JPH07111488B2 - 光フアイバタツプ - Google Patents
光フアイバタツプInfo
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- JPH07111488B2 JPH07111488B2 JP62000230A JP23087A JPH07111488B2 JP H07111488 B2 JPH07111488 B2 JP H07111488B2 JP 62000230 A JP62000230 A JP 62000230A JP 23087 A JP23087 A JP 23087A JP H07111488 B2 JPH07111488 B2 JP H07111488B2
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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
- G02B6/29331—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
- G02B6/29332—Wavelength selective couplers, i.e. based on evanescent coupling between light guides, e.g. fused fibre couplers with transverse coupling between fibres having different propagation constant wavelength dependency
-
- 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
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
- G02B6/2821—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、シングルモードの光フアイバタツプに関す
る。
る。
本発明の背景 光フアイバローカルエリアネツトワーク（LAN）におい
て、主な示性数は能動反復器なしに回路網に置けるステ
ーシヨンの全数である。ほとんどの場合、これは十分な
光パワーが各送信機からバス上の各受信機に分配されな
ければならないという条件によつて制約されている。考
えている型のLANにおいて、送信機12及び13は図面の第
１図に描かれている光フアイバタツプ10により、光フア
イババス11に接続されている。各送信機からLAN中のす
べての受信機にパワーを結合するため、各送信機は効率
１で結合させ、各受信機は1/Nの程度の結合効率で結合
させるのが望ましい。ここで、Ｎはバスのステーシヨン
の数である。不幸にも、相互性の原理がこれを妨げる。
なぜならば、それはこれらの２つの結合効率が受動カプ
ラ中で等しいことを要求するからである。これによつて
結合は非常に効率が悪く、光パワーの消費が大きく、バ
スに結合できるステーシヨンの数に、厳しい制限ができ
る。
て、主な示性数は能動反復器なしに回路網に置けるステ
ーシヨンの全数である。ほとんどの場合、これは十分な
光パワーが各送信機からバス上の各受信機に分配されな
ければならないという条件によつて制約されている。考
えている型のLANにおいて、送信機12及び13は図面の第
１図に描かれている光フアイバタツプ10により、光フア
イババス11に接続されている。各送信機からLAN中のす
べての受信機にパワーを結合するため、各送信機は効率
１で結合させ、各受信機は1/Nの程度の結合効率で結合
させるのが望ましい。ここで、Ｎはバスのステーシヨン
の数である。不幸にも、相互性の原理がこれを妨げる。
なぜならば、それはこれらの２つの結合効率が受動カプ
ラ中で等しいことを要求するからである。これによつて
結合は非常に効率が悪く、光パワーの消費が大きく、バ
スに結合できるステーシヨンの数に、厳しい制限ができ
る。
この問題はシングルモードファイバとマルチモードバス
フアイバの間にモード選択結合を用いることを通して、
マルチモード光フアイバ中で克服できることが、最近提
案された。“モード選択性カツプリングを通したマルチ
モード光フアイバ中の増加パワー注入”（In−cleased
power injection in multimode optical fiber busses
through mode−selective coupling）と題するテイー．
エイチ．ウツド（T.H.Wood）による論文、アイ・イーイ
ーイー・ジヤーナル・ライトウエーブ・テクノロジー
（IEEE．Journal．Lightwave Technologh）LT−3537
（1985）を参照のこと。シングルモード光フアイバをバ
スフアイバの１ないし数モードに強く結合させることに
より、局部送信機からの光は効率よくバスフアイバ中に
結合できる。しかし、もしバス上を伝搬する光が、その
パワーがバスのモード中で均一に分布するなら、このパ
ワーは弱く取り出されるだけである。計算により、この
方式では約7dBの注入パワー増加が誘導され、バス上の
可能なステーシヨンの数もほとんど２倍になることが示
された。この結合は50μｍコアマルチモードフアイバと
標準のAT＆T50シングルモードフアイバ間の研磨された
減衰方向性カプラ中で、実験的に示された。エム．エ
ス．フオーレン（M.S.Whalen）及びテイー・エイチ・ウ
ツド（T.H.Wood）による論文“高効率非相互性減衰波光
フアイバ方向性カプラ”（Effectively nonreciplocal
evanescent wave optical−fiber directional couple
r）エレクトロニク．レターズ（Electronic Letter
s）、21、175（1985）を参照のこと。−0.2dBの入力結
合効率及び−18dBの出力結合効率が示された。
フアイバの間にモード選択結合を用いることを通して、
マルチモード光フアイバ中で克服できることが、最近提
案された。“モード選択性カツプリングを通したマルチ
モード光フアイバ中の増加パワー注入”（In−cleased
power injection in multimode optical fiber busses
through mode−selective coupling）と題するテイー．
エイチ．ウツド（T.H.Wood）による論文、アイ・イーイ
ーイー・ジヤーナル・ライトウエーブ・テクノロジー
（IEEE．Journal．Lightwave Technologh）LT−3537
（1985）を参照のこと。シングルモード光フアイバをバ
スフアイバの１ないし数モードに強く結合させることに
より、局部送信機からの光は効率よくバスフアイバ中に
結合できる。しかし、もしバス上を伝搬する光が、その
パワーがバスのモード中で均一に分布するなら、このパ
ワーは弱く取り出されるだけである。計算により、この
方式では約7dBの注入パワー増加が誘導され、バス上の
可能なステーシヨンの数もほとんど２倍になることが示
された。この結合は50μｍコアマルチモードフアイバと
標準のAT＆T50シングルモードフアイバ間の研磨された
減衰方向性カプラ中で、実験的に示された。エム．エ
ス．フオーレン（M.S.Whalen）及びテイー・エイチ・ウ
ツド（T.H.Wood）による論文“高効率非相互性減衰波光
フアイバ方向性カプラ”（Effectively nonreciplocal
evanescent wave optical−fiber directional couple
r）エレクトロニク．レターズ（Electronic Letter
s）、21、175（1985）を参照のこと。−0.2dBの入力結
合効率及び−18dBの出力結合効率が示された。
しかし、上で述べたこの方式は、マルチモードフアイバ
にのみ適用できるだけという重大な欠点をもつ。従来の
LANは単一モードフアイバでも使用でき、その場合はる
かに高いバンド帯が可能である。
にのみ適用できるだけという重大な欠点をもつ。従来の
LANは単一モードフアイバでも使用でき、その場合はる
かに高いバンド帯が可能である。
本発明の要約 波長選択カプラを波長選択光周波数シフタと組合せ、そ
の組合せにより地域回路網の各ノードにおいて、効率よ
くパワーの非相互性注入及び除去を可能にすることによ
り、本発明に従いシングルモード光フアイバを用いたロ
ーカルエリアネツトワーク又はフアイババスのための光
フアイバタツプが実現される。波長選択カプラは最大効
率をもつ第１の波長で送信機からのパワーを光フアイバ
バスに結合させ、第２の波長において、このバスからよ
り低い効率で受信機中にパワーを結合させるよう設計さ
れる。送信機からの波長選択性カプラの出力におけるパ
ワーは、波長選択周波数シフタにより第２の波長に周波
数がシフトし、一方第２の波長は周波数が不変のままで
ある。
の組合せにより地域回路網の各ノードにおいて、効率よ
くパワーの非相互性注入及び除去を可能にすることによ
り、本発明に従いシングルモード光フアイバを用いたロ
ーカルエリアネツトワーク又はフアイババスのための光
フアイバタツプが実現される。波長選択カプラは最大効
率をもつ第１の波長で送信機からのパワーを光フアイバ
バスに結合させ、第２の波長において、このバスからよ
り低い効率で受信機中にパワーを結合させるよう設計さ
れる。送信機からの波長選択性カプラの出力におけるパ
ワーは、波長選択周波数シフタにより第２の波長に周波
数がシフトし、一方第２の波長は周波数が不変のままで
ある。
ここで述べる具体的な実施例において、波長選択カプラ
にはネオジム−ドープシリカフアイバが組合され、それ
は光を第１の波長から第２の波長における光に変換し、
一方第２の波長における光は不変のまま保たれる。ネオ
ジム−ドープフアイバの出力における光は、第２の波長
においてのみであり、それはローカルエリアネツトワー
ク中の次の波長選択カプラに結合してもよい。
にはネオジム−ドープシリカフアイバが組合され、それ
は光を第１の波長から第２の波長における光に変換し、
一方第２の波長における光は不変のまま保たれる。ネオ
ジム−ドープフアイバの出力における光は、第２の波長
においてのみであり、それはローカルエリアネツトワー
ク中の次の波長選択カプラに結合してもよい。
詳細な説明 本発明は、図面と関連された以下の説明を読むことによ
り、より完全に理解できるであろう。
り、より完全に理解できるであろう。
シングルモード光フアイバシステム中で使用できる光フ
アイバタツプが、ブロツクダイアグラムの形で第２図に
示されている。第２図中の波長選択カプラ21は、光フア
イババス11上の波長λ２の光信号をバスの入力部の１つ
で受け、第２の入力部において、光フアイバ14により送
信機からの波長λ１の光信号を受けるため、接続されて
いる。波長選択カプラ21はそれが波長λ１では強い結合
ntをもち、波長λ２では弱いがゼロではない結合をもつ
よう設計される。従つて、送信機からの波長λ１におけ
る光は光フアイバ23に接続されている波長選択カプラ21
の出力部に強く結合され、光フアイババス11上の波長λ
２における光は、光フアイバ15により受信機に接続され
た波長選択カプラ21の第２の出力部に、弱く結合される
だけであろう。波長λ１の光と波長λ２における残りの
光の両方を運ぶ光フアイバ23は、波長選択周波数シフタ
22に接続される。この周波数シフタ22は波長λ１におけ
る光を波長λ２に効率よく変換するが、波長λ２におけ
る光は不変のまま残すような特性をもつよう設計され
る。
アイバタツプが、ブロツクダイアグラムの形で第２図に
示されている。第２図中の波長選択カプラ21は、光フア
イババス11上の波長λ２の光信号をバスの入力部の１つ
で受け、第２の入力部において、光フアイバ14により送
信機からの波長λ１の光信号を受けるため、接続されて
いる。波長選択カプラ21はそれが波長λ１では強い結合
ntをもち、波長λ２では弱いがゼロではない結合をもつ
よう設計される。従つて、送信機からの波長λ１におけ
る光は光フアイバ23に接続されている波長選択カプラ21
の出力部に強く結合され、光フアイババス11上の波長λ
２における光は、光フアイバ15により受信機に接続され
た波長選択カプラ21の第２の出力部に、弱く結合される
だけであろう。波長λ１の光と波長λ２における残りの
光の両方を運ぶ光フアイバ23は、波長選択周波数シフタ
22に接続される。この周波数シフタ22は波長λ１におけ
る光を波長λ２に効率よく変換するが、波長λ２におけ
る光は不変のまま残すような特性をもつよう設計され
る。
第２図の光フアイバタツプは光フアイババスへ光を入れ
たり出したりする効率のよい非相互結合を実現する。送
信機からの波長λ１における光は、１に近い効率η
ｔで、波長選択カプラ21を通してバス上に結合される。
波長λ１におけるこの光は、波長選択周波数シフタ22に
より、波長λ２における光に変換される。上で述べたよ
うに、波長λ２における任意の光は本質的に不変のまま
周波数シフタ22を通過し、従つて次のノードにおいて局
部受信機に結合される状態になる。その結果、光フアイ
バ14上の受信機からの光は、光フアイババス23上に効率
よく送り出され、そのわずかな部分のみが、ローカルエ
リアネツトワーク中の各ノードで除去されるように、波
長λ２に変換される。
たり出したりする効率のよい非相互結合を実現する。送
信機からの波長λ１における光は、１に近い効率η
ｔで、波長選択カプラ21を通してバス上に結合される。
波長λ１におけるこの光は、波長選択周波数シフタ22に
より、波長λ２における光に変換される。上で述べたよ
うに、波長λ２における任意の光は本質的に不変のまま
周波数シフタ22を通過し、従つて次のノードにおいて局
部受信機に結合される状態になる。その結果、光フアイ
バ14上の受信機からの光は、光フアイババス23上に効率
よく送り出され、そのわずかな部分のみが、ローカルエ
リアネツトワーク中の各ノードで除去されるように、波
長λ２に変換される。
第２図に示されるように、光フアイバタツプ10は２つの
要素だけで構成すればよい。すなわち、波長選択方向性
カプラと波長選択周波数シフタである。光フアイバタツ
プ10中のこれら主要な機能の両方を行わせるのに、各種
の型のデバイスが使用できる。光フアイバタツプの実例
が、第３図に示されている。
要素だけで構成すればよい。すなわち、波長選択方向性
カプラと波長選択周波数シフタである。光フアイバタツ
プ10中のこれら主要な機能の両方を行わせるのに、各種
の型のデバイスが使用できる。光フアイバタツプの実例
が、第３図に示されている。
第３図において、波長選択カプラ31は２つの異なる種類
のシングルモードフアイバから作られた研磨された方向
性カプラにより、作られた。そのようなカプラはエム・
エス・フアーレン（M.S.Whalen）及びケイ・エル・ウオ
ルカー（K.L.Walker）による“波長多重のためのイン−
ライン光フアイバフイルダ”（In−line optical−fibe
r filter for wavelength multiplexing）と題する論
文、エレクトロニクスレターズ（Electronics Letter
s）、21、724（1985）に見出すことができる。この型の
カプラの解析は、デイー・マルカス（D.Marcuse）によ
り、“異なる種類の光フアイバを用いた方向性カプラフ
アイバ”（Directional−coupler filter using dissim
ilar optical−fiber）と題する論文、エレクトロニク
スレターズ（Electronics Letters）、21、726（198
5）に述べられている。この解析により、設計者は最大
結合が望ましい値に波長を置き、結合効率曲線のすそ
を、波長λ２において所望の低効率の交差結合が得られ
るような形にすることができるようになる。この型の方
向性カプラの波長に対する結合効率の典型的な波形が、
第４図に示されている。第４図に示されるように、波長
λ１における光は１に近い効率で交差結合し、一方波長
λ２における光はゼロに近いか等しくはない低効率で交
差結合する。第３図に示されたシステムにおいて、カプ
ラは0.8ミクロンの波長が最大交差結合を実現し、1.06
ミクロンに等しい波長で低効率結合を実現するよう設計
された。
のシングルモードフアイバから作られた研磨された方向
性カプラにより、作られた。そのようなカプラはエム・
エス・フアーレン（M.S.Whalen）及びケイ・エル・ウオ
ルカー（K.L.Walker）による“波長多重のためのイン−
ライン光フアイバフイルダ”（In−line optical−fibe
r filter for wavelength multiplexing）と題する論
文、エレクトロニクスレターズ（Electronics Letter
s）、21、724（1985）に見出すことができる。この型の
カプラの解析は、デイー・マルカス（D.Marcuse）によ
り、“異なる種類の光フアイバを用いた方向性カプラフ
アイバ”（Directional−coupler filter using dissim
ilar optical−fiber）と題する論文、エレクトロニク
スレターズ（Electronics Letters）、21、726（198
5）に述べられている。この解析により、設計者は最大
結合が望ましい値に波長を置き、結合効率曲線のすそ
を、波長λ２において所望の低効率の交差結合が得られ
るような形にすることができるようになる。この型の方
向性カプラの波長に対する結合効率の典型的な波形が、
第４図に示されている。第４図に示されるように、波長
λ１における光は１に近い効率で交差結合し、一方波長
λ２における光はゼロに近いか等しくはない低効率で交
差結合する。第３図に示されたシステムにおいて、カプ
ラは0.8ミクロンの波長が最大交差結合を実現し、1.06
ミクロンに等しい波長で低効率結合を実現するよう設計
された。
第３図の実施例において、波長選択周波数シフト機能を
実現するため、ネオジム−ドープシリカシングルモード
光フアイバ32が示される。これらのネオジム−ドープガ
ラスは0.8ミクロンに等しい波長において強い吸収帯を
有し、1.066ミクロンに等しい波長で光を放射するよう
に作ることができる。以下の解析に示されるように、0.
8ミクロンにおける十分な量の光が、λ１におけるフオ
トンをλ２におけるフオトンに高い変換効率を生じるよ
うにできる。
実現するため、ネオジム−ドープシリカシングルモード
光フアイバ32が示される。これらのネオジム−ドープガ
ラスは0.8ミクロンに等しい波長において強い吸収帯を
有し、1.066ミクロンに等しい波長で光を放射するよう
に作ることができる。以下の解析に示されるように、0.
8ミクロンにおける十分な量の光が、λ１におけるフオ
トンをλ２におけるフオトンに高い変換効率を生じるよ
うにできる。
ネオジム−ドープシリカのエネルギーレベルダイアグラ
ムが、第５図に示されている。
ムが、第５図に示されている。
第５図において、レベルａ及びｂは0.8ミクロンに等し
い波長λ１における吸収帯を表わし、その場合波長λ１
における光はネオジム−ドープイオンをエネルギーレベ
ルａからエネルギーレベルｂへそれらの状態を変化させ
る。これらのイオンは次にレベルｂからレベルｃへ非放
射性の速い減衰をし、レベルｃからレベルｄへ遷移した
時、光を放射する。最後に、イオンはレベルｄからレベ
ルａに速い非放射減衰する。これらの非放射減衰はここ
で考える他の２つのプロセスより、はるかに速い時間ス
ケールで起る。
い波長λ１における吸収帯を表わし、その場合波長λ１
における光はネオジム−ドープイオンをエネルギーレベ
ルａからエネルギーレベルｂへそれらの状態を変化させ
る。これらのイオンは次にレベルｂからレベルｃへ非放
射性の速い減衰をし、レベルｃからレベルｄへ遷移した
時、光を放射する。最後に、イオンはレベルｄからレベ
ルａに速い非放射減衰する。これらの非放射減衰はここ
で考える他の２つのプロセスより、はるかに速い時間ス
ケールで起る。
もしI1（Ｘ）が波長λ１におけるフアイバ中の位置Ｘで
のフオトン流を表わし、I2（Ｘ）が波長λ２におけるフ
アイバ中の位置Ｘでのフオトン流を表わすならば、フオ
トン流及びレベルｃにおける励起されたイオン密度Ｎ
（Ｘ）の表式を、書くことができる。ポンピング遷移が
飽和せず、従つてレベルａにおける密度N0が変換プロセ
スによつて著しく変らないと仮定すれば、式は次のよう
に表わされる。
のフオトン流を表わし、I2（Ｘ）が波長λ２におけるフ
アイバ中の位置Ｘでのフオトン流を表わすならば、フオ
トン流及びレベルｃにおける励起されたイオン密度Ｎ
（Ｘ）の表式を、書くことができる。ポンピング遷移が
飽和せず、従つてレベルａにおける密度N0が変換プロセ
スによつて著しく変らないと仮定すれば、式は次のよう
に表わされる。
I1（Ｘ）＝I10exp（−N0d1X） （１） ここで、d1およびd2はそれぞれポンピング及びレーザ遷
移の小信号吸収係数で、τ２はレベルｃの自発放射時
間、Ｎはポンピング遷移の量子効率、I10はＸ＝０でフ
アイバに注入されたλ１におけるフオトン流、ｆはフア
イバコアが相対する部分の立体角である。フアイバ中の
損失はこれらの式には含まれていない。
移の小信号吸収係数で、τ２はレベルｃの自発放射時
間、Ｎはポンピング遷移の量子効率、I10はＸ＝０でフ
アイバに注入されたλ１におけるフオトン流、ｆはフア
イバコアが相対する部分の立体角である。フアイバ中の
損失はこれらの式には含まれていない。
このプロセスの変換効率を決るため、第１−３式を解い
て、変換された流れI2（Ｘ）及び入力流I10間の関係を
得た。
て、変換された流れI2（Ｘ）及び入力流I10間の関係を
得た。
ここで、I20はレーザ波長における入力流である。λ２
において注入される流（I20）のほんの少量が、与えら
れた変換効率を与えるために必要なポンピングパワーの
大きさを、著しく減少させる。第（４）式において、す
べての流れI10、I1、I20にτ2d2がかけられて、このこ
とは がこの問題におけるフオトン流を測定する自然の単位で
あることを示している。物理的には、Icはフアイバ中の
変換プロセスを支配するための刺激放射について、ポン
ピング波長で必要とされる最小入力流を表わす。第
（４）式は無次元の項で書くことができ、下のような式
が得られる。
において注入される流（I20）のほんの少量が、与えら
れた変換効率を与えるために必要なポンピングパワーの
大きさを、著しく減少させる。第（４）式において、す
べての流れI10、I1、I20にτ2d2がかけられて、このこ
とは がこの問題におけるフオトン流を測定する自然の単位で
あることを示している。物理的には、Icはフアイバ中の
変換プロセスを支配するための刺激放射について、ポン
ピング波長で必要とされる最小入力流を表わす。第
（４）式は無次元の項で書くことができ、下のような式
が得られる。
ここで、P10＝I10/Ic、P20＝I20/Ic、P2＝I2/Icで、限
界（Ｘ→∞）は変換周波数を見積るためにとられた。
界（Ｘ→∞）は変換周波数を見積るためにとられた。
シングルモードフアイバの適切なｆの値は、1.9×10
3（＝f0）で、これは10゜（全幅）に対するフアイバに
対応する。第６図には第５式がプロツトされている。P
20及びｆの各種の値に対して、規格化された入力パワー
ηP10の関数として、規格化された変換パワーP2がプロ
ツトされている。直線61とこれらの曲線との交点は、3d
B変換効率が生じる入力パワーηP10を示す。λ２に注入
パワーがない場合（P20＝０）、3dbでのηP10はｆ＝f0
で約16.5で、ｆ＝2f0における3dbでのηP10は約14.5で
ある。このことは計算がｆの正確な値には敏感でないこ
とを示している。しかし、P20＝0.1となるようにλ２で
少量の光が注入された時、3dbでのηP10は（ｆ＝f0で）
８より小さく、必要な入力ポンピングパワーは3db近く
減少する結果となる。このことはλ２において“アイド
ラー”ビームを注入することが、必要な入力ポンピング
パワーを減少させるのに便利な方法となりうることを示
している。
3（＝f0）で、これは10゜（全幅）に対するフアイバに
対応する。第６図には第５式がプロツトされている。P
20及びｆの各種の値に対して、規格化された入力パワー
ηP10の関数として、規格化された変換パワーP2がプロ
ツトされている。直線61とこれらの曲線との交点は、3d
B変換効率が生じる入力パワーηP10を示す。λ２に注入
パワーがない場合（P20＝０）、3dbでのηP10はｆ＝f0
で約16.5で、ｆ＝2f0における3dbでのηP10は約14.5で
ある。このことは計算がｆの正確な値には敏感でないこ
とを示している。しかし、P20＝0.1となるようにλ２で
少量の光が注入された時、3dbでのηP10は（ｆ＝f0で）
８より小さく、必要な入力ポンピングパワーは3db近く
減少する結果となる。このことはλ２において“アイド
ラー”ビームを注入することが、必要な入力ポンピング
パワーを減少させるのに便利な方法となりうることを示
している。
第４図から規格化されたパワーをミリワツトに変換する
ため、以下の式で表わされるτ2d2が必要である。
ため、以下の式で表わされるτ2d2が必要である。
ここで、△∨はsec-1単位での利得の線幅で、ｎは媒体
の屈折率である。Nd+3−ドープリシカフアイバの場合、
△∨＝200cm-1で、それにより である。.8μのポンピング波長における９μｍ径のフア
イバ中で、これはPc＝5.36mWのパワーを表わす。吸収量
子効率（η）の適当な値は、約0.4である。前のパラグ
ラムで議論した3dbにおけるP10の値は、225mWに等し
く、それは0.5mWのパワーをもつアイドラを注入するこ
とにより、100mWに下ることができる。
の屈折率である。Nd+3−ドープリシカフアイバの場合、
△∨＝200cm-1で、それにより である。.8μのポンピング波長における９μｍ径のフア
イバ中で、これはPc＝5.36mWのパワーを表わす。吸収量
子効率（η）の適当な値は、約0.4である。前のパラグ
ラムで議論した3dbにおけるP10の値は、225mWに等し
く、それは0.5mWのパワーをもつアイドラを注入するこ
とにより、100mWに下ることができる。
具体的な実施例について述べてきたが、多くの他のデバ
イスが光フアイバタツプ中で必要な方向性カプラ及び周
波数シフト機能を得るため、使用できる。たとえば、他
の型の波長選択カプラが使用でき、周波数シフト機能は
複屈折結晶、たとえばリチウムナイオベート中でのモー
ド変換により、得ることができる。たとえば、エフ．ハ
イスマン（F.Heismann）及びアール・ウルリヒ（R.Ulri
ch）による“ストライプ導波を有する集積された光周波
数移動器”（Integrated−optical frequencv translat
or with stripe waveguide）と題する論文、アプライ
ド、フイジツクス・レターズ（Applied Physics Lett
ers）、45（５）、９月１日、1984を参照のこと。後者
の論文で述べられている型のモード変換デバイスは、周
期的な電極を必要とし、従つて波長選択は固有のもので
ある。従つて、それらはその有効な周波数帯での周波数
をシフトさせるのには有効であるが、その周波数帯から
はずされた周波数は不変のままである。
イスが光フアイバタツプ中で必要な方向性カプラ及び周
波数シフト機能を得るため、使用できる。たとえば、他
の型の波長選択カプラが使用でき、周波数シフト機能は
複屈折結晶、たとえばリチウムナイオベート中でのモー
ド変換により、得ることができる。たとえば、エフ．ハ
イスマン（F.Heismann）及びアール・ウルリヒ（R.Ulri
ch）による“ストライプ導波を有する集積された光周波
数移動器”（Integrated−optical frequencv translat
or with stripe waveguide）と題する論文、アプライ
ド、フイジツクス・レターズ（Applied Physics Lett
ers）、45（５）、９月１日、1984を参照のこと。後者
の論文で述べられている型のモード変換デバイスは、周
期的な電極を必要とし、従つて波長選択は固有のもので
ある。従つて、それらはその有効な周波数帯での周波数
をシフトさせるのには有効であるが、その周波数帯から
はずされた周波数は不変のままである。
第１図は本発明を用いることのできる型のローカルエリ
アネツトワーク中のノードのブロツクダイヤグラムを示
す図； 第２図は本発明に従つて構成された光フアイバタツプの
ブロツクダイヤグラムを示す図； 第３図は波長選択周波数シフタとしてネオジム−ドープ
シリカフアイバを用いる本発明の実施例のより詳細なダ
イヤグラムを示す図； 第４図ないし６図は本発明の動作を記述するのに有用な
曲線及びエネルギーダイヤグラムを示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕 光フアイバタツプ……10 第１の入力（光フアイババス）……11 第１の出力（光フアイババス）……16 第２の入力（光フアイバ）……14 第２の出力（光フアイバ）……15 シングルモード結合手段（波長選択カプラ）……21
アネツトワーク中のノードのブロツクダイヤグラムを示
す図； 第２図は本発明に従つて構成された光フアイバタツプの
ブロツクダイヤグラムを示す図； 第３図は波長選択周波数シフタとしてネオジム−ドープ
シリカフアイバを用いる本発明の実施例のより詳細なダ
イヤグラムを示す図； 第４図ないし６図は本発明の動作を記述するのに有用な
曲線及びエネルギーダイヤグラムを示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕 光フアイバタツプ……10 第１の入力（光フアイババス）……11 第１の出力（光フアイババス）……16 第２の入力（光フアイバ）……14 第２の出力（光フアイバ）……15 シングルモード結合手段（波長選択カプラ）……21
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−90282（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−16333（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】光ファイバタップを光ファイバシステム中
の同様の光ファイバタップと直接に接続するのに適した
第１の入力及び第１の出力手段、光送信機からの光を受
けるための第２の入力手段及び光受信機に光を伝達する
ための第２の出力手段を含む光ファイバタップにおい
て、 前記光ファイバタップは、 第１の波長を有する光を高効率で交差結合させ、第２の
波長を有する光を低効率で交差結合するための第１及び
第２の入力部分と第１及び第２の出力部分を有するシン
グルモード結合手段が含まれ、前記第１及び第２の入力
部はそれぞれ第１及び第２の入力手段に接続され、前記
第２の出力部分は前記第２の出力手段に接続され、 前記第１の波長を持つ光を、前記第２の波長を持つ光に
変換し、一方前記第２の波長を有する光は不変のまま処
理するシングルモード変換手段が含まれ、前記シングル
モード変換手段は前記第１の出力部分からの光を受け、
前記第１の出力手段へ光を与えるため接続されているこ
とを特徴とする光ファイバタップ。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の光ファイバ
タップにおいて、前記第１及び第２の波長は異り、 前記シングルモード結合手段は高効率で第１の波長を持
つ光を交差結合し、第２の波長を持つ光を低効率で交差
結合するように構成され、前記シングルモード変換手段
は前記第１の波長を持つ光を前記第２の波長を持つ光に
変換し、一方前記第２の波長を持つ光は不変のまま処理
するように構成されることを特徴とする光ファイバタッ
プ。 - 【請求項３】特許請求の範囲第２項に記載の光ファイバ
タップにおいて、 前記シングルモード結合手段はファイバ間で減衰する結
合を生じる長さに相互に近接させて固定された２つのシ
ングルモードファイバを有する研磨された方向性カプラ
を含むことを特徴とする光ファイバタップ。 - 【請求項４】特許請求の範囲第２項に記載の光ファイバ
タップにおいて、 前記シングルモード変換手段はネオジム−ドープシリカ
ファイバからなることを特徴とする光ファイバタップ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US81643786A | 1986-01-06 | 1986-01-06 | |
| US816437 | 1991-12-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62201404A JPS62201404A (ja) | 1987-09-05 |
| JPH07111488B2 true JPH07111488B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=25220612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62000230A Expired - Fee Related JPH07111488B2 (ja) | 1986-01-06 | 1987-01-06 | 光フアイバタツプ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0231627B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07111488B2 (ja) |
| CA (1) | CA1284907C (ja) |
| DE (1) | DE3689040T2 (ja) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5290282A (en) * | 1976-01-23 | 1977-07-29 | Anritsu Electric Co Ltd | Annular light communication device |
| JPS5616333A (en) * | 1979-07-19 | 1981-02-17 | Fuji Electric Co Ltd | Optical signal transmitter |
| US4515431A (en) * | 1982-08-11 | 1985-05-07 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Fiber optic amplifier |
| FR2549240A1 (fr) * | 1983-07-15 | 1985-01-18 | American Telephone & Telegraph | Reseau de distribution local a acces multiples |
| US4674830A (en) * | 1983-11-25 | 1987-06-23 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Fiber optic amplifier |
| IL73459A0 (en) * | 1983-11-30 | 1985-02-28 | Univ Leland Stanford Junior | Fiber optic directional coupler |
| US4684215A (en) * | 1983-11-30 | 1987-08-04 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Single mode fiber optic single sideband modulator and method of frequency |
-
1986
- 1986-12-12 EP EP19860309721 patent/EP0231627B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-12-12 DE DE19863689040 patent/DE3689040T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-12-15 CA CA000525386A patent/CA1284907C/en not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-01-06 JP JP62000230A patent/JPH07111488B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0231627B1 (en) | 1993-09-15 |
| DE3689040T2 (de) | 1994-04-14 |
| EP0231627A2 (en) | 1987-08-12 |
| EP0231627A3 (en) | 1989-08-23 |
| DE3689040D1 (de) | 1993-10-21 |
| JPS62201404A (ja) | 1987-09-05 |
| CA1284907C (en) | 1991-06-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |