JPS59208509A - 単一モ−ド用光合波器 - Google Patents
単一モ−ド用光合波器Info
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- JPS59208509A JPS59208509A JP58082481A JP8248183A JPS59208509A JP S59208509 A JPS59208509 A JP S59208509A JP 58082481 A JP58082481 A JP 58082481A JP 8248183 A JP8248183 A JP 8248183A JP S59208509 A JPS59208509 A JP S59208509A
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- optical
- coupling
- directional coupler
- waveguides
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- 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
- G02B6/29331—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 evanescent wave coupling
- G02B6/29332—Wavelength selective couplers, i.e. based on evanescent coupling between light guides, e.g. fused fibre couplers with transverse coupling between fibres having different propagation constant wavelength dependency
-
- 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
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
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- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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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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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (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】
本発明は光通信の分野に用いる単一モード用光合波器に
関するものである− 光通信方式の進展に伴い、単一モード光ファイバも海底
ケーブルも含む長距離通信に使われようとしている。従
来この種の応用分野に用いられていた単一モード用光合
波器は、例えば第１図のように構成されていた。第１図
において、ｌａ、ｌｂは半導体レーザ、２ａ、２ｂ、２
ｃは集光レンズ、８は単一モード光ファイバ、４は偏光
プリズムである。半導体レーザ１ａの出射光は紙面に垂
直、すなわち記号５ａの方向に偏光し、また半導体レー
ザｌｂの出射光は、紙面内で記号５ｂの方向に偏光して
いる。出射光は偏光プリズム４の作用で合波され、出射
レンズ２Ｃを経て、単一モード光ファイバ８へと導入さ
れる。この単一モード用光合波器は、波長多重通信用に
用いられるほか、例えば海底中継器内部に設置され、例
えば半導体レーザｌａが故障した際には、それまで休止
していた半導体レーザ１ｂを駆動し、中継器全体が故障
するのを回避する目的にも使用される。第１図の構成は
偏光プリズムの特性と半導体レーザの直線偏光性を巧み
に利用したものであるが、その組立調整には軸合わせ等
、高度の熟練と長時間を必要とするという欠点があった
。
関するものである− 光通信方式の進展に伴い、単一モード光ファイバも海底
ケーブルも含む長距離通信に使われようとしている。従
来この種の応用分野に用いられていた単一モード用光合
波器は、例えば第１図のように構成されていた。第１図
において、ｌａ、ｌｂは半導体レーザ、２ａ、２ｂ、２
ｃは集光レンズ、８は単一モード光ファイバ、４は偏光
プリズムである。半導体レーザ１ａの出射光は紙面に垂
直、すなわち記号５ａの方向に偏光し、また半導体レー
ザｌｂの出射光は、紙面内で記号５ｂの方向に偏光して
いる。出射光は偏光プリズム４の作用で合波され、出射
レンズ２Ｃを経て、単一モード光ファイバ８へと導入さ
れる。この単一モード用光合波器は、波長多重通信用に
用いられるほか、例えば海底中継器内部に設置され、例
えば半導体レーザｌａが故障した際には、それまで休止
していた半導体レーザ１ｂを駆動し、中継器全体が故障
するのを回避する目的にも使用される。第１図の構成は
偏光プリズムの特性と半導体レーザの直線偏光性を巧み
に利用したものであるが、その組立調整には軸合わせ等
、高度の熟練と長時間を必要とするという欠点があった
。
またＬｉＮｂＯ３等の複屈折を有する媒体上に不純物拡
散等により作製した方向性結合器を用いても、単一モー
ド用光合波器を構成できるが、光導波路の損失が大きく
、かつファイバに比べてＬｉＮｂＯ８の屈折率が高いの
で、ファイバとの接続点におけるフレネル反射が大きい
等の問題があった。
散等により作製した方向性結合器を用いても、単一モー
ド用光合波器を構成できるが、光導波路の損失が大きく
、かつファイバに比べてＬｉＮｂＯ８の屈折率が高いの
で、ファイバとの接続点におけるフレネル反射が大きい
等の問題があった。
本発明は従来法の前記の欠点を解決するために、結合長
が偏波依存性を有するような、低損失ガラス導波路によ
り構成した方向性結合子により、単一モード用光合波器
を実現したものである。以下図面により本発明の詳細な
説明する。
が偏波依存性を有するような、低損失ガラス導波路によ
り構成した方向性結合子により、単一モード用光合波器
を実現したものである。以下図面により本発明の詳細な
説明する。
第２図は本発明の単一モード用光合波器の構成例を示し
、第２図（ａ）は平面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）
のＡ −Ａ’における断面図であって、基板２１上に単
一モード光導波路２２ａ、２２ｂ、クラッド層２８が形
成されている。単一モード光導波路２２ａ。
、第２図（ａ）は平面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）
のＡ −Ａ’における断面図であって、基板２１上に単
一モード光導波路２２ａ、２２ｂ、クラッド層２８が形
成されている。単一モード光導波路２２ａ。
２２ｂは方向性結合子２４を構成し、またクラッド層２
Ｂは基板２１と異なる熱膨張係数を有し、方向性結合子
２４に応力を付与する役割を持つ。
Ｂは基板２１と異なる熱膨張係数を有し、方向性結合子
２４に応力を付与する役割を持つ。
方向性結合子２４の結合長はＬである。光導波路２２ａ
、２２ｂには半導体レーザｌａ、ｌｂからの偏光が、５
ａ、５ｂの偏光方向にて入射される。光導波路２２ｂに
は単一モード光ファイバ８が連結されている。
、２２ｂには半導体レーザｌａ、ｌｂからの偏光が、５
ａ、５ｂの偏光方向にて入射される。光導波路２２ｂに
は単一モード光ファイバ８が連結されている。
第８図（ａ）は方向性結合子２４の結合長りをパラ（８
） メータとして光導波路２２ａ、２２ｂ間の結合比を示し
たものである。結合比は周期的に０と１との間を繰り返
すが、ここで着目すべきことは、入射光の偏波方向５ａ
、５ｂにより、その周期にずれが存在することである。
） メータとして光導波路２２ａ、２２ｂ間の結合比を示し
たものである。結合比は周期的に０と１との間を繰り返
すが、ここで着目すべきことは、入射光の偏波方向５ａ
、５ｂにより、その周期にずれが存在することである。
結合長Ｌ −Ｌｃでは、偏波５ａの結合比はほぼ１であ
るのに、偏波５ｂの結合比はほぼ０である。結合比に偏
波依存性が生ずる理由は第１図において応力付与部とし
てのクラッド層２Ｂが方向性結合子２４に強い複屈折性
を与え、結合係数に偏波方向依存性が生ずるためである
。
るのに、偏波５ｂの結合比はほぼ０である。結合比に偏
波依存性が生ずる理由は第１図において応力付与部とし
てのクラッド層２Ｂが方向性結合子２４に強い複屈折性
を与え、結合係数に偏波方向依存性が生ずるためである
。
Ｌ ＝ Ｌｏにおいて、第８図（ｂｌに示すように、光
導波路２２ａを伝播してきた直線偏光５ａは、最終的に
ほぼ１００％光導波路２２ｂへと移行し、また光導波路
２２ｂを伝播してきた直線偏光５ｂは、最終的にはほぼ
光導波路２２ｂに留まり出射されるので、光導波路２２
ｂＫは二つの偏波が統合され、光合波器として作用する
。
導波路２２ａを伝播してきた直線偏光５ａは、最終的に
ほぼ１００％光導波路２２ｂへと移行し、また光導波路
２２ｂを伝播してきた直線偏光５ｂは、最終的にはほぼ
光導波路２２ｂに留まり出射されるので、光導波路２２
ｂＫは二つの偏波が統合され、光合波器として作用する
。
次に具体的な実施例について説明する。第２図において
、基板２１として石英ガラス板を用い、（４） ＳｉＣＪ４− Ｔｉ（Ｊ４− Ｐ（Ｊ８− ＢＣ／８混
合カスノ火炎加水分解反応を利用して厚さ８μｍ１石英
ガラス基板との比屈折率差Δｎ ＝ ０．８％の光導波
膜を形成した後、反応性スパッタエツチングにより、光
導波膜を幅８μｍの光導波路形状に加工した。方向性結
合子２４の部分の光導波路２２ａ、２２ｂの間隔は４μ
ｍとした。つづいて応力付与部としてのクランド層２８
を、５ｉＣＶ４− ＰＣｌ３− ＢＣｔ８混合ガスの火
炎加水分解反応により、厚さ１００μｍＫ形成した。
、基板２１として石英ガラス板を用い、（４） ＳｉＣＪ４− Ｔｉ（Ｊ４− Ｐ（Ｊ８− ＢＣ／８混
合カスノ火炎加水分解反応を利用して厚さ８μｍ１石英
ガラス基板との比屈折率差Δｎ ＝ ０．８％の光導波
膜を形成した後、反応性スパッタエツチングにより、光
導波膜を幅８μｍの光導波路形状に加工した。方向性結
合子２４の部分の光導波路２２ａ、２２ｂの間隔は４μ
ｍとした。つづいて応力付与部としてのクランド層２８
を、５ｉＣＶ４− ＰＣｌ３− ＢＣｔ８混合ガスの火
炎加水分解反応により、厚さ１００μｍＫ形成した。
クラッド層２８は石英ガラス基板２１に比べて数倍大き
い熱膨張係数を有し、方向性結合子２４に熱応力を与え
る。方向性結合子２４の結合長りをＬ＝５ｍ、からＬ＝
ａｏｍｍまで、はぼ２ ａｍおきに変えたものを５ｃＦ
ＩＬ×５ｃＩｒＬ、厚さｇ ｍｍの石英ガラス基板上に
同時に作製し、結合比の偏波依存性を調べたところ、こ
の実施例ではＬ−Ｌ’：’？１６７７１７ＦＬと調節す
ることにより、第８図（ｂ）に示した所望の特性が得ら
れることがわかった。なお前記実施例で用いた半導体レ
ーザーａ、ｌｂの波長はそれぞれ１．２９１１ｍ１１．
８０ ｆｉｍであった。
い熱膨張係数を有し、方向性結合子２４に熱応力を与え
る。方向性結合子２４の結合長りをＬ＝５ｍ、からＬ＝
ａｏｍｍまで、はぼ２ ａｍおきに変えたものを５ｃＦ
ＩＬ×５ｃＩｒＬ、厚さｇ ｍｍの石英ガラス基板上に
同時に作製し、結合比の偏波依存性を調べたところ、こ
の実施例ではＬ−Ｌ’：’？１６７７１７ＦＬと調節す
ることにより、第８図（ｂ）に示した所望の特性が得ら
れることがわかった。なお前記実施例で用いた半導体レ
ーザーａ、ｌｂの波長はそれぞれ１．２９１１ｍ１１．
８０ ｆｉｍであった。
前記実施例の光合波器の導波路部の全長は８０ｍｍであ
り、導波路部の損失は０．４ ｄＢと微少であった。
り、導波路部の損失は０．４ ｄＢと微少であった。
以上、本発明の構成を平面導波路形を例に説明したが、
同様の目的をファイバ形方向性結合子でも果すことがで
きる。
同様の目的をファイバ形方向性結合子でも果すことがで
きる。
第４図（ａ）は２本の応力複屈折ファイバ４１ａ、４１
ｂの一部を融着延伸して、方向性結合子２４を構成した
ものである。
ｂの一部を融着延伸して、方向性結合子２４を構成した
ものである。
第４図（１））は第４図（ａ）の方向性結合子部の拡大
断面図であるが、２本の単一モード導波路２２ａ、２２
ｂと応力付与部４ｚとから成り、応力付与部４２の存在
により、結合比に偏波依存性が生じ、結合長りを選ぶと
とＫより、第８図と同様の合波器としての作用を果たす
ことができる。
断面図であるが、２本の単一モード導波路２２ａ、２２
ｂと応力付与部４ｚとから成り、応力付与部４２の存在
により、結合比に偏波依存性が生じ、結合長りを選ぶと
とＫより、第８図と同様の合波器としての作用を果たす
ことができる。
第４図（Ｃ）はあらかじめ二つのコア２２ａ、２２ｂと
応力付与部４２を有する光ファイバを用いて、その一部
を加熱延伸することにより方向性結合子２４を構成する
ものであり、やはり結合長りを調節して構成することに
より、直交する二つの偏波を合流させる単一モード用光
合波器とすることができる。
応力付与部４２を有する光ファイバを用いて、その一部
を加熱延伸することにより方向性結合子２４を構成する
ものであり、やはり結合長りを調節して構成することに
より、直交する二つの偏波を合流させる単一モード用光
合波器とすることができる。
以上説明したように本発明Ｇｊ、・−１１※簡単な構成
要素から低損失な単一モード用光合波器を構成しており
、光軸調整などの組立調整の手間を大幅に短縮すること
ができるので、大量生産にも適している。また二つの光
学ブロックを接着剤で貼り合わせた偏光プリズムも不要
であり、長期信頼性の点からも効用が大である。さらに
外部の単一モード光ファイバや、単一モードガラス導波
路との接続が容易で、融着接続等の手段を用いれば、接
続点におけるフレネル反射損をほぼ無視できる。
要素から低損失な単一モード用光合波器を構成しており
、光軸調整などの組立調整の手間を大幅に短縮すること
ができるので、大量生産にも適している。また二つの光
学ブロックを接着剤で貼り合わせた偏光プリズムも不要
であり、長期信頼性の点からも効用が大である。さらに
外部の単一モード光ファイバや、単一モードガラス導波
路との接続が容易で、融着接続等の手段を用いれば、接
続点におけるフレネル反射損をほぼ無視できる。
第１図は従来の単一モード用光合波器例の構成図、第２
図（ａ）は本発明の単一モード用光合波器の構成例を示
す平面図、第２図ｆｂ）は第２図（ａ）のＡ−Ａ′にお
ける断面図、第８図（ａ）は方向性結合子の結合長と二
つの導波路間の結合比の関係を示す図、第８図（ｂ）は
本発明の一実施例の動作説明図、第４図（ａｌ 、 （
Ｃ１は本発明の他の実施例図、第４図（ｂ）は第４図（
ａ）の方向性結合部の拡大断面図である。 ｌａ、ｌｂ−半導体レーザ、２ａ、２ｂ、２ｃ・−・集
光レンズ、８・・・単一モード光ファイバ、４・・・偏
波プリズム、５ａ、５ｂ・・・偏波方向、２１・・・基
板、２２ａ、２２ｂ・・・単一モード光導波路、２８・
・・応力付与用クラッド層、２４・・・方向性結合子、
４１ａ、４１ｂ・・・応力複屈折性単一モード光ファイ
バ、４２・・・応力付与部。 特許出願人 日本電信電話公社 Ｃｑ へ４ ６４ Ｎ 晃句級
図（ａ）は本発明の単一モード用光合波器の構成例を示
す平面図、第２図ｆｂ）は第２図（ａ）のＡ−Ａ′にお
ける断面図、第８図（ａ）は方向性結合子の結合長と二
つの導波路間の結合比の関係を示す図、第８図（ｂ）は
本発明の一実施例の動作説明図、第４図（ａｌ 、 （
Ｃ１は本発明の他の実施例図、第４図（ｂ）は第４図（
ａ）の方向性結合部の拡大断面図である。 ｌａ、ｌｂ−半導体レーザ、２ａ、２ｂ、２ｃ・−・集
光レンズ、８・・・単一モード光ファイバ、４・・・偏
波プリズム、５ａ、５ｂ・・・偏波方向、２１・・・基
板、２２ａ、２２ｂ・・・単一モード光導波路、２８・
・・応力付与用クラッド層、２４・・・方向性結合子、
４１ａ、４１ｂ・・・応力複屈折性単一モード光ファイ
バ、４２・・・応力付与部。 特許出願人 日本電信電話公社 Ｃｑ へ４ ６４ Ｎ 晃句級
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｌ 応力付与部を有する複数本の単一モードガラス導波
路が光結合を起こす間隔で平行して設置されていること
を特徴とする単一モード用光合波器。 乞 単一モードガラス導波路として、単一モードファイ
バを用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の単一モード用光合波器占・
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58082481A JPS59208509A (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 単一モ−ド用光合波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58082481A JPS59208509A (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 単一モ−ド用光合波器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59208509A true JPS59208509A (ja) | 1984-11-26 |
Family
ID=13775703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58082481A Pending JPS59208509A (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 単一モ−ド用光合波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59208509A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61186915A (ja) * | 1985-02-12 | 1986-08-20 | エステイーシー ピーエルシー | 光フアイバービームスプリツタ／結合器及びその製造方法 |
| JPS61279805A (ja) * | 1985-06-05 | 1986-12-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光波長フイルタ |
| JPS6242113A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光サ−キユレ−タ |
| JPS63113405A (ja) * | 1986-09-10 | 1988-05-18 | エヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペンファブリケン | 光学偏光調整器 |
| JPS6477002A (en) * | 1987-06-29 | 1989-03-23 | Nippon Telegraph & Telephone | Integrated optical device and its manufacture |
| FR2626082A1 (fr) * | 1988-01-14 | 1989-07-21 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif d'optique integree permettant de separer les composantes polarisees d'un champ electromagnetique guide et procede de realisation du dispositif |
| US4953934A (en) * | 1987-12-09 | 1990-09-04 | Hitachi, Ltd. | Waveguide type light merging and branching device |
| US5010587A (en) * | 1988-03-11 | 1991-04-23 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson | Appartaus for transmitting a coherent frequency modulated optical signal |
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| FR2751758A1 (fr) * | 1996-07-23 | 1998-01-30 | Samsung Electronics Co Ltd | Dispositif de polarisation optique integre |
| EP0933656A2 (en) * | 1998-02-02 | 1999-08-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical waveguide component and a method of producing the same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5041452A (ja) * | 1973-02-19 | 1975-04-15 |
-
1983
- 1983-05-13 JP JP58082481A patent/JPS59208509A/ja active Pending
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| EP0933656A2 (en) * | 1998-02-02 | 1999-08-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical waveguide component and a method of producing the same |
| EP0933656A3 (en) * | 1998-02-02 | 2000-02-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical waveguide component and a method of producing the same |
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