JPS58178228A - 光波長分波装置 - Google Patents

光波長分波装置

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JPS58178228A
JPS58178228A JP6050382A JP6050382A JPS58178228A JP S58178228 A JPS58178228 A JP S58178228A JP 6050382 A JP6050382 A JP 6050382A JP 6050382 A JP6050382 A JP 6050382A JP S58178228 A JPS58178228 A JP S58178228A
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JP
Japan
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light
block
angle
prism block
interference filter
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Pending
Application number
JP6050382A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiro Adachi
明宏 足立
Yoshio Miyake
三宅 良雄
Toshio Takei
竹居 敏夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPS58178228A publication Critical patent/JPS58178228A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/12Generating the spectrum; Monochromators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、1本の光ファイバを伝播してきた複数の異
なる波長の光をそれぞれ独立した方向に分離する機能を
有する。干渉フィルタを用いた光波長分波装置に関する
ものである。
第1図に従来の干渉フィルタを用いた光波長分波装置の
一例を示す。第1図において各光ファイバ(1a)〜(
1e)の端面ば、各レンズ(2a)〜(2(りの焦点面
に置かれている。干渉フィルタ(3)。
+41. f5+、 +61.はそれぞれ波長λ1.λ
2.λ3.λ4.の光だけを透過し、他の波長の光は反
射するバンドパスフィルタであり入射光に対して傾向け
て設置されている。干渉フィルタの透過特性は、光線の
入射角度に依存して変化するので、一様な特性を得るた
めに光ファイバ(1a)より出射した波長λ1〜λ2の
光はレンズ(2a)により平行光束に変換され、第1の
干渉フィルタ(3)に入射する。ここで干渉フィルタ(
3)は波長λlの光だけを透過し他の波長の光を反射す
る。したがって波長λlの光だけがレンズ(2b)によ
り集光された光ファイバ(1b)に入射し、他の波長λ
2〜λ4の光は第2の干渉フィルタ(4)に入射する。
ここで干渉フィルタ(4)は波長λ2の光だけを透過し
他の波長の光を反射する。したがって波長λ2の光だけ
がレンズ(2C)により集光された光ファイバ(IC)
に入射し他の波長λ3〜λ4の光は第3の干渉フィルタ
(5)に入射する。以下同様にして順次波長λ3の光は
光ファイバ(ld)、波長λ4の光は光ファイバ(1e
)に入射し光の分波が成される。このように光の分波は
バンドパスフィルタによって行なわれ、光波長分波装置
の分波特性はこのバンドパスフィルタの分光透過特性で
決定される。第2図及び弗3図にバンドパスフィルタの
一般的な分光透過特性の一例を示す。現在、光波長多重
伝送を実現できる波長帯は0.8μ詭帯と1.3μ諷帯
であるので、第2図に0.8μl帯にバンドパス特性を
、有するフィルタ、第3図に1.3μ票帯にバンドパス
特性を有するフィルタの分光透過特性を示す。
図に示されたように、0.8μ講帯のバンドパスフィル
タi1.3μ罵帯に、1.3μ簿帯のバンドパスフィル
タは0.8μ寓帯に透過域を有しており、このように現
在両波長帯にわたって良好な特性を持つバンドパス干渉
フィルタは得られていない。
したがって上述した従来の構成の光波長分波装置では、
0.8μ諷帯、1.3μ霞帯の2つの波長帯のうち1つ
の波長帯の光しか分波することができないという欠点が
あった。両波長帯にわたっ走光波長分波装置を実現する
方法としては、0.8μ議帝の光と1.3μl帯の光を
まず長波長の光だけを透過するロングパスフィルタある
いは短U長の光だvjを透過するショートバスフィルタ
で分離した後、それぞれの波長帯のバンドパスフィルタ
で順次分波を行なう群分波方式がある。このt分波方式
による光波長分波装置を上述した従来の方式で構成しよ
うとすると1例えば第4図のようになる。第4図におい
て、光ファイバ(11)より出射した光はまずロングパ
スフィルタ():に入射シ、ロングパスフィルタ(7)
を透過した光は。
反射鏡(8)に入射する構成である。これにより光ファ
イバ(Ia)より出射し走光はまずロングパスフィルタ
(7)に入射し1.3μl帯の光は透過し、0.8声帯
の光は反射する。透過した1、3μ諷帯の光は更に反射
鏡(8)で反射され1.3μ諷帯のバンドパスフィルタ
191 K 入射し、一方ロングパスフィルタ(7)で
反射された0、8μ需帯の光は、0.8μ諷帯のバンド
パスフィルタ+31に入射する。これよりそれぞれの波
長帯の光は、第1図において説明した過程で順次分波さ
れる。以上において、ロングパスフィルタ(7)を透過
した光を更に反射鏡(8)で反射させるのは2分波され
た光を受ける光ファイバ(1b)〜(11)が重なり合
わないようにするためである。したがって従来の光波長
分波装置では、0.8−帯から1.3−帯の光までを分
波しようとすると反射鏡が必要となり、ここでの損失金
まぬがれないという欠点があった。又、構成が複雑とな
り個々の部品の設置が容易でない。
全体が大形化する等の欠点もあった。
この発明はこれらの欠点を除去するためプリズムブロッ
クを組み合わせて、小形化、低損失化をはかったもので
、以下図面について詳細に説明する。
第5図は、この発明の一実施例を示す図である。平板カ
ラス基板0の一方の面の中央部に二等辺三角形状のプリ
ズムブロックAO41,底辺を接合明として接合されて
いる。このプリズムブロックAQ41は2つの直角フ゛
リズム似よす成っており、その接合向にはロングパスフ
ィルタ(7)が形成されている。このプリズムブロック
A(141の斜辺の一方には入射光路変更用、プリズム
ブロックBαeが接合されており、このプリズムブロッ
クB(Iaの上記平板ガラス基板゛0と平行な入射面に
は、他端面に出射用光ファイバ(1a)を接続した。V
4波長の長さを有し、屈折率が中心軸からの距離の2乗
にほぼ比例して減少するような屈折率分布形レンズ(1
7m+)が接合されている。
他方、平板ガラス基板0の両面には、他端面に受光用光
ファイバ(1b)〜(11)を接続し九ζ波長の長さの
屈折率分布形レンズ(17b)〜(IT i)が対向し
て順に接合されており、この屈折率分布形レンズ(17
b)〜071)と平板ガラス基板(至)の境界面には、
それぞれ特定の波長λl〜λ8の光だけを透過するバン
ドパスフィルタ(31〜a3が形成されている。ここで
波長λ1〜λ4の光は0.8μlll1帝、波長λ5〜
λ8の光は1.3μ編帯の光である。なお各素子間の接
合は全てカラス媒質とほぼ同じ屈折率を有する光学接着
剤を用いて行なわれる。
次にこの発明の実施例の動作原理を説明する。
第6図は、クリズムブロック人鵠とプリズムブロックB
Qliの部分の動作原理を説明する図である。1本の光
ファイバ(1m)を0.8フ帯の波長λl〜λ4の光、
1.3μ票帝の波長λ6〜λ−の光の合計8・つの波長
の光信号が伝播しており、これをそれ独立に8つの光フ
ァイバ(1b)〜(11)に分波する。
−光ファイバ(1a)より出射した波長λl〜λBの光
は屈折率分布形レンズ(lTa)に入射し、このレンズ
により平行光束に変換される。この平行光惠はプリズム
ブロックB@の角θ2と角θ3に挾まれた[fi(1[
lに垂直に入射し全反射面(2)で全反射されてフ゛リ
ズムブロックAQ−に入射し干渉フィルタ面(71に達
する。ここではロングパスフィルタが形成されているの
で1.3μ無帯の波長λ5〜λ8の光は透過し、  0
.8fim帯の波長λ1〜λ4の光は反射する。
以’F=ングバスフィルタ(71で反射された光と透過
した光の光路はフィルタ面に対して対称であり、第5図
において上下対称となるので2片方の光の分波の過程に
ついて順をおって説明する。
ロングパスフィルタ(71で反射された0、8 pwx
 帯の波長λ1〜λ4の光は、プリズムブロック人Qa
の全反射面■において全反射されて、平板ガラス基板U
に斜めに入射する。平板カラス基板(至)に入射した波
長λl〜λ4の光はまずバンドパスフィルタ(3)に入
射し、波長λlの光だけが透過し、残りの波長λ2〜λ
4の光は反射される。ここで透過した波長λlの光は屈
折率分布形レンズ(17b)により光ファイバ(lb)
に集光され9反射した波長28〜λ4の光はバンドパス
フィルタ(4)に入射する。ここにおいては波長λ2の
光だけが透過し、屈折率分布形レンズ(17c)により
光ファイバ(lc)に集光され、残りの波長λ3.λ4
の光は反射される。このようにして光は屈折率分布形レ
ンズ(xrb)〜(17i)と平板ガラス基板0の境界
面に形成された干渉フィルタ131〜161.191N
O12により1次々と分波され波長λ1〜λ8の光は、
光ファイバ(1b)〜(li)にそれぞれ入射する。こ
こで光ファイバ(1m)により出射して平行光束に変換
された光がプリズムブロックBaIAの全反射面(至)
において全反射される条件は次式による。
3inθ2〉−・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・−・・・・fi+1 ここでnlはプリズムブロックの屈折率であり。
n6はプリズムブロックを取りまく媒質の屈折率である
。次にプリズムブロックA(14の干渉フィルタ面(7
1で透過あるいは反射し走光が全反射面(社)で全反射
される条件は次式による。
@in(θ1+2θ2 2 ) >頁 ・・・・・・・
・・・・・ 121又この時、干渉フィルタ面(7)へ
の入射角β1.平板ガラス基板(至)への入射角β2は
それぞれ次式で表わされる。
β1=202−ii−−−−−1・・・・・・・・・・
叫・・明・・131β2=2(θ2+02)−π ・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ +41ここ
で平板ガラス基板(至)への入射角β2は、平板ガラス
基板側の屈折率がプリズムブロック人t14と同じ場合
は、バンドパスフィルタ(3)〜161.191〜Uへ
の入射角となる。多層膜干渉フィルタでは、光のフィル
タ面への入射角度が25度以上となるとその透過特性に
劣化を生じるという性質があるので、プリズムブロック
λα−及びBaBはこの事を考慮してβl及びβ2が2
5度以下になるように設計する必要がある。例えば、外
の媒質は空気(no=1)プリズムの材質は最も一般に
用いられるカラスのBK・7 (nl−1,51)とし
た場合、θ2=55度、θ1−45度とすればβ1.β
2共にJ’ y、に設定できる。又この時、全反射条件
式(1)。
(21は充分に満足されている。このようなプリズムの
製作は容易に行なえるので、このグリズムブロックAQ
4及びB@の組み合わせは容易に実現できる。
このように9以上の構成の光波長分波装置では、0.8
JllK帯、1.3μ喝帯にわたる光分波器を。
分波を行なう各素子、コリメート及び集光用レンズ、光
の入出力用ファイバを一枚の平板ガラス基板の両側に並
、べろだけで実現でき、簡単な構成であるという利点が
ある。又光ファイバを出射した光は全てガラス媒質中を
通過する構成であるので、異なる屈折率の媒質に入射す
るさい生じるフレネル損失を低減できる。
光路の変換を全て全反射面により行なう構成であるので
損失を小さくできるという効果がある。又、光波長分波
装置全体を1つのブロックとして構成できる九め、固定
が容易であり、小形化が可能であるという利点がある。
なお以上は8つの波長の光・を分波する場合について述
べたが、同様の構成で任意の分波数の光波長分波装置を
構成する事が可能である。
又2以上の波長を分離する光波長分波装置としての作用
についてのみ説明したが、この装置では第5図の光線の
向きを逆方向にとることにより明らかに光波長多重装置
としても適用できる。
以」二のようにこの発明に係る光波長分波装置では、内
部に群分波用多層膜干渉フィルタを装着したプリズムブ
ロックと、光路変更用プリズムブロックを組み合わせた
構成を用いることにより、0.8μ篤帯から1.3μ諷
帯までの広い波長域をカバーする光波長分波装置iを簡
単な構成で全体を1つのブロックとして構成でき、小形
化。
低損化をはかることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の光波長分波装置の上面図、第2 図id
 O,8μ講帝バンドパス干渉フイルタの分光透過特性
例を示す図、第3図は1.3μ票帯バンドパス干渉フィ
ルタの分光透過特性例を示す図。 第4図は従来の群分波方式による光波長分波装置の上面
図、第5図はこの発明による装置の一実施例の上面図、
第6図は第5図のプリズムブロック部分の拡大詳細図で
ある。図中、 (la)〜(II)は光ファイバ、 (
2a)〜(2e)は光結合用レンズ、t31〜161d
0.8μ講帯バンドパス干渉フイルタ。 191〜02d1.3μ露帯バンドパスフイルタ、(7
1はロングパス干渉フィルタ、t8+は反射鏡、(2)
はプリズムブロックA、 lL9は直角プリズム、Ql
lはプリズムブロックB 、 (17a)〜(ffi)
は光結合用屈折率分布形レンズ、(illはプリズムブ
ロックBの入射面、amはプリズムブロックBの全反射
面、aIはプリズムブロックAの全反射面である。なお
。 図中、同一あるいは相当部分には同一符号を付して示し
である。 代理人 葛 野 信 − 茎 4 恥 シS の 卑 t ρ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 屈折率がn(1である媒質中において sinθ〉−・・・−・・・・・・・・・・・・・・・
    ・・・・・・・・・・・・・・ (1)町 の関係を満足する頂角θ1.屈折率n1を有する直角プ
    リズム2個を、頂角θlを頂点とし境界面に多層膜干渉
    フィルタを形成した後二等辺三角形状に接合してなるブ
    ロックAを、平板ガラス基板の一方の面の中央部に底辺
    において接合し。 上記ブロック人の2つの等しい斜辺の一方の辺に 5in(θ1+2θ2 2 ) > nl  ・・・・
    ・・・・・・・・ (2;θ3=−−θl  ・・・・
    ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
    ・ +31の関係を満足する角θ2.角θ3.屈折率n
    lを有する三角プリズムブロックBを角θ2に対向する
    面において、角θ3が上記ブロックAの頂点に接するよ
    うに接合し、角θ2と角θ3に挾まれた面においてはレ
    ンズを介して出射用光ファイバを接続し、上記平板ガラ
    ス基板のブロックAの両側には他端に受光用光ファイバ
    を接続したレンズをF配子板ガラス基板上に対向させて
    配列するとともに、上記レンズと上記平板ガラスの境界
    面にはそれぞれ多層膜干渉フィルタを形成した事を特徴
    とする光波長分波装置。
JP6050382A 1982-04-12 1982-04-12 光波長分波装置 Pending JPS58178228A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04264223A (ja) * 1990-09-19 1992-09-21 American Teleph & Telegr Co <Att> モード分配観測装置および光フィルタ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04264223A (ja) * 1990-09-19 1992-09-21 American Teleph & Telegr Co <Att> モード分配観測装置および光フィルタ

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