JPH03171015A - 波長選択モードカプラと光エネルギのモード結合方法 - Google Patents
波長選択モードカプラと光エネルギのモード結合方法Info
- Publication number
- JPH03171015A JPH03171015A JP2304186A JP30418690A JPH03171015A JP H03171015 A JPH03171015 A JP H03171015A JP 2304186 A JP2304186 A JP 2304186A JP 30418690 A JP30418690 A JP 30418690A JP H03171015 A JPH03171015 A JP H03171015A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mode
- energy
- waveguide
- coupler
- predetermined
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02057—Optical fibres with cladding with or without a coating comprising gratings
- G02B6/02071—Mechanically induced gratings, e.g. having microbends
-
- 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
- G02B6/14—Mode converters
-
- 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
- G02B6/29331—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 evanescent wave coupling
-
- 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
- G02B6/29379—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 characterised by the function or use of the complete device
- G02B6/29389—Bandpass filtering, e.g. 1x1 device rejecting or passing certain wavelengths
-
- 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
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02047—Dual mode fibre
-
- 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
- G02B6/29344—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 modal interference or beating, i.e. of transverse modes, e.g. zero-gap directional coupler, MMI
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (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。
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、モードカプラに関し、特に、波長選択モード
カプラに関する。
カプラに関する。
（従来技術）
モードカプラは、導波路の基本モード間に伝送されるべ
きエネルギを生戊する装置である。このモードカプラの
有用な応用は、光フィルタリングと光スイッチングで、
所定のパターンで曲げた先導波路から形成される。この
ようなモードカプラは、論文「周期的マイクロペンディ
ングを用いたファイバー光カプラＪ （Ｌ Ｎ．ブレ
ンク他 オブティックレター第１１巻、第３号 １９８
６年３月号）に開示されている。ここに開示されたモー
ドカプラ（光カプラ）は、ＬＰＯＩモードと、ＬＰＩＩ
モードで伝搬するが、波状の表面間で圧縮され、その結
果、周期的な「マイクロペンディング」がファイバに引
起こされ、その結果、２つのモード間での結合が発生す
る。このモードカプラは、伝搬エネルギの波長に若干依
存するので、フィルタとしての使用は制限される。更に
、これらのモードカプラは、カスケード接続が簡単には
できない。
きエネルギを生戊する装置である。このモードカプラの
有用な応用は、光フィルタリングと光スイッチングで、
所定のパターンで曲げた先導波路から形成される。この
ようなモードカプラは、論文「周期的マイクロペンディ
ングを用いたファイバー光カプラＪ （Ｌ Ｎ．ブレ
ンク他 オブティックレター第１１巻、第３号 １９８
６年３月号）に開示されている。ここに開示されたモー
ドカプラ（光カプラ）は、ＬＰＯＩモードと、ＬＰＩＩ
モードで伝搬するが、波状の表面間で圧縮され、その結
果、周期的な「マイクロペンディング」がファイバに引
起こされ、その結果、２つのモード間での結合が発生す
る。このモードカプラは、伝搬エネルギの波長に若干依
存するので、フィルタとしての使用は制限される。更に
、これらのモードカプラは、カスケード接続が簡単には
できない。
このカスケード接続の問題点を、第１，２図を参照して
説明する。第１図は、典型的な導波路を伝搬するに際の
、モードＬＰＯＩとＬＰＩＩの断面図を示す。矢印は、
各モードに現れる電界の方向を示し、波型はＹ方向とす
る。上記文献に記載のモードカプラのような従来の導波
路は、エネルギを、ＬＰＯＩ （ａ）モードからＬＰＩ
Ｉ（ａ）モードへ変換するのみで、ＬＰＩＩ（ｃ）モー
ドへは変換しない。同様に、従来の導波路は、エネルギ
を、ＬＰ○１（ｂ）モードからＬＰＩＩ（ｂ）モードへ
変換するのみで、ＬＰ１１（ｄ）モードへは変換しない
。かくして、モード結合後、ＬＰ１１モードの電界は、
ＬＰＯＩモードの電界と同一に偏向される。かくして、
第２図は、２個の従来のモード結合素子（導波路）２０
２，２０３が結合点２０１で結合する図を示す。従来公
知の線形システム理論によると、第２図の全体素子の応
答は、２個の個別の導波路２０２，２０３の応答の積で
ある。しかし、マイクロペンディングがＹ方向にだけに
サインカーブ（ｓｌｎｕｓｏｌｄ） Ｌているので、導
波路２０２，２０３は、両方の導波路のマイクロペンデ
ィングが同一方向になるよう、正確に整合しなければな
らない。一方の導波路のマイクロペンディングが他方の
それから少しでも回転していると、両方の素子のカスケ
ード接続は、正確には機能しない。この整合問題は、ペ
ンディングがＹ方向のみであるという事実に起因し、現
在の技術では、解決困難で、モードカップリングを得る
ための、マイクロペンディングの使用の欠点となってい
る。本発明の目的は、この正確な整合の必要性を無くす
ことである。また、本発明の他の目的は、フィルタリン
グの応用に際し、簡単に利用できるモードカプラを提供
することである。
説明する。第１図は、典型的な導波路を伝搬するに際の
、モードＬＰＯＩとＬＰＩＩの断面図を示す。矢印は、
各モードに現れる電界の方向を示し、波型はＹ方向とす
る。上記文献に記載のモードカプラのような従来の導波
路は、エネルギを、ＬＰＯＩ （ａ）モードからＬＰＩ
Ｉ（ａ）モードへ変換するのみで、ＬＰＩＩ（ｃ）モー
ドへは変換しない。同様に、従来の導波路は、エネルギ
を、ＬＰ○１（ｂ）モードからＬＰＩＩ（ｂ）モードへ
変換するのみで、ＬＰ１１（ｄ）モードへは変換しない
。かくして、モード結合後、ＬＰ１１モードの電界は、
ＬＰＯＩモードの電界と同一に偏向される。かくして、
第２図は、２個の従来のモード結合素子（導波路）２０
２，２０３が結合点２０１で結合する図を示す。従来公
知の線形システム理論によると、第２図の全体素子の応
答は、２個の個別の導波路２０２，２０３の応答の積で
ある。しかし、マイクロペンディングがＹ方向にだけに
サインカーブ（ｓｌｎｕｓｏｌｄ） Ｌているので、導
波路２０２，２０３は、両方の導波路のマイクロペンデ
ィングが同一方向になるよう、正確に整合しなければな
らない。一方の導波路のマイクロペンディングが他方の
それから少しでも回転していると、両方の素子のカスケ
ード接続は、正確には機能しない。この整合問題は、ペ
ンディングがＹ方向のみであるという事実に起因し、現
在の技術では、解決困難で、モードカップリングを得る
ための、マイクロペンディングの使用の欠点となってい
る。本発明の目的は、この正確な整合の必要性を無くす
ことである。また、本発明の他の目的は、フィルタリン
グの応用に際し、簡単に利用できるモードカプラを提供
することである。
（発明の概要）
上記の問題点は、本発明の電磁導波路に環状対称摂動を
有する周波数選択モードカプラにより、解決される。本
明細書では、環状対称摂動とは、ペンディングの前に、
導波路の軸方向回りに、○から３６０度の全方向の導波
路をペンディングするものとして定義される。この環状
対称摂動により、カスケード接続される素子のマイクロ
ペンディングの方向を正確に整合する必要が無くなる。
有する周波数選択モードカプラにより、解決される。本
明細書では、環状対称摂動とは、ペンディングの前に、
導波路の軸方向回りに、○から３６０度の全方向の導波
路をペンディングするものとして定義される。この環状
対称摂動により、カスケード接続される素子のマイクロ
ペンディングの方向を正確に整合する必要が無くなる。
更に、本発明のモードカプラは、波長依存性が極めて高
く、この為、フィルタリングの応用が可能である。
く、この為、フィルタリングの応用が可能である。
（実施例の説明）
第３図は、本発明の波長選択モードカプラ３００を示し
、導波路３０１が単線３０２の連続的なスバイラルで巻
回されている。この単線３０２は、緊密に巻回され、導
波路３０１に環状対称摂動を起こす。この図で、単線３
０２は、相互に連続するよう緊密に巻回されているが、
これに限定されるものではない。導波路３０１の周囲の
単線３０２の各スパイラルが、導波路３０］にマイクロ
ペンディングを生或する。このマイクロペンディングは
、導波路に対し、周期的ラセン巻きの摂動て、このラセ
ン巻きの周期は、単線３０２の直径に等しい。このマイ
クロペンディングは、環状対称で、全方向にあるので、
カスケード接続された素子のマイクロペンディングの方
向を正確に整合する必要性はない。特に、第２図のモー
ドカプラ２０２、２０３の各々を、本発明のモードカプ
ラ（第３図）で置換すると、その性能に影響すること無
く、導波路の一方を、その長軸にそって回転することが
できる。この特徴は、第２図の従来の導波′！δには無
かった。というのは、マイクロペンディングは、Ｙ方向
のみだからである。
、導波路３０１が単線３０２の連続的なスバイラルで巻
回されている。この単線３０２は、緊密に巻回され、導
波路３０１に環状対称摂動を起こす。この図で、単線３
０２は、相互に連続するよう緊密に巻回されているが、
これに限定されるものではない。導波路３０１の周囲の
単線３０２の各スパイラルが、導波路３０］にマイクロ
ペンディングを生或する。このマイクロペンディングは
、導波路に対し、周期的ラセン巻きの摂動て、このラセ
ン巻きの周期は、単線３０２の直径に等しい。このマイ
クロペンディングは、環状対称で、全方向にあるので、
カスケード接続された素子のマイクロペンディングの方
向を正確に整合する必要性はない。特に、第２図のモー
ドカプラ２０２、２０３の各々を、本発明のモードカプ
ラ（第３図）で置換すると、その性能に影響すること無
く、導波路の一方を、その長軸にそって回転することが
できる。この特徴は、第２図の従来の導波′！δには無
かった。というのは、マイクロペンディングは、Ｙ方向
のみだからである。
第３図のモードカプラの動作において、ＬＰＯ１モード
のエネルギが、入力点３０Ｂに注入され、導波路３０１
内を伝搬する。エネルギが、導波路３０１の巻同部に入
ると、この摂動により、所定波長範囲のエネルギがＬＰ
ＯＩモードからＬＰＩ１モードへ結合され、一方、その
他の波長のエネルギは、ＬＰＯＩモードのままである。
のエネルギが、入力点３０Ｂに注入され、導波路３０１
内を伝搬する。エネルギが、導波路３０１の巻同部に入
ると、この摂動により、所定波長範囲のエネルギがＬＰ
ＯＩモードからＬＰＩ１モードへ結合され、一方、その
他の波長のエネルギは、ＬＰＯＩモードのままである。
第５図は、この現象を示すグラフであり、ＬＰＯＩモー
ドのモード結合応答として示されている。
ドのモード結合応答として示されている。
１ ２６０−１ ２８０ｎｍからのバンド幅のエネルギ
が、高次のＬＰＩＩモードに結きされる。ＬＰＯ１モー
ドのモード結合応答は、約１２７０ｎｍ付近にノッチを
有する（第５図）。種々の周波数におけるＬＰ０１モー
ドから引かれたエネルギは、ＬＰＩＩモードヘシフトす
る。このノッチが発生する波長は、後述する幾つかの設
計パラメータに依存し選択される。更に、フィルタは、
その後、エネルギを２つのモードの１つに圧縮すること
により、得られる。
が、高次のＬＰＩＩモードに結きされる。ＬＰＯ１モー
ドのモード結合応答は、約１２７０ｎｍ付近にノッチを
有する（第５図）。種々の周波数におけるＬＰ０１モー
ドから引かれたエネルギは、ＬＰＩＩモードヘシフトす
る。このノッチが発生する波長は、後述する幾つかの設
計パラメータに依存し選択される。更に、フィルタは、
その後、エネルギを２つのモードの１つに圧縮すること
により、得られる。
第４図は、（１）第ＩＬＰＩＩモードストリッパ４０１
と、（２）波長選択モードカプラ３００と、（３）第２
ＬＰ１１モードストリッパ４０２との直列接続が示され
ている。モードストリッパの設計は、従来技術で公知で
、本発明の実施に使・用できる。更に、単一モード導波
路が、モードストリッパではなく、モードの１つにエネ
ルギを圧縮するのに、使用される。その動作において、
エネルギは、入力点３０３に入り、モードストリッパ４
０１を伝搬し、ＬＰＩＩモードの全エネルギを除去（ｓ
ｔｒｉｐ）する。モードストリッパ４０１は、信号がモ
ードカプラ３００に入った時に、エネルギがＬＰ’ｌｌ
モードに存在しないことを保証する。
と、（２）波長選択モードカプラ３００と、（３）第２
ＬＰ１１モードストリッパ４０２との直列接続が示され
ている。モードストリッパの設計は、従来技術で公知で
、本発明の実施に使・用できる。更に、単一モード導波
路が、モードストリッパではなく、モードの１つにエネ
ルギを圧縮するのに、使用される。その動作において、
エネルギは、入力点３０３に入り、モードストリッパ４
０１を伝搬し、ＬＰＩＩモードの全エネルギを除去（ｓ
ｔｒｉｐ）する。モードストリッパ４０１は、信号がモ
ードカプラ３００に入った時に、エネルギがＬＰ’ｌｌ
モードに存在しないことを保証する。
しかし、このことは、本発明の動作に必要事項ではなく
、。入力条件の固定を単に保証するものである。
、。入力条件の固定を単に保証するものである。
導波路のモードカプラ３００に入る全エネルギは、ＬＰ
ＯＩモードに限られる。この導波路の巻同部分は、モー
ドカプラとして機能し、所定バンド幅のエネルギをＬＰ
ＯＩモードからＬＰＩＩモードにシフトする。その後、
モードストリッパ４０２は、ＬＰＩＩモードからエネル
ギを除去し、ＬＰＯ１モードのエネルギを残す。かくし
て、出力点３０４で、所定波長範囲の全エネルギは、存
在せず、残りのエネルギは、ＬＰＯＩモードになる。そ
れ故、第４図の素子は、光ノッチフィルタである。種々
の必要なフィルタ応答は、公知の線形システム理論に従
って、これらのノツチフィルタを直列にまた並列に接続
することにより、得られる。
ＯＩモードに限られる。この導波路の巻同部分は、モー
ドカプラとして機能し、所定バンド幅のエネルギをＬＰ
ＯＩモードからＬＰＩＩモードにシフトする。その後、
モードストリッパ４０２は、ＬＰＩＩモードからエネル
ギを除去し、ＬＰＯ１モードのエネルギを残す。かくし
て、出力点３０４で、所定波長範囲の全エネルギは、存
在せず、残りのエネルギは、ＬＰＯＩモードになる。そ
れ故、第４図の素子は、光ノッチフィルタである。種々
の必要なフィルタ応答は、公知の線形システム理論に従
って、これらのノツチフィルタを直列にまた並列に接続
することにより、得られる。
マイクロペンディングは環状対称なので、モードカプラ
は、時計方向、および、反時計方向に環状偏向となる電
界を生戊する。このの電界は、第１図と同一である。同
図で、垂直方向の矢印は、時計方向に偏向した電界を表
し、水平方向の矢印は、反時計方向に偏向した電界を表
す。更に、ＬＰＯＩ （ａ）モードのエネルギは、Ｌ
ＰＩＩ （ａ）モードとＬＰＩＩ（ｃ）モードに結合し
、一方、ＬＰ０１（ｂ）モードのエネルギは、ＬＰＩＩ
（ｂ）モードとＬＰＩＩ（ｄ）モードに結合する。
は、時計方向、および、反時計方向に環状偏向となる電
界を生戊する。このの電界は、第１図と同一である。同
図で、垂直方向の矢印は、時計方向に偏向した電界を表
し、水平方向の矢印は、反時計方向に偏向した電界を表
す。更に、ＬＰＯＩ （ａ）モードのエネルギは、Ｌ
ＰＩＩ （ａ）モードとＬＰＩＩ（ｃ）モードに結合し
、一方、ＬＰ０１（ｂ）モードのエネルギは、ＬＰＩＩ
（ｂ）モードとＬＰＩＩ（ｄ）モードに結合する。
フィルタノッチのの配置を決定する方法は、以下のよう
に行われる。
に行われる。
まず、フィルタの応答は、３個のパラメータ（１）導波
路の周囲に巻回されたワイヤにより生或されるラセン巻
回数、（２）ワイヤの引張りによる各ラセンの深さ、（
３）ワイヤの直径により決定される環状対称摂動の周期
に依存する。
路の周囲に巻回されたワイヤにより生或されるラセン巻
回数、（２）ワイヤの引張りによる各ラセンの深さ、（
３）ワイヤの直径により決定される環状対称摂動の周期
に依存する。
特に、環状偏向光に対しては、巻同部分の出力点におけ
る各モードのパワーは、以下の式で表される。
る各モードのパワーは、以下の式で表される。
（以下余白）
ここで、＆２π／Ｄ−Δβ（１）、Ｄは、巻回ワイヤの
直径で、 Δ１３（λ）は、ＬＰＯＩモードとＬＰＩ１
モード間の伝搬定数の差であり、 １ １−＝−φ７巧５７−． Ｐｏ＋ （０）． Ｐ１ １
（０）， は、信号が摂２ 動に入った時の、ＬＰＯＩモードとＬＰＩＩモードのパ
ワーである。 Δφは、ＬＰＯ１モードとＬ
ＰＩＩモード間の位相差であり、Ｌは、導波路の摂動部
分の長さで、Ｃは、０．０１ｃｍ一グラムと実験的に決
められたパラメータある。
直径で、 Δ１３（λ）は、ＬＰＯＩモードとＬＰＩ１
モード間の伝搬定数の差であり、 １ １−＝−φ７巧５７−． Ｐｏ＋ （０）． Ｐ１ １
（０）， は、信号が摂２ 動に入った時の、ＬＰＯＩモードとＬＰＩＩモードのパ
ワーである。 Δφは、ＬＰＯ１モードとＬ
ＰＩＩモード間の位相差であり、Ｌは、導波路の摂動部
分の長さで、Ｃは、０．０１ｃｍ一グラムと実験的に決
められたパラメータある。
上記の式１，２の中の選択可能なパラメータは、上述し
たとうりである。巻回数Ｎは、Ｌ−ＮＤとして示されて
いる。更に、フィルタのノツチは、Δβ（λ）＝−２π
／Ｄ． の時、最大パワー伝搬で発生する。それ故に
、上記の３つのパラメータのいずれもが、上記の式によ
り記述したように、様々な必要な伝達関数を生或するよ
う、変化させることができる。最後に、必要な応答を有
するフィルタを設計するために、上記の式は、開始点と
してのみ機能する。巻回ワイヤの温度と弾性と形状は、
フィルタの応答性に影響する。それ故、一旦、設計パラ
メータが選択されると、上記の式は、モードカプラを設
計するために、利用され、光スペクトル分光器は、モー
ドカプラを必要なバンド幅に動的に微調整するために、
利用される。
たとうりである。巻回数Ｎは、Ｌ−ＮＤとして示されて
いる。更に、フィルタのノツチは、Δβ（λ）＝−２π
／Ｄ． の時、最大パワー伝搬で発生する。それ故に
、上記の３つのパラメータのいずれもが、上記の式によ
り記述したように、様々な必要な伝達関数を生或するよ
う、変化させることができる。最後に、必要な応答を有
するフィルタを設計するために、上記の式は、開始点と
してのみ機能する。巻回ワイヤの温度と弾性と形状は、
フィルタの応答性に影響する。それ故、一旦、設計パラ
メータが選択されると、上記の式は、モードカプラを設
計するために、利用され、光スペクトル分光器は、モー
ドカプラを必要なバンド幅に動的に微調整するために、
利用される。
第６図は、本発明のファ・ｒバを巻回する装置を示す。
第６図の製造装置には、（１）クランブガイド６０６、
（２）ブーり６０４、 （３）重り６０５（導波路の
周囲に巻回されるワイヤの必要な引張り力に等しい）、
（４）回転シャフト６０３、（５）キャップ６０７、（
６）クランプ６０８、などからなる。導波路３０１は、
キャップ６０７の穴を貫通し、その後、回転シャフト６
０３を貫通する。キャップ６０７の穴は、導波路３０１
が貫通する程度に十分に大きく、導波路３０１の巻回部
分３０２が貫通しない程度に狭い。一対の重り６１０、
６１１が導波′ｊ８ ３ ０ １をピンと張る。
（２）ブーり６０４、 （３）重り６０５（導波路の
周囲に巻回されるワイヤの必要な引張り力に等しい）、
（４）回転シャフト６０３、（５）キャップ６０７、（
６）クランプ６０８、などからなる。導波路３０１は、
キャップ６０７の穴を貫通し、その後、回転シャフト６
０３を貫通する。キャップ６０７の穴は、導波路３０１
が貫通する程度に十分に大きく、導波路３０１の巻回部
分３０２が貫通しない程度に狭い。一対の重り６１０、
６１１が導波′ｊ８ ３ ０ １をピンと張る。
クランブ６０８は、クランブガイド６０６を下にスライ
ドさせことができる。その動作において、回転シャフト
６０３は、ベアリング６１２で駆動回転され、かくして
、アーム６０９が第６図の面に垂直な円で回転する。こ
の回転により、導波路３０１の周囲にワイヤが巻回され
る。キャップ６０７の穴は、導波路３０１の巻回部分３
０２が貫通する程には、大きくないので、巻回部分３０
２のラセン巻きが互いに連続接触するように押し、これ
により、導波路３０１を下に押す。これにより、クラン
プ６０８はクランブガイド６０６を貫通する。この実施
例は単に例示のためで、その他のファイバを巻回する装
置が考えうる。
ドさせことができる。その動作において、回転シャフト
６０３は、ベアリング６１２で駆動回転され、かくして
、アーム６０９が第６図の面に垂直な円で回転する。こ
の回転により、導波路３０１の周囲にワイヤが巻回され
る。キャップ６０７の穴は、導波路３０１の巻回部分３
０２が貫通する程には、大きくないので、巻回部分３０
２のラセン巻きが互いに連続接触するように押し、これ
により、導波路３０１を下に押す。これにより、クラン
プ６０８はクランブガイド６０６を貫通する。この実施
例は単に例示のためで、その他のファイバを巻回する装
置が考えうる。
巻回ワイヤのラセン巻きは、距離ｄだけ離して巻回して
もよい。この実施例の応答は、まず第３図の実施例を動
作させて上述したように、周波数応答を計算して、実験
的に決定できる。その他の装置、連続するラセン巻き（
ループ）間が若干広い装置も、製逍でき、その周波数応
答も７ｌｌｌＪ定できる。これも巻回ワイヤの連続する
ラセン巻きの距ｒ！ｉｄの関数として、測定でき、種々
の応答特性をもったフィルタが制作できる。この実施例
の周波数応答の詳細な仕様が決められない１つの理由は
、周波数応答は、距離ｄの僅かな誤差に依存し、導波路
の周囲に巻回されるワイヤの正確な配置を必要とする。
もよい。この実施例の応答は、まず第３図の実施例を動
作させて上述したように、周波数応答を計算して、実験
的に決定できる。その他の装置、連続するラセン巻き（
ループ）間が若干広い装置も、製逍でき、その周波数応
答も７ｌｌｌＪ定できる。これも巻回ワイヤの連続する
ラセン巻きの距ｒ！ｉｄの関数として、測定でき、種々
の応答特性をもったフィルタが制作できる。この実施例
の周波数応答の詳細な仕様が決められない１つの理由は
、周波数応答は、距離ｄの僅かな誤差に依存し、導波路
の周囲に巻回されるワイヤの正確な配置を必要とする。
この為、巻回ワイヤの隣接ラセン巻きが接するよう、製
造するのが本発明の実施には適している。
造するのが本発明の実施には適している。
本発明の摂動は、必ずしもラセン巻きに限定されるもの
ではない。
ではない。
特に、ラセン以外の環状対称摂動の性能は、光スペクト
ル分析器を使用し、必要な応答性が得られるまで、設計
パラメータを変化させることにより、実験的に決定でき
る。
ル分析器を使用し、必要な応答性が得られるまで、設計
パラメータを変化させることにより、実験的に決定でき
る。
上記の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この
技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例が考
え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲の包含
される。
技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例が考
え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲の包含
される。
第１図は、従来の導波路において異なる２つのモードで
電界を伝搬する状況を表す図、 第２図は、直列にカスケード接続されたマイクロペンデ
ィングを用いた従来のモードカプラ対を示す図、 第３図は、本発明の波長遠択モードカプラを示す図、 第４図は、２つのモードストリッパと波長選択モードカ
プラを用いて実施された光フィルタを示す図、 第５図は、第３図の波長選択モードカプラの典型的な周
波数応答を示すグラフ、 第６図は、本発明の波長選択モードカプラを製造する例
示的な製造装置を示す図である。 ＦＩＧ．２ （ｉ＋’ｔ ’Ｊ：技術 ） ＬＰ１ｑａ冫 ＦＩＧ．３ （カプラ ３００ モードストリノバ ＦＩＧ．４ モードストリッパ ＦＩＧ ５ λ（Ｎｍ）
電界を伝搬する状況を表す図、 第２図は、直列にカスケード接続されたマイクロペンデ
ィングを用いた従来のモードカプラ対を示す図、 第３図は、本発明の波長遠択モードカプラを示す図、 第４図は、２つのモードストリッパと波長選択モードカ
プラを用いて実施された光フィルタを示す図、 第５図は、第３図の波長選択モードカプラの典型的な周
波数応答を示すグラフ、 第６図は、本発明の波長選択モードカプラを製造する例
示的な製造装置を示す図である。 ＦＩＧ．２ （ｉ＋’ｔ ’Ｊ：技術 ） ＬＰ１ｑａ冫 ＦＩＧ．３ （カプラ ３００ モードストリノバ ＦＩＧ．４ モードストリッパ ＦＩＧ ５ λ（Ｎｍ）
Claims (10)
- （１）光エネルギを受光する入力点と、 光エネルギを出力する出力点と、 前記入力点と出力点間に配置される環状対称摂動（ｐｅ
ｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ）と を有する導波路を含む波長選択モードカプラにおいて、 入力点において第１モードで受光する光エネルギが、前
記環状対称摂動内を伝搬し、出力点から伝送される前に
、少なくとも他の１つのモードに波長選択的に結合され
ることを特徴とする波長選択モードカプラ。 - （２）前記環状対称摂動は、ラセン巻きであることを特
徴とする請求項１記載のカプラ。 - （３）前記環状対称摂動は、前記導波路の周囲に所定の
半径、所定の回数、所定の引張り強さで、巻回されるこ
とを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のカ
プラ。 - （４）（ａ）所定の半径、（ｂ）所定の回数、（ｃ）所
定の引張り強さは、所定範囲内の波長は、第１モードか
ら少なくとも他の１つのモードに結合され、所定範囲外
の波長は、第１モードにあるような所定基準により、選
択される ことを特徴とする請求項３に記載のカプラ。 - （５）所定モード外のほぼ全エネルギを除去（ｓｔｒｉ
ｐ）し、所定モード内のエネルギを導波路の入力点に伝
送するように、光信号を受信するよう構成された第１モ
ードストリッパと、 所定モード外のほぼ全エネルギを除去するように、導波
路の出力点からの光信号を受信するよう構成された第２
モードストリッパと をさらに有することを特徴とする請求項１または２のい
ずれかに記載のカプラ。 - （６）所定モード外のほぼ全エネルギを除去（ｓｔｒｉ
ｐ）し、所定モード内のエネルギを導波路の入力点に伝
送するように、光信号を受信するよう構成された第１モ
ードストリッパと、 所定モード外のほぼ全エネルギを除去するように、導波
路の出力点からの光信号を受信するよう構成された第２
モードストリッパと をさらに有することを特徴とする請求項３に記載のカプ
ラ。 - （７）所定モード外のほぼ全エネルギを除去（ｓｔｒｉ
ｐ）し、所定モード内のエネルギを導波路の入力点に伝
送するように、光信号を受信するよう構成された第１モ
ードストリッパと、 所定モード外のほぼ全エネルギを除去するように、導波
路の出力点からの光信号を受信するよう構成された第２
モードストリッパと をさらに有することを特徴とする請求項４に記載のカプ
ラ。 - （８）（ａ）第１モードの光エネルギを導波路に注入す
るステップと、 （ｂ）光エネルギの選択波長を第１モードから第２モー
ドに結合し、非選択波長を第１モードに保持する為に、
光エネルギを導波路の環状対称摂動内を通過させるステ
ップと、 （ｃ）ステップ（ｂ）で得られた光エネルギを導波路か
ら出力するステップと からなることを特徴とする第１モードの光エネルギを第
１モードから第２モードに結合する光エネルギのモード
結合方法。 - （９）前記環状対称摂動は、ラセン巻きであることを特
徴とする請求項８記載の方法。 - （１０）前記ステップ（ａ）は、（ａ１）第１モード外
のほぼ全エネルギを除去（ｓｔｒｉｐ）する為に、光エ
ネルギを第１モードストリッパを通過させるサブステッ
プを有し、 前記ステップ（ｃ）は、（ｃ１）第１モード外のほぼ全
エネルギを除去（ｓｔｒｉｐ）する為に、光エネルギを
第２モードストリッパを通過させるサブステップを有す
る ことを特徴とする請求項８または９のいずれかに記載の
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US435849 | 1989-11-13 | ||
| US07/435,849 US4974931A (en) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | Wavelength selective mode couplers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03171015A true JPH03171015A (ja) | 1991-07-24 |
Family
ID=23730067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2304186A Pending JPH03171015A (ja) | 1989-11-13 | 1990-11-13 | 波長選択モードカプラと光エネルギのモード結合方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4974931A (ja) |
| EP (1) | EP0428346A3 (ja) |
| JP (1) | JPH03171015A (ja) |
| CA (1) | CA2029614C (ja) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2663435B1 (fr) * | 1990-06-13 | 1992-09-11 | Commissariat Energie Atomique | Filtre optique spatial monomode integre et son procede de fabrication. |
| NL9100852A (nl) * | 1991-05-16 | 1992-12-16 | Nederland Ptt | Modusomzetter. |
| US5185827A (en) * | 1991-09-26 | 1993-02-09 | At&T Bell Laboratories | Apparatus for compensating chromatic dispersion in optical fibers |
| US5261016A (en) * | 1991-09-26 | 1993-11-09 | At&T Bell Laboratories | Chromatic dispersion compensated optical fiber communication system |
| US5361383A (en) * | 1991-10-30 | 1994-11-01 | Hughes Aircraft Company | Optical fiber having internal partial mirrors and interferometer using same |
| NL9301656A (nl) * | 1993-09-24 | 1995-04-18 | Nederland Ptt | Geintegreerde optische polarisatie-omzetter met versterkte periodieke koppeling. |
| US5371815A (en) * | 1993-11-09 | 1994-12-06 | At&T Corp. | Low-loss dual-mode optical fiber compensators |
| JPH09505154A (ja) * | 1993-11-12 | 1997-05-20 | ブリテイッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー | 光フィルタ |
| JP3497298B2 (ja) * | 1995-10-23 | 2004-02-16 | 株式会社フジクラ | 光ファイバフィルタ |
| US5641956A (en) * | 1996-02-02 | 1997-06-24 | F&S, Inc. | Optical waveguide sensor arrangement having guided modes-non guided modes grating coupler |
| US5796906A (en) * | 1996-08-27 | 1998-08-18 | Lucent Technologies Inc. | Optical planar waveguide notch filters |
| US6404951B2 (en) * | 1998-03-26 | 2002-06-11 | Lasercomm Inc. | Transverse spatial mode transformer for optical communication |
| US6404952B1 (en) * | 1998-03-26 | 2002-06-11 | Lasercomm Inc. | Optical communication system with chromatic dispersion compensation |
| US20010046247A1 (en) * | 1998-07-28 | 2001-11-29 | Raymond A. Hartman | Excimer laser system |
| US6185346B1 (en) | 1998-12-04 | 2001-02-06 | Charles K. Asawa | Propagation in lowest order modes of multimode graded index fiber, resulting in: very low transmission loss, low modal noise, high data security, and high data rate capabilities |
| US6453102B1 (en) | 2000-02-07 | 2002-09-17 | Corning Incorporated | Dispersion compensating module and mode converter, coupler and dispersion compensating optical waveguide therein |
| WO2002045588A1 (de) * | 2000-11-24 | 2002-06-13 | Innovacell Biotechnologie Gmbh | Ultraschallsonde mit positioniereinrichtung für untersuchungs- und operationsvorrichtungen |
| US6628859B2 (en) | 2001-03-22 | 2003-09-30 | Triquint Technology Holding Co. | Broadband mode converter |
| US7177510B2 (en) * | 2004-08-09 | 2007-02-13 | Fitel Usa Corp. | Polarization insensitive microbend fiber gratings and devices using the same |
| CN102749675B (zh) * | 2012-06-27 | 2014-07-02 | 暨南大学 | 一种结构型长周期光纤光栅 |
| US20160142142A1 (en) * | 2014-03-10 | 2016-05-19 | Alcatel-Lucent Usa Inc. | Spatial-Mode Multiplexing Optical Signal Streams Onto A Multimode Optical Fiber |
| US10812880B2 (en) | 2016-03-22 | 2020-10-20 | Lyteloop Technologies, Llc | Data in motion storage system and method |
| JP6268232B2 (ja) * | 2016-07-04 | 2018-01-24 | 株式会社フジクラ | 光ファイバ、及び、レーザ装置 |
| AU2019312672A1 (en) | 2018-08-02 | 2021-03-18 | Nkb Properties Management, Llc | Apparatus and method for storing wave signals in a cavity |
| BR112020018431B1 (pt) | 2018-08-10 | 2021-08-10 | Lyteloop Technologies, Llc | Sistema e método para estender comprimento de trajetória de um sinal de onda com o uso de multiplexação de ângulo |
| MX2021002558A (es) | 2018-11-05 | 2021-04-29 | Lyteloop Tech Llc | Sistemas y procedimientos para la construccion, operacion y control de multiples amplificadores, regeneradores y transceptores utilizando componentes comunes compartidos. |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5171148A (ja) * | 1974-11-11 | 1976-06-19 | Western Electric Co | |
| JPS56164305A (en) * | 1980-05-22 | 1981-12-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical fiber dispersively delayed equalizer and its production |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3891302A (en) * | 1973-09-28 | 1975-06-24 | Western Electric Co | Method of filtering modes in optical waveguides |
| US3912478A (en) * | 1974-06-17 | 1975-10-14 | Bell Telephone Labor Inc | Methods of introducing geometrical variations in optical fibers |
| US3969016A (en) * | 1975-05-09 | 1976-07-13 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Low dispersion optical fiber wave guiding structures with periodically deformed waveguide axis |
| FR2314592A1 (fr) * | 1975-06-12 | 1977-01-07 | Cables De Lyon Geoffroy Delore | Guide d'ondes helicoidal |
| US4038062A (en) * | 1976-03-25 | 1977-07-26 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Method and apparatus for introducing geometrical perturbations in optical fiber waveguides |
| US4176911A (en) * | 1976-04-28 | 1979-12-04 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Graded index optical fiber |
| DE2632861A1 (de) * | 1976-07-21 | 1978-01-26 | Siemens Ag | Filter fuer lichtleitfasern |
| US4093343A (en) * | 1976-09-22 | 1978-06-06 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Optical waveguide having periodic spatial perturbations |
| GB1521778A (en) * | 1977-04-28 | 1978-08-16 | Post Office | Dielectric optical waveguides |
| US4179187A (en) * | 1977-08-12 | 1979-12-18 | Corning Glass Works | Multiple mode waveguide having cylindrical perturbations |
| US4236786A (en) * | 1978-12-13 | 1980-12-02 | Corning Glass Works | Method of effecting coupling of selected modes in an optical waveguide |
| US4246585A (en) * | 1979-09-07 | 1981-01-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Subarray pattern control and null steering for subarray antenna systems |
| IL73459A0 (en) * | 1983-11-30 | 1985-02-28 | Univ Leland Stanford Junior | Fiber optic directional coupler |
| GB2188719B (en) * | 1986-04-02 | 1990-08-22 | Stc Plc | Optical fibres |
-
1989
- 1989-11-13 US US07/435,849 patent/US4974931A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-11-08 CA CA002029614A patent/CA2029614C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-11-09 EP EP19900312278 patent/EP0428346A3/en not_active Withdrawn
- 1990-11-13 JP JP2304186A patent/JPH03171015A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5171148A (ja) * | 1974-11-11 | 1976-06-19 | Western Electric Co | |
| JPS56164305A (en) * | 1980-05-22 | 1981-12-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical fiber dispersively delayed equalizer and its production |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2029614A1 (en) | 1991-05-14 |
| EP0428346A3 (en) | 1992-04-29 |
| EP0428346A2 (en) | 1991-05-22 |
| CA2029614C (en) | 1995-09-05 |
| US4974931A (en) | 1990-12-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4974931A (en) | Wavelength selective mode couplers | |
| US7778498B2 (en) | Systems and techniques for generating cylindrical vector beams | |
| US6430342B1 (en) | Fiber grating and fiber optic devices using the same | |
| Poole et al. | Helical-grating two-mode fiber spatial-mode coupler | |
| KR950009564B1 (ko) | 전자 방사 결합 장치 및 그를 구비한 광 파이버 통신 시스템 | |
| US6011881A (en) | Fiber-optic tunable filter | |
| US20040008948A1 (en) | Oval resonator device | |
| US20100008616A1 (en) | Chiral fiber polarizer | |
| US20070104435A1 (en) | Polarization insensitive microbend fiber gratings and devices using the same | |
| US6614961B2 (en) | Method of fabricating a fused-type mode-selective directional coupler | |
| US6768835B2 (en) | Tunable mode-converters using few mode fibers | |
| IT8349314A1 (it) | "linea di ritardo variabile in modo continuo a fibra ottica e metodo per produrla" | |
| GB2188719A (en) | Optical fibres | |
| CN114185224A (zh) | 光倍频转换装置 | |
| WO2004074893A1 (en) | Add-drop wavelength filter using mode discrimination couplers and tilted bragg gratings | |
| EP0248066A1 (en) | Concatenated coupler | |
| US6463194B1 (en) | Narrow transmission bandpass filters utilizing bragg grating assisted mode conversion | |
| US9515735B2 (en) | Device for controlling polarization of optical fiber and method of controlling polarization of optical fiber using same | |
| Lee et al. | High-efficiency broadband fiber-optic mechanical intermodal converter | |
| JPS6236203B2 (ja) | ||
| JPH0293611A (ja) | モード変換コード | |
| Ramachandran et al. | Record bandwidth, spectrally flat coupling with microbend gratings in dispersion-tailored fibers | |
| Kim et al. | Axial strain dependence of torsional acousto-optic gratings induced in a form-birefringence optical fiber | |
| Morshed | Self-imaging in single mode-multimode-single mode optical fiber sensors | |
| JPH04326308A (ja) | 光多重化分離化装置 |