JPS61107121A - 波長分割光マルチプレクサ/デマルチプレクサ - Google Patents
波長分割光マルチプレクサ/デマルチプレクサInfo
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- JPS61107121A JPS61107121A JP21119885A JP21119885A JPS61107121A JP S61107121 A JPS61107121 A JP S61107121A JP 21119885 A JP21119885 A JP 21119885A JP 21119885 A JP21119885 A JP 21119885A JP S61107121 A JPS61107121 A JP S61107121A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
- G02B6/29304—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by diffraction, e.g. grating
- G02B6/29305—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by diffraction, e.g. grating as bulk element, i.e. free space arrangement external to a light guide
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-
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- G02B6/2931—Diffractive element operating in reflection
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- G—PHYSICS
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- G02B6/2938—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device for multiplexing or demultiplexing, i.e. combining or separating wavelengths, e.g. 1xN, NxM
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Optical Couplings Of Light Guides (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野]
この発明は光波長分割マルチプレクサあるいはデマルチ
プレクサ光結合器、特にその中でも回折格子型の光結合
器に関する。
プレクサ光結合器、特にその中でも回折格子型の光結合
器に関する。
〔発明の技術背景コ
光をマルチプレクサあるいはデマルチプレクスするのに
用いられる回折格子型の装置は1つあるいは複数の入力
ファイバからそれぞれ光を受取り、それを結合させて複
数あるいは1つの出力ファイバへ返す。これらの結合器
は回折格子、すなわち入射光をその入射光の入射角及び
波長に応じた角度で回折させるような角度的に散乱する
装置を利用している。回折効率を最大限にするために、
入射光は通常平行にされる。結合器がマルチプレクサと
して用いられる場合は、各々異なる波長の光ビームを1
つの結合器に出力する複数の入力ファイバが具備され、
別々のビームが異なる波長の単一の光ビームとして単一
の出力ファイバの単一ビームに結合される。又結合器が
デマルチプレクサとして用いられる場合には、異なる波
長の光ビームを結合器へ出力する単−人力ファイバがあ
り、このビームは単一波長の光ビームへ分離され、それ
らは各々複数の出力ファイバの1つに受取られる。
用いられる回折格子型の装置は1つあるいは複数の入力
ファイバからそれぞれ光を受取り、それを結合させて複
数あるいは1つの出力ファイバへ返す。これらの結合器
は回折格子、すなわち入射光をその入射光の入射角及び
波長に応じた角度で回折させるような角度的に散乱する
装置を利用している。回折効率を最大限にするために、
入射光は通常平行にされる。結合器がマルチプレクサと
して用いられる場合は、各々異なる波長の光ビームを1
つの結合器に出力する複数の入力ファイバが具備され、
別々のビームが異なる波長の単一の光ビームとして単一
の出力ファイバの単一ビームに結合される。又結合器が
デマルチプレクサとして用いられる場合には、異なる波
長の光ビームを結合器へ出力する単−人力ファイバがあ
り、このビームは単一波長の光ビームへ分離され、それ
らは各々複数の出力ファイバの1つに受取られる。
回折格子には窪んだ回折格子を用いたものや、平らな格
子の角度的に段階のある屈折率(GRIN)を用いたも
の、本願の発明者と同一の発明者によるアメリカ合衆国
特許出願筒538.238号“波長分割光マルチプレク
サ/デマルチプレクサ”に開示されているものなどいろ
いろな種類がある。結合器がどの型であっても、光が入
射するあるいは出力ファイバ上に受取られるスポットの
大きざを小さくすることが望ましい。すなわち出力ファ
イバに受取られる全ての光ビームの全ての線がそのファ
イバの表面に、可能な限り小さな範囲あるいはスポット
を決める点で入射し、このスポットがファイバコアの範
囲より小さいことが望ましいということである。このよ
うにすれば損失はなくなる。
子の角度的に段階のある屈折率(GRIN)を用いたも
の、本願の発明者と同一の発明者によるアメリカ合衆国
特許出願筒538.238号“波長分割光マルチプレク
サ/デマルチプレクサ”に開示されているものなどいろ
いろな種類がある。結合器がどの型であっても、光が入
射するあるいは出力ファイバ上に受取られるスポットの
大きざを小さくすることが望ましい。すなわち出力ファ
イバに受取られる全ての光ビームの全ての線がそのファ
イバの表面に、可能な限り小さな範囲あるいはスポット
を決める点で入射し、このスポットがファイバコアの範
囲より小さいことが望ましいということである。このよ
うにすれば損失はなくなる。
[発明の概要]
この発明では光透過性物質からなる光学部品を備えた回
折格子型の結合器を提供することによりスポットの大き
さを最少限にするようにしている。
折格子型の結合器を提供することによりスポットの大き
さを最少限にするようにしている。
光学部品の一端は円環状の湾曲表面で他の一端はほぼ平
らな表面である。1平らな表面の一部には回折格子が形
成されており残りの部分は多重ファイバ配列を受入れる
ように構成されている。
らな表面である。1平らな表面の一部には回折格子が形
成されており残りの部分は多重ファイバ配列を受入れる
ように構成されている。
[実施例]
ここで発明をよりわかりやすくするために図面を参照し
ながら本発明の実施例について説明する。
ながら本発明の実施例について説明する。
図面では回折格子型の結合器10と多重ファイバ配列1
2が示されている。この実施例では結合器10がマルチ
プレクサとして作用しているため多重ファイバ配列には
複数のファイバ14a114b、14c、14dが含ま
れ、それぞれ、例えばレーザや発光ダイオードのような
光源(図示されていない)に接続している。配列内には
ファイバがいくつあってもよい。各光源は異なる波長域
の光を発する。各ファイバからの光は入射光であり、結
合器10によって結合され、ファイバ光学システムに繋
がる出力あるいはリンクファイバ16に結合されている
。結合器10がデマルチプレクサとして作用する場合は
、入射光には多数の波長が含まれ、ファイバ16にそっ
て結合器に送られ、そこで各波長が適切なファイバ14
aから14(jに分配される。この型では14aから1
4dまでの各ファイバが適切な光検出器、例えばアバラ
ンスフォトダイオードあるいはPfNダイオ−ドに接続
されている。
2が示されている。この実施例では結合器10がマルチ
プレクサとして作用しているため多重ファイバ配列には
複数のファイバ14a114b、14c、14dが含ま
れ、それぞれ、例えばレーザや発光ダイオードのような
光源(図示されていない)に接続している。配列内には
ファイバがいくつあってもよい。各光源は異なる波長域
の光を発する。各ファイバからの光は入射光であり、結
合器10によって結合され、ファイバ光学システムに繋
がる出力あるいはリンクファイバ16に結合されている
。結合器10がデマルチプレクサとして作用する場合は
、入射光には多数の波長が含まれ、ファイバ16にそっ
て結合器に送られ、そこで各波長が適切なファイバ14
aから14(jに分配される。この型では14aから1
4dまでの各ファイバが適切な光検出器、例えばアバラ
ンスフォトダイオードあるいはPfNダイオ−ドに接続
されている。
結合器1oは光透過性に優れた物質からなる細長い光学
部品18を備えている。この実施例では光透過性物質が
ガラス、望ましくは純粋な溶融シリカである。材料とし
ては何でもよいが屈折率はほぼ一定でなければならない
。第1図を見ると光学部品18の断面はほぼ直方形であ
るが別の形でもよい。
部品18を備えている。この実施例では光透過性物質が
ガラス、望ましくは純粋な溶融シリカである。材料とし
ては何でもよいが屈折率はほぼ一定でなければならない
。第1図を見ると光学部品18の断面はほぼ直方形であ
るが別の形でもよい。
図によれば光学部品18は実際には、両方の面が接触関
係にありほぼ平らである2つの純粋な溶融シリカのブロ
ック体からなり、この2つのブロック体18aと18b
は固着して単一の部品となっている。通常はブロック1
8aと18bが優れた光学的規格のエポキシ樹脂、すな
わち光を透過するエポキシ樹脂で固着されている。後の
説明から明らかなように、シリカのブロックを2つ用い
ると結合器10を形成することが容易になυめ望ましい
場合があるが、ブロックは単一でもよい。
係にありほぼ平らである2つの純粋な溶融シリカのブロ
ック体からなり、この2つのブロック体18aと18b
は固着して単一の部品となっている。通常はブロック1
8aと18bが優れた光学的規格のエポキシ樹脂、すな
わち光を透過するエポキシ樹脂で固着されている。後の
説明から明らかなように、シリカのブロックを2つ用い
ると結合器10を形成することが容易になυめ望ましい
場合があるが、ブロックは単一でもよい。
細長い光学部品18の一端は光反射性物質で被覆された
湾曲表面22から形成されている。表面22の被覆材料
としては金あるいは銀が望ましく、従来技術の任意の方
法で形成することができる。
湾曲表面22から形成されている。表面22の被覆材料
としては金あるいは銀が望ましく、従来技術の任意の方
法で形成することができる。
湾曲表面22は球面よりもスポットの大きさが小さくな
るような形にするが、これは円環面(トーラス)を備え
た湾曲面を形成することによって達成される。この円環
面は円の平面に位置する輪を中心に円を回転することに
よってできる円によって形成される表面の等しい幅の領
域である。これは円を交差しないため経線の興なるいろ
いろな焦点力を持つ。
るような形にするが、これは円環面(トーラス)を備え
た湾曲面を形成することによって達成される。この円環
面は円の平面に位置する輪を中心に円を回転することに
よってできる円によって形成される表面の等しい幅の領
域である。これは円を交差しないため経線の興なるいろ
いろな焦点力を持つ。
光学部品のもう一端はほぼ平らな表面24からなり、そ
の一部には回折格子26が形成されている。第2図に示
すようにこの回折格子は多数のほぼ平行な溝であるが、
溝の大きさは第2図ではわかりやすくするために実際よ
り拡大しである。溝は、いわゆる上部面及び底面に対し
てはほぼ平行に、又前面及び後部面に対してはほぼ垂直
な方向に、表面24を横切るように形成されている。回
折格子26はさらに金あるいは銀のような光反射物質で
被覆されている。表面24の残りの部分は多重ファイバ
配列12が取付けられているが、これは適切な光学平面
エポキシ樹脂を用いてもよい。
の一部には回折格子26が形成されている。第2図に示
すようにこの回折格子は多数のほぼ平行な溝であるが、
溝の大きさは第2図ではわかりやすくするために実際よ
り拡大しである。溝は、いわゆる上部面及び底面に対し
てはほぼ平行に、又前面及び後部面に対してはほぼ垂直
な方向に、表面24を横切るように形成されている。回
折格子26はさらに金あるいは銀のような光反射物質で
被覆されている。表面24の残りの部分は多重ファイバ
配列12が取付けられているが、これは適切な光学平面
エポキシ樹脂を用いてもよい。
ファイバ配列12は格子の底面と光学部品18の底面と
9間に延びる列内に配置されている。
9間に延びる列内に配置されている。
湾1曲表面22には2つの異なる曲率半径、R1とR2
がある。大きい方のR1はわかりやすくするために図2
ではかなり拡大されており、第2図において正面から見
たとき、すなわち上部面と底面とに接続している表面の
ものであ8す、小さい方の曲率半径R2は上部から見た
第3図から明らかなように、正面と背面を接続する表面
のものである。従って第2図で見た表面22は第3図に
示されるものより平坦である。両画率半径ともファイバ
配列から光学部品18への光が約1焦点距離に2を小さ
くすると焦点距離はざらに短くなり、光ビームの拡大を
押さえ、それによってスポットの大きさが最少限になる
。
がある。大きい方のR1はわかりやすくするために図2
ではかなり拡大されており、第2図において正面から見
たとき、すなわち上部面と底面とに接続している表面の
ものであ8す、小さい方の曲率半径R2は上部から見た
第3図から明らかなように、正面と背面を接続する表面
のものである。従って第2図で見た表面22は第3図に
示されるものより平坦である。両画率半径ともファイバ
配列から光学部品18への光が約1焦点距離に2を小さ
くすると焦点距離はざらに短くなり、光ビームの拡大を
押さえ、それによってスポットの大きさが最少限になる
。
回折格子26は通常のルーリングツール(普通はダイヤ
モンド刃)で平らな端面24の上に形成することができ
、又第1図のように光学的なエポキシ樹脂2oによって
ブロック18の平らな表面に樹脂加工されたくさび上に
形成することもできる。しかし格子26は終端面24に
レプリカとして形成するのが望ましい。このレプリカは
平らな面24の一部分を適切な光学的規格の樹脂によっ
て被覆し、接触面に回折格子のパターンの形成された種
ダイスをまだ充分柔らかくて加工しやすい内に、樹脂に
押付けてつくることができる。その後に樹脂がキュア(
cure)され、従来の方法によって反射材料で被覆さ
れる。回折格子26をレプリカで形成する場合は材料の
扱いが容易になるのでブロック18aと18bの2つの
ブロックを用いるのがよい。
モンド刃)で平らな端面24の上に形成することができ
、又第1図のように光学的なエポキシ樹脂2oによって
ブロック18の平らな表面に樹脂加工されたくさび上に
形成することもできる。しかし格子26は終端面24に
レプリカとして形成するのが望ましい。このレプリカは
平らな面24の一部分を適切な光学的規格の樹脂によっ
て被覆し、接触面に回折格子のパターンの形成された種
ダイスをまだ充分柔らかくて加工しやすい内に、樹脂に
押付けてつくることができる。その後に樹脂がキュア(
cure)され、従来の方法によって反射材料で被覆さ
れる。回折格子26をレプリカで形成する場合は材料の
扱いが容易になるのでブロック18aと18bの2つの
ブロックを用いるのがよい。
樹脂はいろいろなものが用−いられ、キュアされる時に
光透過性物質とほぼ同じ反射率でなければならない。ニ
ューヨーク州、ロチェスタにあるマイクOスコピーアン
ドイメージアナリシス部のバラシュとロムによって適切
な樹脂が開発されている。
光透過性物質とほぼ同じ反射率でなければならない。ニ
ューヨーク州、ロチェスタにあるマイクOスコピーアン
ドイメージアナリシス部のバラシュとロムによって適切
な樹脂が開発されている。
第2図を参照すると、入力ファイバに入った入射光は光
学部品10を通って進み、鏡状の湾曲面22にあたり、
そこでコリメートされ光学部品を通して回折格子26に
反射される。コリメートされた光は回折格子26にあた
ると鏡反射湾曲面22に回折されて戻され、そこで反射
され適切な出力ファイバへ集められる。
学部品10を通って進み、鏡状の湾曲面22にあたり、
そこでコリメートされ光学部品を通して回折格子26に
反射される。コリメートされた光は回折格子26にあた
ると鏡反射湾曲面22に回折されて戻され、そこで反射
され適切な出力ファイバへ集められる。
第2図によれば湾曲表面22は光学部品18の光学軸A
を中心としている。湾曲表面22をこのように合せると
、平らな面24は前記光学軸に対しての垂直線上の角度
Tを形成する。格子作用を効率よくするには、角度Tを
格子入射角のおよそ半分にする。
を中心としている。湾曲表面22をこのように合せると
、平らな面24は前記光学軸に対しての垂直線上の角度
Tを形成する。格子作用を効率よくするには、角度Tを
格子入射角のおよそ半分にする。
光学部品18の面22と24を除く外表面は、湾曲表面
22と回折格子26からの内部消散を小めに黒くしたり
他の処理をしてもよい。
22と回折格子26からの内部消散を小めに黒くしたり
他の処理をしてもよい。
これまで望ましい本発明の実施例について説明したが、
本発明の技術範囲を越えないで種々の変更が可能である
ことは勿論である。
本発明の技術範囲を越えないで種々の変更が可能である
ことは勿論である。
第1図は本発明に従った回折格子型の結合器の斜視図で
あり、第2図は第1図に示された回折格子型の結合器に
ファイバ配列が結合されたものの正面図であり、第3図
は第1図に示された結合器の平面図である。 10・・・光結合器、12・・・ファイバ、18・・・
光学部品、2o・・・光学エポキシ樹脂、22・・・湾
曲面、24・・・平らな面、26・・・回折格子。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦FIG、I FIG、2
あり、第2図は第1図に示された回折格子型の結合器に
ファイバ配列が結合されたものの正面図であり、第3図
は第1図に示された結合器の平面図である。 10・・・光結合器、12・・・ファイバ、18・・・
光学部品、2o・・・光学エポキシ樹脂、22・・・湾
曲面、24・・・平らな面、26・・・回折格子。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦FIG、I FIG、2
Claims (12)
- (1)一端は円環状の湾曲表面で、他端はほぼ平らな表
面であり、この平らな表面の一部分の上に回折格子が形
成され残りの部分は多重ファイバの配列を受けるように
構成されている、光透過性物質で形成された細長い光学
部品を備えている光結合器。 - (2)前記湾曲表面と平らな表面の一部分とが光反射性
物質で覆われていることを特徴とする特許請求の範囲第
1項に記載の光結合器。 - (3)前記光学部品がほぼ均一な屈折率を有する物質で
形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
に記載の光結合器。 - (4)前記光学部品がガラス製であることを特徴とする
特許請求の範囲第1項に記載の光結合器。 - (5)前記光学部品の湾曲表面とほぼ平らな表面以外の
表面が擦りガラス仕上げで光捕集能力を増す物質で覆わ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
の光結合器。 - (6)前記光学部品が単一部材であることを特徴とする
特許請求の範囲第1項に記載の光結合器。 - (7)前記光学部品がエポキシ樹脂で接合された2個の
ブロック体であることを特徴とする特許請求の範囲第1
項に記載の光結合器。 - (8)前記回折格子が対向する表面の第1のペアに対し
てはほぼ平行に、対向する表面の第2のペアに対しては
ほぼ垂直に延在している複数の溝からなり、前記湾曲表
面は前記表面の第1のペアに連結している第1の曲率半
径と、前記表面の第2のペアに連結している第2の曲率
半径を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項に
記載の光結合器。 - (9)前記第1の曲率半径が前記第2の曲率半径より大
きいことを特徴とする特許請求の範囲第8項に記載の光
結合器。 - (10)前記平らな表面の前記一部分が樹脂被覆されて
おり、そこに回折格子がレプリカで形成されていること
を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の光結合器。 - (11)多重ファイバ配列から発して湾曲表面へ達する
光路の長さがほぼ焦点距離と等しいことを特徴とする特
許請求の範囲第1項に記載の光結合器。 - (12)光透過材料からなる細長い光学部品を備え、こ
の光学部品の一端が湾曲形になつており光反射材料で被
覆されている光結合器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US65435484A | 1984-09-26 | 1984-09-26 | |
| US654354 | 1984-09-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61107121A true JPS61107121A (ja) | 1986-05-26 |
Family
ID=24624522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21119885A Pending JPS61107121A (ja) | 1984-09-26 | 1985-09-26 | 波長分割光マルチプレクサ/デマルチプレクサ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61107121A (ja) |
| FR (1) | FR2570840A1 (ja) |
| GB (1) | GB2165061A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011513717A (ja) * | 2008-02-26 | 2011-04-28 | ビィウルケルト ヴェルケ ゲーエムベーハー | 顕微分光計 |
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Family Cites Families (6)
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1985
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- 1985-09-26 FR FR8514262A patent/FR2570840A1/fr active Pending
- 1985-09-26 JP JP21119885A patent/JPS61107121A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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| JPS5587925A (en) * | 1978-12-26 | 1980-07-03 | Ritsuo Hasumi | Astigmatism correction type spectroscope |
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| JP2011513717A (ja) * | 2008-02-26 | 2011-04-28 | ビィウルケルト ヴェルケ ゲーエムベーハー | 顕微分光計 |
| US8885160B2 (en) | 2008-02-26 | 2014-11-11 | Buerkert Werke Gmbh | Microspectrometer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2165061A (en) | 1986-04-03 |
| GB8523675D0 (en) | 1985-10-30 |
| FR2570840A1 (fr) | 1986-03-28 |
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