JP2001350118A

JP2001350118A - アド・ドロップ多重／分波モジュール

Info

Publication number: JP2001350118A
Application number: JP2000170904A
Authority: JP
Inventors: Shohei Abe; 昇平阿部; Tomokazu Imura; 智和井村; Hiroaki Ono; 博章小野; Hideaki Wada; 秀亮和田
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 2000-06-07
Filing date: 2000-06-07
Publication date: 2001-12-21

Abstract

(57)【要約】【課題】装置を小型化でき、光ファイバを取り回すス
ペースが最小限で済み、ドロップ光の出力ポートへのク
ロストークを大幅に改善する。【解決手段】偏波方向が直交関係にある同じ光路の光
を分離し異なる光路の光を合成する分離合成用複屈折素
子２０（分離合成手段）、偏波方向に応じて光路を制御
する光路制御用複屈折素子２１、全ての入射光を反射す
る反射体２２を、この順序で間隔をおいて配設する。分
離合成手段と光路制御用複屈折素子の間に１／２波長板
２４、光路の一部に挿入されアド・ドロップ光の波長の
みを透過する帯域通過フィルタ２５、４５度ファラデー
回転子２６を配置し、光路制御用複屈折素子と反射体と
の間に４５度ファラデー回転子２７を配置して、反射体
を利用して帯域通過フィルタによりアド・ドロップ光を
除く波長多重光が１回以上反射するようにし、それら配
列体の分離合成手段側に全てのポートを設置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、波長分割多重方式
の光通信システムにおいて、多重化された複数波長の信
号光から特定波長光を合波及び分波するアド・ドロップ
多重／分波モジュールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、波長多重光ネットワークにおい
て、大都市における中継点のように、大容量の信号を出
し入れするアド・ドロップ方式の光通信システムが検討
されている。これは、伝送路によって送られてくる多重
化された複数波長の信号光から特定波長光をネットワー
クノードから取り出し（ドロップ）、他方、このノード
からの信号を特定波長光に載せて送り出し（アド）、再
び伝送路に多重化された複数波長の信号光として戻す技
術である。

【０００３】このような波長多重光ネットワークで使用
するアド・ドロップ光回路として、例えば、アレイ導波
路回折格子（ＡＷＧ）等を用いた分波合波光集積回路が
開発されている。ここでは、伝送路からの多重化された
複数波長の信号光は、各波長毎にアレイ導波路回折格子
の出力ポートに分岐されて出力し、これら各波長の光を
合波して光ファイバなどで入力ポートへ戻すことによ
り、再び伝送路へ送り出す構成になっている。しかし、
構造的に複雑で、特性的にも必ずしも十分なものとはな
っていない。

【０００４】最近、波長が固定されたネットワークノー
ドの光アド・ドロップ装置として、２個の３ポート型光
サーキュレータと帯域通過フィルタを組み合わせた構成
が提案された。その一例を図１５に示す。第１の光サー
キュレータ１０の第２ポートＰ₁₂と第２の光サーキュレ
ータ１２の第２ポートＰ₂₂との間に帯域通過フィルタ１
４を設置し、第１の光サーキュレータ１０の第１ポート
Ｐ₁₁を入力ポート、第３ポートＰ₁₃を出力ポートに、第
２の光サーキュレータ１２の第１ポートＰ₂₁をアドポー
ト、第３ポートＰ₂₃をドロップポートにそれぞれ設定し
た構成である。帯域通過フィルタ１４は、アド・ドロッ
プ光の波長を透過する波長選択機能を有するものであ
る。

【０００５】ここで、帯域通過フィルタ１４が波長λi
の光だけを透過する特性に設定されているとする。波長
多重化された入力光が第１の光サーキュレータ１０の第
１ポートＰ₁₁から入力すると、それらのうち波長λi の
光だけが帯域通過フィルタ１４を透過し第２の光サーキ
ュレータ１２に至り、第３ポートＰ₂₃からドロップ光
（波長：λi ）として取り出される。帯域通過フィルタ
１４の反射光は、第１の光サーキュレータ１０の第２ポ
ートＰ₁₂に戻り第３ポートＰ₁₂から出力する。第２の光
サーキュレータ１２の第１ポートＰ₂₁から入力したアド
光（波長：λi ）は、第２の光サーキュレータ１２の第
２ポートＰ₂₂から出力して、帯域通過フィルタ１４を透
過するため第１の光サーキュレータ１０の第２ポートＰ
₁₂に達し、第３のポートＰ₁₃から出力することになる。
従って、第１の光サーキュレータ１０の第３ポートＰ₁₂
からの出力光は、入力光と同じ波長多重化された信号光
となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、２個の光
サーキュレータと帯域通過フィルタを組み合わせる構成
は、比較的簡単な構造でありながら、波長が固定された
ネットワークノードにおけるアド・ドロップ機能を実現
でき、伝送路である光ファイバとの整合性も良好である
などの利点がある。しかし、光サーキュレータを用いる
ために、装置が大型化する欠点がある。

【０００７】また、単一の帯域通過フィルタにより波長
選択するものであるために、ドロップ光の出力ポートへ
の漏れ光が多く、高性能化の要求には対応し難い。

【０００８】本発明の目的は、装置を小型化でき、光フ
ァイバを取り回すスペースが最小限で済み、且つドロッ
プ光の出力ポートへのクロストークを大幅に改善でき高
性能化できる構造のアド・ドロップ多重／分波モジュー
ルをを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、偏波方向が直
交関係にある同じ光路の光を分離し異なる光路の光を合
成する分離合成手段、偏波方向に応じて光路を制御する
光路制御用複屈折素子、全ての入射光を反射する反射体
を、この順序で間隔をおいて配設し、前記分離合成手段
と光路制御用複屈折素子との間に、両側光路で光学軸が
対称となるように並置した２枚の１／２波長板、光路の
一部に挿入されアド・ドロップ光の波長を透過しそれ以
外の波長光を反射する帯域通過フィルタ、４５度ファラ
デー回転子を配置し、光路制御用複屈折素子と反射体と
の間に４５度ファラデー回転子を配置して、反射体を利
用して帯域通過フィルタによりアド・ドロップ光を除く
波長多重光が１回以上反射するようにし、それら配列体
の分離合成手段側に全てのポートを設置したアド・ドロ
ップ多重／分波モジュールである。

【００１０】あるいは本発明は、偏波方向が直交関係に
ある同じ光路の光を分離し異なる光路の光を合成する分
離合成手段、偏波方向に応じて光路を制御する光路制御
用複屈折素子、全ての入射光を反射する反射体を、この
順序で間隔をおいて配設し、前記分離合成手段と光路制
御用複屈折素子との間に、両側光路で光学軸が対称とな
るように並置した２枚の１／２波長板、光路の一部に挿
入されアド・ドロップ光の波長を透過しそれ以外の波長
光を反射する帯域通過フィルタ、４５度ファラデー回転
子を配置し、光路制御用複屈折素子と反射体との間に１
／４波長板を配置して、反射体を利用して帯域通過フィ
ルタによりアド・ドロップ光を除く波長多重光が１回以
上反射するようにし、それら配列体の分離合成手段側に
全てのポートを設置したアド・ドロップ多重／分波モジ
ュールである。

【００１１】これらにおいて、最も簡単な構成では、分
離合成手段として単一の分離合成用複屈折素子を用い
る。分離合成手段は、第１複屈折素子と１／２波長板と
第２複屈折素子との組み合わせ、あるいは光学軸が交互
に向きを変えるようにした複数の複屈折板の積層体でも
よく、これらの構成では、偏波モード分散を補償するこ
とができる。

【００１２】なお波長板は、直交する直線偏波成分間に
所定の波長の位相差を与えるものであるが、本明細書に
おいて１／２波長板あるいは１／４波長板は広義に解釈
されるものとし、それぞれ（１／２＋整数）波長の位相
差、あるいは（１／４＋整数）波長の位相差が生じるも
のも含まれるものとする。

【００１３】

【実施例】図１は本発明に係るアド・ドロップ多重／分
波モジュールの一実施例を示す説明図であり、図２はそ
の光路説明図である。図１は、各光部品の配列状況と各
光部品間での偏波状況を示している。なお、光部品にお
ける両向き矢印は、光学軸の方向を示している。また、
説明を分かり易くするために、次のような座標軸を設定
する。光部品の配列方向をｚ方向（図面では奥行き方
向）とし、それに対して直交する２方向をｘ方向（図面
では水平方向）、ｙ方向（図面では垂直方向）とする。
また回転方向は、ｚ方向を見て時計回りをプラス側とす
る。

【００１４】偏波方向が直交関係にある同じ光路の光を
ｘ方向に分離し逆にｘ方向で異なる光路の光を合成する
分離合成用複屈折素子２０、偏波方向に応じて常光は直
進し異常光はｙ方向に光路をシフトする光路制御用複屈
折素子２１、全ての波長の入射光を反射する反射体（ミ
ラー）２２を、この順序で間隔をおいてｚ方向に配設す
る。

【００１５】ｚ方向を見て、分離合成用複屈折素子２０
と光路制御用複屈折素子２１との間に、左右両側の光路
で光学軸が対称となるように並置した２枚の１／２波長
板２４、入出力光には作用しないように（入力光及び出
力光のみがバイパスするように）光路の一部（中央部）
に挿入されアド・ドロップ光（波長λi ）を透過しそれ
以外の波長光を反射する帯域通過フィルタ２５、４５度
ファラデー回転子２６を、その順序で配置する。１／２
波長板２４は、図３に示すように、左側光路は光学軸が
ｘ方向から２２．５度傾き、右側光路は光学軸がｘ方向
から−２２．５度傾いて、互いにｙ軸に関し対称となる
ように並べて一体化したものである。帯域通過フィルタ
２５は、例えばガラス等の透明基板の表面に、アド・ド
ロップ光の波長λi のみに対応した波長透過性を有する
干渉膜を形成したものである。従って、波長λi を除く
光は反射される。また、光路制御用複屈折素子２１と反
射体２２との間に４５度ファラデー回転子２７を配置す
る。

【００１６】これによって、反射体２２を利用し帯域通
過フィルタ２５によってアド・ドロップ光（波長：λi
）を除く波長多重光が１回もしくは複数回（図２では
３回）反射するように構成する。そして、それら配列体
の分離合成用複屈折素子側に全てのポート（入力ポー
ト、出力ポート、ドロップポート、アドポート）を設置
する。

【００１７】次に、このアド・ドロップ多重／分波モジ
ュールの動作について説明する。入力ポートからｚ方向
に入力する波長多重光（入力光）は、分離合成用複屈折
素子２０で常光は直進し、異常光は屈折してｘ方向に光
分離する。そして１／２波長板２４に入力する。１／２
波長板２４は、入力光の偏波方向をその光学軸に関して
対称に変換する性質があるので、入力光はともにｘ軸に
対して４５度傾いた平行光となる。それら両光の光路に
は帯域通過フィルタが無いためにそのまま直進し（バイ
パスし）、４５度ファラデー回転子２６でそれぞれ偏波
方向が４５度回転して光路制御用複屈折素子２１に入力
する。それら両光は光路制御用複屈折素子２１に対して
は常光になっているので、そのまま直進する。そして４
５度ファラデー回転子２７で偏波方向が４５度回転し、
反射体２２に至り、反射される。

【００１８】反射光は、４５度ファラデー回転子２７で
偏波方向が４５度回転してｙ軸に平行になり、光路制御
用複屈折素子２１に対しては異常光になっているので、
屈折して光路がｙ方向にシフトする。そして４５度ファ
ラデー回転子２６で偏波方向が４５度回転し、帯域通過
フィルタ２５に至る。帯域通過フィルタ２５では、波長
多重光のうち、ドロップする特定波長λi の光のみが通
過し、それ以外の波長光は反射する。透過光は、次に１
／２波長板２４でそれぞれ偏波方向が４５度回転し、偏
波方向が平行から直交の関係に変換される。そして、分
離合成用複屈折素子２０でｘ方向で光が合成するため、
ドロップポートから取り出すことができる。

【００１９】帯域通過フィルタ２５による反射光は、４
５度ファラデー回転子２６で偏光方向が４５度回転して
ｘ軸に平行（同一方向）の直線偏光になり、光路制御用
複屈折素子２１に対しては常光になるので、そのまま直
進する。そして４５度ファラデー回転子２７で偏波方向
が４５度回転し、反射体２２に至り、反射される。反射
光は、４５度ファラデー回転子２７で偏波方向が４５度
回転し、光路制御用複屈折素子２１に対しては異常光に
なっているので、屈折して光路がｙ方向にシフトする。
このような動作が必要回数繰り返される。つまり、光
は、光路制御用複屈折素子２１に対して、往路は常光で
直進し、復路は異常光となって光路シフトすることで、
光路が重ならないように工夫されている。

【００２０】他方、アドポートからｚ方向に入力する波
長λi のアド光は、分離合成用複屈折素子２０で常光は
直進し、異常光は屈折してｘ方向に光分離する。そして
１／２波長板２４に入力し、ともにｘ軸に対して４５度
傾いた平行光となる。それら両光は、波長がλi である
ため帯域通過フィルタ２５を透過する。このように帯域
通過フィルタ２５を透過したアド光（波長：λi ）と、
帯域通過フィルタ２５で反射した光（入力光からドロッ
プ光（波長：λi ）が除かれた光）とは、それらの偏波
状態及び位置が完全に同一である。従って、それらの光
は一緒になり、４５度ファラデー回転子２６でそれぞれ
偏波方向が４５度回転して光路制御用複屈折素子２１に
入力する。それら両光は光路制御用複屈折素子２１に対
しては常光になっているので、そのまま直進する。そし
て４５度ファラデー回転子２７で偏波方向が４５度回転
し、反射体２２で反射される。反射光は、４５度ファラ
デー回転子２７で偏波方向が４５度回転し、光路制御用
複屈折素子２１に対しては異常光になっているので、屈
折して光路がｙ方向にシフトする。そして４５度ファラ
デー回転子２６で偏波方向が４５度回転する。光は、帯
域通過フィルタをバイパスし、次に１／２波長板２４で
それぞれ偏波方向が４５度回転し、偏波方向が平行から
直交の関係に変換される。そして、分離合成用複屈折素
子２０でｘ方向で光が合成して、出力ポートから出力す
る。このようにしてアド・ドロップ機能が実現できる。

【００２１】図４は、図１に示すアド・ドロップ多重／
分波モジュールの変形例である。基本的な構成及び動作
は、図１とほぼ同様であるので、対応する部材に同一符
号を付し、それらについての説明は省略する。光路は、
図２と同様となる。図４に示す構成が図１の構成と異な
る点は、光路制御用複屈折素子と反射体との間に、４５
度ファラデー回転子に代えて１／４波長板２８を組み込
む点である。

【００２２】この変更部分の動作は次の通りである。往
路では、ｘ軸に平行な直線偏波が１／４波長板２８によ
って円偏光になって反射体２２で反射され、復路では、
円偏光である反射光が１／４波長板２８によってｙ軸に
平行な直線偏光になる。従って、光路制御用複屈折素子
２１に対しては、図１において４５度ファラデー回転子
２７が挿入されている場合と、図４で１／４波長板２８
が挿入されている場合とで同様の光路及び偏波状態とな
る。従って、基本的なアド・ドロップ動作は、図１の構
成と同様となる。

【００２３】図５は、本発明に係るアド・ドロップ多重
／分波モジュールの他の実施例を示す説明図であり、図
６はその光路説明図である。図５は、各光部品の配列状
況と各光部品間での偏波状況を示している。ここでも、
各光部品に表示した両向き矢印は、光学軸の方向を示し
ている。また、説明を分かり易くするために、図１と同
様の座標軸を設定する。基本的な構成は、図１とほぼ同
様であるので、対応する部材に同一符号を付し、それら
についての説明は省略する。

【００２４】図５に示す構成が図１の構成と異なる点
は、分離合成手段３０を、単一の複屈折素子ではなく、
第１複屈折素子３２と１／２波長板３３と第２複屈折素
子３４の組み合わせから構成した点である。第１複屈折
素子３２と第２複屈折素子３４とは、図５に示すよう
に、ｘ−ｙ平面内でｚ軸に関して対称的な向きの光学軸
を有し、同じ長さ（ｚ方向長さ）に設定されている。ま
た間に位置する１／２波長板３３の光学軸は、図７のＡ
に示すように、ｘ方向から−４５度傾いている。分離合
成手段３０に続く１／２波長板２４は、図７のＢに示す
ように、左側光路は光学軸がｘ方向から−２２．５度傾
き、右側光路は光学軸がｘ方向から２２．５度傾いて、
互いにｙ軸に関し対称となるように並置一体化したもの
である。この点、図３とはｘ軸に関して、向きが逆の関
係となっている。

【００２５】入力ポートからｚ方向に入力する波長多重
光（入力光）は、第１複屈折素子３２で常光は直進し、
異常光は屈折してｘ方向に光分離する。そして１／２波
長板３３で、両光はともに９０度回転し、常光と異常光
とが入れ替わって第２複屈折素子３４に入力し、更にｘ
方向に光分離する。この光路と偏光状態は、図１におい
て分離合成用複屈折素子２０を出射した状態と同じであ
り、そのため、それ以降の光路と変更状態は、図１の実
施例の場合と同様となる。反射体２２による反射光は、
帯域通過フィルタ２５に至るが、帯域通過フィルタ２５
では、波長多重光のうち、ドロップする特定波長λi の
光のみが通過し、それ以外の波長光は反射する。透過光
は、次に１／２波長板２４でそれぞれ偏波方向が４５度
回転し、偏波方向が平行から直交の関係に変換される。
そして、分離合成手段３０でｘ方向で光が合成するた
め、ドロップポートから取り出すことができる。

【００２６】帯域通過フィルタ２５による反射光は、４
５度ファラデー回転子２６で常光となって光路制御用複
屈折素子２１を直進し、反射体２２で反射される。反射
光は４５度ファラデー回転子２７で異常光となって、光
路制御用複屈折素子２１で光路がｙ方向にシフトする。
このような動作が必要回数繰り返される。つまり、光
は、光路制御用複屈折素子２１に対して、往路は常光で
直進し、復路は異常光となって光路シフトすることで、
光路が重ならないように往復する。

【００２７】他方、アドポートからｚ方向に入力する波
長λi のアド光は、分離合成手段３０（第１複屈折素子
３２、１／２波長板３３、第２複屈折素子３４）でｘ方
向に光分離する。そして１／２波長板２４に入力し、と
もにｘ軸に対して４５度傾いた平行光となる。それら両
光は、波長がλi であるため帯域通過フィルタ２５を透
過する。帯域通過フィルタ２５を透過したアド光（波
長：λi ）と、帯域通過フィルタ２５で繰り返し反射し
た光（入力光からドロップ光（波長：λi ）が除かれた
光）とは、それらの光路及び偏波状態は完全に同一であ
る。従って、それらの光は一緒になり、４５度ファラデ
ー回転子２６でそれぞれ偏波方向が４５度回転して光路
制御用複屈折素子２１に入力する。反射体２２での反射
光は、光路制御用複屈折素子２１で光路がｙ方向にシフ
トし、帯域通過フィルタ２５をバイパスし、次に１／２
波長板２４でそれぞれ偏波方向が４５度回転し、偏波方
向が平行から直交の関係に変換される。そして、分離合
成手段３０でｘ方向で光が合成して、出力ポートから出
力する。このようにしてアド・ドロップ機能を実現でき
る。

【００２８】図８は、図５に示すアド・ドロップ多重／
分波モジュールの変形例である。基本的な構成は、図５
とほぼ同様であるので、対応する部材に同一符号を付
し、それらについての説明は省略する。光路は、図６と
同様となる。図８に示す構成が図５の構成と異なる点
は、光路制御用複屈折素子と反射体との間に、４５度フ
ァラデー回転子に代えて１／４波長板２８を組み込む点
である。従って、この部分の動作は、図４に示す例と同
様ということになる。

【００２９】往路では、ｘ軸に平行な直線偏波が１／４
波長板２８によって円偏光になって反射体２２で反射さ
れ、復路では、円偏光である反射光が１／４波長板２８
によってｙ軸に平行な直線偏光になる。そのため、光路
制御用複屈折素子２１に対しては、図５で４５度ファラ
デー回転子２７が挿入されている場合と、図８で１／４
波長板２８が挿入されている場合とでは、同様の光路及
び偏波状態となる。従って、基本的なアド・ドロップ動
作は、図５に示す構成の場合と同様となる。

【００３０】図９は、本発明に係るアド・ドロップ多重
／分波モジュールの他の実施例を示す説明図であり、図
１０はその光路説明図である。図９は、各光部品の配列
状況と各光部品間での偏波状況を示している。ここで
も、各光部品に表示した両向き矢印は、光学軸の方向を
示している。また、説明を分かり易くするために、図１
と同様の座標軸を設定する。

【００３１】偏波方向が直交関係にある同じ光路の光を
分離し異なる光路の光を合成する分離合成手段４０、偏
波方向に応じて光路を制御する光路制御用複屈折素子４
１、全ての入射光を反射する反射体４２を、この順序で
間隔をおいて配設する。前記分離合成手段４０は、光学
軸が交互にｚ軸に関して対称となるようにした複数の複
屈折板をｙ方向に積層一体化した積層体からなる。分離
合成手段４０と光路制御用複屈折素子４１との間に、４
５度ファラデー回転子４４、片側光路（ｚ方向を見て右
側光路）に挿入される１／２波長板４５、光路の一部
（入出力光はバイパスするようにｙ方向の中間部分）に
挿入されアド・ドロップ光の波長を透過しそれ以外の波
長光を反射する帯域通過フィルタ４６、４５度ファラデ
ー回転子４７を配置し、光路制御用複屈折素子４１と反
射体４２との間に４５度ファラデー回転子４８を配置し
て、反射体４２を利用し帯域通過フィルタ４６によって
アド・ドロップ光を除く波長多重光が１回以上反射する
ように構成したものである。それら配列体の分離合成手
段側には全てのポート（入力ポート、出力ポート、アド
ポート、ドロップポート）を設置する。１／２波長板４
５の光学軸の向きを図１１に示す。

【００３２】次に、このアド・ドロップ多重／分波モジ
ュールの動作について説明する。図１０のＡの光路図
は、上から順に、入力光の光路、ドロップ光の光路、ア
ド光の光路、出力光の光路をそれぞれ示している。

【００３３】入力ポートからｚ方向に入力する波長多重
光（入力光）は、分離合成手段４０の第１層（最上層）
の複屈折板に入射し常光は直進し、異常光は屈折してｘ
方向に光分離する。そして４５度ファラデー回転子４４
に入力し、偏波方向を４５度回転する。一方の光は１／
２波長板４５をバイパスし、他方の光は偏波方向が９０
度回転するため、両光はともにｘ軸に対して４５度傾い
た平行光となる。両光の光路には帯域通過フィルタが無
いためにそのまま直進し（バイパスし）、４５度ファラ
デー回転子４７でそれぞれ偏波方向が４５度回転して光
路制御用複屈折素子４１に入力する。両光は光路制御用
複屈折素子４１に対しては常光になっているので、その
まま直進する。そして４５度ファラデー回転子４８で偏
波方向が４５度回転し、反射体４２に至り、反射され
る。反射光は、４５度ファラデー回転子４８で偏波方向
が４５度回転し、光路制御用複屈折素子４１に対しては
異常光になるので屈折して光路がｙ方向にシフトする。
そして４５度ファラデー回転子４７で偏波方向が４５度
回転し、帯域通過フィルタ４６に至る。

【００３４】帯域通過フィルタ４６では、波長多重光の
うちドロップする特定波長λi の光のみが通過し、それ
以外の波長光は反射する。透過光の一方は１／２波長板
４５をバイパスし、他方は１／２波長板４５で偏波方向
が９０度回転し、偏波方向が平行から直交の関係に変換
される。４５度ファラデー回転子４４で偏波方向が４５
度回転してｘ軸に平行と垂直な関係になり、分離合成手
段４０の第２層の複屈折板でｘ方向で光が合成するた
め、ドロップポートから取り出すことができる。

【００３５】帯域通過フィルタ４６による反射光は、４
５度ファラデー回転子４７で偏光方向が４５度回転して
ｘ軸に平行（同一方向）の直線偏光になり、光路制御用
複屈折素子４１に対しては常光になるので、そのまま直
進する。そして４５度ファラデー回転子４８で偏波方向
が４５度回転し、反射体４２に至り反射される。反射光
は、４５度ファラデー回転子４８で偏波方向が４５度回
転し、光路制御用複屈折素子４１に対しては異常光にな
っているので、屈折して光路がｙ方向にシフトする。こ
のような動作が必要回数繰り返される。つまり、光は、
光路制御用複屈折素子４１に対して、往路は常光で直進
し、復路は異常光となって光路シフトすることで、光路
が重ならないように工夫されている。

【００３６】他方、アドポートからｚ方向に入力する波
長λi のアド光は、分離合成手段４０の第３層の複屈折
板に入射し、常光は直進し、異常光は屈折してｘ方向に
光分離する。そして４５度ファラデー回転子４４に入力
し、偏波方向が４５度回転する。一方の光は１／２波長
板４５をバイパスし、他方の光は１／２波長板４５で偏
波方向が９０度回転するため、両光はともにｘ軸に対し
て４５度傾いた平行光となる。両光は、波長がλi であ
るため、帯域通過フィルタ４６を透過する。このように
帯域通過フィルタ４６を透過したアド光（波長：λi ）
と、帯域通過フィルタ４６で反射した光（入力光からド
ロップ光（波長：λi ）が除かれた光）は、それらの光
路及び偏波状態が完全に同一である。そのため、それら
の光は一緒になり、４５度ファラデー回転子４７でそれ
ぞれ偏波方向が４５度回転して光路制御用複屈折素子４
１に入力する。両光は光路制御用複屈折素子４１に対し
ては常光であるので、そのまま直進する。そして４５度
ファラデー回転子４８で偏波方向が４５度回転し、反射
体４２で反射される。反射光は、４５度ファラデー回転
子４８で偏波方向が４５度回転する。光路制御用複屈折
素子４１に対しては異常光になっているので、屈折して
光路がｙ方向にシフトする。そして４５度ファラデー回
転子４７で偏波方向が４５度回転し、帯域通過フィルタ
４６に至る。

【００３７】両光は、光路に帯域通過フィルタが無いた
め該帯域通過フィルタ４６をバイパスする。更に、光の
一方は１／２波長板４５をバイパスし、他方は１／２波
長板４５で偏波方向が９０度回転し、偏波方向が平行か
ら直交の関係に変換される。４５度ファラデー回転子４
４で偏波方向が４５度回転してｘ軸に平行と垂直な関係
になり、分離合成手段４０の第４層（最下層）の複屈折
板でｘ方向で光が合成するため、出力ポートから出力す
る。このようにしてアド・ドロップ機能を実現できる。
この実施例では、分離合成手段４０として、光学軸が対
称的に配置された積層構造の複屈折板を用いていること
により、常光と異常光の光路差を無くすことができ、偏
波モード分散を補償することができる。

【００３８】図９の構成において、光路制御用複屈折素
子と反射体との間に設ける４５度ファラデー回転子に代
えて１／４波長板を用いることもできる。光路は図１０
に示すものと同様となる。

【００３９】図１２は、本発明に係るアド・ドロップ多
重／分波モジュールの他の実施例を示す説明図であり、
図１３はその光路説明図である。図１２は、各光部品の
配列状況と各光部品間での偏波状況を示している。この
実施例は、図９に示す実施例と同様、分離合成手段とし
て積層構造の複屈折板を用いている。ここでも、各光部
品に表示した両向き矢印は、光学軸の方向を示してい
る。また、説明を分かり易くするために、図１と同様の
座標軸を設定する。

【００４０】偏波方向が直交関係にある同じ光路の光を
分離し異なる光路の光を合成する分離合成手段５０、偏
波方向に応じて光路を制御する光路制御用複屈折素子５
１、全ての入射光を反射する反射体５２を、この順序で
間隔をおいて配設する。前記分離合成手段５０は、光学
軸が交互に向きを変えるようにした複数の複屈折板の積
層体からなる。分離合成手段５０と光路制御用複屈折素
子５１との間に、片側光路（ｚ方向を見て左側光路）に
挿入される１／２波長板５４、１／４波長板５５、光路
の一部（入出力光はバイパスするようにｙ方向の中間部
分）に挿入されアド・ドロップ光の波長を透過しそれ以
外の波長光を反射する帯域通過フィルタ５６、１／４波
長板５７を配置し、光路制御用複屈折素子５１と反射体
５２との間にも１／４波長板５８を配置して、反射体５
２を利用して帯域通過フィルタ５６によってアド・ドロ
ップ光を除く波長多重光が１回以上反射するように構成
する。それら配列体の分離合成手段側に全てのポート
（入力ポート、出力ポート、アドポート、ドロップポー
ト）を設置する。１／２波長板５４と１／４波長板５５
の光学軸の向きを図１４に示す。

【００４１】次に、このアド・ドロップ多重／分波モジ
ュールの動作について説明する。入力ポートからｚ方向
に入力する波長多重光（入力光）は、分離合成手段５０
の第１層（最上層）の複屈折板で常光は直進し、異常光
は屈折してｘ方向に光分離する。そして一方の光は１／
２波長板５４をバイパスし、他方の光は偏波方向が９０
度回転するため、両光はともにｘ軸に対して平行光とな
り、１／４波長板５５に入力して円偏光になる。両光の
光路には帯域通過フィルタが無いためにそのまま直進
し、次の１／４波長板５７で直線偏光に戻り、光路制御
用複屈折素子５１に入力する。それら両光は光路制御用
複屈折素子５１に対しては常光になっているので、その
まま直進する。そして１／４波長板５８で円偏光になっ
て反射体５２に至り、反射される。反射光は、１／４波
長板５８で直線偏光に戻り、光路制御用複屈折素子５１
に対しては異常光になっているので、屈折して光路がｙ
方向にシフトする。そして１／４波長板５７で円偏光に
なり帯域通過フィルタ５６に至る。

【００４２】帯域通過フィルタ５６では、波長多重光の
うち、ドロップする特定波長λi の光のみが通過し、そ
れ以外の波長光は反射する。透過光は１／４波長板５５
で直線偏光に戻り、一方は１／２波長板５４をバイパス
し、他方は１／２波長板５４で偏波方向が９０度回転
し、偏波方向が平行から直交の関係に変換される。分離
合成手段５０の第２層の複屈折板でｘ方向で光が合成す
るため、ドロップポートから取り出すことができる。

【００４３】帯域通過フィルタ５６による反射光は１／
４波長板５７で直線偏光に戻り、光路制御用複屈折素子
５１に対しては常光になるので、そのまま直進する。１
／４波長板５８で円偏光になって反射体５２に至り反射
される。反射光は、１／４波長板５８で直線偏光に戻
り、光路制御用複屈折素子５１に対しては異常光になっ
ているので、屈折して光路がｙ方向にシフトする。この
ような動作が必要回数繰り返される。つまり、光は、光
路制御用複屈折素子５１に対して、往路は常光で直進
し、復路は異常光となって光路シフトするため、光路は
重ならない。

【００４４】他方、アドポートからｚ方向に入力する波
長λi のアド光は、分離合成手段５０の第３層複屈折板
で常光は直進し、異常光は屈折してｘ方向に光分離す
る。一方の光は１／２波長板５４をバイパスし、他方の
光は偏波方向が９０度回転するため、両光はともにｘ軸
に平行な光となる。そして１／４波長板５５で円偏光に
なる。両光は、波長がλi であるため帯域通過フィルタ
５６を透過する。このように帯域通過フィルタ５６を透
過したアド光（波長：λi ）と、帯域通過フィルタ５６
で反射した光（入力光からドロップ光（波長：λi ）が
除かれた光）は、それらの光路及び偏波状態が完全に同
一である。従って、それらの光は一緒になり、１／４波
長板５７で直線偏光になり光路制御用複屈折素子５１に
入力する。両光は光路制御用複屈折素子５１に対しては
常光になっているので、そのまま直進する。そして１／
４波長板５８で円偏光になり、反射体５２で反射され
る。反射光は、１／４波長板５８で直線偏光に戻る。光
路制御用複屈折素子５１に対しては異常光になっている
ので、屈折して光路がｙ方向にシフトする。そして１／
４波長板５７で円偏光になり、帯域通過フィルタ５６に
至る。

【００４５】光は、光路に帯域通過フィルタが無いため
該帯域通過フィルタ５６をバイパスする。１／４波長板
５５で直線偏光に戻り、一方は１／２波長板５４をバイ
パスし、他方は１／２波長板５４で偏波方向が９０度回
転し、偏波方向が平行から直交の関係に変換される。そ
して、分離合成手段５０の第４層（最下層）の複屈折板
でｘ方向で光が合成するため、出力ポートから出力す
る。このようにして、偏波モード分散を補償したアド・
ドロップ機能が実現できる。

【００４６】図１２の構成において、光路制御用複屈折
素子と反射体との間に設ける１／４波長板５８に代えて
４５度ファラデー回転子を用いることもできる。光路は
図１３に示すものと同様となる。

【００４７】

【発明の効果】本発明は上記のように、複屈折素子、フ
ァラデー回転子、位相板、帯域通過フィルタなどにより
構成しており、反射体を用いて反射させているので、大
幅な小型化と低コスト化が実現でき、また全てのポート
を片側のみに設けるので、光ファイバの引き回しスペー
スも最小限で済み、その点でも大幅な小型化を図ること
ができる。更に、帯域通過特性を呈する干渉膜フィルタ
を光路に対して垂直に設置できるために、偏波依存性が
生じず、透過・反射特性は向上する。

【００４８】また本発明は、帯域通過フィルタと反射体
との間でアド・ドロップ光以外の波長光の反射を繰り返
させる構成なるので、さほど透過・反射特性の良好では
ない干渉膜フィルタを用いていても、ドロップ光の出力
ポートへのクロストークを大幅に改善でき高性能化に容
易に対応できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアド・ドロップ多重／分波モジュ
ールの一実施例を示す説明図。

【図２】その光路説明図。

【図３】その１／２波長板の光学軸の説明図。

【図４】アド・ドロップ多重／分波モジュールの他の実
施例を示す説明図。

【図５】アド・ドロップ多重／分波モジュールの更に他
の実施例を示す説明図。

【図６】その光路説明図。

【図７】その１／２波長板の光学軸の説明図。

【図８】アド・ドロップ多重／分波モジュールの他の実
施例を示す説明図。

【図９】アド・ドロップ多重／分波モジュールの他の実
施例を示す説明図。

【図１０】その光路説明図。

【図１１】その１／２波長板の光学軸の説明図。

【図１２】アド・ドロップ多重／分波モジュールの他の
実施例を示す説明図。

【図１３】その光路説明図。

【図１４】その１／２波長板と１／４波長板の光学軸の
説明図。

【図１５】従来技術の一例を示す説明図。

【符号の説明】

２０分離合成用複屈折素子（分離合成手段）２１光路制御用複屈折素子２２反射体２４１／２波長板２５帯域通過フィルタ２６４５度ファラデー回転子２７４５度ファラデー回転子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小野博章東京都港区新橋５丁目36番11号富士電気化学株式会社内 (72)発明者和田秀亮東京都港区新橋５丁目36番11号富士電気化学株式会社内Ｆターム(参考） 2H099 AA01 BA17 CA05 CA07 CA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】偏波方向が直交関係にある同じ光路の光
を分離し異なる光路の光を合成する分離合成手段、偏波
方向に応じて光路を制御する光路制御用複屈折素子、全
ての入射光を反射する反射体を、この順序で間隔をおい
て配設し、前記分離合成手段と光路制御用複屈折素子との間に、両
側光路で光学軸が対称となるように並置した２枚の１／
２波長板、光路の一部に挿入されアド・ドロップ光の波
長を透過しそれ以外の波長光を反射する帯域通過フィル
タ、４５度ファラデー回転子を配置し、光路制御用複屈
折素子と反射体との間に４５度ファラデー回転子を配置
して、反射体を利用して帯域通過フィルタによりアド・
ドロップ光を除く波長多重光が１回もしくは複数回反射
するようにし、それら配列体の分離合成手段側に全てのポートを設置し
たことを特徴とするアド・ドロップ多重／分波モジュー
ル。
【請求項２】偏波方向が直交関係にある同じ光路の光
を分離し異なる光路の光を合成する分離合成手段、偏波
方向に応じて光路を制御する光路制御用複屈折素子、全
ての入射光を反射する反射体を、この順序で間隔をおい
て配設し、前記分離合成手段と光路制御用複屈折素子との間に、両
側光路で光学軸が対称となるように並置した２枚の１／
２波長板、光路の一部に挿入されアド・ドロップ光の波
長を透過しそれ以外の波長光を反射する帯域通過フィル
タ、４５度ファラデー回転子を配置し、光路制御用複屈
折素子と反射体との間に１／４波長板を配置して、反射
体を利用して帯域通過フィルタによりアド・ドロップ光
を除く波長多重光が１回もしくは複数回反射するように
し、それら配列体の分離合成手段側に全てのポートを設置し
たことを特徴とするアド・ドロップ多重／分波モジュー
ル。
【請求項３】分離合成手段が単一の分離合成用複屈折
素子からなる請求項１又は２記載のアド・ドロップ多重
／分波モジュール。
【請求項４】分離合成手段が、第１複屈折素子と１／
２波長板と第２複屈折素子との組み合わせからなり、偏
波モード分散を補償する請求項１又は２記載のアド・ド
ロップ多重／分波モジュール。
【請求項５】偏波方向が直交関係にある同じ光路の光
を分離し異なる光路の光を合成する分離合成手段、偏波
方向に応じて光路を制御する光路制御用複屈折素子、全
ての入射光を反射する反射体を、この順序で間隔をおい
て配設し、前記分離合成手段は、光学軸が交互に向きを変えるよう
にした複数の複屈折板の積層体からなり、それによって
偏波モード分散を補償可能とし、該分離合成手段と光路制御用複屈折素子との間に、４５
度ファラデー回転子、片側光路に挿入される１／２波長
板、光路の一部に挿入されアド・ドロップ光の波長を透
過しそれ以外の波長光を反射する帯域通過フィルタ、４
５度ファラデー回転子を配置し、光路制御用複屈折素子
と反射体との間に４５度ファラデー回転子を配置して、
反射体を利用して帯域通過フィルタによりアド・ドロッ
プ光を除く波長多重光が１回もしくは複数回反射するよ
うにし、それら配列体の分離合成手段側に全てのポートを設置し
たことを特徴とするアド・ドロップ多重／分波モジュー
ル。
【請求項６】光路制御用複屈折素子と反射体との間に
設ける４５度ファラデー回転子に代えて１／４波長板を
用いる請求項５記載のアド・ドロップ多重／分波モジュ
ール。
【請求項７】偏波方向が直交関係にある同じ光路の光
を分離し異なる光路の光を合成する分離合成手段、偏波
方向に応じて光路を制御する光路制御用複屈折素子、全
ての入射光を反射する反射体を、この順序で間隔をおい
て配設し、前記分離合成手段は、光学軸が交互に向きを変えるよう
にした複数の複屈折板の積層体からなり、それによって
偏波モード分散を補償可能とし、該分離合成手段と光路制御用複屈折素子との間に、片側
光路に挿入される１／２波長板、１／４波長板、光路の
一部に挿入されアド・ドロップ光の波長を透過しそれ以
外の波長光を反射する帯域通過フィルタ、１／４波長板
を配置し、光路制御用複屈折素子と反射体との間に１／
４波長板を配置して、反射体を利用して帯域通過フィル
タによりアド・ドロップ光を除く波長多重光が１回もし
くは複数回反射するようにし、それら配列体の分離合成手段側に全てのポートを設置し
たことを特徴とするアド・ドロップ多重／分波モジュー
ル。
【請求項８】光路制御用複屈折素子と反射体との間に
設ける１／４波長板に代えて４５度ファラデー回転子を
用いる請求項７記載のアド・ドロップ多重／分波モジュ
ール。