JPS602565Y2 - 双方向光通信用光分岐デバイス - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は同一波長の光を用いた双方向光通信システムに
適合した双方向光通信用光分岐デバイスに関するもであ
る。

近年、光半導体素子の開発光ファイバの開発の進展に伴
い光フアイバ通信の研究開発に拍車がかけられている。

この光フアイバ通信方式において、同一波長の光を用い
た双方向通信は一本の光ファイバで両方向の通信ができ
るので通信装置の価格を大幅に低減することができるこ
とから将来の実用的な方式として期待されている。

この双方向光通信システムに欠くことのできないデバイ
スの一つに光分岐デバイスがある。

従来、双方向光通信システムでは分岐はハーフミラ−が
用いられていた。

これは簡単な構成ではあるが、双方向の二つの光に対し
て３ｄＢの損失を与えると共に一３ｄＢ分の光は信号源
の光源に入射してしまい、したがってハーフミラ−を用
いたシステムでは高効率で安定な双方向通信を行ないの
が困難であった。

またハーフミラ−の代りにレンズ等を用いて順方向と逆
方向の光の空間的な拡がり角を利用する方式では、順方
向と逆方向の光の分離をハーフミラ一方式の数倍以上と
ることができるが、原理的には１００％の効率で分離を
図ることはできなかった。

本考案の目的は上述の欠点を除去し、同一波長の光を用
いた高効率で安定な双方向光通信システムを実現するた
めの双方向光通信用光分岐デバイスを提供することにあ
る。

本考案によれば、互いに平行な入出射端面を有し、光軸
の方向が入出射端面の垂直な方向と一致しない第一の複
屈折性物質と、この第一の複屈折性物質に一方向から入
射し常光線と異常光線に別れて出射したパルス信号光の
それぞれの光軸上に設置されこのパルス信号光に同期し
た電圧によりパルス信号光の偏光面をそれと直交する偏
光面のパルス信号光に変換する電気光学物質と、この電
気光学物質から出射した互いに直交する偏光面を有する
二本のパルス信号光を一本のパルス信号光に合皮する第
二の複屈折性物質と、この第二の複屈折性物質の出射側
に設けられ、逆方向から入射するパルス信号光が前記電
気光学物質を通過する際に偏光面の変換を受けないよう
光路長を変える手段とを含む双方向光通信用光分岐デバ
イスが得られる。

次に図面を用いて本考案を詳細に説明する。

第１図は本考案の一実施例を示し、１は周波数ｆｍのＰ
ＣＭ信号で変調されたパルス信号光、２及び３は平行な
入出射端面を有し、屈折率に対する主軸の方向が入出射
端面の垂直方向と一致しない複屈折性物質、４及び５は
複屈折性物質２から出射したそれぞれパルス信号光１の
常光線及び異常光線、６及び７は、周波数がｆｍで入射
する直線偏光を直交する直線偏光に変換する電圧信号を
発生する電源１０及び１１と接続された電気光学物質、
８及び９はそれぞれ電気光学物質６及び７を出射したパ
ルス信号光、１２は光路長を変化させるための全反射プ
リズム、そして１３，１４、及び１５は逆方向に伝播す
るパルス信号光を示す。

以上の構成において、周波数がｆｍのＰＣＭ信号で変調
されたパルス信号光１が複屈折性物質２に入射すると偏
光面が互いに直交した常光線と異常光線に分離して進み
、常光線４及び異常光線５となって複屈折性物質２を出
射する。

常光線４と異常光線５はそれぞれ電気光学物質６及び７
を通過する際、周波数がｆｍの第２図に示した電圧信号
が印加されている電気光学物質６及び７の電気光学効果
によって偏光変換を受けて出射光はそれぞれ入射光とは
偏光面が垂直な直線偏光のノ〈ルス信号光８及び９とな
る。

パルス信号光８及び９は複屈折性物質３のそれぞれ異常
光線及び常光線に対応しているから再び空間的に合皮さ
れて１本のノくルス信号光となって出射していく。

一方周波数がｆｍのＰＣＭ信号で変調された逆方向に伝
播するパルス信号光１３はプリズム１２を通って複屈折
性物質３に入射すると、直進する常光線と屈折する異常
光線に分離して出射し電気光学物質７及び６ヲ通過する
が、この時プリズム１２によって光路長が適当に選ばれ
ていれば偏光変調を全く受けずに進むことができる。

従って、この場合複屈折性物質３を常光線及び異常光線
として出射したパルス信号光はそれぞれ複屈折性物質２
の常光線及び異常光線に相当し、それぞれパルス信号光
１５及び１４となって出射する。

第２図ａは電源１０及び１１が発生する電圧信号の一例
を示している。

すなわちゼロレベルがバイアスされた周波数がｆｍの正
弦波で、最大値を示す瞬間に順方向のパルス信号光１の
光パルスか電気光学物質６及び７を通過し偏光変調され
るが、逆方向のパルス信号光１３の光パルスは、最小値
を示す瞬間に丁度電気光学物質６及び７を通過するよう
にプリズム１２により光路長を調整されているために偏
光変調を受けない。

このようにして同一波長の光を用いても、順方向の光と
逆方向の光を空間的に分離するこができ、高品質な双方
向光通信が可能になる。

上記実施例において、電気光学物質６及び７に印加され
る電圧信号は第２図ａのような正弦波に限定されず、第
２図すのような矩形波であってもよい。

また本実施例において、電気光学物質６及び７は、四分
の一波長板と組み合わせて構成されてもよい。

この場合、四分の一波長板により直線偏光が円偏光に変
換される効果と電気光学物質６又は７による変換効果と
が加えられる。

第２図Ｃ及びｄに四分の一波長板を組み合わせた場合の
印加電圧の信号波形の例を示す。

また上記実施例では平行な入出射端面をもつ複屈折性物
質を用いたが、入出射端面が平行でないプリズムを用い
てもよいことは当然である。

また上記実施例において、パルス信号光１及び１３の光
の偏光に関する状態は特に限定されず、偏光していない
光と偏光している光のいずれであってもかまわない。

また、上記実施例において、パルス信号光１及び１３と
して周波数がｆｍのＰＣＭ信号で変調された光をいたが
、これに限定されず例えばパルス信号光１３として周波
数がｆｍの１／Ｎ倍（Ｎは２以上の整数）のＰＣＭ信号
で変調された光を用いることもできる。

本考案が有する特徴を挙げれば、偏光の有無にかかわら
ず双方向の光をほぼ１００％の効率で分岐することがで
きる、印加電圧による電気光学効果を利用するので周囲
の温度変化に対しても極めて安定な動作が実現できる、
システムの光源への光の逆行が阻止できるのでシステム
して安定になる、システムをさらに一体化された小形な
構成にすることができること等である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す図、第２図は印加電圧
の信号波形の例を示す図である。 図において、１は順方向のパルス信号光、２及び３は複
屈折性物質、４及び５は順方向のパルス信号光のそれぞ
れ常光線及び異常光線、６及び７は電気光学物質、８及
び９は順方向の偏光変調されたパルス信号光、１０及び
１１は電源、１２はプリズム、そして１３，１４及び１
５は逆方向に伝播するパルス信号光である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 互いに平行な入出射端面を有し光軸の方向が入出射端面
   の垂直な方向と一致しない第一の複屈折性物質と、この
   第一の複屈折性物質に一方向から入射し常光線と異常光
   線に別れて出射したパルス信号光のそれぞれの光軸上に
   設置されこのパルス信号光に同期した電圧によりパルス
   信号光の偏光面をそれと直交する偏光面のパルス信号光
   に変換する電気光学物質と、この電気光学物質から出射
   した互いに直交する偏光面を有する二本のパルス信号光
   を一本のパルス信号光に合成する第二の複屈折性物質と
   、この第二の複屈折性物質の出射側に設けられ逆方向か
   ら入射するパルス信号光が前記電気光学物質を通過する
   際に偏光面の変換を受けないように光路長を変える手段
   とを含む双方向光通信用光分岐デバイス。