JPS59211015A - 光合分波器 - Google Patents
光合分波器Info
- Publication number
- JPS59211015A JPS59211015A JP58084184A JP8418483A JPS59211015A JP S59211015 A JPS59211015 A JP S59211015A JP 58084184 A JP58084184 A JP 58084184A JP 8418483 A JP8418483 A JP 8418483A JP S59211015 A JPS59211015 A JP S59211015A
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- JP
- Japan
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- wavelength
- optical
- semiconductor
- optical signal
- light source
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- 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
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Optical Integrated Circuits (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は小形で挿入損失の小さい光の合波・分波器に関
するもので１例えば光ＩＣ（集積回路）の回路部品とし
て使用できるが光フアイバ用の回路部品にも使用できる
。
するもので１例えば光ＩＣ（集積回路）の回路部品とし
て使用できるが光フアイバ用の回路部品にも使用できる
。
従来技術とその問題点を第１図、第２図により説明する
。第１図は光フィルタに誘電体多層膜を使った従来の４
波光合・分波器の構造を示したもので、これは光フアイ
バ用のものである。第１図において、１は集束形ロッド
レンズ、２は誘電体多層膜フィルタ、３はガラスブロッ
クを示している。光ファイバから入射した複数の波長の
信号光は集束形ロンドレンズ１によって平行光束になり
。
。第１図は光フィルタに誘電体多層膜を使った従来の４
波光合・分波器の構造を示したもので、これは光フアイ
バ用のものである。第１図において、１は集束形ロッド
レンズ、２は誘電体多層膜フィルタ、３はガラスブロッ
クを示している。光ファイバから入射した複数の波長の
信号光は集束形ロンドレンズ１によって平行光束になり
。
誘電体多層膜フィルタ２によって特定の波長の光が反射
、あるいは透過することによって各ボートに分波される
。分波された光束は集束形ロンドレンズ１によって再び
絞られ光ファイバに結合される。なお１図示の矢印は光
信号の進む向きを示しており１図示例では、波長λｓ
（０，８１μｍ）とλ２（０８９μｍ）の２波に対して
は光分波器として機能し、波長λ、 （１，２μｍ）と
λ４（１，３μｍ）の２波に対しては光合波器として機
能している。この構成のままで、波長λＢとλ４の２波
の通過方向を図示の矢印と逆方向にすることができ、そ
の場合は波長λｌ〜λ４の４波の光分波器となる。即ち
、このような構成を備えた回路部品は、複数の波長を含
む波をそれぞれ狭い波長域の波に分解して別々の信号路
に振り分ける分波器として用いることができると共に、
そのままの構成で、光信号を逆に通すことにより、それ
ぞれ波長の異なる波を通している複数本の信号路からの
波を合成して一本の信号路中に送り出す合波器として用
いることができる。
、あるいは透過することによって各ボートに分波される
。分波された光束は集束形ロンドレンズ１によって再び
絞られ光ファイバに結合される。なお１図示の矢印は光
信号の進む向きを示しており１図示例では、波長λｓ
（０，８１μｍ）とλ２（０８９μｍ）の２波に対して
は光分波器として機能し、波長λ、 （１，２μｍ）と
λ４（１，３μｍ）の２波に対しては光合波器として機
能している。この構成のままで、波長λＢとλ４の２波
の通過方向を図示の矢印と逆方向にすることができ、そ
の場合は波長λｌ〜λ４の４波の光分波器となる。即ち
、このような構成を備えた回路部品は、複数の波長を含
む波をそれぞれ狭い波長域の波に分解して別々の信号路
に振り分ける分波器として用いることができると共に、
そのままの構成で、光信号を逆に通すことにより、それ
ぞれ波長の異なる波を通している複数本の信号路からの
波を合成して一本の信号路中に送り出す合波器として用
いることができる。
しかしながら、このような従来構成の光合分波器には次
のような問題点があった。第２図は第１図の構成例の分
波特性を示したもので、横軸は波長をμｍで、縦軸は挿
入損失をｄＢで示しである。第２図の０．８９μｍに中
心をもつ分波特性が０．７２μｍにもピークをもつこと
から分るように、誘電体多層膜では透過域が周期的に繰
り返すことから、−素子の誘電体多層膜では特定の一波
長のみを分波することができず、また、多段に重ねると
挿入損失が増加するという問題点があった。さらに、第
１図のような構成では、光軸合わせが困難、各部品の端
面な光学研磨しなければならない１等のために材料費、
工程費が共に大きくなり、安価で小形な光合分波器は作
製できないという問題点があった。
のような問題点があった。第２図は第１図の構成例の分
波特性を示したもので、横軸は波長をμｍで、縦軸は挿
入損失をｄＢで示しである。第２図の０．８９μｍに中
心をもつ分波特性が０．７２μｍにもピークをもつこと
から分るように、誘電体多層膜では透過域が周期的に繰
り返すことから、−素子の誘電体多層膜では特定の一波
長のみを分波することができず、また、多段に重ねると
挿入損失が増加するという問題点があった。さらに、第
１図のような構成では、光軸合わせが困難、各部品の端
面な光学研磨しなければならない１等のために材料費、
工程費が共に大きくなり、安価で小形な光合分波器は作
製できないという問題点があった。
本発明の目的は、従来技術での上記した問題点を解決し
、挿入損失が小さく、構成が簡単で、小形かつ安価に作
製することができる光合分波器を提供することにある。
、挿入損失が小さく、構成が簡単で、小形かつ安価に作
製することができる光合分波器を提供することにある。
本発明の特徴は、上記目的を達成するために。
複数の波長を含む波を伝送している一本の光信号路を複
数本の光信号路に分岐する光分岐回路と。
数本の光信号路に分岐する光分岐回路と。
分岐された各光信号路の途中に設けられてそれぞれ特定
波長域の光信号を増幅する半導体ＰＮ接合素子とを備え
た構成とするにある。
波長域の光信号を増幅する半導体ＰＮ接合素子とを備え
た構成とするにある。
以下２図面により本発明の詳細な説明する。
第３図は本発明の一実施例の配置図で、４は光分岐回路
、５は電流源、６は半導体ＰＮ接合素子、７は出力光導
波路を示している。ここでは光分波器として説明してい
るが、光信号を逆に通すことによりこのままの構成で光
合波器となり、その場合は、出力光導波路７は入力光導
波路となり、また光分岐回路４は光合流口路となる。光
分岐回路４・ ３ ・ −に入力した波長多重信号光は複数本の光信号路に分岐
され、各信号路ごとにその途中に挿入されている半導体
ＰＮ接合素子６の活性層に導びかれる。
、５は電流源、６は半導体ＰＮ接合素子、７は出力光導
波路を示している。ここでは光分波器として説明してい
るが、光信号を逆に通すことによりこのままの構成で光
合波器となり、その場合は、出力光導波路７は入力光導
波路となり、また光分岐回路４は光合流口路となる。光
分岐回路４・ ３ ・ −に入力した波長多重信号光は複数本の光信号路に分岐
され、各信号路ごとにその途中に挿入されている半導体
ＰＮ接合素子６の活性層に導びかれる。
半導体ＰＮ接合素子６は順方向にバイアス電流を流して
おくとキャリアの反転分布が形成され、半導体材料と注
入キャリアとで決定される特定の波長域に対して光増幅
機能を有する。この効果は半導体レーザ素子として公知
のものであり１本発明の構成では注入電流は発振しきい
値以下にバイアスする。従って導入された多重波長信号
のうち増幅波長域に合致した光信号のみが増幅されて出
力光導波路７に出てくる。他の波長の信号光は減衰を受
けて出力光導波路７には出て来ない。このようにして各
波長に対して半導体ＰＮ接合素子６の材料を適当に選択
すれば、任意の波長を分波することが可能となる。なお
、光源として半導体レーザ光源を考える時には、半導体
ＰＮ接合素子６の材料を光源の半導体素子材料と同じも
のにすれば良いことは言うまでもない。
おくとキャリアの反転分布が形成され、半導体材料と注
入キャリアとで決定される特定の波長域に対して光増幅
機能を有する。この効果は半導体レーザ素子として公知
のものであり１本発明の構成では注入電流は発振しきい
値以下にバイアスする。従って導入された多重波長信号
のうち増幅波長域に合致した光信号のみが増幅されて出
力光導波路７に出てくる。他の波長の信号光は減衰を受
けて出力光導波路７には出て来ない。このようにして各
波長に対して半導体ＰＮ接合素子６の材料を適当に選択
すれば、任意の波長を分波することが可能となる。なお
、光源として半導体レーザ光源を考える時には、半導体
ＰＮ接合素子６の材料を光源の半導体素子材料と同じも
のにすれば良いことは言うまでもない。
次に半導体ＰＮ接合素子の分波特性について説明・ ４
・ する。第４図はＧａ ＡＩ Ａｓ半導体レーザ素子（共
振器長１間１発振しきい値電流１６０ｍＡ）の光増幅特
性を、横軸を波長（μｍ）、縦軸を減衰量（ｄＢ ）と
して示したものである。■印は波長可変レーザを信号光
として導入して測定した結果であり、実線曲線はＧＨＬ
Ｂ’ｌ’−８ＭＥモデル（文献Ｈ１Ｏ，Ｃａ５ｅｙ ａ
ｎｃｌＭ、Ｐ、 Ｐａｎｊｓｈ＋ ”Ｊ（ｅｔｅｒｏ−
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ １ａｓｅｒｓ”。
・ する。第４図はＧａ ＡＩ Ａｓ半導体レーザ素子（共
振器長１間１発振しきい値電流１６０ｍＡ）の光増幅特
性を、横軸を波長（μｍ）、縦軸を減衰量（ｄＢ ）と
して示したものである。■印は波長可変レーザを信号光
として導入して測定した結果であり、実線曲線はＧＨＬ
Ｂ’ｌ’−８ＭＥモデル（文献Ｈ１Ｏ，Ｃａ５ｅｙ ａ
ｎｃｌＭ、Ｐ、 Ｐａｎｊｓｈ＋ ”Ｊ（ｅｔｅｒｏ−
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ １ａｓｅｒｓ”。
Ａｃａｄｅｍｉｃ ｐｒｅｓｓ、 ＮＹｊｌ ９７８
）で計算した増幅特性を示している。電流はしきい値の
０．８９倍にバイアスしである。電流を断（ＯＦＦ ）
にした状態では全波長領域で減衰するが、参考のために
、その時の測定結果を■印で、計算結果を一点鎖線曲線
で示しである。第４図の増幅特性曲線（実線）から分る
ように、 ０．８１μｍ〜０．８３ＲＬの波長域で増幅
特性を示しているが、これは光の結合損失も含んだ値で
あり、中心波長から２０ ｄＢ波減衰る波長域は約２５
０又となる。また透過域は単峰特性であり。
）で計算した増幅特性を示している。電流はしきい値の
０．８９倍にバイアスしである。電流を断（ＯＦＦ ）
にした状態では全波長領域で減衰するが、参考のために
、その時の測定結果を■印で、計算結果を一点鎖線曲線
で示しである。第４図の増幅特性曲線（実線）から分る
ように、 ０．８１μｍ〜０．８３ＲＬの波長域で増幅
特性を示しているが、これは光の結合損失も含んだ値で
あり、中心波長から２０ ｄＢ波減衰る波長域は約２５
０又となる。また透過域は単峰特性であり。
誘電体多層膜の場合のような周期性はない。また半導体
ＰＮ接合素子を多段に接続すれば、特定波長の増幅量、
他波長の減衰量を大きくすることができ、アイソレーシ
ョンが向上する。また、増幅量。
ＰＮ接合素子を多段に接続すれば、特定波長の増幅量、
他波長の減衰量を大きくすることができ、アイソレーシ
ョンが向上する。また、増幅量。
減衰量とも素子構造（活性層厚、長さ、電極等）及び電
流によって増加させることが可能であることは言うまで
もない。なお、第３図で示した構成では、光分岐回路４
として３次元ガラス導波路等の光導波路からなるものを
想定したが、半導体のプロセス技術により光ＴＯとして
半導体ＰＮ接合素子と一体化することも可能である。
流によって増加させることが可能であることは言うまで
もない。なお、第３図で示した構成では、光分岐回路４
として３次元ガラス導波路等の光導波路からなるものを
想定したが、半導体のプロセス技術により光ＴＯとして
半導体ＰＮ接合素子と一体化することも可能である。
以上説明したように２本発明によれば、光分波素子とし
て半導体ＰＮ接合素子の増幅特性を用いる構成としたこ
とにより（１）挿入損失が小さく、増幅も可能である。
て半導体ＰＮ接合素子の増幅特性を用いる構成としたこ
とにより（１）挿入損失が小さく、増幅も可能である。
（２）増幅は誘導放出現象によるため入力光と同一のも
のが選択的に出力される。（３）狭帯域でかつ単峰特性
が得られる。（４）半導体素子が小さいので小形の光合
分波器が作れる。（５）構成が簡単なため安価にできる
。（６）波長選定は光源の半導体材料と同一のもので良
く設定が容易である。
のが選択的に出力される。（３）狭帯域でかつ単峰特性
が得られる。（４）半導体素子が小さいので小形の光合
分波器が作れる。（５）構成が簡単なため安価にできる
。（６）波長選定は光源の半導体材料と同一のもので良
く設定が容易である。
（７）多段に接続できアイソレーションを大きくとるこ
とができる１等の利点が生ずる。
とができる１等の利点が生ずる。
第１図は従来の光合分波器の構成図、第２図は第１図の
構成の一特性例を示す図、第３図は本発明の一実施例を
示す構成図、第４図はＧａＡｌＡｓ ＰＮ接合素子の分
波特性の一例を示す図である。 符号の説明 １・・・集束形ロンドレンズ ２・・・誘電体多層膜フィルタ ３・・・ガラスブロック ４・・・光分岐回路５・・
・電流源 ６・・・半導体ＰＮ接合素子７・
・・出力光導波路 特許出願人 日本電信電話公社 代理人弁理士 中 村 純之助 ・ ７ ・ ｆｌ 図 牙２図 ７２！！ 渠シ渭） ・ ７ ・
構成の一特性例を示す図、第３図は本発明の一実施例を
示す構成図、第４図はＧａＡｌＡｓ ＰＮ接合素子の分
波特性の一例を示す図である。 符号の説明 １・・・集束形ロンドレンズ ２・・・誘電体多層膜フィルタ ３・・・ガラスブロック ４・・・光分岐回路５・・
・電流源 ６・・・半導体ＰＮ接合素子７・
・・出力光導波路 特許出願人 日本電信電話公社 代理人弁理士 中 村 純之助 ・ ７ ・ ｆｌ 図 牙２図 ７２！！ 渠シ渭） ・ ７ ・
Claims (1)
- 複数の波長を含む波を伝送している一本の光信号路を複
数本の光信号路に分岐する光分岐回路と分岐された各光
信号路の途中に設けられてそれぞれ特定波長域の光信号
を増幅する半導体ＰＮ接合素子とを備えたことを特徴と
する光合分波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58084184A JPS59211015A (ja) | 1983-05-16 | 1983-05-16 | 光合分波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58084184A JPS59211015A (ja) | 1983-05-16 | 1983-05-16 | 光合分波器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59211015A true JPS59211015A (ja) | 1984-11-29 |
| JPH0474689B2 JPH0474689B2 (ja) | 1992-11-26 |
Family
ID=13823391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58084184A Granted JPS59211015A (ja) | 1983-05-16 | 1983-05-16 | 光合分波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59211015A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59194726U (ja) * | 1983-06-09 | 1984-12-25 | 日立電線株式会社 | 光分波器 |
| JPS60175024A (ja) * | 1984-02-21 | 1985-09-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光分波器 |
| JPS6147153A (ja) * | 1984-10-08 | 1986-03-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 冷菓製造装置 |
| JPH0297914A (ja) * | 1988-10-04 | 1990-04-10 | Canon Inc | 集積型光ノードおよびそれを用いたバス型光情報システム |
| JP2011097986A (ja) * | 2009-11-04 | 2011-05-19 | Olympus Corp | 光スペクトル検出方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53124457A (en) * | 1977-04-06 | 1978-10-30 | Toshiba Corp | Light amprification circuit |
| JPS5412447U (ja) * | 1977-06-28 | 1979-01-26 |
-
1983
- 1983-05-16 JP JP58084184A patent/JPS59211015A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53124457A (en) * | 1977-04-06 | 1978-10-30 | Toshiba Corp | Light amprification circuit |
| JPS5412447U (ja) * | 1977-06-28 | 1979-01-26 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59194726U (ja) * | 1983-06-09 | 1984-12-25 | 日立電線株式会社 | 光分波器 |
| JPS60175024A (ja) * | 1984-02-21 | 1985-09-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光分波器 |
| JPS6147153A (ja) * | 1984-10-08 | 1986-03-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 冷菓製造装置 |
| JPH0297914A (ja) * | 1988-10-04 | 1990-04-10 | Canon Inc | 集積型光ノードおよびそれを用いたバス型光情報システム |
| JP2011097986A (ja) * | 2009-11-04 | 2011-05-19 | Olympus Corp | 光スペクトル検出方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0474689B2 (ja) | 1992-11-26 |
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