JPS625209A - チヤンネル加除フイルタカプラ - Google Patents

チヤンネル加除フイルタカプラ

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JPS625209A
JPS625209A JP61149838A JP14983886A JPS625209A JP S625209 A JPS625209 A JP S625209A JP 61149838 A JP61149838 A JP 61149838A JP 14983886 A JP14983886 A JP 14983886A JP S625209 A JPS625209 A JP S625209A
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filter coupler
optical fiber
optical
coupler
fiber
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JP61149838A
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ユージン・アービング・ゴードン
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般にファイバ光通信系用のデバイスに係り、
特にこのような通信系用のフィルタおよび指向性カブラ
に関する。
ファイバ光通信系はガラス、プラスチックその他の透明
材料の極めて細いファイバを用いる。そのファイバは誘
電体導波路であって光波長の電磁エネルギを伝送するに
用いられる。光ファイバは単一モードファイバとマルチ
モードファイバの２グループに大別される。導波路を進
行する光パルスの拡散ないし広がり即ち分散は単一モー
ドファイバの方がマルチモードファイバよりも可成り小
さい。分散は与えられた長さのファイバで伝送しうる毎
秒パルス数を制約するので、２００ＭＨｚを超える非常
に高帯域幅でｉｏｂを超える長距離用のファイバ光通信
系においては単一モードフィルタを利用しなければなら
ない。
マルチブレクシング即ち同じ伝送媒体を有する二つ以上
の信号ないしチャンネルの同時伝送は、利用可能な帯域
幅を一段と完全に使用することによって伝送媒体の効率
的な使用を促進する。周波数分割マルチプレクシング（
ＰＤＭ）即ち光フアイバ技術でいう波長分割マルチブレ
クシング（ＷＤＭ）は光ファイバの情報搬送容量を増加
するために使用しうる一技法である。１本の光ファイバ
にいくつかの個別の光信号を導入して遠端から取出すた
めのデバイスがいくつか提案されている。
例えば、ファイバオブティクスーテクノロジ■且５ＰＩ
Ｅ第３２６巻７Ｂ−８２ページに公刊の論文「波長分割
マルチブレクシング（ＶＤＭ）カブラ」は、マルチモー
ドファイバの波長分割マルチブレクシングおよびデマル
チブレクシングに用いるべきいくつかの光カブラを論じ
、図示している。この論文の第２図はレンズ付きダイク
ロイックフィルタ型カブラを示し、第３図はプリズム型
カブラを例示し、第４図は回折格子型カブラを図示する
。加えて、表３はこれらのカブラの得失を表示する。
さらに、応用光学（アプライド・オブティクス）誌の１
９８３年１２月１５日号は回折格子を具有する光ファイ
バを含む光カブラを３９１３頁および３９１６頁に開示
している。この格子カブラは信号を光ファイバに結合出
し入れするが、そのファイバは単一モードファイバでよ
い。波長の相異なる信号（複数）が相異なる角度に置か
れたファイバに人出する。
３９１Ｂ頁の第４図は光フアイバ上の回折格子の二つの
変種を示す。−変種の格子は平らな格子基板に形成され
るが、これはクラッドの機械的研摩によって得られたも
のであり、他変種の格子は円柱格子基板に形成されるが
、これはクラッドを化学腐蝕して得られた。
これらのレンズ、鏡、格子その他の機械的コンポーネン
トの故に、上記のデバイスは精確な整合と厳密な公差を
必要とし、その減衰従って機能も不満足である。かよう
な精確な整合と厳密な公差を確保し維持することはしば
しば困難である。しかもこれらの要件はこの種のデバイ
スの温度範囲に制限を加える。加うるに、複雑な機械的
構成を使用しなければならないために、一部のデバイス
ではマルチプレクス°およびデマルチプレクスしつる信
号の数が限定される。そのために、指向性光カブラの使
用などの他のアプローチが提案されている。
例えば、応力光学誌第１７巻第５号（１９７８年３月１
日）に公刊されたタラル・フィンダクリー及びチンリン
・チェン両氏による「可変間隔の指向性、光カブラ」と
題する論文は凹溝間隔の直線的に増加する指向性光カブ
ラを第１図に示す。このカブラにおける導波路は同一の
誘電体ストリップでありで、それらのストリップはＬＩ
Ｎｂ０３基板上に設置される。この論文は総じて、導波
路間の分離が可変な指向性光カブラについて論じている
。
このような構造においては、パワーが一導波路から隣接
導波路に効率よく結合される。但し、両溝波路の伝搬定
数が同一で、光学的位相が全相互作用路にわたり整合し
ている状態であることがその条件となる。
ジャーナル・オブ・オプティカル・コミュニケーション
ズ誌第２巻第３号に公刊された、オー・パリオー、エフ
・ベルノーおよびジェー・シャルティエールの三氏によ
る「単一モード光ファイバ間のマルチブレクシレグ用波
長選択性分配結合」と題する論文は、異なる交差分散特
性を持つ二つの研摩された単一モードファイバからフィ
ルタ型の指向性光カプラが構成可能なことを指摘してい
る。この論文の第１図は異なるコア半径と屈折率差とを
持つ二つの段階式屈折率型単一モードファイバを有する
カブラを図示する。
アプライド・フィジクス・レタ゛−ズ第３３巻第２号（
１９７８年７月１５日）に公刊されたアール・シーーア
ルファネス及びアール・ヴイー・シュミット両氏の「同
調可能な先導波路指向性カブラフィルタ」と題する論文
は、第１図に先導波路指向性カブラフィルタを図式的に
図示している。このカブラフィルタは、単一モードファ
イバ系に適合し、又波長分割式のマルチプレクシングお
よびデマルチプレクシングに適すると記述されている。
本カブラフィルタは、個別に明確な屈折率を持つ結合さ
れた一対のストリップ導波路を含む。これらの屈折率は
、バリオ−氏らの論文におけるごとく、交差する分散曲
線を有する。又そのカブラフィルタは両導波路上に設置
される電極（複数）を含み、そのカブラフィルタの中心
波長は両溝波路の屈折率の差を変えるために電極に電圧
を印加することにより同調される。
アール争シー・アルファネスおよびピータ−・ニス・ク
ロス両氏は、ＩＥＥＥジャーナルφオブ・クオンタム・
エレクトロニクス誌第ＱＥ−１４巻第１１号（１９７８
年１１月）に公刊された「同方向結合された加重結合導
波路のファイバ特性」と題する論文で、結合強さが連続
的に変化する結合された先導波路を記述している。この
論文は、波形光導波路の研究からそれのフィルタレスポ
ンスが波形の深さを滑らかに加重することにより改善で
きることが実証されたと述べている。フィルタレスポン
スの調整整形はしばしばアポダイゼーションと呼ばれる
。
この論文は結合された光導波路のフィルタレスポンスの
改善に用いうるいくつかのテーパ関数を挙げている。こ
の論文の第１図および第６因は結合された光導波路の路
線図を含む。さらに、この論文は、光導波路間に完全な
パワー転送をもたらす位相整合状の相互作用が、（ａ）
波長の関数である導波路伝搬定数を指定された波長で相
等しくするか、或いは（ｂ）導波路伝搬定数または結合
係数の周期的スペース変調を用いることによって、指定
波長で得られることを示す。
ザφベル・システム・テクニカル・ジャーナル誌の１９
６９年９月号にはスチュアート・イー・ミラー氏による
ｒ周期的に結合される波に関する若干の理論と応用」と
題する論文が含まれるが、これには異なる位相定数を持
つ二つの平行進行光波間の結合の周期的なマグニチュー
ド変化が両波間の完全なパワー交換を生じうると記され
ている。この論文は第２図にスペース結合された二つの
誘電体導波路を示す。第一の誘電体導波路は屈折率ｎ１
、第二の誘電体導波路は屈折率ｎ２を有する。
両翼電体導波路間には結合領域の長さしに沿って誘電体
シート（複数）ｎ３が周期的に間隔配置される。この論
文はまた第５図に、周期的に結合された誘電体導波路を
°例示する。やはり第一の誘電体導波路が屈折率ｎ１を
、第二の誘電体導波路が屈折率ｎ２を有する。基板はｎ
ｌおよびｎ２よりも小さい屈折率ｎ　を有する。
応用光学誌第２２巻第３号（１９８３年２月１日）に公
刊された「単一モードファイバカブラにおける波長マル
チブレクシング」と題する論文で、ミシェル・ディゴネ
およびエイチ・ジェー・ショウ両氏は、単一モード光フ
ァイバにおける波長分割マルチブレクシングを論じてい
る。両氏は波長選択性結合を得るために二つのアプロー
チが用いられたと述べている。第一のアプローチは全く
同じファイバで作られたカブラにおける光結合の周波数
依存性に頼り、第二のアプローチは不同のファイバで作
られたカブラにおける差動導波路分散を用いる。両氏は
、アール・シー・アルファネスおよびピータ−・ニス・
クロス両氏が上記の論文でチャンネル導波路カブラの場
合の第二のアプローチを理論的に解析したとしている。
両氏の論文は第一のアプローチに基く構成の即ち同一フ
ァイバによるデバイスの波長マルチブレクシング特性を
記述する。特にその論文は二つの平板状基板を含むカブ
ラを示し、その各基板は一面に狭いスロットを持つ研摩
された水晶ブロックである。各スロットは口前形であっ
て光ファイバを受入れる。この論文の第４図はこのカブ
ラの形状構成を示す。このカブラはファイバ相互の中心
間隔を増加するか或いはファイバを横に偏位させること
によって同調できるという。
ザ・ベル・システムφテクニカル・ジャーナル誌第５５
巻第１号（１９７８年１月１日）に公刊されたエイチ・
コーゲルニク氏による「非一様のほとんど周期的な構造
のフィルタレスポンス」と題する論文は総じて非一様な
周期的導波路および反対方向波のフィルタ特性を論じて
いる。この論文は波形または格子の強さの漸次縮小また
は有効格子周期の漸次変化によってフィルタレスポンス
を変更しうると述べている。
従来の指向性光カブラにはいくつかの欠点がある。まず
、結合の損失は円柱形状のファイバが矩形状の指向性カ
ブラに結合されるときに大きい。
第二に、既知の指向性カブラは格別に周波数選択性では
ない。従って、限られた帯域幅のファイバにおいて少数
の信号のマルチプレクシングおよびデマルチブレクシン
グにしか使えない。これは結合および非結合信号のスペ
クトル幅が大きくなるからである。
従って、小スペクトル幅の信号のマルチプレクシングお
よびデマルチブレクシングを可能にする、ファイバ光通
信系用の低損失狭帯域カブラが要望されている。
本発明は従来のデバイスに関連する諸問題を解決し、フ
ァイバ光通信系用低損失狭帯域カブラに対する要望を満
たす。さらに、本発明の原則は現存のファイバ光通信系
に適合するチャンネル加除フィルタカプラを供する。こ
のようなフィルタカプラは、小スペクトル幅の信号を単
一モードフ７イバを含む光ファイバに付加（マルチプレ
クス）し光ファイバから排除（デマルチプレクス）する
ことを可能ならしめる。よって、このようなフィルタカ
プラをいくつか使用すればいくつかの信号を一つの単一
モードファイバに沿って送ることにより伝送される情報
の量を増すことができる。又一つの系の総コストの大部
分がファイバまたはケーブルを取得し据付ける費用から
成る限りにおいて、現存の系の端にいくつかのこのよう
なフィルタカプラを装置して、系の総コストを余り変え
ずに、その情報搬送容量を大きく増加することができる
。
本発明の原則によるフィルタカプラはこのほかにも用途
と利点を有する。例えば、いくつかのこのようなフィル
タカプラを可変周波数光源に用いて系の特定端子（ｖＬ
数）に選択的にアドレスすることができる。さらに、こ
のような−フィルタカプラを電気機械的スイッチの代り
として光源節約の用途に用いることもできる。加うるに
、このようなフィルタカプラを利用してニソースからの
光信号のパワーを組合せてその組合せ信号が一段と遠く
進行できるようにすることができる。
本発明の原則は、コアとクラッドを持つ第一の単一モー
ド光ファイバを含むチャンネル加除フィルタカプラを供
することにより既知デバイスの難点を克服する。第−光
ファイバのクラッドは実質的に平板面を有する。このチ
ャンネル加除フィルタカプラはまた、コアおよびクラッ
ドを持つ第二の単一モード光ファイバを含む。第二光フ
ァイバのクラッドは実質的に平板面を有する。各光ファ
イバは屈折率プロファイルを有し、それらの屈折率プロ
ファイルは相異する。また、各光ファイバは周波数の関
数である伝搬定数を有し、それらの関数関係が相異する
。そのために、任意の与えられた周波数において伝搬定
数が相異する。第−光ファイバの平板面には複数の凹溝
が形成される。
それらの凹溝は、設計周波数即ちフィルタカプラの所要
の中心周波数における伝搬定数の差に実質的に反比例す
る、所定の凹溝周期で間隔配置される。両光ファイバは
平板面で接合されてフィルタカプラを完成する。
上に指摘したように、第一および第二の両光ファイバは
屈折率プロファイルが相異する。屈折率プロファイルの
差はいろいろな方法で得られる。
詳しくいえば、それは、半径方向に一定な屈折率を育す
るコアを持つ第−光ファイバを選び又半径方向に一定な
屈折率を持つコアの第二光ファイバを選ぶことによって
達成できる。ここに双方の屈折率は相異するものとする
。別法として、コアの屈折率がそれぞれ異なる率で半径
方向に変る光ファイバを選択することによって屈折率プ
ロファイルの差を得ることもできる。これを得る他の一
法は異なる半径δコアを選ぶことによるものであって、
それらのコアの屈折率は半径方向に一定さらに同等でも
よく、また半径方向に変ってもよい。
本発明の原則によるチャンネル加除フィルタカプラのフ
ィルタレスポンスは整形できる。フィルタレスポンスを
整形するにはいくつかの方法が使える。例えば、凹溝を
第−光ファイバに沿って所定の凹溝周期内に非一様に配
置したり、凹溝の幅または深さを第−光ファイバに沿っ
て変えることができる。所定の凹溝周期内の凹溝配置や
凹溝の幅或いは凹溝の深さは、平頭正弦関数に従って変
化するフィルタレスポンスを整形するのが得策である。
本発明の原則によるチャンネル加除フィルタカプラは同
調させて設計周波数で完全な結合を得ることができる。
同調は一方のファイバを他方のファイバに対して横方向
、縦方向または角度的に移動して行われる。同調はなる
べくは、一方のファイバを他方のファイバに対し横方向
に移動させて行うのがよいが、これは横方向変位が相互
作用長を減じないこと並びに横方向変位は他の同調技法
のうちの一部のものよりも大きな同調感度を呈する利得
があることによる。
第二の光ファイバのクラッドの平板面に複数の凹溝を形
成することもできる。それらの凹溝は所定の凹溝周期で
間隔配置される。この特徴を持つチャンネル加除フィル
タカプラは任意の前記方法を用いて同調させることがで
きる。
本発明はコアおよびクラッドを持つ第一の単一モード光
ファイバと、コアおよびクラッドを持つ第二の単一モー
ド光ファイバとからチャンネル加除フィルタカプラを作
る方法を含み、その節−および第二の両光ファイバの屈
折率プロファイルは相異なり、又両光ファイバの伝搬定
数は周波数の関数である。初めに、第一光ファイバの外
装の一部分を除去して第一の平板面を形成し、第二光フ
ァイバのクラッドの一部分を除去して第二の平板面を形
成する。次いで、第一および第二の両平板面のうちの一
方に複数の凹溝を設ける。それらの凹溝は所定の周期で
間隔配置されるが、その周期はフィルタカプラの設計周
波数における伝搬定数の差に実質的に反比例させる。次
に両光ファイバを第一および第二の両平板面で接合する
。このフィルタカプラは−ファイバを他ファイバに対し
て横方向、縦方向または角度的に移動させて同調させる
ことができる。
平板面はクラッドの一部分を機械的または化学的に除去
して形成することができ、凹溝はなるべくは写真平板に
よって作ることが好ましい。又、フィルタカプラのフィ
ルタレスポンスは、所定凹溝周期内の凹溝配置を変える
か、または凹溝の深さまたは幅を変える゛かして整形す
るのが得策である。
本発明の上記その他の特徴および利点は、以下の具体的
実施例の詳細な説明から、特に図面と併せて考察すれば
明らかであろう。
実施例の説明 次に図面、特に第１図を参照すると本発明によるチャン
ネル加除フィルタカプラ（２０）が線図的に示されてい
る。フィルタカプラ（２０）はボートＡ。
Ｂ、Ｃ，Ｄを持つ四ポートのデバイスであり、長さＬの
相互作用領域に沿って寄せ合わされた二つの単一モード
光ファイバ（２２）、（２４）を有する。相互作用領域
はＩｎ２図には破°線で図式的に示される。
次は説明するように、指定周波数の光信号（複数）が、
伝搬の方向によって、ボートＡからボートＤへ、または
ボートＤからボートＡへと結合される。
同様に、指定周波数の光信号（複数）が、伝搬の方向に
よって、ボートＣからボートＢへ、またはボートＢから
ボートＣへ結合される。指定周波数を持たない光信号（
複数）はその進行方向によつてボートＡからボートＢ１
またはボートＣからボートＤまたはそれらの逆に結合さ
れる。
第２図は本発明によるフィルタカプラ（２０）を図式的
に示す。やはり、二つの光ファイバ（２２）、（２４）
が相互作用領域りに沿って接合されている。
光ファイバ（２２）は２本の破線で表されるコア（２Ｂ
）とクラッド（２８）とを有し、光ファイバ（２４）は
同じく２本の破線で表されるコア（３０）とクラッド（
３２）とを有する。光ファイバ（２２）、（２４）は、
のちに詳述するように、相異なる屈折率プロファイルを
有する。当然これらの光ファイバ（２２）、＜２４）は
いずれも単一モードファイバである。
上述のように本発明によるチャンネル加除フィルタカプ
ラは二つの光ファイバから構成される。
第３図および第４図は用いるべき一光ファイバを示し、
第５図および第６図は用いうる他の一光ファイバを示す
。第３図および第４図の光ファイバ（３４）はコア（３
６）およびクラッド（３８）を持つ単一モードファイバ
である。クラッド（３８）の一部分は平板面（４０）を
形成するために除去されている。第５図および第６図の
光ファイバ（４２）はこれもコア（４４）およびクラッ
ド（４６）を持つ単一モードファイバである。クラッド
（４６）の一部分は除去されて平板面（４８）を形成し
ている。さらに、この平板面（４６）には複数の凹溝（
５０、５０）が形成されている。これらの凹溝（５０）
の縦軸線はファイバ（４２）のコア軸線に実質的に垂直
である。又、これらの凹溝は符号Ｐで表した所定の周期
で間隔配置される。
このフィルタカプラはファイバ（３４）、（４２）を平
板面（４ｏ）、（４８）で接合することにより完成され
る。第９図は完成フィルタカプラにおけるファイバ（３
４）、（４２）の断面図である。
平板面（４０）、（４８）はそれぞれクラッド（３８）
、（４６）の一部分を機械的または化学的に除去して形
成することができる。しかし、これらの平板面はなるべ
くは、クラッドに化学的腐蝕剤を施し、次にクラッドを
非研削的に摺擦して残分を除去することにより形成する
のがよい。光ファイバのコアに光を導入するには、可視
光レーザなどの光源を用いるのが得策である。クラッド
は散乱光信号が平板面に検出されるまで除去される。こ
のことはその平板面がコアとクラッドとの境界から数ミ
クロン以内にあることを示す。また、凹溝（５０）は写
真平板によって製作することができる。
両ファイバ（３４）、（４２）は相異なる屈折率プロフ
ァイルを有しなければならない。第ａＡ図はコア（５４
）およびクラッド（５Ｂ）を含む光ファイバ（５２）を
示し、第８Ｂないし第８Ｅ図”１１第８Ａ図の光フアイ
バ向きの種々の屈折率プロファイルを示す。ファイバ（
５２）のコア（５４）は説明の便宜上誇張されている。
第８Ｂ図および第８Ｃ図は階段式屈折率ファイバの屈折
率プロファイル、ｍ８０図および第８Ｅ図は段付き屈折
率ファイバの屈折率プロファイルを示す。第８Ｂ図およ
び第８Ｃ図のプロファイルはコア内では半径方向に一定
であるが、両者は大きさが相異する。
第８Ｄ図に実線と破線で示されるプロファイルはコアの
半径方向に変化しその変化率が相異する。最後に、第８
Ｅ図に示すプロファイルは半径方向に非一定の勾配で変
化する。
第８Ｂ図のプロファイルを持つファイバのコアは第８Ｃ
図のプロファイルを持つファイバのコアよりも低い屈折
率を有する。従って、両ファイバを用いて本発明による
フィルタカプラを構成することができる。又、第８Ｄ図
に実線で示すプロファイルのファイバは同図に破線で示
すプロファイルのファイバと共に用いてフィルタカプラ
を構成することができる。或いはまた、第８Ｂ図または
第８０図に示すプロファイルを持つファイバを第８Ｄ図
のプロファイルの一つを持つファイバと共に使ってフィ
ルタカプラを構成することができる。同様に、第８Ｂ、
第８０および第８Ｄ図に′示されるプロファイルの一つ
を持つファイバと、第８Ｅ図に示されるプロファイルの
ファイバとを用いてフィルタカプラを作ることもできる
。また別の一法は半径の異なるコアを持つ二つのファイ
バを用いることであり、それらのコアの屈折率の大きさ
は相異してもよし同等でもよい。肝要なことは、プロフ
ァイルがどのようなものであれ、そのファイバが最低次
のモードだけを支持することである。
上述のように、本フィルタカプラの両ファイバは屈折率
プロファイルが相異していなければならない。従って両
ファイバは伝搬定数を異にし、与えられた周波数の光信
号はフィルタカプラの相異なるファイバを相異なる位相
で進行する。与えられた周波数の両波間に結合を生ずる
ために、両ファイバ間の結合強さくまたは結合係数）が
相互作用領域沿いに周期的に変えられる。本発明による
ーデバイスでは、両ファイバ間の結合強さはフィルタカ
プラのファイバの一方または双方に所定の周期で凹溝を
間隔配置することにより周期的に変えられる。結合強さ
の周期的変化は一方のファイバにおけるエネルギを他方
のファイバ中にコヒーレントに同相散乱させるようなも
のとする。その相互作用は周期的変化の領域沿いに累積
する。従って、一方のファイバのエネルギが他方のファ
イバに転送される。結合の相互作用現象は、ジャーナル
φオブ・アプライド・フィジクス誌第３２巻１：１３７
〜１１４４頁（１９８１年６月）に公刊された、イー・
アイ・ゴートンおよびエイ・アシニキン両氏の「四極ポ
ンプ場における波間エネルギー交換」と題する論文に具
体的詳細に記述されている。
フィルタカプラの第一および第二の両ファイバのコアの
伝搬定数をそれぞれＢ　　、Ｂ　　とすると、凹溝周期
Ｐと伝搬定数の差との関係は下の式１で表すことができ
る。
式　１　二　８１−　８２−２（ｐｌ）／Ｐ単一モード
ファイバの伝搬定数はファイバを通って進行する信号の
周波数の関数である。ファイバの伝搬定数は次の式２に
示すような周波数の関数として表すことができる。式中
υ　は信号の位相速度である。
次の条件を満たす周波数ｆ。で行われる。
波数ｆｏはこのフィルタカプラの通過帯域の中心周波数
であってこのデバイスの設計周波数と呼ばれる。又、完
全なパワー転送は次の条件が満たされるとき周波数ｆ。
で起る。ここにＫは結合のパラメータであって両ファイ
バにおける信号の場（フィールド）のオーバラップと結
合強さの変化度とによって決まり、Ｌは相互作用領域の
長さである。
式４　：　ＫＬ−（１）ｌ）／２ 結合は式５に指定される条件が満たされるとき周波数ｆ
。以外の周波数に対しては著しく減少する。
式５　：　Ｉ　Ｂ　　−８２−２（ｐｉ）／Ｐ　Ｉ　Ｌ
＞（ｐｉ）よって、許される周波数エキスカーシロンは
蓼３．５から導いて次のように表すことができる。
式６　　：　　ｌ　　ｆ−ｆｏ　Ｉ＝＋　　（Ｐ／Ｌ）
　　ｆ。
フィルタカプラの帯域幅を信号のパワーの半分が転送さ
れる周波数間の周波数帯域と規定すれば、その帯域幅ｆ
は次の関係式で表すことができる。
弐７：Δｔ−ｔｏ（Ｐ／Ｌ） 結局、相互作用分数帯域幅Δｆｌｒｏは相互作用路に沿
う腐蝕凹溝の数の逆数である。
第３〜６図は、設計周波数即ち中心周波数ｆ。
が波長１．３マイクロメータに対応する２、３１Ｘ　１
０１４ヘルツに等しい、本゛発明フィルタカプラの関係
寸法の一例に用いることができる。単一モードファイバ
（３４）、Ｃ４２）の外径は約１００マイクロメータと
し、コア（３６）、（４４）の外径は約７マイクロメー
タとすることができる。平板面（４８）とコア（３６）
の外周面との距離は約１．５マイクロメータでよい。凹
溝（５０）の深さ即ち平板面（４８）からの奥行は約１
マイクロメータでよい。従って、凹溝（５０、５０）の
底面とコア（４４）の外周との間隔は約０．５７オクロ
メータとなる。ただし凹溝を両ファイバに設ける場合凹
溝の深さは約０３．５マイクロメータとすることができ
る。又、凹溝周期は約１７３マイクロメータでよく、各
凹溝の幅は凹溝周期の半分である。最後に、相互作用領
域りは約ｌＯセンチメータである。
前段の仕様で構成したフィルタカプラは帯域幅特性を有
する指向性カブラである。狭い所定（設計および構成）
の周波数帯域においてこのフィルタカプラはゼロｄｂ指
向性カブラのように作用する。
この帯域外では被結合パワーが小さい。本発明によるフ
ィルタカプラは半パワーから半パワーへの波長間隔を約
２６５ナノメータに設計構成することができる。従って
、本発明のフィルタカプラーを用いて、１２００〜１６
００ｎｌｌの範囲で低損失の、単一モードファイバ上に
いくつかの狭帯域信号をマルチブレクスおよびデマルチ
プレクスする二＆ができる、本発明のフィルタカプラの
この用途を下にもつと詳しく説明する。
第５図および第６図における凹溝（５０）は凹溝周期Ｐ
で間隔配置されている。凹溝（５０）は凹溝周期内に一
様に配置される。即ち、−周期内の凹溝は関連凹溝周期
の始まりに対して他の一周期内の凹溝と同じところに位
置する。言いかえると、各凹溝は関連凹溝周期に対して
一定の位相を有する。
また、凹溝（５０）の幅および深さはファイバ（４２）
に沿って一定ないし一様である。このようにしてその結
合は振幅および位相が一様である。
しかし、フィルタカプラのフィルタレスポンスを整形即
ちアボダイズして性能を向上させるために凹溝周期内の
凹溝位置を変えることができる。
別法として、凹溝の深さまたは幅を光ファイバに沿って
変えるとともできる。しかし、どの手法を用いるにして
も、凹溝にはＰの平均周期性を持たせる。例えば、相互
作用領域の一点において一凹溝が関連周期の左端に始ま
ってその周期の中央で終る一方、相互作用領域の他の一
点において一凹溝が関連する周期の中央で始まってその
凹溝周期の右端で終るようにしてもよい。凹溝のこの位
置シフトは結合パラメータに　１８０度の位相シフトを
生じる。同様に、凹溝の深さまたは幅を変えることもで
きる。しかし、凹溝の幅を変えて結合パラメータの一極
限で凹溝幅が凹溝周期の半分と等しく結合パラメータの
他極限において凹溝幅がゼロになるようにしても、定義
上それらの凹溝は凹溝周期Ｐで間隔配置される。
第７図は修正凹溝の図式的表現である。このような凹溝
はアポダイズされたレスポンスを持つフィルタカプラに
用いることができる。第７図の上部は凹溝周期Ｐ内に一
様に配置された凹溝を示し、第７図の下部は修正結合を
生じる凹溝を示す。破線は凹溝周期を表す。凹溝形状ａ
は全振幅の結合を生じ、正の位相は第７図の上部に示す
ものと同じである。凹溝形状すは縮小振幅および正位相
の結合を生じる。凹溝形状Ｃはゼロ振幅の結合を生じ、
有効結合皆無である。凹溝形状ｄは縮小振幅および負位
相の結合を生じる。凹溝形状ｅは全振幅負位相の結合を
生じる。
第７図における各凹溝構成は関連凹溝周期の中心の周り
に逆対称である（凹溝周期の中心は鎖線で示される）。
即ち、凹溝周期の一半の上昇部分は凹溝周期の他生の下
降部分に対応する。この凹溝修正法は結合エネルギの振
幅および位相の選択的変更を可能にする。結合エネルギ
の振幅は例えば凹溝形状Ｃによってゼロに減らすことも
できる。
さらに、この凹溝修正法は、結合の平均値が第７図の各
凹溝構造で同じなのでフィルタカプラのスブーリアス結
合を防止する。
実際には、第７図に描かれた凹溝形状は相互に隣接する
ものではない。これらの凹溝形状はむしろ一凹溝周期か
ら次の凹溝周期へと漸次に変える。
またこれらの凹溝構成はなるべく平頭正弦関数などの所
定の整形関数によりて修正するのがよい。
第９図は平板面で接合したのちのファイバ（３４）、（
４２）の断面図である。いったん凹溝が腐蝕形成され両
ファイバが接合された上は、転送されるエネルギ分即ち
フィルタカプラの結合は式４の条件を達成するように同
調させることができる。結合ファクタの同調はいくつか
の方法で行える。一方のファイバを他方のファイバに対
して横方向、縦方向または角度的に移動させてフィルタ
カプラを同調させることができ、またこれらの移動を二
つ以上組合せて行うこともできる。例えば第１Ｏ図はフ
ィルタカプラ同調の一技法を示したものであって、同図
中ファイバ（４２）はファイバ（３４）に対して横変位
している。第ｔｉ図はまた別のフィルタカプラ同調法を
示し、同図中のファイバ（５８）はファイバ（ＢＯ）に
対し角度翼している。第１１図はこの角変位を便宜上誇
張して角変位による同調の考え方を示す。フィルタカプ
ラは、なるべくは、一方のファイバを他方のファイバに
対し横移動させることにより同調させるのがよい。横変
位が好ましいのは、式７が示すように、横変位は縦変位
および角変位と異なりフィルタカプラの帯域幅を変えな
いからである。帯域幅の変化は相互作用長りを変えるこ
とになる。さらに、横変異の方が既知デバイスの形状構
成でも行いやすい。
上述のフィルタカプラは同方向波を結合するものである
。しかし、このようなフィルタカプラの基礎原則は反対
方向波を結合するフィルタカプラの設計および構成に用
いることもできる。ただし、反対方向波を結合するフィ
ルタカプラの凹溝周期は同方向波を結合するフィルタカ
プラの凹溝周期よりも短いこと式１の示す通りである。
反対方向結合は有限の相互作用長では完全なエネルギ転
送を生じない、即ちゼロｄｂカプラは不可能である。
本発明によるフィルタカプラは種々の用途に有利に用い
られる。第１２図および第１３図はこのような二用途、
即ちマルチプレクシングおよびデマルチブレクシングを
図示する。第１２図では、フィルタカプラ（１０Ｇ）を
用いて周波数ｆ　の−チャンネルを、すでに他のチャン
ネル（複数）を搬送している光ファイバに付加している
。光源（１０２）は周波数ｆ　の光信号を生じ、この光
信号がポートＡでフィルタカプラ（ｉｏｏ）の−ファイ
バ（１Ｇ４）に導入される。周波数ｆ　　、ｆ　　、・
・・ｆ　　の光信号１　　２　　　　ｎ−１ は光ファイバ（１０８）を進行しボートＣでフィルタカ
プラ（１００）のファイバ（１０Ｂ）に導かれる。この
フィルタカプラは周波数ｆ　の光信号を結合する設計お
よび構成である。即ち、ファイバ（１０４）上の光信号
はファイバ（１０８）に転送される。組合せ信号はフィ
ルタカプラ（１００）をポートＤから出して光ファイバ
（１１０）上を進行する。フィルタカプラ（１０Ｇ）の
ボートＢは適当な成端装置（１１２）で成端することが
できる。
第１３図では、フィルタカプラ（１１４）が光ファイバ
（１１８）から周波数ｆ　の−チャンネルを排除するに
用いられている。ファイバ（１１Ｂ）は他の数チャンネ
ルをも搬送していて周波数ｆ　　Ｓｆ　　、・・・ｆ　
　　、ｆ　　の光信号が光ファイバ（１１Ｂ）を進行ｎ
−１ｎ しボートＣからフィルタカプラ（１１４）の−ファイバ
（１１８）に進入する。フィルタカプラ（１１４）は周
波数ｆ　で光信号を結合する設計および構成である。従
って、ファイバ（１１８）上の周波数ｆ　の光信号はフ
ィルタカプラ（１１４）の他方のファイバ（１２Ｇ）に
転送され、他の光信号は引続きファイバ（１１Ｂ）上を
進行する。ファイバ（１２０）上の光信号はフィルタカ
プラ（１１４）をボートＢから出ていく。
ボートＢからの光信号は例えば周波数ｆ　の光検８器（
１２２）で検出されるか或いは他の何らかの方法で処理
されることになる。ファイバ（１１８）の他の光信号は
フィルタカプラ（１１４）のボートＤから出て光ファイ
バ（１２４）に入る。フィルタカプラ（１１４）のボー
トＡは適当な成端装置（１２Ｂ）によって成端すること
ができる。
第１２図および第１３図は本発明の望ましい一特徴を示
す。即ち、同一構成のフィルタカプラ（複数）を用いて
指定周波数の光信号をマルチプレクサまたはデマルチプ
レクスすることができる。特に、フィルタカプラ（１０
０）　、（１１４）が周波数ｆ　の光信号（複数）を結
合するように構成されていれば、その信号はマルチプレ
クサとして用いられたフィルタカプラ（１００）で、ボ
ートＡからボートＤに転−送され、又デマルチプレクサ
として用いられたフィルタカプラ（１１４）でボートＣ
からボートＤに転送される。デバイス（１０Ｇ）　、（
１１４）は全く同一でよく、いずれもそのデバイスの両
ファイバへの種々の信号の入り方いかんによってマルチ
プレクサとしてもデマルチプレクサとしても使える。
第１４図は本発明フィルタカプラの他の一用途を示す。
第１４図の系において、二つのフィルタカプラ（１２Ｂ
）　、（１２Ｂ）は可変周波数光源（１３Ｇ）と共に用
いられて光検出器（１３２’）　、’（１３４）　、（
１３１１）の一つを選択アドレスする。フィルタカプラ
（１２Ｂ）は周波数ｆ１の光信号を転送する設計、フィ
ルタカプラ（１２ｇ）は周波数ｆ２の光信号を転送する
設計である。従って、可変周波数光源（１３Ｇ）を制御
して周波数ｆ　またはｆ２またはｆ８の出力光信号を発
生することによって検出器の一つ（１３２）または（１
３４）または（１３６）をそれぞれアドレスすることが
できる。異なる検出器間の切換えは制御線を用いずに単
に可変周波数光源（１３０）の出力信号の周波数を変え
るだけで行うのが得策である。可変周波数光源の一例は
温度依存性のレーザである。
このレーザの温度を変えれば、出力光信号の周波数が変
るので適当な検出器の選択ができる。もう一つの同調手
段はレーザキャビティ内の電子同調可能なフィルタの使
用である。
本発明によるフィルタカプラのもう一つの応用を第１５
図に示す。第１５図の系においては、固定周波数光源（
１３８）　、（１４０）　、（１４２）がそれぞれ周波
数ｆ、ｆ２およびｆ３の出力光信号を生じる。
■ フィルタカプラ＜１４４）は周波数ｆ２の信号を転送す
る設計、フィルタカプラ（１４６）は周波数ｆ３の信号
を転送する設計である。これらのフィルタカプラ（１４
４）　、（１４６）は第１５図に示す系にマルチプレク
サとして接続されている。即ち、フィルタカプラ（１４
４）は周波数ｆ　の信号を周波数ｆ１の信号に付加し、
フィルタカプラ（１４６）は周波数ｆ３の信号を周波数
ｆ　およびｆ２の信号に付加する。
光源（１３８）　、（１４０）　、（１４２）およびフ
ィルタカプラ（１４４）　、（１４６）は光ファイバ（
１４８）の送端に設けられる。マルチプレクス信号ｆ　
　、ｆ　　およびｆ３は光ファイバ（１４８）の送端か
ら受端へ伝送される。
光ファイバ（１４８）の受端にはフィルタカプラ（１６
０）とフィルタカプラ（１５２）とが設けられる。
フィルタカプラ（１５０）は周波数ｆ３の信号を転送す
る設計、フィルタカプラ（１５２）は周波数ｆ２の信号
を転送する設計である。フィルタカプラ（１５０）、（
１５２）は第１５図に示す系ではデマルチプレクサとし
て接続されている。しかし、さきに記したように、フィ
ルタカプラ（１５０）　、（１５２）はそれぞれフィル
タカプラ（ｔ４ａ）、（１４４）と同一のものとするこ
とができる。フィルタカプラ（１５０）は周波数ｆ３の
信号を光検出器（１５４）に転送し、フィルタカプラ（
１５２）は周波数ｆ２の信号を光検出器（１５Ｂ）に転
送する。周波数ｆ１の信号はフィルタカプラ（１５０）
　、（１５２）のいずれでも転送されることなく光検出
器（１５１ｋ）へ進む。
第１５図に例示の系は光源節約に、即ちバックアブ光源
またた冗長光源を用いて系の信頼性を向上させるに用い
ることができる。具体的な例として、光源（１３８）が
−次光源であって故障した場合にバックアブ光源（１４
０）　、（１４２）をどちらでも利用して信号を系の受
端に伝送することができる。フィルタカプラ（１４４）
　、（１４６）　、（１５０、５０）　、（１５２）は
光源（１４０）　、（１４２）を単に点灯させるだけで
使用可能ならしめる。光検出・器（１５４）　、（ｔ５
６）　、（１５８）は同じ信号処理回路に接続すること
ができる。従って、電気機械的スイッチは不要でありこ
れに関連する信頼性問題はない。その上に、広帯域検出
器を用いた場合は、受端の地検小器や関連するフィルタ
カプラは光源節約の用途には不必要である。
例えば、検出器（１５Ｂ）が広帯域検出器即ち周波数ｆ
１、ｆ２およびｆ３の信号を検出できるものであったら
、フィルタカプラ（１５０）　、（１５２）と検出器（
１５４）　、（１５Ｂ）とは要らない。
第１５図は本発明によるフィルタカプラの他の一応用例
をも呈示する。即ち、フィルタカプラ（１５０）　、（
１５２）と関連の検出器（１５４）　、（１５８）がな
い場合に、光源（１３ｇ）　、（１４０）　、（１４２
）をフィルタカプラ（１４４）　、（１４６）と共に利
用してもっと大パワーの光信号を生じることができる。
より強力な信号は特定のレベルに弱まる前にファイバ（
１４８）沿いにより遠方に進行することができる。
信号パワーの増大により、検出器（１５８）は周波数ｆ
　％ｆ２およびｆ３の信号を検出する広帯域検小器であ
れば、ファイバ（１４８）の送端から一段と遠いところ
に設置できることになる。故に、ある一定の状況におい
ては、従来の装置を用いた場合必要なはずの中継局が不
必要である。他の用途、例えばファイバ端からの光が書
込みまたは読取りのために回転ディスク上に集束される
光メモリデバイスでは、２倍以上のパワー増大は極めて
重要な意味を持とう。
第１５図に示す系は、本発明によるフィルタカプラを現
存のファイバ光通信系と共に用いてその情報搬送容量を
増加しうろことを例示する。光ファイバ（１４ｇ）が光
源＜ｔａｇ）と検出器（１５８）との間を走る現存の単
一モードファイバであれば、これに沿っては周波数ｆｌ
の信号しか進行しない。ここてもし、フィルタカプラ（
１４４）　、（１４６）と光源（１４０）　、（１４２
）を送端に装着し且つフィルタカプラ（１５０）　、（
１５２）と検出器（１５４）　、（１５６）を受端に装
着すれば、周波数ｆ、ｆ２およびｆ３の信号をファイバ
（１４８）に沿って伝送することができる。従って、フ
ァイバ（Ｌ　４’８　）の送受両端間を流れる情報量は
２００％増加できる。
光デバイス用のフィードバック反射器を第１６図に示す
。このフィードバック反射器は本発明によるフィルタカ
プラを用いている。即ち、フィルタカプラ（１００）は
狭スペクトルのレーザもしくはレーザチッ。ブ（１Ｂ２
）に近接設置され、レーザチップ（１６２）の切面（１
６Ｂ）からの射出光信号はレンズ（１Ｂ４）によってフ
ィルタカプラ（１８０）のポート（１６Ｂ）に集束され
る。切面（１８Ｂ）とポート（１８８）は反射防止被覆
を有する。フィルタカプラ（ｔｅａ）のポー）　（１７
０）は反射被覆を有し、ボー）　（１７４）、（１７８
）は反射防止被覆を有する。従って、フィルタカプラ（
１６０）の設計周波数またはこれに近い周波数の光信号
はボー）　（１８ｇ）からポー）　（１７Ｇ）に通りポ
ート（１７０）により反射されてポート（１８ｇ）へ戻
される。ポート（１８ｇ）からの光信号はレンズ（１Ｂ
４）を通ってレーザチップ（１８２）に入る。この光信
号はレーザチップ（１Ｂ２）を励起し、出力光信号がレ
ーザチップ（１８２）の出力切面から射出される。フィ
ルタカプラ（１８０）の狭帯域特性のために、それから
レーザチップ（１Ｂ２）に送られる信号は厳密に制御さ
れた周波数範囲を有する。従って、出力面（１７２）の
信号は厳密制御された周波数範囲を有する。基本的にい
って、フィルタカプラ（１８０）はレーザチップ（１８
２）の面（１８Ｂ）の光信号に対する反射器の役をする
が、その構造上特定の狭帯域における光信号しか反射し
ない。それらの信号はレーザチップ（１６２）を励起し
て狭帯域出力光信号を生じる。フィルタカプラ（１８０
）のポート（１７４）、（１７Ｂ）の反射防止被覆は、
必要不可欠ではないが、フィードバック反射器のフィル
タ特性を向上させるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図はチャンネル加除フィルタカプラを図式的に示す
。第２図はチャンネル加除フィルタカプラを示す路線図
である。第３図は無チャンネルの光ファイバの欠切底面
図、第４図は第３図に示す光ファイバの欠切側面図、第
５図は複数のチャンネルを持つ光ファイバの欠切底面図
、第６図は第５図に示す光ファイバの欠切側面図、第７
図は修正凹溝形状の線図、第８Ａ図はコア直径を誇張し
て示す光ファイバの断面図、第８Ｂ図は第８Ａ図に示す
光ファイバの屈折率゛プロファイルの一例、第８Ｃ図は
第８Ａ図に示す光ファイバの屈折率プロファイルの他の
一例、第８Ｄ図は！！ｇＡ図に示す光ファイバの屈折率
プロファイルの別の一例、！＠８Ｅ図は第８Ａ図に示す
光ファイバの屈折率プロファイルの他の一例、第９図は
チャンネル加除フィルタカプラの拡大断面図である。１
ｉｉｏ図は第９図のチャンネル加除フィルタカプラの拡
大断面図であってそのフィルタカプラを同調する技法を
例示する。第１１図は他のチャンネル加除フィルタカプ
ラの欠切平面図であり、他のフィルタカプラ同調技法を
例示する。第１２図はチャンネル付加用にチャンネル加
除フ・イルタカブラを持つ系の図式線図、第１３図はチ
ャンネル排除用にチャンネル加除フィルタカプラを用い
る系の図式線図、第１４図１１可変周波数光源と複数の
チャンネル加除フィルタカプラを用いる系の図式線図、
第１５図は複数の固定周波数光源と複数のチャンネル加
除フィルタカプラを用いる系の図式線図、第１８図はレ
ーザとフィードバック反射器として用いられるチャンネ
ル加除フィルタカプラとの図式線図である。 ２０．１０θ、１１４．１２８，１２８，１４４．１４
８．１５０，１５２．１８０・・・フィルタカプラ ２２．２４．３４．４２，５２．５８．６０．１Ｇ４．
１０８，１０８．１１０．１１８．１１８゜１２０．１
２４，１４８・・・光ファイバ（単一モード）１０２．
１３０，１３８，１４０，１４２・・・光源１２２．１
３４．１３６，１５４．１５８，１５８・・・光検出器
１６２・・・レーザチップ １Ｂ４・・・レンズ ＦＩＧ、　　１ ＦＩＧ、７ ＦＩＧ、９　　　　　　　　　　　　　　ＦＩＧ、ｌ０
ＦＩＧ、ｌｌ

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）第一の屈折率プロファイルと周波数の関数である
    第一の伝搬定数とを有し、コア（３６）とクラッド（３
    ８）とを有してそのクラッド（３８）が実質的平板面（
    ４０）を呈する第一の単一モード光ファイバ（３４）と
    、 第二の屈折率プロファイルと周波数の関数である第二の
    伝搬定数とを有し、コア（４４）とクラッド（４６）と
    を有してそのクラッド（４６）が実質的平板面（４８）
    を呈する第二の単一モード光ファイバ（４２）とを包含
    する、設計周波数の光信号を結合するための光フィルタ
    カプラにして、 前記第一屈折率プロファイルが第二屈折率プロファイル
    と相異し、 複数個の凹溝（５０、５０、５０）が対応する光ファイ
    バ（４２）の平板面（４８）に形成され、それらの凹溝
    （５０、５０、５０）が所定の凹溝周期で間隔配置され
    、該凹溝周期が設計周波数における第一伝搬定数と第二
    伝搬定数との差に実質的に反比例し、 第一の光ファイバ（３４）と第二の光ファイバ（４２）
    とがそれらの平板面（４０、４８）で接合されることを
    特徴とする光フィルタカプラ。
  2. （２）第一光ファイバ（３４）のコア（３６）が半径方
    向に実質的に一定な第一屈折率を有し、第二光ファイバ
    （４２）のコア（４４）が半径方向に実質的に一定な第
    二屈折率を有し、第一及び第二の両屈折率が相異する、
    特許請求の範囲第１項に記載の光フィルタカプラ。
  3. （３）第一光ファイバ（３４）のコア（３６）が半径方
    向に変る第一屈折率を有し、第二光ファイバ（４２）の
    コア（４４）が半径方向に変る第二屈折率を有し、第一
    及び第二の両屈折率が異なる割合で変る、特許請求の範
    囲第１項に記載の光フィルタカプラ。
  4. （４）第一光ファイバ（３４）のコア（３６）が第二光
    ファイバ（４２）のコア（４４）と異なる直径を有する
    、特許請求の範囲第１項に記載の光フィルタカプラ。
  5. （５）第一光ファイバ（３４）のコア（３６）が半径方
    向に実質的に一定な第一屈折率を有し、第二光ファイバ
    （４２）のコア（４４）が半径方向に実質的に一定な第
    二屈折率を有し、第一及び第二の両屈折率が近似的に同
    じである、特許請求の範囲第４項に記載の光フィルタカ
    プラ。
  6. （６）前記凹溝（５０、５０、５０）が対応する光ファ
    イバ（４２）に沿って所定の凹溝周期内にほぼ一様に配
    置される、特許請求の範囲第１項に記載の光フィルタカ
    プラ。
  7. （７）前記凹溝（５０、５０、５０）が対応する光ファ
    イバ（４２）に沿って所定の凹溝周期内に非一様に配置
    されてフィルタカプラのレスポンスを整形する、特許請
    求の範囲第１項に記載の光フィルタカプラ。
  8. （８）前記凹溝（５０、５０、５０）が所定の凹溝周期
    内に平頭正弦関数によって配置されてフィルタカプラの
    レスポンスを整形する、特許請求の範囲第７項に記載の
    光フィルタカプラ。
  9. （９）前記凹溝（５０、５０、５０）が対応する光ファ
    イバ（４０）に沿って実質的に同じ深さを持つ、特許請
    求の範囲第１項に記載の光フィルタカプラ。
  10. （１０）前記凹溝（５０、５０、５０）が対応する光フ
    ァイバ（４２）に沿って相異する深さを有してフィルタ
    カプラのレスポンスを整形する、特許請求の範囲第１項
    に記載の光フィルタカプラ。
  11. （１１）前記凹溝（５０、５０、５０）が対応する光フ
    ァイバ（４２）に沿って実質的に同じ幅を有する、特許
    請求の範囲第１項に記載の光フィルタカプラ。
  12. （１２）前記凹溝（５０、５０、５０）が対応する光フ
    ァイバ（４２）に沿って相異なる幅を有してフィルタカ
    プラのレスポンスを整形する、特許請求の範囲第１項に
    記載の光フィルタカプラ。
  13. （１３）前記凹溝（５０、５０、５０）の幅が平頭正弦
    関数によって変って光フィルタカプラのレスポンスを整
    形する、特許請求の範囲第１２項に記載の光フィルタカ
    プラ。
  14. （１４）第一及び第二の両光ファイバ（３４、４２）が
    接合されながら相互に可動に構成される、特許請求の範
    囲第１項に記載の光フィルタカプラ。
  15. （１５）前記凹溝（５０、５０、５０）が対応する光フ
    ァイバ（４２）に沿って実質的に同じ幅と実質的に同じ
    深さとを有し、前記凹溝（５０、５０、５０）が対応す
    る光ファイバ（４２）に沿って実質的に一様に配置され
    、各凹溝（５０、５０、５０）の幅が所定凹溝周期の半
    分に近似的に等しい、特許請求の範囲第１項に記載の光
    フィルタカプラ。
JP61149838A 1985-06-28 1986-06-27 チヤンネル加除フイルタカプラ Pending JPS625209A (ja)

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Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1253376A (en) * 1985-07-29 1989-05-02 Kenneth O. Hill Fiber optic directional coupler
EP0216212A3 (de) * 1985-09-25 1989-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Externer optischer Resonator für einen Halbleiterlaser
GB2233116B (en) * 1986-11-28 1991-04-24 Fujikura Ltd Optical fiber coupler having polished grooved substrates whose sides have differen areas
US4901306A (en) * 1987-02-24 1990-02-13 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Wavelength-division multiplexed optical fiber network
GB8707853D0 (en) * 1987-04-02 1987-05-07 British Telecomm Forming optical fibre junction
JPS63309906A (ja) * 1987-06-10 1988-12-19 Seiko Instr & Electronics Ltd 光導波結合器
JP2764263B2 (ja) * 1987-09-16 1998-06-11 セイコーインスツルメンツ株式会社 波長フィルタ
GB8813667D0 (en) * 1988-06-09 1988-07-13 British Telecomm Wavelength selective optical waveguide coupler
GB8813668D0 (en) * 1988-06-09 1988-07-13 British Telecomm Method of mounting optical fibre
JPH0816739B2 (ja) * 1988-12-22 1996-02-21 日本電気株式会社 波長分岐挿入素子
US4976512A (en) * 1989-04-05 1990-12-11 Safaai Jazi Ahmad Narrowband fiberoptic spectral filter formed from fibers having a refractive index with a W profile and a step profile
US4952025A (en) * 1989-05-31 1990-08-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Rugate filter incorporating parallel and series addition
GB2242754A (en) * 1990-03-06 1991-10-09 British Telecomm Optical fibre 1 to N splitter
GB2248928A (en) * 1990-10-19 1992-04-22 Marconi Gec Ltd Optical fibre reflector
JP3117018B2 (ja) * 1990-10-29 2000-12-11 株式会社日立製作所 ネットワーク装置
US5121453A (en) * 1991-06-12 1992-06-09 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Polarization independent narrow channel wavelength division multiplexing fiber coupler and method for producing same
JPH05264834A (ja) * 1992-03-18 1993-10-15 Furukawa Electric Co Ltd:The 導波路型光部品
US5295211A (en) * 1993-01-07 1994-03-15 Corning Incorporated Fiber amplifier coupler
US5394265A (en) * 1993-10-25 1995-02-28 At&T Corp. In-line two-stage erbium doped fiber amplifier system with in-band telemetry channel
US5493625A (en) * 1993-11-16 1996-02-20 At&T Corp. Fast tunable channel dropping filter
US5526153A (en) * 1994-01-21 1996-06-11 At&T Corp. Optical channel adding/dropping filter
US5487120A (en) * 1994-02-09 1996-01-23 International Business Machines Corporation Optical wavelength division multiplexer for high speed, protocol-independent serial data sources
DE4437325A1 (de) * 1994-10-19 1996-04-25 Bosch Gmbh Robert Optischer Schalter und optisches Koppelfeld damit
US5812291A (en) * 1995-03-22 1998-09-22 Cselt Centro Studi E Laboratori Telecomunicazioni S.P.A. Optical add-drop multiplexer for optical communication networks
JP3654383B2 (ja) * 1995-12-07 2005-06-02 Ｋｄｄｉ株式会社 光アド／ドロップ多重素子
JP3039347B2 (ja) * 1995-12-27 2000-05-08 日立電線株式会社 スイッチング機能を備えた光部品及びそれに使用する導波路型フィルタ
AU721745B2 (en) 1996-12-31 2000-07-13 Corning Incorporated Optical couplers with multilayer fibers
US6026205A (en) * 1997-01-21 2000-02-15 Molecular Optoelectronics Corporation Compound optical waveguide and filter applications thereof
US20010046350A1 (en) * 2000-02-25 2001-11-29 Tedesco James M. Configurable Wavelength routing device
GB0013366D0 (en) * 2000-06-01 2000-07-26 Vipswitch Inc Optical communicator
US6736250B2 (en) * 2001-09-28 2004-05-18 Harold E. Mattice Method and apparatus for fraud detection
JP2003131055A (ja) * 2001-10-25 2003-05-08 Fujitsu Ltd 光導波路及びその製造方法
WO2003038518A1 (en) 2001-10-30 2003-05-08 Pixelligent Technologies Llc Advanced exposure techniques for programmable lithography
US8965204B2 (en) 2011-05-10 2015-02-24 Invensys Systems, Inc. Multi-drop optical communication

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4315666A (en) * 1979-03-19 1982-02-16 Hicks Jr John W Coupled communications fibers
US4342499A (en) * 1979-03-19 1982-08-03 Hicks Jr John W Communications tuning construction
US4564262A (en) * 1980-04-11 1986-01-14 Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Fiber optic directional coupler
US4493528A (en) * 1980-04-11 1985-01-15 Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Fiber optic directional coupler
FR2506954A1 (fr) * 1981-06-01 1982-12-03 Centre Nat Rech Scient Dispositif de couplage de fibres optiques et son procede de fabrication
US4556279A (en) * 1981-11-09 1985-12-03 Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Passive fiber optic multiplexer

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Publication number Publication date
KR870000809A (ko) 1987-02-20
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