JPS63309906A - 光導波結合器 - Google Patents
光導波結合器Info
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- JPS63309906A JPS63309906A JP62144909A JP14490987A JPS63309906A JP S63309906 A JPS63309906 A JP S63309906A JP 62144909 A JP62144909 A JP 62144909A JP 14490987 A JP14490987 A JP 14490987A JP S63309906 A JPS63309906 A JP S63309906A
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 16
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- C03B37/10—Non-chemical treatment
- C03B37/14—Re-forming fibres or filaments, i.e. changing their shape
- C03B37/15—Re-forming fibres or filaments, i.e. changing their shape with heat application, e.g. for making optical fibres
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- 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
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
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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〕
本発明は、光伝送線路内、或いは、光計測等に利用され
る光ファイバや平板光導波路等を用いた光導波結合器に
関するものである。
る光ファイバや平板光導波路等を用いた光導波結合器に
関するものである。
本発明は、光導波結合器を構成する2本以上のファイバ
や平板光導波路等のコア部あるいはガイド部に屈折率の
異なる材料を用いて構成する事で、隣接する導波路間の
分岐比の最大値を制限する事により、結合長の変化に基
づく分岐比の変化が小さくなることを利用して、所望の
分岐比の光導波結合器を得る製造過程における歩留まり
の向上を図り、さらに、分岐比のばらつきの少ない光導
波結合器を得るものである。
や平板光導波路等のコア部あるいはガイド部に屈折率の
異なる材料を用いて構成する事で、隣接する導波路間の
分岐比の最大値を制限する事により、結合長の変化に基
づく分岐比の変化が小さくなることを利用して、所望の
分岐比の光導波結合器を得る製造過程における歩留まり
の向上を図り、さらに、分岐比のばらつきの少ない光導
波結合器を得るものである。
従来の光導波結合器においては、隣接するファイバや平
板光導波路等には同じ材料が用いられていた。
板光導波路等には同じ材料が用いられていた。
本来、分岐比は、結合定数と隣接する導波路間のコア部
あるいはガイド部の伝播定数差と結合長の関数によって
定まるものである。即ち、結合定数をX、伝播定数差の
AをΔ、結合が始まってから結合方向への長さをZとす
ると、第2図に示す様に、入射ポート1に入力した光が
、光結合器内部で、どれだけ隣接したコア内に結合した
かを表a pb △” + (Xcos βcZ)”ところが、従
来例では隣接する導波路は同じ材質で作製していた為、
伝播定数差Δ=0となるので、βc=Xとなる。従って
、分岐比Rは、R−101oy Tan” X Z となる。
あるいはガイド部の伝播定数差と結合長の関数によって
定まるものである。即ち、結合定数をX、伝播定数差の
AをΔ、結合が始まってから結合方向への長さをZとす
ると、第2図に示す様に、入射ポート1に入力した光が
、光結合器内部で、どれだけ隣接したコア内に結合した
かを表a pb △” + (Xcos βcZ)”ところが、従
来例では隣接する導波路は同じ材質で作製していた為、
伝播定数差Δ=0となるので、βc=Xとなる。従って
、分岐比Rは、R−101oy Tan” X Z となる。
この為、第3図に示す様に、分岐比は、結合長π
Zの周期関数で与えられ、□の整数倍の長さX
で、コアa、又はコアbにパワーが完全に移行する事に
なる。
なる。
さて、最近、計測や光伝送分野において、主伝送路の情
報には影響を与えない様にして、主伝送路内の信号状態
をモニターしたいという要請が非常に多くなってきてい
る。この目的を達成するには、光導波結合器を用いるの
が、簡便であり、又、コストも安い。しかしながら、こ
の場合に必要な分岐比は、R=20〜40dBとなる。
報には影響を与えない様にして、主伝送路内の信号状態
をモニターしたいという要請が非常に多くなってきてい
る。この目的を達成するには、光導波結合器を用いるの
が、簡便であり、又、コストも安い。しかしながら、こ
の場合に必要な分岐比は、R=20〜40dBとなる。
従来の同質の材質を用いたのでは、第3図に示す様に、
所望の分岐比を得るには、結合長の微かな違いが、°分
岐比Rに大きな変化を与えてしまうので、製造時に、結
合長をコントロールするのが、非常に困難であると共に
、分岐比のばらつきが大きがった。又、外部環境の微か
な変化、例えば、温度変化による結合長の微かな変化が
、分岐比を大きく変えてしまうなどの問題点を有してい
た。
所望の分岐比を得るには、結合長の微かな違いが、°分
岐比Rに大きな変化を与えてしまうので、製造時に、結
合長をコントロールするのが、非常に困難であると共に
、分岐比のばらつきが大きがった。又、外部環境の微か
な変化、例えば、温度変化による結合長の微かな変化が
、分岐比を大きく変えてしまうなどの問題点を有してい
た。
従って、本発明の目的は、以上の問題点を解決し、安定
でしかも製造時の歩留まりの向上が図れ、分岐比のばら
つきの少ない安価な光結合器を得る事にある。
でしかも製造時の歩留まりの向上が図れ、分岐比のばら
つきの少ない安価な光結合器を得る事にある。
上述の問題点を解決する為に、本発明では、光導波結合
器を構成する2本以上のファイバや平板光導波路等のコ
ア部、あるいはガイド部に屈折率の異なる材料を用いて
、光導波結合器を構成した。
器を構成する2本以上のファイバや平板光導波路等のコ
ア部、あるいはガイド部に屈折率の異なる材料を用いて
、光導波結合器を構成した。
上記の様に、隣接する導波路に異なる屈折率の材料を用
いると、伝播定数差が現れる。従って、この場合、分岐
比Rは前記した様に、 ここで、Xは結合定数、Δは伝播定数差のA、Zは、結
合が始まってから結合方向への長さ、βC−いσコ1F
である。
いると、伝播定数差が現れる。従って、この場合、分岐
比Rは前記した様に、 ここで、Xは結合定数、Δは伝播定数差のA、Zは、結
合が始まってから結合方向への長さ、βC−いσコ1F
である。
この場合、第4図に示す様に、分岐比は、結合π
る導波路のコア部あるいは、ガイド部の材料を選定すれ
ば、第4図に示す様なA点やB点で、分岐このA点やB
点では、結合長の微かな変化に対し、分岐比が急激に変
化する事はなくなる。
ば、第4図に示す様なA点やB点で、分岐このA点やB
点では、結合長の微かな変化に対し、分岐比が急激に変
化する事はなくなる。
以下、本発明をその実施例に基づいて詳しく説明する。
第1図は、本発明に依る光結合器の実施例を示す概念図
である。結合部は、2本のシングルモード光ファイバの
一部を融着あるいは研磨・接着して作られる。この2本
のシングルモード光ファイバのコア部3,4は、夫々異
なる屈折率n3+n4の材料でできている。この場合、
入力ボート1より入射された光は、結合部よりZだけ離
れると、その分岐比は、 π ここで、Δ” <ns na ) 、Xは結合定
数βc=4、λは真空中の光の波長であ る。
である。結合部は、2本のシングルモード光ファイバの
一部を融着あるいは研磨・接着して作られる。この2本
のシングルモード光ファイバのコア部3,4は、夫々異
なる屈折率n3+n4の材料でできている。この場合、
入力ボート1より入射された光は、結合部よりZだけ離
れると、その分岐比は、 π ここで、Δ” <ns na ) 、Xは結合定
数βc=4、λは真空中の光の波長であ る。
従って、上式が極大値となる条件、即ち、第4図から明
らカミな様に、結合長を−の奇数倍の2βC ができる。この値を、所望の分岐比として得る様に、隣
接する導波路のコア部あるいは、ガイド部の屈折率n3
+ n4を選定すれば、結合長の微かな変化に対し
、分岐比が急激に変化しなくなる。
らカミな様に、結合長を−の奇数倍の2βC ができる。この値を、所望の分岐比として得る様に、隣
接する導波路のコア部あるいは、ガイド部の屈折率n3
+ n4を選定すれば、結合長の微かな変化に対し
、分岐比が急激に変化しなくなる。
例えば、コア径10μmのシングルモードファイバで、
結合長を20〜30龍とすれば、結合定数は約6 Xl
0−’ l/μmとなる。伝送波長を0.78μmとし
、分岐比を一20dBとすれば、 (n+ ng ) = 6 Xl0−’1/μmと
なるλ ので、 例えば、一方の導波路の硝材をHOYAのBACD2、
他方の導波路の硝材をHOYAのBACD7に選ぶと、
屈折率差へn=1.8 Xl0−’となる。
結合長を20〜30龍とすれば、結合定数は約6 Xl
0−’ l/μmとなる。伝送波長を0.78μmとし
、分岐比を一20dBとすれば、 (n+ ng ) = 6 Xl0−’1/μmと
なるλ ので、 例えば、一方の導波路の硝材をHOYAのBACD2、
他方の導波路の硝材をHOYAのBACD7に選ぶと、
屈折率差へn=1.8 Xl0−’となる。
従って、はぼ上式を満足する事になり、第5図dBを得
る事ができる。
る事ができる。
この場合には、主伝送路から分岐した方を、モニター用
として使う事になる。
として使う事になる。
又、例えば、上記実施例において、伝送波長を0.59
μmとし、分岐比を20dBとすれば、(n+ n
z)=6X10−″1/、umとなるλ ので、 一例として一方の導波路の硝材をHOYAのBacD1
6、他方の導波路の硝材をHOYAのBaCD165に
選ぶと、屈折率差が、はぼ所望の一値を満足することに
なり、第4図に示すA点9 B点でな変化に対し、さら
に、分岐比の急激な変動は起こらなくなる。
μmとし、分岐比を20dBとすれば、(n+ n
z)=6X10−″1/、umとなるλ ので、 一例として一方の導波路の硝材をHOYAのBacD1
6、他方の導波路の硝材をHOYAのBaCD165に
選ぶと、屈折率差が、はぼ所望の一値を満足することに
なり、第4図に示すA点9 B点でな変化に対し、さら
に、分岐比の急激な変動は起こらなくなる。
この場合には、主伝送路がモニター図となり、分岐路が
主伝送用として使う事になる。
主伝送用として使う事になる。
尚、上記実施例において示した硝材以外にも、同様の特
性を得る材料の組み合わせは、当然、他にも選定しうる
ちのである。又、上記実施例においては、シングルモー
ド光ファイバを用いた例を示したが、多モード光ファイ
バ、平板型光導波路等においても、同様の特性を得る事
ができる。又、結合定数の大きな光結合器、例えば、ク
ラツド径が小さい光ファイバを用いるなどすれば、さら
に、屈折率差の大きい硝材同志の組み合わせで、同様の
効果を得る事ができる。
性を得る材料の組み合わせは、当然、他にも選定しうる
ちのである。又、上記実施例においては、シングルモー
ド光ファイバを用いた例を示したが、多モード光ファイ
バ、平板型光導波路等においても、同様の特性を得る事
ができる。又、結合定数の大きな光結合器、例えば、ク
ラツド径が小さい光ファイバを用いるなどすれば、さら
に、屈折率差の大きい硝材同志の組み合わせで、同様の
効果を得る事ができる。
上述の様に本発明の構成により、結合長の微がな変化が
あっても、分岐比が掻めて安定するので、製造時に結合
長をコントロールするのが容易になり、安価になると共
に、外部環境の変化に対しても、非常に安定になり、又
、分岐比のばらつきも小さく押さえる事ができるので、
品質的に安定した光結合器を得る事ができる。
あっても、分岐比が掻めて安定するので、製造時に結合
長をコントロールするのが容易になり、安価になると共
に、外部環境の変化に対しても、非常に安定になり、又
、分岐比のばらつきも小さく押さえる事ができるので、
品質的に安定した光結合器を得る事ができる。
第1図は本発明に依る光結合器の実施例を示す概念図、
第2図は光結合器における光の伝播・分岐の原理を示す
概念図、第3図は従来の同じ材料を隣接導波路のコア部
に用いた際の結合長と分岐比の関係を表す図、第4図は
本発明における結合長と分岐比の関係を表す図、第5図
は本発明の実施例による結合長と分岐比の関係を表す図
である。 以上 −1・ノ □ 、李N男5β月1て1驚すり七、某責イト蓼の9にか巴
イ戸1五力\11」歇り袈〉図VJl 図 九玲合呑におけろ丸のイニ橿今峡の庫理λホ丁&もご笛
2 図
第2図は光結合器における光の伝播・分岐の原理を示す
概念図、第3図は従来の同じ材料を隣接導波路のコア部
に用いた際の結合長と分岐比の関係を表す図、第4図は
本発明における結合長と分岐比の関係を表す図、第5図
は本発明の実施例による結合長と分岐比の関係を表す図
である。 以上 −1・ノ □ 、李N男5β月1て1驚すり七、某責イト蓼の9にか巴
イ戸1五力\11」歇り袈〉図VJl 図 九玲合呑におけろ丸のイニ橿今峡の庫理λホ丁&もご笛
2 図
Claims (1)
- 2本以上の光ファイバ、平板光導波路等の光導波路が略
平行に近接して置かれた構造の光導波結合器において、
隣接する導波路のコア部、あるいは、ガイド部にそれぞ
れ屈折率の異なる材料を用いて構成した事を特徴とする
光導波結合器。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62144909A JPS63309906A (ja) | 1987-06-10 | 1987-06-10 | 光導波結合器 |
EP88305160A EP0295039A3 (en) | 1987-06-10 | 1988-06-07 | Optical waveguide coupler |
US07/204,106 US4904040A (en) | 1987-06-10 | 1988-06-08 | Optical waveguide coupler for monitoring |
KR1019880006896A KR890000911A (ko) | 1987-06-10 | 1988-06-09 | 광학 도판관 결합기 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62144909A JPS63309906A (ja) | 1987-06-10 | 1987-06-10 | 光導波結合器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63309906A true JPS63309906A (ja) | 1988-12-19 |
Family
ID=15373102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62144909A Pending JPS63309906A (ja) | 1987-06-10 | 1987-06-10 | 光導波結合器 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4904040A (ja) |
EP (1) | EP0295039A3 (ja) |
JP (1) | JPS63309906A (ja) |
KR (1) | KR890000911A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0444605U (ja) * | 1990-08-14 | 1992-04-15 |
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US5295211A (en) * | 1993-01-07 | 1994-03-15 | Corning Incorporated | Fiber amplifier coupler |
WO2002054631A2 (en) * | 2000-12-30 | 2002-07-11 | University Of Rochester | Device and method for compensating for chromatic dispersion |
JP2003167141A (ja) * | 2001-12-03 | 2003-06-13 | Makoto Fujimaki | 光導波路カップラー及びその特性調整方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4342499A (en) * | 1979-03-19 | 1982-08-03 | Hicks Jr John W | Communications tuning construction |
FR2506954A1 (fr) * | 1981-06-01 | 1982-12-03 | Centre Nat Rech Scient | Dispositif de couplage de fibres optiques et son procede de fabrication |
US4490163A (en) * | 1982-03-22 | 1984-12-25 | U.S. Philips Corporation | Method of manufacturing a fiber-optical coupling element |
US4515431A (en) * | 1982-08-11 | 1985-05-07 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Fiber optic amplifier |
US4546476A (en) * | 1982-12-10 | 1985-10-08 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Fiber optic amplifier |
US4632513A (en) * | 1983-05-26 | 1986-12-30 | Gould Inc. | Method of making a polarization-insensitive, evanescent-wave, fused coupler with minimal environmental sensitivity |
US4553238A (en) * | 1983-09-30 | 1985-11-12 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford University | Fiber optic amplifier |
US4630884A (en) * | 1984-09-04 | 1986-12-23 | Western Geophysical Co. Of America | Method and apparatus for monitoring optical fiber lapping and polishing |
US4673270A (en) * | 1985-06-28 | 1987-06-16 | Amp Incorporated | Channel add/drop filter-coupler |
US4755037A (en) * | 1987-04-13 | 1988-07-05 | Mcdonnell Douglas Corporation | Fiber optic coupler |
-
1987
- 1987-06-10 JP JP62144909A patent/JPS63309906A/ja active Pending
-
1988
- 1988-06-07 EP EP88305160A patent/EP0295039A3/en not_active Ceased
- 1988-06-08 US US07/204,106 patent/US4904040A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-06-09 KR KR1019880006896A patent/KR890000911A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0444605U (ja) * | 1990-08-14 | 1992-04-15 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4904040A (en) | 1990-02-27 |
EP0295039A3 (en) | 1990-08-16 |
EP0295039A2 (en) | 1988-12-14 |
KR890000911A (ko) | 1989-03-17 |
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