JPS6231323B2 - - Google Patents
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- JPS6231323B2 JPS6231323B2 JP59038766A JP3876684A JPS6231323B2 JP S6231323 B2 JPS6231323 B2 JP S6231323B2 JP 59038766 A JP59038766 A JP 59038766A JP 3876684 A JP3876684 A JP 3876684A JP S6231323 B2 JPS6231323 B2 JP S6231323B2
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- Japan
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- light
- diffraction grating
- wavelength
- input fiber
- diffracted light
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- 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
- G02B6/2931—Diffractive element operating in reflection
-
- 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
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- 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
- G02B6/29346—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 wave or beam interference
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
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- 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
- G02B6/29379—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
- 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)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は光フアイバ用の分波器に係り、特に、
広い通過波長帯域幅を有して組立調整の容易な光
分波器に関するものである。
広い通過波長帯域幅を有して組立調整の容易な光
分波器に関するものである。
光分波器は入射フアイバ中を伝搬する波長多重
光を複数の波長の波に分解してそれぞれ別の出射
フアイバに振り分けるもので、この種の波長多重
光フアイバ伝送に用いる光分波器として従来干渉
膜形光分波器と回折格子形光分波器が開発されて
いる。干渉膜形光分波器は中心波長、帯域幅が任
意に設計可能であるという利点を有するが、干渉
膜の形成に極めて高度の技術と多大の作業を要
し、また分波数に等しい干渉膜を組合わせる必要
があるため分波数の増大に伴つて製造が困難とな
る欠点があつた。一方、回折格子形分波器は１個
の回折格子で多数の分波が可能であるという利点
を有する反面、回折効率の高い波長帯域がブレー
ズ波長の近傍に限られており、広帯域化が困難で
あるという欠点があつた。この欠点を解決するた
めに従来、第１図の例に示すように、干渉膜と回
折格子を組合わせた構造が提案されている。第１
図において、１は入射フアイバ、２はコリメート
レンズ、３は干渉膜フイルタ、４及び５はそれぞ
れ回折格子、６―ａ，６―ｂ，６―ｃ，６―ｄは
それぞれ出射フアイバである。第１図の構造によ
れば、干渉膜フイルタ３で波長帯域を分離した後
に各波長帯域で高回折効率を有する回折格子４，
５を使用することにより広帯域な光分波器を構成
することが可能となる。
光を複数の波長の波に分解してそれぞれ別の出射
フアイバに振り分けるもので、この種の波長多重
光フアイバ伝送に用いる光分波器として従来干渉
膜形光分波器と回折格子形光分波器が開発されて
いる。干渉膜形光分波器は中心波長、帯域幅が任
意に設計可能であるという利点を有するが、干渉
膜の形成に極めて高度の技術と多大の作業を要
し、また分波数に等しい干渉膜を組合わせる必要
があるため分波数の増大に伴つて製造が困難とな
る欠点があつた。一方、回折格子形分波器は１個
の回折格子で多数の分波が可能であるという利点
を有する反面、回折効率の高い波長帯域がブレー
ズ波長の近傍に限られており、広帯域化が困難で
あるという欠点があつた。この欠点を解決するた
めに従来、第１図の例に示すように、干渉膜と回
折格子を組合わせた構造が提案されている。第１
図において、１は入射フアイバ、２はコリメート
レンズ、３は干渉膜フイルタ、４及び５はそれぞ
れ回折格子、６―ａ，６―ｂ，６―ｃ，６―ｄは
それぞれ出射フアイバである。第１図の構造によ
れば、干渉膜フイルタ３で波長帯域を分離した後
に各波長帯域で高回折効率を有する回折格子４，
５を使用することにより広帯域な光分波器を構成
することが可能となる。
しかし、第１図の構造においては、独立な２個
の回折格子を用いていることから、両回折格子を
所定の角度に設定するために極めて精密な角度調
整を必要とし、組立工程が複雑となることが避け
られない。
の回折格子を用いていることから、両回折格子を
所定の角度に設定するために極めて精密な角度調
整を必要とし、組立工程が複雑となることが避け
られない。
本発明の目的は、従来技術での上記した不都合
を除き、複数の回折格子を用いて広波長帯域の回
折格子形分波器を構成する場合に、構造簡易で、
微細な角度調整を不要とし、組立工程を簡易化す
ることのできる光分波器を提供することにある。
を除き、複数の回折格子を用いて広波長帯域の回
折格子形分波器を構成する場合に、構造簡易で、
微細な角度調整を不要とし、組立工程を簡易化す
ることのできる光分波器を提供することにある。
本発明の特徴は、上記目的を達成するために、
ブレーズ波長の異なる複数の回折格子を同一基板
面上に設置する構造とすること、及び、さらに広
波長帯域とするために、回折格子からの回折光の
結像位置近傍に複数個の直角プリズムをそれぞれ
一定間隔だけ離して配置して各通過波長帯域にわ
たる入射フアイバ実像により大きな反射面を有し
て入射してくる回折光を再び回折格子側に逆平行
に戻させる構成とすることにある。
ブレーズ波長の異なる複数の回折格子を同一基板
面上に設置する構造とすること、及び、さらに広
波長帯域とするために、回折格子からの回折光の
結像位置近傍に複数個の直角プリズムをそれぞれ
一定間隔だけ離して配置して各通過波長帯域にわ
たる入射フアイバ実像により大きな反射面を有し
て入射してくる回折光を再び回折格子側に逆平行
に戻させる構成とすることにある。
第２図は本発明の基本説明図であつて、回折格
子を２個とする場合である。第２図において、７
は入射フアイバ、８は分布屈折率形ロツドレン
ズ、９は台形プリズム、１０及び１１はそれぞれ
干渉膜フイルタ、１２は回折格子基板、１３及び
１４はそれぞれ回折格子、１５及び１６は三角プ
リズム、１７―ａ，１７―ｂ，１７―ｃ，１７―
ｄは出射フアイバである。
子を２個とする場合である。第２図において、７
は入射フアイバ、８は分布屈折率形ロツドレン
ズ、９は台形プリズム、１０及び１１はそれぞれ
干渉膜フイルタ、１２は回折格子基板、１３及び
１４はそれぞれ回折格子、１５及び１６は三角プ
リズム、１７―ａ，１７―ｂ，１７―ｃ，１７―
ｄは出射フアイバである。
第２図において、入射フアイバ７はコア径が50
μｍ、外径が125μｍのGI（グレーテツド・イン
デツクス）形フアイバである。分布屈折率形ロツ
ドレンズ８は外径２mm、ピツチ0.25、焦点距離
4.2mmである。台形プリズム９及び三角プリズム
１５，１６は光学ガラス（BK7）より成り、プリ
ズム相互間の接触表面には、TiO2及びSiO2を多
層に蒸着して成る干渉膜フイルタ１０，１１が形
成されている。干渉膜フイルタ１０，１１の光学
特性は、波長1150nm以上を通過域とし、波長
950nm以下を阻止域とする長波長通過形である。
回折格子基板１２はシリコン単結晶であり、公知
の異方性エツチング技術によつて同一表面上に回
折格子１３及び１４が形成されている。回折格子
１３の格子ピツチは1.66μｍ、ブレーズ波長は
1157nmであり、回折格子１４の格子ピツチは
1.33μｍ、ブレーズ波長は928nmである。回折格
子１３，１４の法線方向は分布屈折率形ロツドレ
ンズ８の光軸方向に対して、ブレーズ角13度に等
しく、13度傾斜している。
μｍ、外径が125μｍのGI（グレーテツド・イン
デツクス）形フアイバである。分布屈折率形ロツ
ドレンズ８は外径２mm、ピツチ0.25、焦点距離
4.2mmである。台形プリズム９及び三角プリズム
１５，１６は光学ガラス（BK7）より成り、プリ
ズム相互間の接触表面には、TiO2及びSiO2を多
層に蒸着して成る干渉膜フイルタ１０，１１が形
成されている。干渉膜フイルタ１０，１１の光学
特性は、波長1150nm以上を通過域とし、波長
950nm以下を阻止域とする長波長通過形である。
回折格子基板１２はシリコン単結晶であり、公知
の異方性エツチング技術によつて同一表面上に回
折格子１３及び１４が形成されている。回折格子
１３の格子ピツチは1.66μｍ、ブレーズ波長は
1157nmであり、回折格子１４の格子ピツチは
1.33μｍ、ブレーズ波長は928nmである。回折格
子１３，１４の法線方向は分布屈折率形ロツドレ
ンズ８の光軸方向に対して、ブレーズ角13度に等
しく、13度傾斜している。
分布屈折率形ロツドレンズ８の中心近傍に位置
する入射フアイバ７からの入射光は、波長が
1200nm及び1300nmの場合、回折格子１３で回折
され、入射光に対してそれぞれ0.968度及び3.275
度傾斜した回折光となつて焦点距離4.2mmの分布
屈折率形ロツドレンズ８を通過して入射フアイバ
７の端面中心からそれぞれ71μｍ及び239μｍ離
れた位置に設置した出射フアイバ１７―ａ，１７
―ｂの端面に結像する。入射光の波長が810nm、
890nmの場合には、同様に、回折格子１４で回折
され、入射フアイバ７の端面中心からそれぞれ−
78μｍ、−244μｍ離れた位置に設置した出射フア
イバ１７―ｃ，１７―ｄの端面に結像する。な
お、第２図において入射フアイバ７は、分布屈折
率形ロツドレンズ８の中心から紙面と垂直方向に
100μｍ離れた位置に設置してあるため、出射フ
アイバ１７―ａ，１７―ｂ，１７―ｃ，１７―ｄ
は紙面とは200μｍだけ垂直方向に離れている。
する入射フアイバ７からの入射光は、波長が
1200nm及び1300nmの場合、回折格子１３で回折
され、入射光に対してそれぞれ0.968度及び3.275
度傾斜した回折光となつて焦点距離4.2mmの分布
屈折率形ロツドレンズ８を通過して入射フアイバ
７の端面中心からそれぞれ71μｍ及び239μｍ離
れた位置に設置した出射フアイバ１７―ａ，１７
―ｂの端面に結像する。入射光の波長が810nm、
890nmの場合には、同様に、回折格子１４で回折
され、入射フアイバ７の端面中心からそれぞれ−
78μｍ、−244μｍ離れた位置に設置した出射フア
イバ１７―ｃ，１７―ｄの端面に結像する。な
お、第２図において入射フアイバ７は、分布屈折
率形ロツドレンズ８の中心から紙面と垂直方向に
100μｍ離れた位置に設置してあるため、出射フ
アイバ１７―ａ，１７―ｂ，１７―ｃ，１７―ｄ
は紙面とは200μｍだけ垂直方向に離れている。
第２図によれば、同一基板面上に２つの回折格
子を設ける構造であることから、810nm、
890nm、1200nm、1300nmの各波長を高効率に回
折し、広帯域にわたる低損失の光分波特性を得る
ことが可能であり、しかも構造が簡単なため、組
立て調整が容易である。ただし、第２図構造で
は、各波長の通過帯域幅が充分でないという問題
が残る。この点をさらに改良するには、第２図構
造の出射フアイバの位置に、第３図に示すよう
に、直角プリズムを設けて回折格子からの回折光
を逆平行に戻して再び回折格子に導びき、得られ
る両回折光を、入射フアイバの端面近傍に設置し
た出射フアイバ端面にそれぞれ集束させることが
有効である。
子を設ける構造であることから、810nm、
890nm、1200nm、1300nmの各波長を高効率に回
折し、広帯域にわたる低損失の光分波特性を得る
ことが可能であり、しかも構造が簡単なため、組
立て調整が容易である。ただし、第２図構造で
は、各波長の通過帯域幅が充分でないという問題
が残る。この点をさらに改良するには、第２図構
造の出射フアイバの位置に、第３図に示すよう
に、直角プリズムを設けて回折格子からの回折光
を逆平行に戻して再び回折格子に導びき、得られ
る両回折光を、入射フアイバの端面近傍に設置し
た出射フアイバ端面にそれぞれ集束させることが
有効である。
第３図において、１８は入射フアイバ、１９は
分布屈折率形ロツドレンズ、２０―ａ，２０―
ｂ，２０―ｃ，２０―ｄは直角プリズム、２１―
ａ，２１―ｂ，２１―ｃ，２１―ｄは出射フアイ
バ、２２は台形プリズム、２３及び２４は干渉膜
フイルタ、２５及び２６は三角プリズム、２７は
回折格子基板、２８及び２９は回折格子基板２７
の同一面上に設けられたブレーズ波長の異なる回
折格子である。なお、直角プリズムは反射光の変
位方向が回折格子主面と垂直となるように設定し
てある。
分布屈折率形ロツドレンズ、２０―ａ，２０―
ｂ，２０―ｃ，２０―ｄは直角プリズム、２１―
ａ，２１―ｂ，２１―ｃ，２１―ｄは出射フアイ
バ、２２は台形プリズム、２３及び２４は干渉膜
フイルタ、２５及び２６は三角プリズム、２７は
回折格子基板、２８及び２９は回折格子基板２７
の同一面上に設けられたブレーズ波長の異なる回
折格子である。なお、直角プリズムは反射光の変
位方向が回折格子主面と垂直となるように設定し
てある。
第３図実施例の動作を、第４図に示した分布屈
折率形ロツドレンズ１９の端部拡大図を用いて説
明する。入射フアイバ１８から入射した波長
1200nmの光は回折格子２８で回折され、直角プ
リズム２０―ａに集光する。この光は、直角プリ
ズム２０―ａの寸法と結像位置で決まる距離だけ
回折格子主面と垂直に変位して回折格子２８に向
つて反射され、再び回折されて出射フアイバ２１
―ａに結像する。このとき中心波長が1200nmか
ら変動すれば、直角プリズム２０―ａの集光位置
は回折格子主面内で移動するが、その位置が直角
プリズム２０―ａの反射面内にあれば直角プリズ
ム２０―ａからの反射光は回折光とほぼ同一角度
で逆行するため、再回折された光は波長の変化に
かかわらず常に一定の角度を保ち、出射フアイバ
２１―ａに結像することになり、この結果、広い
通過波長帯域の特性を実現することが可能とな
る。同様に波長1300nm、810nm、890nmの入射
光はそれぞれ直角プリズム２０―ｂ，２０―ｃ，
２０―ｄを経由して出射フアイバ２１―ｂ，２１
―ｃ，２１―ｄに結像する。このようにして、第
３図実施例によれば、第２図で残された問題点を
解決し、各波長の通過帯域幅を充分に広いものと
することができる。
折率形ロツドレンズ１９の端部拡大図を用いて説
明する。入射フアイバ１８から入射した波長
1200nmの光は回折格子２８で回折され、直角プ
リズム２０―ａに集光する。この光は、直角プリ
ズム２０―ａの寸法と結像位置で決まる距離だけ
回折格子主面と垂直に変位して回折格子２８に向
つて反射され、再び回折されて出射フアイバ２１
―ａに結像する。このとき中心波長が1200nmか
ら変動すれば、直角プリズム２０―ａの集光位置
は回折格子主面内で移動するが、その位置が直角
プリズム２０―ａの反射面内にあれば直角プリズ
ム２０―ａからの反射光は回折光とほぼ同一角度
で逆行するため、再回折された光は波長の変化に
かかわらず常に一定の角度を保ち、出射フアイバ
２１―ａに結像することになり、この結果、広い
通過波長帯域の特性を実現することが可能とな
る。同様に波長1300nm、810nm、890nmの入射
光はそれぞれ直角プリズム２０―ｂ，２０―ｃ，
２０―ｄを経由して出射フアイバ２１―ｂ，２１
―ｃ，２１―ｄに結像する。このようにして、第
３図実施例によれば、第２図で残された問題点を
解決し、各波長の通過帯域幅を充分に広いものと
することができる。
なお、上記第２図基本説明図及び第３図実施例
では、設置する回折格子の数を２個とする場合に
ついて説明したが、本発明では、さらに回折格子
の数を多くし、それに応じて干渉膜フイルタの個
数を多くしても、前述実施例の場合と同じ動作を
行なわせることができ、しかもその場合も同一基
板面上に複数の回折格子を設ける構造をそのまま
採用できることから、微細な角度調整を全く不要
とし、組立工程を極めて簡易化することができる
利点がある。
では、設置する回折格子の数を２個とする場合に
ついて説明したが、本発明では、さらに回折格子
の数を多くし、それに応じて干渉膜フイルタの個
数を多くしても、前述実施例の場合と同じ動作を
行なわせることができ、しかもその場合も同一基
板面上に複数の回折格子を設ける構造をそのまま
採用できることから、微細な角度調整を全く不要
とし、組立工程を極めて簡易化することができる
利点がある。
以上説明したように、本発明によれば、複数の
回折格子を用いて広波長帯域の回折格子形光分波
器を構成する場合に、回折格子間の微細な角度調
整が不要となり、組立工程が極めて容易となる。
回折格子を用いて広波長帯域の回折格子形光分波
器を構成する場合に、回折格子間の微細な角度調
整が不要となり、組立工程が極めて容易となる。
第１図は従来例の説明図、第２図は本発明の基
本説明図、第３図は本発明の一実施例図、第４図
は第３図における分布屈折率形ロツドレンズ１９
の端部拡大図である。 符号の説明、１，７，１８…入射フアイバ、２
…コリメートレンズ、３，１０，１１，２３，２
４…干渉膜フイルタ、４，５，１３，１４，２
８，２９…回折格子、６，１７，２１…出射フア
イバ、８，１９…分布屈折率形ロツドレンズ、
９，２２…台形プリズム、１２，２７…回折格子
基板、１５，１６，２５，２６…三角プリズム、
２０…直角プリズム。
本説明図、第３図は本発明の一実施例図、第４図
は第３図における分布屈折率形ロツドレンズ１９
の端部拡大図である。 符号の説明、１，７，１８…入射フアイバ、２
…コリメートレンズ、３，１０，１１，２３，２
４…干渉膜フイルタ、４，５，１３，１４，２
８，２９…回折格子、６，１７，２１…出射フア
イバ、８，１９…分布屈折率形ロツドレンズ、
９，２２…台形プリズム、１２，２７…回折格子
基板、１５，１６，２５，２６…三角プリズム、
２０…直角プリズム。
Claims (1)
- １ 入射フアイバ中を伝搬する波長多重光を複数
の波長の波に分解してそれぞれ別の出射フアイバ
に振り分ける光分波器において、入射光を平行光
束とするコリメートレンズと、特定波長帯域の光
を選択的に通過させる複数個の干渉膜フイルタ
と、同一基板面上に設けたブレーズ波長の異なる
複数の回折格子と、回折光の結像位置近傍にそれ
ぞれ一定間隔だけ離して配置されて各通過波長帯
域にわたる入射フアイバ実像より大きな反射面を
有して入射してくる回折光を逆平行に戻す複数個
の直角プリズムとを備え、入射フアイバからの入
射光を上記コリメートレンズ及び上記干渉膜フイ
ルタに順次通して波長帯域の異なる互いにほぼ平
行な複数光束に分離し各光束を上記回折格子にそ
れぞれ導びいて回折光とし、この回折光を上記直
角プリズムを介して再び上記回折格子に導びき、
得られる再回折光を入射フアイバの端面近傍に設
置した複数個の出射フアイバ端面にそれぞれ集束
させることを特徴とする光分波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3876684A JPS60184217A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 光分波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3876684A JPS60184217A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 光分波器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60184217A JPS60184217A (ja) | 1985-09-19 |
| JPS6231323B2 true JPS6231323B2 (ja) | 1987-07-08 |
Family
ID=12534407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3876684A Granted JPS60184217A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 光分波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60184217A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63285271A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-22 | Hitachi Ltd | 配電ロ−タ |
| JPH01103214U (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-12 | ||
| JPH01103215U (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-12 | ||
| JPH0284034A (ja) * | 1988-06-13 | 1990-03-26 | Camco Inc | ワニス無塗布ステータ構造を備えた水中ポンプ用オイル充填式電動機 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001037014A1 (en) * | 1999-11-12 | 2001-05-25 | Cme Telemetrix Inc. | Volume or stacked holographic diffraction gratings for wavelength division multiplexing and spectroscopy |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5723906A (en) * | 1980-07-21 | 1982-02-08 | Fujitsu Ltd | Broad-band optical branching filter |
-
1984
- 1984-03-02 JP JP3876684A patent/JPS60184217A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63285271A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-22 | Hitachi Ltd | 配電ロ−タ |
| JPH01103214U (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-12 | ||
| JPH01103215U (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-12 | ||
| JPH0284034A (ja) * | 1988-06-13 | 1990-03-26 | Camco Inc | ワニス無塗布ステータ構造を備えた水中ポンプ用オイル充填式電動機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60184217A (ja) | 1985-09-19 |
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