分散システムの双方から同
じ距離に配置され、この距離はその焦点距離に等しい；
グレーティングとファイバとの間に反射プリズムが配置
される；分散システムが回折格子を備える；回折格子が
リトロー構造で用いられる；回折格子がリトマン・メト
カルフ構造で用いられる；分散システムの後に二面反射
体の再帰反射体が配置される；光ファイバはコアが約10
μｍ、クラッドが約125μｍ、被覆が約250μｍを示し、
レンズは焦点距離が約700μｍで直径が約250μｍであ
る；マイクロレンズは屈折率勾配を有するマイクロレン
ズアレーを用いて製造される；波長はエルビウムの増幅
範囲内、つまり1530〜1565nmである；対応する基本透過
帯域を平準化するために各チャネル上にフィルターが配
置される；チャネルの重畳領域にファブリ・ペローフィ
ルタが配置され、全ての基本透過帯域を同時に平準化す
る。以下、添付した図面を参照しながら、本発明を詳細
に説明する。
【００１６】
【実施例】本発明によるデバイスの動作を、図３および
図４に具体的に示す。図３は、マルチプレクサを示す。
入力ファイバ101〜105の末端は、終端面206上に位置し
ている。このマルチプレクサは、リトロー構造の分散要
素又はグレーティング107、およびコリメーションレン
ズ又は光学素子108を備える。このマルチプレクサは、
出力ファイバ161によって集められる出力ビーム110を発
生させる。マルチプレクサの光学素子、つまりグレーテ
ィング107およびコリメーションレンズ又は光学素子108
は、入力平面106で空間的に分離された入力ビームが出
力ポイント162において重畳され、出力ファイバ161で組
み合わせられるように配置される。概略的に示される光
線は、入力ファイバ102および105と出力ファイバ161と
の間の光路を示し、対応するビームはそれぞれ波長λ1
およびλ5を有する。
【００１７】図４は部分拡大図であり、各ファイバ101
〜105と、それらの光学コア111、121、131、141、151、
それらのクラッド112、122、132、142、152およびそれ
らの被覆113、123、133、143、153が示されている。フ
ァイバの末端は軸x1で表される終端面206にある。軸ｘ
で表される入力平面106には、入力および出力ファイバ
と同数のマイクロレンズ163、171、172、174、175が配
置され、ファイバの各末端162および181〜185は、それ
ぞれ対応するマイクロレンズ163および171〜175の焦点
の位置にある。各マイクロレンズ163、171、…、175の
光軸（196、191…195）は、対応するファイバー末端の
光軸と同一である。従ってマイクロレンズ163、171…、
175は、ファイバー末端162、181、…、185のアレーと等
しいピッチを有するマイクロレンズアレーを構成する。
各ファイバーの末端162、181、…、185から対応するマ
イクロレンズ163、171…、175までの距離は、マイクロ
レンズの焦点距離にほぼ等しいのが有利である。
【００１８】マイクロレンズ163、…174、175からコリ
メーションレンズ108までの距離、およびこのコリメー
ションレンズ108からレフレクタシステム109までの距離
は同一で、コリメーションレンズ108の焦点距離fに等し
い。隣接する2つの入力マイクロレンズ171〜175の軸の
間隔は、隣接するファイバ101〜105の軸の間隔に等し
い。実際には、この間隔を被覆113、123、133、143、15
3の直径よりも大きくすることができ、興味深い。これ
により、ファイバー末端の被覆が除去されていても残さ
れていても、その末端を湾曲させることなく単純に配置
することが可能になる。
【００１９】その結果、ファイバー101、…、105のいず
れかを出射してマイクロレンズ171、…、175によって集
められたビームは、コリメーションレンズ108により、
レフレクタシステムの同一領域に向けられ、該領域にお
いて重ね合わされる。反射されて戻る時には、それらは
同一のファイバ161に向かって組み合わされる。
【００２０】ファイバの末端181…、185からマイクロレ
ンズ171…、175への光ビームは発散ビームであり、それ
らの中心軸は平行である。モード幅は波長の約10倍であ
ることから、回折によるビームの発散度は1/10ラヂアン
である。マイクロレンズとコリメーションレンズ108と
の間では、それらは依然としてわずかに発散するビーム
であり、それぞれの中心軸は互いに平行である。つまり
ビーム波の幅は約100波長であり、従って発散度は1/100
ラヂアンである。コリメーションレンズ108と分散シス
テム107との間では、それらはコリメートされた平行な
ビームであり、それぞれの中心軸は分散システム107上
で収束している。つまりビームウエストの幅は約1,000
波長であって、対応する発散度1/1,000ラヂアンは無視
することができる。
【００２１】この構成では、このグレーティング107か
らコリメーションレンズ108までの距離がマイクロレン
ズ163、171…、175とレンズ108との間の距離に等しく、
その双方がf、つまりコリメーションレンズ108の焦点距
離と等しい時にグレーティング107上でのビームの重畳
が最適に行われる。
【００２２】さらに、そのようなシステムでは、入力平
面が、その幾何学的寸法xにおいてマルチプレクサの入
力関数F(λ)を決定し（図5に概略を示す）、一方ファイ
バ／マイクロレンズ集合体はそれぞれ、対応する基本透
過帯域114、124、134、144および154を切り取る。
【００２３】実際、分散デバイス107から見たファイバ1
01〜105のコアの見掛けの寸法は、各マイクロレンズの
対応するファイバによって照される領域の寸法である。
従ってこの領域の直径はファイバの実際のモード径より
もはるかに大きく、その結果基本透過帯域Δλ1、Δλ
2、Δλ3、Δλ4、Δλ5の幅はかなり広くなる。
【００２４】各光ファイバ101〜105のコア111、121、13
1、141、151の見掛けの直径に依存する各基本帯域の幅
Δλ1、…、Δλ5は、集光マイクロレンズを持たないフ
ァイバーマルチプレクサの対応する値に関して増加し、
これは、各ファイバ101〜105によって供給され出力ファ
イバ161上で重畳されるビームの中心波長λ1、…、λ5
を隔てる距離d(λ1,λ2)を変化させることなく達成され
る。つまりΔλ／d(λi,λi+1)を大きくすることができ
る。
【００２５】マイクロレンズ163および171〜175は、単
一の共通支持体上に作製された屈折率勾配を有する平坦
なマイクロレンズにするのが有利である。そのようなレ
ンズはNSGAMERICA, INC.によって市販されており、PML
(Planar Microlens Array)と呼ばれている。従って特に
満足な結果が得られ、その理由として、これらレンズの
相対的配置が特に堅固且つ安定したものであり、従って
それらレンズの全体的な調節が単純化され、さらにそれ
らレンズが互いに非常に類似した光学的特性を示す一
方、それらレンズの製造プロセスが非常に高い再現性を
保証するという事実によるものであると考えることがで
きる。
【００２６】図５は、急峻な立ち上がりを有する関数の
入力スペクトル帯域を概念的に示すもので、これは本発
明の非常に簡単な説明を可能にする概念図である。これ
らの透過帯域の形状が実際にはガウスの曲線に非常に近
いことは広く周知である。通信システムにおいて使用さ
れる光信号は、一般に、マルチプレクサの基本透過帯域
Δλ1、…Δλ5に対して狭いスペクトル幅を有するレー
ザービームである。しかしながら、これらの波長は不安
定要因、例えば温度変化によって変動する傾向にある。
本発明によって達成される基本透過帯域Δλ1、…Δλ5
の拡大により、これらの変動に関する電気通信システム
の寛容性を向上させることが可能となる。つまり、入力
ファイバ101〜105によってアドレスされるビームの波長
に関係なく、各波長がそのビームを伝搬するファイバの
透過帯域内に含まれるならば、上記波長はファイバ161
上にアドレスされて一定の減衰と共にそれらに組み合わ
せられる。
【００２７】以上マルチプレクサに関する説明を行っ
た。操作を逆にすることによってデマルチプレクサが得
られ、処理される波長の寛容性に関してマルチプレクサ
に比肩する利点が与えられる。その場合ファイバ161は
種々の波長で多重化されたビームを伝搬する入力ファイ
バとなる。デマルチプレクシング後、出力ファイバ101
〜105はそれぞれ特定波長に対応するビームと組み合わ
せられる。作用を受ける波長は1530〜1565nmの帯域に渡
ってエルビウムによって発生される波長とするのが有利
である。光ファイバは直径10μｍのコア、直径125μｍ
のクラッドおよび直径250μｍの被覆を有するのが有利
である。光ファイバの末端は、V字型の溝を切ったシリ
コン基板上に互いに配置されるのが好ましく、従って各
溝は正確に配置されたファイバを収容する。それらはフ
ァイバーアレーを構成する。マイクロレンズ163、171〜
175は焦点距離約500μｍ〜1mmで直径250μｍとするのが
有利である。それらはマイクロレンズアレーを構成す
る。
【００２８】これらのマイクロレンズ163および171〜17
5はそれ自体正確且つ規則正しい安定な寸法を有し、従
ってこれらマイクロレンズおよび溝内に配置されたファ
イバの末端を容易に整列させることができる。以前に述
べたように、マイクロレンズアレーとファイバ末端のア
レーとは同じピッチを有し、従って該ピッチを標準的な
値に設定してそれらの部品をより簡単に入手すること、
さらにピッチの品質並びにファイバ間隔およびマイクロ
レンズ間隔の規則性を正確に制御することを可能にする
ことができる。この共通ピッチは250μｍとするのが有
利である。これらのマイクロレンズ163、171〜175は、
屈折率勾配を有する平坦なマイクロレンズアレーとして
作製されるのが有利である。
【００２９】以上、グレーティングのリトロー構造につ
いて説明した。しかし、リトマン―メトカルフ構造を用
いることも可能である。リトマン―メトカルフ構造は図
6に示されており、図6では図3と同じ部品については共
通の参照番号を使用を使用した。そのようなリトマン―
メトカルフ構造では、グレーティング107から光ビーム
を受けてそれらを再びグレーティングへと導くレフレク
タシステム109が与えられる。
【００３０】レフレクタシステム109は調節要素であ
り、その向きによって光ビームを基本透過帯域について
対象とされている波長に対してセンタリングすることが
可能となる。レフレクタシステム109は、垂直な2つの平
坦な鏡で構成されてその端縁部分がグレーティングのラ
インに対して垂直である二面体とするのが有利である
（図6の平面は分散平面であってそれ自体グレーティン
グのラインに対して垂直であり、従って二面体の端縁部
に対して平行である）。このようなレフレクタシステム
109を使用すると、光ビームはグレーティング107によっ
て二倍分散され、出力および入力平面が重ね合わされ
る。ある特定の用途においては、レフレクタシステム10
9を、回折された光ビームを出力ファイバ（末端が焦点
に配置されている）上で収束させる光学システムで置き
換えることができる。
【００３１】このリトマン・メトカルフ構造では、レフ
レクタ109のコリメーションレンズ108への光学距離がマ
イクロレンズ163、171、…、175とコリメーションレン
ズ108との間の距離に等しく、その双方がf、つまりコリ
メーションレンズ108の焦点レンズに等しい時に、ビー
ムが最適に重ね合わされる。
【００３２】ファイバの末端181、182、…、185間の距
離が等しい場合（実際それによって種々の空間を決定す
るよりもはるかに単純な具体例が構成される）、波長間
の距離d(λ1、λ2）、…、d(λ4、λ5）はグレーティン
グ7の分散法則によって完全に線型にはならない。この
非線型性はマイクロレンズアレーとグレーティングとの
間に反射プリズム200（図7）を配置することによって補
償することができる。このプリズム200は、屈折の法則
に従って光ビームの角度の偏りを発生させる。これらの
法則もまた線型ではないが、この非線型性がグレーティ
ング107の分散法則によって導入される非線型性に対し
て反対の方向に設定されることから、合計の非線型性は
ゼロになる。これは周波数の非直線性を抑制するために
も設定することができる（波長の逆数）。
【００３３】グレーティング107によって導入される可
能性のあるもう一つの悪影響は、偏光に関する依存性で
ある。必要な伝達出力の取り扱いのためにこの依存性の
解消を余儀なくされた場合、偏光スプリッタ201を導入
し、その下流で、マイクロレンズアレーとグレーティン
グ107との間のビームのいずれかの上に1/2波長板202を
導入することができ、従ってレフレクタ109はグレーテ
ィング107ラインに対して垂直な端縁部を有する二面体
となる。このことは図7、８および9に表される。
【００３４】偏光スプリッタ201は、入射ビーム210を平
行な第1および第2の二次ビームへと分割し、この際、光
は直交する方向に沿ってリニアに偏光される。1/2波長
板202は第1の二次ビーム211の光路上に配置される。第1
の二次ビーム211は、その偏光方向がグレーティング107
のラインに対して平行であり、一方第2の二次ビーム212
は偏光方向がこれらのラインに対して垂直である。プレ
ート202は第1の二次ビーム211の平行偏光を回転させて
これを垂直偏光とする。このようにして得られる第1の
二次ビーム211および第2の二次ビーム212はいずれも、
リニア偏光を有するグレーティング107をラインに対し
て垂直にする。つまりこの垂直偏光を使用した場合、グ
レーティング107上の回折によって発生する損失が軽減
されるために多くのエネルギーが節約される。
【００３５】図8に示すように、偏光スプリッタ201の前
にコリメーションレンズ108を配置することができる
が、コリメーションレンズは図9のようにこの偏光スプ
リッタの後に配置することも可能である。この後者の場
合、レフレクタ109は単なるミラーである。
【００３６】各基本透過帯域704をさらに四角形に近付
けるために、各基本透過帯域に作用する追加のフィルタ
を配置することができる。追加のフィルタリングは透過
帯域と同じ波長λi上にセンタリングされ、そのピーク
をわずかに減衰させる。従って透過帯域は平坦になる。
このフィルタリングは各波長について個々に行うことが
できる。マルチプレクサの場合、その後各チャネル上の
各入力ファイバとマルチプレクサとの間に波長フィルタ
を配置する。このフィルタリングは、減衰ピークがマル
チプレクサの基本帯域の中心波長のピークとマッチする
ような方法で決定される単一のフィルタ、例えば選択性
の低いファブリ・ペローフィルタ（またはフィゾーフィ
ルタ）によって行うこともできる。フィゾーフィルタ
は、その応答が周波数において周期的であり、DWDMシス
テムにおいて用いられる通常のチャネル空間もまた周波
数において周期的であることから、特に興味深い。この
単一のフィルタは、チャネルの重畳領域、それらの波長
に関係なくグレーティング107とミラー109との間のマル
チプレクサのキャビティ内または光ビームの重畳領域内
に配置されるか、あるいは、マルチプレクサの場合には
出力ファイバの正面に配置される。
【００３７】図10aは、フィルタを持たないマルチプレ
クサの基本透過帯域701を表すもので、そのピーク704は
λiにセンタリングされている。図10bは、フィルタの透
過帯域702を表すもので、その減衰はλiにセンタリング
された705においてピークに達し、図10cは追加のフィル
タを備えることによって得られる透過帯域703を表し、
ここでは最大伝達領域706が平坦になっている。
【００３８】以上5つの入力ファイバを示した図を参照
して説明を行った。これは単なる例であり、本発明に従
う単一の素子により、はるかに多数のファイバを対応す
る数のマルチプレクシング又はデマルチプレクシングさ
れた波長と共に使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術によるマルチプレクサの光学的概念図
である。
【図２】図1のマルチプレクサの入力機能を示す入力フ
ァイバの概念的断面図である。
【図3】本発明の第1の実施例を表す。
【図4】図3の部分拡大図である。
【図5】図3のマルチプレクサの入力機能を示す入力ファ
イバの概念的断面図である。
【図6】本発明の第2の実施例を示す。
【図7】反射プリズムを備えた本発明の改良実施例によ
るデバイスを示した光学的平面図。
【図8】偏光スプリッタを備えた本発明の第1の改良実施
例によるデバイスを示した光学的側面図。
【図9】偏光スプリッタを備えた本発明の第2の改良実施
例によるデバイスを示した光学的側面図。
【図10】減衰フィルタの付加的効果を示す。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｊ 14/02 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｅ (72)発明者 ベルトラン メリゴ フランス国 75017 パリ リュ ドウ ルヴィ 51 (72)発明者 エルヴェ ルフェーブル フランス国 75014 パリ リュ オリヴ ィエ ノワイユ ５−15

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光ファイバ波長マルチプレクシングデバ
    イスであって：異なる波長(λ1、λ2、…、λn)の光ビ
    ームを伝搬するように構成された入力ファイバ(101〜10
    5)のアレーと、 上記光ビームのセット全体を伝搬するように構成された
    出力ファイバ(161)と、 端面で入力ファイバ(101〜105)からの光ビームを受けて
    出力平面で出力ファイバ(161)用に構成された重畳され
    た光ビームを発生させる分散システム(107)と、 入力平面に配置された収束マイクロレンズ(171〜175)の
    アレーとを備え、 各入力ファイバに１つのマイクロレンズが対応してお
    り、マイクロレンズのアレーが入力ファイバーアレーと
    同じピッチを有し、それぞれコリメーションレンズ(10
    8)に向けられた平行な中心軸を有する発散ビームを発生
    させ、このコリメーションレンズがコリメートされた平
    行なビームを発生させて、これらビームの中心軸がそれ
    ぞれ分散システム上に収束することを特徴とする光ファ
    イバ波長マルチプレクシングデバイス。
  2. 【請求項２】 光ファイバ波長デマルチプレクシングデ
    バイスであって：異なる波長(λ1、…、λn)の光ビーム
    を伝搬するように構成された出力ファイバーアレーと、 上記光ビームのセット全体を伝搬するように構成された
    入力ファイバと、 端面で入力ファイバからの光ビームを受けて出力平面で
    出力ファイバ用に構成されて空間的に分離された光ビー
    ムを発生させる分散システムと、 出力平面に配置された収束マイクロレンズアレーとを備
    え、 各出力ファイバに１つのマイクロレンズが対応し、コリ
    メーションレンズ(108)が、コリメートされた平行なビ
    ームであって中心軸がそれぞれ分散システムから発散す
    るビームを受けて、出力ファイバーアレーと同じピッチ
    を有するマイクロレンズアレーに向けられたそれぞれ中
    心軸が平行な収束ビームを発生させることを特徴とする
    光ファイバ波長デマルチプレクシングデバイス。
  3. 【請求項３】 コリメーションレンズ(108)がマイクロ
    レンズアレーおよび分散システムから等距離に配置さ
    れ、この距離がコリメーションレンズの焦点距離に等し
    いことを特徴とする請求項１および２のいずれか一項に
    記載のデバイス。
  4. 【請求項４】 分散システムとファイバーアレーとの間
    に配置された反射プリズム(200)を含むことを特徴とす
    る請求項１〜３のいずれか一項に記載のデバイス。
  5. 【請求項５】 分散システム(107)が回折格子を含むこ
    とを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のデ
    バイス。
  6. 【請求項６】 回折格子(107)をリトロー構造で使用す
    ることを特徴とする請求項５に記載のデバイス。
  7. 【請求項７】 回折格子(107)をリトマン・メトカルフ
    構造で使用することを特徴とする請求項５に記載のデバ
    イス。
  8. 【請求項８】 マイクロレンズアレーとグレーティング
    との間に偏光スプリッタ(201)を含むことを特徴とする
    請求項１〜７のいずれか一項に記載のデバイス。
  9. 【請求項９】 グレーティング（107）の後に位置する
    再帰二面反射体を含むことを特徴とする請求項１〜８の
    いずれか一項に記載のデバイス。
  10. 【請求項１０】 光ファイバ(161,101〜105)のコアが約
    10μｍ、クラッドが約125μｍ、および被覆が約250μｍ
    であり、さらにレンズ(163,171〜175)の焦点距離が約70
    0μｍで直径が約250μｍであることを特徴とする請求項
    １〜９のいずれか一項に記載のデバイス。
  11. 【請求項１１】 レンズ(163,171〜175)のアレーが屈折
    率勾配レンズを使用することを特徴とする請求項１〜１
    ０のいずれか一項に記載のデバイス。
  12. 【請求項１２】 波長(λ1,…,λn)がエルビウムの増幅
    範囲、1530nm〜1565nmに含まれることを特徴とする請求
    項１〜１１のいずれか一項に記載のデバイス。
  13. 【請求項１３】 各チャネル上にフィルタを含み、対応
    する基本透過帯域を平準化することを特徴とする請求項
    １〜１２のいずれか一項に記載のデバイス。
  14. 【請求項１４】 チャネルの重畳領域に配置されて全て
    の基本透過帯域を平準化するファブリ・ペローフィルタ
    ーを含むことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一
    項に記載のデバイス。
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