JPS61103109A

JPS61103109A - 光合分波装置

Info

Publication number: JPS61103109A
Application number: JP22398284A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Imoto; 克之井本; Koichi Sano; 浩一佐野
Original assignee: Hitachi Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Hitachi Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1984-10-26
Filing date: 1984-10-26
Publication date: 1986-05-21
Anticipated expiration: 2009-03-09
Also published as: JPH0617924B2

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】〔発明の利用分野〕本発明は、複数の異なる波長の光を合波して１本の光フ
アイバ内へ送る光合波機能、および上記光ファイバを伝
搬してきた上記波長とは異なる複数の波長の光を分波す
る光合波機能を兼ね備えた光合分波装置に関する。

〔発明の背景〕

光フアイバ通信における波長多重伝送技術は経済化をは
かる上で重要である。上記波長多重伝送において、光合
分波器は必須のデバイスである。

従来の光合分波器としては、たとえば昭和５３年度電子
通信学会光・電波部門全国大会予稿集扁２８０に記載さ
れた”干渉膜を用いた多重反射形光分波器”があり、非
常に良好な特性が得られている。しかし、現状の光合分
波器は高価という問題点をもっている。これは加工工数
、時間、および組立、調整数、時間が多いためである。

特に、ガラスの切断、研磨加工、干渉膜フィルタの形成
、ガラス部品の組立、接着、保持、光軸調整などがコス
トを引き上げている。

光合分波器の低コスト化の対策案として、先に第１図に
示す構成のものが提案された（特願昭５８−６９９６０
および特願昭５８−１３０８１５　　）。

同図において、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図、（Ｃ
）は左側面図、（ｄ）は右側面図である。これは干渉膜
フィルタ１１〜１５の形成されたガラスブロック９〜１
１の両側にロッドレンズ７と４，５と６を略平行に配置
した構成のものである。そして半導体発光（あるいは受
光）素子１〜３を上記ロッドレンズ４〜６の先端側に、
１本の光ファイバ８を上記□（。ッｆｖ７Ｘ□。先端１
１ＪＫ、そゎイゎ設けた構成である。１〜３が半導体発
光素手の場合には光合波器として、１〜３が受光素子の
場合には光分波器として、さらに１，２が半導体発光素
子、３が受光素子の場合には光合分波器として使える。

この構成では４波多重程度までは容易に実現できる。

しかし、第２図に示すように、ｎ（ｎ）４）個の端局装
置へ情報信号１８．１９をそれぞれ異なった波長λｌ、
λ８の光信号に変換し、合波部２４．２５で合波して矢
印１６−１〜１６−ｎのごとく送出し、逆にｎ個の端局
側から矢印１７−１〜１７−ｎのごとく送られてきた上
記光信号の波長とは異なった波長λ３の光信号を分波部
２６で分波後、電気信号に変換して情報信号２０−１〜
２Ｏ−ｆｌを得るような光合分波装置２７は第１図また
は従来の構成では非常に複雑で高価なものとなり、また
装置も大屋化してしまうという問題点がおり、実現は困
難である。なお、第２図において、２１−１〜２１−ｎ
は波長λ１の光送信部、２２−１〜２２−ｎは波長λ鵞
の光送信部、２３−１〜２３−ｎは波長λ３の光信号を
受信する光受信部である。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、第２図に示すように、ちる局と非常に
多くの端局との間で波長多重によシ情報伝達を行なう場
合の光合分波装置を、極めて簡易な構成で、小形、低コ
ストに実現させることにある。また量産性にも適した構
成法を提供することにもある。

〔発明の概要〕

本発明は、第１図の光合分波器を改良したものでおる。

すなわち、第１図において、光合分波器の長さｔを拡げ
てロッドレンズ４〜７がｎ個並置できるようにしたもの
である。そしてガラスブロック９（１１）に干渉膜フィ
ルタ１１，１２゜１３　（１４，１５）をストライプ状
に上記長さｔの長さまで形成させたものでちる。このよ
うに、ガラスブロック９．１１にｎ端局分の干渉膜フィ
ルタを順次ストライプ状に形成したものを切断すること
なくそのまま使うことができる。またロッドレンズ４，
５，６，７を長さｔ内にアレイ状にｎ個ずつそれぞれ並
置させるだけでよい。さらに半導体発光および受光素子
、ならびに光ファイバも同様にアレイ状に並置すればよ
い。ｎ端局分の光合分波器を一体化構成で、かつ各々の
部品をアレイ状の規則的な配列に構成できる簡易、小型
構造である。加工、組立、調整工数の大幅な低減が期待
できるので低コスト化も可能でちる。

〔発明の実施例〕

第３図に本発明の光合分波装置の一実施例を示す。同図
（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図、（Ｃ）は左側面図で
ある。１−１〜ｉ−ｎ、２−ｉ〜２−ｎ、３−１〜３−
　ｎは半導体発光あるいは受光素子（球レンズ付きでも
よい）、４−１〜．４−ｎ、　　５．−１〜５−ｎ、６
−１〜６−ｎ、７−１〜７−ｎはロッドレンズ（屈折率
分布型、長さは約１／４ピツチ、端面は斜め研磨されて
いるか、反射防止用コーティングｋが形成されているか
、あるいはその両方がほどこされているのいずれかが好
ましい。）、８−１〜８−１は光ファイバＱ　２８，２
９．３０はガラスブロック、３１〜３５は干渉膜フィル
タである。ここで、ガラスブロック２８．３０には第４
図、第５図に示すように、干渉膜フィルタ３１．３２，
３３，３４．３５が長さｔにわたつつてストライプ状に
形成されている。このＬは上記ロッドレンズをｎ個並置
させるのに十分な値であればよい。したがって必ずしも
ガラスブロックの両端まで干渉膜フィルタを形成させる
必要はなく、両端近傍は干渉膜フィルタが形成されてい
なくてもよい。干渉膜フィルタの幅Ｗは光ビーム径よシ
も大きな値とし、通常、ロッドレンズの直径とほぼ等し
いかそれよシも大きい値が好ましい。

ガラスブロック２８上に干渉膜フィルタ３１゜３２．３
３を形成させる方法として、たとえば、マスクを用いて
順次３１，３２．３３と形成させる。すなわち、まず最
初、３１の面積部分以外をマスクして蒸着し、次いで、
３２以外の面積部分をマスクして蒸着、最後に３３以外
の面積部分をマスクして蒸着する方法によシ実現できる
。

次に第３図の動作例について述べる。まず１−リ）　　
　　　１〜ｌ−ｎは波長λ１の半導体発光素子、２−１
〜２−　ｎは波長λ２の半導体発光素子、３−１〜３−
ｎは波長λ３の光に最適感度を有する受光素子とする。

３１は波長λ１の光信号のみを透過させ、波長λ２．λ
３の光信号を反射させるフィルタ（たとえば低域通過フ
ィルタ、帯域通過フィルタ）とする。３２は波長λ２の
光信号のみを透過させ、波長λ３の光信号を反射させる
フィルタ（たとえば低域通過フィルタ、帯域通過フィル
タ）とする。３３は波長λ８の光信号のみを透過させ、
波長λ１．λ２の光信号を反射させるフィルタ（たとえ
ば帯域通過フィルタ、高域通過フィルタ）とする。３４
は波長λ＝、λ３の光信号を反射させるフィルタ、３５
は波長λ３の光信号を反射妊せ、波長λ１．λ２の光信
号を透過させるフィルタとする。ただし、３４．３５は
全反射膜でもよい。このような構成では、１−１〜ｌ−
ｎの半導体発光菓子の光信号（波長λ１　）はそれぞれ
矢印１６−１〜１６−ｎのごとく光ファイバ８−１〜ｆ
３−　ｎ内を伝搬し送出される。２−１〜’ｌ、　−ｎ
の半導体発光素子の光信号（波長λ雪）も同様に矢印１
５−１〜１６−ｎのごとく送出される。矢印１７−１〜
１７−ｎのごとくそれぞれの光ファイバ８−１〜８−　
ｎ内を伝搬してきた光信号（波長λ３　）は干渉膜フィ
ルタ３１，３４，３２．３５で反射され、それぞれの受
光素子３−１〜３−　ｎで受光される。ただし、それぞ
れの干渉膜フィルタへ入射スる光ビームはロッドレンズ
によ！１ｌｉｔぼ平行ビームに変換されたものである。

以上のように、第３図の光合分波装置は第２図の光合分
波装置２７を構成していることがわかる。

本発明の光合分波装置は一体化構成であるので、第１図
のものをｎ個用いて構成したものに比し大幅に小形化さ
れ、また光軸調整もほぼｌ　／　ｎに短縮される。加工
、組立の工数、時間も大幅に短縮される。したがってコ
ストを大幅に低下させることが可能である。

第３図において、ロッドレンズ４−１〜４−ｎ。

５−１〜５−ｎ、６−１〜６−ｆｌ、７−１〜７−ｎを
たとえば第６図のように平板３６内に埋めこんだアレイ
型ロッドレンズに代えてもよい。ただし、（ａ）は正面
図、（ｂ）は左側面図である。同様に半導体発光素子１
−１〜１−ｎ１受光素子３−１〜３−ｎなどもアレイ状
のものに代えてもよい。さらに光ファイバ８−１〜８−
　ｎもファイバアレイを用いてもよい。

本発明は上記実施例に限定されない。波長多重数は３波
以外に、２波、４波も可能である。半導体発光素子には
半導体レーザ、発光ダイオードのいずれも用いることが
できる。また多モードファイバ用、単一モードファイバ
用光合分波装置のいずれにも適用できる。干渉膜フィル
タの配置、構成法、数量などは実施例にとられれない。

たとえばガラスブロックをさらに増やして干渉膜フィル
タも増やし、チャネル間のアイソレーション、近端漏話
減衰量を大きくとるようにしてもよい。半導体発光およ
び受光素子は光ファイバを通してロッドレンズ４−１〜
４−ｎ、５−１〜５−ｎ、６−１〜６−　ｎと結合させ
るようにしてもよい。アレイ状ロッドレンズ４−１〜４
−ｎ（５−１〜５−ｎ、６−１〜６−ｎ、７−１〜７−
ｎ）のロッドレンズ間隔、たとえば、４−１と４−２．
４−１と５−１、の間隔は密に接していてもよく、また
ある間隔を保って離れていてもよい。同様に、干渉膜フ
ィルタ３１と３２．３２と３３などもある間隔を保って
離れていてもよい。ガラスブロック２８．３０は厚さが
一定のガラス平板と三角形のガラススペーサで構成し、
それをはシ合わせて構成してもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、ある局と非常に多
くの端局との間で波長多重により情報伝達を行なう場合
の光合分波装置を、極めて簡易な一体化構成で、しかも
小形、低コストに実現させることができる。また量産に
適した構成でおるので、将来、大幅な低コスト化が可能
である。さらに光軸調整も１個の光合分波器とほぼ同程
度の時間で達成が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明者が先に提案した光合分波器の概略図、
第２図はある局と複数の端局とで波長多重によシ情報伝
達を行なう場合の光合分波装置の構成例、第３図は本発
明の光合分波装置の一実施例、第４，５図は本発明に用
いる干渉膜フィルタ付きガラスブロックの実施例、第６
図は本発明に用いるロッドレンズアレイの実施例である
。１．２，３．１−１〜１−ｎ、２−１〜２−ｎ。３−１〜３−ｎ・・・半導体発光高子あるいは受光素子
、４．５．６．７．４−１７−４−ｎ、５−１〜５−ｎ
、６−１〜６−ｎ、７−１〜７−ｎ・・・ロッドレンズ
、８．８−１〜１３−ｎ・・・光ファイバ、９゜１０．
１１，２８，２９．３０・・・ガラスブロック、１１〜
１５．３１〜３５・・・干渉膜フィルタ、１６゜１７、
１６−１〜１６−ｎ、　１７　１〜１７−ｎ・・・光の
仏滅方向を示す矢印、１８，１９．２０−１〜２０−ｎ
・・・情報端子、２１−１〜２１−ｎ。

Claims

【特許請求の範囲】１、干渉膜フィルタ付きガラスブロックの片端側にその
端面に沿つて半導体発光素子あるいは受光素子付きのロ
ッドレンズをｎ（ｎ≧２）個アレイ状に並置させ、かつ
これをｍ（ｍ≧２）段設け、該ブロックの反対端側には
その端面に沿つて光ファイバ付きロッドレンズをｎ個ア
レイ状に並置させたことを特徴とする波長多重数がｍの
光合分波器をｎ個構成した光合分波装置。２、ガラスブロックに形成された各々の干渉膜フィルタ
の長さは、少なくともｎ個のアレイ状ロッドレンズの幅
をもち、かつｍ段ストライプ状に形成されたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の光合分波装置。３、ｎ個のアレイ状ロッドレンズは平板内に埋め込まれ
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光合分
波装置。４、半導体発光素子あるいは受光素子にアレイ状のもの
を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
光合分波装置。５、光ファイバにアレイ状のものを用いたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の光合分波装置。