JPH0690366B2 - 回折格子型光分波器 - Google Patents

回折格子型光分波器

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JPH0690366B2
JPH0690366B2 JP4331286A JP4331286A JPH0690366B2 JP H0690366 B2 JPH0690366 B2 JP H0690366B2 JP 4331286 A JP4331286 A JP 4331286A JP 4331286 A JP4331286 A JP 4331286A JP H0690366 B2 JPH0690366 B2 JP H0690366B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は回折格子と偏光分離素子を含む光分波器で、偏
光分離素子から回折格子までの各偏光の光路長を等し、
回折格子の偏光依存性を低減させ、光分波器の効率を上
げた。
〔産業上の利用分野〕
本発明は回折格子により多波長の光を一度に波長別に分
解する回折格子型光分波器に関するものである。
将来の超大容量光通信を行うための手段として波長の多
重化がある。この目的の合成波器としては、波長分解能
と多チャンネル化に有利である回折格子を用いる方法が
適している。しかし、回折格子の効率には偏光依存性が
あるため、ファイバ伝送路からの光を受ける分波器では
挿入損失の増加、変動が生じることが考えられる。この
ような光波長多重通信においては分波器の偏光依存性を
除去する構成を必要としている。
〔従来の技術〕
第３図、第４図に「特開昭58−82220号公報」に開示さ
れている従来の分波器を示す。
図において、１は入力用光ファイバ、２は出力用光ファ
イバ、３は集光用レンズ、４は光分波器、５は反射型の
回折格子、６はガラス等の透明材からなる三角柱形状の
透明体、７は透明体６の斜面に形成された偏光分離膜、
８は断面が平行四辺形の四角錐形状からなるガラス等の
透明体、９は1/2波長板である。
従来の光分波器４は入出力用の光ファイバ1,2間の光路
上に、透明体6,8と波長板９を組合せた偏光変換部と、
紙面に対し垂直方向に形成された多数の溝5aを有する回
折格子５を図示状態に配置して構成されていた。
また、光分波機能は光ファイバ１より出射されたλ1，
λ2，λ3，λ4の多波長の入射光ａがレンズ３を透過し
て平行光になり、それが光分波器４に入射し、該光分波
器４では上記偏光変換部による偏光分離作用（最大の回
折効率を得るための機能）と回折格子５による波長分離
作用（各波長毎に異なる回折角度の回折光を得るための
機能）により該入射光ａの各波長を一度に分波し且つ出
射せしめ、それによってλ1，λ2，λ3，λ4の波長別に
分離された出射光ｂ（λ4のみ図示）が再びレンズ３を
透過して夫々の光ファイバ２へ集光されることで果され
る。
このような光分波器４においては、入射光ａは偏光分離
膜７で回折格子５の溝5aに垂直な偏光成分Ｐと平行な偏
光成分Ｓとし分離され、溝5aに平行な成分Ｓに対しては
波長板９により偏向面が90°回転されて、両成分P,Sと
も回折効率の高い垂直成分として回折格子５に互に平行
な状態で入射する。
また回析格子５による回折光は理想的にはほぼ逆の経路
をだとり、偏光分離膜７で合成され出射光ｂとなる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、従来の光分波器４では偏光分離膜７から回折
格子５までの各偏光成分P,Sの光路長が異なるため、第
４図に示す如くＳ偏光回折光ｃとｐ偏光回折光ｄでは位
置ずれ（Δ）を生じ完全に合成されず、挿入損失が大き
くなる欠点があった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上記欠点を解決するために、偏光分離素子から
回折格子までの各偏光の光路長をほぼ等しく構成した回
折格子形光分波器を提供した。
〔作用〕
この構成によれば光路長が等しくなっているため、各偏
光回折光はほぼ完全に入射時の偏光経路るたどり偏光分
離膜での合成が果される。
〔実施例〕
第１図は本発明に係る回折格子型光分波器を示す側断面
図である。
図において、10は光分波器、11は反射型の回折格子、12
は三角柱形状のガラス等からなる透明体、13は平行四辺
形断面の四角錐形状からなるガラス等の透明体、14は三
角柱形状のガラス等からなる透明体、15は透明体12の斜
面に形成された例えばSi（ｎ＝3.65）とSiO2（ｎ＝1.4
5）の交互に積層した７層構成の誘電体多層膜よりなる
偏光分離膜、16は1/2波長板、ａは入射光、ｂは出射
光、ｃはＳ偏光回折光、ｄはｐ偏光回折光である。
本光分波器10も従来と同様、入出力用の光ファイバ1,2
間の光路上に集光レンズ３と共に配置され波長分波の機
能を果す。
本光分波器10はQ1が約30°、Q2が約60°の直角三角柱か
らなる透明体12,14と四角錐の透明体13および波長板16
を組合せて透明接着剤にて固定し、回折格子11はその溝
11a側を透明体14の外面に透明接着剤にて固定して構成
されている。また、偏光分離膜15への入射光ａの入射角
度Q3は回折格子11への各偏光成分P,Sの入射角度による
光路差と打ち消し合うように決められており、約60°に
設定されている。
この構成により本光分波器10は偏光分離膜15から回折格
子11までの各偏光の光路長を等しく設定できる。
第２図は本発明に係る光分波器10の入射偏光依存性を示
す実験データで、縦軸は挿失変動を横軸はｐ偏光強度／
入射光強度を示す。
この実験では、回折格子11として溝11aが600本/mmで1.5
5μｍ周期のものを使用し、分波器構成としては第１図
で説明のものを使用した。また入力用光ファイバとして
シングルモードを、出力用光ファイバはマルチモードフ
ァイバを使用して各ファイバをアレイ状（ファイバ間隔
は12.5μｍ）に並べたものを用い、集光レンズとしては
集点距離ｆ＝22.4mmの平凸レンズを使用した。
この結果、挿入損失が2.0dBで、第２図の線Ａの如く損
失変動が0.1dBの偏光依存性のほとんどない、光分波器
が得られた。
また波長可変光源を用いて隣接ファイバ間のクロストー
クと各波長の透過帯域を測定した結果、透過帯域幅が約
6mm、クロストークが約−20dBの良好な特性が得られ
た。
〔発明の効果〕
以上の本発明によれば、偏光依存性のほとんどない光分
波器が得られ、その実用上の効果は著しいものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る光分波器の実施例図、第２図は本
発明による光合波器の偏光依存性を示す実験データ、第
３図と第４図は従来の光分波器の説明図である。 〔符号の説明〕 10…光分波器、15…偏光分離膜 11…回折格子、16…1/2波長板 12,13,14…透明体

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも回折格子と偏光分離素子を含ん
    で構成され、入射光が該偏光分離素子により偏光分離さ
    れて各偏光成分が前記回折格子に対し最大の回折効率に
    なるよう入射する回折格子型光分波器であって、 前記偏光分離素子から前記回折格子までの各偏光の光路
    長が等しくなるように構成されていることを特徴とした
    回折格子型光分波器。
  2. 【請求項２】前記各偏光光路中の一方にはその偏光面を
    回転させる波長板が挿入されており、前記偏光分離素子
    により偏光分離された各偏光成分が前記回折格子の溝方
    向に対し垂直な偏光成分になるに構成されていることを
    特徴とした特許請求の範囲第１項記載の回折格子型光分
    波器。
  3. 【請求項３】前記偏光分離素子は誘電体多層膜より形成
    され、該偏光分離膜への前記入射光の入射角度を60°と
    したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回折
    格子型光分波器。
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