JPH1010353A - 光学部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバを介して伝送される光を処理する
場合に使用される各種の光学部品において、光ファイバ
を経由して入射した光がケース内に散乱された場合でも
乱反射を起こさないようにして、誤差等の発生を防ぐ。 【解決手段】 外光遮断用のケース２内には、各種の光
学素子４，８，１０が配置されるとともに、その前後に
は入出射用の光ファイバ１２，１４が設けられ、これら
の各光ファイバ１２，１４の一端側はそれぞれケース２
外部に引き出されている光学部品において、ケース２の
内壁が光吸収膜２０で覆われている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として光ファイ
バを介して伝送される光を処理する場合に使用される光
学部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、光通信システムにおいては、光
ファイバを介して伝送される光を処理するために、光減
衰器、アイソレータ、光カプラ、フィルタ等の各種の光
学部品が使用される。一例として、伝送路の途中で減衰
した信号光のパワーを増幅して再度、光伝送路に送出す
るための光増幅装置についてみても、図２に示すよう
に、各種の光学部品を組み合わせて構成されている。

【０００３】すなわち、この光増幅装置は、Ｅr，Ｎd等
の希土類元素をコアまたはコアの外周部にドープするこ
とで誘導放出効果に基づいて信号光を光電変換すること
なく直接増幅する増幅用光ファイバa、この増幅用光フ
ァイバaをポンピングするための励起光を発生するレー
ザダイオード等の励起光源b、この励起光源bからの励起
光を増幅用光ファイバaに導入するための光カプラc、増
幅用光ファイバaと通常の光ファイバとの接合部におけ
る端面反射等に起因するレーザ発振を防止するために信
号光を一方向にのみ通過する偏波無依存型のアイソレー
タd，e、および信号光の入出射用のコネクタf，gを備え
ており、一方のアイソレータdには、信号光のパワーを
モニタするためのフォトダイオード等の受光素子iが取
り付けられ、また、この受光素子iからの検出出力に基
づいて励起光源bの出力を制御するコントローラjが設け
られている。

【０００４】この構成において、入射側のコネクタfか
ら入力される一定波長(たとえば１.５５μm)の信号光
は、アイソレータdを通過して増幅用光ファイバaに入力
される。一方、励起光源bからの一定波長(たとえば１.
４８μm)の励起光は、光カプラcを経由して同じく増幅
用光ファイバaに入射される。

【０００５】増幅用光ファイバaは、励起光によってポ
ンピングされた状態で信号光が入射されると、この信号
光を誘導放出によって増幅する。そして、増幅された信
号光は、光カプラcおよびアイソレータeを通過して出射
側のコネクタgから出力される。

【０００６】また、入射側のアイソレータdを通過する
信号光の一部は、受光素子iで受光され、受光素子iから
の検出出力がコントローラjに入力される。コントロー
ラjは、この検出出力に基づいて、信号光の出力パワー
が常に一定になるように、励起光源bの出力をフィード
バック制御するとともに、信号光が長期間入射されない
場合には、励起光源bを消灯して無駄な電力消費を抑え
る。

【０００７】なお、図２に示した光増幅器は、増幅用光
ファイバaの信号光出射側から励起光を入射する、いわ
ゆる後方励起型のものであるが、増幅用光ファイバaの
信号光入射側から励起光を合波して入力する、いわゆる
前方励起型のものもある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の光増
幅器のように、光ファイバを介して伝送される光を処理
する各種の光学部品は、通常、外光の影響を遮断するた
めに、レンズ等の光学素子がケース内に収納された構成
となっている。

【０００９】このように、従来の光学部品は、外光が確
実に遮断できることや、コストダウンを図るなどの点か
ら、ケースの内壁は何ら表面処理が施されておらず、素
地が剥き出しのままとなっているのが現状である。

【００１０】しかし、このように、ケースの内壁を何ら
の処理をせずに素地を剥き出したままにしておくと、光
ファイバを介して伝送してきた光がケース内の空間に散
乱されたときに、ケースの内壁で乱反射を起こす。

【００１１】たとえば、いま、一方のアイソレータdに
着目すると、このアイソレータdは、外部遮光用として
ステンレス鋼等でできたケースm内に、ファラデー回転
素子や偏光分離素子を組み合わてなるアイソレータ素子
やレンズ(図２ではいずれも図示せず)などが配置される
とともに、入出射用の一対の光ファイバp，qが設けら
れ、さらに、ケースm内に露出するように受光素子iが取
り付けられている。

【００１２】ここで、励起光源bから増幅用光ファイバa
を経由して逆進してきた励起光および蛍光(以下、励起
光等という)がアイソレータd内に入射された場合、この
励起光等は、ケースm内部に設けられたアイソレータ素
子によって光軸がずれて再び他方の光ファイバpには入
射しないものの、この光はケースm内の空間に散乱され
る。そして、この散乱光は、ケースmの内壁で次々と反
射を繰り返し、その乱反射した光が最終的に受光素子i
に受光されてしまう。その結果、受光素子iの検出出力
に誤差が生じ、コントローラjによって励起光源bの出力
を精度良くフィードバック制御すること等が困難にな
る。

【００１３】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、光ファイバを経由して伝送されてきた
光がケース内に散乱された場合でも、光が乱反射を起こ
さないようにして、誤差等の発生要因を抑えることを課
題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、外光遮断用のケース内には、レンズ、半
透膜、干渉膜、偏光子、ファラデー回転素子等の各種の
光学素子が配置されるとともに、前記光学素子を挟む前
後には入出射用の光ファイバが設けられ、これらの各光
ファイバの一端側はそれぞれケース外部に引き出されて
いる光学部品において、次の構成を採用している。

【００１５】すなわち、請求項１記載に係る発明では、
ケースの内壁が光吸収膜で覆われていることを特徴とす
る。

【００１６】請求項２記載に係る発明では、請求項１記
載の構成において、光学素子は、光を一方向に通過させ
る偏波無依存型のアイソレータ素子であり、かつ、ケー
スには、光パワーモニタ用の受光素子の受光部分がケー
ス内に露出した状態で取り付けられている。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明を光学部品としての偏波無
依存型のアイソレータに適用した場合の実施形態につい
て説明する。

【００１８】図１は、この実施形態の偏波無依存型のア
イソレータの断面図である。

【００１９】この偏波無依存型のアイソレータ１は、外
光遮断用のケース２を備え、このケース２内に、アイソ
レータ素子４およびビームスプリッタ６が配置されると
ともに、これら４，６を挟む前後にはそれぞれ発散用と
集光用の一対のレンズ８，１０および入出射用の光ファ
イバ１２，１４が設けられており、これらの各光ファイ
バ１２，１４の一端側はケース２を貫通して外部に引き
出されてゴムブーツ１６，１８で固定されている。

【００２０】上記のケース２は、たとえば、ステンレス
鋼やアルミニュウム等でできたパイプを加工するなどし
て作られたもので、その内壁が光を殆ど反射せずに吸収
する特性を有する光吸収膜２０で被覆されている。この
光吸収膜２０としては、たとえば、黒色塗料を塗布した
り、黒アルマイト処理をしたり、金ブラック、銀ブラッ
クなどの金属膜を蒸着することにより形成されている。

【００２１】また、アイソレータ素子４は、ファラデー
回転素子と複数の偏光分離素子とを組み合わせて構成さ
れていて、信号光の入射方向(図中、左から右への方向)
については偏波依存性の無い特性を示す一方、信号光の
入射方向と逆の方向(図中、右から左への方向)からの光
は偏波面が重なり合うため、光ファイバ１２に対する光
軸がずれて出射されるようになっている。

【００２２】さらに、ケース２には、ビームスプリッタ
６で一部が反射される信号光を受光するフォトダイオー
ド等の受光素子２２がケース２内の空間に一部露出した
状態で取り付けられている。

【００２３】このアイソレータ１を、たとえば図２に示
した構成のような光増幅器に使用する場合において、一
方の光ファイバ１２から入射された信号光は、レンズ
８、アイソレータ素子４、ビームスプリッタ６、レンズ
１０を順次経由して、他方の光ファイバ１４に出射され
る。さらに、アイソレータ素子４を通った信号光の一部
は、ビームスプリッタ６で反射された受光素子２２で受
光される。

【００２４】また、図外の増幅用光ファイバに導入され
た励起光やこれに伴って発生する蛍光が他方の光ファイ
バ１４を経由して逆進してきたような場合、その励起光
等は、レンズ１０、ビームスプリッタ６を経由してアイ
ソレータ素子４内に導入される。そして、この励起光等
は、アイソレータ素子４によって一方の光ファイバ１２
との光軸がずれるために、その光ファイバ１２には入射
しないものの、ケース２内の空間に散乱される。しか
し、ケース２の内壁は、光吸収膜２０で被覆されている
ので、この散乱光は、光吸収膜２０で殆ど吸収されてし
まい乱反射を起こさない。このため、従来のように、散
乱光が受光素子２２に受光されて受光素子２２の検出出
力に誤差が生じるといった不都合は起こらない。

【００２５】ケース２の内壁を光吸収膜２０で被覆した
本発明の場合と、被覆しない従来の場合とについて、光
ファイバ１４を経由して逆進してきた戻り光が受光素子
２２で受光される割合を調べた結果を表１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】表１から分かるように、ケース２の内壁を
光吸収膜２０で被覆すると、被覆しない場合に比べて戻
り光が１０dＢ程度減衰され、改善されていることが理
解される。

【００２８】なお、上記の実施形態では、アイソレータ
素子４と集光用の右側のレンズ１０との間にビームスプ
リッタ６を配置した構成としているが、アイソレータ素
子４と発散用の左側のレンズ８との間にビームスプリッ
タ６を配置するとともに、このビームスプリッタ６の反
射光路上に受光素子２２を取り付けた構成とすることも
できる。

【００２９】また、この実施形態では、光学部品とし
て、偏波無依存型のアイソレータ１を例にとって説明し
たが、これに限定されるものではなく、光ファイバを介
して伝送される光を処理する場合に使用される各種の光
学部品、たとえば、フィルタ、減衰器、合波器、分岐器
等のようなものについても、本発明を適用することが可
能である。そして、特に、ケースに受光素子を取り付け
て、光ファイバで伝送される光のパワーをモニタしよう
とする場合には、本発明が有効となる。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、光ファイバを経由して
伝送されてきた光がケース内に散乱された場合でも、そ
の散乱光は光吸収膜で吸収されて乱反射を起こさないの
で、従来のように、乱反射した迷光がたとえば受光素子
で受光されて誤差等の発生要因となるのを防ぐことがで
きる。

【００３１】特に、偏波無依存型のアイソレータの場合
では、散乱光の影響が一層低減されるために、その効果
が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る偏波無依存型のアイソ
レータの断面図である。

【図２】誘導放出効果により光を直接に増幅する増幅用
光ファイバと各種の光学部品を組み合わせてなる光増幅
器の構成図である。

【符号の説明】

１…アイソレータ、２…ケース、４…アイソレータ素子
(光学素子)、６…ビームスプリッタ、８，１０…レン
ズ、１２，１４…光ファイバ、２０…光吸収膜、２２…
受光素子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田平 昌俊 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 須藤 恭秀 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外光遮断用のケース内には、レンズ、半
   透膜、干渉膜、ファラデー回転素子等の各種の光学素子
   が配置されるとともに、前記光学素子を挟む前後には入
   出射用の光ファイバが設けられ、これらの各光ファイバ
   の一端側はそれぞれケース外部に引き出されている光学
   部品において、 前記ケースの内壁が光吸収膜で覆われていることを特徴
   とする光学部品。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光学部品において、 前記光学素子は、光を一方向に通過させる偏波無依存型
   のアイソレータ素子であり、かつ、前記ケースには、光
   パワーモニタ用の受光素子がケース内に一部露出した状
   態で取り付けられていることを特徴とする光学部品。