JPS62201406A - 光波長合分波器 - Google Patents

光波長合分波器

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JPS62201406A
JPS62201406A JP1862786A JP1862786A JPS62201406A JP S62201406 A JPS62201406 A JP S62201406A JP 1862786 A JP1862786 A JP 1862786A JP 1862786 A JP1862786 A JP 1862786A JP S62201406 A JPS62201406 A JP S62201406A
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wavelength
light
diffraction grating
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白崎　正孝
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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】 〔概要〕 光路上の回折格子間に、分散分割プリズム、すなわち、
分散分割機能をもつ格子部を有するプリズムを設置した
、各波長チャネル内の透過帯域（バンド）幅の広い回折
格子型光波長合分波器を提起する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は光通信システムを構成する光波長合分波器に関
する。
波長多重通信は波長の異なる光（各波長チャネル）毎に
それぞれ別個の情報をのせ、それらを１つの光路に合成
し、光ファイバを通して伝送するという方法がとられて
いる。
従って、受信側では合成された光を各波長チャネル毎に
分解し、それぞれの光に重畳されている情報を取り出す
必要がある。
このようなシステムにおいては、複数の波長の光を合成
したり、あるいは合成された光を波長別に分解するため
に光波長合分波器が用いられている。
以上のような波長多重光通信システムの構成においては
、光波長合分波器内の回折格子の波長分散に起因する狭
帯域化の問題を解決して、各波長チャネル内の透過帯域
幅を広くすることが重要である。
〔従来の技術〕
第２図は従来例の回折格子を用いた光波長合分波器の側
断面図である。
ここでは、説明の便宜上入出力関係は分波の場合につい
て説明する。
図において、入力用光ファイバ２１より入力された光は
、レンズ２４で平行光になり回折格子２２で反射される
。
回折格子２２によって波長分散された光は、レンズ２４
を透過することにより、それぞれの波長毎に設けられた
出力用光フアイバアレイ２３の各光ファイバの上に集光
し、ここより出力される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
それぞれの波長毎に設けられた出力用光ファイバが開口
している範囲は、出力用光フアイバアレイの各光ファイ
バの間隔に対して比較的狭く、出力用光ファイバに入る
光は、同一波長帯域にある光のごく狭い波長帯域の光に
なるという欠点がある。
〔問題点を解決するための手段〕
第１図は本発明による回折格子と分散分割プリズムを用
いた光波長合分波器の側断面図である。
図において、１は入出力ファイバ、２は回折格子、３は
分散分割プリズム、３Ｇは分散分割格子、４はレンズで
ある。
上記問題点の解決は、入力光ファイバから出力光ファイ
バに至る光路上に、４面体よりなり、かつその１面に階
段状に形成された格子を有する分散分割プリズム３が設
置されている本発明による光波長合分波器によって達成
される。
〔作用〕
以下本発明においても従来例と同様に、説明の便宜上入
出力関係は分波の場合について説明することにする。
第３図は本発明の分散分割プリズムを説明する斜視図で
ある。
図において、４面体ＡＢＣＤはつぎのように形成する。
いま、直角座標ｘｙｚを考え、Ａを原点にし、ＡＢをＸ
軸、ＡＣをｙ軸、紙面に垂直に上向き方向を２軸とする
と、各面の方位は、 ＡＢＣｓ　　　ｚ面、 ＡＢＤ　：　　（０、２−””、　　２−”　）。
ＡＣＤ　：　　（２−””、　　０　　　、　２−””
　）。
ＢＣＤ　：　　（２−””、　　２−”、　　０　　　
）。
になるように形成する。
このようなプリズムのＡＢＣ面に入出射する光の方位は
、 入射光：　−２方向 出射光：　２方向 で、入射光はＡＣＤ面で反射し、ＢＣＤ面で反射し、Ａ
ＢＤ面で反射し、出射する。
ここで、ＢＣＤ面には分散分割格子を設ける。
例えば、頂角６０°の階段状に形成された分散分割格子
の溝をＣＤに平行になるように設ければ、この格子への
入出射位置の方向は、 入射：　−ｘ方向 のとき、 出射ニー×方向Ｘ分割数 となる。
このような条件の下に、分散分割プリズムの作用を要約
するとつぎのようになる。
プリズムへの入射光はＡＣＤ面における最初の全反射で
進行方向を変え、ＢＣＤ面に形成された分散分割格子３
Ｇに入射する。ここからの反射光は再びＡＢＤ面におけ
る全反射により向きを変え、プリズムへの入射光とは反
対向きの出射光となる。
このとき、図中に示された方向の入射位置の連続的変化
は、分割された出射位置に変換される。
なお、プリズム内ではＳ偏光、Ｐ偏光各２回ずつ、計４
回の全反射が行われるため、偏光による反射の位相差は
相殺されて入出射時の偏光状態は保存される。
つぎに参考のために、本発明のプリズムに−例として形
成した、頂角　６０″′の階段状に形成された分散分割
格子について説明する。
第４図は頂角６０°の階段状に形成された分散分割格子
の形状と機能を説明する斜視図である。
図において、分散分割格子は直交座標ｘｙｚのｙ面に刻
まれた頂角６０°の階段状に形成された格子で、溝の斜
面Ｂに平行に、溝の斜面Ａに入射した光は、２度反射し
て、溝の斜面Ｂより溝の斜面Ａに平行に出射することが
できる。
なお、ｙ′、ｙ′の方位は、 ｙ′の方位　　（２−””、　　２−””、　０　）。
ｙ′の方位　　（−２−１／ｌ、　　２−１／！、　０
　）。
と決める。
いま、入射光をＫＩ、反射間の中間光をＫＭ、出射光を
Ｋ。とじ、Ｘ軸と溝の方向がＸ軸となす角をθとすると
、分散分割格子はつぎの限定条件を充たす必要がある。
（１）　　格子を形成する面はｙ軸。
（２）頂角が６０°の多数の溝を有する。
（３）　　θ＝　Ｔａｎ−’（２−””）　＃３５．３
　’　。
（４）入射光に、の方位　（２伺／ｌ、　−２−＋／Ｚ
、　ｇ　）。
（５１中間光に６の方位　（Ｑ　　　、０　　．１）。
（６）　　出射光に０の方位　（２−１／ｌ、　　２−
１／２．　Ｏ）。
上記の条件（２）、（３）と等価な表現をすると、つぎ
のようになる。
（２１’　、（３１’　　溝の斜面Ａ、　Ｂはそれぞれ
つぎの方位をもつ、すなわち、 斜面Ａの方位　（−２偵＋２−Ｚ　２−１／２　）。
斜面Ｂの方位　（２−’、２−’、−２−””　）。
となる。
ここで、各部の方位をまとめるとつぎのようになる７゜ Ｋｌ　　：　　（２−”ｔ　　−２−””＋　　０　　
）＋ＫＮ：（Ｑ　　　　、０　　　．１）。
Ｋ（１：　　（２−””、　　２−”、　　０　　）。
Ａ　　　：　　（−２−’　　、　　２−’　　、　　
２−””）。
Ｂ　　　：　　（２−’　　、　　２−’　　、−２−
””）。
以上の（１）〜（６）の限定条件を充たし、さらにつぎ
の条件を通用する。
（７）　　入射側回折格子の分散方向を２方向とする。
（８）分散分割格子上に集光する。
このような条件の下に、分散分割格子の作用を要約する
とつぎのようになる。
（１）出射側の分散方向は２方向に垂直となる。
すなわち、ｙ′方向である。
（２）分散分割格子における２度の反射とも入射角は４
５°となる。
（３）入射時の２方向偏光は、Ａ面でＰ偏光、Ｂ面でＳ
偏光となるために、出射時にはｙ′方向偏光となる。
（４）同様に、入射時のＸ′方向偏光は、出射時に２方
向偏光になる。
（５）　　この分散分割格子への入射位置が図示のよう
に一２方向へ移動した場合、同一の溝に入射する範囲に
おいては出射位置がｙ′の方向へ移動する。
入射位置がさらに一２方向へ移動し、つぎの溝の領域に
入ると出射位置は不連続的に変化し、以下同様にして周
期的な動きを示す。
（６）なお、この分散分割格子は溝の深さ程度の誤差範
囲内でレンズの焦点面に置くことが可能である。
第５図（１１〜体）は本発明による光波長合分波器内の
各部における光の位置を示す図である。
２度透過する回折格子を同一チャネル内において波長分
散を打ち消すように構成すれば、光ファイバよりの入射
時の１点が（第５図（１））、最初に通過する回折格子
で１方向に拡がり（第５図（２））、分散分割路プリズ
ムで波長チャネル毎に第５図（２）と異なる方向に分割
され、各チャネル内では第５図（２）と同じ方向に拡が
り（第５図（３））、つぎに第２回目に通過する回折格
子で波長チャネル毎に１点となって出力される（第５図
（４））。
このようにして波長チャネル内の波長依存性をなくすこ
とができる。
〔実施例〕
本発明の実施例を第１図に従って説明する。
第１図は本発明による回折格子と分散分割プリズムを用
いた光波長合分波器の側断面図である。
図において、１は入出力ファイバ、２は回折格子、３は
分散分割プリズム、３Ｇは分散分割格子、４はレンズで
ある。
レンズ４の一方の焦点面に入出力ファイバ１と分散分割
プリズム３が、他方の焦点面付近に回折格子２が配置さ
れる。
入力ファイバから入力した光は回折格子２で波長分散を
受け、分散分割プリズム３Ｇで波長チャネル毎に分割さ
られる。その光は再度回折格子２を通るが、このとき、
同一のチャネル内では分散が打ち消され、同一の出力フ
ァイバに結合する。
また、異なる波長チャネルの光は他の位置の出力ファイ
バに結合する。
こ、のようにして透過帯域幅の拡大が行われる。
本発明は回折格子、レンズが各１つだけあればよく、分
散分割プ１）ズムの代わりに分散分割格子を用いた回折
格子型光波長合分波器が各２つずつ必要であるのに比べ
て、光学系が簡易化され、系の調節が極めて容易となる
。
第６図（１）、（２）はそれぞれ従来例と本発明による
光波長合分波器の損失と波長の関係を示゛す透過特性図
である。
図において、Ｖ、Ｕ型の各曲線は各チャネルを示し、本
発明による第３図（２）は各チャネル毎の波長依存はＵ
型になり、透過帯域幅が広くなっていることが示されて
いる。
以上の実施例においては、回折格子に反射型を用いたが
、これの代わりに透過型を用いても同様の効果が得られ
る。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように本発明によれば、波長チャネ
ル内の透過帯域幅の広い光波長合分波器が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による回折格子と分散分割プリズムを用
いた光波長合分波器の側断面図、第２図は従来例の回折
格子を用いた光波長合分波器の側断面図、 第３図は本発明の分散分割プリズムを説明する斜視図、 第４図は頂角６０°の階段状に形成された分散分割格子
の形状と機能を説明する斜視図、第５図（１）〜（４）
は本発明による光波長合分波器内の各部における光の位
置を示す図、 第６図（１）、（２）はそれぞれ従来例と本発明による
光波長合分波器の損失と波長の関係を示す透過特性図で
ある。 図において、 １は入出力ファイバ、 ２は回折格子、 ３は分散分割プリズム、 ３Ｇは分散分割格子、 ４はレンズ 末名杉しＰイｕＩぴＩＴ　白口ｑ 殖　１図 づし１ミプｔヨイシＡ（σ）Ａｕ″［ｌ≦ｒ１−ｅ−］
ｒ逼）第２　回 Ｘ’、（−−０ン ／ｊ、Ｊ”ｌｊ。 １・（−π、汀Ｏ） 亮＋旧 （１）　　　　　　・ で ナニ ・ 窃 ＋発ｅＨのを全１痛°リシ光偽布置 矧ダ１〕 ５Ｌ長　　　　　ヅ皮長 （り右εＡミ　ｆｆｌ　　　　　　　　　　　（ｚ）米
４５　Ｂ月Ｊ１ρＬ４ヂ１子王、　図 第６図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）入力光ファイバから出力光ファイバに至る光路上
    に、 ４面体よりなり、かつその１面に階段状に形成された格
    子を有する分散分割プリズムが設置されている ことを特徴とする光波長合分波器。
  2. （２）該分散分割プリズムへの入出射光が反平行になっ
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光
    波長合分波器。
JP1862786A 1986-01-30 1986-01-30 光波長合分波器 Granted JPS62201406A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1862786A JPS62201406A (ja) 1986-01-30 1986-01-30 光波長合分波器
CA000528106A CA1280921C (en) 1986-01-30 1987-01-26 Optical wavelength compounding/dividing device
EP87101177A EP0231874B1 (en) 1986-01-30 1987-01-28 Optical wavelength compounding/dividing device
DE8787101177T DE3773687D1 (de) 1986-01-30 1987-01-28 Optischer wellenlaengenmultiplexer/-demultiplexer.
US07/008,346 US4747655A (en) 1986-01-30 1987-01-29 Optical wavelength compounding/dividing device

Applications Claiming Priority (1)

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JP1862786A JPS62201406A (ja) 1986-01-30 1986-01-30 光波長合分波器

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JPS62201406A true JPS62201406A (ja) 1987-09-05
JPH0561607B2 JPH0561607B2 (ja) 1993-09-06

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