JPH05215937A - 光結合部品 - Google Patents
光結合部品Info
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- JPH05215937A JPH05215937A JP1756692A JP1756692A JPH05215937A JP H05215937 A JPH05215937 A JP H05215937A JP 1756692 A JP1756692 A JP 1756692A JP 1756692 A JP1756692 A JP 1756692A JP H05215937 A JPH05215937 A JP H05215937A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光結合方向によって光結合方向が異なり、光
パワーの足し合せができる光結合部品を実現する。 【構成】 光導波路１１，１２が互いに近接すると共に
同方向屈曲しており且つ屈曲の内側の光導波路１１の伝
搬光が外側の光導波路へ結合する光結合部１３を形成す
る。
パワーの足し合せができる光結合部品を実現する。 【構成】 光導波路１１，１２が互いに近接すると共に
同方向屈曲しており且つ屈曲の内側の光導波路１１の伝
搬光が外側の光導波路へ結合する光結合部１３を形成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信用、光計測用、
あるいは光情報処理用の光部品技術に係り、特に光パワ
ー結合器、光サーキュレータ、光アイソレータ、光変調
器などを構成できる光結合部品に関する。
あるいは光情報処理用の光部品技術に係り、特に光パワ
ー結合器、光サーキュレータ、光アイソレータ、光変調
器などを構成できる光結合部品に関する。
【０００２】従来の光結合器を図９〜図１４に示す。
【０００３】図１０には方向性結合器を示す。同図に示
すように、この方向性結合器は、２つの光導波路１，２
の途中を距離Ｌに亘って、伝搬光波長λの数倍程度の間
隔Ｗで接近させた光結合部３を有するものである。光波
長が１．３μｍあるいは１．５５μｍ帯用のシングルモ
ードガラス光導波路で、光導波路コアを周囲のクラッデ
ィング層に埋め込んだ構造を有し、コア−クラッディン
グ間の屈折率差が０．３％程度の場合には、コアの断面
形状は８×８μｍ程度、Ｗ＝１〜１０μｍ程度、Ｌ＝１
〜１０ｍｍ程度となる。
すように、この方向性結合器は、２つの光導波路１，２
の途中を距離Ｌに亘って、伝搬光波長λの数倍程度の間
隔Ｗで接近させた光結合部３を有するものである。光波
長が１．３μｍあるいは１．５５μｍ帯用のシングルモ
ードガラス光導波路で、光導波路コアを周囲のクラッデ
ィング層に埋め込んだ構造を有し、コア−クラッディン
グ間の屈折率差が０．３％程度の場合には、コアの断面
形状は８×８μｍ程度、Ｗ＝１〜１０μｍ程度、Ｌ＝１
〜１０ｍｍ程度となる。
【０００４】図１１は図１０の方向性結合器の光結合部
３での伝搬光パワーの推移を示す。同図に示すように、
光結合部３においては、２つの光導波路１，２の伝搬モ
ード間に結合が生じ、伝搬光パワーの行き来が生じる。
したがって、光結合部３の距離Ｌ、つまり結合長を適切
な長さで打ち切ることにより、所望の光結合比が得られ
る。
３での伝搬光パワーの推移を示す。同図に示すように、
光結合部３においては、２つの光導波路１，２の伝搬モ
ード間に結合が生じ、伝搬光パワーの行き来が生じる。
したがって、光結合部３の距離Ｌ、つまり結合長を適切
な長さで打ち切ることにより、所望の光結合比が得られ
る。
【０００５】しかしながら、光のモード結合は相反性が
あるため、上記方向性光結合器の光結合比は、光導波路
１から２の場合と、光導波路２から１の場合とで等しく
なる。例えば、図１１（Ａ），（Ｂ）に示すように、光
導波路１，２への入力光パワーをそれぞれＰ1 ，Ｐ
2 （Ｐ1 ≧Ｐ2 ）とし、光導波路１，２からの出力光パ
ワーをそれぞれＰ3 ，Ｐ4 、光結合比をｒとすると、Ｐ
3 ＝（１−ｒ）Ｐ1 ＋ｒＰ 2 ，Ｐ4 ＝ｒＰ1 ＋（１−
ｒ）Ｐ2 となる。したがって、このような方向性結合器
では光結合比ｒにかかわらず、入力光パワーＰ1 を超え
る出力を一方の光導波路、つまり光導波路１，２の何れ
か一方から得ることはできない。
あるため、上記方向性光結合器の光結合比は、光導波路
１から２の場合と、光導波路２から１の場合とで等しく
なる。例えば、図１１（Ａ），（Ｂ）に示すように、光
導波路１，２への入力光パワーをそれぞれＰ1 ，Ｐ
2 （Ｐ1 ≧Ｐ2 ）とし、光導波路１，２からの出力光パ
ワーをそれぞれＰ3 ，Ｐ4 、光結合比をｒとすると、Ｐ
3 ＝（１−ｒ）Ｐ1 ＋ｒＰ 2 ，Ｐ4 ＝ｒＰ1 ＋（１−
ｒ）Ｐ2 となる。したがって、このような方向性結合器
では光結合比ｒにかかわらず、入力光パワーＰ1 を超え
る出力を一方の光導波路、つまり光導波路１，２の何れ
か一方から得ることはできない。
【０００６】図１２にはＹ分岐器と呼ばれる光結合器を
示す。同図に示すように、このＹ分岐器は、光導波路４
と光導波路５とが角度θが１°程度となり、且つ数ｍｍ
の範囲で１本の光導波路６に結合するように構成したも
のであり、Ｙ字形の光結合部７を有している。
示す。同図に示すように、このＹ分岐器は、光導波路４
と光導波路５とが角度θが１°程度となり、且つ数ｍｍ
の範囲で１本の光導波路６に結合するように構成したも
のであり、Ｙ字形の光結合部７を有している。
【０００７】図１３は光導波路６から光を入力した場合
の伝搬光パワーの推移を示す。出力側の光導波路４，５
が対称形状であれば分岐比ｒは５０％となり、光導波路
４，５を非対称化することにより所望の光分岐比を得る
ことができる。
の伝搬光パワーの推移を示す。出力側の光導波路４，５
が対称形状であれば分岐比ｒは５０％となり、光導波路
４，５を非対称化することにより所望の光分岐比を得る
ことができる。
【０００８】しかしながら、Ｙ分岐器の光結合部７の１
つの光導波路６の伝搬モードと他方の２つの光導波路
４，５の伝搬モードとのモード変換には相反性があるの
で、入出力の方向で光分岐比は変わらない。したがっ
て、図１４に示すように、光導波路４から光を入力した
場合でも光導波路６に結合される光結合比はｒであり、
残りは周囲に放射されてしまう。
つの光導波路６の伝搬モードと他方の２つの光導波路
４，５の伝搬モードとのモード変換には相反性があるの
で、入出力の方向で光分岐比は変わらない。したがっ
て、図１４に示すように、光導波路４から光を入力した
場合でも光導波路６に結合される光結合比はｒであり、
残りは周囲に放射されてしまう。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
の光結合器においては、光結合方向が異なっても光結合
比が同じであり、１つの光導波路から入力光パワーを超
える出力を得ることはできない。
の光結合器においては、光結合方向が異なっても光結合
比が同じであり、１つの光導波路から入力光パワーを超
える出力を得ることはできない。
【００１０】本発明はこのような事情に鑑み、光結合方
向によって光結合比が異なり、光パワーの足し合せを行
うことのできる光結合部品を提供することを目的とす
る。
向によって光結合比が異なり、光パワーの足し合せを行
うことのできる光結合部品を提供することを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明に係る光結合部品は、少なくとも２つの光導波路が互
いに近接すると共に同方向に屈曲した光結合部を備えた
ことを特徴とする。
明に係る光結合部品は、少なくとも２つの光導波路が互
いに近接すると共に同方向に屈曲した光結合部を備えた
ことを特徴とする。
【００１２】
【作用】前記構成の光結合部品の光結合部においては、
少なくとも２つの光導波路が互いに近接しているので光
のモード結合が生じる。また、これらの光導波路は屈曲
しているので、伝搬光は各光導波路の外側へしみ出す。
したがって、外側の光導波路から内側の光導波路への光
結合比と、内側の光導波路から外側の光導波路への光結
合比との間に差が生じ、内側の光導波路から外側の光導
波路への光結合が相対的に大きくなる。そしてこの光結
合状態は光結合部の屈曲の度合、近接する光導波路同士
の間隔等により制御される。
少なくとも２つの光導波路が互いに近接しているので光
のモード結合が生じる。また、これらの光導波路は屈曲
しているので、伝搬光は各光導波路の外側へしみ出す。
したがって、外側の光導波路から内側の光導波路への光
結合比と、内側の光導波路から外側の光導波路への光結
合比との間に差が生じ、内側の光導波路から外側の光導
波路への光結合が相対的に大きくなる。そしてこの光結
合状態は光結合部の屈曲の度合、近接する光導波路同士
の間隔等により制御される。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【００１４】図１は一実施例に係る光結合部品を概念的
に示したものである。同図に示すように光結合部品１０
を構成する光導波路１１と光導波路１２とは互いに近接
してほぼ平行に形成され、それぞれ曲率中心を等しくし
て曲率半径がＲ1 ，Ｒ2 となるように同方向に屈曲した
屈曲部を有しており、この距離Ｌの屈曲部が光結合部１
３となる。かかる光結合部１３は、光導波路１１，１２
が光波長が１．３μｍあるいは１．５μｍ帯用のシング
ルモードガラス光導波路で導波路コアを周囲のクラッデ
ィング層に埋め込んだ構造を有し、コア−クラッディン
グ間の屈折率差が０．３％程度、コアの断面形状が８×
８μｍ程度の場合、Ｗを１〜数１０μｍ程度、Ｒ1 ，Ｒ
2 （Ｒ1 ≒Ｒ2 ）を数１０〜１００ｍｍ程度、Ｌを１〜
数１０ｍｍ程度に設定すればよい。
に示したものである。同図に示すように光結合部品１０
を構成する光導波路１１と光導波路１２とは互いに近接
してほぼ平行に形成され、それぞれ曲率中心を等しくし
て曲率半径がＲ1 ，Ｒ2 となるように同方向に屈曲した
屈曲部を有しており、この距離Ｌの屈曲部が光結合部１
３となる。かかる光結合部１３は、光導波路１１，１２
が光波長が１．３μｍあるいは１．５μｍ帯用のシング
ルモードガラス光導波路で導波路コアを周囲のクラッデ
ィング層に埋め込んだ構造を有し、コア−クラッディン
グ間の屈折率差が０．３％程度、コアの断面形状が８×
８μｍ程度の場合、Ｗを１〜数１０μｍ程度、Ｒ1 ，Ｒ
2 （Ｒ1 ≒Ｒ2 ）を数１０〜１００ｍｍ程度、Ｌを１〜
数１０ｍｍ程度に設定すればよい。
【００１５】図１に示す光結合部品１０においては、屈
曲の内側の光導波路１１から入射した伝搬光は、光結合
部１３を伝搬する際に、その屈曲により外側の光導波路
１２側へのしみ出しを大きくしながら伝搬し、、また、
外側の光導波路１２から入射した伝搬光も、光結合部１
３を伝搬する際に、その屈曲により外側（光導波路１１
とは反対側）にしみ出しながら伝搬する。したがって、
光導波路１１の伝搬光からは、導波路間隔がＷ−△Ｗ1
と短く感じられ、一方、光導波路１２の伝搬光からは、
導波路間隔がＷ＋△Ｗ2 と長く感じられる。なお、ここ
で、△Ｗ1 ，△Ｗ2 は光結合部１３が上述した条件の場
合、１〜１０μｍ程度である。なお、曲率半径が２０ｍ
ｍと小さくて、導波方向が９０°変化するように光導波
路が曲がっている場合でも、放射損失は１ｄＢ以下であ
る。
曲の内側の光導波路１１から入射した伝搬光は、光結合
部１３を伝搬する際に、その屈曲により外側の光導波路
１２側へのしみ出しを大きくしながら伝搬し、、また、
外側の光導波路１２から入射した伝搬光も、光結合部１
３を伝搬する際に、その屈曲により外側（光導波路１１
とは反対側）にしみ出しながら伝搬する。したがって、
光導波路１１の伝搬光からは、導波路間隔がＷ−△Ｗ1
と短く感じられ、一方、光導波路１２の伝搬光からは、
導波路間隔がＷ＋△Ｗ2 と長く感じられる。なお、ここ
で、△Ｗ1 ，△Ｗ2 は光結合部１３が上述した条件の場
合、１〜１０μｍ程度である。なお、曲率半径が２０ｍ
ｍと小さくて、導波方向が９０°変化するように光導波
路が曲がっている場合でも、放射損失は１ｄＢ以下であ
る。
【００１６】このように光結合部１３においては、光導
波路１１，１２についての実効の導波路間隔が異なるの
で、光導波路１１から１２への光結合比と光導波路１２
から１１への光結合比との間で差が生じる。そして、Ｗ
＋△Ｗ2 ≧２０μｍ、結合長Ｌが１００ｍｍ以下の場合
には、光導波路１２から光導波路１１への光結合は−４
０ｄＢ（１万分の１）以下である。したがって、Ｗを２
０μｍ程度とすると光導波路１２から光導波路１１への
光結合比をほぼ０とすることができ、一方、結合長Ｌを
十分長く設定することにより光導波路１１から光導波路
１２への光結合比を１００％とすることができる。な
お、この場合、光導波路１２から光導波路１１への再結
合がないので結合の打ち切りに従来のように高い精度が
要求されないという利点がある。
波路１１，１２についての実効の導波路間隔が異なるの
で、光導波路１１から１２への光結合比と光導波路１２
から１１への光結合比との間で差が生じる。そして、Ｗ
＋△Ｗ2 ≧２０μｍ、結合長Ｌが１００ｍｍ以下の場合
には、光導波路１２から光導波路１１への光結合は−４
０ｄＢ（１万分の１）以下である。したがって、Ｗを２
０μｍ程度とすると光導波路１２から光導波路１１への
光結合比をほぼ０とすることができ、一方、結合長Ｌを
十分長く設定することにより光導波路１１から光導波路
１２への光結合比を１００％とすることができる。な
お、この場合、光導波路１２から光導波路１１への再結
合がないので結合の打ち切りに従来のように高い精度が
要求されないという利点がある。
【００１７】すなわち、上述したように設計することに
より、図２に示すように光導波路１１から入射した伝搬
光は全て光導波路１２に結合し、図３に示すように光導
波路１２から入射した伝搬光は光導波路１１へは結合せ
ずに光導波路１２から出射するようになる。
より、図２に示すように光導波路１１から入射した伝搬
光は全て光導波路１２に結合し、図３に示すように光導
波路１２から入射した伝搬光は光導波路１１へは結合せ
ずに光導波路１２から出射するようになる。
【００１８】したがって、図１の光結合部品を光結合器
として使用すると、図４に示すように、２つの光導波路
１１，１２からの入力を全て１つの光導波路１２から出
力することができる。なお、この場合の挿入損失は従来
の方向性結合器の挿入損失（０．５ｄＢ以下）と、光導
波路の曲げ損失（曲率半径Ｒ＝２０ｍｍの場合、０．５
ｄＢ以下）との和と同程度であり、１ｄＢ以下と低損失
である。
として使用すると、図４に示すように、２つの光導波路
１１，１２からの入力を全て１つの光導波路１２から出
力することができる。なお、この場合の挿入損失は従来
の方向性結合器の挿入損失（０．５ｄＢ以下）と、光導
波路の曲げ損失（曲率半径Ｒ＝２０ｍｍの場合、０．５
ｄＢ以下）との和と同程度であり、１ｄＢ以下と低損失
である。
【００１９】本実施例の光結合部品は光サーキュレータ
としても用いることができる。図５は図１の光結合部品
１０を、１本の光ファイバによる双方向通信において、
送信光と受信光とを分離する光サーキュレータとして用
いた例を示す。
としても用いることができる。図５は図１の光結合部品
１０を、１本の光ファイバによる双方向通信において、
送信光と受信光とを分離する光サーキュレータとして用
いた例を示す。
【００２０】図５においては、光結合部品１０の光導波
路１１（屈曲の内側の光導波路）の一端には送信用光フ
ァイバ２１を介して送信器２２が接続されている。一
方、外側の光導波路１２の同じ側の一端には受信用光フ
ァイバ２３を介して受信器２４が接続されており、他端
には送受信用光ファイバ２５が接続されている。
路１１（屈曲の内側の光導波路）の一端には送信用光フ
ァイバ２１を介して送信器２２が接続されている。一
方、外側の光導波路１２の同じ側の一端には受信用光フ
ァイバ２３を介して受信器２４が接続されており、他端
には送受信用光ファイバ２５が接続されている。
【００２１】かかる構成によると、送信器２３から送ら
れる送信光は、光結合部品１０を介して送受信用光ファ
イバ２５へ送られ、一方、送受信用光ファイバ２５から
の受信光は送信器２２に入ることなく受信器２４に導か
れることになる。すなわち、光結合部品１０は送信器２
２からの信号は送受信用光ファイバ２５へ、送受信用光
ファイバ２５からの信号は受信器２４へ送るという光サ
ーキュレータとして機能している。
れる送信光は、光結合部品１０を介して送受信用光ファ
イバ２５へ送られ、一方、送受信用光ファイバ２５から
の受信光は送信器２２に入ることなく受信器２４に導か
れることになる。すなわち、光結合部品１０は送信器２
２からの信号は送受信用光ファイバ２５へ、送受信用光
ファイバ２５からの信号は受信器２４へ送るという光サ
ーキュレータとして機能している。
【００２２】因みに、従来においては、図１５に示すよ
うに、送受信路１０１と、送信器１０２及び受信器１０
３との間を波長分離光学フィルタ１０４を介して接続
し、送信光と受信光との波長を変えることで対応してい
た。すなわち、例えば、送信光の波長を１．３μｍ、受
信光の波長を１．５５μｍとし、両者を波長分離光学フ
ィルタ１０４により分離するようにすれば、送信器１０
２からの送信光（λ＝１．３μｍ）は送受信路１０１に
送られ、送受信路１０１からの受信光（λ＝１．５μ
ｍ）は受信器１０３に受信されるようになる。
うに、送受信路１０１と、送信器１０２及び受信器１０
３との間を波長分離光学フィルタ１０４を介して接続
し、送信光と受信光との波長を変えることで対応してい
た。すなわち、例えば、送信光の波長を１．３μｍ、受
信光の波長を１．５５μｍとし、両者を波長分離光学フ
ィルタ１０４により分離するようにすれば、送信器１０
２からの送信光（λ＝１．３μｍ）は送受信路１０１に
送られ、送受信路１０１からの受信光（λ＝１．５μ
ｍ）は受信器１０３に受信されるようになる。
【００２３】かかる従来の構成と比較すると、図５に示
す構成では、送受信器の波長を同一にすることができ、
また、光学フィルタを使用する必要もなく、挿入損失が
１ｄＢ以下で受信光が送信器側へ漏れる割合も−４０ｄ
Ｂ以下と小さくできるという効果を奏する。
す構成では、送受信器の波長を同一にすることができ、
また、光学フィルタを使用する必要もなく、挿入損失が
１ｄＢ以下で受信光が送信器側へ漏れる割合も−４０ｄ
Ｂ以下と小さくできるという効果を奏する。
【００２４】また、図６は反射量測定において、図１に
示す光結合部品１０を光サーキュレータとして用いた例
を示す。図６においては、光結合部品１０の内側の光導
波路１１の一端には光ファイバを介して光源３１が接続
されている。また、外側の光導波路１２の同じ側の一端
には光ファイバを介して光検出器２２が接続されてお
り、他端には光ファイバを介して測定対象が接続されて
いる。
示す光結合部品１０を光サーキュレータとして用いた例
を示す。図６においては、光結合部品１０の内側の光導
波路１１の一端には光ファイバを介して光源３１が接続
されている。また、外側の光導波路１２の同じ側の一端
には光ファイバを介して光検出器２２が接続されてお
り、他端には光ファイバを介して測定対象が接続されて
いる。
【００２５】かかる構成によると、光源３１からの光は
測定対象３３に導かれ、測定対象３３の反射光は光検出
器３２に導かれる。そして、このとき、光源３１の出射
光パワーをＩ0 、測定対象３３の反射量をГとすると、
光検出器３２に入る反射光パワーはГＩ0 となる。
測定対象３３に導かれ、測定対象３３の反射光は光検出
器３２に導かれる。そして、このとき、光源３１の出射
光パワーをＩ0 、測定対象３３の反射量をГとすると、
光検出器３２に入る反射光パワーはГＩ0 となる。
【００２６】比較のため、図９に示すような方向性結合
器を用いた従来の反射光測定を図１６に示す。同図に示
すように従来においては、方向性結合器１１０の一方側
に光源１１１及び光検出器１１２を接続し、他方側に測
定対象１１３を接続している。ここで、方向性結合器１
１０の光結合比をｒとすると、光源１１１の出射光パワ
ーをＩ0 、測定対象１１３の反射量をГとすると、測定
対象１１３に入る光パワーはｒＩ0 、その反射光パワー
はｒГＩ0 であり、光結合器１１２に入る反射光パワー
はｒ（１−ｒ）ГＩ0 となる。
器を用いた従来の反射光測定を図１６に示す。同図に示
すように従来においては、方向性結合器１１０の一方側
に光源１１１及び光検出器１１２を接続し、他方側に測
定対象１１３を接続している。ここで、方向性結合器１
１０の光結合比をｒとすると、光源１１１の出射光パワ
ーをＩ0 、測定対象１１３の反射量をГとすると、測定
対象１１３に入る光パワーはｒＩ0 、その反射光パワー
はｒГＩ0 であり、光結合器１１２に入る反射光パワー
はｒ（１−ｒ）ГＩ0 となる。
【００２７】したがって、従来の構成（図１６）におい
ては、ｒ＝５０％のとき反射光パワーが最大となるが、
このときの反射光パワーは１／４（ГＩ0 ）である。こ
れに対し、本実施例の光結合部品を用いた図６の構成で
は反射光パワーはГＩ0 と従来の４倍となり、１０×lo
g ４＝６ｄＢの測定限界の向上が図れることになる。
ては、ｒ＝５０％のとき反射光パワーが最大となるが、
このときの反射光パワーは１／４（ГＩ0 ）である。こ
れに対し、本実施例の光結合部品を用いた図６の構成で
は反射光パワーはГＩ0 と従来の４倍となり、１０×lo
g ４＝６ｄＢの測定限界の向上が図れることになる。
【００２８】さらに、本実施例の光結合部品は光アイソ
レータとしても機能する。図７はレーザ光源への戻り光
を防止して動作を安定にするために光結合部品を用いた
例を示す。すなわち、レーザ光源４１を光結合部品１０
の一方側の光導波路１１（内側）に接続し、他方側の光
導波路１２（外側）にレーザ光照射路４２を接続したも
のである。
レータとしても機能する。図７はレーザ光源への戻り光
を防止して動作を安定にするために光結合部品を用いた
例を示す。すなわち、レーザ光源４１を光結合部品１０
の一方側の光導波路１１（内側）に接続し、他方側の光
導波路１２（外側）にレーザ光照射路４２を接続したも
のである。
【００２９】かかる構成では、レーザ光源４１からのレ
ーザ光は光結合部品１０を介してレーザ光照射路４２へ
導かれるが、その戻り光はレーザ光源４１に戻ることは
ない。すなわち、光結合部品１０は光アイソレータとし
て機能している。
ーザ光は光結合部品１０を介してレーザ光照射路４２へ
導かれるが、その戻り光はレーザ光源４１に戻ることは
ない。すなわち、光結合部品１０は光アイソレータとし
て機能している。
【００３０】なお、従来においては、図１７に示すよう
に、磁場を印加したファラデ回転素子１２１の両側に、
軸を４５°ずらした２つの偏光子１２２，１２３を配置
する構成としている。この場合、図１８（Ａ）に示すよ
うに、第１の偏光子１２２を通過した直線偏波の入射光
はファラデ回転素子１２１で４５°回転した後第２の偏
光子１２３を通過する。しかし、図１８（Ｂ）に示すよ
うに、戻り光は第２の偏光子１２３を追加後、ファラデ
回転素子１２１でさらに４５°回転することになり、第
１の偏光子１２１を通過することはできず、戻り光を−
３０ｄＢ以下に抑えることができるようになっている。
に、磁場を印加したファラデ回転素子１２１の両側に、
軸を４５°ずらした２つの偏光子１２２，１２３を配置
する構成としている。この場合、図１８（Ａ）に示すよ
うに、第１の偏光子１２２を通過した直線偏波の入射光
はファラデ回転素子１２１で４５°回転した後第２の偏
光子１２３を通過する。しかし、図１８（Ｂ）に示すよ
うに、戻り光は第２の偏光子１２３を追加後、ファラデ
回転素子１２１でさらに４５°回転することになり、第
１の偏光子１２１を通過することはできず、戻り光を−
３０ｄＢ以下に抑えることができるようになっている。
【００３１】しかし、図１７に示す構成では、構成部品
が高価であり、光軸調整の必要があるという問題がある
が、本実施例の光結合部品によれば、安価な石英系導波
路で構成できると共に光軸調整も不要であり、しかも、
挿入損失が１ｄＢ以下と小さく、戻り光を−４０ｄＢ以
下に抑えることができる光アイソレータが実現できる。
が高価であり、光軸調整の必要があるという問題がある
が、本実施例の光結合部品によれば、安価な石英系導波
路で構成できると共に光軸調整も不要であり、しかも、
挿入損失が１ｄＢ以下と小さく、戻り光を−４０ｄＢ以
下に抑えることができる光アイソレータが実現できる。
【００３２】図８は図１に示す光結合部品１０を用いて
光変調を行う構成を示す。同図に示す回路は、光結合部
品１０の内側の光導波路１１の一方側と外側の光導波路
１２の他方側とに連続するように、電気光学効果を有す
るループ状光導波路５１を形成し、且つループ状光導波
路５１に交差するように他の光導波路５２を設けたもの
である。
光変調を行う構成を示す。同図に示す回路は、光結合部
品１０の内側の光導波路１１の一方側と外側の光導波路
１２の他方側とに連続するように、電気光学効果を有す
るループ状光導波路５１を形成し、且つループ状光導波
路５１に交差するように他の光導波路５２を設けたもの
である。
【００３３】かかる構成では、外側の光導波路１２から
ループ状光導波路５１に、その伝搬損失及び放射損失を
超える光入力を継続的に行うと、この入射光は光結合部
品１０を介してループ状光導波路５１を回ることにな
る。そして、これにより、ループ内の光パワーを高め、
電気光学効果の発現を高めることができる。したがっ
て、光導波路５２へ信号光を入力する一方、ループ状光
導波路５１への入力光を変化させて光導波路５２との交
差部５３の屈折率を変化させることにより、信号光に変
調を与えることができる。なお、これは特に光情報処理
用回路に用いて好適である。
ループ状光導波路５１に、その伝搬損失及び放射損失を
超える光入力を継続的に行うと、この入射光は光結合部
品１０を介してループ状光導波路５１を回ることにな
る。そして、これにより、ループ内の光パワーを高め、
電気光学効果の発現を高めることができる。したがっ
て、光導波路５２へ信号光を入力する一方、ループ状光
導波路５１への入力光を変化させて光導波路５２との交
差部５３の屈折率を変化させることにより、信号光に変
調を与えることができる。なお、これは特に光情報処理
用回路に用いて好適である。
【００３４】図１に示す光結合部品では、光結合部１３
を、曲率半径Ｒ1 ，Ｒ2 の中心が一致して円弧状屈曲し
たものとしたが、勿論、曲率半径Ｒ1 ，Ｒ2 は一致して
いなくてもよく、また、屈曲の状態も、円弧状でなく、
楕円状、放物線状などの任意の曲線状であってもよい。
さらに、光結合部全体に亘って一定曲率で屈曲している
必要はなく、曲率が徐々に変化していくように屈曲して
いて、全体として一方向に屈曲した状態となっていれば
よい。すなわち、光結合部は、全体として同方向に屈曲
していて、屈曲の内側の光導波路の伝搬光が外側の光導
波路へ結合する割合と、外側の光導波の伝搬光が内側の
光導波路へ結合する割合とが異なるようなものであれば
よい。
を、曲率半径Ｒ1 ，Ｒ2 の中心が一致して円弧状屈曲し
たものとしたが、勿論、曲率半径Ｒ1 ，Ｒ2 は一致して
いなくてもよく、また、屈曲の状態も、円弧状でなく、
楕円状、放物線状などの任意の曲線状であってもよい。
さらに、光結合部全体に亘って一定曲率で屈曲している
必要はなく、曲率が徐々に変化していくように屈曲して
いて、全体として一方向に屈曲した状態となっていれば
よい。すなわち、光結合部は、全体として同方向に屈曲
していて、屈曲の内側の光導波路の伝搬光が外側の光導
波路へ結合する割合と、外側の光導波の伝搬光が内側の
光導波路へ結合する割合とが異なるようなものであれば
よい。
【００３５】また、光結合部において互いに近接する光
導波路は３つ以上であってもよいことは言うまでもな
い。さらに、光導波路としてガラス光導波路を例示した
が、半導体光導波や光ファイバを光導波路としても本発
明の光結合部品を構成することができる。
導波路は３つ以上であってもよいことは言うまでもな
い。さらに、光導波路としてガラス光導波路を例示した
が、半導体光導波や光ファイバを光導波路としても本発
明の光結合部品を構成することができる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光結合部
品は、光結合部の屈曲により伝搬光のしみ出しの方向及
び量を制御することにより、光結合部の結合比に方向性
をもたせたものであり、光パワー結合器、光サーキュレ
ータ、光アイソレータ、光変調器などが構成でき、光通
信、光計測、光情報処理の性能向上を図ることができ
る。
品は、光結合部の屈曲により伝搬光のしみ出しの方向及
び量を制御することにより、光結合部の結合比に方向性
をもたせたものであり、光パワー結合器、光サーキュレ
ータ、光アイソレータ、光変調器などが構成でき、光通
信、光計測、光情報処理の性能向上を図ることができ
る。
【図１】一実施例に係る光結合部品の構成を示す概念図
である。
である。
【図２】一実施例の光結合部品の伝搬光の伝搬を示す説
明図である。
明図である。
【図３】一実施例の光結合部品の伝搬光の伝搬を示す説
明図である。
明図である。
【図４】一実施例の光結合部品の伝搬光の伝搬を示す説
明図である。
明図である。
【図５】一実施例の光結合部品の光サーキュレータとし
ての使用を示す説明図である。
ての使用を示す説明図である。
【図６】一実施例の光結合部品の光サーキュレータとし
ての使用を示す説明図である。
ての使用を示す説明図である。
【図７】一実施例の光結合部品の光アイソレータとして
の使用を示す説明図である。
の使用を示す説明図である。
【図８】一実施例の光結合部品を用いた光変調を示す説
明図である。
明図である。
【図９】従来の方向性結合器を示す構成図である。
【図１０】方向性光結合器の光結合を示す説明図であ
る。
る。
【図１１】方向性光結合器の光結合を示す説明図であ
る。
る。
【図１２】従来のＹ分岐器を示す構成図である。
【図１３】Ｙ分岐器の光結合を示す説明図である。
【図１４】Ｙ分岐器の光結合を示す説明図である。
【図１５】従来の双方向通信での送信光と受信光との分
離を示す説明図である。
離を示す説明図である。
【図１６】従来の方向性結合器を用いた反射光測定を示
す構成図である。
す構成図である。
【図１７】従来の光アイソレータの一例を示す構成図で
ある。
ある。
【図１８】図１７の光の伝搬状態を示す説明図である。
１０ 光結合部品 １１，１２ 光導波路 １３ 光結合部
Claims (1)
- 【請求項１】 少なくとも２つの光導波路が互いに近接
すると共に同方向に屈曲した光結合部を備えたことを特
徴とする光結合部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1756692A JPH05215937A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 光結合部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1756692A JPH05215937A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 光結合部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05215937A true JPH05215937A (ja) | 1993-08-27 |
Family
ID=11947469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1756692A Withdrawn JPH05215937A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 光結合部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05215937A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002075978A1 (en) * | 2001-03-16 | 2002-09-26 | Lightwave Microsystems Corporation | Optical mach-zehnder interferometers with low polarization dependence |
| CN116520492A (zh) * | 2023-04-23 | 2023-08-01 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种定向耦合装置 |
-
1992
- 1992-02-03 JP JP1756692A patent/JPH05215937A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002075978A1 (en) * | 2001-03-16 | 2002-09-26 | Lightwave Microsystems Corporation | Optical mach-zehnder interferometers with low polarization dependence |
| CN116520492A (zh) * | 2023-04-23 | 2023-08-01 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种定向耦合装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |