JPS6173919A - 複屈折の光学波長マルチプレクサおよびデマルチプレクサ - Google Patents
複屈折の光学波長マルチプレクサおよびデマルチプレクサInfo
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の分野〕
本発明は新規かつ改良された複屈折の光学波長マルチプ
レクサおよびデマルチプレクサに関する。
レクサおよびデマルチプレクサに関する。
したがって、本発明の包括的な目的は、この種の特性を
有する新規かつ改良された装置を提供することである。
有する新規かつ改良された装置を提供することである。
光波長帯の多重化は、種々の波長の2以上の光ビームを
単一の光路に沿って結合するための技術である。光波長
帯の多重化解除は、光路の他端部で、これらの信号を相
互に分離することを含む。
単一の光路に沿って結合するための技術である。光波長
帯の多重化解除は、光路の他端部で、これらの信号を相
互に分離することを含む。
光学マルチプレクサおよびデマルチプレクサは相互に交
換可能であることが多い。
換可能であることが多い。
光波長帯の多重化および多重化解除は、単一の光通信路
の有効情報容!(もしくは信号の帯域ll11)を増大
させるために使用することができる。媒体は、光ファイ
バ、自由空Vi(もしくは空気)もしくは水などとする
ことができる。個々のチャネルは、他とは独立に伝搬す
る種々の光波長の搬送波上で光路に沿って伝搬される。
の有効情報容!(もしくは信号の帯域ll11)を増大
させるために使用することができる。媒体は、光ファイ
バ、自由空Vi(もしくは空気)もしくは水などとする
ことができる。個々のチャネルは、他とは独立に伝搬す
る種々の光波長の搬送波上で光路に沿って伝搬される。
ここに述べるマルチプレクサおよびデマルチプレクサ(
場合により総称的にマルチプレクサと呼称する)は、チ
ャネルの波長間に任意の僅かな分離しか行なわないから
、必要とされるチャネ/I/数を、容認できる波長範囲
内に配置することができる。この種の特徴は、ガラスフ
ァイバもしくは水などの密な媒体において特に望ましい
。なぜならこの種の媒体は普通は、色の光学分散がほぼ
ゼロであり全損失の小さい波長範囲が非常に制限される
からである。たとえば、ガラスに対してこの波長範囲は
、ガラスの種類によるが、ほぼ60 nmの場合がある
(約13μ爪で使用される現在の単一モードファイバは
大体この程度の波長範囲を有する)。この狭い波長範囲
の外では、追加のチャネルは価値が小さい。
場合により総称的にマルチプレクサと呼称する)は、チ
ャネルの波長間に任意の僅かな分離しか行なわないから
、必要とされるチャネ/I/数を、容認できる波長範囲
内に配置することができる。この種の特徴は、ガラスフ
ァイバもしくは水などの密な媒体において特に望ましい
。なぜならこの種の媒体は普通は、色の光学分散がほぼ
ゼロであり全損失の小さい波長範囲が非常に制限される
からである。たとえば、ガラスに対してこの波長範囲は
、ガラスの種類によるが、ほぼ60 nmの場合がある
(約13μ爪で使用される現在の単一モードファイバは
大体この程度の波長範囲を有する)。この狭い波長範囲
の外では、追加のチャネルは価値が小さい。
多重化される信号のチャネル間隔は、以後明らかとされ
るように、所望される程度に小さいものとすることがで
きる。このチャネル間隔の大きさは、たとえばレーザー
などの光源の安定性とスペクFル幅により主に制限され
る。
るように、所望される程度に小さいものとすることがで
きる。このチャネル間隔の大きさは、たとえばレーザー
などの光源の安定性とスペクFル幅により主に制限され
る。
チャネル波長の配置およびチャネル波長間の間隔は、マ
ルチプレクサのプリズムの厚さにより決定され、これら
は、特定の応用に適うよう一般に変更が必要とされる唯
一の製造上のパラメータである。装置はプリズムの有効
厚さを変化させることにより連続的に同調される。2チ
ャネルシステムの場合、マルチプレクサおよびデマルチ
プレクサは、システムの2つのレーザの波長と正確に一
致するよう個々に同調されるから、レーザー波長は、精
確に特定される必要はない。本発明は、主に光フアイバ
システムに応用することができるが、本発明の技術思想
は自由空間および他の光通信応用にも適用できることは
当業者には明らかであろう。
ルチプレクサのプリズムの厚さにより決定され、これら
は、特定の応用に適うよう一般に変更が必要とされる唯
一の製造上のパラメータである。装置はプリズムの有効
厚さを変化させることにより連続的に同調される。2チ
ャネルシステムの場合、マルチプレクサおよびデマルチ
プレクサは、システムの2つのレーザの波長と正確に一
致するよう個々に同調されるから、レーザー波長は、精
確に特定される必要はない。本発明は、主に光フアイバ
システムに応用することができるが、本発明の技術思想
は自由空間および他の光通信応用にも適用できることは
当業者には明らかであろう。
A、2色性ビームスプリッター方式;
2色性ビームスプリッター方式においては、2つの光信
号が、一方の波長を伝達し他方は反射するよう企図され
るビームスプリッタ−に入射する。
号が、一方の波長を伝達し他方は反射するよう企図され
るビームスプリッタ−に入射する。
マルチプレクサの端部では、一方の波長がこのビームス
プリッタ−を透過し、他方の波長が、先と同様の光路に
沿うようビームスプリッタ−により反射されるような角
度で入射する。次に両方の光ビームは、同様の光学系に
より、システムの光7アイバへと結合される。
プリッタ−を透過し、他方の波長が、先と同様の光路に
沿うようビームスプリッタ−により反射されるような角
度で入射する。次に両方の光ビームは、同様の光学系に
より、システムの光7アイバへと結合される。
デマルチプレクサの端部では、2つの波長カ分離され、
一方の波長がビームスプリッタ−を透過し、他方の波長
はビームスプリッタ−より反射される。このように分離
された個々の光ビームは次に、個々に処理することがで
きる。3以上の波長チャネルを多重化もしくは多重化解
除するためには、原理的に、2以上の装置を、樹状形態
もしくは列形態で使用することができる。
一方の波長がビームスプリッタ−を透過し、他方の波長
はビームスプリッタ−より反射される。このように分離
された個々の光ビームは次に、個々に処理することがで
きる。3以上の波長チャネルを多重化もしくは多重化解
除するためには、原理的に、2以上の装置を、樹状形態
もしくは列形態で使用することができる。
不都合なことに、実用に倶される場合、この種の装置は
4つ以上の波長を納得できる性能で取り扱うことができ
なかった。すべてのチャネルに対し低損失かつ低混信で
あると共に、多くのチャネルにわたり透過/反射特性を
一貫的に制御および再現することが困難であるので、こ
の種のマルチプレクサは、従来の多重チャネル応用にお
いて有用とは思われない。
4つ以上の波長を納得できる性能で取り扱うことができ
なかった。すべてのチャネルに対し低損失かつ低混信で
あると共に、多くのチャネルにわたり透過/反射特性を
一貫的に制御および再現することが困難であるので、こ
の種のマルチプレクサは、従来の多重チャネル応用にお
いて有用とは思われない。
B1回折格子方式:
回折格子は、種々の波長の光を種々の角度で回折して、
多数の波長が、種々の伝搬方向に互いに分離されるよう
に、もしくは多数の波長が、多数の角度で入射する時車
−のビームを形成するよう、結合されるように利用され
る。回折格子は、一つの装置で3つ以上の波長を取り扱
うことができるという利点を内在しているが、その他の
既知の型はすべて1段あたり2組の波長しか取り扱うこ
とができない。
多数の波長が、種々の伝搬方向に互いに分離されるよう
に、もしくは多数の波長が、多数の角度で入射する時車
−のビームを形成するよう、結合されるように利用され
る。回折格子は、一つの装置で3つ以上の波長を取り扱
うことができるという利点を内在しているが、その他の
既知の型はすべて1段あたり2組の波長しか取り扱うこ
とができない。
残念なことに、回折格子は固有の偏光感知性を有する。
単一モードシステムでは、光フアイバ内の連続的な偏光
変動が受信機における重大なフェージングの問題を招く
。
変動が受信機における重大なフェージングの問題を招く
。
回折の角度は敏感な波長の関数であり、チャネル間の大
きな分離に対してよりも小さな分離に対して一層#感で
あり、レーザー波長のどのような変化も、光ファイバの
端部で、光の結像点を最適の位置から変動させてしまう
。デマルチプレクサにおいては、利用可能な適当に広い
チャネル間隔の場合、このことは、システムの光ファイ
バの直径よりもずっと大きな直径の出力用光ファイバを
利用するかもしくは光を集光するために検出器上ルを使
用することによりある程度調整することができる。
きな分離に対してよりも小さな分離に対して一層#感で
あり、レーザー波長のどのような変化も、光ファイバの
端部で、光の結像点を最適の位置から変動させてしまう
。デマルチプレクサにおいては、利用可能な適当に広い
チャネル間隔の場合、このことは、システムの光ファイ
バの直径よりもずっと大きな直径の出力用光ファイバを
利用するかもしくは光を集光するために検出器上ルを使
用することによりある程度調整することができる。
しかし回折格子によるマルチプレクサにおいては、この
ことは不可能である。なぜなら出力用の光ファイバは小
さなコアのシステム7アイパであるからである。そして
実用に供した場合には、変動するミスアラインメントは
システムにとって許容できない。単一モードシステムも
しくはチャネル間隔の近接したシステムが現在、通信に
おいて優勢であるので、この問題はさらに一層厄介であ
る。
ことは不可能である。なぜなら出力用の光ファイバは小
さなコアのシステム7アイパであるからである。そして
実用に供した場合には、変動するミスアラインメントは
システムにとって許容できない。単一モードシステムも
しくはチャネル間隔の近接したシステムが現在、通信に
おいて優勢であるので、この問題はさらに一層厄介であ
る。
種々の波長が、種々の異なる接近した角度で伝搬するの
で、この種の装置の製作はきわめて難しい。複数の光フ
ァイバは、互いに特定の方向で、非常に近接して束ねら
れねばならない。このことは通常ミクロマニピュレータ
による個々の調整もしくは調整することはできない正確
なファイバ整列溝を必要とする。
で、この種の装置の製作はきわめて難しい。複数の光フ
ァイバは、互いに特定の方向で、非常に近接して束ねら
れねばならない。このことは通常ミクロマニピュレータ
による個々の調整もしくは調整することはできない正確
なファイバ整列溝を必要とする。
C,ホログラフィック装置:
ホログラフィック装置は本質的にホ田グラフィーの光学
技術によって製造される回折格子である。
技術によって製造される回折格子である。
ホログラムはレンズ形式の動作と回折を行うよう企図さ
れる場合が多く、したがってこの場合は、いくつかの外
部光学系を取り除くことができる。
れる場合が多く、したがってこの場合は、いくつかの外
部光学系を取り除くことができる。
残念なことに、従来の回折格子の問題に加えて、ホ四グ
ラフィック回折格子は1通常(特に結像機能と結合され
る場合)高いスループット損失を有する。
ラフィック回折格子は1通常(特に結像機能と結合され
る場合)高いスループット損失を有する。
本発明の他の目的は、波長選択を行うために2色性フィ
ルターも回折も利用しない新規かつ改良された光学マル
チプレクサおよびデマルチプレクサを提供することであ
る。
ルターも回折も利用しない新規かつ改良された光学マル
チプレクサおよびデマルチプレクサを提供することであ
る。
本発明の他の目的は、複屈折干渉計の光学技術を利用す
る新規でかつ改良された光学マルチプレクサおよびデマ
ルチプレクサを提供することである。
る新規でかつ改良された光学マルチプレクサおよびデマ
ルチプレクサを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、高波長感度性の光学コーテ
ィングを利用せず、システムの各応用ごとに条件が特定
される必要のない広帯域幅の反射防止コーティングおよ
び偏光ビームスプリッタ−コーティングを使用すること
のできる新規かつ改良された光学マルチプレクサおよび
デマルチプレクサを提供することである。
ィングを利用せず、システムの各応用ごとに条件が特定
される必要のない広帯域幅の反射防止コーティングおよ
び偏光ビームスプリッタ−コーティングを使用すること
のできる新規かつ改良された光学マルチプレクサおよび
デマルチプレクサを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、チャネル波長およびチャネ
ル間隔が各ユニットの単結晶の厚さにより決定されそれ
以外は全ユニットは同一とすることのできる新規かつ改
良された光学マルチプレクサおよびデマルチプレクサを
提供することである。
ル間隔が各ユニットの単結晶の厚さにより決定されそれ
以外は全ユニットは同一とすることのできる新規かつ改
良された光学マルチプレクサおよびデマルチプレクサを
提供することである。
本発明のさらに他の目的は、従来のいずれの多重化技術
とも異なり、個々のユニットが独立して整調され、その
結果その波長通過帯域の位置および間隔が選択でき、2
チャネルの場合には、2つのレーザーを任意に選択でき
その後これらの波長に正確に同調することのできる新規
で改良された複屈折の光学波長マルチプレクサおよびデ
マルチプレクサを提供することである。
とも異なり、個々のユニットが独立して整調され、その
結果その波長通過帯域の位置および間隔が選択でき、2
チャネルの場合には、2つのレーザーを任意に選択でき
その後これらの波長に正確に同調することのできる新規
で改良された複屈折の光学波長マルチプレクサおよびデ
マルチプレクサを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、標準形態か偏光の変動に対
して不感知性の新規で改良された光学波長マルチプレク
サおよびデマルチプレクサを提供することである。
して不感知性の新規で改良された光学波長マルチプレク
サおよびデマルチプレクサを提供することである。
本発明のざらに他の目的は、3つ以上のチャネルの多重
化(もしくは多重化解除)を行うために多数のユニット
が利用される時に、システムのリンク部に最も近いユニ
ットだけが一緒の最も近いチャネルを処理する新規で改
良された光学波長マルチプレクサおよびデマルチプレク
サを提供することである。
化(もしくは多重化解除)を行うために多数のユニット
が利用される時に、システムのリンク部に最も近いユニ
ットだけが一緒の最も近いチャネルを処理する新規で改
良された光学波長マルチプレクサおよびデマルチプレク
サを提供することである。
本発明の一様相によれば、複屈折の光学波長マルチプレ
クサ/デマルチプレクサは、ビームスプリッター手段と
反射手段と複屈折要素を備える。
クサ/デマルチプレクサは、ビームスプリッター手段と
反射手段と複屈折要素を備える。
第1の偏光ビームスプリッター手段が、入射した光の平
行ビームを、伝搬方向が互いに直角方向の2つの直線偏
光ビームに分離する。第1の反射手段が、直線偏光ビー
ムの一方を他方の直線偏光ビームに平行に反射する。一
対の対向する平行面を有しこの平行面に公称上平行に配
される光軸を有する複屈折要素が、この平行面が直線偏
光ビームの伝搬方向に垂直であるよう配向される。光軸
は。
行ビームを、伝搬方向が互いに直角方向の2つの直線偏
光ビームに分離する。第1の反射手段が、直線偏光ビー
ムの一方を他方の直線偏光ビームに平行に反射する。一
対の対向する平行面を有しこの平行面に公称上平行に配
される光軸を有する複屈折要素が、この平行面が直線偏
光ビームの伝搬方向に垂直であるよう配向される。光軸
は。
複屈折要素に入射する2、つの直線偏光ビーム間の中間
に各直線偏光ビームの偏光軸から45°で配向される。
に各直線偏光ビームの偏光軸から45°で配向される。
複屈折要素の異常軸に平行である各直線偏光ビームの一
方の電界成分は、複屈折要素の材料に依存して、複屈折
要素の常軸に平行な他方の電界成分とは異なる速度で伝
搬する。このため両方の直線偏光ビームの偏光状態が変
化する。第2の反射手段が、複屈折要素を伝搬した後の
一方の偏光ビームの方向に垂直に、複屈折要素を伝搬し
た後の他方の偏光ビームを反射する。第2の偏光ビーム
スプリッター手段が、この他方の反射ビームおよび一方
の伝搬ビームの両方を受光するよう配向される。すなわ
ち、 (8) 他方の伝搬ビームおよび一方の伝搬ビームが
、各々の入射偏光ビームに平行の直線偏光である偏光状
態を有する場合には、他方の反射ビームは、第2の偏光
ビームスプリッター手段により透過される。一方の伝搬
ビームは、第2の偏光ビームスプリッター手段により反
射され、このため他方の反射ビームおよび一方の伝搬ビ
ームは結合され、第1のポートから外側に透過される。
方の電界成分は、複屈折要素の材料に依存して、複屈折
要素の常軸に平行な他方の電界成分とは異なる速度で伝
搬する。このため両方の直線偏光ビームの偏光状態が変
化する。第2の反射手段が、複屈折要素を伝搬した後の
一方の偏光ビームの方向に垂直に、複屈折要素を伝搬し
た後の他方の偏光ビームを反射する。第2の偏光ビーム
スプリッター手段が、この他方の反射ビームおよび一方
の伝搬ビームの両方を受光するよう配向される。すなわ
ち、 (8) 他方の伝搬ビームおよび一方の伝搬ビームが
、各々の入射偏光ビームに平行の直線偏光である偏光状
態を有する場合には、他方の反射ビームは、第2の偏光
ビームスプリッター手段により透過される。一方の伝搬
ビームは、第2の偏光ビームスプリッター手段により反
射され、このため他方の反射ビームおよび一方の伝搬ビ
ームは結合され、第1のポートから外側に透過される。
(b)他方の伝搬ビームおよび一方の伝搬ビームが、各
々の入射偏光ビームに垂直の直線偏光である偏光状態を
有する場合には、他方の反射ビームは第2の偏光ビーム
スプリッター手段により反射される。一方の伝搬ビーム
は第2の偏光ビームスプリッター手段により伝達され、
このため、他方の反射ビームおよび一方の伝搬ビームは
結合され、第2のキードから外側に伝達される。
々の入射偏光ビームに垂直の直線偏光である偏光状態を
有する場合には、他方の反射ビームは第2の偏光ビーム
スプリッター手段により反射される。一方の伝搬ビーム
は第2の偏光ビームスプリッター手段により伝達され、
このため、他方の反射ビームおよび一方の伝搬ビームは
結合され、第2のキードから外側に伝達される。
本発明の他の様相によれば、複屈折の光学波長マルチプ
レクサ/デマルチプレクサは、光の入射平行ビームを伝
搬方向が互いにある角度の2つの直線偏光ビームに分離
するための第1の偏光ビームスプリッター手段を有する
。第1の反射手段が、一方の直線偏光ビームを他方と平
行に反射する。
レクサ/デマルチプレクサは、光の入射平行ビームを伝
搬方向が互いにある角度の2つの直線偏光ビームに分離
するための第1の偏光ビームスプリッター手段を有する
。第1の反射手段が、一方の直線偏光ビームを他方と平
行に反射する。
複屈折要素が一対の対抗する平行面を有する。光軸がこ
の平行面にほぼ平行に配向される。複屈折要素は、平行
面が直線偏光ビームの伝搬方向に垂直であるよう配向さ
れる。光軸は、複屈折要素に入射する2つの直線偏光ビ
ーム間の中間を各直線偏光ビームの偏光軸から等角に配
向される。複屈折要素の異常軸に平行である各直線偏光
ビームの一方の電界成分は、複屈折要素の材料に依存し
て複屈折要素の常軸に平行な他方の電界成分とは異なる
速度で伝搬する。このため、両方の直線偏光ビームの偏
光状態が変化する。第2の反射手段が複屈折要素を伝搬
した後の一方の偏光ビームの方向に垂直に、複屈折要素
を伝搬した後の他方の偏光ビームを反射する。第2の偏
光ビームスプリツタ一手段が、この他方の反射ビームお
よび一方の伝搬ビームの両方を受光するよう配向される
。す・なわち、 (a)他方の伝搬ビームおよび一方の伝搬ビームが、各
々の入射偏光ビームに平行の直線偏光である偏光状態を
有する場合には、他方の反射ビームは、第2の偏光ビー
ムスプリッター手段により透過され、一方の伝搬ビーム
は、第2の偏光ビームスプリッター手段により反射され
、このため他方の反射ビームおよび一方の伝搬ビームは
結合され、第1のポートから外側に伝達される。
の平行面にほぼ平行に配向される。複屈折要素は、平行
面が直線偏光ビームの伝搬方向に垂直であるよう配向さ
れる。光軸は、複屈折要素に入射する2つの直線偏光ビ
ーム間の中間を各直線偏光ビームの偏光軸から等角に配
向される。複屈折要素の異常軸に平行である各直線偏光
ビームの一方の電界成分は、複屈折要素の材料に依存し
て複屈折要素の常軸に平行な他方の電界成分とは異なる
速度で伝搬する。このため、両方の直線偏光ビームの偏
光状態が変化する。第2の反射手段が複屈折要素を伝搬
した後の一方の偏光ビームの方向に垂直に、複屈折要素
を伝搬した後の他方の偏光ビームを反射する。第2の偏
光ビームスプリツタ一手段が、この他方の反射ビームお
よび一方の伝搬ビームの両方を受光するよう配向される
。す・なわち、 (a)他方の伝搬ビームおよび一方の伝搬ビームが、各
々の入射偏光ビームに平行の直線偏光である偏光状態を
有する場合には、他方の反射ビームは、第2の偏光ビー
ムスプリッター手段により透過され、一方の伝搬ビーム
は、第2の偏光ビームスプリッター手段により反射され
、このため他方の反射ビームおよび一方の伝搬ビームは
結合され、第1のポートから外側に伝達される。
(b)他方の伝搬ビームおよび一方の伝搬ビームが、各
々の入射偏光ビームに垂直の直線偏光である偏光状態を
有する場合には、他方の反射ビームは、第2の偏光ビー
ムスプリッター手段により反射され、一方の伝搬ビーム
は第2の偏光ビームスプリッター手段により透過され、
このため、他方の反射ビームおよび一方の反射ビームは
結合され、第2のポートから外側に伝達される。
々の入射偏光ビームに垂直の直線偏光である偏光状態を
有する場合には、他方の反射ビームは、第2の偏光ビー
ムスプリッター手段により反射され、一方の伝搬ビーム
は第2の偏光ビームスプリッター手段により透過され、
このため、他方の反射ビームおよび一方の反射ビームは
結合され、第2のポートから外側に伝達される。
本発明の他の様相によれば、複屈折のマルチプレクサ/
デマルチプレクサは、3つのくし形フィルターユニット
ASBSCの樹状構造を含む。2つのくし形フィルター
ASBは、基本チャネル間隔2Δλを持つ。くし形フィ
ルターAは、その分離チャネルに沿って、波長λ1およ
びλ、の信号を受光し、これらを第1の出力パスに結合
する。くし形フィルターBは、その分離チャネルに沿っ
て、波長λ、およびλ4の信号を受光し、くし形フィル
ター人と同様のチャネル間隔をもつがここからΔλ離し
て同調され、信号λ2、λ4を第2の出力パスに結合す
る。第1・第2の出力パスは、Δλに等しいチャネル間
隔を有する第3のくし形フィルターユニットCの2つの
分離ポートに結合され、その結果、λ、とλ、の信号は
、第1の出力パスに沿って伝達し、λ、とλ4の信号は
第2の出力パスに沿って伝達し、4つの信号λ0、λ2
、λ8、λ4は全て第3の出力パスに結合される。
デマルチプレクサは、3つのくし形フィルターユニット
ASBSCの樹状構造を含む。2つのくし形フィルター
ASBは、基本チャネル間隔2Δλを持つ。くし形フィ
ルターAは、その分離チャネルに沿って、波長λ1およ
びλ、の信号を受光し、これらを第1の出力パスに結合
する。くし形フィルターBは、その分離チャネルに沿っ
て、波長λ、およびλ4の信号を受光し、くし形フィル
ター人と同様のチャネル間隔をもつがここからΔλ離し
て同調され、信号λ2、λ4を第2の出力パスに結合す
る。第1・第2の出力パスは、Δλに等しいチャネル間
隔を有する第3のくし形フィルターユニットCの2つの
分離ポートに結合され、その結果、λ、とλ、の信号は
、第1の出力パスに沿って伝達し、λ、とλ4の信号は
第2の出力パスに沿って伝達し、4つの信号λ0、λ2
、λ8、λ4は全て第3の出力パスに結合される。
本発明は、n−1個の複屈折干渉計ユニットの樹状構造
を使用して、任意のn個の分離波長チャネルの多重化も
しくは多重化解除を行う装置に関する。すべての複屈折
干渉計ユニットは、樹状構造において同等に構成され得
るが、いくつかの複屈折干渉計ユニットは、他とは興な
る複屈折性結晶要素の長さを有することも可能である。
を使用して、任意のn個の分離波長チャネルの多重化も
しくは多重化解除を行う装置に関する。すべての複屈折
干渉計ユニットは、樹状構造において同等に構成され得
るが、いくつかの複屈折干渉計ユニットは、他とは興な
る複屈折性結晶要素の長さを有することも可能である。
複屈折干渉計ユニットは、両方向兼用の光学的くし形フ
ィルターとして振舞い、種々のパスに沿う交番の波長チ
ャネルを伝達する。つまりくし形フィルターの2つの各
透過パスは、周期的なパワ一対波長伝達特性を有し、各
々は本質的に1/2周期だけ他と位相がずれる。
ィルターとして振舞い、種々のパスに沿う交番の波長チ
ャネルを伝達する。つまりくし形フィルターの2つの各
透過パスは、周期的なパワ一対波長伝達特性を有し、各
々は本質的に1/2周期だけ他と位相がずれる。
すなわち、一群の個々の波長λ2、λ2、・・・λnは
、ほぼ同じ量Δλだけ隔たっており、一つ置きの波長が
、くシ形フィルターを通る2つの可能な光路の一つに沿
って伝搬し、これらの間の波長が他の光路に沿って伝達
する。
、ほぼ同じ量Δλだけ隔たっており、一つ置きの波長が
、くシ形フィルターを通る2つの可能な光路の一つに沿
って伝搬し、これらの間の波長が他の光路に沿って伝達
する。
第1図を参照すると、本発明による標準的な複屈折のマ
ルチプレクサ/デマルチプレクサ11のプ四ツク図が例
示されている。複屈折のマルチプレクサ/デマルチプレ
クサ11は、くシ形フィルターユニット12.13.1
4の樹状構造を使用する。各くし形フィルターユニット
12.13.14は、第1図に例示されるように、ここ
を通る2つの透過パスのための伝達関数の図を含む。第
1図に例示されるように、4チャネルの装置が分・ か
り易く示されている。くし形フィルターユニット間の1
M16.17は、内部接続の光ファイバを表わし、した
がって自由に伝搬する光の平行ビームを表わすことがで
きる。
ルチプレクサ/デマルチプレクサ11のプ四ツク図が例
示されている。複屈折のマルチプレクサ/デマルチプレ
クサ11は、くシ形フィルターユニット12.13.1
4の樹状構造を使用する。各くし形フィルターユニット
12.13.14は、第1図に例示されるように、ここ
を通る2つの透過パスのための伝達関数の図を含む。第
1図に例示されるように、4チャネルの装置が分・ か
り易く示されている。くし形フィルターユニット間の1
M16.17は、内部接続の光ファイバを表わし、した
がって自由に伝搬する光の平行ビームを表わすことがで
きる。
2つのくシ形フィルターユニット12.13は、各々基
本チャネル間隔2Δλ を有する。チャネルはこの波長
間隔を有し、くシ形フィルターユニットの2つの透過パ
スに沿って別々に伝達する。各くし形フィルターユニッ
ト12.13は、同様のチャネル間隔を有するが、互い
にΔλ離れて同調する。2つのくし形フィルター12.
13は、左側で分離し右側で結合する種々の透過パスに
沿ってチャネルを導く。
本チャネル間隔2Δλ を有する。チャネルはこの波長
間隔を有し、くシ形フィルターユニットの2つの透過パ
スに沿って別々に伝達する。各くし形フィルターユニッ
ト12.13は、同様のチャネル間隔を有するが、互い
にΔλ離れて同調する。2つのくし形フィルター12.
13は、左側で分離し右側で結合する種々の透過パスに
沿ってチャネルを導く。
したがって、第1図に例示されるように、図の左側には
4つの分離した伝搬路18.19.22、22があり、
図の中央部に例示されるように、くし形フィルターユニ
ット12.15の右側には2つのパス16.17だけが
ある。これら2つのパス16.17は各々2つの光波長
を、いずれの方向にも自由に伝達する。これら2つのパ
ス16.17は、図の右側で第3のくし形フィルターユ
ニット14の分離ポートへ結合される。この第3のくし
形フィルターユニット14はΔλに等しいチャネル間隔
を有する。このように、偶数チャネル+2、#4は1つ
のパス17に沿って透過され、奇数チャネル#2、#3
は他のパス16を透過する。両方のパスは、右側のシス
テムリンク側23で結合する。ここで、4チャネルすべ
てが一緒に伝絨し、各波長はいずれの方向でも独立に伝
達できる。
4つの分離した伝搬路18.19.22、22があり、
図の中央部に例示されるように、くし形フィルターユニ
ット12.15の右側には2つのパス16.17だけが
ある。これら2つのパス16.17は各々2つの光波長
を、いずれの方向にも自由に伝達する。これら2つのパ
ス16.17は、図の右側で第3のくし形フィルターユ
ニット14の分離ポートへ結合される。この第3のくし
形フィルターユニット14はΔλに等しいチャネル間隔
を有する。このように、偶数チャネル+2、#4は1つ
のパス17に沿って透過され、奇数チャネル#2、#3
は他のパス16を透過する。両方のパスは、右側のシス
テムリンク側23で結合する。ここで、4チャネルすべ
てが一緒に伝絨し、各波長はいずれの方向でも独立に伝
達できる。
3つのくし形フィルター12.15.14は双方向性で
あるので、完全な構成では、各首長パスについて双方向
性である。したがって、これまでに述べた全システムは
、たとえば単一の光7アイパに4つのチャネルを多重化
するために利用できる。同様のユニットが、4つのチャ
ネルを互いに多重化解除を行うために、逆の仕方でシス
テムの受信端部で使用できる。
あるので、完全な構成では、各首長パスについて双方向
性である。したがって、これまでに述べた全システムは
、たとえば単一の光7アイパに4つのチャネルを多重化
するために利用できる。同様のユニットが、4つのチャ
ネルを互いに多重化解除を行うために、逆の仕方でシス
テムの受信端部で使用できる。
他の実施例において、システムのjliは送信機と受信
機の両方を含み、そのため装置は、いずれの端部でも多
重波長の送受切換器として振舞うことができる。たとえ
ば、2以上のどのような波長チャネルも左から右へ伝搬
でき、他方は右から左へ伝搬できる。
機の両方を含み、そのため装置は、いずれの端部でも多
重波長の送受切換器として振舞うことができる。たとえ
ば、2以上のどのような波長チャネルも左から右へ伝搬
でき、他方は右から左へ伝搬できる。
第2図を参照すると、単一のくし形フィルターユニット
20の光学的模式図が例示される。くし形フィルターユ
ニット20は2つの偏光ビームスプリッタ−9,10,
2つの反射面8.24および平行な対抗側部27.2B
を有する複屈折要素26を有する。複屈折要素26は、
たとえば石英もしくは方解石などの結晶とすることがで
きるが、代替的にたとえば応力の加えられたプラスチッ
ク、電気光学物質などの複屈折物質とすることもてき′
複屈折要素26の光軸は、その2つの平行面27.2B
にほぼ平行である。光軸は、ここに入射する2つのビー
ムの偏光軸間の中間に配向される(すなわち互いに45
°である)。平行面27.28は、2つのビームの共通
の伝搬方向に垂直に配向される。
20の光学的模式図が例示される。くし形フィルターユ
ニット20は2つの偏光ビームスプリッタ−9,10,
2つの反射面8.24および平行な対抗側部27.2B
を有する複屈折要素26を有する。複屈折要素26は、
たとえば石英もしくは方解石などの結晶とすることがで
きるが、代替的にたとえば応力の加えられたプラスチッ
ク、電気光学物質などの複屈折物質とすることもてき′
複屈折要素26の光軸は、その2つの平行面27.2B
にほぼ平行である。光軸は、ここに入射する2つのビー
ムの偏光軸間の中間に配向される(すなわち互いに45
°である)。平行面27.28は、2つのビームの共通
の伝搬方向に垂直に配向される。
動作的には、光ビームが、第2図の左側で入力ポート2
5に与えられる。出力ポート2、2が例示のように図の
右と右上に与えられる。代替例として、一対の光ビーム
が、左ポート25の結合出力のために、右および右上に
提供される。
5に与えられる。出力ポート2、2が例示のように図の
右と右上に与えられる。代替例として、一対の光ビーム
が、左ポート25の結合出力のために、右および右上に
提供される。
動作的には、光の平行ビーム(その偏光状態は重要では
ない)が入力ポート25に入射し、第1ノ偏光ビームス
プリッタ−9に導かれる。偏光ビームスプリッタ−9は
、平行ビームを伝搬方向が例示のように互いに直角もし
くは他の任意の角度とされる2つの直線偏光ビーム29
A、29Bに分離する。反射面8は、他方のビーム29
Bに平行にビーム29Aを反射し、両方のビーム29A
129Bは複屈折要素26に入射する。
ない)が入力ポート25に入射し、第1ノ偏光ビームス
プリッタ−9に導かれる。偏光ビームスプリッタ−9は
、平行ビームを伝搬方向が例示のように互いに直角もし
くは他の任意の角度とされる2つの直線偏光ビーム29
A、29Bに分離する。反射面8は、他方のビーム29
Bに平行にビーム29Aを反射し、両方のビーム29A
129Bは複屈折要素26に入射する。
複屈折要素26では、両方のビーム29人、29Bは本
質的に同様の変換を受ける。複屈折物質の異常軸に平行
である光の電界ベクトル成分は、常軸に平行な成分より
もその物質に応じて速くもしくは遅く伝搬する。したが
って、第2図に例示のように、複屈折要素26の右側か
ら出る時に、これら2つの成分は、複屈折物質の厚さに
比例する量および光の波長に反比例する量だけ位相がず
れる。これら2つのベクトル成分は結合しである偏光状
態を生ずる。この偏光状態は、位相に応じて、 (12入力ビーム偏光に平行な直線偏光、(2) 入
力ビーム偏光に垂直な直線偏光、(3) 楕円偏光も
しくは円偏光 のいずれか一つである。
質的に同様の変換を受ける。複屈折物質の異常軸に平行
である光の電界ベクトル成分は、常軸に平行な成分より
もその物質に応じて速くもしくは遅く伝搬する。したが
って、第2図に例示のように、複屈折要素26の右側か
ら出る時に、これら2つの成分は、複屈折物質の厚さに
比例する量および光の波長に反比例する量だけ位相がず
れる。これら2つのベクトル成分は結合しである偏光状
態を生ずる。この偏光状態は、位相に応じて、 (12入力ビーム偏光に平行な直線偏光、(2) 入
力ビーム偏光に垂直な直線偏光、(3) 楕円偏光も
しくは円偏光 のいずれか一つである。
入力ホード25に入射し、偏光ビームスプリッタ−9に
より反射されないビーム成分29Bは、第2の偏光ビー
ムスプリッタ−10へと第2の反射面24により反射さ
れる。#!1の偏光ビームスプリンター9と第1の度射
面8により反射された他方のビーム29A1#)’!た
第2の偏光ビームスプリッタ−10へ導かれる。
より反射されないビーム成分29Bは、第2の偏光ビー
ムスプリッタ−10へと第2の反射面24により反射さ
れる。#!1の偏光ビームスプリンター9と第1の度射
面8により反射された他方のビーム29A1#)’!た
第2の偏光ビームスプリッタ−10へ導かれる。
入射ビーム偏光に平行の直!!偏光、すなわち事実上変
化のない偏光変換が生ずる時は、第2図の上側のビーム
29Aは、第2の偏光ビームスプリッタ−へと続き、こ
こでポー)1へと上側に反tfされる。下側のビーム2
9Bは第2の偏光ビームスプリッタ−10へと第2の反
射要素24により反射され、ここでポート1へと上側に
透過される。
化のない偏光変換が生ずる時は、第2図の上側のビーム
29Aは、第2の偏光ビームスプリッタ−へと続き、こ
こでポー)1へと上側に反tfされる。下側のビーム2
9Bは第2の偏光ビームスプリッタ−10へと第2の反
射要素24により反射され、ここでポート1へと上側に
透過される。
したがって、すべての光はポート1を通る。
入力ビーム偏光に垂直(すなわち90°の回転)の直線
偏光である偏光変換が生ずる時は、第2図の上側のビー
ム29Aは第2の偏光ビームスプリッタ−10によりメ
ート2へ透過される。同様に下側のビーム29Bは、第
2の偏光ビームスプリッタ−10によりポート2へと反
射される。すなわち、すべての光はポート2へ伝達され
る。
偏光である偏光変換が生ずる時は、第2図の上側のビー
ム29Aは第2の偏光ビームスプリッタ−10によりメ
ート2へ透過される。同様に下側のビーム29Bは、第
2の偏光ビームスプリッタ−10によりポート2へと反
射される。すなわち、すべての光はポート2へ伝達され
る。
楕円偏光もしくは円偏光の光が虹る時には、両方のビー
ム29A、29Bにおいて光ビームはOoと90°の両
成分を有し、したがって各成分は、2つのポート2、2
へ伝達される。
ム29A、29Bにおいて光ビームはOoと90°の両
成分を有し、したがって各成分は、2つのポート2、2
へ伝達される。
多重化目的のためには、最籾の2つの型の変換、すなわ
ち入力ビーム偏光に平行の直線偏光もしくは入力ビーム
偏光に垂直の直線偏光が望ましい。
ち入力ビーム偏光に平行の直線偏光もしくは入力ビーム
偏光に垂直の直線偏光が望ましい。
そうでない場合、たとえば楕円偏光もしくは円偏゛光で
は望ましくない混信を招く。
は望ましくない混信を招く。
異常屈折率ne1常屈折率n0 を有し、特定の厚さt
の複屈折物質に対し、第1の変換、すなわち入力ビーム
偏光に対して平行な直線偏光が、λp = 2(n6
f16 ) t/ p(ここでp=2.4.6、・
・・・) の波長λpに対して生ずる。ここでpは、波長λpの光
が厚さtを横切る間に出合うリターダンスの半波長の数
に等しい。
の複屈折物質に対し、第1の変換、すなわち入力ビーム
偏光に対して平行な直線偏光が、λp = 2(n6
f16 ) t/ p(ここでp=2.4.6、・
・・・) の波長λpに対して生ずる。ここでpは、波長λpの光
が厚さtを横切る間に出合うリターダンスの半波長の数
に等しい。
同様に、ベクトル成分が入力ビーム偏光に直角の直線偏
光である第2の変換は、 λp =2 (ne no) t/ p(ここでp
=2、3.5、・・・・) の波長λpに対し生ずる。
光である第2の変換は、 λp =2 (ne no) t/ p(ここでp
=2、3.5、・・・・) の波長λpに対し生ずる。
屈折率nは波長λに依存しないと仮定しているので、以
上の式は近似的であるけれども、これらの式は、関心の
あるたいていの領域で非常に正確である。
上の式は近似的であるけれども、これらの式は、関心の
あるたいていの領域で非常に正確である。
くし形フィルター20を所望の波長と同調”させるため
には、複屈折プリズム26を異なる厚さを有するものと
置き換えるだけでよい。代替的にもしくは補足的に、差
Δnを持つ物質を使用できる。
には、複屈折プリズム26を異なる厚さを有するものと
置き換えるだけでよい。代替的にもしくは補足的に、差
Δnを持つ物質を使用できる。
また、波長帯域幅に同調するために、結晶路を通る全リ
ターダンスを変えるどのような技術をも使用することが
できる。
ターダンスを変えるどのような技術をも使用することが
できる。
第3図は機械的に同調可能なマルチプレクサ50を例示
する。マルチプレクサ50は、複屈折物質の一対のくさ
び(ウェッジ)136.236を利用し、他方のくさひ
236に対するくさび136の相対的な移動により、光
が伝搬する複層゛ 折物質の有効厚さが変化して、全リ
ターダンスを変化させる。このマルチプレクサ30は、
λpとΔλの両方の連続変化を提供するので、2チャネ
ルシステムにおいて、レーザーの波長をマルチプレクサ
50に合うよう正しく特定することなく、システムで使
用される2つのレーザーの波長に正しくマルチプレクサ
30を同調させることができる。
する。マルチプレクサ50は、複屈折物質の一対のくさ
び(ウェッジ)136.236を利用し、他方のくさひ
236に対するくさび136の相対的な移動により、光
が伝搬する複層゛ 折物質の有効厚さが変化して、全リ
ターダンスを変化させる。このマルチプレクサ30は、
λpとΔλの両方の連続変化を提供するので、2チャネ
ルシステムにおいて、レーザーの波長をマルチプレクサ
50に合うよう正しく特定することなく、システムで使
用される2つのレーザーの波長に正しくマルチプレクサ
30を同調させることができる。
他の型の機械的に同調可能なマルチプレクサ40が第4
図に例示され、図は、主複屈折プリズム43の後の2つ
の複屈折補償板42、42を示す。第4図の装置は、主
プリズム43の後3に45°で配向される174波長板
41を利用する。
図に例示され、図は、主複屈折プリズム43の後の2つ
の複屈折補償板42、42を示す。第4図の装置は、主
プリズム43の後3に45°で配向される174波長板
41を利用する。
174 波長板41は、ここにあるいずれの光も波長依
存のある角度の直線偏光とすることを保証する。Jii
f2<1/2 波長板42は偏光回転子として振舞う
。1/2波長板420回転は、光の波長を連続的に変え
、一方の出口ポート1もしくは他方の出口ざ一ト2に択
一的に存するための適当な偏光状態で停止する。それゆ
え、1/2波長板42の回転は、ほぼ全1周期の範囲に
祉る全波長帯域幅を整調する。
存のある角度の直線偏光とすることを保証する。Jii
f2<1/2 波長板42は偏光回転子として振舞う
。1/2波長板420回転は、光の波長を連続的に変え
、一方の出口ポート1もしくは他方の出口ざ一ト2に択
一的に存するための適当な偏光状態で停止する。それゆ
え、1/2波長板42の回転は、ほぼ全1周期の範囲に
祉る全波長帯域幅を整調する。
本発明の技術思想から逸脱することなく種々の変更が可
能である。たとえば、以上例示した構成では、偏光状態
の知られていない光が、分離信号源からマルチプレクサ
に、もしくはシステムの光ファイバからデマルチプレク
サに入射するとしている。以上例示のこの種の構成は、
偏光に無感応であるよう企図される。したがってこの構
成は、各光信号の偏光が無秩序か直線か時間にわたり連
続的に変化するか等に光学的に依存せず動作できるO 偏光状態が既知である場合には、簡単な構成が利用でき
る。たとえば、レーザーのための2チャネルマルチプレ
クサの場合には、レーザー光線がそれ固有の高い直線偏
光状態を失わずにマルチプレクサに導かれる時には、マ
ルチプレクサは単一の偏光ビームスプリッタ−に減ぜら
れる。光ファイバの他端部では、2つの信号は、その固
有の偏光状態を維持しないと思われるので、偏光に無感
応のデマルチプレクサが必要とされる。この考えは、目
的の多重度に対して具合が良い。この特定の装置は、多
重化のために使用できるが、従来の装置よりも高価であ
ると思われる。
能である。たとえば、以上例示した構成では、偏光状態
の知られていない光が、分離信号源からマルチプレクサ
に、もしくはシステムの光ファイバからデマルチプレク
サに入射するとしている。以上例示のこの種の構成は、
偏光に無感応であるよう企図される。したがってこの構
成は、各光信号の偏光が無秩序か直線か時間にわたり連
続的に変化するか等に光学的に依存せず動作できるO 偏光状態が既知である場合には、簡単な構成が利用でき
る。たとえば、レーザーのための2チャネルマルチプレ
クサの場合には、レーザー光線がそれ固有の高い直線偏
光状態を失わずにマルチプレクサに導かれる時には、マ
ルチプレクサは単一の偏光ビームスプリッタ−に減ぜら
れる。光ファイバの他端部では、2つの信号は、その固
有の偏光状態を維持しないと思われるので、偏光に無感
応のデマルチプレクサが必要とされる。この考えは、目
的の多重度に対して具合が良い。この特定の装置は、多
重化のために使用できるが、従来の装置よりも高価であ
ると思われる。
3チャネル以上を利用する場合、偏光入力信号はマルチ
プレクサを簡素化するのに有効である。
プレクサを簡素化するのに有効である。
第3図を参照すると、4チャネルマルチプレクサ50の
ブロック図が例示され、これは先に述べた3つの代わり
に1つの複屈折段f#51を備えて構成される。
ブロック図が例示され、これは先に述べた3つの代わり
に1つの複屈折段f#51を備えて構成される。
先に述べた第2図の単一のユニットからの唯一の主要な
違いは、1つの偏光ビームスプリッタ−9および一方の
反射面8との代わりに2つの偏光ビームスプリッタ−5
2,53を使用することである。これら2つの偏光ビー
ムスプリッタ−は各々、ここでは2つの直交の偏光ビー
ムをそれぞれ結合するために使用される。さらに追加の
チャネルに対しても偏光信号を使用することは、複屈折
のくし形フィルターユニット50の数をn −1から(
n/2)−1へ減する。ここでnは2の倍数である。
違いは、1つの偏光ビームスプリッタ−9および一方の
反射面8との代わりに2つの偏光ビームスプリッタ−5
2,53を使用することである。これら2つの偏光ビー
ムスプリッタ−は各々、ここでは2つの直交の偏光ビー
ムをそれぞれ結合するために使用される。さらに追加の
チャネルに対しても偏光信号を使用することは、複屈折
のくし形フィルターユニット50の数をn −1から(
n/2)−1へ減する。ここでnは2の倍数である。
全部で5つ以上の直線偏光状態が、システムの光ファイ
バに保持されることは滅多にないので、第1図に例示の
3ユニツトの偏光に無感応のデマルチプレクサが望まし
い。
バに保持されることは滅多にないので、第1図に例示の
3ユニツトの偏光に無感応のデマルチプレクサが望まし
い。
第1図は、本発明による複屈折のマルチプレクサ/デマ
ルチプレクサのブロック図である。 第2図は、本発明による1つのくし形フィルターユニッ
トの光学的模式図である。 第2A図は、第2図の装置に入射した種々の信号のため
の波長−出力図である。 第3図は、本発明の他の実施例による機械的に同調可能
なマルチプレクサのブロック図である。 第4図は、本発明の他の実施例による機械的に同調可能
なマルチプレクサのブロック図である。 第3図は、本発明のさらに他の実施例による単一の複屈
折段階を利用する4チャネルマルチプレクサのブロック
図である。 図中の各番号が示す名称を以下に挙げる。なお、同一番
号は同一部位を示すものとする。 2、2:出力ポート 8二反射面 9.10:偏光ビームスプリッタ− 11:複屈折のマルチプレクサ/デマルチプレクサ12
.13.14:くし形フィルターユニットIS、17:
パス 18.19.22、22:伝搬路 20:くし形フィルターユニット 23ニジステムリンク 24=反射面 25:入カポ−) 26:複屈折要素 27.28二対抗側部(平行面) 29A、291直線偏光ビーム 30:マルチプレクサ 40:マルチプレクサ 41 : 1/4波長板 42 : 1/2波長板 43:主複屈折プリズム 50:4チャネルマルチプレクサ 51:複屈折段階 52.55:偏光ビームスプリッター 136.236:くさび 0−tit4−L ! 水子I&尤 ◆−−−j −−一− IG 3 40 t FI6.4
ルチプレクサのブロック図である。 第2図は、本発明による1つのくし形フィルターユニッ
トの光学的模式図である。 第2A図は、第2図の装置に入射した種々の信号のため
の波長−出力図である。 第3図は、本発明の他の実施例による機械的に同調可能
なマルチプレクサのブロック図である。 第4図は、本発明の他の実施例による機械的に同調可能
なマルチプレクサのブロック図である。 第3図は、本発明のさらに他の実施例による単一の複屈
折段階を利用する4チャネルマルチプレクサのブロック
図である。 図中の各番号が示す名称を以下に挙げる。なお、同一番
号は同一部位を示すものとする。 2、2:出力ポート 8二反射面 9.10:偏光ビームスプリッタ− 11:複屈折のマルチプレクサ/デマルチプレクサ12
.13.14:くし形フィルターユニットIS、17:
パス 18.19.22、22:伝搬路 20:くし形フィルターユニット 23ニジステムリンク 24=反射面 25:入カポ−) 26:複屈折要素 27.28二対抗側部(平行面) 29A、291直線偏光ビーム 30:マルチプレクサ 40:マルチプレクサ 41 : 1/4波長板 42 : 1/2波長板 43:主複屈折プリズム 50:4チャネルマルチプレクサ 51:複屈折段階 52.55:偏光ビームスプリッター 136.236:くさび 0−tit4−L ! 水子I&尤 ◆−−−j −−一− IG 3 40 t FI6.4
Claims (8)
- (1)入射した光の平行ビームを伝搬方向が互いに直角
の2つの直線偏光ビームに分離するための第1の偏光ビ
ームスプリッター手段と、 一方の直線偏光ビームを他方の直線偏光ビームに平行に
反射するための第1の反射手段と、一対の対向する平行
面とこの平行面にほぼ平行に配向される光軸を備え、 平行面は直線偏光ビームの伝搬方向に垂直に、光軸は、
入射する2つの直線偏光ビーム間に各ビームの偏光軸か
ら45°で配向されるよう配向される複屈折要素と、 複屈折要素を通つた後の他方の直線偏光ビームを、複屈
折要素を通つた後の一方の直線偏光ビームの方向に垂直
な方向に反射するための第2の反射手段と、 前記他方の反射ビームと一方の伝搬ビームとの両方を受
光するよう配向される第2の偏光ビームスプリッター手
段と を備え、 複屈折要素の“異常”軸線に平行である、前記の各偏光
ビームの一方の電界成分は、複屈折要素の材料に応じて
、複屈折要素の“常”軸線に平行な他方の電界成分とは
異なる速度で伝搬し、さらに a)他方の伝搬ビームおよび一方の伝搬ビームは、各入
射偏光ビームに平行の直線偏光である偏光状態を有する
場合に、前記他方の反射ビームは第2の偏光ビームスプ
リッター手段により透過され、前記一方の伝搬ビームは
第2の偏光ビームスプリッター手段により反射され、こ
れにより他方の反射ビームと一方の伝搬ビームは結合さ
れ、第1のポートから外側に伝達され b)他方の伝搬ビームおよび一方の伝搬ビームは、各入
射偏光ビームに垂直の直線偏光である偏光状態を有する
場合に、前記他方の反射ビームは第2の偏光ビームスプ
リッター手段により反射され、前記一方の伝搬ビームは
第2の偏光ビームスプリッター手段により透過され、こ
れにより他方の反射ビームと一方の伝搬ビームは結合さ
れ、第2のポートから外側に伝達される ことを特徴とする複屈折の光学波長マルチプレクサ/デ
マルチプレクサ。 - (2)入射した光の平行ビームを伝搬方向が互いにある
角度の2つの直線偏光ビームに分離するための第1の偏
光ビームスプリッター手段と、 一方の直線偏光ビームを他方の直線偏光ビームに平行に
反射するための第1の反射手段と、一対の対向する平行
面とこの平行面にほぼ平行に配向される光軸を備え、 平行面は直線偏光ビームの伝搬方向に垂直に光軸は、入
射する2つの直線偏光ビーム間に各ビームの偏光軸から
等角に配向されるよう 配向される複屈折要素と、 複屈折要素を通つた後の他方の直線偏光ビームを、複屈
折要素を通つた後の一方の直線偏光ビームの方向に垂直
な方向に反射するための第2の反射手段と、 前記他方の反射ビームと一方の伝搬ビームとの両方を受
光するよう配向される第2の偏光ビームスプリッター手
段と を備え、 複屈折要素の“異常”軸線に平行である、前記の各偏光
ビームの一方の電界成分は、複屈折要素の材料に応じて
、複屈折要素の“常”軸線に平行な他方の電界成分とは
異なる速度で伝搬し、さらに a)他方の伝搬ビームおよび一方の伝搬ビームは、各入
射偏光ビームに平行の直線偏光である偏光状態を有する
場合に、前記他方の反射ビームは第2の偏光ビームスプ
リッター手段により透過され、前記一方の伝搬ビームは
第2の偏光ビームスプリッター手段により反射され、こ
れにより他方の反射ビームと一方の伝搬ビームは結合さ
れ、第1のポートから外側に伝達され b)他方の伝搬ビームおよび一方の伝搬ビームは、各入
射偏光ビームに垂直の直線偏光である偏光状態を有する
場合に、前記他方の反射ビームは第2の偏光ビームスプ
リッター手段により反射され、前記一方の伝搬ビームは
第2の偏光ビームスプリッター手段により透過され、こ
れにより他方の反射ビームと一方の伝搬ビームは結合さ
れ、第2のポートから外側に透過される ことを特徴とする複屈折の光学波長マルチプレクサ/デ
マルチプレクサ。 - (3)第1の光の入射平行ビームを伝搬方向が互いに直
角の2つの直線偏光ビームに分離しまた第2の光の入射
平行ビームを伝搬方向が直角の2つの直線偏光ビームに
分離し、第1の平行ビームからの一方の偏光ビームは第
2の平行ビームの一方の偏光ビームと共通の第1のパス
に沿つて導かれ、第1の平行ビームからの他方の偏光ビ
ームは、第2の平行ビームの他方の偏光ビームと共通の
第2のパスに沿つて導かれるための第1の偏光ビームス
プリッター手段と、 両方の平行ビームの一方の偏光ビームを共通の前記第2
のパスに平行な第3のパスへ反射するための第1の反射
手段と、 一対の対向する平行面とこの平行面にほぼ平行に配向さ
れる光軸を備え、 平行面は第3のパスおよび前記共通の第2のパスに垂直
に、光軸は、入射する両方の平行ビームの一方の偏光ビ
ームおよび両方の平行ビームの他方の偏光ビームとの間
に一方および他方のビームから45°で配向されるよう
配向される複屈折要素と、共通の第2のパスを透過した
他方の偏光ビームを第3のパスに垂直な方向に反射する
ための第2の反射手段と、 第3のパスを透過した両方の平行ビームからの一方の偏
光ビームおよび共通の第2のパスを透過した両方の平行
ビームからの他方の偏光ビームとを受光するよう配向さ
れる第2の偏光ビームスプリッター手段と を備え、 複屈折要素の“異常”軸線に平行である、前記偏光ビー
ムの先の成分は、複屈折要素の材料に応じて、複屈折要
素の“常”軸線に平行な他方の偏光成分とは異なる速度
で伝搬し、さらに a)第1の平行ビームからの両方の偏光ビームが結合し
て、第1の入射平行ビームに平行の直線偏光である偏光
状態を生ずる場合に、前記第1の平行ビームの他方の反
射ビームは第2の偏光ビームスプリッター手段により透
過され、前記第1の入射平行ビームの一方の伝搬ビーム
は第2の偏光ビームスプリッター手段により反射され、
これにより第1の平行ビームは結合され、第1のポート
から外側に伝達され、 b)第2の平行ビームからの両方の偏光ビームが結合し
て、第2の入射平行ビームに垂直の直線偏光である偏光
状態を生ずる場合に、前記第2の平行ビームの他方の反
射ビームは第2の偏光ビームスプリッター手段により透
過され、前記第2の平行ビームの一方の伝搬ビームは第
2の偏光ビームスプリッター手段により反射され、これ
により第2の平行ビームの他方の反射ビームおよび一方
の伝搬ビームは結合され、第1のポートから外側に伝達
され、 c)第1の平行ビームからの両方の偏光ビームが結合し
て、第1の入射平行ビームに垂直の直線偏光である偏光
状態を生ずる場合に、前記第1の平行ビームの他方の反
射ビームは第2の偏光ビームスプリッター手段により反
射され、前記第1の入射平行ビームの一方の伝搬ビーム
は第2の偏光ビームスプリッター手段により透過され、
これにより第1の平行ビームの他方の反射ビームおよび
一方の伝搬ビームは結合され、第2のポートから外側に
伝達され、 d)第2の平行ビームからの両方の偏光ビームが結合し
て、第2の入射平行ビームに平行の直線偏光である偏光
状態を生ずる場合に、前記第2の平行ビームの他方の反
射ビームは第2の偏光ビームスプリッター手段により反
射され、前記第2の平行ビームの一方の伝搬ビームは第
2の偏光ビームスプリッター手段により透過され、これ
により第2の平行ビームの他方の反射ビームおよび一方
の伝搬ビームは結合され、第2のポートから外側に伝達
される ことを特徴とする複屈折の光学波長マルチプレクサ/デ
マルチプレクサ。 - (4)対向する平行側部を備える複屈折要素と、光の平
行ビームを伝搬方向が互いにある角度の2つの直線偏光
ビームに分離するための第1の偏光ビームスプリッター
と、 前記偏光ビームの一方を、他方に平行なパスに沿うよう
反射するための第1の反射面と を備え、 複屈折要素を透過するために、他方の偏光ビームおよび
この反射ビームは平行側部の一方に入射し、さらに 他方の平行側部の透過後の他方の偏光ビームを反射する
ための第2の反射面と、 この他方の反射ビームおよび一方の反射ビームを結合し
、結合された光が2つのポートの1つを透過するための
第2の偏光ビームスプリッター手段とを備えるくし形フ
ィルターユニット。 - (5)対向する平行側部を備える複屈折要素と、波長λ
の光の平行ビームを伝搬方向が互いにある角度の2つの
直線偏光ビームに分離するための第1の偏光ビームスプ
リッターと、 前記偏光ビームの一方を、他方に平行なパスに沿うよう
反射するための第1の反射面と を備え、 他方の偏光ビームおよびこの反射ビームは、複屈折要素
を透過するために複屈折要素の平行側部の一方に入射し
、 さらに他方の平行側部を透過後の他方の偏光ビームを反
射するための第2の反射面と、 この他方の反射ビームと一方の反射ビームを結合し、こ
の結合された光が2つのポートの1つを透過するための
第2の偏光ビームスプリッター手段と を備え、 複屈折要素は、複屈折物質である一対のくさび(ウェッ
ジ)を備え、一方を他方に対して相対的に移動して、光
が伝搬する複屈折物質の有効厚さが変化して、全リター
ダンスが変化し、 その結果、波長λおよびチャネル間隔Δλの連続的変化
が提供され、その結果、2チャネルシステムにおいて、
多重化される2つの信号の波長と正しく同調できること
を特徴とするくし形フィルターユニットを備える機械的
に同調可能な光学波長マルチプレクサ。 - (6)対向する平行側部を備える複屈折要素と、光の平
行ビームを伝搬方向が互いにある角度の2つの直線偏光
ビームに分離するための第1の偏光ビームスプリッター
と、 前記偏光ビームの一方を、他方に平行なパスに沿うよう
反射するための第1の反射面と を備え、 他方の偏光ビームおよびこの反射ビームは、複屈折要素
を透過するために複屈折要素の平行側部の一方に入射し
、 さらに、複屈折要素の他方の平行側部の近くに複屈折要
素の光軸に45°で配向される1/4波長板と、回転可
能な1/2波長板と、 他方の平行側部および1/4波長板および1/2波長板
を透過後の他方の偏光ビームを反射するための第2の反
射面と、 他方の反射ビームと一方の反射ビーム各々が1/2波長
板を通過した後で、この他方の反射ビームと一方の反射
ビームを結合し、この結合された光が2つのポートの1
つを透過するための第2の偏光ビームスプリッターと を備え、 1/2波長板の回転により、ほぼ全1周期の範囲にわた
る全波長帯域と同調することを特徴とする機械的に同調
可能な光学波長マルチプレクサ。 - (7)対向する平行側部を備える複屈折要素と、波長λ
_2の光信号を透過し、波長λ_1の光信号を反射して
、波長λ_2、λ_1の両方の信号は、複屈折要素の一
方の平行側部に入る第1の共通のパスに沿うよう導かれ
るようになされている第1の偏光ビームスプリッターと
、 波長λ_3の光信号を透過し、波長λ_4の光信号を反
射して、波長λ_3、λ_4の両方の信号は、複屈折要
素の一方の平行側部に入る第1の共通のパスに平行な第
2の共通のパスに沿うよう導かれるようになされている
第2の偏光ビームスプリッターと、 第1の共通のパスおよび複屈折要素を透過した波長λ_
2、λ_1の信号を、第1の共通のパスに垂直な角度に
反射するための第1の反射面と、波長λ_1、λ_2の
光信号を透過し、第2の共通のパスおよび複屈折要素を
透過した波長λ_3、λ_4の信号を反射して、全信号
λ_1、λ_2、λ_3、λ_4は第3の共通のパスに
沿つて出力されるための第3の偏光ビームスプリッター
と を備える4チャネルの光学波長マルチプレクサ。 - (8)くし形フィルターユニットA、B、Cの樹状構成
を有する複屈折のマルチプレクサ/デマルチプレクサに
おいて、 2つのくし形フィルターユニットA、Bは2Δλの基本
チャネル間隔を有し、 くし形フィルターAは波長λ_1、λ_3の信号をその
分離チャネルに沿つて受光し、これらを第1の出力パス
上に結合し、 くし形フィルターユニットBは波長λ_2、λ_4の信
号をその分離チャネルに沿つて受光し、しかしてくし形
フィルターユニットAと同様のチャネル間隔を持つが、
これより離れて同調し、信号λ_2、λ_4を第2の出
力パス上に結合し、 第1・第2の出力パスは、Δλに等しいチャネル間隔を
有する第3のくし形フィルターユニットCの2つの分離
ポートに結合され、そのため波長λ_1、λ_3の信号
は第1の出力パスに沿つて透過し、波長λ_2、λ_4
の信号は第2の出力パスに沿つて透過し、4つの全信号
λ_1、λ_2、λ_3、λ_4は第3の出力パス上に
結合されることを特徴とする複屈折のマルチプレクサ/
デマルチプレクサ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US650012 | 1984-09-13 | ||
US06/650,012 US4566761A (en) | 1984-09-13 | 1984-09-13 | Birefringent optical wavelength multiplexer/demultiplexer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6173919A true JPS6173919A (ja) | 1986-04-16 |
Family
ID=24607120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60200714A Pending JPS6173919A (ja) | 1984-09-13 | 1985-09-12 | 複屈折の光学波長マルチプレクサおよびデマルチプレクサ |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4566761A (ja) |
EP (1) | EP0177800A3 (ja) |
JP (1) | JPS6173919A (ja) |
CA (1) | CA1255135A (ja) |
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