JPS60158412A - 光マルチプレクサ/デマルチプレクサ - Google Patents

光マルチプレクサ/デマルチプレクサ

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JPS60158412A
JPS60158412A JP27165184A JP27165184A JPS60158412A JP S60158412 A JPS60158412 A JP S60158412A JP 27165184 A JP27165184 A JP 27165184A JP 27165184 A JP27165184 A JP 27165184A JP S60158412 A JPS60158412 A JP S60158412A
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JP
Japan
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filter
demultiplexer
wavelength
optical multiplexer
lens
Prior art date
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Pending
Application number
JP27165184A
Other languages
English (en)
Inventor
ビルヘルム・ケスター
テオドール・フオルマー
クルト・フスゲンガー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Standard Electric Corp
Original Assignee
International Standard Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by International Standard Electric Corp filed Critical International Standard Electric Corp
Publication of JPS60158412A publication Critical patent/JPS60158412A/ja
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293Optical 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
    • G02B6/29379Optical 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
    • G02B6/2938Optical 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
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
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    • G02B6/293Optical 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
    • G02B6/29346Optical 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 wave or beam interference
    • G02B6/29361Interference filters, e.g. multilayer coatings, thin film filters, dichroic splitters or mirrors based on multilayers, WDM filters
    • G02B6/29362Serial cascade of filters or filtering operations, e.g. for a large number of channels
    • G02B6/29365Serial cascade of filters or filtering operations, e.g. for a large number of channels in a multireflection configuration, i.e. beam following a zigzag path between filters or filtering operations
    • G02B6/29367Zigzag path within a transparent optical block, e.g. filter deposited on an etalon, glass plate, wedge acting as a stable spacer

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  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
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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] 本発明は光マルチプレクサ/デマルチプレクサに関する
[発明の技術的背景] この型式の装置自体は、欧州特許出願第68198号明
細書等によってすでに知られている。
そこに記載されているマルチプレ、フサ/デマルチプレ
クサには、光線を混合/分割するために、複数の干渉フ
ィルタが使用されている。それらのフィルタは、光学的
に透明な多面体基体の境界表面(boundary 5
urfaces )に位置している。
[発明の目的コ 本発明の目的は容易に構成することのできるマルチプレ
クサ/デマルチプレクサを提供することである。
[発明の概要] この目的は特許請求の範囲第1項に記載したように、マ
ルチプレクサ/デマルチプレクサにおいて、光学的に透
明な物質によって作られ互いに平行な2表面を有する基
体を設け、この基体の2表面に複数の入出力点を作り、
この基体とほとんど全ての入出力点どの間に反則フィル
タを取付け、この反射フィルタの各々はそのフィルタに
入射してきた光線をその波長に応じである部分は反射し
残りの部分は透過させ、さらに、上記基体上の入出力点
の位置を、上記基体中において光がこれらの入出力点の
1点から他の1点へとジグザグに進むように選択づるこ
とによって達成される。
またその好ましい実施態様は、特許請求の範囲第2項以
下に記されている。
この発明のマルチプレクサ/デマルチプレクサは損失が
少ない。さらにこのマルチプレクサ/デマルチプレクサ
は、光導波体や送信器や受信器への結合に関して応用範
囲が広い。また、互いに混合され分割される構成光線の
本数を2として、容易にあらゆる所望の2に適用するこ
とができる。
さらにこの発明のマルチプレクサ/デマルチプレクサは
容易に製造することが可能である。
[発明の実施例] 以下、本発明について実施例を用いて図面を参照してさ
らに詳しく説明する。
このマルチプレクサ/デマルチプレクサは可逆的な構成
体である。すなわち、これはマルチプレクサとデマルチ
プレクサとの両方に使用することができる。このマルチ
プレクサ/デマルチプレクサの接続は一1操作様式に応
じて入力または出力となる。以下、本発明をデマルチプ
レクサとして使用した場合について説明する。したがっ
て(説明を簡潔にするため)多くの場合、デマルチプレ
クサとして作用についてのみ述べる。
デマルチプレクサとして機能する時は、1本の光線はそ
の複数の構成光線に分割される。(その分割された)構
成光線のそれぞれの波長は、与えられた波長または与え
られた波長範囲であるが、以下、説明を簡潔にするため
に、この両方のうち(与えられた)波長に関してのみ述
べる。
このデマルチプレクサは、厚さdの光学°的に透明な基
体3から構成されている。基体3の上表面7と下表面8
には、数個の半球状レンズ4/1〜4/zと2が取付け
られている。半球状レンズ4/1〜4/zの平らな表面
は、波長選択膜6/1〜6/zに。
よって被覆されているが、半球状レンズ2には波長選択
膜はない。
波長21〜λ2の構成光線を有する、これから分割され
る光線は、光導波体1を通ってこのデマルチプレクサへ
送られる。これらの波長21〜λ2の構成光線は、出力
される時は、光導波体5を通って取り出される。
第1図の実施例において、基体3を構成する物質の屈折
率とレンズ2,4を構成する物質の屈折率は等しい。光
導波体1によって送られてきた、これから分割される光
線は、レンズ2を通って平行光線となり、基体3の表面
7から45°の角度で基体3に人則し、そして、基体3
の向い側の表面8のレンズ4/1の波長選択膜6/1に
当たる。この膜(i/1は、波長λ1の構成光線だけを
透過させ、その他の波長の構成光線を反射する。この波
長λ1の平行構成光線は、レンズ4/1を通って導波体
5土に焦点を結ぶ。
一方、波長選択膜6/1で反射した波長λ2〜λ2の構
成光線は、基体3の向い側のレンズ4/2の波長選択膜
6/2に達する。この膜6/2は、波長λ2の構成光線
だけを透過させ、波長λ3〜λ2の構成光線を反射する
。波長λ2の構成光線は、レンズ4/2を通って導波体
5上に焦点を結ぶ。
このような、1本の与えられた波長の構成光線が透過し
、その他の波長の構成光線が反射するプロセスは、この
他のレンズ4/3〜4/zの波長選択膜6/3〜6/Z
において繰り返される。こうして最後の波長選択膜6/
zに当たるのは、波長λ2の光線だけとなり、この波長
λ2の構成光線はこの膜6Zを透過する。デマルチプレ
クサとしてはこのJ196zは事実上必要ないが、この
lll6/zは波長λZ、以外の不要な光をフィルタ作
用で除くために好都合である。
光は、基体3中を、ある波長選択膜から別の波長選択膜
に向かってジグザグに進む。基体の厚さdは、基体中の
光線の光路、および隣接する2個のレンズの中心点間の
距離によって決定される。
波長選択膜の反射特性/透過特性のために、基体3中に
おける光線の進行方向と基体3の上面/下面との角度は
、45°が有利である。しかしその結果、構成光線は基
体(デマルチプレクサ)からこの45″の角度で出力さ
れ、あるいは光線を(マルチプレクサとしての)基体に
対して45゜の角度で当てなければならない。しかしこ
の条件は必ずしもいつも満たされることができるわけで
はない。
基体の材料と半球状レンズの材料が異なった屈折率nl
 、n2を有する場合は、構成光線のこの他の入出力角
度が可能となる。この時、2つの屈折率は、レンズと基
体の境界面で屈折した光線の光路が、基体中において基
体の境界面7.8に対して45°の角度をとるように選
択しなければならない。
半球状レンズを互いに接近させる場合でも最少限の空間
が必要である。(d=基体の厚さ、a=半球状レンズの
間隔 として)d=a/2であり、可能な値は、a−3
mm、d=1.’5mmである。
このように設定した実施例を第2図に示す。ここでも(
第1図の実施例と同様に)、n’1=n2と仮定しであ
る。
レンズ表面での反射損失を少なくするために、各レンズ
に反射防止コーティングを施すとよ6s。
マルチプレクサ/デマルチプレクサをそのように設計す
ると、先導波体くたとえば光ファイブ<)と(発光また
は受光)ダイオードの両方をこのマルチプレクサ/デマ
ルチプレクサに接続することができる。偏光を発生する
発光素子(レーザダイオード等)は、それから発せられ
る偏光の方向と関係して、マルチプレクサ/デマルチプ
レクサにおける光損失が、最小になるような位置に設定
する。
偏光感度受信(polarizaNon−sensit
ive receiver)素子を使用する時も、これ
と同様である。マルチプレクサ/デマルチプレクサから
光を導(、sで行く光ファイバのコアの直径は、このマ
ルチプレクサ/デマルチプレクサへ光を導いて来る光フ
ァイバのコアの直径よりも大きくするように選択すると
好ましい。光ファイバとレンズとの距離は、基体中に平
行光線ができるように選択する。
前に述べたように、各半球状レンズの平らな表面にはそ
れぞれ波長選択膜が取付けられている。
これらの膜はそこに大剣してきた光の一部分を反射し、
その他の部分を透過するので、バンドパスフィルタまた
はシャープカット−オフフィルタ(5harp cut
−off filter)としテ動<コトがテキる。
第3図に、ある1枚のシャープカット−オフフィルタの
波長とその透過率(パーセント)との関係を示す。通常
80〜95%の透過率、および9−9%以上の反射率が
得られている。複数のシャープカット−オフフィルタを
第1図の実施例に使用する時は、それらのフィルタの透
過性(透過できる光の波長の臨界値)が、1つのレンズ
からその他のレンズへと次々と大きくまたは小さくなる
ようにしなければならない。レンズ4/1のシャープカ
ット−オフフィルタ6/1は、波長λ2〜λ2の構成光
線を反射し、波長λ1の構成光線だけがここを透過する
ことができる。レンズ478のシャープカット−オフフ
ィルタ6/8は、波長λ1〜λ8の光を透過させ、波長
λ9〜λ2の光を反射する。
ここでは波長λ1〜λ7の構成光線は既に出力されてい
るので、波長λ8の構成光線だけが、このシャープカッ
ト−オフフィルタ6、/8を透過することになる。この
設計では損失は最小限に小さくされる。それは、送信方
向において、各シャープカット−オフフィルタを送信方
向に横切るのは、ただ1本の構成光線がたった1度だけ
だからである。
その透過゛効率゛′は、反射の場合よりも低い。常に数
種の構成光線を含んでいる反射光線については、反射゛
′効率”はかなり高くすなわち99%以上である。
シャープカット−オフフィルタの代わりに光バンドパス
反射フィルタを使用することもできる。
そのようなフィルタの1つの透過特性を第4図に示す。
このようなフィルタは、そのフィルタに特有の透過波長
の範囲内の構成光線だけを透過する。
そしてその他の波長の構成光線は全て反射される。
このようなフィルタを使用する場合は、フィルタをどん
な順番で配置しても(並べられたフィルタの透過波長が
波長類にならなくても)違いはない。
以上の実施例において、反射フィルタはレンズ表面に付
着されている。この場合は、まず半球状レンズを波長選
択膜で被覆し、それからこれを基体に取付ける。しかし
、波長選択膜を直接基体に取付けることももちろん可能
である。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はそれぞれ本発明の一実施例に係る
マルチプレクサ/デマルチプレクサの横断面図であり、
第3図および第4図はそれぞれシャープカット−オフフ
ィルタおよびバンドパスフィルタの特性を示す図である
。 1・・・光導波体、2・・・半球状レンズ、3・・・基
体、4・・・半球状レンズ、5・・・光導波体、6・・
・波長選択膜、7,8・・・表面。 第1頁の続き 0発 明 者 クルトφフスゲンガー ドイツ連邦共和国、 7148 レムゼック、ケーニッ
ヒスベルガー・シュトラーセ 1

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 光学的に透明な物質によって作られ、互いに平
    行な2表面を有する基体を具備し、上記基体の2表面に
    複数の入出力点が設けられ、上記基体とほとんど全ての
    上記入出力点との間に反射フィルタが設けられ、この反
    射フィルタの各々が、そのフィルタに入射してきた光線
    を、その波長に応じである部分は反射し残りの部分は透
    過させ、さらに、 上記基体上の入出力点の位置が、上記基体中において光
    線がこれらの入出力点の1点から他の1点へとジグザグ
    に進むように選択されていることを特徴とする光マルチ
    プレクサ/デマルチプレクサ。
  2. (2) 各反射フィルタがそれぞれバンドパスフィルタ
    として構成され、その各バンドパスフィルタがそれぞれ
    異なる波長用に調整されている特許請求の範囲第1項記
    載の光マルチプレクサ/デマルチプレクサ。
  3. (3) 各反射フィルタがそれぞれシャープカット−オ
    フフィルタとして構成され、その各シャープカット−オ
    フフィルタがそれぞれ異なる波長用に調整されている特
    許請求の範囲第1項記載の光マルチプレクサ/デマルチ
    プレクサ。
  4. (4) はぼ半球状の形状のレンズが入出力点に設けら
    れている特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれか1
    項記載の光マルチプレクサ/デマルチプレクサ。
  5. (5) 反射フィルタがレンズと基体との間に位置して
    いる特許請求の範囲第4項記載の光マルチプレクサ/デ
    マルチプレクサ。
  6. (6) レンズの屈折率が基体の屈折率と異なっている
    特許請求の範囲第4項記載の光マルチプレクサ/デマル
    チプレクサ。
  7. (7) 反則フィルタがレンズ上に付着されている特許
    請求の範囲第5項記載の光マルチプレクサ/デマルチプ
    レクサ。
  8. (8) 基体上に反射フィルタが取付けられている特許
    請求の範囲第5項記載の光マルチプレクサ/デマルチプ
    レクサ。
JP27165184A 1983-12-22 1984-12-22 光マルチプレクサ/デマルチプレクサ Pending JPS60158412A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3346365.4 1983-12-22
DE19833346365 DE3346365A1 (de) 1983-12-22 1983-12-22 Optischer multiplexer/demultiplexer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60158412A true JPS60158412A (ja) 1985-08-19

Family

ID=6217667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27165184A Pending JPS60158412A (ja) 1983-12-22 1984-12-22 光マルチプレクサ/デマルチプレクサ

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0146957A3 (ja)
JP (1) JPS60158412A (ja)
AU (1) AU3625084A (ja)
DE (1) DE3346365A1 (ja)

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EP0146957A3 (de) 1987-03-25
AU3625084A (en) 1985-06-27
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