JPS6232455B2 - - Google Patents
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- JPS6232455B2 JPS6232455B2 JP185184A JP185184A JPS6232455B2 JP S6232455 B2 JPS6232455 B2 JP S6232455B2 JP 185184 A JP185184 A JP 185184A JP 185184 A JP185184 A JP 185184A JP S6232455 B2 JPS6232455 B2 JP S6232455B2
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 29
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 11
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 48
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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
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
- G02B27/283—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は例えば光フアイバ伝送における光デ
ータバスからの光の取り出しあるいは結合に利用
する装置に関するものである。
ータバスからの光の取り出しあるいは結合に利用
する装置に関するものである。
従来この種の装置として、第１図に示すものが
あつた。図において１，２，３は光フアイバ、
４，５，６は屈折率分布型レンズ、７は反射膜面
が垂直な二面につけられている楔形反射鏡、７ａ
はその反射膜面である。
あつた。図において１，２，３は光フアイバ、
４，５，６は屈折率分布型レンズ、７は反射膜面
が垂直な二面につけられている楔形反射鏡、７ａ
はその反射膜面である。
データバスは多数の端末装置が一つの伝送路を
共用してデータ伝送を行うものであり、一方向の
信号だけを伝送し、方向別に別の伝送路を使用す
る方式と、一つの伝送路を共用し、双方向に信号
を伝送させる方式とがある。
共用してデータ伝送を行うものであり、一方向の
信号だけを伝送し、方向別に別の伝送路を使用す
る方式と、一つの伝送路を共用し、双方向に信号
を伝送させる方式とがある。
光データバスとして双方向に信号を伝送する方
式について考えると光Ｔ形分岐結合器が必要にな
る。各端末装置は光Ｔ形分岐結合器を介して幹線
光フアイバ（光バス）に接続される。
式について考えると光Ｔ形分岐結合器が必要にな
る。各端末装置は光Ｔ形分岐結合器を介して幹線
光フアイバ（光バス）に接続される。
次に従来の光Ｔ形分岐結合器の動作について説
明する。対向する光フアイバ２，３は同一光軸上
に置かれ、その先端にはコリメート用の屈折率分
布形レンズ５，６（以下ロツドレンズと称する）
が取り付けられ、この光軸上に楔形反射鏡７の稜
線が来るように、かつ反射膜面７ａが光軸上に対
して45度の角度を為すように配置され、この楔形
反射鏡７の稜線の延長線上を光軸とする先端にコ
リメート用ロツドレンズ４を持つ光フアイバ１が
あり、光フアイバ２，３が為す光軸と光フアイバ
１の光軸が同一平面上にあるように、それぞれが
配置されている。ロツドレンズは屈折率がレンズ
の中心軸から半径方向に外に向つて半径の二乗に
比例して減少するような分布をしており、通常の
光学レンズ同様結像作用があり、そのレンズの周
期長の４分の１の長さを持つレンズを使用すると
端面の点光源の光は平行光線に変換される。光フ
アイバのコアと呼ばれる光の伝搬する部分は数10
μｍと小さいため、ほぼ点光源とみなされ、この
レンズ端面に光フアイバ端面に持つてくるとほぼ
平行光線とすることができる。上記従来例では、
このことを利用して、４分の１周期長を持つロツ
ドレンズを使用している。
明する。対向する光フアイバ２，３は同一光軸上
に置かれ、その先端にはコリメート用の屈折率分
布形レンズ５，６（以下ロツドレンズと称する）
が取り付けられ、この光軸上に楔形反射鏡７の稜
線が来るように、かつ反射膜面７ａが光軸上に対
して45度の角度を為すように配置され、この楔形
反射鏡７の稜線の延長線上を光軸とする先端にコ
リメート用ロツドレンズ４を持つ光フアイバ１が
あり、光フアイバ２，３が為す光軸と光フアイバ
１の光軸が同一平面上にあるように、それぞれが
配置されている。ロツドレンズは屈折率がレンズ
の中心軸から半径方向に外に向つて半径の二乗に
比例して減少するような分布をしており、通常の
光学レンズ同様結像作用があり、そのレンズの周
期長の４分の１の長さを持つレンズを使用すると
端面の点光源の光は平行光線に変換される。光フ
アイバのコアと呼ばれる光の伝搬する部分は数10
μｍと小さいため、ほぼ点光源とみなされ、この
レンズ端面に光フアイバ端面に持つてくるとほぼ
平行光線とすることができる。上記従来例では、
このことを利用して、４分の１周期長を持つロツ
ドレンズを使用している。
従つて、光フアイバ１から出射した光はロツド
レンズ４によつて、ほぼ平行光線に変換され、次
に直角反射鏡７の２つの反射膜面７−ａによつ
て、２分割せれ、それぞれ90度向きを変え、一方
はロツドレンズ５によつて集光され光フアイバ２
に、もう一方はロツドレンズ６によつて集光さ
れ、光フアイバ３に結合伝搬される。
レンズ４によつて、ほぼ平行光線に変換され、次
に直角反射鏡７の２つの反射膜面７−ａによつ
て、２分割せれ、それぞれ90度向きを変え、一方
はロツドレンズ５によつて集光され光フアイバ２
に、もう一方はロツドレンズ６によつて集光さ
れ、光フアイバ３に結合伝搬される。
同様に光フアイバ２から出た光は、ロツドレン
ズ５によつてほぼ平行光線にされ、半分は反射鏡
７によつて反射されロツドレンズ４により集光さ
れ光フアイバ１に、半分は反射されずにロツドレ
ンズ６により集光され、光フアイバ３に結合伝搬
される。また、光フアイバ３から出た光も同様に
２分割され、光フアイバ１，２に結合伝搬され
る。以上のように３端子の光Ｔ形分岐結合器とし
ての機能を果す。
ズ５によつてほぼ平行光線にされ、半分は反射鏡
７によつて反射されロツドレンズ４により集光さ
れ光フアイバ１に、半分は反射されずにロツドレ
ンズ６により集光され、光フアイバ３に結合伝搬
される。また、光フアイバ３から出た光も同様に
２分割され、光フアイバ１，２に結合伝搬され
る。以上のように３端子の光Ｔ形分岐結合器とし
ての機能を果す。
従来の光Ｔ形分岐結合器は以上のように構成さ
れているので、二つの反射面のなす稜線部はカケ
やダレが生じないように非常に精度良く研磨する
必要があるが、ある程度のカケやダレは避けられ
ず損失の増加となる。
れているので、二つの反射面のなす稜線部はカケ
やダレが生じないように非常に精度良く研磨する
必要があるが、ある程度のカケやダレは避けられ
ず損失の増加となる。
また、分岐比を変える場合は光フアイバ２，３
の光軸上から楔形反射鏡の稜線をずらす必要があ
るが、光フアイバを伝搬するモード分布に変化が
生じ、光フアイバ長等によつて、他の光Ｔ形分岐
結合器での分岐量が変化するという問題があつ
た。
の光軸上から楔形反射鏡の稜線をずらす必要があ
るが、光フアイバを伝搬するモード分布に変化が
生じ、光フアイバ長等によつて、他の光Ｔ形分岐
結合器での分岐量が変化するという問題があつ
た。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去するために為されたもので、分岐比を変えても
光フアイバにモード分布の変化を与えない光Ｔ形
分岐結合器を提供することを目的としている。
去するために為されたもので、分岐比を変えても
光フアイバにモード分布の変化を与えない光Ｔ形
分岐結合器を提供することを目的としている。
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第２図において１１，１２，１３は光フアイ
バ、１４，１５，１６はレンズ、１７は複屈折性
を有する平板状結晶体、７ｃはその結晶光軸で斜
めになつている。１８は1/2波長板、１９は全反
射プリズムである。
る。第２図において１１，１２，１３は光フアイ
バ、１４，１５，１６はレンズ、１７は複屈折性
を有する平板状結晶体、７ｃはその結晶光軸で斜
めになつている。１８は1/2波長板、１９は全反
射プリズムである。
次にこの発明の動作を第３図を用いて説明す
る。第３図ａでは光フアイバ１１から出た光は、
複屈折性結晶１７によつて、常光線（・）と異常
光線（〓）の互い垂直な直線偏光に分離される。
常光線は複屈折性結晶１７を真直ぐ進み、異常光
線は斜めに進む。異常光線は複屈折性結晶１７を
出て入射光線と平行に進行し、光フアイバ１２に
結合伝搬される。一方、常光線は1/2波長板１８
（1/2波長板の光軸は常光線の偏光方向と45度の角
度を為す）によつて90度偏光方向が回転させら
れ、二つの全反射プリズム１９によつて向きを変
えられ、再び複屈折性結晶１７に入射されるが、
今度は偏光方向が90度回転させられているため、
異常光線に相当することになり、結晶１７内を斜
めに進行することになり、複屈折性結晶１７を出
て、入射光線と平行な光として光フアイバ１３に
結合伝搬される。
る。第３図ａでは光フアイバ１１から出た光は、
複屈折性結晶１７によつて、常光線（・）と異常
光線（〓）の互い垂直な直線偏光に分離される。
常光線は複屈折性結晶１７を真直ぐ進み、異常光
線は斜めに進む。異常光線は複屈折性結晶１７を
出て入射光線と平行に進行し、光フアイバ１２に
結合伝搬される。一方、常光線は1/2波長板１８
（1/2波長板の光軸は常光線の偏光方向と45度の角
度を為す）によつて90度偏光方向が回転させら
れ、二つの全反射プリズム１９によつて向きを変
えられ、再び複屈折性結晶１７に入射されるが、
今度は偏光方向が90度回転させられているため、
異常光線に相当することになり、結晶１７内を斜
めに進行することになり、複屈折性結晶１７を出
て、入射光線と平行な光として光フアイバ１３に
結合伝搬される。
また、第３図ｂでは、光フアイバ１３から出た
光は、前述したように、常光線と異常光線とに分
離され、常光線は真直ぐ進行し、光フアイバ１２
に結合伝搬される。異常光線は結晶１７円を斜め
に進行した後、二つの全反射プリズム１９によつ
て向きを変えられた後、1/2波長板１８によつ
て、偏光方向が90度回転された後、再び複屈折性
結晶１７に入射されるが、光の偏光方向は常光線
に相当することになり、真直ぐ結晶１７内を通過
た後、光フアイバ１１に結合伝搬される。
光は、前述したように、常光線と異常光線とに分
離され、常光線は真直ぐ進行し、光フアイバ１２
に結合伝搬される。異常光線は結晶１７円を斜め
に進行した後、二つの全反射プリズム１９によつ
て向きを変えられた後、1/2波長板１８によつ
て、偏光方向が90度回転された後、再び複屈折性
結晶１７に入射されるが、光の偏光方向は常光線
に相当することになり、真直ぐ結晶１７内を通過
た後、光フアイバ１１に結合伝搬される。
同様に光フアイバ１２から出た光は、複屈折性
結晶１７で常光線、異常線に分離され、光フアイ
バ１１，１３にそれぞれ結合伝搬される。
結晶１７で常光線、異常線に分離され、光フアイ
バ１１，１３にそれぞれ結合伝搬される。
従つて、光フアイバ１１の光は光フアイバ１
２，１３、光フアイバ１２の光は光フアイバ１
１，１３、光フアイバ１３の光は光フアイバ１
１，１２に分割結合され、光Ｔ形分岐結合器とし
ての機能を果す。光フアイバからの光が無偏光で
あれば、複屈折性結晶１７内での常光と異常光の
光のパワー比は１対１となり、3dB光Ｔ形分岐結
合器となる。
２，１３、光フアイバ１２の光は光フアイバ１
１，１３、光フアイバ１３の光は光フアイバ１
１，１２に分割結合され、光Ｔ形分岐結合器とし
ての機能を果す。光フアイバからの光が無偏光で
あれば、複屈折性結晶１７内での常光と異常光の
光のパワー比は１対１となり、3dB光Ｔ形分岐結
合器となる。
第４図はこの発明の他の実施例を示すもので、
3dB分岐以外の分岐比を持つ光Ｔ形分岐結合器の
構成例である。複屈折性結晶１７の光フアイバ１
１側にビームスプリツタ２１と1/4波長板２０を
上記実施例に付加している。
3dB分岐以外の分岐比を持つ光Ｔ形分岐結合器の
構成例である。複屈折性結晶１７の光フアイバ１
１側にビームスプリツタ２１と1/4波長板２０を
上記実施例に付加している。
光フアイバ１２から出た光は、常光と異常光と
に分離され、異常光は複屈折性結晶１７を通つて
1/4波長板２０、ビームスプリツタ２１に入射さ
れ、ビームスプリツタ２１を透過した光は、光フ
アイバ１１に結合される。一方、ビームスプリツ
タ２１で反射された光は1/4波長板２０を二度通
ることになり、1/2波長板を通つたことと等価と
なり、偏光方向が90度回転され、複屈折性結晶１
７の常光に相当し、1/2波長板１８、２つの全反
射プリズム１９を通つて偏光方向は90度回転さ
れ、向きを変えて再び複屈折性結晶１７に入り、
異常光として透過し光フアイバ１３に結合伝搬さ
れる。光フアイバ１２からの常光は真直ぐ複屈折
性結晶１７を通り、ビームスプリツタで反射され
た光と合流し光フアイバ１３に結合伝搬される。
光フアイバ１３から出た光も同様である。従つ
て、ビームスプリツタ２１の反射率をｒとする
と、光フアイバ１２，１３間は（１＋ｒ）／２、
光フアイバ１１，１２間、光フアイバ１１，１３
間は（１−ｒ）／２の結合率となり、ビームスプ
リツタ２１の透過／反射比を変えることにより、
3dB以外の分岐比を持つ光Ｔ形分岐結合器を構成
することができる。
に分離され、異常光は複屈折性結晶１７を通つて
1/4波長板２０、ビームスプリツタ２１に入射さ
れ、ビームスプリツタ２１を透過した光は、光フ
アイバ１１に結合される。一方、ビームスプリツ
タ２１で反射された光は1/4波長板２０を二度通
ることになり、1/2波長板を通つたことと等価と
なり、偏光方向が90度回転され、複屈折性結晶１
７の常光に相当し、1/2波長板１８、２つの全反
射プリズム１９を通つて偏光方向は90度回転さ
れ、向きを変えて再び複屈折性結晶１７に入り、
異常光として透過し光フアイバ１３に結合伝搬さ
れる。光フアイバ１２からの常光は真直ぐ複屈折
性結晶１７を通り、ビームスプリツタで反射され
た光と合流し光フアイバ１３に結合伝搬される。
光フアイバ１３から出た光も同様である。従つ
て、ビームスプリツタ２１の反射率をｒとする
と、光フアイバ１２，１３間は（１＋ｒ）／２、
光フアイバ１１，１２間、光フアイバ１１，１３
間は（１−ｒ）／２の結合率となり、ビームスプ
リツタ２１の透過／反射比を変えることにより、
3dB以外の分岐比を持つ光Ｔ形分岐結合器を構成
することができる。
複屈折性結晶としては方解石（CaCO3）等があ
げられる。上記実施例では説明しなかつたが光フ
アイバから光をコリメートしたり、また集光して
光フアイバに結合するためにレンズ１４，１５，
１６を用いている。
げられる。上記実施例では説明しなかつたが光フ
アイバから光をコリメートしたり、また集光して
光フアイバに結合するためにレンズ１４，１５，
１６を用いている。
第５図はこの発明のさらに他の実施例を示すも
ので、レンズにロツドレンズ２２〜２４を用い、
全反射プリズム１９間に1/2波長板１８を貼り合
わせ、光を空間中に出さず、空気中の湿度、ゴミ
の影響を受けない構成にしている。
ので、レンズにロツドレンズ２２〜２４を用い、
全反射プリズム１９間に1/2波長板１８を貼り合
わせ、光を空間中に出さず、空気中の湿度、ゴミ
の影響を受けない構成にしている。
なお、上記実施例では、光フアイバに結合する
場合について説明したが、発光素子あるいは受光
素子と直接結合させてもよい。
場合について説明したが、発光素子あるいは受光
素子と直接結合させてもよい。
また、上記実施例では光ビームスプリツタとし
て、ビームスプリツタ板を用いたが、1/4波長板
の一端面にビームスプリツタ膜を設けてもよい。
て、ビームスプリツタ板を用いたが、1/4波長板
の一端面にビームスプリツタ膜を設けてもよい。
さらに、上記実施例では全反射プリズムを用い
たが、通常の反射鏡を組み合わせても同様の効果
を期待できる。
たが、通常の反射鏡を組み合わせても同様の効果
を期待できる。
以上のように、この発明によれば、複屈折性結
晶と波長板を組合せる構成により、光フアイバの
伝搬モードに依らず分岐比が任意に変えることが
できる効果がある。
晶と波長板を組合せる構成により、光フアイバの
伝搬モードに依らず分岐比が任意に変えることが
できる効果がある。
第１図は従来の光Ｔ形分岐結合器を示す略平面
図、第２図はこの発明の一実施例による光Ｔ形分
岐結合器を示す平面図、第３図はこの発明の一実
施例の動作を説明するための図、第４図はこの発
明の他の実施例を示す平面図、第５図はこの発明
のさらに他の実施例を示す平面図である。 １１，１２，１３は光フアイバ、１４，１５，
１６はレンズ、１７は複屈折性結晶、１８は1/2
波長板、１９は全反射プリズム、２０は1/4波長
板、２１はビームスプリツタ板である。なお、図
中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
図、第２図はこの発明の一実施例による光Ｔ形分
岐結合器を示す平面図、第３図はこの発明の一実
施例の動作を説明するための図、第４図はこの発
明の他の実施例を示す平面図、第５図はこの発明
のさらに他の実施例を示す平面図である。 １１，１２，１３は光フアイバ、１４，１５，
１６はレンズ、１７は複屈折性結晶、１８は1/2
波長板、１９は全反射プリズム、２０は1/4波長
板、２１はビームスプリツタ板である。なお、図
中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 入射面部と出射面部とを有する平板面状の形
状をなし、結晶光軸が平面板に対して傾斜角を持
つような複屈折性結晶板と、上記出射面部側に設
けられ上記出射面から出射された光を出射方向と
反対方向に出射光と平行に折り返し、上記結晶板
に再入射させる偏向手段と、上記結晶板と上記偏
向手段との中に設けられ光の偏光方向を90度回転
させる1/2波長板と、上記結晶板の両側に設けら
れた複数の光の入出力端とから構成され、第一の
入出力端から出射された光のうち、上記複屈折性
結晶板に垂直に入射され、その結晶板中において
常光線となる光が結晶板を透過し、上記1/2波長
板を通り、上記偏向手段によつて、平行に再度上
記結晶板に入射され、結晶板中を異常光線として
通過した後、第三の入出力端に結合され、上記第
一の入出力端から出射された光のうち、上記結晶
板中で異常光線として傾斜角を持つて透過し、入
射位置と平行に出射した光を第二の入出力端に結
合するように配置し、第二の入出力端から出射し
た光は第一、第三の入出力端へ、第三の入出力端
から出射した光は第一、第二の入出力端に結合す
るようにした光分岐結合器。 ２ 入射面部と出射面部とを有する平板面状の形
状をなし、結晶光軸が平板面に対して傾斜角を持
つような複屈折性結晶板と、上記出射面部側に設
けられ上記出射面から出射された光を出射方向と
反対方向に出射光と平行に折り返し、上記結晶板
に再入射させる偏向手段と、上記結晶板と上記偏
向手段との中に設けられ光の偏光方向を90度回転
させる1/2波長板と、上記結晶板の両側に設けら
れた複数の光の入出力端と、上記複数の光の入出
力端のうち第一の入出力端と複屈折性結晶板との
間に1/4波長板および光を一部反射させ、他を透
過させる光ビームスプリツタとから構成され、第
一の入出力端から出射された光のうち、上記複屈
折性結晶板に垂直に入射され、その結晶板中にお
いて常光線となる光が結晶板を透過し、上記1/2
波長板を通り、上記偏向手段によつて、平行に再
度上記結晶板に入射され、結晶板中を異常光線と
して通過した後、第三の入出力端に結合され、上
記第一の入出力端から出射された光のうち、上記
結晶板中で異常光線として傾斜角を持つて透過
し、入射位置と平行に出射した光を第二の入出力
端に結合するように配置し、第二の入出力端から
出射した光は第一、第三の入出力端へ、第三の入
出力端から出射した光は第一、第二の入出力端に
結合するようにした光分岐結合器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP185184A JPS60146216A (ja) | 1984-01-11 | 1984-01-11 | 光分岐結合器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP185184A JPS60146216A (ja) | 1984-01-11 | 1984-01-11 | 光分岐結合器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60146216A JPS60146216A (ja) | 1985-08-01 |
| JPS6232455B2 true JPS6232455B2 (ja) | 1987-07-15 |
Family
ID=11513049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP185184A Granted JPS60146216A (ja) | 1984-01-11 | 1984-01-11 | 光分岐結合器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60146216A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0792325A (ja) * | 1993-07-29 | 1995-04-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 偏光選択素子、光源モジュ−ル及び光ファイバジャイロ |
-
1984
- 1984-01-11 JP JP185184A patent/JPS60146216A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60146216A (ja) | 1985-08-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |