JPS60101508A - 双方向接続のための光波長マルチプレクサおよびデマルチプレクサ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は双方向光波長マルチブレクリ・デマルチプレク
サに関゛リ−る。

〔従来技術〕

光伝送装置において、伝送すべきデータにより各場合に
変調された種々の波長の信号は、接続ファイバすなわち
伝送ファイバと呼ばれる１本の主光ファイバ内でマルチ
ブレクスまたは逆にデマルチプレクスする必要がある。

種々の波長が接続ファイバの１つの向きにだり伝播させ
られるものとするど、この種の光装置は一方向光装四と
呼ばれ、接続フッフィバが種々のいわゆる用波長（ｏｕ
ｔｇｏｉｎｇＷａＶＯｌｅｎ（１ｔｈ）を１つの向きへ
送り、１つまたはそれ以上の戻り波長を他の向きへ送る
もとのづるど、この種の光装置は双方向光装置と呼ばれ
る。

現在は、たとえば自動遠隔伝送、談話伝送、まＩごは加
入者の送受信器により構成されている周辺局と中央局が
交信する遠隔分布回線綱（ｔｅｌｃｄｉｓｔｒｉｌ＋ｕ
ｔｉｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ）のＪ：うな数多くの領域に
おいて双方向光接続装置が用いられている。

１本の双方向光ファイバにおける波長伝送線ずなわち波
長伝送チ１１ネル用の各種の光マルチプレクサ・デマル
チプレクサは既に知られている。それらの光マルチプレ
クサ・デマルチブレクリのうち、双１５向接続を意図し
、かつたとえば２つの出ヂ【７ネルと１つの戻りヂ１ノ
ネルとの３つのチャネルを右する１つの光マルチブレク
リ・デマルチプレクリは、接続ファイバの２つの端部と
−されぞれ整列して買かれる多数の誘電体層を含む２゛
つの干渉フィルタにより４＋、５成される。各フィルタ
は２つの機能を実行−づる。１つのフィルタの腸合には
、分布により２つの出チ１１ネルを複数の波長に実際に
多小化覆る低能と、戻りチレネルから複数の波長をとり
出Ｊ　ｌｉｄ能を実行し、別のノーｒルクの場合には、
光ファイバにおりる以後の伝１：■を）江択り−ること
により２つの出ヂＶネルを実際にデマルチプレクスする
機能ど、戻りチ１１ネルを光ノフ・イバに１ムＪｉｌｉ
りる礪能どを行う。

しかし、この種の双方向光マルチプレクサ−・ア゛マル
チプレクＩすにはいくつかの欠点がある。とくに、２つ
の出チトネルを多・ｎ化Ｊるために戻りチ１７ネルから
のどり出しが同じ干渉フィルタにより行われることと、
２つの出チ１／ネルをデマルチプレクスするために同じ
干渉フィルタによる戻りチレネルの伝送が各出チャネル
にお１ノる戻りチャネルを大幅に除去させ、したがって
同一チレネル干渉を増大さＵることが欠点である。その
結果、二重のは能を実行覆る各フィルタは出チ１７ネル
から戻りチャネルを正しく分１ｉ！１１−！ｌる。これ
は種々のデータの再生についてはとくに面倒である。更
に、この装置は小型に作ることができない。

〔発明の目的］ 本発明の目的は、同一チャネル干渉を大幅に減少Ｃさ、
小型に作ることができる双方向接続のためのマルチプレ
クサ・デマルチブレクリによりそれらの欠点を解消り゛
ることである。

したがって、双方向接続のために、リーなわら、少くど
も２つの出チトネルを１つの向きに送り、少くとも１つ
の戻り波長を他の向きに送る１つの接続ファイバに対し
て、本発明は用波長のマルチプレクサ・デマルチプレク
スを行う光フィルタ装　、置と、この光フイルタ装置と
接続光ファイバの間に配置され、屈折率が勾配を右づる
屈折物質製の自己焦点レンズとを備えたマルチプレクサ
・デマルチブレクリ゛を提供りるものである。そのレン
ズは、用波長にａ３りる光ビームどしこり波長にお（）
る光ビームの間の空間的な差がＩａ人（゛あるような長
さを右りる。

屈折率勾配自己焦点レンズは、それの長さを適切に選択
し、かつそれの固イｊの物理的１Ｓ性により、フィルタ
装置が戻り波長に何らのイ′１川す行うことなしに、マ
ルチプレクス動作とデマルチブレクス動ｆ１に関しＣ，
戻り波長を用波長り目ら最大限に分離することを可能と
し、そのためンルチプ°１ノクリ・デマルチブレクリの
仝イホの１１能が最高どなる（　＋１１ｉ人損失と同一
チ１ノネル干渉が７７２小）ことがわかるであろう。そ
の結果、各フィルタ）−首は、先行技術にａ３りるにう
／１：２　’つの１幾能を実１’ｉ　！ＪるのＣはなく
してただ１つの（幾能、すなわら、用波長の実際のマル
チプレクシングまたは−ｔ’−：、フルｆ−ブレクシン
グを実行し、マルチプレクシング側での戻り波長をとり
出す１幾能と、デマルチブレクシング側でのそれを伝送
づる機能とは、別の同一の中間装置、Ｊ−なわち、自己
焦点レンズにより実行される。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照して本発明を訂しく説明覆る。

第１図にＪ３いＣ１１０はｒ）種類の波長λ１゜λ２・
・・λ１．のためのマルチプレクリ、２０は関連Ｊ−る
デマルチプレクリである。それらのマルチプレク（）１
０とデマルチブレクリ−２０は、たとえば１本の主光フ
ァイバ３０を用いる遠隔分布装置に用いる。イの光フフ
Ｉイバ３０のことを接続ファイバまたは伝送ファイバと
呼ぶ。

光ファイバ３０が、発光ダイオード、たとえばレーリ゛
クイＡ−ドまたはエレク１〜１」ルミネッセン１−ダイ
オード（図示せず）により発生されて、光検出ダイオー
ド、たどえば電子なだれフＡ１〜ダイＡ−−ドまたはＰ
ＩＮ型フｙ＋］−ダイオード（図示せり゛）により受け
られる１１種類の波長λ　、λ　・・・２ λ。の光信号をマルチプレクサ１０からデマルチブレク
リ２０へ１つの向きへ、 および、デマルチプレクサ２０に結合されている発光ダ
イオード（図示せず）により発生され、マルチプレクサ
−１０に結合されている光検出ダイＡ−ド（図示Ｉ！ヂ
）にＪ、り受１′Ｉられる１つまた【まそれ以」この戻
り波長（第１図にはλ。だ【）が示されている）を他の
向ぎへ、 送るものどりるど、その光接続な双ノ）面光接続と呼ぶ
。

このＪ、うにして、たとえばｊ仝１１．４分缶装置に対
して【、１、第１図に月＼リマルチブレクシング・デマ
ルチゾレクシング装置１′７は双り自装置ｉ：’ｉ　（
あツーＣ１（１］→−１）　ＩＩ！！Ｉの伝送ブトネル
リなわち伝送路をイｊ！Ｊる。

ここに、ｎ個の伝送ブレネルは波Ｉ３がλ　、λ２・・
・λ１１のビデ；Ａ’　（＝　；を送１、−りるＩこめ
の出ｆ−Ｉｔネルであり、１個の伝送ブトネルは補充イ
ハＳ２、たどえぽ波長がλ。の速隔制御信号／ａ−１バ
送りるための戻りヂ１ノネルである。

第２１４、第３図は双方向完接わ、のための木光明のマ
ルチブレク４）１０と、関連りる＞′ンルヂブレク１ノ
２０とをそれぞれ示ＦＪ−、それらのマルチプレクサど
デマルチプレクサは２つの出チ１ｚネルと１つの戻りヂ
トネルの合品１３ブトネルを右づる。２つの用波長λ１
．λ２はそれぞれたとえば０．８６ミクロンと１．３ミ
クロンであり、戻り波長λ０はたとえば０．７８ミクロ
ンである。

第２図に示す光マルチプレクサ１０は、２つの用波長λ
　、λ２め実際にマルヂブレクシングずす るための光フイルタ装置をまず右Ｊ−る。その光フイル
タ装置は、与えられｉｓ値ｌ〔とえば４５度のオーダー
の角度αで面取りされた中間多重モード光ファイバ１２
の出）３面にイ」名されＣ研磨された多Ｅ　Ｄ’ｓ電休
干体フィルター１によりたどえば構成される。その中間
多重モード光ファイバー２は屈折率ジャンプ型または屈
折率勾配型であって、たとえば５０／１２５ミクロンの
光ファイバである。

この中間光ファイバー２はたとえば第１の用波長λ１の
光信号を送り、たとえば第２の用波長λ２の光信号は光
ファイバに直接注入される。したがって、干渉フィルタ
ー１は、光ファイバを伝わった後の波長λ　は通し、波
長λ２は反射するように動作するために構成される。し
たがって、干渉フィルター１は波長に割当てることによ
り２っの用波長λ１とλ２のマルチゾレクシングを行い
、その出力側にマルチブレクスされた２つの用波長の光
信号を発生Ｊる。

第２図から明らかなＪ、うに、光接続フフ？イバ３０は
双方向性である。このこと【Ｌｌこの光接続ファイバが
マルチプレクスされた２つの用波長λ１＋λ２を１つの
向きに送り、戻り波ｒ（を別の向さに送ることを意味り
る。光ノトイバ３０は表面３０ａを右りる。この表面３
０　：Ｊは２つのマルヂブレクスされた用波長λ１＋λ
２の光イコ舅のための入力面１，１３よび光）ｉ・イバ
３０を伝わった後の戻り波長λ。の光１３シシの１こめ
の出力［ｒｉｊとし−Ｃ１幾能Ｊる。光ファイバ３０は
屈Ｊｌｉ率ジ亀・ンブ型またＬＬ　ｌ１ｉｌ折率勾配型
の多重モード光フッ・イバであって、Ｉことえば１００
／１　／ＩＯミク１１ン光ノアイバのＪ、うな光ファイ
バである。その間１」故は０．２５・〜０．２つのオー
ダーである。

マルチプレクサ１０は円筒棒状の自己焦点レンズ１５’
ｂ＋ｉりる。このレンズ１５はたとえばガラスのＪ、う
な屈折率勾配をイｊする１１１折拐わ１から作られ、研
磨された２つの平面状表面１５ａ、１５ｂにより挟まれ
る。

自己焦点レンズの屈折率勾配を有Ｊる屈折材料は、棒の
中心を通る半径方向軸線に沿って放物線状にかつ、棒の
中心が最大値どなるように分布覆る光屈折率を右づるこ
とが知られている。一方の平面状表面を通って最大受光
角度にり小さい入射角で入る中間光ビームは、レンズ１
５の内部を屈折率の変化のために正弦波状の光路に沿っ
て伝播ざゼられる。

この種のレンズには多くの利点がある。たとえば、焦点
距ｔｉｌｌｌが卯花に短く、直径が短いレンズを容易に
ｉＦｌることができ、とくに焦点距離が円筒棒の長さに
よって単に決定される。

実際に、正弦波関数の周期に一致づる周期を定めること
が可能である。その周期のことを現在では「ピッチ」と
いう用語で呼んでいる。とくに、この周期はレンズの構
成月別と、半径方向の軸線に沿う屈折率の正確な変化を
有することとに関係覆る。その周期は表から調べること
もできれば、８］粋にＪ、り冑ることもできる。この種
のレンズは標準部品として、どくに５ＥＬＦＯＣという
商品名で、市販され°Ｃいる。

更に、この種のレンズは、現７１色収差と呼ばれている
しのにＪ：り定められる、非常に特異な物理的性質を右
Ｊる。実際に、この種のレンズの屈折率は光の波長にＪ
：って異なる。しｌこがつ−Ｃ１このレンズ内を正弦波
状の光路に沿つ−（伝わる神々の波長の中間光ビームは
種々の周期を（、Ｔ　！Ｊるから、それら種々の光ビー
ムは位相が異４する。その結果、種々の波長が空間的に
ずれることになる。・ざのｆれはレンズの長さの関数と
し〔定義される。

本発明ｔよ、戻り波長を小波長から最大限に分用覆るこ
とができるようにＪるために、自己焦点レンズの色分散
にＪ、りひさ起されるノー３．大の空間的なｆれについ
ての研究を基にしているしのひある。

したがって、第２図におい（、レンズ１５の表面１５ｂ
を通ってレンズ内に入るンルヂルクスされた２つの波長
λ　＋λ２の′″１ｒ均光信月光信号す る向きと、レンズ１５内を伝わった後で同じく表面１５
ｂから出る戻り波長λ。の平均光信号が伝わる向ぎとの
空間的な分離が最大となるようにして、直径が１〜２ｍ
ｍのＡ−ダーのレンズ１５がｙｙ′軸に直角な方向に長
さしてカットされる。

この空間的な分離は、レンズの表面１５ｂのレベルにお
いて、２つの平均光ビーム（λ１＋λ２±λ。）の間の
距離△Ｘ１おにびそれらの１１１じ光ビームの間の角度
θとににり決定される。角度θはレンズ内の２つの正弦
波状光波の勾配の間の角度である。したがって、レンズ
の表面１５ｂのレベルにおいて、マルヂブレタスされた
小波長と戻り波長の間の分離が最大となるから、この戻
り波長２０は２つのマルヂブレクスされた小波長λ１＋
２２から完全に結合がなくなる。

その結果、自己焦点レンズ１５の色、分散によりひき起
される空間的なずれのために、戻り波長λ０を小波長λ
１．λ２から最大限に分離させることにより、自己焦点
レンズ１５は干渉フィルタ１１とは独立に戻り波長λ。

今確実にどり出す。

中間ファイバ１２は、距ｆｉｃＤ　（Ｃは２つのデマル
チブレ欠スされた小波長λ　−（λ２の平均光信号の入
射点、Ｄはレンズ内を伝わった後の戻り波長λ。の平均
光信号の出用点）にＪ：り定められる最大重酊；ｊ間隔
を得るために、ンルチブレクスされた２つの小波長の平
均信号をレンズに人ｑ１さけるにうにして、レンズ１５
のｙｙ′輔から距−１Ｘの位ｉ直でぞのｙｙ′軸にほぼ
平行に位置させられＣいることがわかるであろう。

更に、接続フｉｌイバ３０は、２つのマルチブレクスさ
れた小波長の光信Ｃがレンズ１５の内を伝わっＣから接
続フン１イバに入り、かつ、ファイバに送られた戻り波
長の光信号が、パラメータ△Ｘと０にＪ、り定められる
空間的な分離が最大どなるＪ：うな長さをイｊＪるレン
ズの中を伝わるＪ：うに、自己焦点Ｌ／　ンスノｙ！ｉ
”　！１ｉｆｔ　カラｒＥ　１４１　Ｘ　’　（１）所
（・、そのレンズの表面１５ａに関しく、たとえば接合
により、位置さけられる。

第２図を参照して説明したマルブブレクｖ１０と全く同
様にしＣ作られ、マルｆ−）°レクサ１０に組合わされ
るデマルヂブレクリ２０を第３図に示０ 第３図に示づ−ように、光接続ファイバ３０は、ファイ
バ内を伝わった後で２つのマルチプレクスされた小波長
λ　十２２の光信号のための出力衣而、おにび戻り波長
λ。の光信号のめたの入力表面どして機能づる表面３０
Ｉ）を右づる。

自己焦点レンズ１５は光ファイバ３０の入力−出力表面
と、第２図に示ず中間光ファイバー２と同じ種類の中間
光ファイバ２３により支持されている干渉フィルタ２２
の間に位置させられる。したがって、干渉フィルタ２２
は２つのマルチプレクスされた小波長λ　→λ２の平均
光信号を受けす る。干渉フィルタ２２は、波長λ１の光信号に対しては
送信モードで動作し、波長λ２の光信号に対しＣは反射
モードで動作するように構成される。

そうＪると、波長λ１の光信号は中間光ファイバ２３の
中を伝えられる。したがって、２つの小波長λ　とλ２
の間のデマルヂブレクシングが選択ににり行われる。

前に説明したにうに、パラメータ△Ｘとθにより定めら
れる空間的な分離が最大Ｔ：あるＪ：うに、レンズ１５
は与えられた長さしを右りる。この場合には、Ｃはレン
ズ内を伝わった後の２つのマルヂブレクスされた用波長
λ１＋λ２の平均光信号の出ツノ点であり、Ｄは、前記
星空間分離が１７られるＪ、うにして、レンズ１５の表
面１５ｂのレベルにＬ〕えられに人用角で直１と入ＯＪ
さｌられる戻り波長λ。の平均光信号の入力点である。

その結果、自己焦点レンズ１５の色分散にＪ、っ（ひさ
起される最大空間分離の１．：めに、戻り波長λ。の光
伯尼は用波長λ１＋λ２の光信号がら分離さＵることに
Ｊ、す、戻り波ＩΩλ。の光イ５じを二１渉ノイルタ２
２とは独立に送ることを自己焦点レンズ１５は確実に行
う。

第４ａ図は第２図に示すマルチブレクリ−’Ｉ　Ｏに利
用される自己焦点レンズ１５の好適な態４コニを承り。

このレンズ１５の平面状のｉｌＩ＋　ｒｐｒ；された表
面１５ｂを通っ（２つのマルヂプレクスさ４ｔだ用波長
λ１＋２２の光信号がレンズ内に入り、レンズ内を伝わ
った戻り波長λ。の光信号がその表面１ｂｂを通って出
る。その表面１５ｂには横断面が直角三角形状のマイク
ロプリズム１７がとりつりられる。その直角三角形の斜
辺と長辺によりはさまれる頂角βは与えられた値であっ
て、たとえば１０反のオーダーである。このプリズムは
与えられた一様な屈折率を有し、２つの正弦波状光波の
間に最大の分離が１ワられるような長ざとして定められ
る長さＬを右りるレンズ１５の表面１５ｂの高さ全体に
わたって、たとえば接合により、とりつ【〕られる。

そのマイク１」プリズム１７は、２つのマルチプレクス
された用波長λ１」−λ２の平均光信号の向ぎと、戻り
波長λ。の平均光信号の向きとの空間的分離を大きくで
きるから、ぞのマイクロプリズム１７によりレンズ１５
の性能は向上させられる。

戻り波長と用波長の間の最適分離を可能にする。

プリズムの横断面にお番プる傾斜面のレベルにおける新
しい空間的分離のパラメータが△Ｘ′およびθ′として
示されている。パラメータ△Ｘ′　とθ′は前記したよ
うにして定められることがわかるであろう。パラメータ
△Ｘ′は距藺「「を表わす。ここに、［は２つのマルヂ
ブレクスされた用波長λ１−１λ２の平均光信″Ｉシの
人力＋Ａｉ、日、ルンズ内を伝わった後の戻り波長λ。

の平均光イπ８の出ツノ貞である。

自己焦点レンズ１５へのマイク１−１ブリス゛ム１７の
どり′つりは、第４ｂ図に示！ＪＪ、うに５１ＮなっＩ
〔やりｈで行うことがＣきる。Ｌより長い長さ１−′　
を右するレンズ１５の一端が８ＯＩ文のＡ−グーの勺え
られに万石γで傾斜さμられ、その１ｌＪＩ斜面１５ｂ
はｒｉｌＩ磨される。この傾斜は、その傾斜面１５ｂの
レベルにＪ３い”Ｃ１！３えられた長さ１にλ！Ｉ　Ｌ
　（２つの正弦波状光波の闇で最大の分１：１１が１′
７られるにうにしＣ定められる。それがら、’ＩＯ＋Ｕ
のＡ−グーの頂角βを右ザるプリズム１７が、それのパ
ラメータ△Ｘ′どθ′により定められる新７．＝イｒ空
間的分離にＪ：　７）　’Ｕ　、第４ａ図に示り揚台に
Ｊハづるように、用波長から戻り波長が最適に分離され
ることを１１能にりるようにして、レンズ１５の傾斜面
１５ｂに位置させられる。

第４ａ図、第４ｂ図に示されているプリズム１７は一定
の与えられた屈折率を右する。その屈折率により、パラ
メータΔＸ′と０により定められる空間的分離が得られ
る。

第４ａ図に示Ｊプリズム１７にも関連Ｊる、第５図に示
す別の実施例に従つＣ、プリズム１７は屈折率が異なる
２つの部分１７ａ、１７ｂにより構成される。与えられ
た屈折率ｎを右する第１のプリズム部分１７ａは、２つ
のマルヂブレクスされた用波長λ　十２２の光信号だ【
プを受り、屈折′４−ｎとは異なる屈折率［）′　を右
する第２のプリズム部分は戻り波長λ。の光イ＝号Ｉと
りを受１ノる。このプリズムにより、２つのマルチブレ
クスされた用波長λ　十２２の平均光信号が伝わる向き
と、戻り波長λ。の平均光信号が伝わる向ぎとの間の空
間的分離を一層大ぎくすることが可能である。

そのために戻り波長と用波長の間の結合を完全に無くず
ことができる。前記したようにして定義される新しい空
間的分離のパラメータが△Ｘ″。

Ｏｎとして示されている。ここに、△Ｘ　ｌ／は距離Ｇ
１−１を表し、Ｇは２つのマルチブレクスされた高波長
λ　」＝２２の平均光信号の人力点、１１は戻り波長λ
。の平均光信号の出力点ぐある。

明らかに、屈折率が一定でないこのプリズムは第４ｂ図
に承り実施例で用いることムできる。

第４ａ図、第１′ｌｂ図、第５図をマルチプレクサ（第
２図）の範囲内で説明したが、波長λ。とλ　１λ２ど
の光信号の伝わる向き（１閑の矢印）を逆にＪるだ（）
で、第３図に示すゲマルチプレクリ２０に６使用できる
。

前記した双り向３ブトネル光マルｆブレクーリ・デマル
ブブレクリは、３ブヤネル以」−の／−！Ｉネルを含む
一般化された双り面接続のためにも等しく採用ぐさる。

したがって、ノことえば、４つの出Ｊレネルと１つの戻
りチャネルどの５つのチ１／ネルを右づる双方向接続に
対し′Ｃは、第６図に示タデマルチブレク（月よ、初め
の２つの高波長λ１ど２２をマルヂブレクス覆るために
干渉フィルター１と、マルチプレクサされた高波長λ１
→−λ２と戻り波長λ。

を分離さぜる自己焦点レンズ１５と、屈折率ジャンプま
たは屈折率勾配を右する多重モード型の双方向中間接合
ファイバ４１とり（育成された第１のアセンブリを有す
る。双方向接合フフ？イバ４１はマルチブレクスされた
高波長λ１＋２２と戻り波長λ。を送る。

マルチプレクサ（第６図）の第２のアレンブリは、光フ
ァイバ４４に１１名された干渉フィルタ４３と、光１ネ
ルギーの結合を最適にするためにマイクロレンズににり
光ファイバ４４に結合される自己焦点レンズ／１５と、
レンズ４５を伝わった後のマルチプレクサされた高波長
λ３＋２４を送る単方向接合中間光ファイバ４８とを有
する。干渉フィルタ４３はフィルタ１１と同様のやり方
で他の２つの波長λ３．λ４をマルチブレクスするＪ：
うに構成される。自己焦点レンズ４５の長手軸は光ファ
イバ４４の光軸に一致する。

第６図から明らかなように、２本の接合ファイバ４１と
４８が接続ファイバ３ｏに結合される。

この接続フッフィバ３０の一端部は切麦風にＩＩｎ斜さ
けられる。接続フｉ）イバ３０１．：ｌ　２つの部分５
０２１　。

５０ｂに傾斜さけられる。各部分は、ＩＪえられた角１
σα１、たどえぽ６０１良、を成−＋３．この角１９は
、多重モードフアイバ３０の受り角庶の埴を人さくりる
ようにして選択される。

２木の接合ファイバ４１ど４８が接続ファイバ３０の２
つの傾斜部５０ａ、５０ｂにぞれぞれ結合されるから、
各波長に＋３いＣ最大の１ネル＝１＝　−が光フッフィ
バに注入される。しＩＣがって、この最大結合を（１１
「実に行うために、接合−）ｊ’−（ハのＲ１＋ｈｌど
傾斜面への重線ＮＮ’　どの成り一万石０１　（または
θ′　）ど、接合フンフィバの螺：而ど（＋ｊｉ斜面の
間の距Ｐ、Ｉ１．ｘ　（またはＸ１′）と、接合ファイ
バの長手す１１ど傾斜面の頂点Ｏとの間の距−１ｙ１　
（又はｙ１′）とににり実験的に定め＋３れる間ｌ’Ｐ
、Ｍをどった点に位置さＵられる。

兄やツクするために、接続フッフィバの１１ｆ１斜而に
対Ｊる接合ファイバの位置を第６１４１第７図には誇張
し−Ｃ描いＣいる。

接合ファイバ４１には誘電体多層型干渉フィルタ５２が
設（）られる。この干渉フィルタはマルチプレクサされ
た高波長λ１＋λ２と戻り波長λ。

を送り、他のマルチブレクスされた用波長λ３十λ４を
反射りるＪ：うに４１４成される。

同様に、接合ファイバ４８には干渉フィルタ５３が設り
られる。この干渉フィルタはマルチブレクスされた高波
長／１３ど２４だりを通し、マルチブレクスされた高波
長λ１＋２２と戻り波長λ。は反則ざぜるように構成さ
れる。

したがって、２本の接合ファイバ４１．４８により送ら
れたマルチプレクサされた高波長λ１＋λ２とλ３＋λ
４の光信号（ま、干渉ノイルタ５２゜５３を通ってから
接続）７・イバ３０の傾斜面を通って接合ファイバ３０
に入る。この接続ファイバ３０においてマルチプレクサ
動作が行われて高波長λ１＋λ２＋λ３＋λ４を生ｆる
。一方、戻り波長λ０は、干渉フィルタ５２ににり選択
されてから、双方向接合ファイバ４１にＪ、り受（）ら
れる。

この双方向５チトネル・マルチプレクサに組合わされる
デマルチプレクサは前記したのとノ１常に類似りるＡ）
り方で４Ｆｊ成されるが、当業者に明らかな多少の適切
な変更を加える必要が（１）る。

第７　ｆ２Ｊに示す双方向６チＩ７ネル（そのうりの４
ブトネルが出チ１１ネル、２ヂＩＩネルが戻すヂＩ７ネ
ルＣある）接続のための実論例のマルチプレクサは、初
めの２つの用波長λ１とλ２をマルチブレクリするため
の干渉フィルター１ど、ビルチブレクスされｌこ用波長
λ１」λ２ど第１の戻り波長λ。を分画さける自己焦Ｊ
：λレンズと、マルチブレクリされた用波長λ１−１λ
２ど仄り波長／ｉｏを送るための双方向接合ファイバ４
′１と（４１Ｓ成された第１のアセンブリを右りる。

このマルチブレクリの第２の）Ｉヒンゾリは、２つの他
の用波長λ　、λ４を−Ｉルｆ−ノ１ノクスづるための
：１゛渉フイルタ４３ど、マルチブレクリされた用波長
λ　十λ４と第２の戻り波長λ′０を分１ｔさＵる／＝
めの、自己焦１”＋ｊレンズー１５と同じ種類の自己焦
点レンズ５５と、マルチブレクスされた用波長λ３＋λ
４と戻り波長λ′０を送る双方向接合ファイバ４８とで
４１１Ｓ成される。

２木の接合ファイバ４１．４８は、第６図を参照して説
明したのに類似のやり方で接続ファイバ３０に結合され
る。接合ファイバ４１．４８の端部には干渉フィルタ５
７．５８が設（プられる。干渉フィルタ５７は、マルチ
ブレクスされた用波長λ　−１−λ２と戻り波長λ。を
同時に送り、他の７ルチブレクスさ−れた用波長λ３＋
λ４および他の戻り波長λ′０を反則りるように構成さ
れ、干渉フィルタ５８は干渉フィルタ５７とは逆の動作
をＪ−るＪζう４，１．；成される。

このＪ：うにして、２水の接合ファイバにＪ：り送られ
たマルチブレクスされた用波長λ１＋λ２どλ　十λ４
は、透過モードで動作している干渉）イルタ５７．５８
を通ってから接続ファイバ３０に入射する。この接続フ
ンνイバにおいては用波長λ１−１−λ２とλ３＋λ４
はマルチブレクリされてλ　＋λ　十λ　十λ４になる
。また、２つの戻１　２　３ り波長λ　どλ１０は干渉フィルタ５７．５８によりｉ
ｆｆ択された後で、双方向接合ファイバ４１゜４８にに
りそれぞれ受りられる。

この双方向６ブレネル・マルチブレクリに組合わされる
フ゛ンルチブレクリは、先に説明した−１５すｈとＪｒ
＋似の−１５り力Ｃ・同様に作ることが−（さる１、

【図面の簡単な説明】

第１図は光ファイバによる双方面接わＣのためのマルチ
ブレクシング・デマルヂブレクシング装置の一般的イヱ
構成図、第２図、第３ｊスＩ　ｋｌ　２つの出ブー１ノ
ネルど１つの戻すヂ１／ネルの合ｉ＋ｌ　：３　ｆ１ｊ
ネルにＪ、る双ｌＪ向接続のための本発明のトルヂブレ
ク１すと、関連づるデマルチプレクサをそれ′Ｕれ示Ｊ
粗断面図、第４２）図、第１Ｉｂ図、第ｉ）図（，１双
方向３チレネル接続のためにマルチブレクシンク側で用
いられる屈折率勾配レンズの秤）Ｚの実ｈｌａ例を承り
線図、第６図は４つの出チトネルと１つの戻すヂ１１ネ
ルの合、：１５チトネルを右りる双ｌｊ向接続の／ｊめ
のマルチブレクリ−の縦断面図、第７図は４つのチャネ
ルと２つの戻りチャネルの台別６チヤネルを右Ｊる双方
向接続のためのマルチプレクサの縦断面図である。 １０・・・マルチブレクリ、１１．２２，４３゜５７．
５８・・・干渉フィルタ、１２・・・光ファイバ、１５
・・・自己焦点レンズ、１７・・・プリズム、２０・・
・デマルチブレクリ、４１．４．８・・・接合ファイバ
、４５・・・自己焦魚レンズ。 出願人代理人　猪　股　清

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　出波長と呼ばれる少くとし２つのマルチプレクサ
   された光信号を１つの向きに送り、少くども１つの戻り
   波長の光信号を別の向さに送るための光接続）７フイバ
   と、 出波長をマルチプレクサリ°るための光フイルタ手段と
   、 光接続の入力−出力面と前記光フイルタ手段の出力側と
   の間に配置され、屈折率勾配を右−りるｌ１ｉｌ析４Ａ
   別で作られて、２つの表面ぐ秋Ｊ、れる、勺えられ／ｊ
   長さの円筒棒状の自己焦点レンズとをむ；ｈえ、前記光
   接続ファイバは出波長のための入力面として、おＪこび
   戻り波長のための出力面として１２１能する表面を右し
   、 前記レンズの長さは、レンズの一方の表面を通ってレン
   ズ内に入るマルチプレクスされた出波長の光信号が伝わ
   る向ぎと、レンズ内を伝わった後でその同じ表面を通っ
   て出る戻り波長の光信号が伝わる向ぎどの空間的な分離
   が最大となって、戻り波長を出波長に結合さけないよう
   にＪるような艮ざであり、 マルチプレクスされた出波長の光信号がレンズ内を通っ
   た後で光ファイバに入射Ｊるように、前記光接続ファイ
   バはレンズの他の表面に対して位置さけられることを特
   徴とり−る双方向接続のための光波長マルチプレクサ。 ２−　’Ｉ’ｔ　ｉ’ｌ請求の範囲第１項記載のマルチ
   プレクサにおいて、前記自己焦点レンズの２つの各表面
   は平面状であって、研磨されでいることを特徴どづる双
   方向接続のための光波長マルチプレクサ。 ３、　特許請求の範囲第２項記載のマルチプレクサにお
   いて、与えられた長さの前記自己焦点レンズは、マルチ
   プレクサされた出波長の出光信号がそれを通って入り、
   かつレンズ内を伝わった後の戻り波長の光信８がそれを
   通って出るような表面上にプリズムを右し、このプリズ
   ムはそれの横断面として直角三角形を右し、その直角三
   角形の斜辺は、レンズの前記表面全体にわたってとりつ
   １ノられている三角形の辺に対して与えられｌご角瓜を
   成し、各光信号は前記プリズムを通り、くれにより、プ
   リズムに入るマルヂブレクスされｌこ小波長の光（ｉｊ
   ６が伝わる向さと、レンズの中を伝わった後にプリズム
   から出る戻り波長の光１、（′ｌうの伝４つる向きとの
   間の空間的な分離を最大にりることができることを特徴
   と覆る双方向接続の〕ごめの光波長マルブーブレクザ。 ４　、！ｌｖＪ　′、’ｌ晶求の範囲第１　’］ｒｊ記
   載のζノルブゾレクリにおいＣ１自己焦点レンズの中を
   通−）Ｉζ後のマルブブレクスされた小波長の光イハｙ
   シがてれを通っＣレンズから出、かつ戻り波長の光信号
   がそれを通ってレンズに入る、前記自己焦点レンズの表
   面ｔよ平面状であり、前記レンズの他の表面は与えられ
   た角度で傾斜させられ、前記レンズはプリズムを右し、
   このプリズムの横断面Ｇ、Ｌ直角三角形状であり、その
   直角三角形の斜辺はレンズの前記傾斜表面に全面的にど
   りつ【プられ、各光信号は前記プリズムを通り、それに
   Ｊ：す、プリズムに入るマルチブレクスされた小波長の
   光信号が伝わる向きど、レンス゛内を伝わった後でプリ
   ズムから出る戻り波長が伝わる向きとの間の空間的な最
   大の分離を確実にｆ）えるようにりることを特徴とＪる
   双方向接続のための光波長マルチプレクサ。 ５、　特許請求の範囲第３項ま１＝は第４項に記載のマ
   ルチプレクサにおいて、前記ブリス′ムは一定の与えら
   れた屈折率を右することを特徴とする双り面接続のため
   の光波長マルチプレクリ。 ６、Ｑｈ　；、’ｌ請求の範囲第３項または第４項記載
   のマルチプレクサにおいて、ｉ）０記プリズムは、マル
   ヂブレクスされた小波長の光信８がそれを通って入る、
   与えられた屈折率の第１の部分と、レンズを通った後の
   戻り波長の光信りが出る、第１の部分の屈折率とは只な
   る屈折率を右する第２の部分とを備え１〔ことを特徴と
   づる双方向接続のための光波長マルチプレクサ。 ７、　特許請求の範囲第１項記載のマルチプレクサにお
   いて、前記光フイルタ装置Ｎは、中間光）フィバの与え
   られた角度で傾斜さｌら壜′よる出力面に１４名されノ
   こに渉フイルりを訪りえ、その−ノイルりは小波長を受
   【ノ、それらの小波長をレンズの表面の１つを通る光信
   号の形でマルヂブレクスし、フィルタの受りる小波長の
   うちの少くども１つは中間フンフィバにＪζり送られる
   ことを特徴と゛りる双方向接続のための光波長マルチプ
   レクリ。 ８、　少くとし２つのマルヂブ１ノクスされノこ小波長
   の光信号を１つの向きに送り、かつ少くとも１・つの戻
   り波長の光信８を別の向さに送る光接続フッフィバど、 その光接続ファイバにＪ、り送られた小波長をデンルチ
   プレクシングＪ゛るための光フイルタ装置と、光接続フ
   ァイバの出力−人力表面と＋’＋Ｇ記光フィルタ装首の
   入ツノ側どの間に設（）られ、ｌ１ｉｉ　ＩＪｉ　’＝
   ”；−’＝勾配を右４る屈折拐わ１で作られＣ１２つの
   表面（・挟まれる、勺えられた長さの円筒棒状の自己焦
   点レンズとを協え、 前記光接続ファイバは小波長のための出力表面として機
   能すると同＋１ｉ’Ｈに、戻り波長のための入力表面と
   して機能Ｊる表面を右し、 前記レンズの長さは、レンズの中を伝わった後でレンズ
   の表面を通るマルチブレクスされた川波、艮の光信号が
   伝わる向きと、その同じ表面を通って入る戻り波長の光
   信号が伝わる向きとの間の分離が最大であるにうな長さ
   であり、それにより戻り波長が小波長に結合しないよう
   にでき、１）ｈ配光接続ファイバは、戻り波長の光信号
   がレンズの中を伝わった後で光ファイバの中に入るよう
   にレンズの他の表面に１ｙｌ　Ｌ、で位置させられるこ
   とを特徴とりる双方向接続のための光波長デマルヂプレ
   ク１ノ。 ９、　持具′［請求の範囲第（３Ｉｎ記載のデマルチプ
   レク【少において、自己焦点レンズの２つの各表面は平
   面状であって、研磨され−Ｃいることを特徴とＪ−る双
   方向接続のための光波長ｊ？マルチプレクリ。 １０、　特許請求の範囲第９項記載のデＹルチブレクサ
   において、与えられたー長さの前記自己焦点レンズは、
   ■ルヂブレクザされた用波長の光信号がレンズ内を伝わ
   った後でそれを通って出、かつ戻り波長の光（、Ｅ号が
   ぞれを通つ−Ｃ入る。Ｊ、うな表面上にプリズムを右し
   、そのプリズムの横田ｉ面は直角三角形状であり、その
   直角三角形の斜辺【よ、レンズの前記表面全体にどりつ
   （〕られでいる二角形の辺に対しく　！−ｊえられた角
   瓜を成し、各光１を号はｎｏ記プリズムを通り、それに
   Ｊ、す、レンズ内を通った後でプリズムから出るマルチ
   ブレクスされ／＝出波長の光信尼が伝わる向きと、プリ
   ズムに入る戻り波長の光１５号が伝わる向さどの間の空
   間的に分離を最大にできるように”りることを特徴どＪ
   る双ｌｊ向接続のための光波長デマルチプレクサ。 １１、　特許請求の範囲第８項記載のデマルチブレクリ
   において、マルチブレクスされた用波長の光信５−Ｊが
   それを通ってレンズに入り、かつレンズ内を伝わった後
   の戻り波長の光信号が（れを通ってレンズから出るよう
   な前記焦点レンズの表面は平面状であり、そのレンズの
   伯の表面は勺えられた角度で傾斜さけられ、そのレンズ
   はプリズムを有し、このプリズムの横断面は直角三角形
   状であり、その直角三角形の斜辺は前記レンズの前記傾
   斜表面に全面的にとりつりられ、各光信号は前記プリズ
   ムを通り、それにより、レンズ内を伝わった後でプリズ
   ムから出るマルブブレクスされた用波長の光信号の伝わ
   る向きと、プリズムに入る戻り波長の光信号の伝わる向
   きとの間の空間的な最大の分離を確実に行えるＪ、うに
   することを特徴とＪ−る双方向接続のための光波長デマ
   ルチプレクリ−。 １２、特許請求の範囲第１０項または第１１項記載のデ
   マルチプレクサ゛において、前記プリズムは一定の与え
   られた屈折率を右することを特徴とＪる双方向接続のた
   めの光波長デマルチプレクサ。 １３、　特許請求の範囲第１０項または第１１項記載の
   デマルチプレクサにおいて、前記プリズムは、レンズを
   伝わった後のマルヂプレクスされた用波長の光信号がそ
   れを通って出る、与えられた屈折率を有する第１の部分
   と、戻り波長の光信８がそれを通って入る、第１の部分
   の屈折率とは異なる屈折率を右する第２の部分とをυ１
   １えたことを特徴と覆る双方向接続のための光波長デマ
   ルチプレクサ゛。 １４、　特許′［請求の範囲第８項記載のデマルチプレ
   クサにおいて、前記光）ｆルタ装置（Ｊ１中間光ファイ
   バの与えられた角１臭で傾斜さ−Ｕられた人ツノ表面に
   イ」るされた干渉フィルタをｈ＋＋え、この干渉フィル
   タは、レンズを伝４つつ／、：　ｉ！２のマルブブレク
   スされた用波長の光信号を受り、かつＯれらの波長をデ
   マルチプレクスし、デマルチプレクサされに波長のうり
   の少くとし１つは中間）７フイバにより受（）られるこ
   とを特徴とりる双り面接続のための光波長デマルチプレ
   クサ。