JPH0713106A - 光サーキュレータ - Google Patents
光サーキュレータInfo
- Publication number
- JPH0713106A JPH0713106A JP5148972A JP14897293A JPH0713106A JP H0713106 A JPH0713106 A JP H0713106A JP 5148972 A JP5148972 A JP 5148972A JP 14897293 A JP14897293 A JP 14897293A JP H0713106 A JPH0713106 A JP H0713106A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- terminal
- optical
- optical circulator
- output
- light input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高精度の製作技術を必要とすることなく高ア
イソレーションを達成し得る導波路形の光サーキュレー
タを提供する。 【構成】 端子ｉ１から入力された光を端子ｉ２より出
力し、端子ｉ２から入力された光を端子ｉ３より出力
し、端子ｉ３から入力された光を端子ｉ４より出力し、
端子ｉ４から入力された光を端子ｉ１より出力する４個
の光サーキュレータｉ（但し、ｉ＝１〜４）を光導波路
５１〜５４で結合することにより、入出力端子間のアイ
ソレーションが２つの光サーキュレータｉのアイソレー
ションの積となる、新たな一つの光サーキュレータを構
成する。
イソレーションを達成し得る導波路形の光サーキュレー
タを提供する。 【構成】 端子ｉ１から入力された光を端子ｉ２より出
力し、端子ｉ２から入力された光を端子ｉ３より出力
し、端子ｉ３から入力された光を端子ｉ４より出力し、
端子ｉ４から入力された光を端子ｉ１より出力する４個
の光サーキュレータｉ（但し、ｉ＝１〜４）を光導波路
５１〜５４で結合することにより、入出力端子間のアイ
ソレーションが２つの光サーキュレータｉのアイソレー
ションの積となる、新たな一つの光サーキュレータを構
成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高アイソレーションの
光サーキュレータに関するものである。
光サーキュレータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光サーキュレータに関する研究
は、主としてバルク構成のものについて行われており、
低損失で高アイソレーションの光サーキュレータも報告
されている。一方、近年、光回路の導波路化、集積一体
化が急速に進展しており、光サーキュレータについても
この傾向と無縁ではない。しかしながら、導波路形の光
サーキュレータに関する研究は原理確認のレベルであ
り、バルク構成のもののような優れた特性を有する導波
路形の光サーキュレータは報告されていない。
は、主としてバルク構成のものについて行われており、
低損失で高アイソレーションの光サーキュレータも報告
されている。一方、近年、光回路の導波路化、集積一体
化が急速に進展しており、光サーキュレータについても
この傾向と無縁ではない。しかしながら、導波路形の光
サーキュレータに関する研究は原理確認のレベルであ
り、バルク構成のもののような優れた特性を有する導波
路形の光サーキュレータは報告されていない。
【０００３】図２は従来の導波路形の光サーキュレータ
の一例、ここでは Trans. IEICE, vol.E73, No.4, 199
0, T.Shintaku and T.Uno, Directional coupler type
optical circulator, pp.474-476 に記載された方向性
結合器形の光サーキュレータを示すもので、図中、100
は光導波路基板、101 ，102 ，103 ，104 は端子、10
5，106 は光導波路、107 は導電線である。
の一例、ここでは Trans. IEICE, vol.E73, No.4, 199
0, T.Shintaku and T.Uno, Directional coupler type
optical circulator, pp.474-476 に記載された方向性
結合器形の光サーキュレータを示すもので、図中、100
は光導波路基板、101 ，102 ，103 ，104 は端子、10
5，106 は光導波路、107 は導電線である。
【０００４】前記端子101 及び102 は光導波路105 で結
合され、端子103 及び104 は光導波路106 で結合されて
いる。光導波路105 ，106 はその中央付近において互い
に平行に且つ近接して配置されており、また、その伝搬
定数は互いに異なっている。導電線107 は光導波路105
，106 上に配置されており、該導電線107 に通電する
ことにより、光導波路105 ，106 に逆向きの磁界を印加
し、該光導波路105 ，106 の伝搬定数を変化させる如く
なっている。
合され、端子103 及び104 は光導波路106 で結合されて
いる。光導波路105 ，106 はその中央付近において互い
に平行に且つ近接して配置されており、また、その伝搬
定数は互いに異なっている。導電線107 は光導波路105
，106 上に配置されており、該導電線107 に通電する
ことにより、光導波路105 ，106 に逆向きの磁界を印加
し、該光導波路105 ，106 の伝搬定数を変化させる如く
なっている。
【０００５】ここで、前述した伝搬定数の変化が非相反
であり、端子101 あるいは103 から入力された光に対し
ては元の伝搬定数差を減少し、端子102 あるいは104 か
ら入力された光に対しては元の伝搬定数差を拡大する場
合、適当な光導波路105 ，106 の構造及び印加磁界強度
のもとで、端子101 あるいは103 から入力された光に対
して光導波路105 及び106 間の結合をなくし、端子102
あるいは104 から入力された光に対して光導波路105 及
び106 間を完全に結合することができる。
であり、端子101 あるいは103 から入力された光に対し
ては元の伝搬定数差を減少し、端子102 あるいは104 か
ら入力された光に対しては元の伝搬定数差を拡大する場
合、適当な光導波路105 ，106 の構造及び印加磁界強度
のもとで、端子101 あるいは103 から入力された光に対
して光導波路105 及び106 間の結合をなくし、端子102
あるいは104 から入力された光に対して光導波路105 及
び106 間を完全に結合することができる。
【０００６】この結果、図２の回路は、端子101 から入
力された光を端子102 より出力し、端子102 から入力さ
れた光を端子103 より出力し、端子103 から入力された
光を端子104 より出力し、また、端子104 から入力され
た光を端子101 より出力する光サーキュレータとして機
能することになる。
力された光を端子102 より出力し、端子102 から入力さ
れた光を端子103 より出力し、端子103 から入力された
光を端子104 より出力し、また、端子104 から入力され
た光を端子101 より出力する光サーキュレータとして機
能することになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記光
サーキュレータでは、前述したように光導波路105 ，10
6 の構造及び印加磁界強度によってアイソレーションが
決定されるため、アイソレーションを向上するには光導
波路105 ，106 や導電線107 を非常に精度高く製作しな
ければならず、３０ｄＢ以上のアイソレーションを実現
するのは困難であるという問題があった。
サーキュレータでは、前述したように光導波路105 ，10
6 の構造及び印加磁界強度によってアイソレーションが
決定されるため、アイソレーションを向上するには光導
波路105 ，106 や導電線107 を非常に精度高く製作しな
ければならず、３０ｄＢ以上のアイソレーションを実現
するのは困難であるという問題があった。
【０００８】本発明は前記従来の問題点に鑑み、高精度
の製作技術を必要とすることなく高アイソレーションを
達成し得る導波路形の光サーキュレータを提供すること
を目的とする。
の製作技術を必要とすることなく高アイソレーションを
達成し得る導波路形の光サーキュレータを提供すること
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明では前記目的を達
成するため、少なくとも第１、第２及び第３の端子を有
し、第１の端子から入力された光を第２の端子より出力
し、また、第３の端子から入力された光を第１の端子よ
り出力するＮ個（但し、Ｎは３以上の整数）の光サーキ
ュレータからなり、１番目の光サーキュレータの第２の
端子及び２番目の光サーキュレータの第３の端子、２番
目の光サーキュレータの第２の端子及び３番目の光サー
キュレータの第３の端子、……を順次結合するととも
に、Ｎ番目の光サーキュレータの第２の端子及び１番目
の光サーキュレータの第３の端子を結合した光サーキュ
レータを提案する。
成するため、少なくとも第１、第２及び第３の端子を有
し、第１の端子から入力された光を第２の端子より出力
し、また、第３の端子から入力された光を第１の端子よ
り出力するＮ個（但し、Ｎは３以上の整数）の光サーキ
ュレータからなり、１番目の光サーキュレータの第２の
端子及び２番目の光サーキュレータの第３の端子、２番
目の光サーキュレータの第２の端子及び３番目の光サー
キュレータの第３の端子、……を順次結合するととも
に、Ｎ番目の光サーキュレータの第２の端子及び１番目
の光サーキュレータの第３の端子を結合した光サーキュ
レータを提案する。
【００１０】
【作用】本発明によれば、１番目の光サーキュレータの
第１の端子から入力された光は該１番目の光サーキュレ
ータの第２の端子より出力され、２番目の光サーキュレ
ータの第３の端子に入力されるので、該２番目の光サー
キュレータの第１の端子より出力される。同様に、２番
目の光サーキュレータの第１の端子から入力された光は
３番目の光サーキュレータの第１の端子より出力され、
また、３番目の光サーキュレータの第１の端子から入力
された光は４番目の光サーキュレータの第１の端子より
出力され、さらにまた、Ｎ番目の光サーキュレータの第
１の端子から入力された光は１番目の光サーキュレータ
の第１の端子より出力される。
第１の端子から入力された光は該１番目の光サーキュレ
ータの第２の端子より出力され、２番目の光サーキュレ
ータの第３の端子に入力されるので、該２番目の光サー
キュレータの第１の端子より出力される。同様に、２番
目の光サーキュレータの第１の端子から入力された光は
３番目の光サーキュレータの第１の端子より出力され、
また、３番目の光サーキュレータの第１の端子から入力
された光は４番目の光サーキュレータの第１の端子より
出力され、さらにまた、Ｎ番目の光サーキュレータの第
１の端子から入力された光は１番目の光サーキュレータ
の第１の端子より出力される。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の光サーキュレータの第１の実
施例を示すもので、図中、１，２，３，４は光サーキュ
レータ、１１，１２，１３，１４は光サーキュレータ１
の端子、２１，２２，２３，２４は光サーキュレータ２
の端子、３１，３２，３３，３４は光サーキュレータ３
の端子、４１，４２，４３，４４は光サーキュレータ４
の端子、５１，５２，５３，５４は光導波路である。
施例を示すもので、図中、１，２，３，４は光サーキュ
レータ、１１，１２，１３，１４は光サーキュレータ１
の端子、２１，２２，２３，２４は光サーキュレータ２
の端子、３１，３２，３３，３４は光サーキュレータ３
の端子、４１，４２，４３，４４は光サーキュレータ４
の端子、５１，５２，５３，５４は光導波路である。
【００１２】光サーキュレータｉ（但し、ｉ＝１〜４）
は、端子ｉ１から入力された光を端子ｉ２より出力し、
端子ｉ２から入力された光を端子ｉ３より出力し、端子
ｉ３から入力された光を端子ｉ４より出力し、また、端
子ｉ４から入力された光を端子ｉ１より出力するものと
する。また、光導波路５１，５２，５３，５４は、それ
ぞれ端子１２−２１間，１４−４１間，２３−３２間，
３４−４３間を結合している。
は、端子ｉ１から入力された光を端子ｉ２より出力し、
端子ｉ２から入力された光を端子ｉ３より出力し、端子
ｉ３から入力された光を端子ｉ４より出力し、また、端
子ｉ４から入力された光を端子ｉ１より出力するものと
する。また、光導波路５１，５２，５３，５４は、それ
ぞれ端子１２−２１間，１４−４１間，２３−３２間，
３４−４３間を結合している。
【００１３】ここで、前記回路において、端子１１，２
２，３３，４４を光の入出力端子とする場合の動作を考
える。
２，３３，４４を光の入出力端子とする場合の動作を考
える。
【００１４】端子１１から入力された光は、光サーキュ
レータ１の動作から明らかなように端子１２より出力さ
れ、光導波路５１を介して端子２１に入力されるので、
光サーキュレータ２の動作から明らかなように端子２２
より出力されることになる。また、端子２２から入力さ
れた光は、光サーキュレータ２の動作から明らかなよう
に端子２３より出力され、光導波路５３を介して端子３
２に入力されるので、光サーキュレータ３の動作から明
らかなように端子３３より出力されることになる。さら
にまた、同様に、端子３３から入力された光は端子３
４、光導波路５４及び端子４３を介して端子４４から出
力され、また、端子４４から入力された光は端子４１、
光導波路５２及び端子１４を介して端子１１から出力さ
れることになる。
レータ１の動作から明らかなように端子１２より出力さ
れ、光導波路５１を介して端子２１に入力されるので、
光サーキュレータ２の動作から明らかなように端子２２
より出力されることになる。また、端子２２から入力さ
れた光は、光サーキュレータ２の動作から明らかなよう
に端子２３より出力され、光導波路５３を介して端子３
２に入力されるので、光サーキュレータ３の動作から明
らかなように端子３３より出力されることになる。さら
にまた、同様に、端子３３から入力された光は端子３
４、光導波路５４及び端子４３を介して端子４４から出
力され、また、端子４４から入力された光は端子４１、
光導波路５２及び端子１４を介して端子１１から出力さ
れることになる。
【００１５】また、端子１３，２４，３１，４２を光の
入出力端子とする場合、端子１３から入力された光は端
子４２より出力され、また、端子４２から入力された光
は端子３１より出力され、また、端子３１から入力され
た光は端子２４より出力され、また、端子２４から入力
された光は端子１３より出力されることになる。
入出力端子とする場合、端子１３から入力された光は端
子４２より出力され、また、端子４２から入力された光
は端子３１より出力され、また、端子３１から入力され
た光は端子２４より出力され、また、端子２４から入力
された光は端子１３より出力されることになる。
【００１６】このように、光サーキュレータ１〜４及び
光導波路５１〜５４より構成される図１の回路全体が一
つの光サーキュレータとして機能することが分かる。
光導波路５１〜５４より構成される図１の回路全体が一
つの光サーキュレータとして機能することが分かる。
【００１７】次に、本実施例の光サーキュレータのアイ
ソレーションについて、端子１１，２２，３３，４４を
光の入出力端子とする場合を例にとって考察する。
ソレーションについて、端子１１，２２，３３，４４を
光の入出力端子とする場合を例にとって考察する。
【００１８】端子１１を入力端子とした時、端子２２が
出力端子であり、端子３３及び４４がアイソレーション
端子である。このうち、端子３３とのアイソレーション
はその光路をたどれば明らかなように、端子２２，２
４，４２及び４４での反射、特に端子２２での反射に依
存する。従って、端子３３とのアイソレーションは端子
２２，２４，４２及び４４での反射を抑圧することより
向上できる。また、端子４４とのアイソレーションは端
子１１→端子１４→光導波路５２→端子４１→端子４４
の経路を考えれば良いので、光サーキュレータ１におけ
る端子１４の端子１１からのアイソレーションと、光サ
ーキュレータ４における端子４４の端子４１からのアイ
ソレーションとの積になる。従って、端子４４とのアイ
ソレーションは光サーキュレータ１及び４のそれぞれの
アイソレーションより大幅に向上することが分かる。
出力端子であり、端子３３及び４４がアイソレーション
端子である。このうち、端子３３とのアイソレーション
はその光路をたどれば明らかなように、端子２２，２
４，４２及び４４での反射、特に端子２２での反射に依
存する。従って、端子３３とのアイソレーションは端子
２２，２４，４２及び４４での反射を抑圧することより
向上できる。また、端子４４とのアイソレーションは端
子１１→端子１４→光導波路５２→端子４１→端子４４
の経路を考えれば良いので、光サーキュレータ１におけ
る端子１４の端子１１からのアイソレーションと、光サ
ーキュレータ４における端子４４の端子４１からのアイ
ソレーションとの積になる。従って、端子４４とのアイ
ソレーションは光サーキュレータ１及び４のそれぞれの
アイソレーションより大幅に向上することが分かる。
【００１９】図３は本発明の第２の実施例、ここでは本
発明の光サーキュレータを一般化した例を示すもので、
図中、６−１，６−２，……６−Ｎは光サーキュレー
タ、６１−ｋ，６２−ｋ，６３−ｋ（但し、ｋ＝１〜
Ｎ）は光サーキュレータ６−ｋの端子、６４−１，６４
−２，……６４−Ｎは光導波路である。ここで、光サー
キュレータ６−ｋは少なくとも、端子６１−ｋから入力
された光を端子６２−ｋより出力し、端子６３−ｋから
入力された光を端子６１−ｋより出力するものとする。
発明の光サーキュレータを一般化した例を示すもので、
図中、６−１，６−２，……６−Ｎは光サーキュレー
タ、６１−ｋ，６２−ｋ，６３−ｋ（但し、ｋ＝１〜
Ｎ）は光サーキュレータ６−ｋの端子、６４−１，６４
−２，……６４−Ｎは光導波路である。ここで、光サー
キュレータ６−ｋは少なくとも、端子６１−ｋから入力
された光を端子６２−ｋより出力し、端子６３−ｋから
入力された光を端子６１−ｋより出力するものとする。
【００２０】前記構成において、端子６１−１から入力
された光は端子６２−１より出力され、光導波路６４−
１を介して端子６３−２に入力されるので、端子６１−
２より出力されることになる。同様に、端子６１−２か
ら入力された光は端子６１−３より出力され、また、端
子６１−３から入力された光は端子６１−４より出力さ
れ、さらにまた、端子６１−Ｎから入力された光は光導
波路６４−Ｎを介して端子６１−１より出力されること
になる。
された光は端子６２−１より出力され、光導波路６４−
１を介して端子６３−２に入力されるので、端子６１−
２より出力されることになる。同様に、端子６１−２か
ら入力された光は端子６１−３より出力され、また、端
子６１−３から入力された光は端子６１−４より出力さ
れ、さらにまた、端子６１−Ｎから入力された光は光導
波路６４−Ｎを介して端子６１−１より出力されること
になる。
【００２１】このように、光サーキュレータ６−１〜６
−Ｎ及び光導波路６４−１〜６４−Ｎより構成される図
３の回路全体がＮ端子の光サーキュレータとして機能す
ることが分かる。
−Ｎ及び光導波路６４−１〜６４−Ｎより構成される図
３の回路全体がＮ端子の光サーキュレータとして機能す
ることが分かる。
【００２２】また、本実施例の光サーキュレータでは、
端子６１−ｋを入力端子とした時、端子６１−（ｋ＋
１）が出力端子であり、それ以外の端子がアイソレーシ
ョン端子となるが、これらの端子とのアイソレーション
は光信号の伝達方向と逆方向に隣り合う２つの光サーキ
ュレータのアイソレーションの積となり、個々の光サー
キュレータのアイソレーションより大幅に向上すること
が分かる。
端子６１−ｋを入力端子とした時、端子６１−（ｋ＋
１）が出力端子であり、それ以外の端子がアイソレーシ
ョン端子となるが、これらの端子とのアイソレーション
は光信号の伝達方向と逆方向に隣り合う２つの光サーキ
ュレータのアイソレーションの積となり、個々の光サー
キュレータのアイソレーションより大幅に向上すること
が分かる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、少
なくとも第１、第２及び第３の端子を有し、第１の端子
から入力された光を第２の端子より出力し、また、第３
の端子から入力された光を第１の端子より出力するＮ個
（但し、Ｎは３以上の整数）の光サーキュレータからな
り、１番目の光サーキュレータの第２の端子及び２番目
の光サーキュレータの第３の端子、２番目の光サーキュ
レータの第２の端子及び３番目の光サーキュレータの第
３の端子、……を順次結合するとともに、Ｎ番目の光サ
ーキュレータの第２の端子及び１番目の光サーキュレー
タの第３の端子を結合したため、一の端子から入力され
た光が他の端子より出力されるには２つの光サーキュレ
ータを通過することになり、そのアイソレーションは該
２つの光サーキュレータのアイソレーションの積とな
り、個々の光サーキュレータのアイソレーションが従来
の場合と同一、即ち個々の光サーキュレータに関する製
作技術の精度が従来の場合と同一であっても、高アイソ
レーションの光サーキュレータを実現できる利点があ
る。
なくとも第１、第２及び第３の端子を有し、第１の端子
から入力された光を第２の端子より出力し、また、第３
の端子から入力された光を第１の端子より出力するＮ個
（但し、Ｎは３以上の整数）の光サーキュレータからな
り、１番目の光サーキュレータの第２の端子及び２番目
の光サーキュレータの第３の端子、２番目の光サーキュ
レータの第２の端子及び３番目の光サーキュレータの第
３の端子、……を順次結合するとともに、Ｎ番目の光サ
ーキュレータの第２の端子及び１番目の光サーキュレー
タの第３の端子を結合したため、一の端子から入力され
た光が他の端子より出力されるには２つの光サーキュレ
ータを通過することになり、そのアイソレーションは該
２つの光サーキュレータのアイソレーションの積とな
り、個々の光サーキュレータのアイソレーションが従来
の場合と同一、即ち個々の光サーキュレータに関する製
作技術の精度が従来の場合と同一であっても、高アイソ
レーションの光サーキュレータを実現できる利点があ
る。
【図１】本発明の光サーキュレータの第１の実施例を示
す構成図
す構成図
【図２】従来の光サーキュレータの一例を示す構成図
【図３】本発明の光サーキュレータの第２の実施例を示
す構成図
す構成図
１〜４，６−１〜６−Ｎ…光サーキュレータ、１１〜１
４，２１〜２４，３１〜３４，４１〜４４，６１−１〜
６１−Ｎ，６２−１〜６２−Ｎ，６３−１〜６３−Ｎ…
光サーキュレータの端子、５１〜５４，６４−１〜６４
−Ｎ…光導波路。
４，２１〜２４，３１〜３４，４１〜４４，６１−１〜
６１−Ｎ，６２−１〜６２−Ｎ，６３−１〜６３−Ｎ…
光サーキュレータの端子、５１〜５４，６４−１〜６４
−Ｎ…光導波路。
Claims (1)
- 【請求項１】 少なくとも第１、第２及び第３の端子を
有し、第１の端子から入力された光を第２の端子より出
力し、また、第３の端子から入力された光を第１の端子
より出力するＮ個（但し、Ｎは３以上の整数）の光サー
キュレータからなり、 １番目の光サーキュレータの第２の端子及び２番目の光
サーキュレータの第３の端子、２番目の光サーキュレー
タの第２の端子及び３番目の光サーキュレータの第３の
端子、……を順次結合するとともに、Ｎ番目の光サーキ
ュレータの第２の端子及び１番目の光サーキュレータの
第３の端子を結合したことを特徴とする光サーキュレー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5148972A JPH0713106A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 光サーキュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5148972A JPH0713106A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 光サーキュレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0713106A true JPH0713106A (ja) | 1995-01-17 |
Family
ID=15464798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5148972A Pending JPH0713106A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 光サーキュレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0713106A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61204737U (ja) * | 1985-06-12 | 1986-12-24 | ||
| JPS61204738U (ja) * | 1985-06-12 | 1986-12-24 |
-
1993
- 1993-06-21 JP JP5148972A patent/JPH0713106A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61204737U (ja) * | 1985-06-12 | 1986-12-24 | ||
| JPS61204738U (ja) * | 1985-06-12 | 1986-12-24 |
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