JPH0451804B2 - - Google Patents

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JPH0451804B2
JPH0451804B2 JP1863386A JP1863386A JPH0451804B2 JP H0451804 B2 JPH0451804 B2 JP H0451804B2 JP 1863386 A JP1863386 A JP 1863386A JP 1863386 A JP1863386 A JP 1863386A JP H0451804 B2 JPH0451804 B2 JP H0451804B2
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JP
Japan
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dispersion
light
optical
wavelength
grating
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JP1863386A
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JPS62201407A (ja
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Masataka Shirasaki
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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Priority to EP87101177A priority patent/EP0231874B1/en
Priority to US07/008,346 priority patent/US4747655A/en
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Publication of JPH0451804B2 publication Critical patent/JPH0451804B2/ja
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    • 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
    • G02B6/29304—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 diffraction, e.g. grating
    • G02B6/29305—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 diffraction, e.g. grating as bulk element, i.e. free space arrangement external to a light guide
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 光路上の回折格子間に、頂角が60°で階段状に
形成された分散分割格子を設置した、各波長チヤ
ネル内の透過帯域（バンド）幅の広い光波長合分
波器を提起する。
〔産業上の利用分野〕 本発明は光通信システムを構成する光波長合分
波器に関する。
波長多重通信は波長の異なる光（各波長チヤネ
ル）毎にそれぞれ別個の情報をのせ、それらを１
つの光路に合成し、光フアイバを通して伝送する
という方法がとられている。
従つて、受信側では合成された光を各波長チヤ
ネル毎に分解し、それぞれの光に重畳されている
情報を取り出す必要がある。
このようなシステムにおいては、複数の波長の
光を合成したり、あるいは合成された光を波長別
に分解するための光波長合分波器が用いられてい
る。
以上のような波長多重光通信システムの構成に
おいては、光波長合分波器内の回折格子の波長分
散に起因する狭帯域の問題を解決して、各波長チ
ヤネル内の透過帯域幅を広くすることが重要であ
る。
〔従来の技術〕
第２図は従来例の回折格子を用いた光波長合分
波器の側断面図である。
ここでは、説明の便宜上入出力関係は分波の場
合について説明する。
図において、入力用光フアイバ２１より入力さ
れた光は、レンズ２４で平行光になり回折格子２
２で反射される。
回折格子２２によつて波長分散された光は、レ
ンズ２４を透過することにより、それぞれの波長
毎に設けられた出力用光フアイバアレイ２３の各
光フアイバの上に集光し、ここより出力される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
それぞれの波長毎に設けられた出力用光フアイ
バが開口している範囲は、出力用光フアイバアレ
イの各光フアイバの間隔に対して比較的狭く、出
力用光フアイバに入る光は、同一波長帯域にある
光のごく狭い波長帯域の光になるという欠点があ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
第１図は本発明による回折格子と分散分割格子
を用いた光波長合分波器の側断面図である。
図において、１は光フアイバ、２は第１の回折
格子、３は分散分割格子、４は第２の回折格子、
５は光フアイバアレイ、６，７，８，９はレンズ
である。
上記問題点の解決は、１本の光フアイバ１から
複数本の光フアイバからなる光フアイバアレイ５
に至る光路上に、２個の回折格子２，４と、該２
個の回折格子間に側断面が頂角60°の２等辺三角
形で構成された溝が配列された階段型反射面を有
する分散分割格子３が設置され、該分散分割格子
３への光の入射方向は該分散分割格子の溝を構成
する片側の斜面に平行であり、出射方向は他側の
斜面に平行である光波長合分波器により達成され
る。
さらに、前期分散分割格子３上に集光するよう
に、集光レンズ７，８を設置し、前記回折格子の
波長分散によつて生ずる集光点の移動が、分散分
割格子３を形成する面、すなわち分散分割格子３
の稜線を含む面と、入射光に垂直な面とが交わる
直線に平行であるように調整する。
〔作用〕
以下本発明においても従来例と同様に、説明の
便宜上入出力関係は分波の場合について説明する
ことにする。
第３図は本発明の分散分割格子の形状と機能を
説明する斜視図である。
図において、分散分割格子は直交座標xyzのｙ
面に刻まれた頂角60°の階段状に形成された格子
で、溝の斜面Ｂに平行に、溝の斜面Ａに入射した
光は、２度反射して、溝の斜面Ｂより溝の斜面Ａ
に平行に出射することができる。
なお、x′，y′の方位は、 x′の方位（2-1/2，2-1/2，０）， y′の方位（−2-1/2，2-1/2，０）， と決める。
いま、入射光をK1、反射間の中間光をLM、出
射光をKOとし、ｘ軸と溝の方向がｘ軸となす角
をθとすると、分散分割格子はつぎの限定条件を
充たす必要がある。
(1) 格子を形成する面はｙ軸。
(2) 頂角が60°の多数の溝を有する。
(3) θ＝Tan-1（2-1/2）≒35.3°. (4) 入射光K1の方位（2-1/2，−2-1/2，０）． (5) 中間光KMの方位（０，０，１）． (6) 出射光KOの方位（2-1/2，2-1/2，０）． 上記の条件(2)，(3)と等価な表現をすると、つぎ
のようになる。
(2)′，(3)′溝の斜面Ａ，Ｂはそれぞれつぎの方位
をもつ。すなわち、 斜面Ａの方位（−2-1，2-1，2-1/2）， 斜面Ｂの方位（2-1，2-1，−2-1/2）． となる。
ここで、各部の方位をまとめるとつぎのように
なる。
K1：（2-1/2，−2-1/2，０）， KM：（０，０，１）， KO：（2-1/2，2-1/2，０）， Ａ：（−2-1，2-1，2-1/2）， Ｂ：（2-1，2-1，−2-1/2）． 以上の(1)〜(6)の限定条件を充たし、さらにつぎ
の条件を適用する。
(7) 入射側回折格子の分散方向をｚ方向とする。
(8) 分散分割格子上に集光する。
このような条件の下に、分散分割格子の作用を
要約するとつぎのようになる。
(1) 出射側の分散方向はｚ方向に垂直となる。す
なわち、y′方向である。
(2) 分散分割格子における２度の反射とも入射角
は45°となる。
(3) 入射時のｚ方向偏光は、Ａ面でＰ偏光、Ｂ面
でＳ偏光となるために、出射時にはy′方向偏光
となる。
(4) 同様に、入射時のx′方向偏光は、出射時にｚ
方向偏光となる。
(5) この分散分割格子への入射位置が図示のよう
に−ｚ方向へ移動した場合、同一の溝に入射す
る範囲においては出射位置がy′の方向へ移動す
る。入射位置がさらに−ｚ方向へ移動し、つぎ
の溝の領域に入ると出射位置は不連続的に変化
し、以下同様にして周期的な動きを示す。
(6) なお、この分散分割格子は溝の深さ程度の誤
差範囲内でレンズの焦点面に置くことが可能で
ある。
第４図(1)〜(4)は本発明による光波長合分波器内
の各部における光の位置を示す図である。
２個の回折格子を同一チヤネル内において波長
分散を打ち消すように構成すれば、光フアイバよ
りの入射時の１点が（第４図(1)）、第１の回折格
子で１方向に拡がり（第４図(2)）、分散分割格子
で波長チヤネル毎に第４図(2)の方向と垂直に拡が
り（第４図(3)）、つぎの第２の回折格子で波長チ
ヤネル毎に１点となる（第４図(4)）。
このようにして波長チヤネル内の波長依存性を
なくすことができる。
〔実施例〕
本発明の実施例を第１図に従つて説明する。
光フアイバ１から入力された光は、レンズ６を
透過して平行光になり、第１の回折格子２に入
り、ここで反射される。
第１の回折格子２における反射によつて波長別
に分離された光はレンズ７を透過して分散分割格
子３上に集光される。
分散分割格子３上に集光された光は、回折格子
２の波長分散を反映して線分となり、格子により
この線分は波長チヤネル毎の線分に分割される。
分散分割格子３で反射された光はレンズ８を透
過して平行光となり、第２の回折格子４に入り、
ここで反射される。
第２の回折格子４は第１の回折格子２と波長分
散の大きさが等しく、同一チヤネル内においてこ
れらが打ち消されるように構成する。
従つて、レンズ９を透過することにより、各波
長帯域毎に設けた光フアイバアレイ５の各光フア
イバ上に集光された光は、同一波長帯域の光の中
の広い帯域の光が含まれており、波長が変動して
も光信号を光フアイバアレイ５の各光フアイバに
出力することができる。
第５図(1)，(2)はそれぞれ従来例と本発明による
光波長合分波器の損失と波長の関係を示す透過特
性図である。
図において、Ｖ，Ｕ型の各曲線は各チヤネルを
示し、本発明による第５図(2)は各チヤネル毎の波
長依存はＵ型になり、透過帯域幅が広くなつてい
ることが示されている。
この実施例においては、回折格子に反射型を用
いたが、これの代わりに透過型を用いても同様の
効果が得られる。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように本発明によれば、波
長チヤネル内の透過帯域幅の広い光波長合分波器
が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による回折格子と分散分割格子
を用いた光波長合分波器の側断面図、第２図は従
来例の回折格子を用いた光波長合分波器の側断面
図、第３図は本発明の分散分割格子の形状と機能
を説明する斜視図である。第４図(1)〜(4)は本発明
による光波長合分波器内の各部における光の位置
を示す図、第５図(1)，(2)はそれぞれ従来例と本発
明による光波長合分波器の損失と波長の関係を示
す透過特性図である。 図において、１は光フアイバ、２は第１の回折
格子、３は分散分割格子、４は第２の回折格子、
５は光フアイバアレイ、６，７，８，９はレン
ズ、である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ １本の光フアイバ１から複数本の光フアイバ
    からなる光フアイバアレイ５に至る光路上に、 ２個の回折格子２，４と、該２個の回折格子間
    に側断面が頂角60°の２等辺三角形で構成された
    溝が配列された階段型反射面を有する分散分割格
    子３が設置され、 該分散分割格子３への光の入射方向は該分散分
    割格子の溝を構成する片側の斜面に平行であり、
    出射方向は他側の斜面に平行であることを特徴と
    する光波長合分波器。 ２ 前記分散分割格子３上に、該分散分割格子を
    形成する面に集光するように２つの集光レンズ
    ７，８が設置され、 前記回折格子の波長分散によて生ずる集光点の
    移動が、該分散分割格子を形成する面と、入射光
    に垂直な面とが交わる直線に平行であることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項記載の光波長合分
    波器。
JP1863386A 1986-01-30 1986-01-30 光波長合分波器 Granted JPS62201407A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1863386A JPS62201407A (ja) 1986-01-30 1986-01-30 光波長合分波器
CA000528106A CA1280921C (en) 1986-01-30 1987-01-26 Optical wavelength compounding/dividing device
DE8787101177T DE3773687D1 (de) 1986-01-30 1987-01-28 Optischer wellenlaengenmultiplexer/-demultiplexer.
EP87101177A EP0231874B1 (en) 1986-01-30 1987-01-28 Optical wavelength compounding/dividing device
US07/008,346 US4747655A (en) 1986-01-30 1987-01-29 Optical wavelength compounding/dividing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1863386A JPS62201407A (ja) 1986-01-30 1986-01-30 光波長合分波器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62201407A JPS62201407A (ja) 1987-09-05
JPH0451804B2 true JPH0451804B2 (ja) 1992-08-20

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ID=11977016

Family Applications (1)

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JP1863386A Granted JPS62201407A (ja) 1986-01-30 1986-01-30 光波長合分波器

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