JPS62127807A - 光合流分岐器 - Google Patents

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】 「産業上の利用分野」 本発明は、並行導波路形光合流分岐器に関する。

ｒ従来の技術」 従来の並行導波路形光合流分岐器としては、つぎの２つ
のタイプが代表的なものとして知られている。

そのｌは、第６図に示すように、導波路ｌを薄膜板２に
形成したものであり、その２は、第５図に示すように、
導波路３．３を有する一対の光ファイバ４，４の周面の
一本を長手方向に削って平坦にし、該平坦部を互いに接
合したものであるゆ ｒ発明が解決しようとする問題点」 並行導波路形光合流分岐器では、導波路間の伝搬定数差
Δβが零であること、および結合係数Ｃが長手方向に一
定であること（そのためには、２木の導波路の間隔を０
．１　ｐ−ｔｍのオーダーで制御する必要がある。）が
要求されている。

しかし、第５図に示す上記従来例では、導波路３．３の
間隔を０．１１７．Ｉｌのオーダーで制御することは難
しく、また第６図に示す従来例では導波路１自体の損失
（例えば１．３　ｄＢ／ｃｍ）および図示しない光ファ
イバとの結合損失（例えば０．２　ｄＢ／ｋａ）が大き
い、という問題がある。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
高精度で損失が小さい並行導波路形光合流分岐器を得る
ことを目的とする。

ｒ問題点を解決するための手段Ｊ 本発明は中心部に配置した一本の中央部シングルモード
コアの外周に該コアよりも大きな伝搬定数をもつ少なく
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。

「作　　町 本発明の装置は、ある条件下で、１つのコアに入射させ
た光の全電力を他のコアから出射させる光分岐器となり
、他の条件下ではすべてのコアに′：Ｊ電力を分岐する
光分岐器となり、またコアに入射する光の位相を調整し
ておけば、光合流器として用いることができる。

５゛実　施　例Ｊ 以下本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。

第１図において、ｌＯ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を導波路として有
している。

該シングルモードコア１１．１２の配置は、一方１１が
中心部に、他方１２がその外周部に位置するよう設定す
る。

そして、それぞれの伝搬定数は、一方のコア１１のそれ
をｒｌ、他方のコア１２のそれをβ２とした場合、β２
〉β１に設定される。

この伝搬定数の設定は、一方のコア１１の半径をｔｘ、
他方をβ２．また一方のコア１１の屈折率をｎｔ、他方
をｎｚとした場合、ｒｚ＞ｒｘ、　　またはｎｚ＞ｎｔ
　とすることにより実現できる。

ここでは、ｒｚ＞ｒｌとすることにより、伝搬定数β２
〉β１を設定する。

上記のようの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。

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β１、他方のコア１
２の場合はβ２　ＣＯ３θ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ＩＯの長手軸方向とのなす角度である。

したがって、マルチコアファイバ１０に加えるねじれを
調整することにより、β２　Ｃｏｓθ＝　ｒｌ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、光合流分酸鼻とし
て用いることができる。

ここで、両コア１１．１２の結合長をり、ＩＩを自然数
とすると、つぎの条件下で光分岐器または光分流器とし
て用いることができる。

すなわち、 ■マルチコアファイバ１０の長さを（２ｍ−１）　Ｌと
すると、一方のニア１１に入射した光の全電力は、他方
のコア１２から出射することになり、光分岐器となる。

■マルチコアファイバｌＯの長さを（ｍ−１／２）　Ｌ
とすると、２木のコア１１．　β２に等電力を分岐する
光分岐器となる。

また２本のコア１１．１２に入射する光の位相調整をし
ておけば、光合流器として用いることができる。

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本の外周部シングルモードコアＮｔ　、Ｎｚ・・・Ｎ
ｎとを有している。

伝搬定数は中央部シングルモードコア１４のそれをβＯ
１外周部シングルモードコアＮｌ、Ｎ２・・・Ｎｎのそ
れをβ１、β２・・・βｎとした場合、β０くβ１＝β
２・・・＝βｎ＝βに設定する。

このようなマルチファイバ１３にねじれを加えると、伝
搬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βＣｏｓθ
となる。

βＯとβＣＱＳθ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、Ｎｓ　、
Ｎｚ・・・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。

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Ｎｌ　、Ｎ２・・・Ｎｎとの間のそれぞれ
の結合定数をＣ１（ｉ＝　　１．２　　・・・　ｎ）と
する。

外周部シングルモードコアＮ！、Ｎ２・・・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。

■ここで、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Ｎｌ　、Ｎｚ・・・Ｎｎとの結合長をり
、ｊＩを自然数とし、マルチコアファイバ１３の長さを
（２＋１−１）Ｌとすれば、コア１４に入射した光を等
分割し、コアＮｒ　、Ｎ２・・・Ｎｎから出射させる光
分岐器として用いることができる。

また入射する光の位相調整をしておけば、光合流器とし
て用いることができる。

■伝搬定数β０くβ１．・・・βｎ　β１≠β２≠・・
・βｎに設定する。

このような構造、特性を持つマルチコアファイバ１３を
ねじる。

この時に、その都度ねじれを調節することにより、コア
１４に入射した光をコアＮ１．Ｎ２・・・Ｎｎの任意の
コアから出射させる光分岐器として用いることができる
。

同様に、任意のコアＮ１．Ｎ２・・・Ｎｎに入射した光
をコア１４から出射する光分岐器として用いることがで
きる。

■伝搬定数β０くβ１、・・・βｎに設定し、β１から
βｎまでのｎ箇の伝搬定数が、あるグループでは等しい
伝搬定数を持つ幾つかのグループに分ける。

いま、たとえば、ｎ＝５でβ１＝β２、β３＝β４＝β
５とする。

このような構造、特性を持つマルチコアファイバをねじ
る。

この時に、その都度ねじれを調節する。

β０＝βＬ　Ｃｏｇθ：β２　ＣＯ３θとなるように調
節すれば、コア１４に入射した光を２分割し、コアＮ１
．コアＮ２から出射させる光分岐器として用いることが
できる。

β０＝βコｃｏｓ　　θ＝β４　ＣｏＳ　　θ＝β５　
Ｃｏｇ　　θとなるように調節すれば、コア１４に入射
した光を３等分し、コアＮｚ、コアＮ４．コアＮ５から
出射させる光分岐器として用いることができる。

また、入射する光の位相調整をしておけば、たとえば、
コアＮ１．コアＮｚ、またはコアＮ３、コアＮ４．コア
Ｎ５から入射した光を合流し、コア１４から出射させる
光合流器として用いることができる。

以上は、Ｎ＝５で、βｌ＝β２、β３＝β４＝β５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
岐器として用いることができる。

「発明の効果１ 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、損失が低減すること
になる。

具体的には、光ファイバの損失は０．５　ｄＢ／ｋｍ程
度であるので、ＩＱｃｍ　　程度の導波路では損失はほ
ぼ零である。

また一本のマルチコアファイバを用いるので、光ファイ
バとの結合損失が少ない。

すなわち、　０．１　ｄＢ程度の損失に押えることがで
きる。

さら番乙マルチコアファイバのプリフォーム製造の段階
で導波路（コア）の間隔を制御するので、コア間隔を精
度よく設定できる。

たとえば、直径２５易■のプリフォームを直径１２５　
ｇｔｓの光ファイバにする場合であれば、精度は２００
倍あらくてよいことになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光合流分岐器のねじれ前の状態を
示す斜視図、第２図は本発明に係る光合流分岐器の斜視
図、第３図はねじれ後の光の進行１１．１４・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・中央部シングルモー
ドコア１２、　Ｎｌ、Ｎ？・・・Ｎｎ・・・外周部シン
グルモードコア代理人　弁理士　　斎　藤　義　雄 第１図 第２図 １３　　図 第４図 第　５　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中心部に配置した一本の中央部シングルモードコアの外
   周に該コアよりも大きな伝搬定数をもつ少なくとも一本
   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流分岐器。