JPH1164670A - グレーティング内蔵形光カップラ - Google Patents
グレーティング内蔵形光カップラInfo
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- JPH1164670A JPH1164670A JP21946997A JP21946997A JPH1164670A JP H1164670 A JPH1164670 A JP H1164670A JP 21946997 A JP21946997 A JP 21946997A JP 21946997 A JP21946997 A JP 21946997A JP H1164670 A JPH1164670 A JP H1164670A
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- JP
- Japan
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- grating
- port
- optical fiber
- optical
- refractive index
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の課題は、光ファイバカップラの溶融部
にグレーティングを形成し、光サーキュレータ等を使用
せずに特定の波長の信号を多重分離し得、且つ特定の波
長の信号を追加する機能も実現し得、しかもデバイスを
安価にし得るグレーティング内蔵形光カップラを提供す
ることにある。 【解決手段】本発明は、ファイバカップラの溶融延伸部
分にファイバグレーティングを形成したファイバカップ
ラにおいて、グレーティングのピッチは長さ方向で均一
構造であり、グレーティング長が1.5mm、誘起屈折
率変化が0.001であることを特徴とする。
にグレーティングを形成し、光サーキュレータ等を使用
せずに特定の波長の信号を多重分離し得、且つ特定の波
長の信号を追加する機能も実現し得、しかもデバイスを
安価にし得るグレーティング内蔵形光カップラを提供す
ることにある。 【解決手段】本発明は、ファイバカップラの溶融延伸部
分にファイバグレーティングを形成したファイバカップ
ラにおいて、グレーティングのピッチは長さ方向で均一
構造であり、グレーティング長が1.5mm、誘起屈折
率変化が0.001であることを特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバのコア
およびその近傍にグレーティング(屈折率の周期的摂
動)を形成したグレーティングフィルタを用いて構成さ
れる光カップラに関するものである。
およびその近傍にグレーティング(屈折率の周期的摂
動)を形成したグレーティングフィルタを用いて構成さ
れる光カップラに関するものである。
【0002】本発明は、光通信の分野で貢献すると思わ
れる。特に、波長多重伝送において特定の波長の信号の
みを取り出す、あるいは、特定の波長の信号を追加する
場合に有用な技術である。
れる。特に、波長多重伝送において特定の波長の信号の
みを取り出す、あるいは、特定の波長の信号を追加する
場合に有用な技術である。
【0003】
【従来の技術】以下に従来の透過型の光フィルタについ
て述べる。一般に、光通信の分野では、透過型の光フィ
ルタが必要なことが多いので、所定の波長帯域を透過さ
せるためには、光ファイバグレーティングフィルタを光
サーキュレータ等の光部品と組み合わせて使用する必要
があった。図11は、光ファイバグレーティングフィル
タの模式図を示す。また、図12は、光ファイバグレー
ティングフィルタの一般的な反射特性を示す。光ファイ
バ21に形成される光ファイバグレーティングフィルタ
22は、所定の波長の光を反射し、その他の波長を透過
させる機能を有し、狭帯域で波長選択性に優れかつ挿入
損失がほとんど無い特徴を有する反射形フィルタであ
る。通常の反射波長帯域は、1nm程度であるが、特殊
な製法を用いれば0.2nm〜10nmの帯域も実現可
能である。図13に、光ファイバ31の経路において、
光サーキュレータ33と光ファイバグレーティングフィ
ルタ32を組み合わせて、透過型の光フィルタを構成し
た例を示す。ポートから入射した信号はポートへ出
力されるが、ポートの途中に光ファイバグレーティン
グフィルタ32を設けると特定の波長(ここでは波長λ
B)のみが反射され再度光サーキュレータ33側に戻っ
てポートから出力される。もし、ポートから波長多
重された複数の信号を入力すれば、波長λBに対応する
信号のみがポートから出力されて、他の波長に対応す
る信号は全てポートから出力される。すなわち、特定
の波長λBの信号を多重分離できる。
て述べる。一般に、光通信の分野では、透過型の光フィ
ルタが必要なことが多いので、所定の波長帯域を透過さ
せるためには、光ファイバグレーティングフィルタを光
サーキュレータ等の光部品と組み合わせて使用する必要
があった。図11は、光ファイバグレーティングフィル
タの模式図を示す。また、図12は、光ファイバグレー
ティングフィルタの一般的な反射特性を示す。光ファイ
バ21に形成される光ファイバグレーティングフィルタ
22は、所定の波長の光を反射し、その他の波長を透過
させる機能を有し、狭帯域で波長選択性に優れかつ挿入
損失がほとんど無い特徴を有する反射形フィルタであ
る。通常の反射波長帯域は、1nm程度であるが、特殊
な製法を用いれば0.2nm〜10nmの帯域も実現可
能である。図13に、光ファイバ31の経路において、
光サーキュレータ33と光ファイバグレーティングフィ
ルタ32を組み合わせて、透過型の光フィルタを構成し
た例を示す。ポートから入射した信号はポートへ出
力されるが、ポートの途中に光ファイバグレーティン
グフィルタ32を設けると特定の波長(ここでは波長λ
B)のみが反射され再度光サーキュレータ33側に戻っ
てポートから出力される。もし、ポートから波長多
重された複数の信号を入力すれば、波長λBに対応する
信号のみがポートから出力されて、他の波長に対応す
る信号は全てポートから出力される。すなわち、特定
の波長λBの信号を多重分離できる。
【0004】また、図14は光ファイバ41の経路にお
いて、光ファイバグレーティングフィルタ42と光ファ
イバカップラ43を組み合わせて透過型の光フィルタを
構成した例を示す。この例では、ポートから入力した
信号は光ファイバカップラ43で半分ずつ分かれポート
、およびポートに出力される。ポートでは光ファ
イバグレーティングフィルタ42で反射されて、波長λ
Bに対応する信号が光ファイバカップラ43に再入力さ
れ、再び半分に分かれてポートおよびポートに出力
される。したがって、ポートでは入力された信号の1
/4が出力されることとなる。この場合も、ポートか
ら波長多重された複数の信号を入力すれば、波長λBに
対応する信号のみがポートから出力されて、他の波長
に対応する信号は全てポートから出力され、特定の波
長λBの信号を多重分離できる。
いて、光ファイバグレーティングフィルタ42と光ファ
イバカップラ43を組み合わせて透過型の光フィルタを
構成した例を示す。この例では、ポートから入力した
信号は光ファイバカップラ43で半分ずつ分かれポート
、およびポートに出力される。ポートでは光ファ
イバグレーティングフィルタ42で反射されて、波長λ
Bに対応する信号が光ファイバカップラ43に再入力さ
れ、再び半分に分かれてポートおよびポートに出力
される。したがって、ポートでは入力された信号の1
/4が出力されることとなる。この場合も、ポートか
ら波長多重された複数の信号を入力すれば、波長λBに
対応する信号のみがポートから出力されて、他の波長
に対応する信号は全てポートから出力され、特定の波
長λBの信号を多重分離できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術におけ
る問題点は、以下のとおりである。まず、光ファイバグ
レーティングフィルタ32と光サーキュレータ33を組
み合わせて用いる図13の方法では、挿入損失がポート
からポート間で2dB程度で、特性的には優れてい
るものの、光サーキュレータ33が高価であるという問
題点があげられる。
る問題点は、以下のとおりである。まず、光ファイバグ
レーティングフィルタ32と光サーキュレータ33を組
み合わせて用いる図13の方法では、挿入損失がポート
からポート間で2dB程度で、特性的には優れてい
るものの、光サーキュレータ33が高価であるという問
題点があげられる。
【0006】また、光ファイバグレーティングフィルタ
42と光ファイバカップラ43との組み合わせによる図
14については、光ファイバカップラ43は光サーキュ
レータ33に比べれば、安価なデバイスではあるが、挿
入損失は最低でも6dB(すなわち1/4)となる。さ
らに、ポートから出力される伝送信号全体が3dB
(すなわち1/2)低下する。
42と光ファイバカップラ43との組み合わせによる図
14については、光ファイバカップラ43は光サーキュ
レータ33に比べれば、安価なデバイスではあるが、挿
入損失は最低でも6dB(すなわち1/4)となる。さ
らに、ポートから出力される伝送信号全体が3dB
(すなわち1/2)低下する。
【0007】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、光ファイバカップラの溶融部に光ファイバグレーテ
ィングを形成し、上記の光サーキュレータ等の光部品を
使用せずに特定の波長の信号を多重分離し得、且つでき
上がったデバイスは、安価なものとなるとともに、信号
の多重分離のみならず特定の波長の信号を追加する機能
も実現し得るグレーティング内蔵形光カップラを提供す
ることを目的とする。
で、光ファイバカップラの溶融部に光ファイバグレーテ
ィングを形成し、上記の光サーキュレータ等の光部品を
使用せずに特定の波長の信号を多重分離し得、且つでき
上がったデバイスは、安価なものとなるとともに、信号
の多重分離のみならず特定の波長の信号を追加する機能
も実現し得るグレーティング内蔵形光カップラを提供す
ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のグレーティング内蔵形光カップラは、ファイ
バカップラの溶融延伸部分にファイバグレーティングを
形成したファイバカップラにおいて、グレーティングの
ピッチは長さ方向で均一構造であり、グレーティング長
が1.5mm、誘起屈折率変化が0.001であること
を特徴とするものである。
に本発明のグレーティング内蔵形光カップラは、ファイ
バカップラの溶融延伸部分にファイバグレーティングを
形成したファイバカップラにおいて、グレーティングの
ピッチは長さ方向で均一構造であり、グレーティング長
が1.5mm、誘起屈折率変化が0.001であること
を特徴とするものである。
【0009】また本発明のグレーティング内蔵形光カッ
プラは、ファイバカップラの溶融延伸部分にファイバグ
レーティングを形成したファイバカップラにおいて、グ
レーティングのピッチは長さ方向で不均一構造であるこ
とを特徴とするものである。
プラは、ファイバカップラの溶融延伸部分にファイバグ
レーティングを形成したファイバカップラにおいて、グ
レーティングのピッチは長さ方向で不均一構造であるこ
とを特徴とするものである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態例を詳細に説明する。図1には、本発明の一実施
形態例の構成説明図を示す。また、図2には、テーパ形
状の光ファイバカップラの側面図を示し、図3には、溶
融延伸された光ファイバカップラの断面図を示す。ここ
で、11は光ファイバ、12は光ファイバグレーティン
グを形成したフィルタ、Co は溶融されていない光ファ
イバ2本の幅、Cmin は溶融延伸された光ファイバカッ
プラの最も細い部分の幅、Lc は溶融延伸された光ファ
イバカップラのテーパ部分の長さ(ここでは、0.9C
o 以下となる部分の長さ)である。
の形態例を詳細に説明する。図1には、本発明の一実施
形態例の構成説明図を示す。また、図2には、テーパ形
状の光ファイバカップラの側面図を示し、図3には、溶
融延伸された光ファイバカップラの断面図を示す。ここ
で、11は光ファイバ、12は光ファイバグレーティン
グを形成したフィルタ、Co は溶融されていない光ファ
イバ2本の幅、Cmin は溶融延伸された光ファイバカッ
プラの最も細い部分の幅、Lc は溶融延伸された光ファ
イバカップラのテーパ部分の長さ(ここでは、0.9C
o 以下となる部分の長さ)である。
【0011】このグレーティング内蔵形光カップラの作
成方法は以下のとおりである。まず、2本の光ファイバ
11を加熱溶融延伸法により、溶融延伸して光ファイバ
カップラを作成する。次に、溶融延伸された光ファイバ
カップラの最も細くなった部分にグレーティングを形成
する。グレーティングの形成方法は、位相マスクを用い
て、波長244nm近傍の紫外光を側面から照射し、位
相マスクの回折により、照射光の強度縞をつくる。紫外
光の強度に応じて光ファイバコア部の誘起屈折率が変化
するため、グレーティングが形成される。本実施形態例
では、対象とする信号波長を1.55μm帯にしたの
で、位相マスクのピッチは約1μmとした。
成方法は以下のとおりである。まず、2本の光ファイバ
11を加熱溶融延伸法により、溶融延伸して光ファイバ
カップラを作成する。次に、溶融延伸された光ファイバ
カップラの最も細くなった部分にグレーティングを形成
する。グレーティングの形成方法は、位相マスクを用い
て、波長244nm近傍の紫外光を側面から照射し、位
相マスクの回折により、照射光の強度縞をつくる。紫外
光の強度に応じて光ファイバコア部の誘起屈折率が変化
するため、グレーティングが形成される。本実施形態例
では、対象とする信号波長を1.55μm帯にしたの
で、位相マスクのピッチは約1μmとした。
【0012】まず、光ファイバカップラの作成において
は、用いた光ファイバ11はコアにGe(ゲルマニウ
ム)、クラッドにGeとF(フッ素)を添加した光ファ
イバである。光ファイバ11のコアおよびクラッドの屈
折率は、それぞれ、1.4624および1.4580で
ある。作成した光ファイバカップラは、波長依存性のあ
るカップラであり、例えば、図1においてポートから
波長1.55μm帯の信号を入力するとポートへ出力
される、という特性を有する。光ファイバカップラのテ
ーパ部分の長さLc は、約30mmである。
は、用いた光ファイバ11はコアにGe(ゲルマニウ
ム)、クラッドにGeとF(フッ素)を添加した光ファ
イバである。光ファイバ11のコアおよびクラッドの屈
折率は、それぞれ、1.4624および1.4580で
ある。作成した光ファイバカップラは、波長依存性のあ
るカップラであり、例えば、図1においてポートから
波長1.55μm帯の信号を入力するとポートへ出力
される、という特性を有する。光ファイバカップラのテ
ーパ部分の長さLc は、約30mmである。
【0013】まず、グレーティング長を1mm、1.5
mm、2mmと変化させてグレーティング内蔵形光カッ
プラを作成した。このとき誘起屈折率変化は、0.00
1とした。各場合の各ポート〜からの出力特性を図
4、図5、図6に示す。中心波長は、設定値(=1.5
50μm)より少しずれて、1.545μmであった。
グレーティング長が1mmのときは、ポートに反射し
て戻ってくる割合が少なく、ポートへ透過する割合が
大きい。また、グレーティング長2mmのときは、ポー
トに戻ってくる割合が高くなる。したがって、グレー
ティング長が1.5mm程度が最適な長さである。
mm、2mmと変化させてグレーティング内蔵形光カッ
プラを作成した。このとき誘起屈折率変化は、0.00
1とした。各場合の各ポート〜からの出力特性を図
4、図5、図6に示す。中心波長は、設定値(=1.5
50μm)より少しずれて、1.545μmであった。
グレーティング長が1mmのときは、ポートに反射し
て戻ってくる割合が少なく、ポートへ透過する割合が
大きい。また、グレーティング長2mmのときは、ポー
トに戻ってくる割合が高くなる。したがって、グレー
ティング長が1.5mm程度が最適な長さである。
【0014】また、このグレーティング内蔵形光カップ
ラのポートから信号を入力すると、グレーティング部
分で反射されてポートから出力される。すなわち、特
定の波長の信号を信号群のなかに割り込ませることが可
能となる。
ラのポートから信号を入力すると、グレーティング部
分で反射されてポートから出力される。すなわち、特
定の波長の信号を信号群のなかに割り込ませることが可
能となる。
【0015】次に、グレーティング長を1.5mmにし
て、誘起屈折率変化を変えてグレーティング内蔵形光カ
ップラを作成した。誘起屈折率変化が、0.001、
0.002、0.005の場合について、図7、図8、
図9に示す。図8および図9から分かるように、誘起屈
折率変化が大きくなるにつれて、ポートへ戻ってくる
スペクトル幅が広くなる。通常の1.55μm帯WDM
システムでは、信号チャネル間隔は100GHz(0.
8nm)程度であるため、図7程度のスペクトル広がり
が適切である。なお、誘起屈折率変化を0.001以下
にするとスペクトル幅はさらに狭くなるが、反射率が低
下するためグレーティング長を長くする必要があり現実
的でない。
て、誘起屈折率変化を変えてグレーティング内蔵形光カ
ップラを作成した。誘起屈折率変化が、0.001、
0.002、0.005の場合について、図7、図8、
図9に示す。図8および図9から分かるように、誘起屈
折率変化が大きくなるにつれて、ポートへ戻ってくる
スペクトル幅が広くなる。通常の1.55μm帯WDM
システムでは、信号チャネル間隔は100GHz(0.
8nm)程度であるため、図7程度のスペクトル広がり
が適切である。なお、誘起屈折率変化を0.001以下
にするとスペクトル幅はさらに狭くなるが、反射率が低
下するためグレーティング長を長くする必要があり現実
的でない。
【0016】次に、他の実施形態例について述べる。こ
れは、請求項2に相当するものである。光ファイバカッ
プラを通常よりも充分長めに50mm以上に作成した。
この光ファイバカップラにチャープグレーティングを形
成した。ここでいうチャープグレーティングとは、グレ
ーティングの長さ方向で反射波長が変化するグレーティ
ングである。ここでデバイス作成に用いた位相マスク
は、長さ50mmあたり波長が0.2nm変化するチャ
ープ構造のものである。作成したグレーティングカップ
ラのポートから信号を入力しポートへ出力させたと
きの波長に対する相対遅延時間を測定した結果を図10
に示す。本結果より、このデバイスは波長分散の補償用
に有効であることが分かった。
れは、請求項2に相当するものである。光ファイバカッ
プラを通常よりも充分長めに50mm以上に作成した。
この光ファイバカップラにチャープグレーティングを形
成した。ここでいうチャープグレーティングとは、グレ
ーティングの長さ方向で反射波長が変化するグレーティ
ングである。ここでデバイス作成に用いた位相マスク
は、長さ50mmあたり波長が0.2nm変化するチャ
ープ構造のものである。作成したグレーティングカップ
ラのポートから信号を入力しポートへ出力させたと
きの波長に対する相対遅延時間を測定した結果を図10
に示す。本結果より、このデバイスは波長分散の補償用
に有効であることが分かった。
【0017】上記の二つの実施形態例において、波長の
変動を押さえるため、あるいは、波長可変な機能を実現
するためにはデバイス全体を温度制御可能な匡体内に実
装すれば、より効果的である。
変動を押さえるため、あるいは、波長可変な機能を実現
するためにはデバイス全体を温度制御可能な匡体内に実
装すれば、より効果的である。
【0018】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、波長
多重システムにおいて特定の波長の信号成分を取り出し
たり、追加割入れしたりすることが可能なデバイスを実
現できる。しかも、従来の技術と比較して大幅に低コス
トなデバイスとなり得る。さらに、波長分散を補償でき
る安価なデバイスとしても使用可能である。
多重システムにおいて特定の波長の信号成分を取り出し
たり、追加割入れしたりすることが可能なデバイスを実
現できる。しかも、従来の技術と比較して大幅に低コス
トなデバイスとなり得る。さらに、波長分散を補償でき
る安価なデバイスとしても使用可能である。
【図1】本発明の一実施形態例を示す構成説明図であ
る。
る。
【図2】本発明の一実施形態例に係るテーパ形状の光フ
ァイバカップラを示す側面図である。
ァイバカップラを示す側面図である。
【図3】本発明の一実施形態例に係る溶融延伸された光
ファイバカップラを示す断面図である。
ファイバカップラを示す断面図である。
【図4】本発明の一実施形態例に係る出力波長特性(グ
レーティング長:1mm、誘起屈折率変化:0.00
1)を示す特性図である。
レーティング長:1mm、誘起屈折率変化:0.00
1)を示す特性図である。
【図5】本発明の一実施形態例に係る出力波長特性(グ
レーティング長:1.5mm、誘起屈折率変化:0.0
01)を示す特性図である。
レーティング長:1.5mm、誘起屈折率変化:0.0
01)を示す特性図である。
【図6】本発明の一実施形態例に係る出力波長特性(グ
レーティング長:2mm、誘起屈折率変化:0.00
1)を示す特性図である。
レーティング長:2mm、誘起屈折率変化:0.00
1)を示す特性図である。
【図7】本発明の一実施形態例に係る出力波長特性(グ
レーティング長:1.5mm、誘起屈折率変化:0.0
01)を示す特性図である。
レーティング長:1.5mm、誘起屈折率変化:0.0
01)を示す特性図である。
【図8】本発明の一実施形態例に係る出力波長特性(グ
レーティング長:1.5mm、誘起屈折率変化:0.0
02)を示す特性図である。
レーティング長:1.5mm、誘起屈折率変化:0.0
02)を示す特性図である。
【図9】本発明の一実施形態例に係る出力波長特性(グ
レーティング長:1.5mm、誘起屈折率変化:0.0
05)を示す特性図である。
レーティング長:1.5mm、誘起屈折率変化:0.0
05)を示す特性図である。
【図10】本発明の他の実施形態例に係る相対遅延時間
の波長依存性を示す特性図である。
の波長依存性を示す特性図である。
【図11】従来の光ファイバグレーティングフィルタを
示す構成説明図である。
示す構成説明図である。
【図12】従来の光ファイバグレーティングフィルタの
反射特性を示す特性図である。
反射特性を示す特性図である。
【図13】従来の光サーキュレータと組み合わせて透過
形光フィルタを構成した例を示す構成説明図である。
形光フィルタを構成した例を示す構成説明図である。
【図14】従来の光ファイバカップラと組み合わせて透
過形光フィルタを構成した例を示す構成説明図である。
過形光フィルタを構成した例を示す構成説明図である。
11 光ファイバ 12 光ファイバグレーティングを形成したフィルタ 21 光ファイバ 22 光ファイバグレーティングフィルタ 31 光ファイバ 32 光ファイバグレーティングフィルタ 33 光サーキュレータ 41 光ファイバ 42 光ファイバグレーティングフィルタ 43 光ファイバカップラ
Claims (2)
- 【請求項1】 ファイバカップラの溶融延伸部分にファ
イバグレーティングを形成したファイバカップラにおい
て、グレーティングのピッチは長さ方向で均一構造であ
り、グレーティング長が1.5mm、誘起屈折率変化が
0.001であることを特徴とするグレーティング内蔵
形光カップラ。 - 【請求項2】 ファイバカップラの溶融延伸部分にファ
イバグレーティングを形成したファイバカップラにおい
て、グレーティングのピッチは長さ方向で不均一構造で
あることを特徴とするグレーティング内蔵形光カップ
ラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21946997A JPH1164670A (ja) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | グレーティング内蔵形光カップラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21946997A JPH1164670A (ja) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | グレーティング内蔵形光カップラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1164670A true JPH1164670A (ja) | 1999-03-05 |
Family
ID=16735931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21946997A Pending JPH1164670A (ja) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | グレーティング内蔵形光カップラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1164670A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9683570B2 (en) | 2011-08-17 | 2017-06-20 | Wabco Automotive Uk Limited | Vacuum pump |
-
1997
- 1997-08-14 JP JP21946997A patent/JPH1164670A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9683570B2 (en) | 2011-08-17 | 2017-06-20 | Wabco Automotive Uk Limited | Vacuum pump |
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