JPS60156020A - 光分波素子 - Google Patents
光分波素子Info
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- JPS60156020A JPS60156020A JP59012692A JP1269284A JPS60156020A JP S60156020 A JPS60156020 A JP S60156020A JP 59012692 A JP59012692 A JP 59012692A JP 1269284 A JP1269284 A JP 1269284A JP S60156020 A JPS60156020 A JP S60156020A
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- optical
- light
- wavelength
- diffraction grating
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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
- G02B6/28—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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- 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
- G02B6/27—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
- G02B6/2713—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 cascade of polarisation selective or adjusting operations
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- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
- G02B6/2821—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals
- G02B6/2826—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals using mechanical machining means for shaping of the couplers, e.g. grinding or polishing
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- G02B6/29331—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 evanescent wave coupling
- G02B6/29332—Wavelength selective couplers, i.e. based on evanescent coupling between light guides, e.g. fused fibre couplers with transverse coupling between fibres having different propagation constant wavelength dependency
- G02B6/29334—Grating-assisted evanescent light guide couplers, i.e. comprising grating at or functionally associated with the coupling region between the light guides, e.g. with a grating positioned where light fields overlap in the coupler
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (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】
この発明は複数の波長を含む光を波長ごとに分波する光
分波素子に関するものである。
分波素子に関するものである。
く背景技術〉
光通信においてその１云送容量を増加させるために、複
数の波長の信号光を同一の光伝送路中を伝播させる光波
長多重１云送の手段がとられている。
数の波長の信号光を同一の光伝送路中を伝播させる光波
長多重１云送の手段がとられている。
この種の光波長多重伝送手段ヲ用いた光通信においては
、光伝送路の受信側に多重化されている複数の波長の信
号光をその波長ごとに分離するための光分波素子を設け
ることが必要である。
、光伝送路の受信側に多重化されている複数の波長の信
号光をその波長ごとに分離するための光分波素子を設け
ることが必要である。
このような目的に使用される光分波素子としては、従来
から各種の方式のものが提案されている。
から各種の方式のものが提案されている。
これらの光分波素子は回折格子やプリズムを使用する角
度分散素子、干渉フィルタ膜を使用する波長選択性透過
もしくは反射素子及び光導波回路のほぼ三種類に分類さ
れる。
度分散素子、干渉フィルタ膜を使用する波長選択性透過
もしくは反射素子及び光導波回路のほぼ三種類に分類さ
れる。
第１図は従来提案されている干渉フィルタ；摸を使用し
たこの種の光分波素子の構成を示すもので入力ファイバ
１１からλ１及びλ２の波長光からなる信号光が入力と
して与えられ、この信号光から波長λ１及びλ２の光を
出力ファイバ１２及び１３にそれぞれ分波する場合を示
している。
たこの種の光分波素子の構成を示すもので入力ファイバ
１１からλ１及びλ２の波長光からなる信号光が入力と
して与えられ、この信号光から波長λ１及びλ２の光を
出力ファイバ１２及び１３にそれぞれ分波する場合を示
している。
入力ファイバ１１と出力ファイバ１２間にフィルタ膜１
４−１を挾んでレンズ１５−１及び１５−２が配設され
る。入力ファイバ１１の端部がレンズ１５−１の入射光
面の一端側に光学的に収伺けられ、レンズ１５−１で屈
折した信号光の内波長λ１の光がフィルタ膜１４−１を
透過し、フィルタ膜１４−１で選択された波長λ、の光
がレンズ１５−２の出射光面の一端側で屈折して出力フ
ァイバ１２により取シ出される。信号光の内波長λ２の
光はレンズ１５−１の端面で反射して、レンズ１５−１
の入射光面の曲端側に光学的に対接されたレンズ１５−
３に入射する。レンズ１５−３に入射した波長λ２の光
は波長λ２を選択透過するフィルタ膜１４−２を通過し
てレンズ１５−４の出射光面の一端側において屈折して
、出力ファイバ１３により取９出される。
４−１を挾んでレンズ１５−１及び１５−２が配設され
る。入力ファイバ１１の端部がレンズ１５−１の入射光
面の一端側に光学的に収伺けられ、レンズ１５−１で屈
折した信号光の内波長λ１の光がフィルタ膜１４−１を
透過し、フィルタ膜１４−１で選択された波長λ、の光
がレンズ１５−２の出射光面の一端側で屈折して出力フ
ァイバ１２により取シ出される。信号光の内波長λ２の
光はレンズ１５−１の端面で反射して、レンズ１５−１
の入射光面の曲端側に光学的に対接されたレンズ１５−
３に入射する。レンズ１５−３に入射した波長λ２の光
は波長λ２を選択透過するフィルタ膜１４−２を通過し
てレンズ１５−４の出射光面の一端側において屈折して
、出力ファイバ１３により取９出される。
第１図に例示したような従来提案されているこの種の光
分波素子では、分波素子部分が光ファイバとは別個に独
立して設けられているために、全体の構造が複雑となり
、且つ大型化される。同時にその製造工程において光軸
位置０微調整などの複雑な作業を精度よく行なわせるこ
とが必要であシ、これらの調整作業を行なっても温度や
振動などの外乱によって調整条件が変動することもあっ
て長期間にわたって安定した動作を維持することができ
ず、再調整作業を必要とするという欠点がある。
分波素子では、分波素子部分が光ファイバとは別個に独
立して設けられているために、全体の構造が複雑となり
、且つ大型化される。同時にその製造工程において光軸
位置０微調整などの複雑な作業を精度よく行なわせるこ
とが必要であシ、これらの調整作業を行なっても温度や
振動などの外乱によって調整条件が変動することもあっ
て長期間にわたって安定した動作を維持することができ
ず、再調整作業を必要とするという欠点がある。
〈発明の概要〉
この発明は従来提案されている光分波素子における前述
の欠点を解決し、全体を小型化することができてその構
造も比較的簡単であり、製造工程においても光軸位置の
微調整などの微調整作業が少なく、且つ温度や振動など
の〆乱に対してもその動作特性が容易に変化することが
なく、長期間にわたって安定した動作特性を維持するこ
とが可能な光分波素子を提供するものである。
の欠点を解決し、全体を小型化することができてその構
造も比較的簡単であり、製造工程においても光軸位置の
微調整などの微調整作業が少なく、且つ温度や振動など
の〆乱に対してもその動作特性が容易に変化することが
なく、長期間にわたって安定した動作特性を維持するこ
とが可能な光分波素子を提供するものである。
この発明の光分波素子では保持手段によって光ファイバ
が彎曲保持され、との保持手段により保持された光ファ
イバの彎曲部の凸側に光ファイバのコアに近接して鏡面
研磨面が形成されている。
が彎曲保持され、との保持手段により保持された光ファ
イバの彎曲部の凸側に光ファイバのコアに近接して鏡面
研磨面が形成されている。
この発明においてはこのようにして形成された鏡面研磨
面に対してピッチ方向を光ファイバの延長方向に選定し
て回折格子が対接配設される。
面に対してピッチ方向を光ファイバの延長方向に選定し
て回折格子が対接配設される。
この回折格子のピッチは、分波すべき光の波長をλ、光
ファイバの実効屈折率、即ちコア部及びクラッド部を含
めた光フアイバ全体の屈折率をｎｆとして、λ／２ ｎ
ｆに設定される。
ファイバの実効屈折率、即ちコア部及びクラッド部を含
めた光フアイバ全体の屈折率をｎｆとして、λ／２ ｎ
ｆに設定される。
〈実施例〉
以下、この発明の光分波素子をその実施例に基づき図面
を使用して詳細に説明する。
を使用して詳細に説明する。
この発明においては光ファイバとして顛−モードの光フ
ァイバを使用する。例えばコア径が約１０μｍで、この
コアの外側に約１２５μｍの外径のクラッドが配され、
このクラッドの外側に透明フレタン樹脂よりなり、その
外径が約Ｑ、 ５ 鵬の一次被覆が、この−次被覆の外
側に彩白色ナイロンよりなり、その外径が約１腸の二次
被覆がそれぞれ配された構成のものが１更用される。
ァイバを使用する。例えばコア径が約１０μｍで、この
コアの外側に約１２５μｍの外径のクラッドが配され、
このクラッドの外側に透明フレタン樹脂よりなり、その
外径が約Ｑ、 ５ 鵬の一次被覆が、この−次被覆の外
側に彩白色ナイロンよりなり、その外径が約１腸の二次
被覆がそれぞれ配された構成のものが１更用される。
このような光ファイバが保持手段によって彎曲状態に保
持配設される。例えば幅５鴫、高さ１０脇、長さｚＱ
ｙｍ＆の石英ガラスを基板２１として作持手段ヲ構成す
る。即ち基板２１の中央部の長手方向に光ファイバを配
役可能な幅の溝２２を形成する。この溝２２は曲率をほ
ぼ５０〜１００ Ｃ−とするものであシ、ワイヤーソー
或はダイヤモンド砥粒を付着させた内周と外周とを有す
るダイヤ・ソーを使用して基板２１に対して切込み形成
する。
持配設される。例えば幅５鴫、高さ１０脇、長さｚＱ
ｙｍ＆の石英ガラスを基板２１として作持手段ヲ構成す
る。即ち基板２１の中央部の長手方向に光ファイバを配
役可能な幅の溝２２を形成する。この溝２２は曲率をほ
ぼ５０〜１００ Ｃ−とするものであシ、ワイヤーソー
或はダイヤモンド砥粒を付着させた内周と外周とを有す
るダイヤ・ソーを使用して基板２１に対して切込み形成
する。
このように形成した溝２２内に被覆を取シ除いた光ファ
イバ２３を被覆除去部分を溝２２に沿わせて配設し固定
する。この場合の光ファイバ２３の固定には、例えばエ
ポキシ樹脂などの接着剤を使用し、この接着剤を溝２２
と光フアイバ２３間に充填する埋め込み固定法が用いら
れる。
イバ２３を被覆除去部分を溝２２に沿わせて配設し固定
する。この場合の光ファイバ２３の固定には、例えばエ
ポキシ樹脂などの接着剤を使用し、この接着剤を溝２２
と光フアイバ２３間に充填する埋め込み固定法が用いら
れる。
保持手段により彎曲保持された光ファイバ２３の彎曲部
の凸側に対して光ファイバ２３のコアに近接して鏡面研
磨面が形成される。鏡面研磨面の研磨は回転研磨器に固
定治具を敗付け、例えは５００ｙ程度の一定荷重下で１
８Ｏｒｐｍの回転速度で行なう。最初アランダムで光フ
ァイバ２３の彎曲された凸部に対するラッピングを行な
い、このラッピングによってコアに近接した、例えばコ
アよシ１０μｍの位置まで光ファイバ２３をθＩ磨し、
次いで酸化セリウム（Ｃ５０゜）粉によシバフ布を使用
して同一の回転研磨器によシボリソシングを行なう。ラ
ッピング速度は例えば１μｍ ／ ８秒程度に、ポリッ
シングの速度は例えば１μｍ／２４０秒程度に設定され
る。最終的にはポリッシングによって光ファイバ２３の
彎曲の凸側か基板２１面と同一平面になるまで研磨が行
なわれる。
の凸側に対して光ファイバ２３のコアに近接して鏡面研
磨面が形成される。鏡面研磨面の研磨は回転研磨器に固
定治具を敗付け、例えは５００ｙ程度の一定荷重下で１
８Ｏｒｐｍの回転速度で行なう。最初アランダムで光フ
ァイバ２３の彎曲された凸部に対するラッピングを行な
い、このラッピングによってコアに近接した、例えばコ
アよシ１０μｍの位置まで光ファイバ２３をθＩ磨し、
次いで酸化セリウム（Ｃ５０゜）粉によシバフ布を使用
して同一の回転研磨器によシボリソシングを行なう。ラ
ッピング速度は例えば１μｍ ／ ８秒程度に、ポリッ
シングの速度は例えば１μｍ／２４０秒程度に設定され
る。最終的にはポリッシングによって光ファイバ２３の
彎曲の凸側か基板２１面と同一平面になるまで研磨が行
なわれる。
この際、溝２２の中央の最も浅い部分の深さを光ファイ
バ２３の被覆除去部分の外径よりやや浅くして、鏡面研
磨面３０がコアに達しないように寸法設定が行なわれる
。
バ２３の被覆除去部分の外径よりやや浅くして、鏡面研
磨面３０がコアに達しないように寸法設定が行なわれる
。
このようにして形成された鏡面研磨面３０に回折格子を
対接形成する。光ファイバに対接形成される回折格子の
形式には回折格子面をこの鏡面研磨面に対して直接作成
する直接接触形式と、池の部材に回折格子面を作成し、
この回折格子面が形成された部材を鏡面研磨面に対して
接触配設させる間接接触形式とがある。
対接形成する。光ファイバに対接形成される回折格子の
形式には回折格子面をこの鏡面研磨面に対して直接作成
する直接接触形式と、池の部材に回折格子面を作成し、
この回折格子面が形成された部材を鏡面研磨面に対して
接触配設させる間接接触形式とがある。
最初に直接接触形式のものについて説明する。
このように形成した鏡面研磨面の全面にクラッドよシも
屈折率の低い材質、例えばＣａ、 Ｆ２の低屈折率層３
５を蒸着の手段で形成して第５図に示す構成のものを得
る。この低屈折率層３５の厚みは例えば０．１μｍ程度
とする。次いで第６図に示すように、この低屈折率層３
５上に例えばンップレイ社ｆｆＡＺ−１３５０などのフ
ォトレジスト膜３１を〜例えば０２μｍの厚みで塗布す
る。
屈折率の低い材質、例えばＣａ、 Ｆ２の低屈折率層３
５を蒸着の手段で形成して第５図に示す構成のものを得
る。この低屈折率層３５の厚みは例えば０．１μｍ程度
とする。次いで第６図に示すように、この低屈折率層３
５上に例えばンップレイ社ｆｆＡＺ−１３５０などのフ
ォトレジスト膜３１を〜例えば０２μｍの厚みで塗布す
る。
この状態においてフォトレジスト膜３１上に二方向から
レーザ光を入射させて干渉縞を作成して干渉露光法によ
る露光を行なわせる。この露光によってフォトレジスト
膜３１に対して周期Ａの格子のパターンが焼付けられる
。この焼付けられた格子のパターンの周期Ａは分波すべ
き光の波長をλ、光ファイバ２３の実効屈折率ｆｎ（と
してＡ＝λ／２１１ｆに選定される。この周期Δが後述
する鏡面研磨面に形成される回折格子のピッチにされる
。
レーザ光を入射させて干渉縞を作成して干渉露光法によ
る露光を行なわせる。この露光によってフォトレジスト
膜３１に対して周期Ａの格子のパターンが焼付けられる
。この焼付けられた格子のパターンの周期Ａは分波すべ
き光の波長をλ、光ファイバ２３の実効屈折率ｆｎ（と
してＡ＝λ／２１１ｆに選定される。この周期Δが後述
する鏡面研磨面に形成される回折格子のピッチにされる
。
このようにフォトレジスト膜３１に対してレーザ光を使
用した干渉露光法で露光を施し、格子の／（ｐ −７７
＞よ焼付けられえツォ） Ｌｙ −） ｙ−）膜、□を
１現像することによシ回折格子状ホトレジストマスク
３６−１．３６−２・・・・・が第７図のように形成さ
れる。このようにして干渉露光法で露光を施したフォト
レジスト膜３１を現像することによって干渉縞の周期Ａ
に等しい周期でフォトレジスト３６−１．３６−２・・
・・・・が低屈折率層３５上に格子状に残される。この
現像処理は低屈折率層３５が露出するように施される。
用した干渉露光法で露光を施し、格子の／（ｐ −７７
＞よ焼付けられえツォ） Ｌｙ −） ｙ−）膜、□を
１現像することによシ回折格子状ホトレジストマスク
３６−１．３６−２・・・・・が第７図のように形成さ
れる。このようにして干渉露光法で露光を施したフォト
レジスト膜３１を現像することによって干渉縞の周期Ａ
に等しい周期でフォトレジスト３６−１．３６−２・・
・・・・が低屈折率層３５上に格子状に残される。この
現像処理は低屈折率層３５が露出するように施される。
次いで格子状のフォトレジスト３６−１．３６−２・・
・・・・をマスクにして低屈折率層３５ｆｔ、例えばＴ
（Ｆを使用してエツチングし、最後にフォトレジストを
除去することによ・シ、第８図に示すように鏡面研磨面
３０上に低屈折率層による回折格子３７−１．３７−２
・・・・・が形成される。回折格子３７−１．３７−２
・・・・・−〇床護のために樹脂相によるモールドが全
面に対して行なわれる。
・・・・をマスクにして低屈折率層３５ｆｔ、例えばＴ
（Ｆを使用してエツチングし、最後にフォトレジストを
除去することによ・シ、第８図に示すように鏡面研磨面
３０上に低屈折率層による回折格子３７−１．３７−２
・・・・・が形成される。回折格子３７−１．３７−２
・・・・・−〇床護のために樹脂相によるモールドが全
面に対して行なわれる。
一般に回折格子のピッチがＡの時、このような回折格子
に対して光を入射きせると、その入射光の内その波長λ
が光ファイバの実効屈折率ｆｎ（としてλ＝ ２ ｎ（
Δの波′長の光が強め合って反射光となって反射される
ことが知られている。従らてこの発明の実施例によって
回折格子部分が形成された光ファイバに対して入射光を
与え、この入射光中から所定の波長の光を分波すること
ができる。
に対して光を入射きせると、その入射光の内その波長λ
が光ファイバの実効屈折率ｆｎ（としてλ＝ ２ ｎ（
Δの波′長の光が強め合って反射光となって反射される
ことが知られている。従らてこの発明の実施例によって
回折格子部分が形成された光ファイバに対して入射光を
与え、この入射光中から所定の波長の光を分波すること
ができる。
第９図はこの発明の光分波素子Ａを使用した光分波装置
の全体の構成を示すもので、λ１及びλ２の波長成分を
含む信号光が偏光ビームスプリッタむ信号光がこの発明
の光分波素子Ａの光ファイバ２３の入力端子に与えられ
る。（２）光ビームスプリッタ４１はλ１．λ２の波長
成分を含み、一つの面内で振動する入力信号光は透過す
るが、入力信号光の振動面に直角な面内で振動する直線
回光は反射するような特性を有する。
の全体の構成を示すもので、λ１及びλ２の波長成分を
含む信号光が偏光ビームスプリッタむ信号光がこの発明
の光分波素子Ａの光ファイバ２３の入力端子に与えられ
る。（２）光ビームスプリッタ４１はλ１．λ２の波長
成分を含み、一つの面内で振動する入力信号光は透過す
るが、入力信号光の振動面に直角な面内で振動する直線
回光は反射するような特性を有する。
光分波素子Ａではすでに述べたように回折格子３７−１
．３７−２・・・・・・のピッチｔ ７％光ファイバ２
３の実効屈折率をｎｆとして、２ｎ（Ａの波長の光が回
折格子３７−１：３７−２・・・・・・により反射され
て反射光となって、その人力端子に現われる。
．３７−２・・・・・・のピッチｔ ７％光ファイバ２
３の実効屈折率をｎｆとして、２ｎ（Ａの波長の光が回
折格子３７−１：３７−２・・・・・・により反射され
て反射光となって、その人力端子に現われる。
従って光信号中の波長λ１をλ１＝２ｎｆＡに選定して
おくと、波長λ□の光が回折格子で反射され、光分波素
子Ａの入力端子から７波長板４２に入射する。
おくと、波長λ□の光が回折格子で反射され、光分波素
子Ａの入力端子から７波長板４２に入射する。
をｉｍ過するので、７波長板４２から偏光ビームスプリ
ッタ４１への入射に際してその偏光面が９００回転した
直線偏光となっている。従ってこの波長λ１の光は偏光
ビームスプリッタ４１で反射され、反射端子ｔ。から取
シ出される。一方回折格子３７−１．．３７−２・・・
・・で反射されない波長λ２の光は光分波素子Ａの出力
端子ｔ２から出力される。
ッタ４１への入射に際してその偏光面が９００回転した
直線偏光となっている。従ってこの波長λ１の光は偏光
ビームスプリッタ４１で反射され、反射端子ｔ。から取
シ出される。一方回折格子３７−１．．３７−２・・・
・・で反射されない波長λ２の光は光分波素子Ａの出力
端子ｔ２から出力される。
このようにして入力端子ｔ１に与えられたλ０．λ２の
波長成分を含有する信号光は、反射端子ｔ。に波長λ１
構成が、又出力端子ｔ２に波長λ２構成が分波してそれ
ぞれ敗り出されることになる。
波長成分を含有する信号光は、反射端子ｔ。に波長λ１
構成が、又出力端子ｔ２に波長λ２構成が分波してそれ
ぞれ敗り出されることになる。
第１Ｏ図（ａ）〜（ｄ）は、この発明の光分波素子につ
いて発明者等が理論的に算出し、或は実測して得た各種
の特性を示すものである。第１０図（ａ）は、この発明
の光分波素子の構成を示し、コアＣと回折格子３７−１
．３７−２・・・・・・との結合係数をＫとし、コアＣ
と回折格子３７−１．３７−２・・・・・・との距離が
最小の位置における結合係数ｅ Ｋ。とじて、第９図（
１））に示す実効相互作用長りは次式で与えられる。
いて発明者等が理論的に算出し、或は実測して得た各種
の特性を示すものである。第１０図（ａ）は、この発明
の光分波素子の構成を示し、コアＣと回折格子３７−１
．３７−２・・・・・・との結合係数をＫとし、コアＣ
と回折格子３７−１．３７−２・・・・・・との距離が
最小の位置における結合係数ｅ Ｋ。とじて、第９図（
１））に示す実効相互作用長りは次式で与えられる。
この実効相互作用長りは、光ファイバの曲率半径をＲ１
光ファイバのコアＣの半径？ｌ−ａ、正規化横方向減衰
定数’ｚｖとして次式で近似される。
光ファイバのコアＣの半径？ｌ−ａ、正規化横方向減衰
定数’ｚｖとして次式で近似される。
Ｌ＋ｊ“几 ・・・・・・・・（２）
■
第１０図（ｂ）に示すように実測の結果、この発明にお
いて基本モードの振幅ＶはコアＣ部分に集中していて、
クラッドｒでは指数関数的に減衰した特性を有している
。一方りラッドｒ部分の実効屈折率ｎｒは第１０図（Ｃ
） Ｋ示すように、回折格子のピッチＡに対応して周期
的に変化している。
いて基本モードの振幅ＶはコアＣ部分に集中していて、
クラッドｒでは指数関数的に減衰した特性を有している
。一方りラッドｒ部分の実効屈折率ｎｒは第１０図（Ｃ
） Ｋ示すように、回折格子のピッチＡに対応して周期
的に変化している。
第１０図（ｄ）は同一伝搬定数を有し、この発明の光分
波素子の結合領域（０＜Ｚ＜Ｌ ）において、互に逆方
向に進行するモードＭａ及びＭｂ間での結合状態を示す
ものである。即ちこの発明の光分波素子に入射するモー
ドＭａの光はＯ＜Ｚ＜Ｌの結合領域で次第にそのエネル
ギーがモードＭｂの光に移行してモードＭａの光は減衰
している。これに対してモードＭｂの光はエネルギーを
受取って増大して行くと考えることができる。
波素子の結合領域（０＜Ｚ＜Ｌ ）において、互に逆方
向に進行するモードＭａ及びＭｂ間での結合状態を示す
ものである。即ちこの発明の光分波素子に入射するモー
ドＭａの光はＯ＜Ｚ＜Ｌの結合領域で次第にそのエネル
ギーがモードＭｂの光に移行してモードＭａの光は減衰
している。これに対してモードＭｂの光はエネルギーを
受取って増大して行くと考えることができる。
実効相互作用長しが充分長ければ、モードＭａ。
嵩量のエネルギーの交換率は増大することになる。
このエネルギーの交換は回折格子３７−１．３７−２・
・・・・・によるモードＭ、の光の反射によって生ずる
ものと見做すことができる。この反射率は実効（自互作
用長しが充分に長い時には１に近付く。
・・・・・によるモードＭ、の光の反射によって生ずる
ものと見做すことができる。この反射率は実効（自互作
用長しが充分に長い時には１に近付く。
第１１図にその構成を示すのは、この発明の光分波素子
の曲の実施例で、この実施例は所謂間接接触形式のもの
である。即ちこの間接接触形式のものでは、池の基体４
５上に回折格子３７−１゜３７−２・・・・を例えばす
でに述べた方法で形成し、この回折格子３７−１．：３
７−２・・・・・の而を光ファイバ２３に形成した鏡面
研磨−３０に対接配設させた構造となっている。
の曲の実施例で、この実施例は所謂間接接触形式のもの
である。即ちこの間接接触形式のものでは、池の基体４
５上に回折格子３７−１゜３７−２・・・・を例えばす
でに述べた方法で形成し、この回折格子３７−１．：３
７−２・・・・・の而を光ファイバ２３に形成した鏡面
研磨−３０に対接配設させた構造となっている。
この間接接触形式のものにおいては、回折格子３７−１
．３７−２・・・・・が形成された基体４５を光ファイ
バ２３の鏡面研磨−３０の中心の廻りに回動可能に構成
することにょシ実効的に回折格子のピッチを変化させる
ことが可能である。
．３７−２・・・・・が形成された基体４５を光ファイ
バ２３の鏡面研磨−３０の中心の廻りに回動可能に構成
することにょシ実効的に回折格子のピッチを変化させる
ことが可能である。
即ち第１２図に示すように基体４５の長手軸を光ファイ
バ２３の長手軸にｉ致させた原状態から中心Ｏの廻りに
基体４５をθだけ回動させると、回動後の実効ピッチノ
は次式で与えられる。
バ２３の長手軸にｉ致させた原状態から中心Ｏの廻りに
基体４５をθだけ回動させると、回動後の実効ピッチノ
は次式で与えられる。
従ってこのような構造にして寂けば、基体４５を所定角
度回動させることにより、分波すべき波長を変化させる
ことが可能であって、１個の分波素子で複数の波長を分
波可能な可変分波素子を構成するととができる。この場
合には回折格子部分の回転により格子間隔が周期的に変
化し、回折格子が１回転するとすべての波長が二層反射
される構成となる。
度回動させることにより、分波すべき波長を変化させる
ことが可能であって、１個の分波素子で複数の波長を分
波可能な可変分波素子を構成するととができる。この場
合には回折格子部分の回転により格子間隔が周期的に変
化し、回折格子が１回転するとすべての波長が二層反射
される構成となる。
各実施例において説明したように、この発明では製作上
も光軸の微細調整などの複雑な作業は必要でなく、その
製作は従来のものに比して容易に行なわれる。ファイバ
の周面に形成した鏡面研磨面３０に対して回折格子を対
接配設させる簡戟且つ堅固な構造であり、全体も大幅に
小型化した構成が可能である。
も光軸の微細調整などの複雑な作業は必要でなく、その
製作は従来のものに比して容易に行なわれる。ファイバ
の周面に形成した鏡面研磨面３０に対して回折格子を対
接配設させる簡戟且つ堅固な構造であり、全体も大幅に
小型化した構成が可能である。
波長の分波特性も優れ、間接接触形式をとることによｐ
分波条件を連続的に変化し得る構造のものをも容易に実
現することができる。分波動作も極めて安定しており、
温度変化や外部から印加される振動などの外乱によって
動作条件が変化することがない。
分波条件を連続的に変化し得る構造のものをも容易に実
現することができる。分波動作も極めて安定しており、
温度変化や外部から印加される振動などの外乱によって
動作条件が変化することがない。
実施例においては基板２１として石英ガラスを使用した
が、多成分ガラスや或は合成樹脂材で基板２１を構成す
ることも可能である。
が、多成分ガラスや或は合成樹脂材で基板２１を構成す
ることも可能である。
以上詳細に説明したように、この発明によると構造が簡
単堅固で大幅に全体の小型化が実現され、高精度の分波
特性を有し、温度変化や外部から印ＩＪ１」される振動
などの外乱によっても動作特性が変化することなく、安
定した高精度の分波動作が実現用能な光分波素子を提供
することが可能である。
単堅固で大幅に全体の小型化が実現され、高精度の分波
特性を有し、温度変化や外部から印ＩＪ１」される振動
などの外乱によっても動作特性が変化することなく、安
定した高精度の分波動作が実現用能な光分波素子を提供
することが可能である。
第１図は従来提案されている光分波素子の構成を示す図
、第２図及び第３図はこの発明の光分波素子の実施例に
おける基板の構成を示す図、第４図はこの発明の光分波
素子の実施例の製造に際して基板に光ファイバを装着し
た状態を示す図、第５図乃至第７図はこの発明の光分波
素子の実施例の製造の各段階での状態を示す図、第８図
はこの発明の光分波素子の実施例の構成を示す原理図、
第９図はこの発明の光分波素子を使用した光分波装置の
構成の一例を示す図、第１０図（ａ）乃至第１０図（ｄ
）はこの発明の光分波素子の実施例の各特性を示す図、
第１１図はこの発明の光分波素子の池の実施例の構成を
示す図、第１２図は第１１図に示す実施例の動作原理を
示す図である。 ２１：基板、２２：溝、２３：光ファイバ、３０：＠面
研磨面、３１：フォトレジスト膜、３５：低屈折率層、
３６−１．３６−２・・・弓フオ １トレジスト、３７
−１ 、３７−２・・・・・・：回折格子、４１：偏光
ビームスプリッタ、４２ニー！−波長板、’４５：基体
。 代 理 人 草 野 卓 オ １ 図 ３ ７２ 図 ７３ 図 １ ２１＝４ 図 ２ ＼ ７７５ 図 ７１０図 第１１ 図
、第２図及び第３図はこの発明の光分波素子の実施例に
おける基板の構成を示す図、第４図はこの発明の光分波
素子の実施例の製造に際して基板に光ファイバを装着し
た状態を示す図、第５図乃至第７図はこの発明の光分波
素子の実施例の製造の各段階での状態を示す図、第８図
はこの発明の光分波素子の実施例の構成を示す原理図、
第９図はこの発明の光分波素子を使用した光分波装置の
構成の一例を示す図、第１０図（ａ）乃至第１０図（ｄ
）はこの発明の光分波素子の実施例の各特性を示す図、
第１１図はこの発明の光分波素子の池の実施例の構成を
示す図、第１２図は第１１図に示す実施例の動作原理を
示す図である。 ２１：基板、２２：溝、２３：光ファイバ、３０：＠面
研磨面、３１：フォトレジスト膜、３５：低屈折率層、
３６−１．３６−２・・・弓フオ １トレジスト、３７
−１ 、３７−２・・・・・・：回折格子、４１：偏光
ビームスプリッタ、４２ニー！−波長板、’４５：基体
。 代 理 人 草 野 卓 オ １ 図 ３ ７２ 図 ７３ 図 １ ２１＝４ 図 ２ ＼ ７７５ 図 ７１０図 第１１ 図
Claims (1)
- （１） 光ファイバを彎曲１呆持する１保持手段と、こ
の保持手段により保持された前記光ファイバの彎曲部の
凸側に前記光ファイバのコアに近接して形成された鏡面
研磨面と、この研磨面に対接配設され、分波すべき光の
波長をλ、前記光ファイバの実効屈折率をｎｆとしてピ
ッチがλ／２ｎｆで前記ピッチ方向が前記光ファイバの
延長方向に選定されている回折格子とを有することを特
徴とする光分波素子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59012692A JPS60156020A (ja) | 1984-01-25 | 1984-01-25 | 光分波素子 |
| US06/693,110 US4622663A (en) | 1984-01-25 | 1985-01-22 | Optical wavelength demultiplexer |
| FR858501038A FR2558607B1 (fr) | 1984-01-25 | 1985-01-25 | Demultiplexeur optique de longueurs d'ondes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59012692A JPS60156020A (ja) | 1984-01-25 | 1984-01-25 | 光分波素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60156020A true JPS60156020A (ja) | 1985-08-16 |
Family
ID=11812426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59012692A Pending JPS60156020A (ja) | 1984-01-25 | 1984-01-25 | 光分波素子 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4622663A (ja) |
| JP (1) | JPS60156020A (ja) |
| FR (1) | FR2558607B1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62111212A (ja) * | 1985-09-10 | 1987-05-22 | ジーイーシー ― マルコニ リミテッド | 光デバイス |
| JPS62229110A (ja) * | 1986-01-17 | 1987-10-07 | ザ・ボ−ド・オブ・トラステイ−ズ・オブ・ザ・レランド・スタンフオ−ド・ジユニア・ユニバ−シテイ | 光フアイバモ−ドセレクタおよびその製作方法 |
| JPH01501823A (ja) * | 1986-11-19 | 1989-06-22 | ケイ アンド エム エレクトロニクス，インコーポレイテッド | チャネル電子増倍管 |
| JPH01196189A (ja) * | 1988-02-01 | 1989-08-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長可変光ファイバラマンレーザ |
| JPH01503573A (ja) * | 1987-04-28 | 1989-11-30 | ブリテツシユ・テレコミユニケイシヨンズ・パブリツク・リミテツド・カンパニー | 光学装置 |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8502451D0 (en) * | 1985-01-31 | 1985-03-06 | Ici Plc | Tapping |
| NZ217520A (en) * | 1985-09-10 | 1988-05-30 | Plessey Overseas | Optical fibre with diffraction grating provided on a plurality of flat surfaces along the fibre |
| NL8502908A (nl) * | 1985-10-24 | 1987-05-18 | Philips Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van een groot aantal optische componenten. |
| CA1273515A (en) * | 1985-12-30 | 1990-09-04 | Colin Anderson Millar | Optical coupling |
| DE3611246A1 (de) * | 1986-04-04 | 1987-10-15 | Kernforschungsz Karlsruhe | Verfahren zum herstellen eines passiven optischen bauelements mit einem oder mehreren echelette-gittern und nach diesem verfahren hergestelltes bauelement |
| GB2189901B (en) * | 1986-04-25 | 1989-12-06 | Stc Plc | Laser induced optical fibre grating devices. |
| EP0254509B1 (en) * | 1986-07-22 | 1992-05-06 | BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company | Wavelength sensitive optical devices |
| US4986623A (en) * | 1987-01-20 | 1991-01-22 | Hewlett-Packard Company | Broadband tunable in-line filter for fiber optics |
| US5058977A (en) * | 1987-01-20 | 1991-10-22 | Hewlett-Packard Company | Broadband tunable in-line filter for fiber optics |
| US4914665A (en) * | 1987-01-20 | 1990-04-03 | Hewlett-Packard Company | Broadband-tunable external fiber-cavity laser |
| JPH01501900A (ja) * | 1987-01-20 | 1989-06-29 | ヒューレット・パッカード・カンパニー | ファイバ光学用広帯域可同調インライン・フィルタ |
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| US6011881A (en) * | 1997-12-29 | 2000-01-04 | Ifos, Intelligent Fiber Optic Systems | Fiber-optic tunable filter |
| WO1999040482A1 (en) * | 1998-02-09 | 1999-08-12 | The University Of New Mexico | Tunable bragg gratings and devices employing the same |
| US6628861B1 (en) * | 1999-01-06 | 2003-09-30 | General Photonics Corporation | Control of guided light in waveguide using external adjustable grating |
| US6347171B1 (en) | 1999-03-31 | 2002-02-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and apparatus for forming a diffraction grating |
| US7133582B1 (en) | 2003-12-04 | 2006-11-07 | Behzad Moslehi | Fiber-optic filter with tunable grating |
| EP3782306B1 (en) * | 2018-04-17 | 2022-04-27 | Alliance Fiber Optic Products, Inc. | Multi-layer wavelength-division multiplexing devices |
| EP3830618A1 (en) | 2018-07-31 | 2021-06-09 | Alliance Fiber Optic Products, Inc. | Wavelength-division multiplexing devices with modified angles of incidence |
Family Cites Families (8)
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|---|---|---|---|---|
| US4021097A (en) * | 1976-03-08 | 1977-05-03 | Sperry Rand Corporation | Distributive tee coupler |
| JPS544153A (en) * | 1977-06-13 | 1979-01-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Directive coupler using optical waveguide |
| US4268116A (en) * | 1979-10-26 | 1981-05-19 | Optelecom Incorporated | Method and apparatus for radiant energy modulation in optical fibers |
| US4493528A (en) * | 1980-04-11 | 1985-01-15 | Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Fiber optic directional coupler |
| US4343532A (en) * | 1980-06-16 | 1982-08-10 | General Dynamics, Pomona Division | Dual directional wavelength demultiplexer |
| US4335933A (en) * | 1980-06-16 | 1982-06-22 | General Dynamics, Pomona Division | Fiber optic wavelength demultiplexer |
| CA1149209A (en) * | 1980-07-09 | 1983-07-05 | Paolo G. Cielo | Evanescent-wave fiber reflector |
| US4444458A (en) * | 1981-05-26 | 1984-04-24 | Gould Inc. | Substrate ruggedized optical fiber apparatus |
-
1984
- 1984-01-25 JP JP59012692A patent/JPS60156020A/ja active Pending
-
1985
- 1985-01-22 US US06/693,110 patent/US4622663A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-01-25 FR FR858501038A patent/FR2558607B1/fr not_active Expired - Fee Related
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| JPS62111212A (ja) * | 1985-09-10 | 1987-05-22 | ジーイーシー ― マルコニ リミテッド | 光デバイス |
| JPS62229110A (ja) * | 1986-01-17 | 1987-10-07 | ザ・ボ−ド・オブ・トラステイ−ズ・オブ・ザ・レランド・スタンフオ−ド・ジユニア・ユニバ−シテイ | 光フアイバモ−ドセレクタおよびその製作方法 |
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| JPH01196189A (ja) * | 1988-02-01 | 1989-08-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長可変光ファイバラマンレーザ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2558607B1 (fr) | 1990-05-25 |
| FR2558607A1 (fr) | 1985-07-26 |
| US4622663A (en) | 1986-11-11 |
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