JPS62127805A - Optical multiplexer and demultiplexer - Google Patents

Optical multiplexer and demultiplexer

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Publication number
JPS62127805A
JPS62127805A JP60268936A JP26893685A JPS62127805A JP S62127805 A JPS62127805 A JP S62127805A JP 60268936 A JP60268936 A JP 60268936A JP 26893685 A JP26893685 A JP 26893685A JP S62127805 A JPS62127805 A JP S62127805A
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JP
Japan
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core
single mode
setting
light
beta1
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60268936A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Hayakawa
早川 弘一
Hisaharu Yanagawa
柳川 久治
Mikio Kokayu
小粥 幹夫
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.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain an optical multiplexer and demultiplexer whose productivity is high and whose loss is small, by applying a torsion to a multicore fiber, and setting a component difference in the longitudinal axial direction in a propagation constant of a single mode core of the center part and a single mode core of the outside peripheral part, to zero. CONSTITUTION:A multicore fiber 10 has two pieces of single mode cores 11, 12 as a wave director. An arrangement of the single mode cores 11, 12 is set so that one and the other are positioned in the center part and its outside peripheral part, respectively. Also, the respective propagation constants are set to beta1>beta2, when that of one core 11 and that of the other are denoted as beta1 and beta2, respectively. When setting this propagation constant, when a radius of one core 11, and that of the other are denoted as gamma1, and gamma2, respectively, and a refractive index of one core 11, and that of the other are denoted as n1, and n2, respectively, the propagation constant beta1>beta2 is set by setting as gamma1>gamma2. By adjusting a torsion applied to the multicore fiber 10, beta2costheta=beta1 can be set, and by executing the setting in this way, a component difference in the longitudinal axial direction of the propagation constant can be set to zero.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 禾考案は並行導波路型光合波分波器に関する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The invention relates to a parallel waveguide type optical multiplexer/demultiplexer.

(従来の技術) 従来のシングルモード用光合波分波塁としては、次の2
つのタイプが代表的なものとして知られている。
(Conventional technology) The following two types of conventional single-mode optical multiplexing/demultiplexing bases are used.
Two types are known as representative ones.

その1は、ファイバ加工型干渉フィルタ方式と呼ばれる
もので、これは第6図に示すように2木のファイバ1.
lを、干渉フィルタ2を介してシングルモードファイバ
3に接続したものである。
The first method is called a fiber-processed interference filter method, which uses two fibers, 1 and 2, as shown in FIG.
1 is connected to a single mode fiber 3 via an interference filter 2.

その2は、平面導波路型回折格子方式と呼ばれるもので
、これは第5図に示すように、入力用の光ファイバへ、
5間に、使用波長に応じた数の回折格子8a、6b、8
cと71トダイオード7a、7b、7cとを設置し、入
力光ファイバ4からの光を、回折格子8a、6b、Be
によって分波するというのもである。
The second method is called the planar waveguide diffraction grating method, which is used to connect the input optical fiber to the
5, the number of diffraction gratings 8a, 6b, 8 according to the wavelength used
diodes 7a, 7b, 7c are installed, and the light from the input optical fiber 4 is connected to the diffraction gratings 8a, 6b, Be.
It is also said that the waves are separated by

(発明が解決しようとする問題点) 上記のような従来例では、一般に加工に手間がかかり、
生産性に問題がある。
(Problems to be solved by the invention) In the conventional examples described above, processing is generally time-consuming;
There is a problem with productivity.

たとえば、上記前者のタイプでは、光ファイバ4の端面
を研磨する必要がある。
For example, in the former type, it is necessary to polish the end face of the optical fiber 4.

また、上記後者では、導波路の損失が大きい(たとえば
1.38dB/Cm )という難点もある。
In addition, the latter method has the disadvantage that the loss of the waveguide is large (for example, 1.38 dB/Cm).

本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので
、生産性がよく損失の少ない光合波分波器を得ることを
目的とする。
The present invention was made to solve these problems, and an object of the present invention is to obtain an optical multiplexer/demultiplexer with good productivity and low loss.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、中心部に配置した一本の中心部シングルモー
ドコアの外周に少なくとも一本の外周部シングルモード
コアを配置したマルチコアファイバにねじれを加え、該
中央部シングルモードコアと外周部シングルモードコア
との伝搬定数における長手軸方向の成分差を零にした、
というものである。
(Means for Solving the Problems) The present invention twists a multi-core fiber in which at least one outer peripheral single mode core is arranged around the outer periphery of one central single mode core arranged at the center. The component difference in the longitudinal axis direction in the propagation constant between the central single mode core and the outer peripheral single mode core is made zero,
That is what it is.

(作  用) ある条件下で、人工、入2の光を、中央部シングルモー
ドコアに入射させると、人工の光は中央部シングルモー
ドコアから、また入2の光は外周部シングルモードコア
からそれぞれ出射し、光分波器として機能する。
(Function) Under certain conditions, when artificial light of input 2 is made incident on the central single mode core, the artificial light comes from the central single mode core, and the input 2 light comes from the outer single mode core. Each emits light and functions as an optical demultiplexer.

また、中央部シングルモードコアから入1の光を、また
外周部シングルモードコアから入2の光をそれぞれ入射
させれば、中央部シングルモードコア入!、入2の光を
出射し、光合波器として機能する。
Also, if the input light 1 is input from the central single mode core and the input light 2 is input from the outer peripheral single mode core, then the central single mode core enters! , and outputs the two input lights, functioning as an optical multiplexer.

(実 施 例) 以下、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図において、10はマルチコアファイバであって、
2木のシングルモードコア11.12を導波器として有
している。
In FIG. 1, 10 is a multi-core fiber,
It has two single mode cores 11 and 12 as waveguides.

該シングルモードコア11.12の配置は、一方ttが
中心fillに、他方12がその外周部に位置するよう
設定する。
The single mode cores 11 and 12 are arranged such that one tt is located at the center fill and the other 12 is located at the outer periphery.

そして、それぞれの伝搬定数は、一方のコア11のそれ
をβl他方のコア12のそれをβ2とした場合、β1〉
β2に設定される。
Then, the respective propagation constants are β1>
It is set to β2.

この伝搬定数の設定は、一方のコア11の半径をγ1、
他方をγ2、また一方のコア11の屈折率をIll、他
方をγ2とした場合、γl〉γ2.または、r+1>n
zとすることにより実現できる。
Setting this propagation constant is such that the radius of one core 11 is γ1,
If the other is γ2, the refractive index of one core 11 is Ill, and the other is γ2, then γl>γ2. Or r+1>n
This can be realized by setting it to z.

ここでは、γl〉γ2とすることにより、伝搬定数β1
ンβ2を設定する。
Here, by setting γl>γ2, the propagation constant β1
Set the input β2.

上記のように構成されたマルチコアファイバ10を、第
2図に示すようにねじる。
The multicore fiber 10 configured as described above is twisted as shown in FIG.

このときの伝搬定数の長手軸方向の成分は、第3図に示
すように、一方のコア11の場合はβ!。
As shown in FIG. 3, the component of the propagation constant in the longitudinal axis direction at this time is β! for one core 11. .

他方のコア12の場合はβ2 Coalθとなる・ここ
でθは、他方のコア12を進む光の進行方向とマルチコ
アファイバlOの長手軸方向とのなす角度である。
In the case of the other core 12, β2 Coal θ is obtained. Here, θ is the angle between the traveling direction of the light traveling through the other core 12 and the longitudinal axis direction of the multi-core fiber IO.

したがって、マルチコアファイバ10に加えるねじれを
31WIすることにより、β2 cas O=β1とす
ることが可能で、このように設定すれば、伝搬定数の長
手軸方向の成分差を零にすることができる。
Therefore, by applying a twist of 31 WI to the multi-core fiber 10, it is possible to set β2 cas O=β1, and by setting in this way, the difference in the longitudinal axis component of the propagation constant can be made zero.

つぎに上記構成にかかる光合波分波器を使用する場合に
ついて述べる。
Next, a case will be described in which the optical multiplexer/demultiplexer having the above configuration is used.

上記一方のコア11に波長入!、入2の光を入射された
場合、波長入!の光は一方のコア11から出射し、波長
λ2の光は他方のコア12から出射するように両コア1
1.12の結合定数とマルチコアファイバIOの長さを
設定すれば、該ファイバ10を光分波器として用いるこ
とができる。
Wavelength input to one of the cores 11 above! , when the light of input 2 is input, the wavelength is input! The light of wavelength λ2 is emitted from one core 11, and the light of wavelength λ2 is emitted from the other core 12.
By setting the coupling constant of 1.12 and the length of the multi-core fiber IO, the fiber 10 can be used as an optical demultiplexer.

また、一方のコア11から波長入!の光を、他方のコア
12から波長入2の光を入射させれば、一方のコア11
から波長λ1、入2の光が出射することになり、光合波
器として用いることができる。
Also, the wavelength is input from one core 11! If light with a wavelength of 2 is input from the other core 12, one core 11
Light with a wavelength λ1 and input 2 is emitted from the light source, and can be used as an optical multiplexer.

第4図は、本発明の他の実施例を示すもので、マルチコ
アファイバ13は、中心部に位置する一本の中央部シン
グルモードコア14と、該コア14の外周に配置された
n木の外周部シングルモードコアN1.Nz・・・・・
・Nnとを有している。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention, in which a multi-core fiber 13 has one central single-mode core 14 located at the center and n-tree fibers arranged around the outer periphery of the core 14. Outer single mode core N1. Nz・・・・・・
・Nn.

伝搬定数は、中央部シングルモードコア14のそれをβ
0、外周部シングルモードコアN1・・・・・・Nnの
それをβ!、β2・・・・βnとした場合。
The propagation constant is that of the central single mode core 14 as β
0, Outer single mode core N1...Nn is β! , β2...βn.

βoくβ寡=β2・・・・・・=βn=βに設定する。Set βo x β amount = β2 . . . = βn = β.

このようなマルチコアファイバ13にねじれを加えると
、伝送定数の長手軸方向の成分は、中央部シングルモー
ドコア14がβ0、外周部シングルモードコアがβco
S θとなる。
When such a multi-core fiber 13 is twisted, the longitudinal component of the transmission constant becomes β0 for the central single-mode core 14 and βco for the outer single-mode core.
S θ becomes.

β0とβCogθとは、ねじれを調節することで、β0
=βCOSθとすることができ、各コア14、Nl・・
・・・・Nnの伝搬定数の長手軸方向成分を等しくする
ことができる。
β0 and βCogθ can be adjusted by adjusting the torsion.
=βCOSθ, and each core 14, Nl...
...The longitudinal axis direction components of the propagation constants of Nn can be made equal.

いま、中央部シングルモードコア14と外周部シングル
モードコアNI・・・・・・Nnとの間のそれぞれ結合
定数をCi(iml 、 2・・・・・・n)とする。
Now, assume that the coupling constants between the central single mode core 14 and the outer peripheral single mode cores NI...Nn are Ci (iml, 2...n).

外周部シングルモードコアN!・・・・・・Nn同士は
、充分に離れており、その間に結合はないものとする。
Outer single mode core N! It is assumed that Nn are sufficiently separated from each other and there is no bond between them.

かかる結合関係のマルチコアファイバ13において、 ■ 各結合定数がすべて異なる場合(C1≠C2≠・・
・・・・≠Cn) 中央部シングルモードコア14に波長入iの光を入射さ
せたとき、外周部コアN1から波長入iの光を入射する
ように結合定数Ciとマルチコアファイバ13の長さと
を設定することにより、該マルチコアファイバ13を光
分波器として用いることができる。
In the multi-core fiber 13 with such a coupling relationship, ■ When the coupling constants are all different (C1≠C2≠...
...≠Cn) The coupling constant Ci and the length of the multi-core fiber 13 are set so that when light with a wavelength i is input to the central single mode core 14, light with a wavelength i is input from the outer core N1. By setting , the multi-core fiber 13 can be used as an optical demultiplexer.

また、外周部コアNnから波長入iの光を入射させれば
、中央部コア14から波長入iの光を入射し、光合波器
として用いることができる。
Furthermore, if light with a wavelength i is input from the outer peripheral core Nn, light with a wavelength i can be input from the central core 14, and can be used as an optical multiplexer.

(多 結合定数Ciを、あるグループ内では等しまるよ
うにいくつかのグループに分けた場合いま、たとえば、
外周部シングルモードコアNの数をNz5とし、結合定
数Ciを2つのグループに分け、一方のグループでは、
C1=Cz 、他方のグループでは、C3=C4=C5
とする。
(For example, if we divide the coupling constant Ci into several groups so that they are equal within a certain group,
The number of outer single mode cores N is Nz5, the coupling constant Ci is divided into two groups, and in one group,
C1=Cz, in the other group C3=C4=C5
shall be.

かかる設定において、中央部コア14に波長入Aの光を
入射させたときは、外周部コアN1.Nzから波長λA
の光を2等分して出射し、波長λBの光を入射させたと
きは、コアNz、Nn、Nsから波長入日の光を3等分
して出射するように結合定数Ciとマルチコアファイバ
13の長さとを設定することにより、光分波器に光分岐
器の機能を付加させることができる。
In this setting, when light of wavelength A is incident on the central core 14, the outer peripheral core N1. From Nz to wavelength λA
The coupling constant Ci and the multi-core fiber are set so that the light of wavelength λB is divided into two equal parts and emitted, and when the light of wavelength λB is made incident, the light of sunset wavelength is divided into three equal parts and emitted from the cores Nz, Nn, and Ns. By setting the length of 13, the function of an optical branching device can be added to the optical demultiplexer.

また、外周部シングルモードコアNt 、N2から入射
きせた波長入Aの光を中央部シングルモードコア14か
ら、外周部コアN3.N4.NSから入射させた波長入
Bの光を中央部コア14から出射する光合波機能を付加
した光合演奏としても用いることができる。
Further, the light of wavelength A incident from the outer peripheral single mode cores Nt and N2 is transferred from the central single mode core 14 to the outer peripheral core N3. N4. It can also be used as an optical multiplexer with an optical multiplexing function in which light of wavelength B incident from the NS is output from the central core 14.

ただし、この場合は、入射光の位相7JR整が必要とな
る。
However, in this case, it is necessary to adjust the phase of the incident light by 7JR.

以とは、Nz5でかつC1=C2、C3=Ca=Csの
場合であるが、一般的な場合においても同様に光合流分
酸機能を付加した光合波分波器として用いることができ
る。
The following is a case where Nz5 and C1=C2 and C3=Ca=Cs, but it can be similarly used as an optical multiplexer/demultiplexer with an optical multiplexing/demultiplexing function added in a general case.

(発明の効果) 本発明は以上から明らかなように、導波路としてシング
ルモードファイバを用いるので、損失が小さい。
(Effects of the Invention) As is clear from the above, since the present invention uses a single mode fiber as a waveguide, the loss is small.

シングルファイバの損失は0.5dB/km程度である
ので、たとえば導波路の長さを10cm程度とした場合
、損失はほぼ零である。
Since the loss of a single fiber is about 0.5 dB/km, for example, when the length of the waveguide is about 10 cm, the loss is almost zero.

また光ファイバとの結合損失が小さい。Also, the coupling loss with the optical fiber is small.

0.1dB程度の損失を容易に得ることができる。A loss of about 0.1 dB can be easily obtained.

さらに、プリフォーム製造の段階で導波路の間隔を制御
するので、導波路の間隔を高精度に設定できる。
Furthermore, since the spacing between the waveguides is controlled at the stage of manufacturing the preform, the spacing between the waveguides can be set with high precision.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る光合波分波器のねじれ前の状!ム
を示す斜視図、第2図は本発明に係る光合波分波器の斜
視図、第3図はねじれ後の光の進行方向を示す説明図、
第4図は本発明の他の実施例を示すねじり前の斜視図、
第5図および第6図は従来例の斜視図である。 11.14・・・・・・・・中央部シングルモードコア
12・・・・・・・・・・・・外周部シングルモードコ
アNl”Nn・・・・外周部シングルモードコア代理人
 弁理士  斎 藤 義 雄 tlXf  図 第 3 図 第 4 図 第5図 wi 6 閃
Figure 1 shows the state of the optical multiplexer/demultiplexer according to the present invention before twisting! 2 is a perspective view of the optical multiplexer/demultiplexer according to the present invention; FIG. 3 is an explanatory diagram showing the traveling direction of the light after twisting;
FIG. 4 is a perspective view of another embodiment of the present invention before twisting;
5 and 6 are perspective views of the conventional example. 11.14・・・・・・Central single mode core 12・・・・・・・・・Outer single mode core Nl”Nn・・・Outer single mode core Agent Patent attorney Yoshio SaitotlXf Figure 3 Figure 4 Figure 5 wi 6 Flash

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 中心部に配置した一本の中心部シングルモードコアの外
周に少なくとも一本の外周部シングルモードコアを配置
したマルチコアファイバにねじれを加え、該中央部シン
グルモードコアと外周部シングルモードコアとの伝搬定
数における長手軸方向の成分差を零にしたことを特徴と
する光合波分波器。
A multi-core fiber in which at least one outer single mode core is arranged around the outer periphery of one central single mode core arranged at the center is twisted, and the propagation between the central single mode core and the outer single mode core is twisted. An optical multiplexer/demultiplexer characterized in that the component difference in the constant along the longitudinal axis is made zero.
JP60268936A 1985-11-29 1985-11-29 Optical multiplexer and demultiplexer Pending JPS62127805A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011150350A (en) * 2004-07-14 2011-08-04 Regents Of The Univ Of Michigan Composite waveguide

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011150350A (en) * 2004-07-14 2011-08-04 Regents Of The Univ Of Michigan Composite waveguide

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