JPS59165017A - 広帯域光分波・合波器 - Google Patents
広帯域光分波・合波器Info
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- JPS59165017A JPS59165017A JP4021983A JP4021983A JPS59165017A JP S59165017 A JPS59165017 A JP S59165017A JP 4021983 A JP4021983 A JP 4021983A JP 4021983 A JP4021983 A JP 4021983A JP S59165017 A JPS59165017 A JP S59165017A
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- JP
- Japan
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- light
- diffraction grating
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- incident
- polarization
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
- G02B6/29304—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by diffraction, e.g. grating
- G02B6/29305—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by diffraction, e.g. grating as bulk element, i.e. free space arrangement external to a light guide
- G02B6/2931—Diffractive element operating in reflection
-
- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/27—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means
- G02B6/2706—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means as bulk elements, i.e. free space arrangements external to a light guide, e.g. polarising beam splitters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
- G02B6/29379—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device
- G02B6/2938—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device for multiplexing or demultiplexing, i.e. combining or separating wavelengths, e.g. 1xN, NxM
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、例えば光通信等において、複数の波長の光を
用いて信号伝送を行なうだめの光分波・合波器に関する
。
用いて信号伝送を行なうだめの光分波・合波器に関する
。
従来例の構成とその問題点
光波長多重通信は干渉膜フィルターを用いた光分波器１
９合波器により既に実用化されている。これは信頼性、
コスト的にも優れたものである。しかし、更に波長多重
度を上げるためにはより波長分散の大きい回折格子が必
要となる。回折格子を用いた分波器の構成列を第１図、
第２図に示す。
９合波器により既に実用化されている。これは信頼性、
コスト的にも優れたものである。しかし、更に波長多重
度を上げるためにはより波長分散の大きい回折格子が必
要となる。回折格子を用いた分波器の構成列を第１図、
第２図に示す。
第１図は、ファイバ束１のうちの１本のファイバ２から
出射するλ１．λ２・・・・・λ。の波長の光をレンズ
３でコリメートレ、リトロー配置された表面に分散用の
溝の形成された平面回折格子４で分散し、その回折光を
残りのファイバ束戸に波長別に分波するものである。第
２図は、第１図の構成に誘電体多層膜ズイルター６とさ
らにもう一つの平面回折格子７を付加したものである。
出射するλ１．λ２・・・・・λ。の波長の光をレンズ
３でコリメートレ、リトロー配置された表面に分散用の
溝の形成された平面回折格子４で分散し、その回折光を
残りのファイバ束戸に波長別に分波するものである。第
２図は、第１図の構成に誘電体多層膜ズイルター６とさ
らにもう一つの平面回折格子７を付加したものである。
第２図に示された構成の分波器は、第１図のものに較べ
て広い波長帯域に対パして適応出来る分波器として考案
されたものである。回折格子の一次回折効率は、リトロ
−配置の時、ブレーズ波長で回折効率が最大となる。光
通信で用いられる光源の波長帯はＧ ａ Ａ ｓ系発光
素子によるＯ、Ｂｌｔｍ 帯、ＩｎＰ 系発光素子によ
る１ 、 ３１ｔｍ帯、１．６μｍ帯である。例えば、
Ｏ，’８７ｚｍ帯の波長の光０．ＢＯ１ｔｍ 、 ０．
８２ ｐｍ 。
て広い波長帯域に対パして適応出来る分波器として考案
されたものである。回折格子の一次回折効率は、リトロ
−配置の時、ブレーズ波長で回折効率が最大となる。光
通信で用いられる光源の波長帯はＧ ａ Ａ ｓ系発光
素子によるＯ、Ｂｌｔｍ 帯、ＩｎＰ 系発光素子によ
る１ 、 ３１ｔｍ帯、１．６μｍ帯である。例えば、
Ｏ，’８７ｚｍ帯の波長の光０．ＢＯ１ｔｍ 、 ０．
８２ ｐｍ 。
０．８４μｍ、０．８６μｍ、０．８８７ｆｆｌの５波
を多重する場合、第１図の構成のように１枚の回折格子
４の配置を選ぶことにより、回折効率を大きくし、損失
を少なくすることが出来るが、前記ｏ、８１ｔｍ 帯の
光と同時に例えば１．３／１ｍ帯の波長の光を多重する
場合、第２図に示すように、１．３μｍ帯の波長の光を
反射するような干渉膜フィルタ６を挿入し、１．３μｍ
帯の波長の光で最大−次回折効率を有する回・ぐ 折格子７を付加し、この格子７で波長分散させる分波器
が必要であった。すなわち、従来では広波長帯域に対し
て損失の少ない光分波器は、回折格子を複数枚用いて、
各波長帯域で最大回折効率を得る構成が用いられていた
。このような、回折格子を多く用いることは、全体が複
雑化するとともに大型化し、高価な回折格子の数が増え
てコスト的にも極めて問題となる。
を多重する場合、第１図の構成のように１枚の回折格子
４の配置を選ぶことにより、回折効率を大きくし、損失
を少なくすることが出来るが、前記ｏ、８１ｔｍ 帯の
光と同時に例えば１．３／１ｍ帯の波長の光を多重する
場合、第２図に示すように、１．３μｍ帯の波長の光を
反射するような干渉膜フィルタ６を挿入し、１．３μｍ
帯の波長の光で最大−次回折効率を有する回・ぐ 折格子７を付加し、この格子７で波長分散させる分波器
が必要であった。すなわち、従来では広波長帯域に対し
て損失の少ない光分波器は、回折格子を複数枚用いて、
各波長帯域で最大回折効率を得る構成が用いられていた
。このような、回折格子を多く用いることは、全体が複
雑化するとともに大型化し、高価な回折格子の数が増え
てコスト的にも極めて問題となる。
発明の目的
本発明の目的は、複数枚の回折格子を用いることなく、
少ない回折格子で広波長帯域で使用可能な光合波器、光
分波器を提案することにある。
少ない回折格子で広波長帯域で使用可能な光合波器、光
分波器を提案することにある。
発明の構成
本発明者らは、回折格子による光の回折効率の波長依存
性が光の偏波面方向により大きく異なることに着目し、
このことを用いて一枚の回折格子で広波長帯域に及ぶ光
波長多重通信を可能としだものである。すな″わち本発
明は、回折格子へ入射する各々異なる波長の複数の入射
光の偏波面方向を制御し、制御された前記入射光を回折
格子にて分散することを特徴とする広帯域合波１分波器
である。
性が光の偏波面方向により大きく異なることに着目し、
このことを用いて一枚の回折格子で広波長帯域に及ぶ光
波長多重通信を可能としだものである。すな″わち本発
明は、回折格子へ入射する各々異なる波長の複数の入射
光の偏波面方向を制御し、制御された前記入射光を回折
格子にて分散することを特徴とする広帯域合波１分波器
である。
実施例の説明
まず、本発明の背景を述べると、従来の回折格子を用い
た分波器と、本発明による分波器の根本的な違いは、回
折格子面へ入射する光の偏波面方向を制御するかしない
かである。本発明者らは、回折格子面の格子溝方向に対
して、入射する光の偏波面方向が、垂直であるかあるい
は平行であるかによってその回折効率は回折格子によっ
ては著しく異なることに着目した。従来の構成の分波器
では、このような回折効率の入射光の偏波面依存性は考
慮されていなかった。第３図に回折格子の入射光の一次
回折効率の波長依存ゼ［を、偏波面をパラメータとして
記す。これはボシュロム社製の溝本数が１２００本／ｍ
ｍ 、ブレーズ角度３６°５２′の回折格子の一次回折
光効率特性であるが、偏波面の回折格子面の溝への入射
方向によっては、高い回折効率を与えるピーク波長は第
３図から明らかなどと（Ｑ、Ｅ３ｐｍ弱の波長帯と、１
．３μｍ帯にある。
た分波器と、本発明による分波器の根本的な違いは、回
折格子面へ入射する光の偏波面方向を制御するかしない
かである。本発明者らは、回折格子面の格子溝方向に対
して、入射する光の偏波面方向が、垂直であるかあるい
は平行であるかによってその回折効率は回折格子によっ
ては著しく異なることに着目した。従来の構成の分波器
では、このような回折効率の入射光の偏波面依存性は考
慮されていなかった。第３図に回折格子の入射光の一次
回折効率の波長依存ゼ［を、偏波面をパラメータとして
記す。これはボシュロム社製の溝本数が１２００本／ｍ
ｍ 、ブレーズ角度３６°５２′の回折格子の一次回折
光効率特性であるが、偏波面の回折格子面の溝への入射
方向によっては、高い回折効率を与えるピーク波長は第
３図から明らかなどと（Ｑ、Ｅ３ｐｍ弱の波長帯と、１
．３μｍ帯にある。
ａは偏波面と溝方向が平行な場合の効率、ｂは偏波面と
溝方向が垂直な場合である。つまり、このような回折格
子を用い、複数の光の偏波面方向を制御して回折格子に
入射させれば、広波長帯域に及ぶ分波器２合波器もそれ
ぞれ回折格子がただ一枚で済むことが考えられる。
溝方向が垂直な場合である。つまり、このような回折格
子を用い、複数の光の偏波面方向を制御して回折格子に
入射させれば、広波長帯域に及ぶ分波器２合波器もそれ
ぞれ回折格子がただ一枚で済むことが考えられる。
本発明の一実施例の分波器を第４図に示す。ここては回
折格子面への入射光の偏波面の制御手段として、偏波面
保存ファイバと偏波面分離として水晶の旋光子を用いた
例を示す。また波長帯も０．８μｍ帯と１．３μｍ帯の
２帯域の光を分波する場合で説明する。第４図において
、偏波面保存ファイバに た後において、両波長帯の光は互いに偏波面が直交して
出射される。旋光子１２の偏波面旋光角度の波長依存性
を第５図に示す。旋光子１２の長さ１ ｍｍ当りの旋光
角の違いは波長０．８１１ｍと１．３ｔ１ｍの光に対し
ては約６．５°異なるので、波長０．８μｍと１．３μ
ｍの光の偏波面を直交させるだめには旋光子１２を約１
４間の長さの旋光子とすればよい。このようにして旋光
子１２を出射する互いに異なる波長帯すなわち０．８μ
ｍ帯の光と１．３μｍ帯の光は直交する偏波面を有する
ものとなる。そして、旋光子１２を出た光はレンズ１３
でコリメートされ、１） ）ロー配置で偏波面により最
大−次回折効率を与えるように配置された平面格子１４
に入射し、○、Ｆ３１ｔｍ帯の光と１．３μｍ帯の光の
共通の入射光束１５が平面回折格子１４に入射する角度
に対応して波長分散をもつ出射光束１６として分波され
、ファイバ束１７に結像される。ファイバ束１７の各フ
ァイバ間の間隔は、波長多重される光の各波長、レンズ
の焦点距離９回折格子の格子定数、入射角度を決定する
ことにより、容易に求めることが出きる。
折格子面への入射光の偏波面の制御手段として、偏波面
保存ファイバと偏波面分離として水晶の旋光子を用いた
例を示す。また波長帯も０．８μｍ帯と１．３μｍ帯の
２帯域の光を分波する場合で説明する。第４図において
、偏波面保存ファイバに た後において、両波長帯の光は互いに偏波面が直交して
出射される。旋光子１２の偏波面旋光角度の波長依存性
を第５図に示す。旋光子１２の長さ１ ｍｍ当りの旋光
角の違いは波長０．８１１ｍと１．３ｔ１ｍの光に対し
ては約６．５°異なるので、波長０．８μｍと１．３μ
ｍの光の偏波面を直交させるだめには旋光子１２を約１
４間の長さの旋光子とすればよい。このようにして旋光
子１２を出射する互いに異なる波長帯すなわち０．８μ
ｍ帯の光と１．３μｍ帯の光は直交する偏波面を有する
ものとなる。そして、旋光子１２を出た光はレンズ１３
でコリメートされ、１） ）ロー配置で偏波面により最
大−次回折効率を与えるように配置された平面格子１４
に入射し、○、Ｆ３１ｔｍ帯の光と１．３μｍ帯の光の
共通の入射光束１５が平面回折格子１４に入射する角度
に対応して波長分散をもつ出射光束１６として分波され
、ファイバ束１７に結像される。ファイバ束１７の各フ
ァイバ間の間隔は、波長多重される光の各波長、レンズ
の焦点距離９回折格子の格子定数、入射角度を決定する
ことにより、容易に求めることが出きる。
壕だ第３図に示したのは、ボンユロム社製の溝本数１２
０Ｑ本／朋、ブレーズ角度３６°５２′ の回折格子の
特性であったが１．Ｐｊ６図にボノユロム社製の溝本数
８３０木／ｍａｎ、 ＋ブレーズ角度３００００′の回
折格子の一次回折効率の波長依存性を偏屈１面方向をパ
ラメータとし７て示す役Ｃは偏波面と溝１方向が平行な
場合、ｄは偏波面と溝方向が垂直な場合の特性を示す。
０Ｑ本／朋、ブレーズ角度３６°５２′ の回折格子の
特性であったが１．Ｐｊ６図にボノユロム社製の溝本数
８３０木／ｍａｎ、 ＋ブレーズ角度３００００′の回
折格子の一次回折効率の波長依存性を偏屈１面方向をパ
ラメータとし７て示す役Ｃは偏波面と溝１方向が平行な
場合、ｄは偏波面と溝方向が垂直な場合の特性を示す。
この回折格子も０．９μｍ弱の波長帯及び１〃ｍ以上の
波長帯に、偏波面により大きな回折効率を与えるピーク
があり、１．３μｍ帯のみならず、１．５〜１．６μｍ
帯でも使用可能である。
波長帯に、偏波面により大きな回折効率を与えるピーク
があり、１．３μｍ帯のみならず、１．５〜１．６μｍ
帯でも使用可能である。
また、以上の例では、平面回折格子を用いた例を示し７
だが、このような回折効率の偏波面依存性は凹面回折格
子に対しても適応でき、このときレンズ３は不要である
。また空気中を光が伝搬することなく、導波路、旋光子
９回折格子を一体化しても効果は同等である。まだ薄膜
、厚膜化された分波器においても、回折効率の偏波面依
存性□を本発明のように適用することもできる。
だが、このような回折効率の偏波面依存性は凹面回折格
子に対しても適応でき、このときレンズ３は不要である
。また空気中を光が伝搬することなく、導波路、旋光子
９回折格子を一体化しても効果は同等である。まだ薄膜
、厚膜化された分波器においても、回折効率の偏波面依
存性□を本発明のように適用することもできる。
さらに、本発明は合波器として用いることもできる。す
なわち、たとえばファイバ束１７とし、て偏波面保存フ
ァイバを用い、ここから出射する偏波而側−ルされた各
波長帯の光をレンズ３を通して平面回折格子１４に入射
させると、格子１４からの回折光は、すべて合波用のフ
ァイバ１１に合波入射される。この場合旋光子８を用い
ると効率は良いが必ずしも必要でない。
なわち、たとえばファイバ束１７とし、て偏波面保存フ
ァイバを用い、ここから出射する偏波而側−ルされた各
波長帯の光をレンズ３を通して平面回折格子１４に入射
させると、格子１４からの回折光は、すべて合波用のフ
ァイバ１１に合波入射される。この場合旋光子８を用い
ると効率は良いが必ずしも必要でない。
寸だファイバ１１は必ずしも偏波面保存ファイバでなく
とも良い。
とも良い。
また偏波面を制御する手段として分岐器では偏波面保存
ファイバと旋光子を組み合わせだものを、合波器では偏
波面保存ファイバを述べたが、これらに限られるもので
はなく、磁気光学結晶等を用いてもよい。捷だ複数の波
長帯の光の偏波面をすべて制御せず、一部の波長帯の光
のみを偏波面制御し、他の波長帯の光は制御し７なくて
もよい。
ファイバと旋光子を組み合わせだものを、合波器では偏
波面保存ファイバを述べたが、これらに限られるもので
はなく、磁気光学結晶等を用いてもよい。捷だ複数の波
長帯の光の偏波面をすべて制御せず、一部の波長帯の光
のみを偏波面制御し、他の波長帯の光は制御し７なくて
もよい。
発明の効果
以上のように本発明は、広い波長帯域にわたって、ただ
１枚の回折格子を用いて高い回折効率を有することが出
来るものであり、光回路部品での低損失化、あるいは簡
略化の点ですぐれた効果を発揮するものである。
１枚の回折格子を用いて高い回折効率を有することが出
来るものであり、光回路部品での低損失化、あるいは簡
略化の点ですぐれた効果を発揮するものである。
第１図、第２図は従来の光分波器の概略図、第３１ス、
第６図は平面回折格子の一次回折効率の波長依存性を偏
波面をパラメータとして示した図、第４図は本発明の一
実施例の光分波器の概略図、第６図は水晶旋光子ゐ旋光
角度の波長依存性を示す図である。 １１ ・偏波面保存ファイバ、１２−・旋光子、１３
・−・・コリメートレンズ、１４ ・・平面回折格子
、１６・・・・・回折格子への入射光束、１６ ・・・
・回折格子から分波された光束、１７・・・・ファイバ
束。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第４
図 第５図 一、＊長（／−１１１２
第６図は平面回折格子の一次回折効率の波長依存性を偏
波面をパラメータとして示した図、第４図は本発明の一
実施例の光分波器の概略図、第６図は水晶旋光子ゐ旋光
角度の波長依存性を示す図である。 １１ ・偏波面保存ファイバ、１２−・旋光子、１３
・−・・コリメートレンズ、１４ ・・平面回折格子
、１６・・・・・回折格子への入射光束、１６ ・・・
・回折格子から分波された光束、１７・・・・ファイバ
束。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第４
図 第５図 一、＊長（／−１１１２
Claims (4)
- （１）回折格子へ入射する各々異なる波長の複数の入射
光の偏波面方向を制御し、制御された前記入射光を前記
回折格子にて分散することを特徴とする広帯域光分波・
合波器。 - （２）偏波面方向の制御を旋光子にて行なうことを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の広帯域光分波・合
波器。 - （３）特定の波長帯域の入射光の偏波面方向を回折格子
の溝方向に平行に、他の特定の波長帯域の入射光の偏波
面方向を前記溝方向に垂直に制御することを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の広帯域光分波・合波器。 - （４）特定の波長帯０．８μｍ帯、他の特定波長帯を１
．３μｍ帯及び１．５μｍ帯とすることを特徴とする特
許請求の範囲第３項に記載の広帯域光分波・合波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4021983A JPS59165017A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | 広帯域光分波・合波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4021983A JPS59165017A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | 広帯域光分波・合波器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59165017A true JPS59165017A (ja) | 1984-09-18 |
Family
ID=12574653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4021983A Pending JPS59165017A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | 広帯域光分波・合波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59165017A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62279306A (ja) * | 1986-05-29 | 1987-12-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光合分波器 |
| EP2829855A1 (en) | 2013-06-07 | 2015-01-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Spectral apparatus, detection apparatus, light source apparatus, reaction apparatus, and measurement apparatus |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5120691A (ja) * | 1974-08-13 | 1976-02-19 | Mitsubishi Electric Corp | Reezahatsushinki |
| JPS5441210A (en) * | 1977-09-07 | 1979-04-02 | Hachinohe Smelting Co | Control of blast furnace exhaust gas |
| JPS57124707A (en) * | 1981-01-27 | 1982-08-03 | Takumi Tomijima | Control system for polarizing direction for semiconductor laser oscillating beam |
| JPS57155508A (en) * | 1981-02-23 | 1982-09-25 | Xerox Corp | Polaroid beam splitter |
-
1983
- 1983-03-10 JP JP4021983A patent/JPS59165017A/ja active Pending
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| EP2829855A1 (en) | 2013-06-07 | 2015-01-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Spectral apparatus, detection apparatus, light source apparatus, reaction apparatus, and measurement apparatus |
| US9594253B2 (en) | 2013-06-07 | 2017-03-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Spectral apparatus, detection apparatus, light source apparatus, reaction apparatus, and measurement apparatus |
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