JPH0242408A - Light multiplexer-demultiplexer - Google Patents
Light multiplexer-demultiplexerInfo
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- JPH0242408A JPH0242408A JP19307388A JP19307388A JPH0242408A JP H0242408 A JPH0242408 A JP H0242408A JP 19307388 A JP19307388 A JP 19307388A JP 19307388 A JP19307388 A JP 19307388A JP H0242408 A JPH0242408 A JP H0242408A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(イ)産業上の利用分野
この発明は、波長分割多重光通信で用いられる光合分波
器に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application This invention relates to an optical multiplexer/demultiplexer used in wavelength division multiplexing optical communications.
(ロ)従来の技術
従来、波長分割多重光通信では、光合分波器を使用して
、複数の波長の光信号を合波して伝送し、受信側で再び
各波長の光信号に分岐している。例えば、第5図に示す
一般的な波長多重光通信では、送信側の各チャンネル6
1よって、各発光源62より波長の異なる複数の光信号
を出射する。光合分波器63では、波長の異なる光源か
らの光信号を1本の光信号に結合し、1本の光フアイバ
64内を伝搬させる。受光側の光合分波器65では、多
波長から成る1本の光信号を各波長の光信号に分岐し、
各波長に対応する受光素子(或いは光ファイバ)66に
出射する。(b) Conventional technology Conventionally, in wavelength division multiplexing optical communications, optical multiplexers and demultiplexers are used to multiplex and transmit optical signals of multiple wavelengths, and then the receiving side splits the optical signals into optical signals of each wavelength again. ing. For example, in the general wavelength division multiplexing optical communication shown in Fig. 5, each channel 6 on the transmitting side
1, each light emitting source 62 emits a plurality of optical signals having different wavelengths. The optical multiplexer/demultiplexer 63 combines optical signals from light sources with different wavelengths into one optical signal, and propagates it through one optical fiber 64 . The optical multiplexer/demultiplexer 65 on the light receiving side branches one optical signal consisting of multiple wavelengths into optical signals of each wavelength.
The light is emitted to a light receiving element (or optical fiber) 66 corresponding to each wavelength.
このような光合分波器において、光信号を分波・集光さ
せる波長分波素子としては、従来、第6図(A)、第6
図(B)及び第6図(C)に示す方式が使用されている
。In such an optical multiplexer/demultiplexer, wavelength demultiplexing elements for demultiplexing and condensing optical signals are conventionally shown in FIGS.
The methods shown in FIG. 6(B) and FIG. 6(C) are used.
第6図(A)に示す光合分波器では、波長分波素子とし
て干渉フィルタ71を使用している。つまり、この光合
分波器ではガラス板72の上・下面に1本の入力用ファ
イバ73と、多数の出力用ファイバ74とをそれぞれ設
け、ガラス基板72の下側に誘電体多層膜フィルタ(干
渉フィルタ)71を配置している。入力用ファイバ73
によって入力される多波長からなる1本の光信号は、マ
イクロレンズ75、ガラス基板72を介して伝搬し、干
渉フィルタ71によって各波長の光信号に分岐し、各波
長に対応する出力ファイバフ4より出射する。The optical multiplexer/demultiplexer shown in FIG. 6(A) uses an interference filter 71 as a wavelength demultiplexer. In other words, in this optical multiplexer/demultiplexer, one input fiber 73 and a large number of output fibers 74 are provided on the upper and lower surfaces of the glass plate 72, and a dielectric multilayer filter (interference filter) 71 is arranged. Input fiber 73
One optical signal consisting of multiple wavelengths is inputted by , propagates through a microlens 75 and a glass substrate 72 , is split into optical signals of each wavelength by an interference filter 71 , and is output from an output fiber buffer 4 corresponding to each wavelength. Emits light.
第6図(B)に示す光合分波器では、波長分波素子とし
て光導波路81を利用した直線グレーティングを使用し
ている。つまり、内部に導波層81を備えた二次元導波
路ブロック82の一端側に薄板状の回折格子(シリコン
)83と円筒凹型ブロック84とを組合わせ、二次元導
波路ブロック82の他端側には導波層81に対応してフ
ァイバアレー85を配備して構成している。この導波層
81及び回折格子83によって光信号を分波、集光する
。The optical multiplexer/demultiplexer shown in FIG. 6(B) uses a linear grating using an optical waveguide 81 as a wavelength demultiplexing element. That is, a thin plate-shaped diffraction grating (silicon) 83 and a cylindrical concave block 84 are combined on one end side of a two-dimensional waveguide block 82 that has a waveguide layer 81 inside, and the other end side of the two-dimensional waveguide block 82 is A fiber array 85 is arranged in correspondence with the waveguide layer 81. The waveguide layer 81 and the diffraction grating 83 separate and condense optical signals.
第6図(C)に示す光合分波器では、波長分波素子とし
てレンズを利用した直線グレーティングを使用している
6つまり、中央に組みレンズ91を配置し、この組みレ
ンズ91の一方側に1本の入力ファイバ92と出力ファ
イバアレイ93とを備え、他方側に回折格子(シリコン
)94を配置して構成している。1本の入力ファイバ9
2によって入力される多波長からなる1本の光信号は、
組みレンズ91、回折格子94を介して各波長の光信号
に分岐し、各波長に対応する出力ファイバアレイ93に
より出射する。In the optical multiplexer/demultiplexer shown in FIG. 6(C), a linear grating using lenses is used as a wavelength demultiplexing element. It has one input fiber 92 and an output fiber array 93, with a diffraction grating (silicon) 94 arranged on the other side. 1 input fiber 9
One optical signal consisting of multiple wavelengths input by 2 is
The optical signal is branched into optical signals of each wavelength via the assembled lens 91 and the diffraction grating 94, and outputted by the output fiber array 93 corresponding to each wavelength.
(ハ)発明が解決しようとする課題
上記、第6図(A)に示した干渉フィルタを波長分波素
子として用いる方式では、部品点数が多く、構造が複雑
である許かりでなく、干渉フィルタの等価領域幅が広い
。このため、光信号の波長間隔が数ナノメートルと狭い
場合は使用不可能となる等の不利がある。また、第6図
(B)に示した光導波路を使用する方式では、光ファイ
バと光導波路及びグレーティングからの回折光と光風波
路光との結合t0失が大きい不利がある。更に、第6図
(C)に示したレンズと直線グレーティングを用いる方
式では、レンズを含め部品点数が多く、このため振動或
いは温度変化により光軸ズレが生じ易い。従って、耐環
境性に劣る等の不利があった。(c) Problems to be Solved by the Invention In the method of using the interference filter shown in FIG. 6(A) as a wavelength demultiplexing element, the number of parts is large and the structure is complicated. The width of the equivalent area is wide. For this reason, there is a disadvantage that it cannot be used when the wavelength interval of optical signals is as narrow as several nanometers. Furthermore, the method using the optical waveguide shown in FIG. 6(B) has a disadvantage in that the coupling t0 loss between the diffracted light from the optical fiber, the optical waveguide, and the grating and the optical waveguide light is large. Furthermore, the system using a lens and linear grating shown in FIG. 6(C) has a large number of parts including the lens, and therefore optical axis deviations are likely to occur due to vibrations or temperature changes. Therefore, there were disadvantages such as poor environmental resistance.
この発明は、上記課題を解消させ、部品点数がすくなく
、狭い波長間隔でも使用でき、且つファイバとの結合が
安定な光合分波器を桿供することを目的とする。The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide an optical multiplexer/demultiplexer that has a small number of parts, can be used even at narrow wavelength intervals, and has stable coupling with fibers.
(ニ)課題を解決するための手段及び作用この目的を達
成させるために、この発明の光合分波器では、次のよう
な構成としている。(d) Means and operation for solving the problem In order to achieve this object, the optical multiplexer/demultiplexer of the present invention has the following configuration.
光合分波器は、波長の異なる光源からの複数の光信号を
合波し、又は多波長から成る光信号を各波長の光信号に
分岐する波長分波素子を備えて成る光合分波器であって
、波長分波素子は不等間隔な曲線群から成る回折格子を
用いたものであることを特徴としている。An optical multiplexer/demultiplexer is an optical multiplexer/demultiplexer equipped with a wavelength demultiplexer element that multiplexes multiple optical signals from light sources with different wavelengths or branches an optical signal consisting of multiple wavelengths into optical signals of each wavelength. The wavelength demultiplexing element is characterized in that it uses a diffraction grating consisting of a group of curves at unequal intervals.
このような構成を有する光合分波器では、特殊な波長分
波素子を使用している。波長分波素子は、例えばチャー
プドグレーティング或いはフレネルレンズが使用される
。つまり、はぼフレネルレンズ外周部に似た曲線グレー
ティングに設定し、分波と同時に集光作用を持たせてい
る。An optical multiplexer/demultiplexer having such a configuration uses a special wavelength demultiplexing element. As the wavelength demultiplexing element, for example, a chirped grating or a Fresnel lens is used. In other words, it is set to a curved grating that resembles the outer circumference of a Fresnel lens, and has the effect of focusing light at the same time as splitting light.
例えば、この特殊な波長分波素子を、光合分波器体の内
部中央に固定配置し、器体の一端側に1本の入力用光フ
ァイバ、他端側に受光用光フアイバ群を配置する。1本
の入力ファイバは、内部を伝搬する波長の異なる複数の
光信号を出射する。For example, this special wavelength demultiplexing element is fixedly placed in the center of an optical multiplexer/demultiplexer body, one input optical fiber is placed at one end of the body, and a group of receiving optical fibers are placed at the other end. . One input fiber outputs a plurality of optical signals having different wavelengths that propagate inside the fiber.
波長分波素子は、ファイバから拡がりながら出射してく
る光信号を、フレネルレンズ外周部に似た曲線グレーテ
ィングによって分波し、各波長に対応した光ファイバに
集光していく機能を有する。A wavelength demultiplexing element has the function of demultiplexing an optical signal emitted from a fiber while spreading, using a curved grating similar to the outer periphery of a Fresnel lens, and focusing the light onto an optical fiber corresponding to each wavelength.
この構成は、可逆である。つまり、波長の異なる光信号
が各ファイバから出射される場合、いずれの光信号も1
木の光ファイバに結合し得る。This configuration is reversible. In other words, when optical signals with different wavelengths are emitted from each fiber, each optical signal has a
Can be coupled to optical fibers in trees.
従って、極めて簡易な構成で、狭い波長間隔でも使用で
きることとなり、ファイバとの結合も安定する等の作用
を発揮する。Therefore, it has an extremely simple configuration, can be used even with narrow wavelength intervals, and exhibits effects such as stable coupling with fibers.
(ホ)実施例
第2図は、この発明に係る光合分波器の具体的な一実施
例を示す要部断面図である。(E) Embodiment FIG. 2 is a sectional view of a main part showing a specific embodiment of the optical multiplexer/demultiplexer according to the present invention.
光合分波器は、ケース体1の内部中央に固定部材11を
介して波長分波素子2を固定配備し、ケース体1の一端
部に1本の入力用光ファイバ3、他端部に受光用光フア
イバ群4を導通状に配備している。In the optical multiplexer/demultiplexer, a wavelength demultiplexing element 2 is fixedly disposed in the center of a case body 1 via a fixing member 11, one input optical fiber 3 is provided at one end of the case body 1, and a light receiving optical fiber is provided at the other end. A group of optical fibers 4 are arranged in a conductive manner.
この発明の特徴である波長分波素子2は、第1図(A)
の正面図、第1図(B)の断面図で示すとおり、不等間
隔な曲線群から成る回折格子を用いた点にある。波長分
波素子2は、例えばチャープドグレーティング或いはフ
レネルレンズが用いられる。つまり、はぼフレネルレン
ズ外周部に偵だ曲線グレーティングに設定することで、
分波と同時に集光作用を持たせている。また、断面をブ
レーズ化することで、レンズ体を高効率化となししてい
る。The wavelength demultiplexing element 2, which is a feature of this invention, is shown in FIG. 1(A).
As shown in the front view of FIG. 1 and the cross-sectional view of FIG. As the wavelength demultiplexing element 2, for example, a chirped grating or a Fresnel lens is used. In other words, by setting a curved grating on the outer circumference of the Fresnel lens,
It has a light focusing effect at the same time as demultiplexing. Furthermore, by blazing the cross section, the lens body is made highly efficient.
このような構成を存する光合分波器では、1本の入力フ
ァイバ3は、内部を伝搬する波長の異なる複数の光信号
(λ1、λ2、λ3、λ4)を出射する。波長分波素子
2は、ファイバ3から拡がりながら出射してくる光信号
を、フレネルレンズ外周部に似た曲線グレーティングに
よって分波し、各波長に対応した光ファイバ4に集光し
ていく機能を有する。この構成は、可逆である。つまり
、波長の異なる光信号が各ファイバから出射される場合
、いずれの光信号も1本の光ファイバ3に結合し得る。In an optical multiplexer/demultiplexer having such a configuration, one input fiber 3 outputs a plurality of optical signals (λ1, λ2, λ3, λ4) having different wavelengths propagating inside. The wavelength demultiplexing element 2 has the function of demultiplexing the optical signal emitted from the fiber 3 while spreading, using a curved grating similar to the outer periphery of a Fresnel lens, and focusing the light onto the optical fiber 4 corresponding to each wavelength. have This configuration is reversible. That is, when optical signals with different wavelengths are emitted from each fiber, any of the optical signals can be coupled to one optical fiber 3.
従って、光合分波器が極めて簡易な構成で、コンパクト
に形成でき、しかも光信号の波長間隔か狭い場合であっ
ても使用できることとなり、ファイバとの結合も安定す
る等の作用を発揮する。Therefore, the optical multiplexer/demultiplexer can be formed compactly with an extremely simple configuration, and can be used even when the wavelength spacing of optical signals is narrow, and the coupling with fibers is stabilized.
第3図は、波長分波素子2の他の実施例を示す説明図で
ある。この実施例では、波長分波素子2に金属茎着を施
し、波長分波素子2をミラー化することで、反射形の波
長分波素子2とした例を示している。FIG. 3 is an explanatory diagram showing another embodiment of the wavelength demultiplexing element 2. In this embodiment, an example is shown in which the wavelength demultiplexing element 2 is made into a reflection type wavelength demultiplexing element 2 by applying a metal stem to the wavelength demultiplexing element 2 and making the wavelength demultiplexing element 2 a mirror.
この実施例では、1本の入力用光ファイバ3から出射さ
れた波長の異なる複数の光信号(λ1、λ2、λ3)が
、波長分波素子2にて分波反射され、この各波長に対応
する受光素子4に射出する。In this embodiment, a plurality of optical signals (λ1, λ2, λ3) having different wavelengths are emitted from one input optical fiber 3, and are separated and reflected by the wavelength demultiplexing element 2, and corresponding to each wavelength. The light is emitted to the light-receiving element 4.
第4図は、光合分波器の他の実施例を示す要部断面図で
ある。この実施例では、ケース休l内の中央部に波長分
波素子(透過型)2を配備し、ケース体1の一端部側に
1本の入力用光ファイバ3を導通配備すると共に、他端
部側に光検出器(受光素子)4を配備している。FIG. 4 is a sectional view of main parts showing another embodiment of the optical multiplexer/demultiplexer. In this embodiment, a wavelength demultiplexing element (transmission type) 2 is provided in the center of the case body 1, and one input optical fiber 3 is electrically connected to one end of the case body 1, and the other end A photodetector (light receiving element) 4 is provided on the side.
この実施例では、複数の波長から成る光信号を伝送する
光ファイバ3からの光信号を、波長分波素子2が分波し
、各波長に対応する光検出器(各波長に対応する受光素
子)4に分波・集光させる。In this embodiment, a wavelength demultiplexing element 2 demultiplexes an optical signal from an optical fiber 3 that transmits an optical signal consisting of a plurality of wavelengths, and a photodetector corresponding to each wavelength (a light receiving element corresponding to each wavelength ) 4 to separate and focus the light.
各受光素子4は、波長の出射を受けて電気信号を出力す
る。Each light receiving element 4 receives the emitted wavelength and outputs an electric signal.
(へ)発明の効果
この発明では、以上のように、不等間隔な曲線群から成
る回折格子を用いた波長分波素子を使用して光合分波器
を構成させることとしたから、部品点数の少ないコンパ
クトな光合分波器を構成し得る。また、この波長分波素
子を用いた光合分波器では、光信号の波長間隔が狭い場
合であっても使用できる許かりでなく、ファイバとの結
合も安定し耐環境性に優れる等、発明目的を達成した優
れた効果を有する。(f) Effects of the Invention In this invention, as described above, since an optical multiplexer/demultiplexer is constructed using a wavelength demultiplexing element using a diffraction grating consisting of a group of unequally spaced curves, the number of parts is reduced. It is possible to construct a compact optical multiplexer/demultiplexer with a small amount of noise. In addition, the optical multiplexer/demultiplexer using this wavelength demultiplexing element can be used even when the wavelength spacing of optical signals is narrow, and the coupling with the fiber is stable and has excellent environmental resistance. It achieves its purpose and has excellent effects.
第1図(A)は、実施例の波長分波素子を示す正面図、
第1図(B)は、実施例の波長分波素子を示す断面図、
第2図は、実施例光合分波器を示す要部断面図、第3図
は、波長分波素子の他の実施例を示す説明図、第4図は
、光合分波器の他の実施例を示す要部断面図、第5図は
、−船釣な波長分割多重通信を示す説明図、第6図(A
)は、従来の光合分波器を示す要部説明図、第6図(B
)は、従来の光合分波器を示す要部説明図、第6図(C
)は、従来の光合分波器を示す要部説明図である。
にケース体、 2:波長分波素子、3:入力用光
ファイバ、4:受光側光ファイバ。
特許出願人 立石電機株式会社代理人
弁理士 中 村 茂 信(A)
(B)
2:濠1万−慎素子
ケ富
すjJ
図
\
2:濱千かl系子
3、人力用尤ファイバ
4、受尤イ111尤フフイハ
第
図
?
\
1゛ケ一又イ本
2 、皮(ズナう皮糸子
3:人力用上ファイバ
4:受尤、イ11]光ファイハFIG. 1(A) is a front view showing the wavelength demultiplexing element of the example;
FIG. 1(B) is a cross-sectional view showing the wavelength demultiplexing element of the example,
FIG. 2 is a sectional view of a main part showing an example optical multiplexer/demultiplexer, FIG. 3 is an explanatory diagram showing another example of the wavelength demultiplexer, and FIG. 4 is another embodiment of the optical multiplexer/demultiplexer. FIG. 5 is a sectional view of a main part showing an example; and FIG.
) is an explanatory diagram of the main parts of a conventional optical multiplexer/demultiplexer, and Figure 6 (B
) is an explanatory diagram of the main parts of a conventional optical multiplexer/demultiplexer, and Figure 6 (C
) is an explanatory diagram of the main parts of a conventional optical multiplexer/demultiplexer. 2: wavelength demultiplexing element, 3: input optical fiber, 4: receiving side optical fiber. Patent applicant Tateishi Electric Co., Ltd. Agent
Patent Attorney Shigenobu Nakamura (A) (B) 2: Moat 10,000 - Shin Motoko KafujJ Figure \ 2: Hama Chikari 3, Human Power Fiber 4, Acceptance 111 Yu Fufuiha Diagram ? \ 1゛One-pronged A book 2, Leather (Zuna-use thread 3: Fiber for human power 4: Reception, A11) Optical fiber
Claims (1)
又は多波長から成る光信号を各波長の光信号に分岐する
波長分波素子を備えて成る光合分波器であって、波長分
波素子は不等間隔な曲線群から成る回折格子を用いたも
のであることを特徴とする光合分波器。(1) Combine multiple optical signals from light sources with different wavelengths,
Or an optical multiplexer/demultiplexer comprising a wavelength demultiplexing element that branches an optical signal consisting of multiple wavelengths into optical signals of each wavelength, where the wavelength demultiplexing element uses a diffraction grating consisting of a group of curves at unequal intervals. An optical multiplexer/demultiplexer characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19307388A JPH0242408A (en) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | Light multiplexer-demultiplexer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19307388A JPH0242408A (en) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | Light multiplexer-demultiplexer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0242408A true JPH0242408A (en) | 1990-02-13 |
Family
ID=16301757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19307388A Pending JPH0242408A (en) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | Light multiplexer-demultiplexer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0242408A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007148288A (en) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Research Foundation For Opto-Science & Technology | Output condensing unit |
-
1988
- 1988-08-01 JP JP19307388A patent/JPH0242408A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007148288A (en) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Research Foundation For Opto-Science & Technology | Output condensing unit |
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