JPS6180109A - 光合分波器 - Google Patents
光合分波器Info
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- JPS6180109A JPS6180109A JP20279284A JP20279284A JPS6180109A JP S6180109 A JPS6180109 A JP S6180109A JP 20279284 A JP20279284 A JP 20279284A JP 20279284 A JP20279284 A JP 20279284A JP S6180109 A JPS6180109 A JP S6180109A
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- JP
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- optical
- terminal
- directional coupler
- demultiplexer
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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。
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〕
本発明は光通信装置に利用する。本発明は光周波数多重
伝送の光合波および光分波に適する光合分波器であって
、異なる波長の光信号を合波または分波する装置に関す
る。
伝送の光合波および光分波に適する光合分波器であって
、異なる波長の光信号を合波または分波する装置に関す
る。
第１１図は従来例装置のブロック構成図である。
この図で符号１．５．９はウォラストンプリズムにより
構成された検光子、符号２．６．１０は４分の１波長板
、符号３．７．１１はファブリペロ干渉計、符号４．８
．１２は反射鏡である。
構成された検光子、符号２．６．１０は４分の１波長板
、符号３．７．１１はファブリペロ干渉計、符号４．８
．１２は反射鏡である。
ファブリペロ干渉計３は周波数ｆ、の光を透過し周波数
ｆ２およびｒ３の光を反射する特性であり、ファブリペ
ロ干渉計７は中心周波数ｒ２の信号を透過し、ファブリ
ペロ干渉計１１は中心周波数ｒ３の光を透過する特性で
ある。
ｆ２およびｒ３の光を反射する特性であり、ファブリペ
ロ干渉計７は中心周波数ｒ２の信号を透過し、ファブリ
ペロ干渉計１１は中心周波数ｒ３の光を透過する特性で
ある。
いま、周波数ｆ、 、ｆ、およびｆ、の光が多重された
光信号が、透過軸方向に偏光した状態で検光子１に入射
すると、４分の１波長板２により円偏光になりファブリ
ペロ干渉計３に入射する。ここで周波数「８の光はファ
ブリペロ干渉計３を通過する。しかし、周波数１２およ
びｆ、の光はここで反射されて４分の１波長板２に戻る
。この４分の１波長板２を通過した周波Ｐ；！ｒｚおよ
びｆ３の光は、再び直線偏光となって検光子１に入射す
るが、その偏波方向は入射したときの偏波方向から９０
″ずれているので、到来方向とは別の方向に出射し、反
射鏡４に反射され検光子５に入射する。
光信号が、透過軸方向に偏光した状態で検光子１に入射
すると、４分の１波長板２により円偏光になりファブリ
ペロ干渉計３に入射する。ここで周波数「８の光はファ
ブリペロ干渉計３を通過する。しかし、周波数１２およ
びｆ、の光はここで反射されて４分の１波長板２に戻る
。この４分の１波長板２を通過した周波Ｐ；！ｒｚおよ
びｆ３の光は、再び直線偏光となって検光子１に入射す
るが、その偏波方向は入射したときの偏波方向から９０
″ずれているので、到来方向とは別の方向に出射し、反
射鏡４に反射され検光子５に入射する。
このような操作を繰り返すことにより周波数ｆ２および
ｆ、の光がそれぞれ分離される。
ｆ、の光がそれぞれ分離される。
この装置では、ファブリペロ干渉計を光源波器として用
いるので、装置構成が大きくなる。また検光子は方解石
で構成され、４分の１波長板は雲母などを用いるので、
価格が高価であり、均一の製品を量産するには適さない
。さらに、多重光信号を分離するための光損失が大きく
、装置構成が安定にできない欠点がある。
いるので、装置構成が大きくなる。また検光子は方解石
で構成され、４分の１波長板は雲母などを用いるので、
価格が高価であり、均一の製品を量産するには適さない
。さらに、多重光信号を分離するための光損失が大きく
、装置構成が安定にできない欠点がある。
本発明はこれを改良するもので構成が簡単であり、損失
が小さく、小型で安定であり、量産の可能な装置として
構成することができる光合分波器を提供することを目的
とする。
が小さく、小型で安定であり、量産の可能な装置として
構成することができる光合分波器を提供することを目的
とする。
本発明の第一の発明は、４個の端子を備えた光方向性結
合器を２個備え、その光方向性結合器は、それぞれ実質
的に、第一の端子に入力する光信号は第二の端子には現
れず第三および第四の端子に現れ、第三の端子に入力す
る光信号は第四の端子に現れず第一および第二の端子に
現れるように構成され、上記２個の光方向性結合器の・
うちの第一の光方向性結合器の第三の端子と第二の光方
向性結合器の第一の端子とを接続する第一の光導波路と
、上記２個の光方向性結合器のうちの第一の光方向性結
合器の第四の端子と第二の光方向性結合器の第二の端子
とを接続する第二の光導波路とを備え、上記第一の光導
波路および上記第二の光導波路は、その相対的な実効長
が異なるように設定され、上記第一の光方向性結合器の
第一の端子を入力または出力とし、上記第二の光方向性
結合器の第三および第四の端子を出力または入力とする
ことを特徴とする。
合器を２個備え、その光方向性結合器は、それぞれ実質
的に、第一の端子に入力する光信号は第二の端子には現
れず第三および第四の端子に現れ、第三の端子に入力す
る光信号は第四の端子に現れず第一および第二の端子に
現れるように構成され、上記２個の光方向性結合器の・
うちの第一の光方向性結合器の第三の端子と第二の光方
向性結合器の第一の端子とを接続する第一の光導波路と
、上記２個の光方向性結合器のうちの第一の光方向性結
合器の第四の端子と第二の光方向性結合器の第二の端子
とを接続する第二の光導波路とを備え、上記第一の光導
波路および上記第二の光導波路は、その相対的な実効長
が異なるように設定され、上記第一の光方向性結合器の
第一の端子を入力または出力とし、上記第二の光方向性
結合器の第三および第四の端子を出力または入力とする
ことを特徴とする。
本発明の第二の発明は、上記第一の発明の構成に加えて
、上記第一の光導波路および上記第二の光導波路の相対
的な実効長を可変に制御する手段を備えたことを特徴と
する。
、上記第一の光導波路および上記第二の光導波路の相対
的な実効長を可変に制御する手段を備えたことを特徴と
する。
上記第一の発明および第二の発明は、その構成を縦続に
接続して一つの装置を構成するように利用することがで
きる。
接続して一つの装置を構成するように利用することがで
きる。
２個の光方向性結合器の端子間を２本の光導波路で結合
し、その光導波路の相対長を違えておくと、この２本の
光導波路に同一の信号が通過するとき位相の相反する周
波数の信号が互いに打ち消され、位相の一致する周波数
の信号が強調される。
し、その光導波路の相対長を違えておくと、この２本の
光導波路に同一の信号が通過するとき位相の相反する周
波数の信号が互いに打ち消され、位相の一致する周波数
の信号が強調される。
したがって、この周波数を入力光信号の周波数に合わせ
ることにより、光合分波器を構成することができる。
ることにより、光合分波器を構成することができる。
第１図は本発明実施例装置のプロ・ツク構成図である。
この例は、６個の光方向性結合器Ｃ３〜Ｃ６と、８本の
光ファイバＬ Ｉ−Ｌ ａを用いて第１図のように接続
する。光ファイバＬｉは入力端子用の光ファイバであり
、光ファイバＬｏ＋〜ＬＯ４は出力端子用の光ファイバ
である。入力端子用の光ファイバＬ Ｉ Ｌ、４つの周
波数ｆｌ＋ ｒ２．ｆ３＋ｆ４が多重された光信号が
入力すると、光方向性結合器Ｃ２の出力で光ファイバＬ
３に周波数ｆ。
光ファイバＬ Ｉ−Ｌ ａを用いて第１図のように接続
する。光ファイバＬｉは入力端子用の光ファイバであり
、光ファイバＬｏ＋〜ＬＯ４は出力端子用の光ファイバ
である。入力端子用の光ファイバＬ Ｉ Ｌ、４つの周
波数ｆｌ＋ ｒ２．ｆ３＋ｆ４が多重された光信号が
入力すると、光方向性結合器Ｃ２の出力で光ファイバＬ
３に周波数ｆ。
およびｆ３の信号が現れ、光ファイバＬ４に周波数ｆ２
およびｆ４の信号が現れる。さらに出力端子には光ファ
イバＬ。Ｉ ’＝ Ｌ ０４にそれぞれ４つの周波数ｆ
、〜ｒ、の光信号が現れる。
およびｆ４の信号が現れる。さらに出力端子には光ファ
イバＬ。Ｉ ’＝ Ｌ ０４にそれぞれ４つの周波数ｆ
、〜ｒ、の光信号が現れる。
これをさらに説明する。第２図は上記実施例装置のうち
、第一の光方向性結合器Ｃ１および第二の光方向性結合
器Ｃ２の部分を取り出して表示する図である。すなわち
この構成は４個の端子を備えた光方向性結合器Ｃ１およ
びＣ２を備える。この光方向性結合器Ｃ１およびＣ２は
、それぞれ第一の端子（Ｌｉ）に入力する光信号は第二
の端子（Ｌｉ’）には現れず、第三の端子（Ｌ、）およ
び第四の端子（Ｌ２）に現れ、第三の端子（Ｌ。
、第一の光方向性結合器Ｃ１および第二の光方向性結合
器Ｃ２の部分を取り出して表示する図である。すなわち
この構成は４個の端子を備えた光方向性結合器Ｃ１およ
びＣ２を備える。この光方向性結合器Ｃ１およびＣ２は
、それぞれ第一の端子（Ｌｉ）に入力する光信号は第二
の端子（Ｌｉ’）には現れず、第三の端子（Ｌ、）およ
び第四の端子（Ｌ２）に現れ、第三の端子（Ｌ。
）に入力する光信号は第四の端子（Ｌ２）に現れず第一
の端子（Ｌｉ）および第二の端子（Ｌｉ’）に現れるよ
うに構成された公知の光方向性結合器である。この２個
の光方向性結合器Ｃ１およびＣ２のうちの第一の光方向
性結合器Ｃ１の第三の端子と第二の光方向性結合器Ｃ２
の第一の端子とを光ファイバＬ、で接続する。またこの
２個の光方向性結合器のうちの第一の光方向性結合器Ｃ
１の第四の端子と第二の光方向性結合器Ｃ２の第二の端
子とを光ファイバＬ２で接続する。しかも、この光ファ
イバＬ１およびＬ２は、その相対的な実効長が異なるよ
うに設定され、第一の光方向性結合器ＣＩの第一の端子
を入力とし、第二の光方向性結合器Ｃ２の第三および第
四の端子を出力とするように構成されている。
の端子（Ｌｉ）および第二の端子（Ｌｉ’）に現れるよ
うに構成された公知の光方向性結合器である。この２個
の光方向性結合器Ｃ１およびＣ２のうちの第一の光方向
性結合器Ｃ１の第三の端子と第二の光方向性結合器Ｃ２
の第一の端子とを光ファイバＬ、で接続する。またこの
２個の光方向性結合器のうちの第一の光方向性結合器Ｃ
１の第四の端子と第二の光方向性結合器Ｃ２の第二の端
子とを光ファイバＬ２で接続する。しかも、この光ファ
イバＬ１およびＬ２は、その相対的な実効長が異なるよ
うに設定され、第一の光方向性結合器ＣＩの第一の端子
を入力とし、第二の光方向性結合器Ｃ２の第三および第
四の端子を出力とするように構成されている。
このような構成の装置では、入力端子の光ファイバＬｉ
に人力する光信号は、第一の光方向性結合器Ｃ１で二つ
の光ファイバＬＩおよびＬ２に分岐され、第二の先方同
性結合器Ｃ２で再び結合される。このとき、二つの光フ
ァイバＬ、およびＬ２の相対的な実効長が異なると、あ
る周波数の光信号については光方向性結合器Ｃ２で位相
が等しくなって相加され、また別の周波数の光信号につ
いては先方向性結合器Ｃｚで位相が相反することになっ
て打ち消される。
に人力する光信号は、第一の光方向性結合器Ｃ１で二つ
の光ファイバＬＩおよびＬ２に分岐され、第二の先方同
性結合器Ｃ２で再び結合される。このとき、二つの光フ
ァイバＬ、およびＬ２の相対的な実効長が異なると、あ
る周波数の光信号については光方向性結合器Ｃ２で位相
が等しくなって相加され、また別の周波数の光信号につ
いては先方向性結合器Ｃｚで位相が相反することになっ
て打ち消される。
第３図はこれをシュミレーションにより求めて図示した
ものである。第３図の横軸は光信号の周波数（Ｇｌｌｚ
）であり、縦軸は光信号の透過率（ｄＢ）である。実線
で示すｔｌ！は第２図で端子Ｌｉからり、への光信号透
過率特性であり、破線で示すｔ１３は端子ＬｉからＬ４
への光信号透過特性である。すなわち、一方の出力端子
で相加される周波数では、他方の出力端子で打ち消され
、他方の出力端子で相加される周波数では、一方の出力
端子で打ち消されることになる。
ものである。第３図の横軸は光信号の周波数（Ｇｌｌｚ
）であり、縦軸は光信号の透過率（ｄＢ）である。実線
で示すｔｌ！は第２図で端子Ｌｉからり、への光信号透
過率特性であり、破線で示すｔ１３は端子ＬｉからＬ４
への光信号透過特性である。すなわち、一方の出力端子
で相加される周波数では、他方の出力端子で打ち消され
、他方の出力端子で相加される周波数では、一方の出力
端子で打ち消されることになる。
これは、マツハツエンダ−干渉計を構成していて、この
透過率特性を数式で示すと、 ｔ＋ｚ＝ （ｔ−’ｒ）” ＋’ｒ” し ｔ＋：＋＝２ （Ｉ Ｔ）Ｔ ・し ただし、「は光波の周波数、 ｎは光導波路の屈折率、 Ｔは方向性結合器の結合効率、 １、は光導波路ＬＩの長さ、 １２は光導波路Ｌ２の長さ、 Ｃは真空中の光速 となる。ここでいう透過率は光信号の出力パワーと入力
パワーとの比である。
透過率特性を数式で示すと、 ｔ＋ｚ＝ （ｔ−’ｒ）” ＋’ｒ” し ｔ＋：＋＝２ （Ｉ Ｔ）Ｔ ・し ただし、「は光波の周波数、 ｎは光導波路の屈折率、 Ｔは方向性結合器の結合効率、 １、は光導波路ＬＩの長さ、 １２は光導波路Ｌ２の長さ、 Ｃは真空中の光速 となる。ここでいう透過率は光信号の出力パワーと入力
パワーとの比である。
第３図の特性は、実効的な光路長差（１，−１２を１Ｃ
１１、二つの光方向性結合器Ｃ２およびＣ２の結合効率
Ｔを０．５としてシュミレーションを行ったものである
。この場合に、約２０ Ｇ Ｈｚおきに通過周波数また
は阻止周波数が現れる。したがって、４つの周波数ｆ、
、ｆ、、ｆ、、ｆ、をごれに合わせて１ＯＧＨｚおきに
配置しておくと、光ファイバＬｉに、４つの周波数（、
、ｆ、、ｆ３．ｆ、が多重された光１３号を入力すると
、光方向性結合器Ｃｔの出力で光ファイバＬ、に周波数
ｆ、およびｆ３の信号が現れ、光ファイバＬ４に周波数
ｆ２およびｆ４の信号が現れる。この第２図と同等の装
置を光方向性結合器Ｃ３およびＣ４、光方向性結合器Ｃ
９およびＣ６による装置に用いると、ちょうど第１図で
示すような装置を得ることができる。
１１、二つの光方向性結合器Ｃ２およびＣ２の結合効率
Ｔを０．５としてシュミレーションを行ったものである
。この場合に、約２０ Ｇ Ｈｚおきに通過周波数また
は阻止周波数が現れる。したがって、４つの周波数ｆ、
、ｆ、、ｆ、、ｆ、をごれに合わせて１ＯＧＨｚおきに
配置しておくと、光ファイバＬｉに、４つの周波数（、
、ｆ、、ｆ３．ｆ、が多重された光１３号を入力すると
、光方向性結合器Ｃｔの出力で光ファイバＬ、に周波数
ｆ、およびｆ３の信号が現れ、光ファイバＬ４に周波数
ｆ２およびｆ４の信号が現れる。この第２図と同等の装
置を光方向性結合器Ｃ３およびＣ４、光方向性結合器Ｃ
９およびＣ６による装置に用いると、ちょうど第１図で
示すような装置を得ることができる。
第４図は第２図に示す装置について、二つの光ファイバ
Ｌ、およびＬ２の実効的な光路長差（Ｎｌ−１２）をｊ
ａｍ（実線）としたときと、０．５ ｃｍとしたとき（
破線）とを示すものである。このように二つの光ファイ
バＬ１およびＬ２の実効的な光路長差（Ｎｌ １２
）を変えることにより、通過周波数および阻止周波数の
配置を変更することができる。
Ｌ、およびＬ２の実効的な光路長差（Ｎｌ−１２）をｊ
ａｍ（実線）としたときと、０．５ ｃｍとしたとき（
破線）とを示すものである。このように二つの光ファイ
バＬ１およびＬ２の実効的な光路長差（Ｎｌ １２
）を変えることにより、通過周波数および阻止周波数の
配置を変更することができる。
第１図の実施例装置で、単純にこの二つの光ファイバの
実効的な光路長差を正確に設定することは、実用上はか
なり精密な工作を要することになる。そこでさらに実用
的な装置を説明する。これは上述の第二の発明に相当す
る。
実効的な光路長差を正確に設定することは、実用上はか
なり精密な工作を要することになる。そこでさらに実用
的な装置を説明する。これは上述の第二の発明に相当す
る。
第５図は本発明第二の実施例装置のブロック構成図であ
る。この例はまず第１図に示す第一実施例装置と比べる
と、入力端と出力端とを逆転させたものである。第１図
の装置は光信号に対して可逆的であるからこれは問題な
い。さらにこの例は、光ファイバに機械的な圧力を印加
すると、その光屈折率に変化があり、光ファイバの実効
的な光路長を変化させることを利用したものである。す
なわち、光ファイバＬｘ、光ファイバＬ、および光ファ
イバＬｎにそれぞれ光ファイバを圧縮するように圧電素
子Ｐを配置し、これに制御回路Ｃ０ＮＴから電圧を与え
て光ファイバに機械的な圧力を与えるものである。しか
も、この圧電素子Ｐが設けられた光ファイバの出力側の
光方向性結合器では、その出力側の空き端子で光信号を
検出器りで検出し、この空き端子の出力光信号が最小に
なるように自動制御される。
る。この例はまず第１図に示す第一実施例装置と比べる
と、入力端と出力端とを逆転させたものである。第１図
の装置は光信号に対して可逆的であるからこれは問題な
い。さらにこの例は、光ファイバに機械的な圧力を印加
すると、その光屈折率に変化があり、光ファイバの実効
的な光路長を変化させることを利用したものである。す
なわち、光ファイバＬｘ、光ファイバＬ、および光ファ
イバＬｎにそれぞれ光ファイバを圧縮するように圧電素
子Ｐを配置し、これに制御回路Ｃ０ＮＴから電圧を与え
て光ファイバに機械的な圧力を与えるものである。しか
も、この圧電素子Ｐが設けられた光ファイバの出力側の
光方向性結合器では、その出力側の空き端子で光信号を
検出器りで検出し、この空き端子の出力光信号が最小に
なるように自動制御される。
たとえば、第５図の最も右側の光方向性結合器ＣＩにつ
いて考えると、実効的な光路長の差が最適に調整された
ときには、その出力端光ファイバＬｏには多重化された
光信号が最大レベルで出力されるが、理論的には光ファ
イバＬｏ’の出力光はなくなる。したがってこの光ファ
イバＬｏ’に漏洩する出力光レベルが最小になるように
圧電素子Ｐに印加する電圧を制御することにより最適の
条件に自動制御することができる。第５図に示す他の二
つの光ファイバＬ１およびＬｍｔについても同様である
。
いて考えると、実効的な光路長の差が最適に調整された
ときには、その出力端光ファイバＬｏには多重化された
光信号が最大レベルで出力されるが、理論的には光ファ
イバＬｏ’の出力光はなくなる。したがってこの光ファ
イバＬｏ’に漏洩する出力光レベルが最小になるように
圧電素子Ｐに印加する電圧を制御することにより最適の
条件に自動制御することができる。第５図に示す他の二
つの光ファイバＬ１およびＬｍｔについても同様である
。
第６図は光ファイバに機械的な圧力を印加したときの効
果をシュミレーションにより示す図である。このシュミ
レーションは、第５図の光方向性結合器Ｃ２から右方の
構成の装置において、光ファイバし、を９．５ ｃｍ、
光ファイバＬ２を１０ＣＩ１１とし、このｌ Ｑ ｃｍ
の光ファイバの全長の３分の２の長さにわたり０．１１
・ｇ／ｍｔａ２の圧力を加えたときに、この装置の透過
率の変化を示すものである。光ファイバを構成する石英
の光弾性係数は約３ Ｘｌ０−’ｔｓ” ／ｋｇである
とした。透過周波数は圧力を加えることにより、第６図
にｆで示す量（約８ＧＨ２）だけ移動したことを示す。
果をシュミレーションにより示す図である。このシュミ
レーションは、第５図の光方向性結合器Ｃ２から右方の
構成の装置において、光ファイバし、を９．５ ｃｍ、
光ファイバＬ２を１０ＣＩ１１とし、このｌ Ｑ ｃｍ
の光ファイバの全長の３分の２の長さにわたり０．１１
・ｇ／ｍｔａ２の圧力を加えたときに、この装置の透過
率の変化を示すものである。光ファイバを構成する石英
の光弾性係数は約３ Ｘｌ０−’ｔｓ” ／ｋｇである
とした。透過周波数は圧力を加えることにより、第６図
にｆで示す量（約８ＧＨ２）だけ移動したことを示す。
機械的な圧力０．１ ｋｇ／ｍｍ２は、圧電素子により
十分に印加することができる値であり、第５図の方法に
より透過周波数を自動制御することができることがわか
る。
十分に印加することができる値であり、第５図の方法に
より透過周波数を自動制御することができることがわか
る。
第７図は本発明の第三実施例装置のブロック構成図であ
る。この例はその基本的な構成は第５図で説明した第二
実施例装置と同等であるが、光導波路および光方向性結
合器をＬｉＮｂＯ３結晶基板に集積回路により形成した
ところに特徴がある。すなわち各光導波路Ｌ＋ ”’Ｌ
ｓ 、入出力端子Ｌｉ５Ｌ６、Ｌｍ等はすべて光ファイ
バではなく 、ＬｉＮｂＯ３結晶基板に公知の方法によ
り屈折率の異なる領域を形成することにより構成される
。また先方同性結合器ＣＩ−Ｃｔ、についても、個別の
部品ではなく、同様にＬｉＮｂ０．結晶基板に公知の方
法により形成される。さらにこの例では光導波路の実効
的な光路長を変化させるために、機械的圧力を印加する
のではなく、各光導波路の近傍に電極Ｍ１〜Ｍ６を設け
、これに電圧を与えることにより各光導波路に電界を印
加する。この構造によっても光導波路の実効的な光屈折
率を変化することができるので、前例と同様の作用で本
発明を実施することができる。各電極に印加する電圧は
前例と同様に、漏洩する光信号を光検出器りで検出し、
その出力が最小になるように制御回路Ｃ０ＮＴで制御す
るように構成される。
る。この例はその基本的な構成は第５図で説明した第二
実施例装置と同等であるが、光導波路および光方向性結
合器をＬｉＮｂＯ３結晶基板に集積回路により形成した
ところに特徴がある。すなわち各光導波路Ｌ＋ ”’Ｌ
ｓ 、入出力端子Ｌｉ５Ｌ６、Ｌｍ等はすべて光ファイ
バではなく 、ＬｉＮｂＯ３結晶基板に公知の方法によ
り屈折率の異なる領域を形成することにより構成される
。また先方同性結合器ＣＩ−Ｃｔ、についても、個別の
部品ではなく、同様にＬｉＮｂ０．結晶基板に公知の方
法により形成される。さらにこの例では光導波路の実効
的な光路長を変化させるために、機械的圧力を印加する
のではなく、各光導波路の近傍に電極Ｍ１〜Ｍ６を設け
、これに電圧を与えることにより各光導波路に電界を印
加する。この構造によっても光導波路の実効的な光屈折
率を変化することができるので、前例と同様の作用で本
発明を実施することができる。各電極に印加する電圧は
前例と同様に、漏洩する光信号を光検出器りで検出し、
その出力が最小になるように制御回路Ｃ０ＮＴで制御す
るように構成される。
第８図はＬｉＮｂＯ５結晶基板上に形成された光導波路
に電界を与えた場合の透過率周波数特性の変化を示す図
である。この特性は第７図の光方向性結合器Ｃ２から右
方の構成について、シュミレーションを行った結果を示
すもので、二つの光導波路り、およびＬ２の光路長の差
を３．５龍とし、光導波路ＬＩの長さ３關にわたり電極
を設け、光導波路に１０６Ｖ／ｍの電界を印加した例を
示す。第８図から上記条件で透過周波数が約２０ Ｇ
Ｈｚ変化していることがわかる。実用的な装置では、Ｌ
ｉＮｂ０．結晶基板に形成される光導波路の径は数μｍ
であり、これに数Ｖの電界を印加することが可能である
がら、上記の透過周波数の変化はほぼ実用的な装置の値
である。
に電界を与えた場合の透過率周波数特性の変化を示す図
である。この特性は第７図の光方向性結合器Ｃ２から右
方の構成について、シュミレーションを行った結果を示
すもので、二つの光導波路り、およびＬ２の光路長の差
を３．５龍とし、光導波路ＬＩの長さ３關にわたり電極
を設け、光導波路に１０６Ｖ／ｍの電界を印加した例を
示す。第８図から上記条件で透過周波数が約２０ Ｇ
Ｈｚ変化していることがわかる。実用的な装置では、Ｌ
ｉＮｂ０．結晶基板に形成される光導波路の径は数μｍ
であり、これに数Ｖの電界を印加することが可能である
がら、上記の透過周波数の変化はほぼ実用的な装置の値
である。
第９図は本発明の第四実施例装置のブロック構成図であ
る。この例は第１図で説明した装置と同等であり、さら
に第５図で説明した装置とは信号を逆方向に伝搬させた
構成であり、各部分は光信号に対して可逆的であるから
、多重された光信号を分離させることができる。この第
９図の構成では出力端の光ファイバＬ。ｌおよびり。３
にはその出射端にコーティングが施され、出射光の一部
が反射されて戻るように構成されている。この戻る光波
は、この装置各部が理想的なマツハツエンダ−干渉計を
構成しているときには、元のとおりの光路で入射端光フ
ァイバＬｉに戻るはずである。ところが、各マンハツエ
ンダー干渉計にずれがあるときには、元のとおりの光路
を戻らずに、光ファイバＬＳＩあるいはＬ＋ａ２もしく
はＬｉ′に漏洩することになる。したがって、この漏洩
する光を観測しこれが最小になるように各圧電素子Ｐに
印加する電圧を制御することにより、上記反射光は元の
光路のとおりに戻っていることになり、装置を最良の状
態に調整し維持することができる。
る。この例は第１図で説明した装置と同等であり、さら
に第５図で説明した装置とは信号を逆方向に伝搬させた
構成であり、各部分は光信号に対して可逆的であるから
、多重された光信号を分離させることができる。この第
９図の構成では出力端の光ファイバＬ。ｌおよびり。３
にはその出射端にコーティングが施され、出射光の一部
が反射されて戻るように構成されている。この戻る光波
は、この装置各部が理想的なマツハツエンダ−干渉計を
構成しているときには、元のとおりの光路で入射端光フ
ァイバＬｉに戻るはずである。ところが、各マンハツエ
ンダー干渉計にずれがあるときには、元のとおりの光路
を戻らずに、光ファイバＬＳＩあるいはＬ＋ａ２もしく
はＬｉ′に漏洩することになる。したがって、この漏洩
する光を観測しこれが最小になるように各圧電素子Ｐに
印加する電圧を制御することにより、上記反射光は元の
光路のとおりに戻っていることになり、装置を最良の状
態に調整し維持することができる。
第１０図は本発明の第五実施例装置のブロック構成図で
ある。この例は上述の第９図に示す実施例装置と同等の
構成をＬｉＮｂ０：＋結晶基板に構成したものである。
ある。この例は上述の第９図に示す実施例装置と同等の
構成をＬｉＮｂ０：＋結晶基板に構成したものである。
出力端の光導波路ＬＯＩおよびり。３にはコーティング
が施され、その出射光の一部が戻るように構成されてい
る。その作用は前述の例と同様である。この例では各光
導波路の実効長を制御するために電極Ｍ１〜Ｍ６を設け
、これに印加する電圧を制御する方法を用いる。この作
用は第７図および第８図で説明した例と同等である。
が施され、その出射光の一部が戻るように構成されてい
る。その作用は前述の例と同様である。この例では各光
導波路の実効長を制御するために電極Ｍ１〜Ｍ６を設け
、これに印加する電圧を制御する方法を用いる。この作
用は第７図および第８図で説明した例と同等である。
上記各側は４つの周波数について多重または分離を行う
装置であるが、これは−例であり、一般に複数ｎ個の周
波数について、本発明の装置による多重または分離する
装置をこの手法を必要な数だけ組合せもしくは繰り返す
ことにより同様に構成することができる。
装置であるが、これは−例であり、一般に複数ｎ個の周
波数について、本発明の装置による多重または分離する
装置をこの手法を必要な数だけ組合せもしくは繰り返す
ことにより同様に構成することができる。
また集積０！７路化する構成は上記ＬｊＮｂＯｚ結晶基
板にかぎるものではなく、その他の技術によっても同様
に本発明を実施することができる。
板にかぎるものではなく、その他の技術によっても同様
に本発明を実施することができる。
以上説明したように、本発明によれば、構成が簡単であ
り、損失が小さく、小型で安定な装置として構成するこ
とができる光合分波器が得られる。
り、損失が小さく、小型で安定な装置として構成するこ
とができる光合分波器が得られる。
本発明の装置はＬｉＮｂＯ３結晶基板などに例示するよ
うに集積回路として構成するに通するので、実用的な安
定な装置を得ることができる。本発明の装置は均一な製
品を量産するに適する。
うに集積回路として構成するに通するので、実用的な安
定な装置を得ることができる。本発明の装置は均一な製
品を量産するに適する。
また、本発明の第二の発明による場合には、装置は自動
制御されて、常に最良の状態で動作することができる。
制御されて、常に最良の状態で動作することができる。
第１図は本発明第一実施例装置のブロック構成図。
第２図はその動作原理を説明するための部分構成図。
第３図は二つの出力端への透過率周波数特性を示す図。
第４図は光ファイバの光路長の差による透過率特性の相
違を示す図。 第５図は本発明第二実施例装置のブロック構成図。 第６図は光ファイバに機械的な圧力を印加したときの透
過率特性の変化を示す図。 第７図は本発明第三実施例装置のブロック構成図。 第８図は光導波路に印加する電界を変化させたときの透
過率特性の変化を示す図。 第９図は本発明第四実施例装置のブロック構成図。 第１０図は本発明第五実施例装置のブロック構成図。 第１１図は従来例装置のブロック構成図。
違を示す図。 第５図は本発明第二実施例装置のブロック構成図。 第６図は光ファイバに機械的な圧力を印加したときの透
過率特性の変化を示す図。 第７図は本発明第三実施例装置のブロック構成図。 第８図は光導波路に印加する電界を変化させたときの透
過率特性の変化を示す図。 第９図は本発明第四実施例装置のブロック構成図。 第１０図は本発明第五実施例装置のブロック構成図。 第１１図は従来例装置のブロック構成図。
Claims (7)
- （１）４個の端子を備えた光方向性結合器を２個備え、 その光方向性結合器は、それぞれ実質的に、第一の端子
に入力する光信号は第二の端子には現れず第三および第
四の端子に現れ、第三の端子に入力する光信号は第四の
端子に現れず第一および第二の端子に現れるように構成
され、 上記２個の光方向性結合器のうちの第一の光方向性結合
器の第三の端子と第二の光方向性結合器の第一の端子と
を接続する第一の光導波路と、上記２個の光方向性結合
器のうちの第一の光方向性結合器の第四の端子と第二の
光方向性結合器の第二の端子とを接続する第二の光導波
路とを備え、 上記第一の光導波路および上記第二の光導波路は、その
相対的な実効長が異なるように設定され、上記第一の光
方向性結合器の第一の端子を入力または出力とし、上記
第二の光方向性結合器の第三および第四の端子を出力ま
たは入力とすることを特徴とする光合分波器。 - （２）４個の端子を備えた光方向性結合器を２個備え、 その光方向性結合器は、それぞれ実質的に、第一の端子
に入力する光信号は第二の端子には現れず第三および第
四の端子に現れ、第三の端子に入力する光信号は第四の
端子に現れず第一および第二の端子に現れるように構成
され、 上記２個の光方向性結合器のうちの第一の光方向性結合
器の第三の端子と第二の光方向性結合器の第一の端子と
を接続する第一の光導波路と、上記２個の光方向性結合
器のうちの第一の光方向性結合器の第四の端子と第二の
光方向性結合器の第二の端子とを接続する第二の光導波
路と、上記第一の光導波路および上記第二の光導波路の
相対的な実効長を可変に制御する手段と を備え、 上記第一の光方向性結合器の第一の端子を入力または出
力とし、上記第二の光方向性結合器の第三および第四の
端子を出力または入力とすることを特徴とする光合分波
器。 - （３）光導波路は光ファイバにより構成され、可変に制
御する手段は、 第一の光導波路および第二の光導波路の少なくとも一方
に機械的な圧力を印加する手段と、この圧力を変化させ
る手段と を含む特許請求の範囲第（２）項に記載の光合分波器。 - （４）圧力を印加する手段は、電圧が印加される圧電素
子を含み、 圧力を変化させる手段はこの電圧を変化させる手段を含
む 特許請求の範囲第（３）項に記載の光合分波器。 - （５）圧力を変化させる手段は、特定の端子の光信号を
検出する手段と、この手段の検出出力により電圧を自動
的に変化させる手段とを含む特許請求の範囲第（４）頃
に記載の光合分波器。 - （６）光導波路は、ＬｉＮｂＯ＿３結晶基板に形成され
た光導波路であり、 可変に制御する手段は、 第一の光導波路および第二の光導波路の少なくとも一方
に電界を与える電極と、 この電極に電圧を印加する手段と、 この電圧を変化させる手段と を含む特許請求の範囲第（２）項に記載の光合分波器。 - （７）電圧を変化させる手段は、特定の端子の光信号を
検出する手段と、この手段の検出出力により電圧を自動
的に変化させる手段とを含む特許請求の範囲第（６）項
に記載の光合分波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20279284A JPS6180109A (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 光合分波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20279284A JPS6180109A (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 光合分波器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6180109A true JPS6180109A (ja) | 1986-04-23 |
| JPH0549963B2 JPH0549963B2 (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=16463267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20279284A Granted JPS6180109A (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 光合分波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6180109A (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS63148207A (ja) * | 1986-12-12 | 1988-06-21 | Nec Corp | 光多重分波素子 |
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1984
- 1984-09-26 JP JP20279284A patent/JPS6180109A/ja active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0549963B2 (ja) | 1993-07-27 |
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