JPS6289003A - フアイバ形帯域通過/素子フイルタ - Google Patents

フアイバ形帯域通過/素子フイルタ

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Publication number
JPS6289003A
JPS6289003A JP60229504A JP22950485A JPS6289003A JP S6289003 A JPS6289003 A JP S6289003A JP 60229504 A JP60229504 A JP 60229504A JP 22950485 A JP22950485 A JP 22950485A JP S6289003 A JPS6289003 A JP S6289003A
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JP
Japan
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core
dual
fibers
fiber
wavelength
Prior art date
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Pending
Application number
JP60229504A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsunari Okamoto
勝就 岡本
Juichi Noda
野田 壽一
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.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Publication of JPS6289003A publication Critical patent/JPS6289003A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293Optical 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
    • G02B6/29331Optical 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 evanescent wave coupling
    • G02B6/29332Wavelength selective couplers, i.e. based on evanescent coupling between light guides, e.g. fused fibre couplers with transverse coupling between fibres having different propagation constant wavelength dependency

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野〕 本発明はファイバ形帯域通過/阻止フィルタ、さらに詳
細には、小型で高性能であり、可撓性に冨む光ファイバ
との接続が容易なファイバ形帯域通過/阻止フィルタに
関する。
〔発明の技術的背景〕
従来、このような光フィルタとしてはファプリ・ヘロー
坂が知られている。このようなファプリ・ヘロー板はM
gFs(フッ化マグネシウム)の薄層の両面に銀付けし
てエネルギ反射率を95PAND幅が数人〜数百人程度
のフィルタが得られる。このようなファプリ・ヘロー板
の他にも複屈折性の結晶、たとえば水晶または雲母など
を用いたフィルタが知られている。
しかしながら、従来のこれらの光フィルタはバルク形で
あるため、光ファイバとの接続に対しては、レンズや微
動台などの光学装置を必要とし、振動に弱く、また装置
が小型軽量化できないなどの種々の欠点があった。
〔発明の概要〕
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、小型で高
性能のファイバ形帯域通過/阻止フィルタを提供するこ
とを目的とする。
したがって、本発明によるファイバ形帯域通過/阻止フ
ィルタは、種々の波長の光の中より所望の波長λpの光
を阻止し、波長λsの光を通過させるファイバ形帯域通
過/阻止フィルタにおいて、クラフトの中心に第一コア
、前記クラッドの偏心した位置に第二コアを有し、下記
の式を満足するN本のデュアルコアファイバと、第一の
コアのみを有するN +1本の単一モード光ファイバと
を交互に接続したことを特徴とするものである。
C(λp)j!=iπ + π/2 C(λs)j’=jπ (ただし、C(λp)およびC(λs)はそれぞれの波
長におけるデュアルコアファイバの結合定数、βはデュ
アルコアファイバの長さ、i、jは整数を示す) また、本発明による第二のファイバ形帯域通過/阻止フ
ィルタは、種々の波長の光の中より所望の波長λpの光
を阻止し、波長λsの光を通過させるファイバ形帯域通
過/阻止フィルタにおいて、クラッドの中心に第一コア
、前記クラッドの偏心した位置に第二コアを有し、下記
の式を満足するN本のデュアルコアファイバの第一コア
が相互に光結合されるように、かつ前記相互に隣りあう
デュアルコアファイバの第二コア同志は光結合を起こさ
ないように前記N本のデュアルコアファイバを接続した
ことを特徴とするものである。
C(λp)l=iπ + π/2 C(λs)#=jπ (ただし、C(λp)およびC(λs)はそれぞれの波
長におけるデュアルコアファイバの結合定数、lはデュ
アルコアファイバの長さ、t、3は整数を示す) 本発明によるファイバ形帯域通過/阻止フィルタによれ
ば、総て光ファイバで構成されることを特徴としており
、このため従来の波長フィルタと異なり、伝送路用の単
一モード光ファイバとの接続が極めて容易でかつ低損失
であるという利点がある。
〔発明の詳細な説明〕
第1図は本発明による第一の発明の一実施例の斜視図で
あるが、この第1図より明らかなように本発明による一
実施例によれば、単一モード光ファイバ1.3.6とデ
ュアルコアファイバ2.4.5を相互に互い違いに接続
してなっている。そして、前記単一モード光ファイバ1
.3.6には、それぞれ第一コア7.10.16がその
中心に長手方向に挿通して設けられており、一方デュア
ルコアファイバ2.4.6の中心にも長手方向に第一コ
ア9.11.15が設けられ、前記第一コア7.10.
16.9.11.15は相互に接続して光結合を構成し
ている。
前記デュアルコアファイバ2.4.6には、前述の第一
コア9.11、■、の他に偏心して第二コア8.12.
14が設けられている。
第2図は本発明による第二の発明の一実施例の斜視図で
あるが、この第2図より明らかなように本発明による第
二の発明にあっては、デュアルコアファイバ18.19
.20が相互に接続しており、このデュアルコアファイ
バ18.19.20の第一コア24.25.27は光結
合を構成するが、相互に隣りあうデュアルコアファイバ
18および19の第二コア23および26は光結合しな
いようになっている。そして1、前記デュアルコアファ
イバはN本接続されており、−両端には単一モード光フ
ァイバ7および21を接続分’L−cfi ?J、前記
□−ヨア光、アイ2.7およ、−2□。
第一コア22および29は、前記デュアルコアファイバ
の第一コアと光結合するような構成になっている。
このように第一および第二の発明のように、第一コアに
光結合を生じしめ、第二コアについては光結合を生じな
いように接続することによって、基本的に所望の波長を
阻止/通過させる作用を営ませることが可能になる。
前述のようなデュアルコアファイバは、第3図に示すよ
うに、第一コア30が中心に形成されたプリフォーム3
2に超音波ドリルで六開けを行い、この穴に、第二コア
31が中心に設けられた他のプリフォーム33を挿入し
てヒータ34で2100℃に加熱して線引きして製造す
ることができる。このように製造されたデュアルコアフ
ァイバの断面図を第4図に示す。第4図において、37
はクラッド、35及び36はそれぞれ第一コア及び第二
コアである。
二で、比屈折率差Δ=0.28%、コア径2a=9.2
μm、d/a−4,2のデュアルコアファイバを製造し
た。
このようなデュアルコアファイバにおいて、第一コア3
5に強度Ai (λ)の光が入射したときの第一コア3
5と第二コア40の間のモード結合を考える。
ここでλは入射する光の波長である。このような平行コ
ア間のモード結合に関しては、^、W、5nyderに
よる“Coupled−made theory fo
r optical fibers″ (Jour、o
f Opt、Soc、Am、、vol、62.no、1
1、p、1267.1972 )に詳しく述べられてい
る。それによれば、デュアルコアファイバの長さがβで
あるとき、第一コアから出射する光の振幅へ〇(λ)は
、 八 。  (λ ) −八i (λ )cos   (
C(λ)  lり   e  −”’−・・−−−−一
−・・−−−−−−−−−(11で与えられる。ただし
、ここでβは第一コアのみが単独に存在する場合の伝播
定数、jは整数であり、C(λ)は波長λの光に対する
結合係数で、下記の式によって与えられる。
−−−−−−−−・−・−一−−−・−・・    (
2)イ u=Jk nl −β a  −一−−−−−−−15
1w=jβ  −k   n 2   a   −・−
−一−−−−−−−(6)ただしkは波数を示す。
ρ= d / a         −・−・−・・−
−−−−(71であり、nlおよびn2はコアおよびク
ラ・ノドの屈折率を示す。
第6図に作製されたデュアルコアファイバの結合係数の
測定値と理論値(式(2)より求めたもの)を示す。こ
のデュアルコアファイバのパラメータは前述のように、
Δ=0.28、a =4.6 μm 、 d /a =
4.2であった。図中、破線は理論値、実線は測定値を
示す。
第6図より明らかなように結合係数は波長とともに単調
に変化することがわかる。したがって、第一コアの光の
振幅A0 (λ)は波長の増加とともに、正弦的に変化
する。いま、デュアルコアファイバの本数をN本とする
と、第1図および第2図に示した本発明による第一およ
び第二のファイバ形帯域通過/阻止フィルタの出力強度
P。(λ)は、Pi (λ)を入射強度とすると、p、
(λ) =Pi (λ)cos 2’  (C(λ)1
〕−−−−−−−・−・−−−−−・−(8)となる。
上記式(8)において、PG  (λ)が零になる波長
は阻止され、一方、cos 2N(C(λ)l)が1に
なる波長は通過することになるから、阻止される光の波
長λpは、下記の式(9)によって与えられることにな
る。
C(λp)j!=i  π+π/2−・−・−・−−−
−−−(9)一方、通過される波長λsは、 C(λs)7!=j  π     ・−−−−−−−
−−一−−αωで与えられることになる。上記式(9)
および00)中、iおよびjは整数を示す。
いま、上述のデュアルコアファイバの長さlを6.31
、Nを6本としたときの帯域通過/阻止フィルタの透過
率Tを第7図に示す。通過波長は、λs 1 =1.4
76μm、λs 2 =1.676μmおよびλs 3
=1.82ptnであり、阻止波長(T < −25d
B)はλ=1.26〜1.39μm、λ=1.55〜1
.62μmおよびλ−1.74〜1.78μmである。
光源として白色光源(ハロゲンランプ)を用いているた
めに、透過率がT<−30dBの測定は不可能である。
したがって半導体レーザを用いて測定を行ったところλ
=1.322μmにおける透過率はT =−60,8d
Bであり、充分な阻止特性が得られていることがわかっ
た。
以上の実施例においては、通過波長をλ51=1.47
6μm、阻止波長をλ=1.26〜1.39に指定した
が、通過/阻止波長はデュアルコアファイバの結合係数
C(具体的には、Δ、aおよびρ)やデュアルコアファ
イバの長さlを適当に変化させることにより波長を選択
可能であることは明らかである。
〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によるファイバ形帯域通過
/阻止フィルタによれば、小型で高性能のフィルタを実
現することが可能になる。また、光ファイバは曲げ直径
3 cm程度まで曲げてもその特性は変化しないので、
本発明によるファイバ形帯域通過/阻止フィルタは可撓
性に富むという利点もある。
さらに、本発明によるファイバ形帯域通過/阻止フィル
タは、光ファイバとの接続が容易であるので、光アクテ
ィブ線路の信号光とポンピング光の分離に用いれば、非
常に大きな効果が得られるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による第一の発明の一実施例の斜視図
、第2図は本発明による第二の発明の一実施例の斜視図
、第3図は本発明に用いるデュアルコアファイバの製造
方法を説明するための説明図、第4図は製造されたデュ
アルコアファイバの断面図、第5図はデュアルコアファ
イバの斜視図、第6図は前記デュアルコアファイバの波
長と結合係数の関係の理論値と測定値を示す図、第7図
はデュアルコアファイバを6本使用したファイバ形帯域
通過/阻止フィルタの透過率と波長の関係を示す図であ
る。 ■、3.6.17.21・・・単一モード光ファイバ、
2.4.5.18.19.20、・・・デュアルコアフ
ァイバ、7.9.10.11.13.15.16.22
.24.25.27.29・・・第一コア、8.12.
14.23.26.28・・・第二コア。 出願人代理人  雨 宮  正 季 第4図 第5図 1、−t + 第6図 ン及表入(pm) 第7図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)種々の波長の光の中より所望の波長λpの光を阻
    止し、波長λsの光を通過させるファイバ形帯域通過/
    阻止フィルタにおいて、クラッドの中心に第一コア、前
    記クラッドの偏心した位置に第二コアを有し、下記の式
    を満足するN本のデュアルコアファイバと、第一のコア
    のみを有するN+1本の単一モード光ファイバとを交互
    に接続してたことを特徴とするファイバ形帯域通過/阻
    止フィルタ。 C(λp)l=iπ+π/2 C(λs)l=jπ (ただし、C(λp)およびC(λs)はそれぞれの波
    長におけるデュアルコアファイバのλにおける結合定数
    、lはデュアルコアファイバの長さ、iおよびjは整数
    を示す)
  2. (2)種々の波長の光の中より所望の波長λpの光を阻
    止し、波長λsの光を通過させるファイバ形帯域通過/
    阻止フィルタにおいて、クラッドの中心に第一コア、前
    記クラッドの偏心した位置に第二コアを有し、下記の式
    を満足するN本のデュアルコアファイバの第一コアが相
    互に光結合されるように、かつ前記相互に隣りあうデュ
    アルコアファイバの第二コア同志は光結合を起こさない
    ように前記N本のデュアルコアファイバを接続したこと
    を特徴とするファイバ形帯域通過/阻止フィルタ。 C(λp)l=iπ+π/2 C(λs)l=jπ (ただし、C(λp)およびC(λs)はそれぞれの波
    長におけるデュアルコアファイバのλにおける結合定数
    、lはデュアルコアファイバの長さ、iおよびjは整数
    を示す)
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995013552A3 (en) * 1993-11-12 1995-07-20 British Telecomm Optical filter
WO1999054765A1 (fr) * 1998-04-22 1999-10-28 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Fibre optique, module lumineux et amplificateur a fibre optique

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