JPH0242408A

JPH0242408A - 光合分波器

Info

Publication number: JPH0242408A
Application number: JP19307388A
Authority: JP
Inventors: Shiro Ogata; 司郎緒方; Shigeru Aoyama; 茂青山; Maki Yamashita; 山下　牧
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1988-08-01
Filing date: 1988-08-01
Publication date: 1990-02-13

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】（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。

（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。

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
。

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。

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
。

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。

（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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

【図面の簡単な説明】

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

Claims

【特許請求の範囲】

（１）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する光合分波器。