JPH03189628A - 光波長フィルタ - Google Patents

光波長フィルタ

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JPH03189628A
JPH03189628A JP32917789A JP32917789A JPH03189628A JP H03189628 A JPH03189628 A JP H03189628A JP 32917789 A JP32917789 A JP 32917789A JP 32917789 A JP32917789 A JP 32917789A JP H03189628 A JPH03189628 A JP H03189628A
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JP
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signal light
wavelength
separated
signal
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JP32917789A
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Hideaki Okayama
秀彰 岡山
Kiyoshi Nagai
長井 清
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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    • G02B6/12Light 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
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は光波長フィルタに間する。
(従来の技術) 従来、波長多重の光信号から所定の分離波長の光を分離
する光波長フィルタとして、例えば文献I:Appli
ed  Physics  Let−ters(アプラ
イド フィジクス レターズ)Vol、53  No、
11  p、13〜14に開示されているものがある。
第2図はこの従来の光波長フィルタの構成を概略的に示
す斜視図である。
同図にも示すように、従来の光波長フィルタはXカット
し1Nb03基板10に並列させて設けた導波路12及
び14と、これら導波路12.14の入力側及び出力側
に設けた入力側偏波分離素子16及び出力側偏波分離素
子18と、これら分離素子16.18の間に配置して導
波路12に設けたTM−TEモード変換器20及び導波
路14に設けたTM−TEモード変換器22とから成る
。分離素子16、]8は反転Δβ電極を備えた2X2方
向性結合器でありTE波に対して交差状態及びTM波に
対して直進状態で動作する。また変換器18.2oは特
定の波長(この波長が分離波長となる)のTM波をTE
波に及びTE波をTM波に変換するものであり、分離波
長を可変設定できる構成となっている。
このような構成の従来フィルタは、導波路14の入力ポ
ートaから光を入力すると、分離波長のTM波及びTE
波を導波路12の出力ポートbから出力し、非分離波長
のTM波及びTE波を導波路14の出力ポートCから出
力し、従って波長多重の信号光から特定波長の信号光を
分離することかできる。
(発明か解決しようとする課題) しかしなから上述した従来の光波長フィルタは、偏波分
離素子(反転へβ電極を備える方向性結合器)を用いて
いるので電極数が多くなり構成が複雑になるという問題
点かあった。
この発明の目的は、上述した従来の問題点を解決するた
め、3dBカブラを利用した光波長フィルタを提供する
ことにある。
(課題を解決するための手段) この目的を達成するため、この発明の光波長フィルタは
、入力した波長多重の信号光を分離波長の信号光と非分
離波長の信号光とに分離して出力する光波長フィルタに
おいて、信号光を偶モード及び奇モードのいずれかの状
態にして出力する第一素子、及び、第一素子からの信号
光を分岐して出力する第二素子から成る入力側3dBカ
ブラと、第二素子の出力毎に設けられ、第二素子からの
信号光のうち分離波長の信号光に対しTM−TEモード
変換を行なうモード変換器と、各モード変換器からの信
号光を合流し合流した信号光を出力する第三素子、及び
、第三素子からの信号光を入力し偶モードの信号光と奇
モードの信号光とをそれぞれ分離して出力する第四素子
から成る出力側3dBカブラとを備えて成ることを特徴
とする。
(作用) このような構成の光波長フィルタによれば、入力側3d
Bカブラは7Mモード及びTEモードの成分に分離した
状態の信号光を、偶モード又は奇モードのいずれかの状
態にしそして信号光を分岐して出力する。
入力側3dBカプラの各出力毎に設けられたモード変換
器はそれぞれ分岐した信号光を入力する。モード変換器
は、入力した信号光の波長が分離波長であれば信号光の
モードを7MモードからTEモードに変換し或はTEモ
ードから7Mモードに変換するTM−TEモード変換を
行なう、入力した信号光が非分離波長を有する場合には
このようなTM−TEモード変換を行なわない。
そして出力側3dBカプラは、各モード変換器からの信
号光を合流し、この合流した信号光を偶モードの信号光
と奇モードの信号光とにそれぞれ分離して出力する。こ
のとき偶モードの信号光(よ非分離波長を有し、奇モー
ドの信号光は分離波長を有するので、波長多重の信号光
から所定の分離波長の信号光を分離して出力できる。
(実施例) 以下、図面1g照し、この発明の実施例につき説明する
。尚、図面はこの発明が理解できる程度に、従って各構
成成分の形状、寸法及び配設位置を概略的に示してある
にすぎず、従ってこの発明の構造に限定するものではな
い。
第1図はこの発明の実施例の構成を概略的に示す平面図
である。
この実施例の光波長フィルタは、入力ポート24又は2
6から入力した波長多重の信号光を分離波長の信号光と
非分離波長の信号光とに分離してそれぞれ異なる出力ポ
ート3o及び28から出力するものであって、入力側3
dBカブラ32、モード変換器34.36及び出力側3
dBカブラ38から成る。
入力側3dBカブラ32は、信号光を偶モード及び奇モ
ードのいずれかの状態にして出力する第一素子40、及
び、この素子40からの信号光を分岐して出力する第二
素子42から成る。モ−ド変換器34.36はそれぞれ
第二素子42@出力毎に設けられ第二素子42からの信
号光のうち分離波長の信号光に対しTM−TEモード変
換を行なう。
出力側3dBカツプ38は、各モード変換器34.36
からの信号光を合流し合流した信号光を出力する第三素
子44、及び、この素子44からの信号光を入力し偶モ
ードの信号光と奇モードの信号光とをそれぞれ分離して
出力する第四素子46から成る。
以下、より詳細にこの実施例につき説明する。
この実施例では、基板47として常光−異常光の変換を
行なえる電気光学係数を有する基板例えばXカットLi
Nt)03基板を用い、この基板47に2×2入力端3
dBカプラ32と、2×2出力側3dBカブラ38と、
対応するカブラ32の出力及びカブラ38の入力をそれ
ぞれ結合するモード変換器34.36を設ける。
入力側3dBカブラ32は2×1第一素子40の出力と
1×2第二素子42の入力とを結合して成る。第一素子
40を、偶モード光を励起する導波路幅の広い導波路4
8の一方の端部と、奇モード光を励起する導波路幅の狭
い導波路50の一方の端部とを結合して構成した2×1
非対称分岐とし、また第二素子42を、導波路幅の等し
い導波路52及び54の一方の端部を互いに結合して構
成した1×2パワ一分岐とする。
また出力側3(ISカプラ38は2×1第ヨ素子44の
出力と1x2第四素子46の入力とを結合して成る。第
三素子44を導波路幅の等しい導波路56及び58の一
方の端部を互いに結合して構成した2×1パワ一合流分
岐とし、第四素子46を偶モードを励起する導波路60
及び奇モードを励起する導波路62の一方の端部を互い
に結合して構成したIX2非対称分岐とする。
モード変換器34は第二素子42の一方の導波路52及
び第三素子44の一方の導波路56を結合する導波路6
4と、互いに指合するくし歯状電極66及び68とから
成り、またモード変換器36は第二素子42の他方の導
波路54及び第三素子44の他方の導波路58を結合す
る導波路70と、互いに指合するくし歯状電極72及び
74とから成る。導波路64及び70は互いに平行に配
M′2!れている。電極66及び68の指合するくし歯
部分の配設ピッチ(周期)及び電極72及び74の指合
するくし歯部分の配設ピッチ(周期)を等ピッチへとし
ている。
この実施例の光波長フィルタの入力ポート24又は26
から波長多重の信号光を入力すると各波長の信号光はそ
れぞれTMモード及びTEモードの2成分に分離した状
態で入力ポート24.26から出力ポート28.30ま
で導波する。
また入力ポート24又は26から入力した波長多重の信
号光は第一分岐40により偶モード及び奇モードのいず
れか一方の状態にされて第二素子42に入力する。クロ
ストークを低減するため理想的には信号光を第二素子4
2によりそれぞれ等しい光パワー及び等しい位相で分岐
し各モード変換器34.36に入力するのが好ましい、
各モード変換器34.36では、分離波長を有する信号
光のみTMモードからTEモードへ或はTEモードから
TMモードへ変換される。
各モード変換器34.36がらの信号光は第三素子44
により合流されるが、クロストーク低減のため理想的に
は各モード変換器34.36の出力点における各信号光
の位相差が保存されたままの状態で信号光が合流される
のが好ましい。
この合流した信号光のうち奇モードの信号光は分離波長
を有し及び偶モードの信号光は非分離波長を有するので
、第四素子38に入力した分離波長の信号光は出力ポー
ト30から及び非分離波長の信号光は出力ポート28か
ら出力する。
次に動作原理につき説明する。モード変換器34及び3
6におけるモード変換の様子は、結合方程式を解いて得
られる式(1)及び(2)により表せる。これら(1)
及び(2)式を次頁に示す、但し、ε、P及びεp+は
導波路i (i=64又は70)の始点PにおけるTM
波(信号光のTMモード成分)及びTE波(信号光のT
Eモード成分)の光パワー ε、0及びε10°は導波
路iの終点QにあけるTM波及びTE波の光パワーγは
モード変換結合係数、jは虚数単位、及びtは導波路i
に沿う方向における始点Pがらの光の伝搬距離である。
また6は6=TI((Δn/λ)=(1/△))(但し
、ΔnはTM波及びTE波の屈折率差、λは光の波長及
び△はくし歯状電極1 1 \−−−/           \−−−)第一素子
40の導波路48から信号光を入力した場合、信号光は
この導波路48で偶モードとなり第二素子42に入力す
る。そして第二素子42により分岐され、クロストーク
低減のため同位相及び等しい光パワーで信号光が各モー
ド変換器34.36に入力し、分離波長を有する信号光
は変換器34.36によりTM−TE変換される。
変換器34.36から出力した信号光は、クロストーク
低減のため変換器34.36の出力点における位相差を
保存したまま第三素子44の合流点Cで合流する。
合流点Cにおける、偶モードの信号光のTM及びTEモ
ード成分の光パワーε、C及びε、C′を次頁(3)式
にまた奇モードの信号光のTM及びTEモート成分の光
パワーε。C及びε。C′ヲ次頁の(4)式に示す、但
し、ε64P=ε7゜P、εsap“=ε7゜Poとし
て(3)及び(4)式を求めた。またε、P及びε、P
oは始点Pにおゆる偶モードの信号光のTM及びTEモ
ード成分の光パワー、及びε。P及びε。Poは始点P
における奇モードの信号光のTM及びTEモード成分の
光パワーである。尚、電極66.68.72.74の電
極長をしとすれば、(3)及び(4)式においてt=L
である。
信号光の波長λが非分離波長のとき6→(1)となり、
従って次式(3)、(4)式より(5a)、(5b)式
が得られる。これがため合流点Cでは非分離波長の信号
光のTM及びTEモード成分は偶モードのみとなり、従
って非分離波長の信号光のTM及びTEモード成分を第
四素子46の導波路60を介し出力ポート28から出力
させることができる。
++ 1 \N−一、−−l また信号光の波長λが分離波長のときλ=Δn・△とな
り、このとき6=04ので次式(6)及び(7)が得ら
れる。尚、6=Oのときβ=γであり、また(6)及び
(7)式においてt=Lである。
従って(6)及び(7)式よりβ・t=γ・L=(,2
m+1)  ・ (T[/2)(但し、m=o、1.2
、・・・・・・)とすれば、合流点Cにおいて分離波長
の信号光のTM及びTEモード成分を奇モードのみとす
ることができる。γをγ・L= (2m+1)・(T[
/2)を満足するように電極66.68.72.74の
印加電圧を制御することによって、分離波長λ=Δn・
△を有する信号光のTM及びTEモード成分を第四素子
46の導波路62を介し出力ポートロ2がら出力させ、
従って分離波長の信号光と非分離波長の信号とを偏光依
存性なく分離して出力させることができる。
この発明は上述した実施例にのみ限定されるものではな
く、従って各構成成分の構成、形状、寸法、配設位置、
形成材料、数値的条件及びそのほかの条件を任意好適に
変更できる0例えば第一素子を偶モード光を励起するひ
とつの導波路のみから、或は奇モード光を励起するひと
つの導波路のみから構成するようにしてもよい。
(発明の効果) 上述した説明からも明らかなように、この発明の光波長
フィルタによれば、入力側及び出力側3dBカプラを用
いるので、入力側及び出力側偏波分離素子に反転ΔB電
極型の方向性結合器を用いていた従来の光波長フィルタ
と比較して、電極構成が簡単になる。しがも、波長多重
の信号光から非分離波長の信号光と分離波長の信号光と
を偏光依存性なく分離することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例の構成を概略的に示す平面図
、 第2図は従来の光波長フィルタの構成を概略的に示す斜
視図である。 32・・・入力側3dBカプラ 34.36・・・モード変換器 38・・・出力側3dBカプラ 4o・・・第一素子、  42−・・第二素子44・・
・第三素子、  46・・・第四素子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入力した波長多重の信号光を分離波長の信号光と
    非分離波長の信号光とに分離して出力する光波長フィル
    タにおいて、 信号光を偶モード及び奇モードのいずれかの状態にして
    出力する第一素子、及び、該第一素子からの信号光を分
    岐して出力する第二素子から成る入力側3dBカプラと
    、 前記第二素子の出力毎に設けられ、前記第二素子からの
    信号光のうち分離波長の信号光に対しTM−TEモード
    変換を行なうモード変換器と、各モード変換器からの信
    号光を合流し合流した信号光を出力する第三素子、及び
    、該第三素子からの信号光を入力し偶モードの信号光と
    奇モードの信号光とをそれぞれ分離して出力する第四素
    子から成る出力側3dBカプラとを備えて成ることを特
    徴とする光波長フィルタ。
JP32917789A 1989-12-19 1989-12-19 光波長フィルタ Pending JPH03189628A (ja)

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JP32917789A JPH03189628A (ja) 1989-12-19 1989-12-19 光波長フィルタ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012203283A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光変調器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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