JPS6132030A - 光合波方法 - Google Patents
光合波方法Info
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- JPS6132030A JPS6132030A JP15383984A JP15383984A JPS6132030A JP S6132030 A JPS6132030 A JP S6132030A JP 15383984 A JP15383984 A JP 15383984A JP 15383984 A JP15383984 A JP 15383984A JP S6132030 A JPS6132030 A JP S6132030A
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- light waves
- optical
- waves
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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
- G02B6/2931—Diffractive element operating in reflection
-
- 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
- G02B6/29346—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 wave or beam interference
- G02B6/29361—Interference filters, e.g. multilayer coatings, thin film filters, dichroic splitters or mirrors based on multilayers, WDM filters
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- Physics & Mathematics (AREA)
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、波長が極めて近接した複数の光信号を合成し
、偏光方向を揃えて出力する光合波方法に関する。本発
明は波長多重光通信方式に利用するに適する。
、偏光方向を揃えて出力する光合波方法に関する。本発
明は波長多重光通信方式に利用するに適する。
光ファイバで波長分割多重伝送を行うために、波長が近
接した複数の光信号を合成する必要がある。第５図およ
び第６図に従来例の光合波方法を示す。
接した複数の光信号を合成する必要がある。第５図およ
び第６図に従来例の光合波方法を示す。
第５図に示す光合波方法は、誘電体干渉膜フィルタ５を
用いたもので、波長λ、の光信号は、レンズ１および誘
電体干渉膜フィルタ５を透過する。
用いたもので、波長λ、の光信号は、レンズ１および誘
電体干渉膜フィルタ５を透過する。
波長λ２の光信号は、レンズ２を透過し、誘電体干渉膜
フィルタ３により反射される。これにより、波長λ、の
光信号と波長λ２の光信号とが合波され、レンズ６を透
過して出力される。
フィルタ３により反射される。これにより、波長λ、の
光信号と波長λ２の光信号とが合波され、レンズ６を透
過して出力される。
第６図に示す従来例の光合波方法で、回折格子７を用い
たもので、波長λ１の光信号と波長λ２の光信号とは、
レンズ１を透過して回折格子７に入射される。この回折
格子７により二つの光信号が合波され、再びレンズ１を
透過して出力される。
たもので、波長λ１の光信号と波長λ２の光信号とは、
レンズ１を透過して回折格子７に入射される。この回折
格子７により二つの光信号が合波され、再びレンズ１を
透過して出力される。
これらの光合波方法は、中心波長間隔が数＋ｎｍ程度で
あり、ベースバンド光強度変調を行うに適している。
あり、ベースバンド光強度変調を行うに適している。
しかし、コヒーレント光伝送における波長多重光合波や
、ヘテロダイン受信用ミキサに使用するには、中間周波
数間隔が０，１ 人（光周波数にして約］Ｇｌ＋ｚ）程
度以下にする必要があり、従来例の光合波方法では、こ
のような中心周波数間隔を得ることは不可能であった。
、ヘテロダイン受信用ミキサに使用するには、中間周波
数間隔が０，１ 人（光周波数にして約］Ｇｌ＋ｚ）程
度以下にする必要があり、従来例の光合波方法では、こ
のような中心周波数間隔を得ることは不可能であった。
本発明は、微小な波長差を有する複数の光信号を多重化
できる光合波方法を提供することを目的とする。
できる光合波方法を提供することを目的とする。
本発明の光合波方法は、互いにその光路がほぼ直交し、
互いにその偏波方向がほぼ直交する二つの光波を合成す
る方法において、上記二つの光波の光路の交点に、一方
の光波の偏光を透過し他方の偏光を反射する偏光フィル
タを配置してその二つの光波の光路を一致させ、その光
路上に、上記二つの光波の各鋼薄方向に対して約４５度
その光軸が傾斜した複屈折素子を配置し、その複屈折素
子の長さを上記二つの光波の位相差がほぼ９０度になる
ように設定するこ心を特徴とする。
互いにその偏波方向がほぼ直交する二つの光波を合成す
る方法において、上記二つの光波の光路の交点に、一方
の光波の偏光を透過し他方の偏光を反射する偏光フィル
タを配置してその二つの光波の光路を一致させ、その光
路上に、上記二つの光波の各鋼薄方向に対して約４５度
その光軸が傾斜した複屈折素子を配置し、その複屈折素
子の長さを上記二つの光波の位相差がほぼ９０度になる
ように設定するこ心を特徴とする。
複屈折素子としては、方解石等の複屈折結晶や偏波面保
存光ファイバを用いることができる。
存光ファイバを用いることができる。
ここで、「約４５度」あるいは「はぼ９０度」は、有効
な作用が得られる範囲での実用上の誤差を許容すること
を意味する。
な作用が得られる範囲での実用上の誤差を許容すること
を意味する。
本発明の光合波方法は、波長差か微小で互いにその偏波
方向がほぼ直交する二つの光波を、偏光フィルタにより
その光路を一致させ、複屈折素子によりその偏波面を一
致させ、これにより二つの光波を合波さセる。
方向がほぼ直交する二つの光波を、偏光フィルタにより
その光路を一致させ、複屈折素子によりその偏波面を一
致させ、これにより二つの光波を合波さセる。
第１図は本発明第一実施例の光合波方法を示す図である
。
。
レンズ１とレンズ２とは、互いにその光路がほぼ直交す
る二つの光波を入力できるように配置される。偏波フィ
ルタ３は、この二つの入射された光波の光路の交点に、
それぞれの入射方向に対して４５度の角度で配置され、
電界成分が紙面に平行な直線偏光を透過し、電界成分が
紙面に垂直な直線偏光を反射する。複屈折素子４は、偏
波フィルタ３を透過した光波および偏波フィルタ３で反
射した光波の光路上に、その光軸がこれらの光波の偏向
方向に対して約４５度傾斜するように配置される。
る二つの光波を入力できるように配置される。偏波フィ
ルタ３は、この二つの入射された光波の光路の交点に、
それぞれの入射方向に対して４５度の角度で配置され、
電界成分が紙面に平行な直線偏光を透過し、電界成分が
紙面に垂直な直線偏光を反射する。複屈折素子４は、偏
波フィルタ３を透過した光波および偏波フィルタ３で反
射した光波の光路上に、その光軸がこれらの光波の偏向
方向に対して約４５度傾斜するように配置される。
第一の光波は、電界成分か紙面に平行な直線偏光てあり
、レンズ１によりコリメートされ、偏波フィルタ３を透
過する。第二の光波は、電界成分が紙面に垂直な直線偏
光であり、レンズ２によりコリメー１〜され、偏波フィ
ルタ３により反射される。第一の光波および第二の光波
の光路は、偏波フィルタ３により一致させられ、複屈折
素子４に入射する。第一の光波の波長をλ、とし、第二
の光波の波長をλ２としておく。
、レンズ１によりコリメートされ、偏波フィルタ３を透
過する。第二の光波は、電界成分が紙面に垂直な直線偏
光であり、レンズ２によりコリメー１〜され、偏波フィ
ルタ３により反射される。第一の光波および第二の光波
の光路は、偏波フィルタ３により一致させられ、複屈折
素子４に入射する。第一の光波の波長をλ、とし、第二
の光波の波長をλ２としておく。
ここで、複屈折素子４に対する入射光強度と出力光強度
の関係について説明する。複屈折素子４の光学軸は、す
でに説明したように、二つの入射光の偏向方向に対して
±４５度傾斜している。このため、それぞれ光強度Ｉ。
の関係について説明する。複屈折素子４の光学軸は、す
でに説明したように、二つの入射光の偏向方向に対して
±４５度傾斜している。このため、それぞれ光強度Ｉ。
で第一の光波と第二の光波とを入射した場合に、複屈折
素子４から出力される紙面と平行な偏゛光成分の光強度
１＋ 、Ｉｚは、 δ １ 、 ＝ Ｉ 、 ｃｏｓ２（−）
（１）δ １２ ＝ Ｉ 。５ｉｎ２（−−一） −
−（２１として表される。ここで、λは光波長、ｎｏは
常光線屈折率、Ｉ８は異常光線屈折率、またｄは複屈折
素子４の長さである。
素子４から出力される紙面と平行な偏゛光成分の光強度
１＋ 、Ｉｚは、 δ １ 、 ＝ Ｉ 、 ｃｏｓ２（−）
（１）δ １２ ＝ Ｉ 。５ｉｎ２（−−一） −
−（２１として表される。ここで、λは光波長、ｎｏは
常光線屈折率、Ｉ８は異常光線屈折率、またｄは複屈折
素子４の長さである。
第２図は波長に対する光強度ｆ＋ 、＋２を示す図であ
る。実線は光強度■１を示し、破線は光強度１□を示す
。
る。実線は光強度■１を示し、破線は光強度１□を示す
。
第２図に示すように、第一の光波の波長λ１と第二の光
波の波長λ２とを、それぞれ光強度１１、Ｉ２が最大と
なるように（δを９０度に）設定することにより、複屈
折素子４の出力には、偏向方向の揃ったニ一つの波長の
直線偏光が得られる。
波の波長λ２とを、それぞれ光強度１１、Ｉ２が最大と
なるように（δを９０度に）設定することにより、複屈
折素子４の出力には、偏向方向の揃ったニ一つの波長の
直線偏光が得られる。
本実施例により、二つの波長λ３、λ２の波長間隔を、
従来の合波方法に比較して狭く設定することができる。
従来の合波方法に比較して狭く設定することができる。
例えば、複屈折素子４として方解石を使用する場合には
、波長λ１が１．５μｍで、常光線屈折率と異常光線屈
折率との差ｎ０−ｎｏが０．１５７１であり、波長の差
λ２−λ１を０．１ 人とするためには、複屈折素子４
の長さｄが３５．８０ ｃｍとなろう 本実施例では、複屈折素子４として方解石の代わりに偏
波面保存光ファイバを利用することも可能である。
、波長λ１が１．５μｍで、常光線屈折率と異常光線屈
折率との差ｎ０−ｎｏが０．１５７１であり、波長の差
λ２−λ１を０．１ 人とするためには、複屈折素子４
の長さｄが３５．８０ ｃｍとなろう 本実施例では、複屈折素子４として方解石の代わりに偏
波面保存光ファイバを利用することも可能である。
典型的な偏波面保存光ファイバでは、常光線屈折率と異
常光線屈折率との差ｎ０−ｎ、、か、■、５ＸＩＯ−’
である。したがって、方解石を使用した例と同一の波長
の差λ２−λ、０．１ 人を実現するためには、偏波面
保存光ファイバの長さｄを３７ｍにすればよい。
常光線屈折率との差ｎ０−ｎ、、か、■、５ＸＩＯ−’
である。したがって、方解石を使用した例と同一の波長
の差λ２−λ、０．１ 人を実現するためには、偏波面
保存光ファイバの長さｄを３７ｍにすればよい。
このように、複屈折素子として偏波面保存光ファイバを
使用する場合には、長さｄに対して要求される精度が、
方解石を使用する場合に比較して１０００倍程度に緩和
される。また、方解石を使用する場合には、大型の結晶
が必要となり高価になる欠点があるが、偏波面保存光フ
ァイバは石英系の材料で製造できるため、比較的安価で
ある。
使用する場合には、長さｄに対して要求される精度が、
方解石を使用する場合に比較して１０００倍程度に緩和
される。また、方解石を使用する場合には、大型の結晶
が必要となり高価になる欠点があるが、偏波面保存光フ
ァイバは石英系の材料で製造できるため、比較的安価で
ある。
第３図は本発明第二実施例の光合波方法を示す図である
。
。
本実施例は、第一実施例の光合波力法を３度実行して四
つの光波を合波している。すなわち、第一の光波と第二
の光波を合波して第五の光波を生成し、これと同時に第
三の光波と第四の光波を合波して第六の光波とを仕成し
、この二つの合波された光波をさらに合波している。た
だし、第五の光波と第六の光波とは、すでにコリメート
され平行光となっているので、この二つの光波をさらに
合波するための光路にはレンズを必要としない。
つの光波を合波している。すなわち、第一の光波と第二
の光波を合波して第五の光波を生成し、これと同時に第
三の光波と第四の光波を合波して第六の光波とを仕成し
、この二つの合波された光波をさらに合波している。た
だし、第五の光波と第六の光波とは、すでにコリメート
され平行光となっているので、この二つの光波をさらに
合波するための光路にはレンズを必要としない。
第一の光波は、電界成分が紙面に平行な直線偏光であり
、レンズ１によりコリメートされ、偏波フィルタ３を透
過する。第二の光波は、電界成分が紙面に垂直な直線偏
光であり、レンズ２によりコリメートされ、偏波フィル
タ３により反射される。第一の光′／１１および第二の
光波は、複屈折素子４により、電界成分が紙面に平行な
直線平行の第五の光波となる。
、レンズ１によりコリメートされ、偏波フィルタ３を透
過する。第二の光波は、電界成分が紙面に垂直な直線偏
光であり、レンズ２によりコリメートされ、偏波フィル
タ３により反射される。第一の光′／１１および第二の
光波は、複屈折素子４により、電界成分が紙面に平行な
直線平行の第五の光波となる。
第三の光波は、電界成分が紙面に平行な直線偏光であり
、レンス月′によりコリメートされ、偏波フィルタ３′
を透過する。第四の光波は、電界成分が紙面に垂直な直
線偏波であり、レンズ２′によりコリメートされ、偏波
フィルタ３′により反射される。第三の光波および第四
の光波は、複屈折素子４′により、電界成分が紙面に垂
直な直線偏光の第六の光波となる。
、レンス月′によりコリメートされ、偏波フィルタ３′
を透過する。第四の光波は、電界成分が紙面に垂直な直
線偏波であり、レンズ２′によりコリメートされ、偏波
フィルタ３′により反射される。第三の光波および第四
の光波は、複屈折素子４′により、電界成分が紙面に垂
直な直線偏光の第六の光波となる。
第五の光波と第六の光波とは、複屈折素子４″により、
電界成分が紙面に平行な直線偏光の出力となる。
電界成分が紙面に平行な直線偏光の出力となる。
ここで、第一ないし第四の光波の波長を、それぞれλ１
、λ２、λ、およびλ、とすると、これらの値には、 λ４−λ３−λ２− Ａ 、 −＝−
（４１の関係があり、複屈折、素子４と複屈折素子４′
表のδ値は等しく、複屈折素子４″のδ値はその半分の
値である。
、λ２、λ、およびλ、とすると、これらの値には、 λ４−λ３−λ２− Ａ 、 −＝−
（４１の関係があり、複屈折、素子４と複屈折素子４′
表のδ値は等しく、複屈折素子４″のδ値はその半分の
値である。
第４図は、波長に対する出力光強度を示す図である。
第五の光波と第六の光波とに対して、複屈折素子４″か
ら出力される紙面番こ平行な偏光成分の光強度を、それ
ぞれＩｓ、Ｉｂで示す。
ら出力される紙面番こ平行な偏光成分の光強度を、それ
ぞれＩｓ、Ｉｂで示す。
以上の実施例では、二つの光波を合波する場合と、四つ
の光波を合波する場合について説明したが、三つの光波
を合波することも可能であり、さらに多くの光波を合波
することも可能である。
の光波を合波する場合について説明したが、三つの光波
を合波することも可能であり、さらに多くの光波を合波
することも可能である。
また、各複屈折素子の出力端に偏光板を挿入し、所望の
偏波だけを透過させるようにすることにより、中心波長
以外の光波を出力しないようにすることが可能である。
偏波だけを透過させるようにすることにより、中心波長
以外の光波を出力しないようにすることが可能である。
以上説明したように、本発明光合波方法により、波長間
隔が１Å以下の光波を合波できる効果がある。本発明は
波長間隔の小さい光信号の波長多重に利用して有効であ
る。さらに、複屈折素子として偏波面保存光ファイバを
使用することにより、安価に製造でき、しかも精度の制
限を緩和できる効果がある。
隔が１Å以下の光波を合波できる効果がある。本発明は
波長間隔の小さい光信号の波長多重に利用して有効であ
る。さらに、複屈折素子として偏波面保存光ファイバを
使用することにより、安価に製造でき、しかも精度の制
限を緩和できる効果がある。
本発明の方法は、多重密度の高い光波長多重伝送や、コ
ヒーレント伝送におけるヘテロゲイン検波に大きな効果
がある。
ヒーレント伝送におけるヘテロゲイン検波に大きな効果
がある。
第１図は本発明第一実施例の光合波方法を示す図。
第２図は波長に対する出力光強度を示す図。
第３図は本発明第二実施例の光合波方法を示す図。
第４図は波長に対する出力光強度を示す図。
第５図は従来例の光合波方法を示す図。
第６図は従来例の光合波方法を示す図。
１．１′、２．２′・・・レンズ、３．３′、３″・・
・偏波フィルタ、４．４’、４”・・・複屈折素子、５
・・・誘電体干渉膜フィルタ、６・・・レンズ、７・・
・回折格子。 兜 ２ Ｍ 兄 ４ 図
・偏波フィルタ、４．４’、４”・・・複屈折素子、５
・・・誘電体干渉膜フィルタ、６・・・レンズ、７・・
・回折格子。 兜 ２ Ｍ 兄 ４ 図
Claims (3)
- （１）互いにその光路がほぼ直交し、互いにその偏波方
向がほぼ直交する二つの光波を合成する方法において、 上記二つの光波の光路の交点に、一方の光波の偏光を透
過し他方の偏光を反射する偏光フィルタを配置してその
二つの光波の光路を一致させ、その光路上に、上記二つ
の光波の各偏波方向に対して約４５度その光軸が傾斜し
た複屈折素子を配置し、 その複屈折素子の長さを上記二つの光波の位相差がほぼ
９０度になるように設定する ことを特徴とする光合波方法。 - （２）複屈折素子が複屈折結晶である特許請求の範囲第
（１）項に記載の光合波方法。 - （３）複屈折素子が偏波面保存光ファイバである特許請
求の範囲第（１）項に記載の光合波方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15383984A JPS6132030A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 光合波方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15383984A JPS6132030A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 光合波方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6132030A true JPS6132030A (ja) | 1986-02-14 |
Family
ID=15571223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15383984A Pending JPS6132030A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 光合波方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6132030A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001282264A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Japan Science & Technology Corp | 機械的発声装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55143519A (en) * | 1979-04-27 | 1980-11-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Photo branching filter |
| JPS5848018A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-19 | Mitsubishi Electric Corp | 光回路装置 |
-
1984
- 1984-07-23 JP JP15383984A patent/JPS6132030A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55143519A (en) * | 1979-04-27 | 1980-11-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Photo branching filter |
| JPS5848018A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-19 | Mitsubishi Electric Corp | 光回路装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001282264A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Japan Science & Technology Corp | 機械的発声装置 |
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