JP2004191944A - 光分波器および光合分波器ならびにそれらを用いた光デバイス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 光分波器100aは、波長の異なる第1波長の第0次モードと第1次モードの位相差と第2波長の第0次モードと第1次モードの位相差間の差がπの整数倍となる光路長を有するマルチモード導波路102aと、マルチモード導波路102aの入力側においてマルチモード導波路102aの中心線から軸ズレして光学的に結合した入力導波路105aと、マルチモード導波路102aの出力側において異なる位置に光学的に結合した2個の出力導波路103a,104aとで構成される。2個の出力導波路103a,104aは、消光比が最大となる位置に配置されている。
【選択図】 図1
Description
図1は、本発明の第1の実施形態に係る光分波器100aの構成の概要を示す図である。なお、図1では、伝搬する光の振る舞いが分かるように、導波路中を伝播する光の導波モード(以下、単に、モードという)を模式的に示している。
第2の実施形態における光分波器の構成は、第1の実施形態における光分波器と同様であるので、図1を援用する。上記第1の実施形態では、マルチモード導波路102aの光路長の設定の仕方を中心に説明した。第2の実施形態では、マルチモード導波路102aが第1の実施形態に基づいて設定された光路長を有する場合に、不要な波長を遮断して、所望の波長のみを得ることができる光分波器を提案する。そのため、第2の実施形態では、マルチモード導波路102aの出力端面における第1および第2の出力導波路103a,104aの接続位置について説明する。
図6は、本発明の第3の実施形態に係る光分波器100bの構成の概要を示す図である。図6において、図1に示した第1の実施形態に係る光分波器100aと同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
図7は、本発明の第4の実施形態に係る光分波器100cの構成の概要を示す図である。図7において、図1に示した第1の実施形態に係る光分波器100aと同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
図8は、本発明の第5の実施形態に係る光分波器100dの構成の概要を示す図である。図8において、図1に示した第1の実施形態に係る光分波器100aと同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
図10は、本発明の第6の実施形態に係る光分波器100eの構成の概要を示す図である。図10において、図1に示した第1の実施形態に係る光分波器100aと同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
図11は、本発明の第7の実施形態に係る光分波器100fの構成の概要を示す図である。図11において、図1に示した第1の実施形態に係る光分波器100aと同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
図13は、本発明の第8の実施形態に係る光分波器100gの構成の概要を示す図である。図13において、図1に示した第1の実施形態に係る光分波器100aと同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
図16は、本発明の第9の実施形態に係る光合波器200aの構成の概要を示す図である。光合波器200aは、第1の実施形態に係る光分波器100aの構成を逆にした光合波器である。
図17は、本発明の第10の実施形態に係る光合波器200bの構成の概要を示す図である。図17において、第9の実施形態に係る光合波器200aと同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付す。光合波器200bは、第3の実施形態に係る光分波器100bの構成を逆にした光合波器である。
図18は、本発明の第11の実施形態に係る光合波器200cの構成の概要を示す図である。図18において、第8の実施形態に係る光合波器200aと同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付す。光合波器200cは、第3の実施形態に係る光分波器100cの構成を逆にした光合波器である。
図19は、本発明の第12の実施形態に係る光合波器200fの構成の概要を示す図である。図19において、第8の実施形態に係る光合波器200aと同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付す。光合波器200fは、第7の実施形態に係る光分波器100fの構成を逆にした光合波器である。
図23は、本発明の第13の実施形態に係るWDMゲイン調整器300aの構成の概要を示す図である。図23において、WDMゲイン調整器300aは、図11に示す光分波器100fと同構成の分波部301aと図19に示す光合波器200fと同構成の合波部302aと、n個のゲイン調整部303aと、これらを固定する基板306aと、V溝105a,206fとを備える。図23には、主要部における各波長の光量を示す。図23において、光分波器100f、および光合波器200fと同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付す。
図24は、本発明の第14の実施形態に係るWDM用アド・ドロップ300bの構成の概要を示す図である。図24において、図1に示した光分波器100aおよび図15に示した光合波器200aと同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付す。
図25は、本発明の第15の実施形態に係るWDM用送受信モジュール300cの構成の概要を示す図である。図25において、第1の実施形態に係る光分波器100aと同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付す。
図26は、本発明の第16の実施形態に係るWDM用インターリーバ300dの構成の概要を示す図である。図26において、第1の実施形態の光分波器100aと同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付す。図26において、WDM用インターリーバ300dは、入力導波路101aと、マルチモード導波路301dと、第1の出力導波路103aと、第2の出力導波路104aと、これらを固定する基板106aと、V溝105a,115a,125aとを備える。
図27は、本発明の第17の実施形態に係るWDM用インターリーバ300eの構成の概要を示す図である。図27において、第1の実施形態に係る光分波器100aと同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付す。
本発明の第18の実施形態に係る光分波器の構成は、第8の実施形態と同様であるので、第18の実施形態においても図13を援用することとする。つまり、第17の実施形態に係る光分波器は、入力導波路101aと、第1のマルチモード導波路102gと、第1の中継導波路103gと、第2の中継導波路104gと、第2のマルチモード導波路105gと、第3のマルチモード導波路107gと、第1の出力導波路108gと、第2の出力導波路109gと、これらを固定するための基板106gと、V溝105a,115a,125aとを備える。
101a,201f 入力導波路
102a,102f,112a,122a,203a,213a,223a,302c、301d マルチモード導波路
103a,108g 第1の出力導波路
104a,109g 第2の出力導波路
112a,132b,132c,142c,132d,112f,112g,115g,117g,213a,233b 中心線
7 入力用光ファイバ
8 第1の出力用光ファイバ
9 第2の出力用光ファイバ
102b,203b 異光路長マルチモード導波路
112b,213b 第1の光路長部
122b,223b 第2の光路長部
102c 多段型マルチモード導波路
112c 第1のマルチモード領域部
122c 第2のマルチモード領域部
102d マルチモード伝播部
112d,112e 第1のシングルモード導波路
122d,122e 第2のシングルモード導波路
111d ダミーシングルモード導波路
102e,203c 多段型マルチモード伝播部
152e,213c 第1のマルチモード領域部
162e,223c 第2のマルチモード領域部
132e 第3のシングルモード導波路
142e 第4のシングルモード導波路
103f,204a 出力導波路
112f,213f 高次マルチモード伝播部
122f,233f シングルモード導波路
102g 第1のマルチモード導波路
105g 第2のマルチモード導波路
107g 第3のマルチモード導波路
103g 第1の中継導波路
104g 第2の中継導波路
111 電極
112 電圧制御部
121 熱伝導部
122 温度制御部
200a,200b,200c,200f,201f,210a,220a 光合波器
201a 第1の入力導波路
202a 第2の入力導波路
203f 高次マルチモード導波路
300a WDM用ゲイン調整器
303a ゲイン調整部
300b WDM用アドドロップ
301b 分波側マルチモード導波路
303b 合波側マルチモード導波路
302b 中継導波路
304b ドロップ導波路
305b アド導波路
300c WDM用送受信モジュール
305c,308c フォトダイオード
307c レーザーダイオード
300d,300e WDM用インターリーバ
301e 第1段マルチモード導波路
304e 第1の第2段マルチモード導波路
307e 第2の第2段マルチモード導波路
Claims (61)
- 第1および第2の波長の光が波長多重されている入射光を分波するための光分波器であって、
前記第1および第2の波長の光のマルチモード伝播が可能で、内部でのモード干渉によって、前記第1の波長の光量と、前記第2の波長の光量とを分離させるマルチモード伝播部と、
前記マルチモード伝播部の内部で光量分離が発生するような前記マルチモード伝播部の入力位置に光を入射させる入射部と、
前記第1および第2の波長の光量分離が発生し、かつ遮断したい波長の光量に対する取り出したい波長の光量の大きさを示す消光比が最大となる前記マルチモード伝搬部の出力端面上の位置から、それぞれの光を出射させる第1および第2の出射部とを備える、光分波器。 - 取り出したい波長の光量を遮断したい波長の光量で割ったときの商に対する自然対数を10倍した値が前記消光比であるとした場合、前記消光比が最大となる位置では、前記消光比が30dB以上となっている、請求項1に記載の光分波器。
- 前記マルチモード伝搬部の屈折率は、2.0以下である、請求項1に記載の光分波器。
- 前記マルチモード伝搬部の幅は、15μm以上である、請求項1に記載の光分波器。
- 前記第1の出射部の位置は、前記第2の波長の光量が最小となる位置であり、
前記第2の出射部の位置は、前記第1の波長の光量が最小となる位置である、請求項1に記載の光分波器。 - 前記マルチモード伝播部の伝搬方向における光路長は、前記第1の波長の0次モードと1次モードとの位相差θ1、および前記第2の波長の0次モードと1次モードとの位相差θ2について、位相差θ1と位相差θ2との差がπの整数倍±π/2の範囲内となるような光路長であることを特徴とする、請求項1に記載の光分波器。
- 前記マルチモード伝播部の伝搬方向における光路長は、各波長のそれぞれの出力端で、前記第1の波長の光量または前記第2の波長の光量の内、少なくともいずれか一方の光量が極値となるような光路長であることを特徴とする、請求項6に記載の光分波器。
- 前記マルチモード伝播部の伝搬方向における光路長は、前記位相差θ1と前記位相差θ2との差がπの整数倍となるような光路長であることを特徴とする、請求項7に記載の光分波器。
- 前記マルチモード伝播部の伝搬方向における光路長は、各波長のそれぞれの出力端で、前記第1の波長の光量と前記第2の波長の光量とが互いに反転している極値となるような光路長であることを特徴とする、請求項8に記載の光分波器。
- 前記マルチモード伝播部の伝搬方向における光路長は、前記第1の波長の出力端および前記第2の波長の出力端での消光比が30dB以上となるような光路長であることを特徴とする、請求項6に記載の光分波器。
- 前記マルチモード伝播部の伝搬方向における光路長は、前記位相差θ1と前記位相差θ2との差がπの整数倍となるような光路長であることを特徴とする、請求項6に記載の光分波器。
- 前記マルチモード伝播部は、一個のマルチモード導波路で構成され、当該マルチモード導波路の中心線が光軸中心であり、前記入力位置は、前記光軸から軸ズレしていることを特徴とする、請求項6に記載の光分波器。
- 前記マルチモード伝播部は、二個のシングルモード導波路で構成され、当該二個のシングルモード導波路の対称軸が光軸中心であり、前記入力位置は、前記二個のシングルモード導波路の一方の入力端であることを特徴とする、請求項6に記載の光分波器。
- 前記マルチモード伝播部は、
前記第1の波長の0次モードと1次モードとの位相差θ1、および前記第2の波長の0次モードと1次モードとの位相差θ2について、伝搬方向において位相差θ1と位相差θ2との差がπの整数倍±π/2の範囲内となるような光路長を有する第1の光路長部と、
前記第1の波長の0次モードと1次モードとの位相差θ1、および前記第2の波長の0次モードと1次モードとの位相差θ2について、伝搬方向において位相差θ1と位相差θ2との差がπの整数倍±π/2の範囲内となるような光路長を有する第2の光路長部とであり、
前記第1の光路長部の出力側からは、前記第1の波長の光が取り出され、
前記第2の光路長部の出力側からは、前記第2の波長の光が取り出され、
前記第1の光路長部の光路長と前記第2の光路長部の光路長とは、相異なることを特徴とする、請求項1に記載の光分波器。 - 前記第1の光路長部の伝搬方向における光路長は、前記位相差θ1と前記位相差θ2との差がπの整数倍となるような光路長であり、
前記第2の光路長部の伝搬方向における光路長は、前記位相差θ1と前記位相差θ2との差がπの整数倍となるような光路長であることを特徴とする、請求項14に記載の光分波器。 - 前記マルチモード伝播部は、一個のマルチモード導波路で構成され、当該マルチモード導波路の中心線が光軸中心であり、前記入力位置は、前記光軸から軸ズレしていることを特徴とする、請求項14に記載の光分波器。
- 前記マルチモード伝播部は、長さの異なる二個のシングルモード導波路で構成され、当該二個のシングルモード導波路の対称軸が光軸中心であることを特徴とする、請求項14に記載の光分波器。
- 前記マルチモード伝播部の伝搬方向における光路長は、
前記第1の波長の0次モードと1次モードとの位相差θ1、および前記第2の波長の0次モードと1次モードとの位相差θ2について、伝搬方向において位相差θ1と位相差θ2との差がπの整数倍±π/2の範囲内となるような光路長であり、
前記マルチモード伝搬部は、
前記第1の波長または前記第2の波長の内、短い波長の方のマルチモードのみが伝播可能な第1のマルチモード領域部と、
前記第1のマルチモード領域部の光進行方向後部に存在し、前記第1の波長および前記第2の波長のマルチモードが伝搬可能な第2のマルチモード領域部とである、請求項1に記載の光分波器。 - 前記マルチモード伝播部の伝搬方向における光路長は、前記位相差θ1と前記位相差θ2との差がπの整数倍となるような光路長であることを特徴とする、請求項18に記載の光分波器。
- 前記マルチモード伝播部は、一個のマルチモード導波路で構成され、前記マルチモード導波路の入力側を矩形に欠くことによって、幅が狭くなっている前記第1のマルチモード領域部および幅が広くなっている前記第2のマルチモード領域部を形成することを特徴とする、請求項18に記載の光分波器。
- 前記入力位置は、前記第1のマルチモード領域部の光軸中心と前記第2のマルチモード領域部の光軸中心とからずれていることを特徴とする、請求項20に記載の光分波器。
- 前記第1のマルチモード領域部は、二個の前段マルチモード領域用シングルモード導波路で構成され、
前記第2のマルチモード領域部は、二個の後段マルチモード領域用シングルモード導波路で構成され、
前記二個の前段マルチモード領域用シングルモード導波路が配置されている間隔は、前記二個の後段マルチモード領域用シングルモード導波路が配置されている間隔よりも狭いことを特徴とする、請求項18に記載の光分波器。 - 前記第1のマルチモード領域部の中心軸と前記第2のマルチモード領域部の中心軸とは、軸ズレしていることを特徴とする、請求項18に記載の光分波器。
- 前記マルチモード伝播部は、前記第1の波長の0次モードと1次モードとの位相差θ1、および前記第2の波長の0次モードと1次モードとの位相差θ2について、伝搬方向において位相差θ1と位相差θ2との差がπの整数倍±π/2の範囲内となるような光路長であり、かつ、光軸方向に幅が変化していることを特徴とする、請求項1に記載の光分波器。
- 前記マルチモード伝播部の伝搬方向における光路長は、前記位相差θ1と前記位相差θ2との差がπの整数倍となるような光路長であることを特徴とする、請求項24に記載の光分波器。
- 前記マルチモード伝播部は、一個のマルチモード導波路で構成され、当該マルチモード導波路の中心線が光軸中心であることを特徴とする、請求項24に記載の光分波器。
- 前記マルチモード伝播部は、二個のシングルモード導波路で構成され、当該二個のシングルモード導波路の対称軸が光軸中心であることを特徴とする、請求項24に記載の光分波器。
- さらに、前記第1の出射部の出力端に配置されており、前記マルチモード伝播部と同特性を有する第1の後段マルチモード伝播部と、
前記第2の出射部の出力端に配置されており、前記マルチモード伝播部と同特性を有する第2の後段マルチモード伝播部と、
前記第1の後段マルチモード伝播部によって分離される前記第1の波長の光を出射するための第1の後段出射部と、
前記第2の後段マルチモード伝播部によって分離される前記第2の波長の光を出射するための第2の後段出射部とを備える、請求項1に記載の光分波器。 - 前記マルチモード伝播部は、電気光学材料で作製されており、
前記マルチモード伝播部に外部電界を印加する外部電界制御部をさらに備える、請求項1に記載の光分波器。 - 前記外部電界制御部は、
前記マルチモード伝播部の表面に設けられた一対の電極と、
前記一対の電極間電圧を制御する外部電圧制御部とを含む、請求項29に記載の光分波器。 - 前記マルチモード伝播部は、温度依存性を有する熱光学材料で作製されており、
前記マルチモード伝播部の温度を制御する外部温度制御部をさらに備える、請求項1に記載の光分波器。 - 前記外部温度制御部は、
前記マルチモード伝播部の表面に設けられた熱伝導部と、
前記熱伝導部を加熱および/または冷却して温度を制御する温度制御部とを含む、請求項31に記載の光分波器。 - 前記外部温度制御部は、
前記マルチモード伝播部の表面に設けられたペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子に電流を流して温度を制御する温度制御部とを含む、請求項31に記載の光分波器。 - 前記入射部は、前記マルチモード伝播部の入力側において光学的に結合している導波路であり、
各前記出射部は、前記マルチモード伝播部の出力側において光学的に結合している導波路であることを特徴とする、請求項1に記載の光分波器。 - 第1および第2の波長の光を送受信するための光デバイスであって、
前記第1の波長の光および前記第2の波長の光のマルチモード伝播が可能で、内部でのモード干渉によって、前記第1の波長の光量と、前記第2の波長の光量とを分離させるマルチモード伝播部と、
前記マルチモード伝播部の内部で光量分離が発生するような前記マルチモード伝播部の入力位置に光を入射させる入射部と、
前記第1および第2の波長の光量分離が発生し、かつ遮断したい波長の光量に対する取り出したい波長の光量の大きさを示す消光比が最大となる前記マルチモード伝搬部の出力端面上の位置から、それぞれの光を出射させる第1および第2の出射部と、
前記第1の出射部の出力端に設けられており、前記第1の波長の光を受光および/または発光するための第1の光素子と、
前記第2の出射部の出力端に設けられており、前記第2の波長の光を受光および/または発光するための第2の光素子とを備える、光デバイス。 - 前記第2の光素子は、
前記第2の波長の光を発光する発光部と、
前記第2の波長の光を受光する第2の受光部とを含む、請求項35に記載の光デバイス。 - 互いに異なるn(nは自然数)種類の波長の光が波長多重されている入射光を分波するための光分波器であって、
前記入射光に含まれるn種類の波長のマルチモード伝播が可能で、内部での各波長のモード干渉によって、各波長の光量を分離させるマルチモード伝播部と、
前記マルチモード伝播部の内部で光量分離が発生するような前記マルチモード伝播部の入力位置に光を入射させる入射部と、
前記n種類の波長の光量分離が発生し、かつ遮断したい波長の光量に対する取り出したい波長の光量の大きさを示す消光比が最大となる前記マルチモード伝搬部の出力端面上の位置から、それぞれの光を出射させるn個の出射部とを備える、光分波器。 - 前記マルチモード伝播部は、第k(k=1,2,…,n−1)波長λk の第i(i=0,1,…,n)次モードと第i+1次モードとの位相差θk 、および第k+1波長λk+1 の第i次モードと第i+1次モードとの位相差θk+1 について、伝搬方向において位相差θk と位相差θk+1 との差がπの整数倍±π/2の範囲内となるような光路長を有することを特徴とする、請求項37に記載の光分波器。
- 前記マルチモード伝播部は、一個のマルチモード導波路で構成され、前記マルチモード導波路の中心線が光軸中心であり、前記入力位置は、前記光軸から軸ズレしていることを特徴とする、請求項38に記載の光分波器。
- 前記マルチモード伝播路は、n個のシングルモード導波路で構成され、前記n個のシングルモード導波路の内、両端のシングルモード導波路位置の対称軸が光軸中心であることを特徴とする、請求項38に記載の光分波器。
- 前記n個のシングルモード導波路の間隔が等間隔であることを特徴とする、請求項40に記載の光分波器。
- 前記n種類の波長の間隔が等間隔であることを特徴とする、請求項37に記載の光分波器。
- 第1および第2の波長の光を合分波するための光合分波器であって、
前記第1および第2の波長の光のマルチモード伝播が可能で、内部でのモード干渉によって、前記第1の波長の光量と、前記第2の波長の光量とを分離させるマルチモード伝播部と、
前記マルチモード伝播部の内部で光量分離が発生するような前記マルチモード伝播部の入力位置に光を入射させる入射部と、
前記第1および第2の波長の光量分離が発生し、かつ遮断したい波長の光量に対する取り出したい波長の光量の大きさを示す消光比が最大となる前記マルチモード伝搬部の出力端面上の位置から、それぞれの光を出射させる第1および第2の出射部とを備える、光合分波器。 - 互いに異なるn(nは自然数)種類の波長の光を合分波するための光合分波器であって、
前記n種類の波長のマルチモード伝播が可能で、内部での各波長のモード干渉によって、各波長の光量を分離させるマルチモード伝播部と、
前記マルチモード伝播部の内部で光量分離が発生するような前記マルチモード伝播部の入力位置に光を入射させる入射部と、
前記n種類の波長の光量分離が発生し、かつ遮断したい波長の光量に対する取り出したい波長の光量の大きさを示す消光比が最大となる前記マルチモード伝搬部の出力端面上の位置から、それぞれの光を出射させるn個の出射部とを備える、光合分波器。 - 波長多重されているn(nは自然数)種類の波長の光を調整するための光デバイスであって、
n種類の波長の光を分波する分波部と、
n種類の波長の光を合波する合波部と、
前記分波部が分波する各波長の光を調整し、前記合波部へ入射させるn個の調整部とを備え、
前記分波部は、前記入射光に含まれるn種類の波長のマルチモード伝播が可能で、内部での各波長のモード干渉によって、各波長の光量を分離させる分波用マルチモード伝播部を含み、
前記合波部は、合波すべきn種類の波長のマルチモード伝播が可能で、内部での各波長のモード干渉によって、各波長の光量を結合させる合波用マルチモード伝播部を含み、
前記分波用マルチモード伝播部および前記合波用マルチモード伝播部は、第k(k=1,2,…,n−1)波長λk の第i(i=0,1,…,n)次モードと第i+1次モードとの位相差θk 、および第k+1波長λk+1 の第i次モードと第i+1次モードとの位相差θk+1 について、伝搬方向において位相差θk と位相差θk+1 との差がπの整数倍±π/2の範囲内となるような光路長を有することを特徴とする、光デバイス。 - 各前記調整器は、各波長の光のゲイン、位相または偏光状態の内、少なくとも一つを調整することを特徴とする、請求項45に記載の光デバイス。
- さらに、外部制御部を備え、
前記外部制御部は、各前記調整器と通信可能で、各波長の光のゲイン、位相または偏光状態の内、少なくとも一つを外部から動的に調整することを特徴とする、請求項45に記載の光デバイス。 - さらに、
外部制御部と、
前記合波用マルチモード伝播部の出力をモニターするモニター部とを備え、
前記外部制御部は、各前記調整器およびモニター部と通信可能で、前記合波用マルチモード伝播部の出力状態をフィードバックして、各波長の光のゲイン、位相または偏光状態の内、少なくとも一つを外部から動的に調整することを特徴とする、請求項45に記載の光デバイス。 - 波長多重されている二つの波長の光の内、一つの波長の光を取り出して、再度合波するアドドロップ機能を有する光デバイスであって、
二つの波長の光を分波する分波器と、
二つの波長の光を合波する合波器と、
前記分波器の出力側に接続されており、多重光に含まれる第1の波長の光を前記合波器に中継する中継導波路と、
前記分波器の出力側に接続されており、多重光に含まれる第2の波長の光を外部へ誘導するドロップ導波路と、
前記ドロップ導波路が外部に誘導した第2の波長の光を、再び内部に誘導して前記合波器に中継するためのアド導波路とを備え、
前記分波器は、前記第1の波長の光および前記第2の波長の光のマルチモード伝播が可能で、内部でのモード干渉によって、前記第1の波長の光量と、前記第2の波長の光量とを分離させる分波用マルチモード伝播部を含み、
前記合波器は、前記第1の波長の光および前記第2の波長の光のマルチモード伝播が可能で、内部でのモード干渉によって、前記第1の波長の光量と、前記第2の波長の光量とを結合させる合波用マルチモード伝播部を含み、
前記分波用マルチモード伝播部および前記合波用マルチモード伝播部は、前記第1の波長の0次モードと1次モードとの位相差θ1、および前記第2の波長の0次モードと1次モードとの位相差θ2について、伝搬方向において位相差θ1と位相差θ2との差がπの整数倍±π/2の範囲内となるような光路長を有することを特徴とする、光デバイス。 - 互いに異なる2n(nは自然数)種類の波長(λ1 ,…,λ2n)の光が波長多重されている入射光を二つの波長群に分波するための光分波器であって、
前記入射光に含まれる2n種類の波長のマルチモード伝播が可能で、内部での各波長のモード干渉によって、前記二つの波長群の光量を二つに分離させるマルチモード伝播部と、
前記マルチモード伝播部の内部で光量分離が発生するような前記マルチモード伝播部の入力位置に光を入射させる入射部と、
前記二つの波長群の光量分離が発生する位置から、それぞれ光を出射させる2個の出射部とを備え、
前記二つの波長群の内、一つは、奇数番の波長の光が波長多重されており、もう一つは、偶数番の波長の光が波長多重されていることを特徴とする、光分波器。 - 前記マルチモード伝播部は、第2k−1(k=1,2,…,n)波長λ2k-1の0次モードと1次モードとの位相差θ2k-1、および第2k波長λ2kの0次モードと1次モードとの位相差θ2kについて、伝搬方向において前記位相差θ2k-1と位相差θ2kとの差がπの整数倍±π/2の範囲内となるような光路長を有することを特徴とする、請求項50に記載の光分波器。
- 前記マルチモード伝播部は、一個のマルチモード導波路で構成され、当該マルチモード導波路の中心線が光軸中心であり、前記入力位置は、前記光軸から軸ズレしていることを特徴とする、請求項51に記載の光分波器。
- 前記マルチモード伝播部は、長さの異なる二個のシングルモード導波路で構成され、当該二個のシングルモード導波路の対称軸が光軸中心であることを特徴とする、請求項51に記載の光分波器。
- 前記マルチモード伝播部は、
第2k−1(k=1,2,…,n)波長λ2k-1の0次モードと1次モードとの位相差θ2k-1、および第2k波長λ2kの0次モードと1次モードとの位相差θ2kについて、伝搬方向において前記位相差θ2k-1と位相差θ2kとの差がπの整数倍±π/2の範囲内となるような光路長を有する第1の光路長部と、
第2k−1(k=1,2,…,n)波長λ2k-1の0次モードと1次モードとの位相差θ2k-1、および第2k波長λ2kの0次モードと1次モードとの位相差θ2kについて、伝搬方向において前記位相差θ2k-1と位相差θ2kとの差がπの整数倍±π/2の範囲内となるような光路長を有する第2の光路長部とを含み、
前記第1の光路長部の出力側からは、奇数番の波長群が取り出され、
前記第2の光路長部の出力側からは、偶数番の波長群が取り出され、
前記第1の光路長部の光路長と前記第2の光路長部の光路長とは、相異なることを特徴とする、請求項50に記載の光分波器。 - 前記マルチモード伝播部は、一個のマルチモード導波路で構成され、当該マルチモード導波路の中心線が光軸中心であり、前記入力位置は、前記光軸から軸ズレしていることを特徴とする、請求項54に記載の光分波器。
- 前記マルチモード伝播部は、長さの異なる二個のシングルモード導波路で構成され、当該二個のシングルモード導波路の対称軸が光軸中心であることを特徴とする、請求項54に記載の光分波器。
- 前記2n種類の波長の間隔が等間隔であることを特徴とする、請求項50に記載の光分波器。
- 前記マルチモード伝播部の屈折率と波長との関係が、少なくとも2n種類の波長領域において線形であることを特徴とする、請求項50に記載の光分波器。
- nは、n=4k(k自然数)となるような数であって、
さらに、前記奇数番の波長群を導波するための前記出力導波路の出力端に光学的に結合しており、前記マルチモード伝播部と同特性を有する第1の後段マルチモード伝播部と、
前記偶数番の波長群を導波するための前記出力導波路の出力端に光学的に結合しており、前記マルチモード伝播部と同特性を有する第2の後段マルチモード伝播部と、
前記第1の後段マルチモード伝播部によって分離される第4k−3番の波長群を出射する第1の後段出射部と、
前記第1の後段マルチモード伝播部によって分離される第4k−1番の波長群を出射する第2の後段出射部と、
前記第2の後段マルチモード伝播部によって分離される第4k−2番の波長群を出射する第3の後段出射部と、
前記第2の後段マルチモード伝播部によって分離される第4k番の波長群を出射する第4の後段出射部とを備える、請求項50に記載の光分波器。 - 第1および第2の波長の光が波長多重されている入射光を分波するための光分波器であって、
内部でのモード干渉によって、前記第1の波長から所定波長だけずれた第3の波長の光量と、前記第2の波長から所定波長だけずれた第4の波長の光量とを分離させる第1のマルチモード伝搬部と、
前記第1のマルチモード伝播部の内部で光量分離が発生するような前記第1のマルチモード伝播部の入力位置に光を入射させる入射部と、
前記第3および第4の波長の光量分離が発生し、かつ前記第3の波長の光量に対する第4の波長の光量の大きさを示す消光比が最大となる前記第1のマルチモード伝搬部の出力端面上の位置に設けられた第1の出射部と、
前記第3および第4の波長の光量分離が発生し、かつ前記第4の波長の光量に対する第3の波長の光量の大きさを示す消光比が最大となる前記第1のマルチモード伝搬部の出力端面上の位置に設けられた第2の出射部と、
内部でのモード干渉によって、前記第1の波長から前記第3の波長とは逆の方向に所定波長だけずれた第5の波長の光量と、前記第2の波長から前記第4の波長とは逆の方向に所定波長だけずれた第6の波長の光量とを分離させる第2および第3のマルチモード伝搬部と、
前記第5および第6の波長の光量分離が発生し、かつ前記第5の波長の光量に対する第6の波長の光量の大きさを示す消光比が最大となる前記第2のマルチモード伝搬部の出力端面上の位置に設けられた第3の出射部と、
前記第5および第6の波長の光量分離が発生し、かつ前記第6の波長の光量に対する第5の波長の光量の大きさを示す消光比が最大となる前記第3のマルチモード伝搬部の出力端面上の位置に設けられた第4の出射部とを備える、光分波器。 - 前記第3および第5の波長は、前記第1の波長を中心にして対称であり、
前記第4および第6の波長は、前記第2の波長を中心にして対称である、請求項60に記載の光分波器。
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