JPS63148207A - 光多重分波素子 - Google Patents
光多重分波素子Info
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- JPS63148207A JPS63148207A JP61294694A JP29469486A JPS63148207A JP S63148207 A JPS63148207 A JP S63148207A JP 61294694 A JP61294694 A JP 61294694A JP 29469486 A JP29469486 A JP 29469486A JP S63148207 A JPS63148207 A JP S63148207A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/12007—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical 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
- G02B6/29346—Optical 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 wave or beam interference
- G02B6/2935—Mach-Zehnder configuration, i.e. comprising separate splitting and combining means
- G02B6/29352—Mach-Zehnder configuration, i.e. comprising separate splitting and combining means in a light guide
-
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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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〕
この発明は、光多重分波素子に関し、特に光フアイバ波
長多重分波伝送系に用いられる光多重分波素子に関する
ものである。
長多重分波伝送系に用いられる光多重分波素子に関する
ものである。
光フアイバ波長多重分波伝送は、伝送容量が飛躍的に増
大することから、その研究開発が最近活発に行われてい
る。特に、異なる波長の光信号を多重２分波する光多重
分波素子は、光フアイバ波長多重分波伝送を実現するた
めの重要なデバイスの１つである。
大することから、その研究開発が最近活発に行われてい
る。特に、異なる波長の光信号を多重２分波する光多重
分波素子は、光フアイバ波長多重分波伝送を実現するた
めの重要なデバイスの１つである。
従来、この種の光多重分波素子としては、誘電体多層膜
や回折格子を用いて光信号を多重１分波するものがある
。その詳細については、１９８１年１２月に初版発行さ
れた株式会社電気通信技術ニュース社の光フアイバ通信
（副島俊雄等）の第３００頁から第３０３真に、あるい
は、ハンドブック「光通信要覧４１９８４年８汀初版発
行９株式会社科学新聞社編の第５７３頁から第５８３頁
に記載されている。
や回折格子を用いて光信号を多重１分波するものがある
。その詳細については、１９８１年１２月に初版発行さ
れた株式会社電気通信技術ニュース社の光フアイバ通信
（副島俊雄等）の第３００頁から第３０３真に、あるい
は、ハンドブック「光通信要覧４１９８４年８汀初版発
行９株式会社科学新聞社編の第５７３頁から第５８３頁
に記載されている。
このタイプの光多重分波素子は、多重１分波する光信号
の波長間隔を狭くすることが困難であるため、伝送でき
る波長数が少なり（１０波程度）、結局、大容量の伝送
が困難であるという欠点がある。 − そのために、最近、光の干渉を利用することにより、波
長間隔の狭い光信号を多重１分波することができ、波長
数にして１００波程度以上の多重。
の波長間隔を狭くすることが困難であるため、伝送でき
る波長数が少なり（１０波程度）、結局、大容量の伝送
が困難であるという欠点がある。 − そのために、最近、光の干渉を利用することにより、波
長間隔の狭い光信号を多重１分波することができ、波長
数にして１００波程度以上の多重。
分波が可能なマツハツエンダ干渉型の光多重分波素子が
考えられている。この光多重分波素子は、１対１の分岐
比をもつ２入力・２出カの入力光カプラの入力端に異な
る波長の光信号を入力して、２つの先導波路へ分岐し、
これら光導波路の光路長の違いにより、分岐した光信号
間に位相差を与え、次に１対１の分岐比をもつ２入力・
２出カの出力光カプラで再び合波して干渉させる。この
ことにより、光多重分波素子を光多重素子として使用し
た場合には、その出力光カプラの１つの出力端に多重さ
れた異なる波長の光信号が、また光分波素子として使用
した場合には、出力光カプラの２つの出力端の各々に分
波された波長の異なる光信号が出力される。
考えられている。この光多重分波素子は、１対１の分岐
比をもつ２入力・２出カの入力光カプラの入力端に異な
る波長の光信号を入力して、２つの先導波路へ分岐し、
これら光導波路の光路長の違いにより、分岐した光信号
間に位相差を与え、次に１対１の分岐比をもつ２入力・
２出カの出力光カプラで再び合波して干渉させる。この
ことにより、光多重分波素子を光多重素子として使用し
た場合には、その出力光カプラの１つの出力端に多重さ
れた異なる波長の光信号が、また光分波素子として使用
した場合には、出力光カプラの２つの出力端の各々に分
波された波長の異なる光信号が出力される。
この光多重分波素子の詳細については、論文「昭和６０
年度電子通信学会総合全国大会講演予稿集」 （講演番
号２６４６）の第１０〜３５９頁に記載されている。
年度電子通信学会総合全国大会講演予稿集」 （講演番
号２６４６）の第１０〜３５９頁に記載されている。
−ｉに、マツハツエンダ干渉型の光多重分波素子は、前
述したように、１対１に分岐した位相の違う光信号を、
再び合波させ、その際の干渉効果により、多重または分
波するものである。そのため、その位相差を与える２つ
の光導波路のそれぞれの仏殿ＦＭ失が一致している必要
がある。ここで、仏殿損失に差があると、光多重素子と
して使用した場合には、多重された異なる波長の光信号
が、本来出力されるべき出力端ではないもう一方の出力
端へ伝搬損失差の分だけ出力されてしまい、その分、本
来の出力端での多重された光信号の損失増加となる。ま
た、光分波素子として使用した場合には、分波された光
信号に波長の異なる光信号が混入し、分波された光信号
へのクロストークが大きくなり、ＳＮ比が劣化する。
述したように、１対１に分岐した位相の違う光信号を、
再び合波させ、その際の干渉効果により、多重または分
波するものである。そのため、その位相差を与える２つ
の光導波路のそれぞれの仏殿ＦＭ失が一致している必要
がある。ここで、仏殿損失に差があると、光多重素子と
して使用した場合には、多重された異なる波長の光信号
が、本来出力されるべき出力端ではないもう一方の出力
端へ伝搬損失差の分だけ出力されてしまい、その分、本
来の出力端での多重された光信号の損失増加となる。ま
た、光分波素子として使用した場合には、分波された光
信号に波長の異なる光信号が混入し、分波された光信号
へのクロストークが大きくなり、ＳＮ比が劣化する。
このように先導波路の伝Ｂｔ員失に差があると、光多重
分波素子を光多重素子あるいは光多重分波素子として使
用する場合ともに、大きな問題を生じる。しかじ伝搬損
失差の無い２つの光導波路を製作するのは必ずしも容易
ではなく、結局、上述したように光信号の損失やクコス
トークの改善が困難となる大きな欠点があった。
分波素子を光多重素子あるいは光多重分波素子として使
用する場合ともに、大きな問題を生じる。しかじ伝搬損
失差の無い２つの光導波路を製作するのは必ずしも容易
ではなく、結局、上述したように光信号の損失やクコス
トークの改善が困難となる大きな欠点があった。
本発明の目的は、上記のような欠点を除去せしめて、光
多重素子として使用される場合は、最も少ない損失で光
信号を多重でき、また光分波素子として使用される場合
は、最も小さなりコストークで光信号を分波できる光多
重骨分波素子を提供することにある。
多重素子として使用される場合は、最も少ない損失で光
信号を多重でき、また光分波素子として使用される場合
は、最も小さなりコストークで光信号を分波できる光多
重骨分波素子を提供することにある。
本発明は、異なる波長の光信号を入力する入力分岐部と
、この入力分岐部の各出力光信号をそれぞれ伝搬し、こ
れら出力光信号間に位相差を与える光導波路と、この光
導波路の各出力光信号を入力し、前記異なる波長の光信
号を出力する出力分岐部とを有するマツハツエンダ干渉
型の光多重分波素子において、前記２つの分岐部のうち
少なくとも一方の分岐部に、この分岐部の分岐比を変え
る分岐比調整部を設けたことを特徴とする。
、この入力分岐部の各出力光信号をそれぞれ伝搬し、こ
れら出力光信号間に位相差を与える光導波路と、この光
導波路の各出力光信号を入力し、前記異なる波長の光信
号を出力する出力分岐部とを有するマツハツエンダ干渉
型の光多重分波素子において、前記２つの分岐部のうち
少なくとも一方の分岐部に、この分岐部の分岐比を変え
る分岐比調整部を設けたことを特徴とする。
本発明の光多重分波素子を光多重素子として使用される
場合と光分波素子として使用される場合とに分けて説明
する。
場合と光分波素子として使用される場合とに分けて説明
する。
まず、異なる波長の光信号を入力する２入力・２出力の
入力分岐部の光強度の透過係数をＴ１とし、また異なる
波長の光信号を出力する２入力・２出力の出力分岐部の
光強度の透過係数をＴ２とし、入力分岐部の透過方向の
光導波路の損失係数をα１、反射方向の光導波路の損失
係数をα２とする。
入力分岐部の光強度の透過係数をＴ１とし、また異なる
波長の光信号を出力する２入力・２出力の出力分岐部の
光強度の透過係数をＴ２とし、入力分岐部の透過方向の
光導波路の損失係数をα１、反射方向の光導波路の損失
係数をα２とする。
光多重素子として使用される場合には、その出力分岐部
の１つの出力端での多重された各波長の光信号パワーＰ
＋、Ｐｚは Ｐ Ｉ＝ Ｐ ｏ （（１−ＴＩ）（１−Ｔｚ） ｔＸ
ｚ り石石コ［）２・・・・・・・・・■ ｐｚ ＝ Ｐｏ （ＴＩ（１−Ｔ２）＆Ｚ ＋ｒ肩）Ｔ
ｚ ］覇）２・・・・・・・・・■ となる。ここでＰｏは入力光信号のパワーである。
の１つの出力端での多重された各波長の光信号パワーＰ
＋、Ｐｚは Ｐ Ｉ＝ Ｐ ｏ （（１−ＴＩ）（１−Ｔｚ） ｔＸ
ｚ り石石コ［）２・・・・・・・・・■ ｐｚ ＝ Ｐｏ （ＴＩ（１−Ｔ２）＆Ｚ ＋ｒ肩）Ｔ
ｚ ］覇）２・・・・・・・・・■ となる。ここでＰｏは入力光信号のパワーである。
ａ’Ｔ’ｚ ａＴｚ
Ｏを満足する。
したがって、この最大光信号パワーが得られる時の最適
な出力分岐部の透過係数Ｔ２は光信号パワーＰ＋につい
ては、 Ｔ、 α、／（αｚ＋’ｒ＋（α１−α２））となり、
また光信号パワーＰ２については、 （ｉ−’ｒｔ）α、／（α＋＋Ｔ＋（α２−α１））と
なる。これらの透過係数は入力分岐部の透過係数Ｔ１が
０．５（分岐比にしてｌ対ｌ）の時に等しくなり、した
がって最大光信号パワーが得られる出力分岐部の最適透
過係数Ｔ２はＴ２＝□となる。これから、２つの光導波
路の損失係数α１゜α２が異なる場合、すなわち光導波
路間に伝搬損失差がある場合には、出力分岐部の透過係
数Ｔ２、すなわち出力分岐部の分岐比を光導波路の損失
係数に応じて変えることにより最大パワーの多重された
光信号が得られることがわがる。
な出力分岐部の透過係数Ｔ２は光信号パワーＰ＋につい
ては、 Ｔ、 α、／（αｚ＋’ｒ＋（α１−α２））となり、
また光信号パワーＰ２については、 （ｉ−’ｒｔ）α、／（α＋＋Ｔ＋（α２−α１））と
なる。これらの透過係数は入力分岐部の透過係数Ｔ１が
０．５（分岐比にしてｌ対ｌ）の時に等しくなり、した
がって最大光信号パワーが得られる出力分岐部の最適透
過係数Ｔ２はＴ２＝□となる。これから、２つの光導波
路の損失係数α１゜α２が異なる場合、すなわち光導波
路間に伝搬損失差がある場合には、出力分岐部の透過係
数Ｔ２、すなわち出力分岐部の分岐比を光導波路の損失
係数に応じて変えることにより最大パワーの多重された
光信号が得られることがわがる。
次に、光分波素子の場合について述べる。出力分岐部の
２つの出力端の各々に分岐されたそれぞれの波長の光信
号へのクロストークをに、、ｋ。
２つの出力端の各々に分岐されたそれぞれの波長の光信
号へのクロストークをに、、ｋ。
とすると
・・・・・・・・・■
・・・・・・・・・■
となる。なお、各記号の表す意味は光多重素子の場合と
同じである。ここで、分岐された光信号へのクロストー
クが零となるには、式■、■のそれぞれの分子が零とな
れば良く、すなわち、ｋ、＝Ｏの時、入力分岐部の透過
係数Ｔ、が （１−Ｔｔ）αｇ ／ （Ｔ２α＋＋ （１−Ｔ２）α
２）となり、また、ｋ２＝０の時、Ｔ１が Ｔｔ αｔ ／ （Ｔ２αｚ＋（ＩＴｔ）α１）となれ
ば良い。これらの透過係数は、出力分岐部の透過係数Ｔ
２が０．５（分岐比にして１対１）の時に等しくなり、
したがってクロストークが零となるα、 ＋α２ となる。これから、光多重素子の場合と同様に、２つの
光導波路の損失係数α１．α２が異なる場合、すなわち
光導波路間に伝！ａ損失差がある場合には、入力分岐部
の透過係数Ｔ、 、すなわち入力分岐部の分岐比を光導
波路の損失係数に応じて変えることにより、クロストー
ク零の分波された光信号が得られることがわかる。
同じである。ここで、分岐された光信号へのクロストー
クが零となるには、式■、■のそれぞれの分子が零とな
れば良く、すなわち、ｋ、＝Ｏの時、入力分岐部の透過
係数Ｔ、が （１−Ｔｔ）αｇ ／ （Ｔ２α＋＋ （１−Ｔ２）α
２）となり、また、ｋ２＝０の時、Ｔ１が Ｔｔ αｔ ／ （Ｔ２αｚ＋（ＩＴｔ）α１）となれ
ば良い。これらの透過係数は、出力分岐部の透過係数Ｔ
２が０．５（分岐比にして１対１）の時に等しくなり、
したがってクロストークが零となるα、 ＋α２ となる。これから、光多重素子の場合と同様に、２つの
光導波路の損失係数α１．α２が異なる場合、すなわち
光導波路間に伝！ａ損失差がある場合には、入力分岐部
の透過係数Ｔ、 、すなわち入力分岐部の分岐比を光導
波路の損失係数に応じて変えることにより、クロストー
ク零の分波された光信号が得られることがわかる。
以上、説明したように、光多重素子、光分波素子のどち
らの場合においても、分岐部の分岐比を変えることによ
りそれぞれの欠点を除去できる。
らの場合においても、分岐部の分岐比を変えることによ
りそれぞれの欠点を除去できる。
以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は、この発明の第１の実施例である光多重分波素
子の構成を示す平面図である。
子の構成を示す平面図である。
ＬｉＮｂＯ５の基板１の表面には、Ｔｉ拡散した幅杓８
μｍ、比屈折率約０．３％の入力光導波路２および出力
光導波路３がそれぞれ２本ずつ形成されている。入力光
導波路２および出力光導波路３をそれぞれ近接して形成
することにより、波長１．５５μｍの光で分岐比が約１
対ｌの方向性結合器型の入力カプラ（入力分岐部）４お
よび出力カプラ（出力分岐部）５が構成されている。ま
た光信号間に位相差を与えるために、入力カプラ４と出
力カプラ５との間に光路長の違う２つの光導波路６ａ、
６ｂが形成されている。なお、その光路差は光信号の波
長間隔が約０．１ ｎｍとなるように約５鰭にしである
。そして、出力光カプラ５を構成している近接した２本
の出力光導波路３の表面に分岐比調整部として電極７を
それぞれ形成しである。
μｍ、比屈折率約０．３％の入力光導波路２および出力
光導波路３がそれぞれ２本ずつ形成されている。入力光
導波路２および出力光導波路３をそれぞれ近接して形成
することにより、波長１．５５μｍの光で分岐比が約１
対ｌの方向性結合器型の入力カプラ（入力分岐部）４お
よび出力カプラ（出力分岐部）５が構成されている。ま
た光信号間に位相差を与えるために、入力カプラ４と出
力カプラ５との間に光路長の違う２つの光導波路６ａ、
６ｂが形成されている。なお、その光路差は光信号の波
長間隔が約０．１ ｎｍとなるように約５鰭にしである
。そして、出力光カプラ５を構成している近接した２本
の出力光導波路３の表面に分岐比調整部として電極７を
それぞれ形成しである。
この分岐比調整部では、電極７に電圧を印加した場合、
ＬｉＮｂＯ５の電気光学効果でその近接した２本の出刃
先導波路３の屈折率が変化し、これら光導波路間の伝搬
定数差が変化する。どれにより、出力光カプラ５におい
て、光信号が出力端１０゜１１へそれぞれ分岐されるパ
ワー量を変化させることができ、したがって出力光カプ
ラ５の分岐比を変えることができる。
ＬｉＮｂＯ５の電気光学効果でその近接した２本の出刃
先導波路３の屈折率が変化し、これら光導波路間の伝搬
定数差が変化する。どれにより、出力光カプラ５におい
て、光信号が出力端１０゜１１へそれぞれ分岐されるパ
ワー量を変化させることができ、したがって出力光カプ
ラ５の分岐比を変えることができる。
次に、この実施例の動作について説明する。まず、上記
構成で電極７に電圧を印加しないで、波長が約１．５５
μｍ、波長間隔が約０．１ ｎｍである２つの光信号λ
３．λ２を入力光カプラ４の入力端８゜９へそれぞれ入
力する。入力光カプラ４で光信号λ１．λ２はそれぞれ
約１対１に分岐され、光路長の違う２つの光導波路６ａ
、６ｂへ伝搬される。
構成で電極７に電圧を印加しないで、波長が約１．５５
μｍ、波長間隔が約０．１ ｎｍである２つの光信号λ
３．λ２を入力光カプラ４の入力端８゜９へそれぞれ入
力する。入力光カプラ４で光信号λ１．λ２はそれぞれ
約１対１に分岐され、光路長の違う２つの光導波路６ａ
、６ｂへ伝搬される。
ここで、２つの光導波路５ａ、５ｂは光路長２曲率半径
等が違うため、それぞれの伝Ｌ’４ ｔＪｊ失が異なる
。この実施例では第１図かられかるように、光導波路６
ｂの方が光導波路６ａよりも光路長は長く曲率半径は小
さいため、伝搬損失は５ｄＢ程度、光導波路６ａより大
きく、したがって、光導波路６ｂを伝搬する光信号λ７
．λ２の方が、パワーは５ｄＢ程度小さい。
等が違うため、それぞれの伝Ｌ’４ ｔＪｊ失が異なる
。この実施例では第１図かられかるように、光導波路６
ｂの方が光導波路６ａよりも光路長は長く曲率半径は小
さいため、伝搬損失は５ｄＢ程度、光導波路６ａより大
きく、したがって、光導波路６ｂを伝搬する光信号λ７
．λ２の方が、パワーは５ｄＢ程度小さい。
次に、この光導波路６ａを伝搬した光信号λ、。
λ２とそれよりもパワーが５ｄＢ程度小さい光導波路６
ｂを伝搬した光信号λ８．λ２は、出力光カブラ５で合
波され、干渉して出力端１０へ多重された光信号λ０．
λ２として出力される。しかし、ここで出力光カブラ５
の分岐比が約１対１であるため、出力端１０には最大パ
ワーの光信号λ１．λ２は出力されない。
ｂを伝搬した光信号λ８．λ２は、出力光カブラ５で合
波され、干渉して出力端１０へ多重された光信号λ０．
λ２として出力される。しかし、ここで出力光カブラ５
の分岐比が約１対１であるため、出力端１０には最大パ
ワーの光信号λ１．λ２は出力されない。
そこで電極７に電圧を印加し、出力光カブラ５での伝搬
定数差を変えることにより、出力光カブラ５の分岐比を
変え、出力端１０において光信号の強度が最大となるよ
うにする。すなわち、電極７に電圧を２０Ｖ程度印加し
、光導波路６ａから出力端１０へ出力される光信号λ：
、λ２のパワーを先導波路６ｂから出力端１０へ出力さ
れる光信号λ１゜λ２のパワーに対して、７０％程度高
くなるように出力光カブラ５の分岐比を約１対０．３に
変えて、光導波路６ａ、６ｂから出力端１０へそれぞれ
出力される光信号λ１．λ２のパワーをほぼ最大にする
。これにより多重された光信号λ１．λ２の損失が分岐
比約１対１の場合、約２．２ｄＢであったのが約０．４
ｄＢ改善され、約１．８ｄＢとなった。
定数差を変えることにより、出力光カブラ５の分岐比を
変え、出力端１０において光信号の強度が最大となるよ
うにする。すなわち、電極７に電圧を２０Ｖ程度印加し
、光導波路６ａから出力端１０へ出力される光信号λ：
、λ２のパワーを先導波路６ｂから出力端１０へ出力さ
れる光信号λ１゜λ２のパワーに対して、７０％程度高
くなるように出力光カブラ５の分岐比を約１対０．３に
変えて、光導波路６ａ、６ｂから出力端１０へそれぞれ
出力される光信号λ１．λ２のパワーをほぼ最大にする
。これにより多重された光信号λ１．λ２の損失が分岐
比約１対１の場合、約２．２ｄＢであったのが約０．４
ｄＢ改善され、約１．８ｄＢとなった。
第１の実施例では、出力光カブラ５にのみ分岐比を変え
る電極を設けたが、製作上等の問題で、入力光カプラ４
の分岐比を１対１程度にすることが困難な場合には、入
力光カプラ４にも分岐比を変える電極を設けても良い。
る電極を設けたが、製作上等の問題で、入力光カプラ４
の分岐比を１対１程度にすることが困難な場合には、入
力光カプラ４にも分岐比を変える電極を設けても良い。
第２図に、両方の光カプラに電極を設けた場合を、第２
の実施例として示す。入力光カプラ４を構成している近
接した２本の入力光導波路２の表面に電極１２が形成さ
れている。その他の構成は、第１図の光多重分波素子と
同様であるので、同一の要素には同一の番号を付して示
す。本実施例によれば、電極１２に電圧を印加し入力光
カプラ４の分岐比を１対１程度に調整することができる
ので、前述の製作上等の問題が解決され、出力端ＩＯか
らの光信号λ５．λ２のパワーがほぼ最大となる。
の実施例として示す。入力光カプラ４を構成している近
接した２本の入力光導波路２の表面に電極１２が形成さ
れている。その他の構成は、第１図の光多重分波素子と
同様であるので、同一の要素には同一の番号を付して示
す。本実施例によれば、電極１２に電圧を印加し入力光
カプラ４の分岐比を１対１程度に調整することができる
ので、前述の製作上等の問題が解決され、出力端ＩＯか
らの光信号λ５．λ２のパワーがほぼ最大となる。
第３図は、この発明の第３の実施例である光分波素子の
構成を示す平面図である。第１図の光多重分波素子の構
成と異なる点は、分岐比調整部としての電極を出力光カ
ブラ５ではなく、入力光カプラ４に形成した、すなわち
入力光カプラ４を構成している近接した２本の入力光導
波路２の表面に電極１３をそれぞれ形成したことである
。したがって、第１図の光多重分波素子の要素と同一の
要素には同一の番号を付して示す。このような構成にす
ると、電極１３に電圧を印加した場合、ＬｉＮｂＯ３の
電気光学効果でその近接した２木の入力光導波路２の屈
折率が変化し、これら光導波路間の伝搬定数差が変化す
る。これにより入力光カブラ４において、入力光信号が
光導波路６ｂへ移行するパワー量を変化させることがで
き、したがって入力光カプラ４の分岐比を変えることが
できる。
構成を示す平面図である。第１図の光多重分波素子の構
成と異なる点は、分岐比調整部としての電極を出力光カ
ブラ５ではなく、入力光カプラ４に形成した、すなわち
入力光カプラ４を構成している近接した２本の入力光導
波路２の表面に電極１３をそれぞれ形成したことである
。したがって、第１図の光多重分波素子の要素と同一の
要素には同一の番号を付して示す。このような構成にす
ると、電極１３に電圧を印加した場合、ＬｉＮｂＯ３の
電気光学効果でその近接した２木の入力光導波路２の屈
折率が変化し、これら光導波路間の伝搬定数差が変化す
る。これにより入力光カブラ４において、入力光信号が
光導波路６ｂへ移行するパワー量を変化させることがで
き、したがって入力光カプラ４の分岐比を変えることが
できる。
次に、この実施例の動作について説明する。まず、上記
構成で電極１３に電圧を印加しないで、波長が約１．５
５μｍ、波長間隔が約０．１ｎ＋＋＋である多重された
光信号λ１．λ２を入力光カプラ４の入力端日ぺ入力す
る。入力光カプラ４で光信号λ８゜λ２は約１対１に分
岐され、光路長の違う２つの光導波路６ａ、６ｂへ伝搬
される。ここで、第１の実施例と同様に２つの光導波路
６ａ、６ｂは光路長１曲率半径等が違うため、それぞれ
の伝し損失が異なり、光導波路６ｂを伝搬する光信号λ
１゜λ２の方が、パワーは５ｄＢ程度小さい。そこで、
電極１３に電圧を印加し、入力光カプラ４での伝）！全
定数差を変えることにより、入力光カプラ４の分岐比を
変え光風波路５ａ、５ｂを伝搬する光濡号の強度差約５
ｄＢを打ち消すようにする。すなわち、電極１３に電圧
を一２０Ｖ程度印加し、光導波路６ａへ伝搬させるパワ
ーを光導波路６ｂへの伝搬パワーに対して７０％程度低
くなるように入力光カプラ４の分岐比を約１対３に変え
た。このようにすることにより、光導波路６ａ、６ｂを
伝搬する光信号の強度をほぼ等しくすることができた。
構成で電極１３に電圧を印加しないで、波長が約１．５
５μｍ、波長間隔が約０．１ｎ＋＋＋である多重された
光信号λ１．λ２を入力光カプラ４の入力端日ぺ入力す
る。入力光カプラ４で光信号λ８゜λ２は約１対１に分
岐され、光路長の違う２つの光導波路６ａ、６ｂへ伝搬
される。ここで、第１の実施例と同様に２つの光導波路
６ａ、６ｂは光路長１曲率半径等が違うため、それぞれ
の伝し損失が異なり、光導波路６ｂを伝搬する光信号λ
１゜λ２の方が、パワーは５ｄＢ程度小さい。そこで、
電極１３に電圧を印加し、入力光カプラ４での伝）！全
定数差を変えることにより、入力光カプラ４の分岐比を
変え光風波路５ａ、５ｂを伝搬する光濡号の強度差約５
ｄＢを打ち消すようにする。すなわち、電極１３に電圧
を一２０Ｖ程度印加し、光導波路６ａへ伝搬させるパワ
ーを光導波路６ｂへの伝搬パワーに対して７０％程度低
くなるように入力光カプラ４の分岐比を約１対３に変え
た。このようにすることにより、光導波路６ａ、６ｂを
伝搬する光信号の強度をほぼ等しくすることができた。
そして、出力光カプラ５において再び合波され干渉して
、出力端１０および１１にそれぞれ分波された光信号λ
１．λ２のクロストークは、−１０ｄＢから一３０ｄＢ
に改善できた。
、出力端１０および１１にそれぞれ分波された光信号λ
１．λ２のクロストークは、−１０ｄＢから一３０ｄＢ
に改善できた。
第３の実施例では、入力光カプラ４にのみ分岐比を変え
る電極を設けたが、製作上等の問題で、出力光カプラ５
の分岐比を１対１程度にすることが困難な場合には、出
力の光カプラ５にも、分岐比を変える電極を設けても良
い。第４図に、両方の光カプラに電極を設けた場合を、
第４の実施例として示す。出力光カプラ５を構成してい
る近接した２つの出刃先導波路３の表面に電極１４が形
成されている。その他の構成は、第３図の光多重分波素
子と同様であるので、同一の要素には同一の番号を付し
て示す。本実施例によれば、電極１４に電圧を印加し出
力光カプラ５の分岐比を１対１程度に調整することがで
きるので、前述の製作上等の問題が解決される。
る電極を設けたが、製作上等の問題で、出力光カプラ５
の分岐比を１対１程度にすることが困難な場合には、出
力の光カプラ５にも、分岐比を変える電極を設けても良
い。第４図に、両方の光カプラに電極を設けた場合を、
第４の実施例として示す。出力光カプラ５を構成してい
る近接した２つの出刃先導波路３の表面に電極１４が形
成されている。その他の構成は、第３図の光多重分波素
子と同様であるので、同一の要素には同一の番号を付し
て示す。本実施例によれば、電極１４に電圧を印加し出
力光カプラ５の分岐比を１対１程度に調整することがで
きるので、前述の製作上等の問題が解決される。
以上、４つの実施例では、材料としてＬｉＮｂＯ３を用
いたがこれに限定されず、半導体材料（たとえばＧａＡ
ｓ、ＩｎＰ等）１石英ガラス等を用いても良い。
いたがこれに限定されず、半導体材料（たとえばＧａＡ
ｓ、ＩｎＰ等）１石英ガラス等を用いても良い。
また、分岐比調整部における分岐比を変える手段として
、電気光学効果を用いたが、これに限らず、例えば半導
体材料を用いたのであれば、キャリア注入に伴うバンド
間遷移の効果、プラズマ効果等でも良く、また石英ガラ
スを用いたのであれば、光弾性効果を利用してもよい。
、電気光学効果を用いたが、これに限らず、例えば半導
体材料を用いたのであれば、キャリア注入に伴うバンド
間遷移の効果、プラズマ効果等でも良く、また石英ガラ
スを用いたのであれば、光弾性効果を利用してもよい。
また、以上の実施例では２つの異なる波長の光信号を用
いたがこれに限定されず、３つ以上の異なる波長の光信
号であっても、基本的には以上の実施例の光多重分波素
子を組合わせることにより、多重あるいは分波すること
ができる。
いたがこれに限定されず、３つ以上の異なる波長の光信
号であっても、基本的には以上の実施例の光多重分波素
子を組合わせることにより、多重あるいは分波すること
ができる。
以上説明したように本発明は、入力分岐部及び出力分岐
部のうちの少なくとも一方の分岐部に分岐比を変える分
岐比調整部を設けることにより、光多重素子として使用
する場合は最も少ない損失で光信号を多重でき、また光
分波素子として使用する場合は最も小さなりロストーク
で光信号を分波できる効果がある。
部のうちの少なくとも一方の分岐部に分岐比を変える分
岐比調整部を設けることにより、光多重素子として使用
する場合は最も少ない損失で光信号を多重でき、また光
分波素子として使用する場合は最も小さなりロストーク
で光信号を分波できる効果がある。
第１図は本発明の第１の実施例を示す平面図、第２図は
本発明の第２の実施例を示す平面図、第３図は本発明の
第３の実施例を示す平面図、第４図は本発明の第４の実
施例を示す平面図である。 １・・・ＬｉＮｂ０：＋基板 ２・・・入力光導波路 ３・・・出刃先導波路 ４・・・入力光カプラ ５・・・出力光カプラ ５ａ、５ｂ・・・光導波路 ７、１２．１３．１４・・・電極 ８．９・・・入力端 １０、１１・・・出力端 代理人弁理士 岩 佐 義 幸（−ぐ ａｌｒ ａｉｒ １１１１口噸（１０ 一ν （ ペベ ロν・噌 １１１０１←つ 十ｌ （ （−ク ロレ・ロレ・ ｌ１１０ ト１Ｏ Ａ２」４ （−り 少 醗 □１「ＩＯ電−１０ ゲ ギ
本発明の第２の実施例を示す平面図、第３図は本発明の
第３の実施例を示す平面図、第４図は本発明の第４の実
施例を示す平面図である。 １・・・ＬｉＮｂ０：＋基板 ２・・・入力光導波路 ３・・・出刃先導波路 ４・・・入力光カプラ ５・・・出力光カプラ ５ａ、５ｂ・・・光導波路 ７、１２．１３．１４・・・電極 ８．９・・・入力端 １０、１１・・・出力端 代理人弁理士 岩 佐 義 幸（−ぐ ａｌｒ ａｉｒ １１１１口噸（１０ 一ν （ ペベ ロν・噌 １１１０１←つ 十ｌ （ （−ク ロレ・ロレ・ ｌ１１０ ト１Ｏ Ａ２」４ （−り 少 醗 □１「ＩＯ電−１０ ゲ ギ
Claims (1)
- （１）異なる波長の光信号を入力する入力分岐部と、こ
の入力分岐部の各出力光信号をそれぞれ伝搬し、これら
出力光信号間に位相差を与える光導波路と、この光導波
路の各出力光信号を入力し、前記異なる波長の光信号を
出力する出力分岐部とを有するマッハツェンダ干渉型の
光多重分波素子において、前記２つの分岐部のうち少な
くとも一方の分岐部に、この分岐部の分岐比を変える分
岐比調整部を設けたことを特徴とする光多重分波素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61294694A JPH079524B2 (ja) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | 光多重分波素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61294694A JPH079524B2 (ja) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | 光多重分波素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63148207A true JPS63148207A (ja) | 1988-06-21 |
| JPH079524B2 JPH079524B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=17811094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61294694A Expired - Lifetime JPH079524B2 (ja) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | 光多重分波素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079524B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02157711A (ja) * | 1988-12-09 | 1990-06-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光合分波器 |
| JPH03213829A (ja) * | 1989-02-07 | 1991-09-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 広波長域動作導波型光分岐素子 |
| JPH07209530A (ja) * | 1994-01-12 | 1995-08-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光合分波回路 |
| JPH08334799A (ja) * | 1995-06-09 | 1996-12-17 | Mitsubishi Electric Corp | 光導波路デバイス |
| EP1231490A2 (en) * | 2001-02-07 | 2002-08-14 | Nippon Telegraph and Telephone Corporation | Optical multiplexer and optical demultiplexer |
| JP2020519973A (ja) * | 2017-08-14 | 2020-07-02 | 河南仕佳光子科技股▲分▼有限公司 | 調節可能な広スペクトル波長非感受性定方向結合器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57168220A (en) * | 1981-03-19 | 1982-10-16 | Western Electric Co | Wavelength filter |
| JPS6180109A (ja) * | 1984-09-26 | 1986-04-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光合分波器 |
-
1986
- 1986-12-12 JP JP61294694A patent/JPH079524B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57168220A (en) * | 1981-03-19 | 1982-10-16 | Western Electric Co | Wavelength filter |
| JPS6180109A (ja) * | 1984-09-26 | 1986-04-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光合分波器 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02157711A (ja) * | 1988-12-09 | 1990-06-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光合分波器 |
| JPH03213829A (ja) * | 1989-02-07 | 1991-09-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 広波長域動作導波型光分岐素子 |
| JP2653883B2 (ja) * | 1989-02-07 | 1997-09-17 | 日本電信電話株式会社 | 広波長域動作導波型光分岐素子 |
| JPH07209530A (ja) * | 1994-01-12 | 1995-08-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光合分波回路 |
| JPH08334799A (ja) * | 1995-06-09 | 1996-12-17 | Mitsubishi Electric Corp | 光導波路デバイス |
| EP1231490A2 (en) * | 2001-02-07 | 2002-08-14 | Nippon Telegraph and Telephone Corporation | Optical multiplexer and optical demultiplexer |
| EP1231490A3 (en) * | 2001-02-07 | 2004-08-18 | Nippon Telegraph and Telephone Corporation | Optical multiplexer and optical demultiplexer |
| JP2020519973A (ja) * | 2017-08-14 | 2020-07-02 | 河南仕佳光子科技股▲分▼有限公司 | 調節可能な広スペクトル波長非感受性定方向結合器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH079524B2 (ja) | 1995-02-01 |
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