JPS60221709A - 光合分波器 - Google Patents

光合分波器

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JPS60221709A
JPS60221709A JP7755684A JP7755684A JPS60221709A JP S60221709 A JPS60221709 A JP S60221709A JP 7755684 A JP7755684 A JP 7755684A JP 7755684 A JP7755684 A JP 7755684A JP S60221709 A JPS60221709 A JP S60221709A
Authority
JP
Japan
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optical
optical fiber
glass rod
demultiplexer
glass
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Pending
Application number
JP7755684A
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English (en)
Inventor
Soichi Kobayashi
壮一 小林
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293Optical 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
    • G02B6/29379Optical 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
    • G02B6/2938Optical 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
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293Optical 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
    • G02B6/29346Optical 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
    • G02B6/29361Interference filters, e.g. multilayer coatings, thin film filters, dichroic splitters or mirrors based on multilayers, WDM filters
    • G02B6/29368Light guide comprising the filter, e.g. filter deposited on a fibre end

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、挿入損失が低(、作製時の取扱いが容易な光
合分波器に関するものである。
〔発明の背景〕
光合分波器の方式として、従来、プリズムや回折格子等
の角度分散素子を用いるものと、干渉膜フィルタを用い
るものとがある。しかし、構成する光回路は多種類にの
ぼる。例えば干渉膜フィルタを用いる方式の場合、光回
路部品として、集束性ロッドレンズ、光ファイバ、光導
波路等を用いて構成する例がある。
光ファイバ、光導波路を用いる方式について述べると、
光ファイバの端面を、端面に直交する面に対して斜めに
研摩し、ここに干渉膜フィルタを接着し、各々波長の異
なる透過光、反射光として光を取出し、それぞれの光を
再び他の光ファイバに導(方式のもの(例えば特願昭5
8−134617 >が一般に光ファイバを用いた光合
分波器として知られている。この方式の利点は、部品が
小形になることであるが、しかし、ファイバ端面の加工
、干渉膜フィルタの蒸着、取扱い上の点で高度な技術ガ
要求されることから、量産性の面で問題がある。光導波
路を用いる方式として例えば特願昭58772153が
ある。この方式によれば、従来の光合分波器(例えば特
願昭57−32037、特願昭57−32038 )に
おいて多くの時間を要した光学的微調整が緩和され、作
業工程が減るために経済性の面で有利であるが、しかし
、光導波路作製技術の進歩が遅れているために、導波路
損失、光ファイバと導波路との結合損失が大きいという
問題があり、また、導波路中に分波特性を有する素子、
例えば干渉膜フィルタ、を挿入するための技術が未成熟
であることから光回路部品としての信頼性に欠けるとい
う問題がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、従来技術での上記した諸問題を解決し
、伝送用光ファイバと光合分波器の結合損失や光合分波
器内の損失の低減、及び作業の容易性や自動組立ての容
易性等による経済性の向上を可能とする光合分波器を提
供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の特徴は、上記目的を達成するために、中心部に
光ファイバが埋め込まれた少なくとも3本のガラスロッ
ドを備え、上記光ファイバからなる光路がそれぞれの一
方の端部において、第1と第2の光路は一定の角度で直
接に接合され、この接合部が干渉膜フィルタを介して第
3の光路に接合されている構成とするにある。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図、第2図、第3図を用
いて説明する。第1図は本実施例の基本構造を示す斜視
図、第2図は第1図の構成部品作製法の一例を説明する
図、第3図は設計上の角度を示す図である。図面におい
て、1.2.3はそれぞれ中心部が中空のガラスロッド
、4は各ガラスロッドの中空部に埋め込まれt!石英系
光ファイバ5は接着面、6は干渉膜フィルタである。中
心の中空部に石英系光ファイバ4がそれぞれ埋め込まれ
たガラスロッド1.2.3を用意し、まず、このうちの
ガラスロッド1と2とが、それぞれの片端面は光ファイ
バの長手方向に対してθ/2の角度(θは第1図1こ示
すようにガラスロッド1と2とがなす角)に切断、研摩
され、接着剤で光学接着あるいは融着接続される。石英
系光ファイバを石英系ガラスロッドに埋め込む場合には
、接着剤等を使用せず、中心の中空部に石英系光ファイ
バを挿入されたガラスロッドの外側から酸水素バーナの
火炎等で加熱し融着させることで埋め込む方式が採用で
きる。このようにすると石英系光ファイバと石英系ガラ
スロッドとが充分に融着されて低損失とすることかでき
、また他の石英系光ファイバと融着接続させて低損失の
光合分波器を実現できる。また、埋め込んだ光フアイバ
端面をガラスロッドとともに平坦に研摩する上でも有利
である。
埋め込む際に接着剤を使用する方式は、簡便ではあるが
、構成した後の光合分波器には大きな機械的強度は期待
できない。また、金属等を用いて光合分波器の各ガラス
ロッドの開放側の端部にコネクタを形成し、このコネク
タを用いて外部の光ファイバと接続する場合には、光フ
ァイバのコア同志の一致をコネクタ外径で調整するため
にガラスロッドの状態でコアの芯出しが行なわれる必要
があり、このためにも、接着剤を使用する方式よりも融
着方式で埋め込む方が望ましい。しかし、経済化が達成
され得るならば、接着剤を使用し、かつ、ガラスロッド
として多成分系のガラスを使用することも可能である。
次に、ガラスロッド1と2とを角度θで叉交させて接着
することで形成される複合ガラスロッド(第2図)の叉
交部を破線のように加工、研摩し結合損失が最低になる
ようにする。具体的には、一方のガラスロッド2の光フ
ァイバ4に、レーザ7から出射された光を入射し、他方
のガラスロッドlの光ファイバ4から出射する光強度を
光検出器8(例えばPDあるいはAPD)で測定し、光
強度が最大となる破線位置まで、モニタしながら加工、
研摩する。一方、ガラスロッド3は、その中心の中空部
に光ファイバ4を埋め込んだ後、その一方の端部が、光
ファイバに直交する平面に対しθ/2の角度で傾斜する
ように(第3図)切削、研摩される。
光合分波のためには干渉膜フィルタ6(例えばI EE
E 、 Lightwave Technology、
 Vol、 LT−1、NcL1’。
March、 1983. by J、 Minowa
他)が必要であり、ζの干渉膜フィルタ6は、ガラスロ
ッド3の研摩面上か、あるいはガラスロッド1,2から
なる複合ガラスロッドの叉交部に形成された研摩面上に
、基板ガラス上に形成した干渉膜を基板ガラスごと接着
剤で接着し基板ガラスを研摩し取り除くか、あるいは上
記研摩面上に直接蒸着するかして形成する。この干渉膜
フィルタ6を介して、ガラスロッド1,2からなる複合
ガラスロッドと、ガラスロッド3とか結合される。その
際、ガラスロッド2中に埋め込まれた光ファイバのコア
と、ガラスロッド3中に埋め込まれた光ファイバのコア
とが正確に一直線上に乗るように、例えばガラスロッド
2の方から光を入射し、ガラスロッド3の方で光強度を
モニタしながら調整する。
以上により第1図に斜視図で示した光合分波器か形成さ
れ、光分波器としては、第1図に矢印で示すように、ガ
ラスロッド2よりλl、λ2のレーザ光を入射し、この
うち波長λIの光は干渉膜6を透過してガラスロッド3
より一出射し、波長λ2の光IJ干渉膜フィルタ6で反
射してガラスロッド1より出射する動作を行ない、また
逆に光合波器としては、第1図の矢印が全て逆になり、
ガラスロッド1にλ2の光を、ガラスロッド3にλlの
光を入射することによりガラスロッド2から合波された
λl。
λ2の光が同時に出射される動作を行なう。なお、ガラ
スロッド2からガラスロッド1への、波長石の光のクロ
ストークを低減するためには、さらにガラスロッド1の
出力側に波長λlの光を遮へいする干渉膜フィルタを設
ける構成が有効である。
なお、光ファイバの真円度、離心率の向上のために、石
英系光フアイバ用母材の段階で石英ガラス中空管に埋め
込み、光フアイバ線引き技術を利用して所望のファイバ
径となるよう引き伸ばすことでガラスロッド1.2.3
を形成すれば、光ファイバを直接ガラス管に挿入してガ
ラスロッドを形成する場合よりも加工精度がさらに高(
なり、工程が簡単で経済性にすぐれている。
本発明の他の実施例を第4図に示す斜視図により述べる
。これは、第1図構成の光合分波器を複数個(実施例で
は2個)用意し、コネクタ接続して多数波長(実施例で
は3波長)の光合分波器を構成する例である。第4図に
おいて、11及び12はそれぞれ第1図の構成を有する
光合分波器であり、その各々のポート(ガラスロッドの
開放側の端部)に金属コネクタ9を取付ける。これとは
別に、4本の光ファイバ10を用意し、各光ファイバの
一方の端部に金属コネクタ13を取付ける。そして、光
合分波器11の入射側及びその延長上の分波側にそれぞ
れ光ファイバ10をコネクタ接続し、光合分波器11の
残りの分波側と光合分波器12の入射側とをコネクタ接
続し、光合分波器12の2つの分波側より、コネクタ接
続した光ファイバ10で光を取り出す構成となっている
。ただし、クロストークが問題となる場合には、前記し
た実施例においても述べたように、遮へい用の干渉膜フ
ィルタを追加し、光合分波器11と12との間、及び光
合分波器12中の一方の光出射側に設置すればよい。
第4図の光合分波器を光分波器として動作させるには、
光の進行方向を矢印で示すように、光合分波器11の入
射側から波長λム、λ2.λ3の光を光ファイバ10を
通して入射し、干渉膜フィルタ6により波長λlの光を
透過させ、波長λ2.λ3の光を反射させ、次にこれら
の波長λ2.λ3の光はコネクタ9を介して光合分波器
12に導びき、干渉膜フィルタ6′により、波長λ2の
光を透過させ、波長λ3の光を反射させる。以上により
、各々のガラスロッドに波長λ1.λ2.λ3の光か分
波され、さらにそれぞれのガラスロッドにコネクタ接続
された光ファイバ10へ導波される。光合波器として動
作させる場合には、光の方向を上記とは逆にし、波長が
それぞれλ1.λ2.λ3の光をそれぞれ光ファイバを
通して各々のガラスロッドへ入射し、上記分波の場合の
入射部より波長がλl、λ2.λ3の光を同時に出射さ
せることにより合波し、再び光ファイバへ導く。
本実施例では3波の光合分波器について説明したが、さ
らに多数の波長の合分波器を構成するには、第1図構成
の光合分波器をコネクタを介して順次接続していけばよ
い。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、中心部に光ファ
イバを埋め込んだ少な(とも3本のガラスロッドを、光
の合分岐個所においてそれぞれ一定の角度で直接あるい
は干渉膜フィルタを介して結合させる構成であることか
ら、従来の光導波路に比べてはるかに低い導波路損失と
することができ、また、光学的には光ファイバによって
光合分波器が構成されることから伝送用光ファイバと電
磁界的に結合しやすく結合損失を極めて低くすることが
でき、さらに、従来の光導波路と異なり所望の機械加工
が切削、研摩等で容易にできることになり、設計通りの
加工精度が達成可能となる。
また、光ファイバとして石英系の光ファイノくを用いれ
ば、従来の石英系光ファイバと融着接続が可能となり、
接続損失を低(することができ、さらに、この石英系光
フアイバ母材を石英系ガラスロッドに埋め込み線引きす
ることにより光ファイノくとガラスロッドとの一体的部
品を構成する方式とすれば、大量生産も可能であり経済
性にすぐれている。さらに、ガラスロッドの各ポートに
金属コネクタを取付けることにより、光ファイバと光合
分波器をコネクタで結合すること及び光合分波器同志も
コネクタ接続することが可能となり、3波以上の複数波
の光合分波器の構成も極めて簡単になる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の基本構造を示す斜視図、第
2図は第1図の構成部品作製法の一例を説明する図、第
3図な設計上の角度を示す図、第4図は本発明の他の実
施例を示す斜視図である。 〈符号の説明〉 1、2.3・・・ガラスロッド 4・・・石英系光ファイバ 5・・・接着面 6,6′・・・干渉膜フィルタ7・・
・レーザ 8・・・光検出器 9.13・・・金属コネクタ 10・・・光ファイバ1
1、12・・・光合分波器 特許出願人 日本電信電話公社 代理人弁理士 中村純之助 tl 図 ′511′?2図 十3図 や4図 入I、入2.入3

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 中心部に光ファイバが埋め込まれた少なくとも
    3本のガラスロッドを備え、上記光ファイバからなる光
    路がそれぞれの一方の端部において、第1と第2の光路
    は一定の角度で直接に接合され、この接合部が干渉膜フ
    ィルタを介して第3の光路に接合されていることを特徴
    とする光合分波器。
  2. (2)前記ガラスロッドが、それぞれの開放側の端部に
    コネクタが取付けられており、これらのコネクタにより
    外部の光ファイバと接続可能となっているガラスロッド
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光
    合分波器。
JP7755684A 1984-04-19 1984-04-19 光合分波器 Pending JPS60221709A (ja)

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JP7755684A JPS60221709A (ja) 1984-04-19 1984-04-19 光合分波器

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JPS60221709A true JPS60221709A (ja) 1985-11-06

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