JPS62201406A - 光波長合分波器 - Google Patents
光波長合分波器Info
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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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- 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
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- 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
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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】
〔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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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
。
、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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−” )。
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。
、 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 )。
、 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)。
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。
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 )。
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)。
)+KN:(Q 、0 .1)。
K(1: (2−””、 2−”、 0 )。
A : (−2−’ 、 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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))。
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。
とができる。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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。
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。
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。
、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。
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。
ル内の透過帯域幅の広い光波長合分波器が得られる。
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、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
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)
- (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)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。
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)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1862786A JPS62201406A (ja) | 1986-01-30 | 1986-01-30 | 光波長合分波器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62201406A true JPS62201406A (ja) | 1987-09-05 |
JPH0561607B2 JPH0561607B2 (ja) | 1993-09-06 |
Family
ID=11976853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1862786A Granted JPS62201406A (ja) | 1986-01-30 | 1986-01-30 | 光波長合分波器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62201406A (ja) |
-
1986
- 1986-01-30 JP JP1862786A patent/JPS62201406A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0561607B2 (ja) | 1993-09-06 |
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