JPS60140315A - 光デ−タ分別装置 - Google Patents
光デ−タ分別装置Info
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- JPS60140315A JPS60140315A JP25006583A JP25006583A JPS60140315A JP S60140315 A JPS60140315 A JP S60140315A JP 25006583 A JP25006583 A JP 25006583A JP 25006583 A JP25006583 A JP 25006583A JP S60140315 A JPS60140315 A JP S60140315A
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- Japan
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- optical data
- optical
- polarized light
- optical fiber
- grating
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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
- 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
- G02B6/29311—Diffractive element operating in transmission
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- G—PHYSICS
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- 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
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- G02B6/26—Optical coupling means
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- 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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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (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】
（１）発明の技術分野
本発明は光データ分別装置に係り、特に回折格子（グレ
ーティング）を用いて光波長多重データを分別する光デ
ータ分別装置に関するものである。
ーティング）を用いて光波長多重データを分別する光デ
ータ分別装置に関するものである。
（２）技術の背景
光フアイバケーブルを用いる光通信はサージや電磁誘導
に強い為に通信分野で広く利用され、最近では閉ループ
状の光フアイバ伝送路と複数の端局装置とを結ぶデータ
ウェイシステム等に利用され、これらには光学的に光フ
アイバ中に伝送されるデータを分配する分配器や光スィ
ッチ等を必要としている。このような光データウェイシ
ステムに用いられる光データ分別装置としては第１図及
び第２図（ａ）、（ｂ）に示す如き光スィッチが電子通
信学会技術研究報告７９巻第６９号３１〜３６頁に示さ
れて公知である。
に強い為に通信分野で広く利用され、最近では閉ループ
状の光フアイバ伝送路と複数の端局装置とを結ぶデータ
ウェイシステム等に利用され、これらには光学的に光フ
アイバ中に伝送されるデータを分配する分配器や光スィ
ッチ等を必要としている。このような光データウェイシ
ステムに用いられる光データ分別装置としては第１図及
び第２図（ａ）、（ｂ）に示す如き光スィッチが電子通
信学会技術研究報告７９巻第６９号３１〜３６頁に示さ
れて公知である。
第１図は上記文献に示されている基本光学構成であり、
第２図（ａ）、（ｂ）は上記分別装置の動作説明用の模
式図である。
第２図（ａ）、（ｂ）は上記分別装置の動作説明用の模
式図である。
第１図及び第２図（ａ＞、（ｂ）に於て、１は全体とし
て光スイッチ装置を示し、２は光ファイバであり、入力
用の光データが該光ファイバを通じて与えられる。３は
第１のロンドレンズで１／４ピツチ長の屈折率分布型で
あり、出力側の第２の口・７ドレンズ７との間に光学的
な変換機構６を配設する。該変換機構内にはミラー４．
５が配設され、スプリング８と電磁石９によって２つの
ロッドレンズ間に配された変換機構６に内蔵した可動鉄
片を吸引させてロッドレンズ１０を介して光ファイバ１
３へ光ファイバ２よりの光データをミラー４を経て切り
換える。この時光ファイバ１４よりの光データはロッド
レンズ１１−ミラー５−ロドレンズ７→光ファイバ１２
を介して出力される（第２図（ａｌ参照）。次に電磁石
９に流す励磁電流をオフ状態にすれば、第２図（ｂ）に
示すようにミラー４．５を固定した変換機構６はスプリ
ング８の動作によってロッドレンズ３よりの光データが
パスされる位置に移動するために、光フアイバ２→ロツ
ドレンズ３→ロツドレンズ７→光フアイバ１２のｉｌ路
と、光ファイバ１４−ロッドレンズ１１−ミラー５の径
路でバイパスされる動作を行なうことができる。
て光スイッチ装置を示し、２は光ファイバであり、入力
用の光データが該光ファイバを通じて与えられる。３は
第１のロンドレンズで１／４ピツチ長の屈折率分布型で
あり、出力側の第２の口・７ドレンズ７との間に光学的
な変換機構６を配設する。該変換機構内にはミラー４．
５が配設され、スプリング８と電磁石９によって２つの
ロッドレンズ間に配された変換機構６に内蔵した可動鉄
片を吸引させてロッドレンズ１０を介して光ファイバ１
３へ光ファイバ２よりの光データをミラー４を経て切り
換える。この時光ファイバ１４よりの光データはロッド
レンズ１１−ミラー５−ロドレンズ７→光ファイバ１２
を介して出力される（第２図（ａｌ参照）。次に電磁石
９に流す励磁電流をオフ状態にすれば、第２図（ｂ）に
示すようにミラー４．５を固定した変換機構６はスプリ
ング８の動作によってロッドレンズ３よりの光データが
パスされる位置に移動するために、光フアイバ２→ロツ
ドレンズ３→ロツドレンズ７→光フアイバ１２のｉｌ路
と、光ファイバ１４−ロッドレンズ１１−ミラー５の径
路でバイパスされる動作を行なうことができる。
上述のように光を機械的に変換することで分配する場合
には分配器そのものの大きさがかなり大型となるだけで
なく、多くの部品を必要とし、上記実施例では分配する
と云うよりは光スイツチング装置としての機能であり、
光データを複数のファイバに分配する場合にはかなり大
がかりな変換機構を必要とする欠点があった。
には分配器そのものの大きさがかなり大型となるだけで
なく、多くの部品を必要とし、上記実施例では分配する
と云うよりは光スイツチング装置としての機能であり、
光データを複数のファイバに分配する場合にはかなり大
がかりな変換機構を必要とする欠点があった。
（４）発明の目的
本発明は上記欠点に鑑み、なされたものであり。
極めて簡単なグレーティングのみを用いた光データ分別
装置を提供することを目的とするものである。
装置を提供することを目的とするものである。
（５）発明の構成
上記本発明の目的は複数の異なる波長信号を多重化して
一本の光ファイバからの光データを分波する光データ分
波器に於て、上記多重化した光データの内２分波したい
光データを予め表面レリーフ型グレーティングの溝に対
し平行の偏光波として入射させ他の光データは前記偏光
とは直交する偏光として上記表面レリーフ型グレーティ
ングに入射させてなることを特徴とする光データ分別装
置を提供することで達成される。
一本の光ファイバからの光データを分波する光データ分
波器に於て、上記多重化した光データの内２分波したい
光データを予め表面レリーフ型グレーティングの溝に対
し平行の偏光波として入射させ他の光データは前記偏光
とは直交する偏光として上記表面レリーフ型グレーティ
ングに入射させてなることを特徴とする光データ分別装
置を提供することで達成される。
（６）発明の実施例
以下１本発明の一実施例を第３図乃至第８図について詳
記する。
記する。
第３図乃至第５図は本発明の詳細な説明する表面レリー
フ型グレーティングの製作方法とその特性を示す図、第
６図及び第７図は本発明の光データ分別装置の模式図、
第８図は光入力データである。
フ型グレーティングの製作方法とその特性を示す図、第
６図及び第７図は本発明の光データ分別装置の模式図、
第８図は光入力データである。
第３図は本発明の光データ分別装置に用いる表面レリー
フ型グレーティングの側断面図であり。
フ型グレーティングの側断面図であり。
１例として表面レリーフ型グレーティングをホログラフ
ィ−により作製する場合を説明する。１５は透明基板で
該基板上にレジスト１ｍ！１６を塗布し。
ィ−により作製する場合を説明する。１５は透明基板で
該基板上にレジスト１ｍ！１６を塗布し。
レーザ光Ｉ７による三光束干渉（ホログラフィ−）を行
なう。この時の作成波長をλ１．入射角をθとしてレジ
スト１６を現像すると第４図のように光の定在波分布に
応じてレジスト表面に正弦波状の分布即ちグレーティン
グ１８ができる。この時のグレーティング１８のピッチ
ｄは で与えられる。
なう。この時の作成波長をλ１．入射角をθとしてレジ
スト１６を現像すると第４図のように光の定在波分布に
応じてレジスト表面に正弦波状の分布即ちグレーティン
グ１８ができる。この時のグレーティング１８のピッチ
ｄは で与えられる。
次に上記グレーティング１８を第５図に示すように入射
角θｉ、波長λ２のレーザ光１９で再生すると０次光２
０と１次光２１が出射される。
角θｉ、波長λ２のレーザ光１９で再生すると０次光２
０と１次光２１が出射される。
勿論、２次、３次、更に高次の回折光も生じるが１次光
が最も強く回折される。この入射角はブラック角と呼ば
れ、該ブラック角をＱＢとすればで与えられる。
が最も強く回折される。この入射角はブラック角と呼ば
れ、該ブラック角をＱＢとすればで与えられる。
この時の１次光の回折効率は通當
λ２ ／ ｄ ＞ １・・・・・（３）の条件を満たす
とき最も大きくその値は７０〜９０％位である。そして
この時の入射光の偏光を変えることで効率は太き（変化
する。即ちブランク角入射時の入射波の偏光がグレーテ
ィング１８の溝に平行であるＳ偏光の時、第５図の曲１
ｊ１２２に示すように１次光２１の回折効率は最も高く
上記したように７０〜９０％であり、θ次光２０は破線
２３で示すように１％にも満たない。然し。
とき最も大きくその値は７０〜９０％位である。そして
この時の入射光の偏光を変えることで効率は太き（変化
する。即ちブランク角入射時の入射波の偏光がグレーテ
ィング１８の溝に平行であるＳ偏光の時、第５図の曲１
ｊ１２２に示すように１次光２１の回折効率は最も高く
上記したように７０〜９０％であり、θ次光２０は破線
２３で示すように１％にも満たない。然し。
これをＳ偏光と直交するＰ偏光とすれば第５図の曲線２
２．破線２３で示す様に０次光２ｏは７０〜９０％の回
折効率を示すが１次光２１は１０％位である。
２．破線２３で示す様に０次光２ｏは７０〜９０％の回
折効率を示すが１次光２１は１０％位である。
このような特性は表面レリーフ状グレーティング特有の
ものである。
ものである。
本発明ではこのような表面レリーフ状グレーティングを
用いて光データの分別を行なうものである。
用いて光データの分別を行なうものである。
第６図は本発明の一実施例を模式的に示す斜視図、第７
図は平面図であり、久方用光ファイバ２４に与えられ多
重光データを４つの分波用光フ／ アイバ２９．３１，３３．３５に分波する場合について
説明する。２４は久方用光ファイバ、２７は出力用光フ
ァイバ、２９．３１，３３．３５は入力側の多重光デー
タを分波して受け入れるための分波用光ファイバ、２５
，２６，２８，３０゜３２．３４はレンズ、１８は透明
基板１５に形成したグレーティングであり、入力側の久
方用光ファイバ２４には例えば８重の波長多重データが
入力され、それぞれの波長の差は１０〜２０ｎｍで。
図は平面図であり、久方用光ファイバ２４に与えられ多
重光データを４つの分波用光フ／ アイバ２９．３１，３３．３５に分波する場合について
説明する。２４は久方用光ファイバ、２７は出力用光フ
ァイバ、２９．３１，３３．３５は入力側の多重光デー
タを分波して受け入れるための分波用光ファイバ、２５
，２６，２８，３０゜３２．３４はレンズ、１８は透明
基板１５に形成したグレーティングであり、入力側の久
方用光ファイバ２４には例えば８重の波長多重データが
入力され、それぞれの波長の差は１０〜２０ｎｍで。
この８ビツトは第８図に示すように上位ビットより１．
０．１，０，０，１，１．ｏの情報であるとし、該８ビ
ツトの情報の内上位４ビットの１゜ｏ、１．ｏの情報を
分配用光ファイバ２９，３１゜３．３．３５に入射させ
ることを考える。この場合。
０．１，０，０，１，１．ｏの情報であるとし、該８ビ
ツトの情報の内上位４ビットの１゜ｏ、１．ｏの情報を
分配用光ファイバ２９，３１゜３．３．３５に入射させ
ることを考える。この場合。
表面レリーフ型グレーティング１８を入出力用光フアイ
バ間に介在させ、且つ分波したい第８図に示す上位４ビ
ツトのｉ、ｏ、ｉ、ｏ、の情報をＳ偏光、他の下位４ビ
ット０．１，１．０．をＰ偏光にした状態で入力用光フ
ァイバ２４に加える。
バ間に介在させ、且つ分波したい第８図に示す上位４ビ
ツトのｉ、ｏ、ｉ、ｏ、の情報をＳ偏光、他の下位４ビ
ット０．１，１．０．をＰ偏光にした状態で入力用光フ
ァイバ２４に加える。
このように偏光させた光情報を減衰なく伝送するには定
偏光ファイバを用いれば良い。
偏光ファイバを用いれば良い。
この様な波長多重光が第６図に示す如くレンズ２５を通
じてグレーティング１８にブランク角Ｑ で入射すると
波長多重光の各波長毎に回折されるファイバ２９，３１
．３３．３５にレンズ２８．３０，３２．３４を通じて
分別される。これを詳記すると光分離度は例えばグレー
ティングの空間周波数を２０００本／寵とすれば波長１
０ｎｍにつき１度位に分離できる。勿論グレーティング
の空間周波数が高い程、光分離度は大きくなるのでこれ
らは適宜選択することができる。入力用ファイバ２４に
加えられた第８図に示す情報の内Ｓ偏光されている上位
４ピッｌ−１，０，１，０，の情報は第５図に示したグ
レーティング１８の性質に基づいて強く回折されて分配
用のファイバ２９゜３１．３３．３５に入射される。然
し、下位４ビツトの０．１，１．０．のＰ偏光された情
報はｌＯ％程度の回折はあるが分配用ファイバ２９゜３
１．３３．３５に入射せず残りの９０％近くは出力用フ
ァイバ２７にレンズ２６を介して伝送される。
じてグレーティング１８にブランク角Ｑ で入射すると
波長多重光の各波長毎に回折されるファイバ２９，３１
．３３．３５にレンズ２８．３０，３２．３４を通じて
分別される。これを詳記すると光分離度は例えばグレー
ティングの空間周波数を２０００本／寵とすれば波長１
０ｎｍにつき１度位に分離できる。勿論グレーティング
の空間周波数が高い程、光分離度は大きくなるのでこれ
らは適宜選択することができる。入力用ファイバ２４に
加えられた第８図に示す情報の内Ｓ偏光されている上位
４ピッｌ−１，０，１，０，の情報は第５図に示したグ
レーティング１８の性質に基づいて強く回折されて分配
用のファイバ２９゜３１．３３．３５に入射される。然
し、下位４ビツトの０．１，１．０．のＰ偏光された情
報はｌＯ％程度の回折はあるが分配用ファイバ２９゜３
１．３３．３５に入射せず残りの９０％近くは出力用フ
ァイバ２７にレンズ２６を介して伝送される。
上記実施例に於ては光波長多重用の表面レリーフグレー
ティングをホログラフィ−によって製作したがこれを電
子ビーム描画で行なうことも出来る。更に分配する光情
報を８ピントの内上位４ビットを４本の分波用ファイバ
に導く場合を述べたが分波用ファイバの数やビット数を
適宜選択し得ることは勿論である。
ティングをホログラフィ−によって製作したがこれを電
子ビーム描画で行なうことも出来る。更に分配する光情
報を８ピントの内上位４ビットを４本の分波用ファイバ
に導く場合を述べたが分波用ファイバの数やビット数を
適宜選択し得ることは勿論である。
（７）発明の効果
本発明は叙上の如く構成させたので光波長多重通信に於
て表面レリーフ型グレーティングを用い。
て表面レリーフ型グレーティングを用い。
且つ光波長多重情報の内で分波したい情報のみＳ偏光と
すれば極めて効率よく光データを分波出来る特徴を有す
る。
すれば極めて効率よく光データを分波出来る特徴を有す
る。
第１図は従来の光スイフチの光学部の機構を模式的に示
した側面図、第２図（ａ）、 （ｂｌは第１図の光スィ
ッチの動作説明図、第３図及び第４図は本発明に用いら
れる表面レリーフ型グレーティングの製作方法を説明す
るためのグレーティングの側断面図、第５図は表面レリ
ーフ型グレーティングの光特性を示す線図、第６図は本
発明の光データ分別装置を模式的に示した斜視図、第７
図は第６図の平面図、第８図は光波長多重データの偏光
状態を示す模式図である。 ｌ・・・光スイツチ装置 ２，１２゜ １３．１４・・・光ファイバ ３．７，１０．１１・・・ロッドレンズ６・・・変換機
構 ４，５・・・ミ ラー ８・・・スプリング ９・・・電磁石 １５・・・透明基 板 １６・・・レジスト層 １８・・・グレーティング １９・・・レーザ光 ２４・・・ 入力用光ファイバ ２９，３１゜ ３３．３５・・・分波用光ファイバ ２７・・・出力用光ファイバ ２５．２６，２８，３０，３２．３４・・・レンズ 第１図 ― 」ゴ ー−１−−」 第２図 （ａ） （ｂ） ２ Ｓ偏向 Ｐ偏向 第６図 第７図 第８図 →ヲ皮長
した側面図、第２図（ａ）、 （ｂｌは第１図の光スィ
ッチの動作説明図、第３図及び第４図は本発明に用いら
れる表面レリーフ型グレーティングの製作方法を説明す
るためのグレーティングの側断面図、第５図は表面レリ
ーフ型グレーティングの光特性を示す線図、第６図は本
発明の光データ分別装置を模式的に示した斜視図、第７
図は第６図の平面図、第８図は光波長多重データの偏光
状態を示す模式図である。 ｌ・・・光スイツチ装置 ２，１２゜ １３．１４・・・光ファイバ ３．７，１０．１１・・・ロッドレンズ６・・・変換機
構 ４，５・・・ミ ラー ８・・・スプリング ９・・・電磁石 １５・・・透明基 板 １６・・・レジスト層 １８・・・グレーティング １９・・・レーザ光 ２４・・・ 入力用光ファイバ ２９，３１゜ ３３．３５・・・分波用光ファイバ ２７・・・出力用光ファイバ ２５．２６，２８，３０，３２．３４・・・レンズ 第１図 ― 」ゴ ー−１−−」 第２図 （ａ） （ｂ） ２ Ｓ偏向 Ｐ偏向 第６図 第７図 第８図 →ヲ皮長
Claims (2)
- （１）複数の異なる波長信号を多重化して１本の光ファ
イバからの光データを分波する光データ分波器に於て、
上記多重化した光データの内２分波したい光データを予
め表面レリーフ型グレーティングの溝に対し平行の偏光
波として入射させ他の光データは前記偏光とは直交する
偏光として上記表面レリーフ型グレーティングに入射さ
せてなることを特徴とする光データ分別装置。 - （２）前記表面レリーフ型グレーティングはレジストか
らなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光
データ分別装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25006583A JPS60140315A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 光デ−タ分別装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25006583A JPS60140315A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 光デ−タ分別装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60140315A true JPS60140315A (ja) | 1985-07-25 |
Family
ID=17202276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25006583A Pending JPS60140315A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 光デ−タ分別装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60140315A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6360041B1 (en) | 1999-03-30 | 2002-03-19 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Optical demultiplexer and method of assembling optical demultiplexer in optical axis alignment |
-
1983
- 1983-12-28 JP JP25006583A patent/JPS60140315A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6360041B1 (en) | 1999-03-30 | 2002-03-19 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Optical demultiplexer and method of assembling optical demultiplexer in optical axis alignment |
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