JP2005309370A - Optical module, optical multiplexer / demultiplexer, and optical multiplexer / demultiplexer unit using the same - Google Patents
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Abstract
【課題】 3波多重以上に対応し、簡易に調芯し得るメトロ・アクセス系の光通信網で用いられる高機能で廉価な光送受信モジュールを提供すること。
【解決手段】 このモジュールでは、筐体1内でレーザダイオード2からの波長1.3μmの光が集光レンズ10、キャピラリ14(ダイオード2の光軸からの角度ずれへの補正機能を持つ)、コリメータレンズ13を経て全反射用波長フィルタ6,波長分離用フィルタ8で全反射してファイバコリメータ5で受光され、コリメータ5からの波長1.49μm,波長1.55μmの光は波長分離用フィルタ9を通過してから1.55μmの光に対して全反射ミラーとして作用する波長分離用フィルタ8により分離され、1.55μmの光が全反射用波長フィルタ7により折り返されて結合レンズ11によりフォトダイオード3に入射し、1.49μmの光が結合レンズ12によりフォトダイオード4に入射する。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-function and low-cost optical transmission / reception module used in a metro / access optical communication network which can cope with three-wave multiplexing or more and can be easily aligned.
In this module, light having a wavelength of 1.3 μm from a laser diode 2 in a housing 1 is condensed with a condenser lens 10 and a capillary 14 (having a function of correcting an angular deviation from the optical axis of the diode 2), The light is reflected by the total reflection wavelength filter 6 and the wavelength separation filter 8 through the collimator lens 13 and received by the fiber collimator 5, and the light from the collimator 5 having a wavelength of 1.49 μm and a wavelength of 1.55 μm Is separated by the wavelength separation filter 8 acting as a total reflection mirror for the 1.55 μm light, and the 1.55 μm light is folded by the total reflection wavelength filter 7 and is coupled to the photodiode by the coupling lens 11. 3 and light of 1.49 μm is incident on the photodiode 4 by the coupling lens 12.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、主として高速・大容量が要求される光通信分野で適用されると共に、メトロ・アクセス系において光信号の送受信等に用いられる光モジュール、並びに波長多重通信システムにおいて光信号の合波又は分波に用いられる光合分波器及びそれを用いた光合分波ユニットに関する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is mainly applied in the field of optical communication where high speed and large capacity are required, and is used for optical signal transmission / reception in a metro access system, as well as optical signal multiplexing or The present invention relates to an optical multiplexer / demultiplexer used for demultiplexing and an optical multiplexing / demultiplexing unit using the same.
従来、陸上の長距離基幹系、或いは海底の光ケーブルシステム等のバックボーン系における光通信化の進展の目覚しさに比べ、メトロ・アクセス系の光通信化は予想通りには進んでいないのが現状である。又、メトロ・アクセス系の光通信化が思うように進んでいないことにより、そのトラフィックの増加を補うためのバックボーン系への投資も進まないというジレンマがある。 Compared to the awakening of the progress of optical communication in backbone systems such as long-distance backbone systems on land or submarine optical cable systems, optical access in metro access systems has not progressed as expected. is there. In addition, there is a dilemma that investment in the backbone system to make up for the increase in traffic will not progress due to the lack of progress in optical communication in the metro access system.
このようなジレンマを解消し、バックボーン系やメトロ・アクセス系に対する光通信化の投資が盛んになるためには、加入者用の光送受信モジュールを如何に安価にするか、更に光通信によるブロードバンドサービスがフルサービス,マルチサービスという点でふさわしいものであることを加入者に認知して貰うことが不可欠となっている。 In order to eliminate this dilemma and increase investment in optical communications for backbone and metro access systems, how to make optical transceiver modules for subscribers cheaper, and broadband services based on optical communications It is indispensable to let subscribers know that is suitable for full service and multi-service.
サービスの点については別にしても、光送受信モジュールの低価格化は、1980年代から一般家庭まで光ファイバ網を引こうというファイバーツーザホーム(FTTH)構想を実現する上での中核的課題であった。それは現在時点でメディアコンバータという名称で呼ばれる低価格の製品として実現されている。 Aside from the point of service, lowering the price of optical transceiver modules is a core issue in realizing the fiber-to-the-home (FTTH) concept of extending the optical fiber network from the 1980s to ordinary homes. there were. It has been realized as a low-priced product, currently called the media converter.
しかしながら、メディアコンバータを用いたブロードバンドサービスは、1本の光ファイバに加入者側からの上りディジタル信号(光波長1.3μmが使用される)と局舎側からの下りディジタル信号(光波長1.5μmが使用される)とによる2波長を乗せる波長多重(WDM)により行われており、これまでの方式では加入者側にとって最も魅力的な精細度の高い動画を提供することはできていない。
However, in the broadband service using the media converter, the upstream digital signal from the subscriber side (the optical wavelength of 1.3 μm is used) and the downstream digital signal from the station side (
これから開始されようとしている加入者向けの光ファイバによる映像(動画,高精細動画等)配信は、光ファイバ増幅器による長距離伝送が可能な波長1.55μmの光信号により行われることになっており、可能な限り1本の光ファイバに加入者からの上り信号(波長1.3μmのもの)、下りディジタル信号(現在の下り信号波長よりも若干短い波長1.49μmのもの)、及び映像用信号(アナログ,ディジタルの両方を持つ波長1.55μmのもの)による3波多重でのサービスを行うことが望ましいとされている。これは映像信号のためだけに新たに光ファイバを敷設して2重化するのは、通信業者及び加入者に対する設備負担が大きく、普及への大きな障害となるためである。 Distribution of video (video, high-definition video, etc.) to subscribers that is about to start from now on is to be performed by optical signals with a wavelength of 1.55 μm that can be transmitted over long distances by optical fiber amplifiers. As much as possible, an upstream signal from a subscriber (having a wavelength of 1.3 μm), a downstream digital signal (having a wavelength of 1.49 μm slightly shorter than the current downstream signal wavelength), and a video signal It is considered desirable to provide a service in a three-wave multiplex manner (having both analog and digital wavelengths of 1.55 μm). This is because the optical fiber is newly laid and duplexed only for the video signal because the equipment burden on the telecommunications carrier and the subscriber is large, which becomes a major obstacle to the spread.
1本の光ファイバで3波多重の伝送を行うためには、加入者側の光送受信モジュールに3波の合分波機能を付加する必要がある。従来から知られている上りと下りとのディジタル信号は、映像信号(波長1.55μmのもの)を高い消光比で分離した後、周知のメディアコンバータで取り扱うことができる。こうしたメディアコンバータは、2波多重の伝送に対応する光送受信モジュールを内蔵し、駆動・信号出力用の電気・電子回路を内蔵する機器である。即ち、3波の合分波には、先ず映像信号を高い消光比で分離して、残りの波長1.3μm,波長1.49μmの信号を周知のメディアコンバータにより処理することで行われる。分離された映像信号は、専用の受光器に入力されて電気信号に変換された後、更に専用のセットトップボックスと呼ばれる機器を介してTVに接続される。専用の受光器はそのセットトップボックスに内蔵されることもある。 In order to perform three-wave multiplexing transmission with one optical fiber, it is necessary to add a three-wave multiplexing / demultiplexing function to the optical transceiver module on the subscriber side. Conventionally known upstream and downstream digital signals can be handled by a known media converter after separating a video signal (having a wavelength of 1.55 μm) with a high extinction ratio. Such a media converter is a device that incorporates an optical transmission / reception module that supports two-wave multiplexing transmission, and also includes electrical and electronic circuits for driving and signal output. In other words, the multiplexing / demultiplexing of the three waves is performed by first separating the video signal with a high extinction ratio and processing the remaining signals having a wavelength of 1.3 μm and a wavelength of 1.49 μm by a known media converter. The separated video signal is input to a dedicated light receiver and converted into an electrical signal, and is further connected to the TV via a device called a dedicated set-top box. A dedicated receiver may be built into the set-top box.
このような目的のために、映像信号を分離するためのWDMフィルタモジュールの製品化が進展しており、そのWDMフィルタモジュール、メディアコンバータ、及び映像信号用機器を組み合わせてサービスが行われようとしている。しかしながら、その分離用のWDMフィルタモジュールは、長距離幹線系で用いられる高密度波長多重(DWDM)用合分波フィルタと同様に2芯のファイバコリメータ、誘電体多層膜フィルタ、及び1芯のファイバコリメータを調芯(以下も同様であるように、各光学素子間の光軸を合わせる作業を示す)し、ホルダに高信頼性による固定方法で固定して製造され、且つそれぞれのファイバに光コネクタを付ける必要があるため、加入者系で用いるには非常に高価なモジュールである。メディアコンバータの低価格化の進展と合わせてWDMフィルタモジュールの低価格化が強く求められるのに反し、WDMフィルタモジュールの高コスト化止まりは決して好ましくないものとなっている。 For this purpose, commercialization of a WDM filter module for separating a video signal is progressing, and a service is going to be performed by combining the WDM filter module, a media converter, and a video signal device. . However, the separation WDM filter module includes a two-core fiber collimator, a dielectric multilayer filter, and a one-core fiber, as in the high-density wavelength division multiplexing (DWDM) multiplexing / demultiplexing filter used in the long-distance trunk line system. It is manufactured by aligning the collimator (showing the operation of aligning the optical axes between the optical elements in the same manner as described below) and fixing the collimator to the holder by a highly reliable fixing method. Therefore, it is a very expensive module for use in a subscriber system. Contrary to the progress in lowering the price of media converters, it is strongly demanded to lower the price of WDM filter modules. On the other hand, the high cost of WDM filter modules is never desirable.
WDMフィルタモジュールの高コスト化止まりを対処する方法として、容易に類推できるものに、メディアコンバータに映像信号分離用WDMフィルタを内蔵させるというものがある。映像分離用WDMフィルタを内蔵する新らしいメディアコンバータにおいては、波長1.55μm,波長1.49μmの信号の消光比を30dB以上とすることが望ましいため、所謂パッシブアラインメントの手法を用いる光導波路型のモジュールやファイバ埋め込み型のモジュールでは、容易に対応することができず、受発光素子を動作させながら調芯を行うアクティブアラインメントの手法を用いるマイクロオプティクス型のモジュールが好適であると考えられる。 As a method for coping with the increase in cost of the WDM filter module, there is a method that can be easily analogized to incorporate a video signal separation WDM filter in a media converter. In a new media converter with a built-in video separation WDM filter, it is desirable that the extinction ratio of a signal having a wavelength of 1.55 μm and a wavelength of 1.49 μm be 30 dB or more. Therefore, an optical waveguide type using a so-called passive alignment technique. A module or a fiber embedded type module cannot be easily handled, and a micro-optics type module using an active alignment method that performs alignment while operating a light emitting / receiving element is considered suitable.
メディアコンバータに内蔵される従来のマイクロオプティクス型の光送受信モジュールとしては、例えば図22に示されるような構成のもの(開発済みであるが、文献公知に係る発明でない)が挙げられる。 As a conventional micro-optics type optical transceiver module built in the media converter, for example, one having a configuration as shown in FIG. 22 (already developed but not a known invention) is cited.
この光送受信モジュールでは、筐体110内のレーザダイオード111から出射した加入者側からの上りの波長1.3μmの光がコリメータレンズ115により平行光に変換されてWDMフィルタ114をそのまま通過した後、ファイバコリメータ113に入射する。これに対し、局舎側からの下りの波長1.5μmの光がファイバコリメータから平行光で出射し、WDMフィルタ114で反射して集光レンズ116により受光用のフォトダイオード112に入射する。
In this optical transmission / reception module, the light having an upstream wavelength of 1.3 μm emitted from the laser diode 111 in the
ここで用いられるWDMフィルタ114は、波長1.3μmの光を透過し、且つ波長1.5μmの光を反射する波長分離用フィルタとして機能するローパスフィルタであり、波長間隔が200nmもあるために性能的には余裕がある。又、受光用のフォトダイオード112も波長1.5μmの光を選択的に受光する機能を持たせることができるために、WDMフィルタ114,レーザダイオード111,フォトダイオード112の調芯に依らずに漏話の問題が殆ど生じることも無く、消光比を気にせずに調芯作業を行うことができる。勿論、WDMフィルタ114において、波長1.3μm,波長1.5μmの光に対する透過,反射の関係を逆にした特性を持つハイパスフィルタを代用した構造にしても良い。 The WDM filter 114 used here is a low-pass filter that functions as a wavelength separation filter that transmits light having a wavelength of 1.3 μm and reflects light having a wavelength of 1.5 μm, and has a performance of 200 nm. There is room for it. In addition, since the photodiode 112 for receiving light can also have a function of selectively receiving light having a wavelength of 1.5 μm, crosstalk is achieved regardless of the alignment of the WDM filter 114, the laser diode 111, and the photodiode 112. The alignment work can be performed without worrying about the extinction ratio. Of course, the WDM filter 114 may have a structure in which a high-pass filter having characteristics in which the relationship between transmission and reflection with respect to light having a wavelength of 1.3 μm and a wavelength of 1.5 μm is reversed is substituted.
一方、従来の波長多重通信システムにおいて光信号の合波又は分波に用いられる波長多重通信用の光合分波器としては、例えばGIファイバ(屈折率分布型マルチモードファイバ)の小片が先端に装着されたシングルモード光ファイバを誘電体多層膜フィルタの一方の組に2組、他方の組に1組とし、それぞれ各GIファイバの先端が誘電体多層膜フィルタの方向に向くように配置して光学的に結合した構成のもの(特許文献1参照)が知られている。 On the other hand, as a wavelength division multiplexing optical multiplexer / demultiplexer used for multiplexing or demultiplexing optical signals in a conventional wavelength division multiplexing communication system, for example, a small piece of GI fiber (refractive index distribution type multimode fiber) is attached to the tip. The single-mode optical fiber is optically arranged with two sets in one set of dielectric multilayer filters and one set in the other set so that the tip of each GI fiber faces the direction of the dielectric multilayer filter. There is a known configuration (see Patent Document 1).
又、光信号を合波又は分波する機能を持つ光合分波器としては、例えば図23に示されるような構成のもの(研究開発済みであるが、文献公知に係る発明でないもの)が挙げられる。 Further, as an optical multiplexer / demultiplexer having a function of multiplexing or demultiplexing an optical signal, for example, one having a configuration as shown in FIG. It is done.
この光合分波器は、1つの波長選択機能を持つ波長フィルタ498における一方側に1つの入出射ポートを持つ1つのファイバコリメータ501を配備すると共に、他方側にそれぞれ1つの入出射ポートを持つ2つのファイバコリメータ499,500を配備し、2つの異なる波長λ1,λ2の光を2つのファイバコリメータ499,501から別々に入射して波長フィルタ498を介して1つのファイバコリメータ500へ合波するか、或いは1つのファイバコリメータ500から入射して波長フィルタ498を介して2つのファイバコリメータ499,501へ分波することにより双方向での入出射が可能となっている。
This optical multiplexer / demultiplexer includes one
その他、波長多重数が8波の場合に対応した光合分波器も知られている(例えば、非特許文献1参照。)。
In addition, an optical multiplexer / demultiplexer corresponding to the case where the number of wavelength multiplexing is 8 is also known (see Non-Patent
以下、図24を参照して、この非特許文献1に開示された光合分波器について説明する。この光合分波器は、光カプラと呼ばれるもので、多段に配置することにより波長多重数が8波長の場合に対応して構成されるものである。
Hereinafter, the optical multiplexer / demultiplexer disclosed in Non-Patent
即ち、この光合分波器は、内部に誘電体多層膜による第1の波長フィルタ581及び第2の波長フィルタ582が配置された筐体577における一方側に第1のファイバコリメータ578及び第2のファイバコリメータ579が設けられ、他方側に第3のファイバコリメータ580が設けられて構成されている。これらのファイバコリメータ578〜580は、それぞれレンズと光導波路とから成る光信号入出射手段として働く。
In other words, the optical multiplexer / demultiplexer includes a
筐体577内に配置された第1の波長フィルタ581は、所定の波長範囲を持つ第1の波長λ1の光信号のみを透過する機能を有する。
The
図24に示されるように、第1のファイバコリメータ578は、第1の波長乃至第m(mは2以上の整数)の波長λ1,λ2,・・・,λmを持つ光信号を入出射するためのものである。第2のファイバコリメータ579は、第2の波長乃至第mの波長λ2,・・・,λmを持つ光信号を入出射するためのものである。第3のファイバコリメータ580は、第1の波長λ1を持つ光信号を入出射するためのものである。
As shown in FIG. 24, the
このような構成の光合分波器は、第1の波長λ1を持つ光信号を他の波長の光信号に対して分波又は合波する機能を有する。筐体577内に付加されている第2の波長フィルタ582は、第1の波長フィルタ581と同様の機能を有するもので、これは第1の波長フィルタ581による第1の波長λ1の光信号の選択比が十分でない場合に、選択比を大きくするためである。尚、筐体577の片側に置かれたファイバコリメータ578,579には、通常2芯コリメータが用いられる。
The optical multiplexer / demultiplexer having such a configuration has a function of demultiplexing or multiplexing an optical signal having the first wavelength λ1 with respect to an optical signal having another wavelength. The
上述した図22に示した光送受信モジュールの場合、映像信号分離用のWDMフィルタを付加しようとすると、幾つかの問題点が生ずるが、以下は具体的に検討して考察する。 In the case of the optical transmission / reception module shown in FIG. 22 described above, some problems arise when an attempt is made to add a WDM filter for video signal separation. The following will be specifically examined and considered.
先ず、波長1.3μm,波長1.49μmと波長1.55μmとによる光を分離し、波長1.49μmとの消光比を高くしたまま波長1.55μmの受光感度を上げようとすると、映像信号分離用のWDMフィルタと波長1.55μmの出射ポート(集光レンズとフォトダイオードとの組み合わせ又はファイバコリメータ)との調芯・固定を高精度で行う必要がある。このときの調芯作業は、波長1.55μm,波長1.49μmの光をファイバコリメータから入射させながら行う。調芯作業を高精度で行うためには、それぞれの光学素子を高精度で位置決めするためのマイクロメータが必要であり、それぞれの光学素子を独立にハンドリングするための空間も必要となる。勿論、これらの調芯を行うためのマイクロメータは容易にして比較的安価に入手可能であり、高精度に位置決めを行うための技術も汎用技術の範囲内であるし、ハンドリングの空間についてもそれだけでは問題とはならない。 First, when the light having the wavelength of 1.3 μm, the light having the wavelength of 1.49 μm and the wavelength of 1.55 μm is separated and the extinction ratio with the wavelength of 1.49 μm is kept high, the light receiving sensitivity of the wavelength of 1.55 μm is increased. It is necessary to align and fix the separation WDM filter and the emission port (a combination of a condensing lens and a photodiode or a fiber collimator) with a wavelength of 1.55 μm with high accuracy. The alignment work at this time is performed while making light having a wavelength of 1.55 μm and a wavelength of 1.49 μm incident from the fiber collimator. In order to perform alignment work with high accuracy, a micrometer for positioning each optical element with high accuracy is required, and a space for independently handling each optical element is also required. Of course, micrometers for performing these alignments are easily available at a relatively low cost, and the technology for positioning with high accuracy is within the scope of general-purpose technology. Then it doesn't matter.
次に、映像信号分離用のWDMフィルタを通過した光については、高精度に調芯を行うために空間を取ったことにより、ファイバコリメータからレーザダイオード,フォトダイオードまでの距離を例えば従来であれば10mm程度としていたのに対し、30mm程度と大きくすれば良く、波長1.49μmの光を受光するフォトダイオードについては受光部の断面積を比較的大きく(おおよそ口径φ=50μm)すれば、入射角度依存性も小さいために調芯はさほど困難ではない。ここでは上述した場合と同様に高精度に位置決めする技術を活用することが有効である。 Next, with respect to the light that has passed through the WDM filter for separating the video signal, the space from the fiber collimator to the laser diode and the photodiode can be set, for example, by taking a space to perform alignment with high accuracy. Whereas it is about 10 mm, it can be increased to about 30 mm. For photodiodes that receive light with a wavelength of 1.49 μm, if the cross-sectional area of the light receiving portion is relatively large (approximately aperture φ = 50 μm), the incident angle Alignment is not so difficult due to the small dependence. Here, it is effective to utilize a technique for positioning with high accuracy as in the case described above.
更に、レーザダイオードの発光部の断面積は、おおよそ口径φ=10μm程度であり、しかもファイバコリメータへの結合効率は発光部からの光の出射角度に大きく依存し、レーザダイオード及びファイバコリメータの距離に対して指数関数的に結合効率が低下する傾向にあるため、レーザダイオードからの出射光をコリメータレンズで平行光に変換しても、結合すべきファイバコリメータまでの距離が大きいと調芯が非常に困難となる。即ち、レーザダイオードからの光を調芯しようとすると、映像信号分離用のWDMフィルタを内蔵した構造によるマイクロオプティクス型モジュールの製造が至難なものとなる。 Furthermore, the cross-sectional area of the light emitting part of the laser diode is about φ = 10 μm, and the coupling efficiency to the fiber collimator depends greatly on the light emission angle from the light emitting part, and depends on the distance between the laser diode and the fiber collimator. On the other hand, the coupling efficiency tends to decrease exponentially. Therefore, even if the light emitted from the laser diode is converted into parallel light by the collimator lens, the alignment becomes very large if the distance to the fiber collimator to be coupled is large. It becomes difficult. That is, if the light from the laser diode is to be aligned, it becomes difficult to manufacture a micro-optics module having a structure incorporating a WDM filter for video signal separation.
加えて、電気・電子回路側からの要求として、従来型のモジュールではレーザダイオード,フォトダイオードの駆動回路を比較的光学素子の近傍に設置することが可能であり、具体的には同一基板上に駆動回路を配置することができるが、3波多重に対応する2段の反射,透過のWDMフィルタに対して調芯されたレーザダイオード,フォトダイオードはハンドリングのための空間の影響もあり、非常に離れた配置が必要となって駆動回路を同一基板上に配置することが困難となっている。 In addition, as a requirement from the electric / electronic circuit side, in the conventional module, the laser diode and photodiode drive circuits can be installed relatively close to the optical elements, specifically on the same substrate. Although the drive circuit can be arranged, the laser diode and photodiode aligned with the two-stage reflection and transmission WDM filter corresponding to the three-wave multiplexing are also affected by the space for handling. It is difficult to dispose the drive circuit on the same substrate because distant disposition is required.
要するに、従来の図22に示した光送受信モジュールの基本構成に基づいて、3波多重に対応する映像信号分離用のWDMフィルタを適用して光送受信モジュールを製造することは容易でなく、同様にメトロ系で用いられる高機能の光送受信モジュールにおいても一層の低価格化が求められているが、実際には同様な問題があるために具現し難いものとなっている。 In short, it is not easy to manufacture an optical transceiver module by applying a WDM filter for video signal separation corresponding to three-wave multiplexing based on the basic configuration of the optical transceiver module shown in FIG. Higher-performance optical transceiver modules used in metro systems are also required to be further reduced in price, but in reality, they are difficult to implement due to similar problems.
一方、上述した図23や図24に示す双方向での入出射が可能な波長多重通信用の光合分波器の場合、基本的に2つの異なる波長λ1,λ2の光を合波又は分波するために構成(基本構造とみなすことができる)されており、3つ以上の異なる波長の光を合波又は分波するためには入出射ポートを持つ光学素子として働くファイバコリメータを要求される波長多重数に合わせて備えることが必要となるが、このように多数の異なる波長の光を合波又は分波する機能を構築するときには入出射ポートの数が増大することにより部品点数が多くなって作製コストが高くなってしまうばかりでなく、入出射ポートの配置が複雑となって作製が困難になってしまうという問題がある他、入出射用にファイバの余長を収納するための空間が必要になる等の事情によりモジュールを小型化して作製し難いといった問題がある。更に、複数の基本構造のものを多段に接続した場合、各経路における挿入損失が段数に応じて足し合わせたものに等しくなり、挿入損失偏差が生じるという問題もある。 On the other hand, in the case of the optical multiplexer / demultiplexer for wavelength multiplexing communication capable of bidirectional input / output shown in FIG. 23 and FIG. 24 described above, light of two different wavelengths λ1, λ2 is basically multiplexed or demultiplexed. In order to multiplex or demultiplex light of three or more different wavelengths, a fiber collimator that works as an optical element having an input / output port is required. It is necessary to prepare according to the number of wavelength multiplexing, but when constructing a function for multiplexing or demultiplexing light of many different wavelengths in this way, the number of parts increases due to the increase in the number of input / output ports. In addition to the high manufacturing cost, there is a problem that the arrangement of the input / output ports becomes complicated and the manufacturing becomes difficult, and there is a space for storing the extra length of the fiber for input / output. Need it There is a problem that it is difficult to make a module smaller by circumstances. Further, when a plurality of basic structures are connected in multiple stages, there is a problem that the insertion loss in each path becomes equal to the sum of the paths according to the number of stages, resulting in an insertion loss deviation.
本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題の一つは、加入者向けの廉価な光アクセス網を実現するための3波多重以上に対応可能な簡易にして高精度に調芯し得る廉価な光モジュールを提供することにある。又、本発明のその他の技術的課題は、メトロ・アクセス系の光通信網で用いられる高機能で廉価な光送受信モジュールを提供することにある。更に、本発明の別の技術的課題は、多数の異なる波長の光を合波又は分波する機能を構築しても部品点数を削減できて低コスト化を図り得ると共に、入出射ポートの配置を簡単にしてモジュールを小型化でき、しかも挿入損失偏差を抑制し得る高性能な光合分波器を提供することにある。 The present invention has been made to solve such problems, and one of the technical problems is that it can easily cope with more than three-wave multiplexing for realizing an inexpensive optical access network for subscribers. It is an object of the present invention to provide an inexpensive optical module that can be aligned with high accuracy. Another technical object of the present invention is to provide a high-performance and inexpensive optical transceiver module used in an optical communication network of a metro access system. Furthermore, another technical problem of the present invention is that even if a function for multiplexing or demultiplexing a plurality of light beams having different wavelengths can be constructed, the number of parts can be reduced, and the cost can be reduced. It is an object of the present invention to provide a high-performance optical multiplexer / demultiplexer in which the module can be reduced in size and the insertion loss deviation can be suppressed.
本発明によれば、筐体内にそれぞれレーザダイオード,光学的レンズ,波長フィルタ,及びファイバコリメータを少なくとも1個有して成ると共に、該筐体内で該レーザダイオードから出射される光についての該光学的レンズを透過させたものを該波長フィルタを介して該ファイバコリメータに自由空間で結合させる機能を有する光モジュールにおいて、光学的レンズは、レーザダイオードから出射される光を集光する集光レンズと、レーザダイオードから出射される光を平行光とするコリメータレンズとを含み、集光レンズ及びコリメータレンズの間には、該集光レンズによりレーザダイオードから出射される光が集光されるファイバを内蔵すると共に、両端面が研磨されたキャピラリが備えられ、コリメータレンズは、キャピラリのファイバから出射される光を平行光とする光モジュール(第1の構成とする)が得られる。 According to the present invention, at least one laser diode, an optical lens, a wavelength filter, and a fiber collimator are provided in each case, and the optical light emitted from the laser diode in the case is provided. In the optical module having a function of coupling the light transmitted through the lens to the fiber collimator through the wavelength filter in free space, the optical lens is a condensing lens that condenses the light emitted from the laser diode; A collimator lens that collimates the light emitted from the laser diode, and a fiber that collects the light emitted from the laser diode by the condenser lens is built in between the condenser lens and the collimator lens. In addition, a capillary whose both end faces are polished is provided, and the collimator lens is a capillary face. (The first configuration) optical module for a parallel beam of light emitted from the bar is obtained.
又、本発明によれば、上記光モジュールにおいて、波長フィルタは、コリメータレンズレーザから出射される平行光の波長を全反射して筐体内で光線方向を少なくとも2回以上変更できるように、少なくとも2個以上のものが予め定められた入射角度で該平行光を入射可能なように配置された光モジュール(第2の構成とする)が得られる。 According to the invention, in the above optical module, the wavelength filter includes at least 2 so that the wavelength of the parallel light emitted from the collimator lens laser can be totally reflected and the light direction can be changed at least twice in the housing. As a result, an optical module (second configuration) in which the parallel light is incident at a predetermined incident angle can be obtained.
更に、本発明によれば、上記何れかの光モジュールにおいて、波長フィルタは、誘電体多層膜から成る光モジュール(第3の構成とする)が得られる。 Furthermore, according to the present invention, in any one of the above optical modules, an optical module (third configuration) can be obtained in which the wavelength filter is a dielectric multilayer film.
加えて、本発明によれば、上記何れか一つの光モジュールにおいて、レーザダイオードには、伝送速度に応じて専用波長の光アイソレータが付加された光モジュール(第4の構成とする)が得られる。 In addition, according to the present invention, in any one of the optical modules described above, an optical module (fourth configuration) in which an optical isolator having a dedicated wavelength is added to the laser diode according to the transmission speed can be obtained. .
又、本発明によれば、上記何れかの光モジュールにおいて、波長フィルタとファイバコリメータとの間には、該波長フィルタにおいて透過又は全反射される光を該ファイバコリメータ側のみへ方向付けると共に、レーザダイオードの使用されるものの全波長範囲に対応するアイソレータが配置された光モジュール(第5の構成とする)が得られる。 According to the present invention, in any one of the above optical modules, between the wavelength filter and the fiber collimator, the light transmitted or totally reflected by the wavelength filter is directed only to the fiber collimator side, and the laser An optical module (the fifth configuration) is obtained in which isolators corresponding to the entire wavelength range of the diodes used are arranged.
一方、本発明によれば、筐体内にそれぞれフォトダイオード,光学的レンズ,波長フィルタ,及びファイバコリメータを少なくとも1個有して成ると共に、該筐体内で該ファイバコリメータから入射される平行光についての該波長フィルタを介したものを該光学的レンズを透過させることにより該フォトダイオードに自由空間で結合させる機能を有する光モジュールにおいて、波長フィルタは、ファイバコリメータから入射される平行光の波長を全反射して筐体内で光線方向を少なくとも2回以上変更できるように、少なくとも2個以上のものが予め定められた入射角度で該平行光を入射可能なように配置され、光学的レンズは、波長フィルタにより平行光を全反射したものをフォトダイオードへ結合する結合レンズを含む光モジュール(第6の構成とする)が得られる。 On the other hand, according to the present invention, at least one photodiode, an optical lens, a wavelength filter, and a fiber collimator are provided in the casing, and the parallel light incident from the fiber collimator in the casing is detected. In the optical module having a function of coupling the optical filter through the optical lens to the photodiode in free space, the wavelength filter totally reflects the wavelength of the parallel light incident from the fiber collimator. In order to change the direction of the light beam at least twice in the housing, at least two or more are arranged so that the parallel light can be incident at a predetermined incident angle. An optical module including a coupling lens that couples the total reflected parallel light to the photodiode (No. 1) The configuration) is obtained.
又、本発明によれば、上記光モジュールにおいて、波長フィルタは、誘電体多層膜から成る光モジュール(第7の構成とする)が得られる。 Further, according to the present invention, in the above optical module, an optical module (seventh configuration) is obtained in which the wavelength filter is a dielectric multilayer film.
他方、本発明によれば、筐体内にそれぞれレーザダイオード,フォトダイオード,光学的レンズ,波長フィルタ,及びファイバコリメータを少なくとも1個有して成ると共に、該筐体内で該レーザダイオードから出射される光についての該光学的レンズを透過させたものを該波長フィルタを介して該ファイバコリメータに自由空間で結合させる機能と、該筐体内で該ファイバコリメータから入射される平行光についての該波長フィルタを介したものを該光学的レンズを透過させることにより該フォトダイオードに自由空間で結合させる機能とを有する光モジュールにおいて、光学的レンズは、レーザダイオードから出射される光を集光する集光レンズと、レーザダイオードから出射される光を平行光とするコリメータレンズとを含み、集光レンズ及びコリメータレンズの間には、該集光レンズによりレーザダイオードから出射される光が集光されるファイバを内蔵すると共に、両端面が研磨されたキャピラリが備えられ、コリメータレンズは、キャピラリのファイバから出射される光を平行光とするもので、波長フィルタは、コリメータレンズレーザから出射される平行光の波長とファイバコリメータから入射される平行光の波長との少なくとも一方を全反射して筐体内で光線方向を少なくとも2回以上変更できるように、少なくとも2個以上のものが予め定められた入射角度で該平行光を入射可能なように配置され、更に、光学的レンズは、波長フィルタにより平行光を全反射したものをフォトダイオードへ結合する結合レンズを含む光モジュール(第8の構成とする)が得られる。 On the other hand, according to the present invention, at least one laser diode, a photodiode, an optical lens, a wavelength filter, and a fiber collimator are provided in the casing, and light emitted from the laser diode in the casing. A function of allowing the optical lens transmitted through the optical lens to be coupled to the fiber collimator through the wavelength filter in free space, and the parallel light incident from the fiber collimator in the housing via the wavelength filter. An optical module having a function of coupling the photodiode to the photodiode in free space by transmitting the optical lens, and the optical lens includes a condensing lens that collects light emitted from the laser diode; A collimator lens that collimates the light emitted from the laser diode. Between the lens and the collimator lens, there is a built-in fiber that collects the light emitted from the laser diode by the condensing lens, and a capillary whose both end faces are polished. The wavelength filter is configured to convert at least one of the wavelength of the parallel light emitted from the collimator lens laser and the wavelength of the parallel light incident from the fiber collimator into the casing. In order to change the direction of the light at least twice, at least two or more are arranged so that the parallel light can be incident at a predetermined incident angle, and the optical lens is paralleled by a wavelength filter. An optical module (eighth configuration) is obtained that includes a coupling lens that couples the total reflected light to the photodiode. .
又、本発明によれば、上記光モジュールにおいて、波長フィルタは、誘電体多層膜から成る光モジュール(第9の構成とする)が得られる。 Further, according to the present invention, in the above optical module, an optical module (with a ninth configuration) comprising a dielectric multilayer film as the wavelength filter can be obtained.
更に、本発明によれば、上記何れかの光モジュールにおいて、レーザダイオードには、伝送速度に応じて専用波長の光アイソレータが付加された光モジュール(第10の構成とする)が得られる。 Furthermore, according to the present invention, in any one of the above optical modules, an optical module (with a tenth configuration) in which an optical isolator having a dedicated wavelength is added to the laser diode in accordance with the transmission speed can be obtained.
他方、本発明によれば、互いに対向する第1の側面及び第2の側面を持つ筐体と、筐体の第1の側面に配置された第1の入出射ポートと、筐体の第2の側面に配置された第2の入出射ポート乃至第5の入出射ポートとを備え、第1の入出射ポートは、互いに異なる第1の波長乃至第4の波長から成る波長群を持つ光信号を筐体に対して入出射するためのものであり、第2の入出射ポート乃至第5の入出射ポートは、それぞれ第1の波長乃至第4の波長を持つ光信号を入出射するためのものであり、筐体は、第1の入出射ポートから入射した第1の波長を持つ光信号を第2の入出射ポートへ向けて伝達すると共に、該第2の入出射ポートから入射した該第1の波長を持つ光信号を該第1の入出射ポートへ向けて伝達する第1の光伝達手段と、第1の入出射ポートから入射した第2の波長を持つ光信号を第3の入出射ポートへ向けて伝達すると共に、該第3の入出射ポートから入射した該第2の波長を持つ光信号を第1の入出射ポートへ向けて伝達する第2の光伝達手段と、第1の入出射ポートから入射した第3の波長を持つ光信号を第4の入出射ポートへ向けて伝達すると共に、該第4の入出射ポートから入射した該第3の波長を持つ光信号を該第1の入出射ポートへ向けて伝達する第3の光伝達手段と、第1の入出射ポートから入射した第4の波長を持つ光信号を第5の入出射ポートへ向けて伝達すると共に、該第5の入出射ポートから入射した該第4の波長を持つ光信号を該第1の入出射ポートへ向けて伝達する第4の光伝達手段とを有する光合分波器が得られる。 On the other hand, according to the present invention, the housing having the first side surface and the second side surface facing each other, the first input / output port disposed on the first side surface of the housing, and the second of the housing The second input / output port to the fifth input / output port arranged on the side surface of the optical signal, and the first input / output port has an optical signal having a wavelength group composed of the first to fourth wavelengths different from each other. The second incident / exit port through the fifth incident / exit port enter / exit optical signals having the first wavelength through the fourth wavelength, respectively. The housing transmits the optical signal having the first wavelength incident from the first incident / exit port toward the second incident / exit port and the incident from the second incident / exit port. First optical transmission means for transmitting an optical signal having a first wavelength toward the first input / output port; An optical signal having the second wavelength incident from the first input / output port is transmitted to the third input / output port, and an optical signal having the second wavelength incident from the third input / output port is transmitted to the third input / output port. A second light transmission means for transmitting toward the first input / output port, and an optical signal having a third wavelength incident from the first input / output port, toward the fourth input / output port; Third optical transmission means for transmitting an optical signal having the third wavelength incident from the fourth input / output port toward the first input / output port, and fourth input from the first input / output port And an optical signal having the fourth wavelength incident from the fifth input / output port toward the first input / output port. An optical multiplexer / demultiplexer having the fourth optical transmission means for transmitting is obtained.
この光合分波器において、第1の光伝達手段は、筐体にあっての第1の側面と第2の側面との間に配置されると共に、第1の波長及び第2の波長を持つ光信号を透過し、第3の波長及び第4の波長を持つ光信号を反射する第1の波長フィルタと、第2の入出射ポートの近傍で第1の波長フィルタと第2の側面との間に配置されると共に、第1の波長を持つ光信号を透過し、且つ第2の波長を持つ光信号を反射する第2の波長フィルタとから成ること、第2の光伝達手段は、第1の波長フィルタと、第2の波長フィルタと、第3の入出射ポートの近傍に配置されると共に、第2の波長を持つ光信号のみを透過する第3の波長フィルタと、第2の波長フィルタで反射された第2の波長を持つ光信号を第3の波長フィルタへ向けて反射すると共に、第3の入出射ポートから筐体内に入射されて該第3の波長フィルタを透過した該第2の波長を持つ光信号を該第2の波長フィルタへ向けて反射する第1の反射手段とから成ること、第3の光伝達手段は、第1の波長フィルタと、第4の入出射ポートの近傍に配置されると共に、第3の波長を持つ光信号を透過し、且つ第4の波長を持つ光信号を反射する第4の波長フィルタと、筐体の第1の側面側に配置されると共に、第1の波長フィルタで反射された第3の波長及び第4の波長を持つ光信号を第4の波長フィルタへ向けて反射し、且つ第4の入出射ポートから筐体内に入射されて該第4の波長フィルタを透過した該第3の波長を持つ光信号と該第4の波長フィルタで反射された該第4の波長を持つ光信号とを該第1の波長フィルタへ向けて反射する第2の反射手段とから成ること、第4の光伝達手段は、第1の波長フィルタと、第4の波長フィルタと、第5の入出射ポートの近傍に配置されると共に、第4の波長を持つ光信号のみを透過する第5の波長フィルタと、第4の波長フィルタで反射された第4の波長を持つ光信号を第5の波長フィルタへ向けて反射し、且つ第5の入出射ポートから筐体内に入射されて該第5の波長フィルタを透過した該第4の波長を持つ光信号を該第4の波長フィルタへ向けて反射する第3の反射手段とから成ることは、それぞれ好ましい。更に、この光合分波器において、第1の反射手段乃至第3の反射手段は、それぞれ一枚のミラーで構成されたことも好ましい。 In this optical multiplexer / demultiplexer, the first light transmission means is disposed between the first side surface and the second side surface in the housing, and has the first wavelength and the second wavelength. A first wavelength filter that transmits an optical signal and reflects an optical signal having a third wavelength and a fourth wavelength; and a first wavelength filter and a second side surface in the vicinity of the second input / output port A second wavelength filter disposed between and transmitting an optical signal having the first wavelength and reflecting an optical signal having the second wavelength, and the second optical transmission means includes: A first wavelength filter, a second wavelength filter, a third wavelength filter which is disposed in the vicinity of the third input / output port and transmits only an optical signal having the second wavelength; and a second wavelength Reflecting the optical signal having the second wavelength reflected by the filter toward the third wavelength filter; And a first reflecting means for reflecting the optical signal having the second wavelength that has entered the housing from the three input / output ports and transmitted through the third wavelength filter toward the second wavelength filter. The third light transmission means is disposed in the vicinity of the first wavelength filter and the fourth input / output port, transmits an optical signal having the third wavelength, and has the fourth wavelength. A fourth wavelength filter that reflects the optical signal and an optical signal that is disposed on the first side surface side of the housing and that has the third wavelength and the fourth wavelength reflected by the first wavelength filter. An optical signal having the third wavelength that is reflected toward the fourth wavelength filter, is incident into the housing from the fourth input / output port, and passes through the fourth wavelength filter, and the fourth wavelength filter. The reflected optical signal having the fourth wavelength is directed to the first wavelength filter. And a fourth light transmitting means is disposed in the vicinity of the first wavelength filter, the fourth wavelength filter, and the fifth incident / exit port, and the fourth light transmitting means. A fifth wavelength filter that transmits only an optical signal having a wavelength of λ, and an optical signal having a fourth wavelength reflected by the fourth wavelength filter that is reflected toward the fifth wavelength filter; Comprising a third reflecting means for reflecting the optical signal having the fourth wavelength that has entered the housing from the input / output port and transmitted through the fifth wavelength filter toward the fourth wavelength filter; Each is preferred. Furthermore, in this optical multiplexer / demultiplexer, it is also preferable that each of the first to third reflecting means is constituted by a single mirror.
又、本発明によれば、上記光合分波器において、第1の光伝達手段は、第2の入出射ポートの近傍に配置されると共に、第1の波長を持つ光信号のみを透過し、且つ第2の波長乃至第4の波長を持つ光信号を反射する第1の波長フィルタから成る光合分波器が得られる。 According to the invention, in the optical multiplexer / demultiplexer, the first optical transmission means is disposed in the vicinity of the second input / output port and transmits only the optical signal having the first wavelength. An optical multiplexer / demultiplexer including a first wavelength filter that reflects an optical signal having the second to fourth wavelengths can be obtained.
この光合分波器において、第2の光伝達手段は、第1の波長フィルタと、第3の入出射ポートの近傍に配置されると共に、第2の波長を持つ光信号のみを透過し、且つ第3の波長及び第4の波長を持つ光信号を反射する第2の波長フィルタと、筐体の第1の側面側に配置されると共に、第1の波長フィルタで反射された第2の波長乃至第4の波長を持つ光信号を第2の波長フィルタへ向けて反射し、且つ第3の入出射ポートから入射されて該第2の波長フィルタを透過した該第2の波長の光信号を該第1の波長フィルタへ向けて反射する第1の反射手段とから成ること、第3の光伝達手段は、第1の波長フィルタと、第2の波長フィルタと、第4の入出射ポートの近傍に配置されると共に、第3の波長を持つ光信号のみを透過し、且つ第4の波長を持つ光信号を反射する第3の波長フィルタと、筐体内の第1の側面側に配置されると共に、第2の波長フィルタで反射された第3の波長及び第4の波長を持つ光信号を第3の波長フィルタへ向けて反射し、且つ第4の入出射ポートから入射されて該第3の波長フィルタを透過した該第3の波長の光信号を該第2の波長フィルタへ向けて反射する第2の反射手段とから成ること、第4の光伝達手段は、第1の波長フィルタと、第2の波長フィルタと、第3の波長フィルタと、第5の入出射ポートの近傍に配置されると共に、第4の波長を持つ光信号のみを透過する第4の波長フィルタと、筐体内の第1の側面側に配置されると共に、第3の波長フィルタで反射された第4の波長を持つ光信号を第4の波長フィルタへ向けて反射し、且つ第5の入出射ポートから入射されて該第4の波長フィルタを透過した該第4の波長の光信号を第3の波長フィルタへ向けて反射する第3の反射手段とから成ることは、それぞれ好ましい。更に、この光合分波器において、第1の反射手段乃至第3の反射手段は、一枚のミラーで構成されていることも好ましい。 In this optical multiplexer / demultiplexer, the second optical transmission means is disposed in the vicinity of the first wavelength filter and the third input / output port, and transmits only the optical signal having the second wavelength, and A second wavelength filter that reflects an optical signal having a third wavelength and a fourth wavelength, and a second wavelength that is disposed on the first side surface side of the housing and reflected by the first wavelength filter The optical signal having the second wavelength is reflected from the optical signal having the fourth wavelength toward the second wavelength filter, and is incident on the third input / output port and passes through the second wavelength filter. The first reflecting means for reflecting toward the first wavelength filter, the third light transmitting means includes a first wavelength filter, a second wavelength filter, and a fourth input / output port. Is disposed in the vicinity, transmits only the optical signal having the third wavelength, and A third wavelength filter that reflects an optical signal having a length, and a light having a third wavelength and a fourth wavelength that are disposed on the first side surface in the housing and reflected by the second wavelength filter The optical signal of the third wavelength that reflects the signal toward the third wavelength filter and is incident from the fourth input / output port and passes through the third wavelength filter is directed toward the second wavelength filter. The second reflecting means for reflecting the light, and the fourth light transmitting means includes a first wavelength filter, a second wavelength filter, a third wavelength filter, and a vicinity of the fifth input / output port. And a fourth wavelength filter that transmits only an optical signal having the fourth wavelength, and a fourth wavelength filter that is disposed on the first side surface in the housing and reflected by the third wavelength filter. An optical signal having a wavelength of λ is reflected toward the fourth wavelength filter, and It comprised the transmitted optical signal of the wavelength of the fourth wavelength filter is incident fourth through entry and exit ports and a third reflecting means for reflecting the third wavelength filter, respectively preferable. Furthermore, in this optical multiplexer / demultiplexer, it is also preferable that the first reflecting means to the third reflecting means are constituted by a single mirror.
加えて、本発明によれば、互いに異なる第1の波長乃至第P(Pは3以上の整数とする)の波長から成る波長群を持つ光信号を合波/分波するための光合分波器であって、互いに対向する第1の側面及び第2の側面を持つ筐体と、筐体の第1の側面に配置された第1の入出射ポートと、筐体の第2の側面に配置された第2の入出射ポート乃至第(P+1)の入出射ポートとを備え、第1の入出射ポートは、波長群を持つ光信号を筐体に対して入出射するためのものであり、第2の入出射ポート乃至第(P+1)の入出射ポートは、それぞれ第1の波長乃至第Pの波長を持つ光信号を入出射するためのものであり、筐体は、第1の光伝達手段乃至第Pの光伝達手段を備え、第p(pはP以下の正の整数とする)の光伝達手段は、第1の入出射ポートから入射した第pの波長を持つ光信号を第(p+1)の入出射ポートへ向けて伝達し、且つ該第(p+1)の入出射ポートから入射した該第pの波長を持つ光信号を該第1の入出射ポートへ向けて伝達する光合分波器が得られる。 In addition, according to the present invention, optical multiplexing / demultiplexing for multiplexing / demultiplexing an optical signal having a wavelength group composed of different wavelengths from the first wavelength to the Pth (P is an integer of 3 or more). A housing having a first side surface and a second side surface facing each other, a first input / output port disposed on the first side surface of the housing, and a second side surface of the housing The second input / output port to the (P + 1) th input / output port are arranged for inputting / exiting an optical signal having a wavelength group to / from the housing. The second input / output port through the (P + 1) th input / output port are for inputting and outputting optical signals having the first wavelength through the Pth wavelength, respectively. And p-th (p is a positive integer less than or equal to P) light-transmitting means. An optical signal having the p-th wavelength incident from the first port is transmitted to the (p + 1) -th input / output port, and an optical signal having the p-th wavelength incident from the (p + 1) -th input / output port is transmitted. An optical multiplexer / demultiplexer that transmits toward the first input / output port is obtained.
又、本発明によれば、互いに異なる第1の波長乃至第P(Pは3以上の整数とする)の波長から成る波長群を持つ光信号を合波するための光合波器であって、互いに対向する第1の側面及び第2の側面を持つ筐体と、筐体の第1の側面に配置された出射ポートと、筐体の第2の側面に配置された第1の入射ポート乃至第Pの入射ポートとを備え、出射ポートは、波長群を持つ光信号を筐体から出射するためのものであり、第1の入射ポート乃至第Pの入射ポートは、それぞれ第1の波長乃至第Pの波長を持つ光信号を入射するためのものであり、筐体は、第1の光伝達手段乃至第Pの光伝達手段を備え、第p(pはP以下の正の整数とする)の光伝達手段は、第pの入射ポートから入射した第pの波長を持つ光信号を前記出射ポートへ向けて伝達する光合波器が得られる。 According to the present invention, there is provided an optical multiplexer for multiplexing optical signals having a wavelength group consisting of wavelengths different from each other from a first wavelength to a Pth (P is an integer of 3 or more) A housing having a first side surface and a second side surface facing each other, an emission port disposed on the first side surface of the housing, and a first incident port through a second side surface of the housing A P-th incident port, and the emission port is for emitting an optical signal having a wavelength group from the housing, and the first to P-th incidence ports are the first wavelength to the first wavelength, respectively. This is for entering an optical signal having a P-th wavelength, and the casing includes first to P-th light transmission means, and the p-th (p is a positive integer equal to or less than P) ) Light transmission means directs an optical signal having the p-th wavelength incident from the p-th incident port toward the exit port. Optical multiplexer to obtain reached.
更に、本発明によれば、互いに異なる第1の波長乃至第P(Pは3以上の整数とする)の波長から成る波長群を持つ光信号を分波するための光分波器であって、互いに対向する第1の側面及び第2の側面を持つ筐体と、筐体の第1の側面に配置された入射ポートと、筐体の第2の側面に配置された第1の出射ポート乃至第Pの出射ポートとを備え、入射ポートは、波長群を持つ光信号を筐体に入射するためのものであり、第1の出射ポート乃至第Pの出射ポートは、それぞれ第1の波長乃至第Pの波長を持つ光信号を出射するためのものであり、筐体は、第1の光伝達手段乃至第Pの光伝達手段を備え、第p(pはP以下の正の整数とする)の光伝達手段は、入射ポートから入射した第pの波長を持つ光信号を第pの出射ポートへ向けて伝達する光分波器が得られる。 Furthermore, according to the present invention, there is provided an optical demultiplexer for demultiplexing an optical signal having a wavelength group composed of a first wavelength to a Pth wavelength (P is an integer of 3 or more) different from each other. A housing having a first side surface and a second side surface facing each other, an incident port disposed on the first side surface of the housing, and a first emission port disposed on the second side surface of the housing To the Pth exit port, the entrance port is for entering an optical signal having a wavelength group into the casing, and the first exit port to the Pth exit port have the first wavelength, respectively. To emit an optical signal having the Pth wavelength, and the housing includes first to Pth optical transmission means, and the pth (p is a positive integer less than or equal to P) The optical transmission means transmits the optical signal having the p-th wavelength incident from the incident port toward the p-th emission port. That optical demultiplexer is obtained.
一方、本発明によれば、互いに対向する第1の側面及び第2の側面を持つ筐体と、筐体の第1の側面に配置された第1の入出射ポート及び第2入出射ポートと、筐体の第2の側面に配置された第3の入出射ポート乃至第6の入出射ポートとを備え、第1の入出射ポートは、互いに異なる第1の波長乃至第4の波長から成る第1の波長群を持つ光信号とそれ以外の波長から成る第2の波長群を持つ光信号とを筐体に対して入出射するためのものであり、第2の入出射ポートは、第2の波長群の光信号を筐体に対して入出射するためのものであり、第3の入出射ポート乃至第6の入出射ポートは、それぞれ第1の波長乃至第4の波長を持つ光信号を入出射するためのものであり、筐体は、第1の入出射ポート及び第2の入出射ポートの近傍に配置されると共に、該第1の入出射ポートから入射した光信号のうちの第1の波長群を持つ光信号を透過し、且つ第2の波長群を持つ光信号を該第2の入出射ポートへ向けて反射し、更に、該第2の入出射ポートから入射した該第2の波長群を持つ光信号を反射し、且つ該反射した該第2の波長群を持つ光信号を第2の側面側から入射される該第1の波長群を持つ光信号と合波して該第1の入出射ポートへ向けて出射する透過/反射手段と、第1の入出射ポートから透過/反射手段を介して入射した第1の波長を持つ光信号を第3の入出射ポートへ向けて伝達すると共に、該第3の入出射ポートから入射した該第1の波長を持つ光信号を該透過/反射手段を介して該第1の入出射ポートへ向けて伝達する第1の光伝達手段と、第1の入出射ポートから透過/反射手段を介して入射した第2の波長を持つ光信号を第4の入出射ポートへ向けて伝達すると共に、該第4の入出射ポートから入射した該第2の波長を持つ光信号を該透過/反射手段を介して該第1の入出射ポートへ向けて伝達する第2の光伝達手段と、第1の入出射ポートから透過/反射手段を介して入射した第3の波長を持つ光信号を第5の入出射ポートへ向けて伝達すると共に、該第5の入出射ポートから入射した該第3の波長を持つ光信号を該透過/反射手段を介して該第1の入出射ポートへ向けて伝達する第3の光伝達手段と、第1の入出射ポートから透過/反射手段を介して入射した第4の波長を持つ光信号を第6の入出射ポートへ向けて伝達すると共に、該第6の入出射ポートから入射した該第4の波長を持つ光信号を該透過/反射手段を介して該第1の入出射ポートへ向けて伝達する第4の光伝達手段とを有する光合分波器が得られる。 On the other hand, according to the present invention, a housing having a first side surface and a second side surface facing each other, and a first input / output port and a second input / output port disposed on the first side surface of the housing, , And a third input / output port disposed on the second side surface of the housing, and the first input / output port is composed of different first to fourth wavelengths. An optical signal having a first wavelength group and an optical signal having a second wavelength group consisting of other wavelengths are input / exited to / from the housing. 2 for inputting / exiting optical signals of two wavelength groups to / from the housing, and the third input / output port through the sixth input / output port are light having the first wavelength through the fourth wavelength, respectively. This is for entering and exiting signals, and the housing is arranged in the vicinity of the first entrance and exit ports and the second entrance and exit ports In addition, the optical signal having the first wavelength group among the optical signals incident from the first input / output port is transmitted, and the optical signal having the second wavelength group is transmitted to the second input / output port. The optical signal having the second wavelength group reflected from the second input / output port, and reflecting the reflected optical signal having the second wavelength group to the second side surface. Transmitting / reflecting means for combining the optical signal having the first wavelength group incident from the side and emitting it to the first input / output port; and transmitting / reflecting means from the first input / output port An optical signal having a first wavelength incident thereon is transmitted toward a third input / output port, and an optical signal having the first wavelength incident from the third input / output port is transmitted / reflected. A first light transmitting means for transmitting the first input / output port through the means, and a first input / output port The optical signal having the second wavelength incident through the transmission / reflection means is transmitted toward the fourth input / output port, and the light having the second wavelength incident from the fourth input / output port is transmitted. A second light transmitting means for transmitting a signal toward the first input / output port via the transmission / reflection means, and a third wavelength incident from the first input / output port via the transmission / reflection means. Is transmitted toward the fifth input / output port, and the optical signal having the third wavelength incident from the fifth input / output port is transmitted through the transmission / reflection means to the first input / output port. Third optical transmission means for transmitting toward the input / output port, and an optical signal having the fourth wavelength incident from the first input / output port via the transmission / reflection means toward the sixth input / output port An optical signal having the fourth wavelength transmitted and incident from the sixth input / output port An optical multiplexer / demultiplexer having the fourth light transmitting means for transmitting the light to the first input / output port via the transmission / reflection means is obtained.
この光合分波器において、第1の光伝達手段は、透過/反射手段と筐体の第2の側面との間に配置されると共に、第1の波長及び第2の波長を持つ光信号を透過し、且つ第3の波長及び第4の波長を持つ光信号を反射する第1の波長フィルタと、第3の入出射ポートの近傍で第1の波長フィルタと第2の側面との間に配置されると共に、第1の波長を持つ光信号を透過し、且つ第2の波長を持つ光信号を反射する第2の波長フィルタとから成ること、第2の光伝達手段は、第1の波長フィルタ及び第2の波長フィルタと、第4の入出射ポートの近傍に配置されると共に、第2の波長を持つ光信号のみを透過する第3の波長フィルタと、第2の波長フィルタで反射された第2の波長を持つ光信号を第3の波長フィルタへ向けて反射すると共に、第4の入出射ポートから筐体内に入射されて該第3の波長フィルタを透過した該第2の波長を持つ光信号を該第2の波長フィルタへ向けて反射する第1の反射手段とから成ること、第3の光伝達手段は、第1の波長フィルタと、第5の入出射ポートの近傍に配置されると共に、第3の波長を持つ光信号を透過し、且つ第4の波長を持つ光信号を反射する第4の波長フィルタと、筐体の第1の側面側に配置されると共に、第1の波長フィルタで反射された第3の波長及び第4の波長を持つ光信号を第4の波長フィルタへ向けて反射し、更に第5の入出射ポートから該筐体内に入射されて該第4の波長フィルタを透過した該第3の波長を持つ光信号と第4の波長フィルタで反射された該第4の波長を持つ光信号とを該第1の波長フィルタへ向けて反射する第2の反射手段とから成ること、第4の光伝達手段は、第1の波長フィルタ及び第4の波長フィルタと、第6の入出射ポートの近傍に配置されると共に、第4の波長を持つ光信号のみを透過する第5の波長フィルタと、第4の波長フィルタで反射された第4の波長を持つ光信号を第5の波長フィルタへ向けて反射すると共に、第6の入出射ポートから筐体内に入射されて該第5の波長フィルタを透過した該第4の波長を持つ光信号を該第4の波長フィルタへ向けて反射する第3の反射手段とから成ることは、それぞれ好ましい。更に、この光合分波器において、第1の反射手段乃至第3の反射手段は、一枚のミラーで構成されたことも好ましい。 In this optical multiplexer / demultiplexer, the first optical transmission means is disposed between the transmission / reflection means and the second side surface of the housing, and receives an optical signal having the first wavelength and the second wavelength. A first wavelength filter that transmits and reflects an optical signal having a third wavelength and a fourth wavelength; and between the first wavelength filter and the second side surface in the vicinity of the third input / output port. And a second wavelength filter configured to transmit an optical signal having the first wavelength and reflect an optical signal having the second wavelength, and the second optical transmission means includes: A wavelength filter and a second wavelength filter, a third wavelength filter disposed near the fourth input / output port and transmitting only an optical signal having the second wavelength, and reflected by the second wavelength filter Reflecting the reflected optical signal having the second wavelength toward the third wavelength filter; And a first reflecting means for reflecting the optical signal having the second wavelength, which has entered the housing from the four input / output ports and transmitted through the third wavelength filter, toward the second wavelength filter. The third light transmitting means is disposed in the vicinity of the first wavelength filter and the fifth input / output port, transmits an optical signal having the third wavelength, and has the fourth wavelength. A fourth wavelength filter that reflects the optical signal and an optical signal that is disposed on the first side surface side of the housing and that has the third wavelength and the fourth wavelength reflected by the first wavelength filter. An optical signal having the third wavelength that is reflected toward the fourth wavelength filter, is incident on the housing from the fifth input / output port, and is transmitted through the fourth wavelength filter; and a fourth wavelength filter. The reflected optical signal having the fourth wavelength is directed to the first wavelength filter. And the fourth light transmitting means are disposed in the vicinity of the first wavelength filter, the fourth wavelength filter, and the sixth input / output port, and the fourth light transmitting means. A fifth wavelength filter that transmits only an optical signal having a wavelength and an optical signal having a fourth wavelength reflected by the fourth wavelength filter toward the fifth wavelength filter; Comprising a third reflecting means for reflecting the optical signal having the fourth wavelength which has entered the housing from the emission port and transmitted through the fifth wavelength filter toward the fourth wavelength filter; Each is preferred. Furthermore, in this optical multiplexer / demultiplexer, it is also preferable that the first reflecting means to the third reflecting means are constituted by a single mirror.
他方、本発明によれば、上記光合分波器において、第1の光伝達手段は、第3の入出射ポートの近傍に配置されると共に、第1の波長を持つ光信号のみを透過し、且つ第2の波長乃至第4の波長を持つ光信号を反射する第1の波長フィルタから成る光合分波器が得られる。 On the other hand, according to the present invention, in the optical multiplexer / demultiplexer, the first optical transmission means is disposed in the vicinity of the third input / output port and transmits only the optical signal having the first wavelength, An optical multiplexer / demultiplexer including a first wavelength filter that reflects an optical signal having the second to fourth wavelengths is obtained.
この光合分波器において、第2の光伝達手段は、第1の波長フィルタと、第4の入出射ポートの近傍に配置されると共に、第2の波長を持つ光信号のみを透過し、且つ第3の波長及び第4の波長を持つ光信号を反射する第2の波長フィルタと、筐体の第1の側面側に配置されると共に、第1の波長フィルタで反射された第2の波長乃至第4の波長を持つ光信号を第2の波長フィルタへ向けて反射し、更に第4の入出射ポートから入射されて該第2の波長フィルタを透過した該第2の波長の光信号を該第1の波長フィルタへ向けて反射する第1の反射手段とから成ること、第3の光伝達手段は、第1の波長フィルタ及び第2の波長フィルタと、第5の入出射ポートの近傍に配置されると共に、第3の波長を持つ光信号のみを透過し、且つ第4の波長を持つ光信号を反射する第3の波長フィルタと、筐体内の第1の側面側に配置されると共に、第2の波長フィルタで反射された第3の波長及び第4の波長を持つ光信号を第3の波長フィルタへ向けて反射し、更に第5の入出射ポートから入射されて該第3の波長フィルタを透過した該第3の波長の光信号を該第2の波長フィルタへ向けて反射する第2の反射手段とから成ること、第4の光伝達手段は、第1の波長フィルタ,第2の波長フィルタ,及び第3の波長フィルタと、第6の入出射ポートの近傍に配置されると共に、第4の波長を持つ光信号のみを透過する第4の波長フィルタと、筐体内の第1の側面側に配置されると共に、第3の波長フィルタで反射された第4の波長を持つ光信号を第4の波長フィルタへ向けて反射し、更に第6の入出射ポートから入射されて該第4の波長フィルタを透過した該第4の波長の光信号を該第3の波長フィルタへ向けて反射する第3の反射手段とから成ることは、それぞれ好ましい。更に、この光合分波器において、第1の反射手段乃至第3の反射手段は、一枚のミラーで構成されたことも好ましい。 In this optical multiplexer / demultiplexer, the second optical transmission means is disposed in the vicinity of the first wavelength filter and the fourth input / output port, transmits only the optical signal having the second wavelength, and A second wavelength filter that reflects an optical signal having a third wavelength and a fourth wavelength, and a second wavelength that is disposed on the first side surface side of the housing and reflected by the first wavelength filter The optical signal having the second wavelength is reflected from the optical signal having the fourth wavelength toward the second wavelength filter, and is incident on the fourth input / output port and passes through the second wavelength filter. The first reflecting means for reflecting toward the first wavelength filter, and the third light transmitting means includes the first wavelength filter and the second wavelength filter, and the vicinity of the fifth input / output port. And transmitting only the optical signal having the third wavelength, and the fourth wavelength A third wavelength filter that reflects an optical signal having a length, and a light having a third wavelength and a fourth wavelength that are disposed on the first side surface in the housing and reflected by the second wavelength filter The optical signal of the third wavelength reflected from the signal toward the third wavelength filter and then incident from the fifth input / output port and transmitted through the third wavelength filter is directed to the second wavelength filter. And the fourth light transmitting means are arranged in the vicinity of the first wavelength filter, the second wavelength filter, the third wavelength filter, and the sixth input / output port. And a fourth wavelength filter that transmits only an optical signal having a fourth wavelength, and a fourth wavelength filter that is disposed on the first side surface in the housing and is reflected by the third wavelength filter. The optical signal having the wavelength is reflected toward the fourth wavelength filter, and further And third reflecting means for reflecting the optical signal of the fourth wavelength that has entered from the input / output port of the first light and transmitted through the fourth wavelength filter toward the third wavelength filter. . Furthermore, in this optical multiplexer / demultiplexer, it is also preferable that the first reflecting means to the third reflecting means are constituted by a single mirror.
又、本発明によれば、互いに異なる第1の波長乃至第P(但し、Pは3以上の整数とする)の波長から成る第1の波長群を持つ光信号を他の光信号に合波/分波するか、或いは該第1の波長群を持つ光信号を該他の光信号から合波/分波するための光合分波器であって、互いに対向する第1の側面及び第2の側面を持つ筐体と、筐体の第1の側面に配置された第1の入出射ポート及び第2の入出射ポートと、筐体の第2の側面に配置された第3の入出射ポート乃至第(P+2)の入出射ポートとを備え、第1の入出射ポートは、第1の波長群を持つ光信号とそれ以外の波長から成る第2の波長群を持つ光信号とを筐体に対して入出射するためのものであり、第2の入出射ポートは、第2の波長群の光信号を筐体に対して入出射するためのものであり、第3の入出射ポート乃至(P+2)の入出射ポートは、それぞれ第1の波長乃至第Pの波長を持つ光信号を入出射するためのものであり、筐体は、第1の入出射ポート及び第2の入出射ポートの近傍に配置された透過/反射手段と、第1の光伝達手段乃至第Pの伝達手段とを備え、透過/反射手段は、第1の入出射ポートから入射した光信号のうちの第1の波長群を持つ光信号を透過し、且つ第2の波長群を持つ光信号を第2の入出射ポートへ向けて反射し、更に該第2の入出射ポートから入射した該第2の波長群を持つ光信号を反射し、且つ該反射した該第2の波長群を持つ光信号を第2の側面側から入射される該第1の波長群を持つ光信号と合波して該第1の入出射ポートへ向けて出射し、第p(pはP以下の正の整数)の光伝達手段は、第1の入出射ポートから透過/反射手段を介して入射した第pの波長を持つ光信号を第(p+2)の入出射ポートへ向けて伝達し、更に該第(p+2)の入出射ポートから入射した該第pの波長を持つ光信号を該透過/反射手段を介して該第1の入出射ポートへ向けて伝達することを特徴とする光合分波器。 Further, according to the present invention, an optical signal having a first wavelength group composed of wavelengths different from each other from a first wavelength to a Pth (where P is an integer of 3 or more) is multiplexed with another optical signal. An optical multiplexer / demultiplexer for multiplexing / demultiplexing an optical signal having the first wavelength group from the other optical signal, the first side surface and the second side facing each other A housing having a plurality of side surfaces, a first input / output port and a second input / output port disposed on the first side surface of the housing, and a third input / output port disposed on the second side surface of the housing. Port to (P + 2) input / output port, and the first input / output port includes an optical signal having a first wavelength group and an optical signal having a second wavelength group composed of other wavelengths. The second input / output port is used to input / output an optical signal of the second wavelength group to / from the housing. The third input / output ports through (P + 2) input / output ports are for inputting and outputting optical signals having the first wavelength through the Pth wavelength, respectively. A transmission / reflection unit disposed in the vicinity of the exit port and the second entrance / exit port; and a first light transmission unit to a P-th transmission unit, wherein the transmission / reflection unit is connected to the first entrance / exit port. Of the incident optical signal, the optical signal having the first wavelength group is transmitted, the optical signal having the second wavelength group is reflected toward the second incident / exit port, and the second incident / exit is further reflected. The optical signal having the second wavelength group incident from the port is reflected, and the reflected optical signal having the second wavelength group is incident from the second side surface side. It is combined with the optical signal and output toward the first input / output port, and the pth (p is a positive integer less than or equal to P) optical transmission. The means transmits the optical signal having the pth wavelength incident from the first input / output port through the transmission / reflection means to the (p + 2) th input / output port, and further, the (p + 2) th input / output port. An optical multiplexer / demultiplexer which transmits an optical signal having the p-th wavelength incident from an output port toward the first input / output port via the transmission / reflection means.
ところで、本発明によれば、上記光合分波器の複数個のものを直列/並列に接続して成る光合分波ユニットも得られる。 By the way, according to the present invention, an optical multiplexing / demultiplexing unit comprising a plurality of optical multiplexing / demultiplexing devices connected in series / parallel can be obtained.
更に、本発明によれば、2以上の自然数Nに対してP×N(但し、Pは3以上の整数とする)波長に対応できるように、第1の光合分波器乃至第Nの光合分波器を縦続接続して構成された光合分波ユニットであって、第n(但し、N、nは1≦n≦Nなる関係を満たす整数とする)の光合分波器は、第{P(n−1)+1}の波長乃至第Pnの波長から成る第nの波長群を持つ光信号を他の光信号に分波/合波するか、或いは該第nの波長群を持つ光信号を該他の光信号から分波/合波するためのものであり、第1の光合分波器乃至第Nの光合分波器は、それぞれ第1の筐体乃至第Nの筐体を有し、第1の筐体乃至第Nの筐体は、それぞれ互いに対向する第1の側面及び第2の側面を持ち、第nの光合分波器は、P+2に等しいQに対し、第nの筐体の第1の側面に配置された第{Q(n−1)+1}の入出射ポート及び第{Q(n−1)+2}の入出射ポートと、第nの筐体の第2の側面に配置された第{Q(n−1)+3}の入出射ポート乃至第Qnの入出射ポートとを備え、第{Q(n−1)+1}の入出射ポートは、第nの波長群を持つ光信号と第(n+1)の波長群乃至第Nの波長群を持つ光信号とを第nの筐体に対して入出射するためのものであり、第{Q(n−1)+2}の入出射ポートは、第(n+1)の波長群乃至第Nの波長群の光信号を第nの筐体に対して入出射するためのものであり(但し、nがNに等しい場合には光信号の入出射が無い状態を示す)、第{Q(n−1)+3}の入出射ポート乃至第Qnの入出射ポートは、それぞれ第{P(n−1)+1}の波長乃至第Pnの波長を持つ光信号を入出射するためのものであり、第nの筐体の第{Q(n−1)+2}の入出射ポートは、第(n+1)の筐体の第(Qn+1)の入出射ポートと光学的に結合されている(但し、nがNに等しい場合には接続先が無い状態を示す)光合分波ユニットが得られる。
Furthermore, according to the present invention, the first optical multiplexer / demultiplexer to the Nth optical multiplexer are adapted so as to correspond to a P × N (where P is an integer of 3 or more) wavelength with respect to a natural number N of 2 or more. An optical multiplexing / demultiplexing unit configured by cascading demultiplexers, wherein the nth (where N and n are integers satisfying the
この光合分波ユニットにおいて、第nの筐体は、第{Q(n−1)+1}の入出射ポート及び第{Q(n−1)+2}の入出射ポートの近傍に配置された第nの透過/反射手段と、第{P(n−1)+1}の光伝達手段乃至第Pnの光伝達手段とを備え、nの透過/反射手段は、第{Q(n−1)+1}の入出射ポートから入射した光信号のうちの第nの波長群を持つ光信号を透過し、且つ第(n+1)の波長群乃至第Nの波長群を持つ光信号を第{Q(n−1)+2}の入出射ポートへ向けて反射し、更に該第{Q(n−1)+2}の入出射ポートから入射した該第(n+1)の波長群乃至該第Nの波長群を持つ光信号を反射し、且つ該反射した該第(n+1)の波長群乃至該第Nの波長群を持つ光信号を第2の側面側から入射される該第nの波長群を持つ光信号と合波して該第{Q(n−1)+1}の入出射ポートへ向けて出射し、第{P(n−1)+1}の光伝達手段乃至第Pnの光伝達手段は、それぞれ第{Q(n−1)+1}の入出射ポートから第nの透過/反射手段を介して入射した第{(P(n−1)+1)の波長乃至Pnの波長を持つ光信号を第{Q(n−1)+3}乃至第Qnの入出射ポートへ向けて伝達し、更に該第{Q(n−1)+3}乃至該第Qnの入出射ポートから入射した該第{P(n−1)+1}乃至該第Pnの波長を持つ光信号を該第nの透過/反射手段を介して該第{Q(n−1)+1}の入出射ポートへ向けて伝達することは好ましい。 In this optical multiplexing / demultiplexing unit, the nth casing is arranged in the vicinity of the {Q (n−1) +1} th input / output port and the {Q (n−1) +2} th input / output port. n transmission / reflection means and {P (n-1) +1} th light transmission means to Pnth light transmission means, wherein the n transmission / reflection means has {Q (n-1) + 1th }, The optical signal having the nth wavelength group among the optical signals incident from the input / output ports is transmitted, and the optical signal having the (n + 1) th wavelength group to the Nth wavelength group is transmitted as {Q (n −1) +2} reflected from the input / output port and the (n + 1) th wavelength group to the Nth wavelength group incident from the {Q (n−1) +2} input / output port. And the reflected optical signal having the (n + 1) th wavelength group to the Nth wavelength group is incident from the second side surface side. Are combined with the optical signal having the wavelength group and output toward the {Q (n−1) +1} input / output port, and the {P (n−1) +1} th optical transmission means to Pn The optical transmission means of the (Q (n−1) +1) th input / output port through the nth transmission / reflection means enter the {(P (n−1) +1) th wavelength to Pn. An optical signal having a wavelength is transmitted to the {Q (n−1) +3} to Qn input / output ports, and further from the {Q (n−1) +3} to Qn input / output ports. The incident optical signals having the wavelengths {P (n-1) +1} to Pn are input to the {Q (n-1) +1} input / output ports via the nth transmission / reflection means. It is preferable to transmit toward.
他方、本発明によれば、3本の光線を透過可能に形成された筐体にあっての対向する壁面の一方側の外方近傍に1つの入出射ポートを備えると共に、他方側の外方近傍に2つの入出射ポートを備え、且つ2つの異なる波長の光を該2つの入出射ポートから別々に入射して該1つの入出射ポートへ合波するか、或いは該1つの入出射ポートから入射して該2つの入出射ポートへ分波することにより双方向での入出射が可能な光合分波器であって、2つの異なる波長にあっての一方の波長の光を透過し、且つ他方の波長の光を反射する波長フィルタと、他方の波長の光を全反射する全反射ミラーとが筐体内に配備され、更に、1つの入出射ポートと2つの入出射ポートにあっての一方の入出射ポートとは、それぞれ入出射する光線の光軸がほぼ一致するように略直線上に配置され、波長フィルタは、光軸上に所定の角度で配置され、全反射ミラーは、2つの入出射ポートにあっての他方の入出射ポートで入出射する光線の光軸が1つの入出射ポートから該2つの入出射ポートにあっての一方の入出射ポートへ結合される光線の光軸に対してほぼ平行となるように、該2つの入出射ポートにあっての他方の入出射ポートに入出射する光線の光軸に対して所定の角度で所定の位置に配置され、一方の波長の光は、1つの入出射ポートと2つの入出射ポートにあっての一方の入出射ポートとの間で波長フィルタを介して光学的に結合され、他方の波長の光は、1つの入出射ポートと2つの入出射ポートにあっての他方の入出射ポートとの間で波長フィルタ及び全反射ミラーを介して光学的に結合される光合分波器が得られる。 On the other hand, according to the present invention, one input / output port is provided in the vicinity of the outer side on one side of the opposing wall surface in the casing formed to transmit three light beams, and the outer side on the other side. Two input / output ports are provided in the vicinity, and light of two different wavelengths are separately incident from the two input / output ports and multiplexed to the one input / output port, or from the one input / output port An optical multiplexer / demultiplexer that can enter and exit in both directions by entering and splitting into the two input / output ports, and transmits light of one wavelength at two different wavelengths, and A wavelength filter that reflects the light of the other wavelength and a total reflection mirror that totally reflects the light of the other wavelength are provided in the casing, and further one of the one input / output port and the two input / output ports. The input and output ports of each light beam have approximately the same optical axis. So that the wavelength filter is arranged at a predetermined angle on the optical axis, and the total reflection mirror is used to transmit and receive the light rays entering and exiting at the other entrance and exit ports of the two entrance and exit ports. The two input / output ports are arranged so that the optical axis is substantially parallel to the optical axis of the light beam coupled to one of the two input / output ports. Are disposed at a predetermined position at a predetermined angle with respect to the optical axis of the light beam entering and exiting the other light incident / exit port. Are coupled optically through a wavelength filter, and light of the other wavelength is transmitted between one input / output port and the other input / output port in the two input / output ports. Optically connected via a wavelength filter and total reflection mirror. Demultiplexer to be obtained.
更に、本発明によれば、5本の光線を透過可能に形成された筐体にあっての対向する壁面の一方側の外方近傍に1つの入出射ポートを備えると共に、他方側の外方近傍に4つの入出射ポートを備え、且つ4つの異なる波長の光を該4つの入出射ポートから別々に入射して該1つの入出射ポートへ合波するか、或いは該1つの入出射ポートから入射して該4つの入出射ポートへ分波することにより双方向での入出射が可能な光合分波器であって、4つの異なる波長にあっての第1の波長及び第2の波長の光を透過し、且つ第3の波長及び第4の波長の光を反射する第1の波長フィルタと、第1の波長の光を透過し、且つ第2の波長の光を反射する第2の波長フィルタと、第2の波長の光のみを透過する第3の波長フィルタと、第3の波長の光を透過し、且つ第4の波長の光を反射する第4の波長フィルタと、第4の波長の光のみを透過する第5の波長フィルタと、第2の波長の光を全反射する第1の全反射ミラーと、第3の波長及び第4の波長の光を全反射する第2の全反射ミラーと、第4の波長の光を全反射する第3の全反射ミラーとが筐体内に配備され、更に、1つの入出射ポートと4つの入出射ポートにあっての第1の入出射ポートとは、それぞれ入出射する光線の光軸をほぼ一致するように略直線上に配置され、第1の波長フィルタ及び第2の波長フィルタは、それぞれ光軸上に所定の角度で配置され、第1の全反射ミラー,第2の全反射ミラー,及び第3の全反射ミラーは、4つの入出射ポートにあっての第2の入出射ポート,第3の入出射ポート,及び第4の入出射ポートに入出射する光線の光軸が1つの入出射ポートから第1の入出射ポートへ結合される光線の光軸に対してほぼ平行となるように、該第2の入出射ポート,該第3の入出射ポート,及び該第4の入出射ポートに入出射する光線の光軸に対してそれぞれ所定の角度で所定の位置に配置され、第3の波長フィルタ,第4の波長フィルタ,及び第5の波長フィルタは、それぞれの光軸に対してそれぞれ所定の角度で配置され、第1の波長の光は、1つの入出射ポートと第1の入出射ポートとの間で第1の波長フィルタ及び第2の波長フィルタを介して光学的に結合され、第2の波長の光は、1つの入出射ポートと第2の入出射ポートとの間で第1の波長フィルタ,第2の波長フィルタ,並びに第3の波長フィルタと第1の全反射ミラーとを介して光学的に結合され、第3の波長の光は、1つの入出射ポートと第3の入出射ポートとの間で第1の波長フィルタ及び第4の波長フィルタと第2の全反射ミラーとを介して光学的に結合され、第4の波長の光は、1つの入出射ポートと第4の入出射ポートとの間で第1の波長フィルタ,第4の波長フィルタ,並びに第5の波長フィルタと第2の全反射ミラー及び第3の全反射ミラーとを介して光学的に結合される光合分波器が得られる。 Further, according to the present invention, one input / output port is provided in the vicinity of the outer side on one side of the opposing wall surface in the casing formed to be able to transmit five light beams, and the outer side on the other side. There are four input / output ports in the vicinity, and light of four different wavelengths is separately incident from the four input / output ports and multiplexed to the one input / output port, or from the one input / output port An optical multiplexer / demultiplexer capable of bi-directional input / output by entering and demultiplexing into the four input / output ports, wherein the first wavelength and the second wavelength are at four different wavelengths. A first wavelength filter that transmits light and reflects light of the third wavelength and the fourth wavelength; and a second wavelength that transmits light of the first wavelength and reflects light of the second wavelength A wavelength filter, a third wavelength filter that transmits only light of the second wavelength, and light of the third wavelength. And a fourth wavelength filter that reflects light of the fourth wavelength, a fifth wavelength filter that transmits only light of the fourth wavelength, and a first that totally reflects light of the second wavelength. A total reflection mirror, a second total reflection mirror that totally reflects light of the third wavelength and the fourth wavelength, and a third total reflection mirror that totally reflects light of the fourth wavelength are provided in the housing. In addition, the first input / output port of the one input / output port and the four input / output ports are arranged on a substantially straight line so that the optical axes of the incoming and outgoing light beams substantially coincide with each other. Each of the first wavelength filter and the second wavelength filter is disposed at a predetermined angle on the optical axis, and the first total reflection mirror, the second total reflection mirror, and the third total reflection mirror have four input channels. Second input / output port, third input / output port, and fourth input / output port in the output port The second input / output port and the third input / output port so that the optical axis of the light beam entering / exiting the light beam is substantially parallel to the optical axis of the light beam coupled from one input / output port to the first input / output port. And a third wavelength filter, a fourth wavelength filter, a first wavelength filter, a fourth wavelength filter, a fourth wavelength filter, a fourth wavelength filter, and a fourth wavelength filter. 5 wavelength filters are arranged at predetermined angles with respect to the respective optical axes, and the first wavelength light is transmitted between one input / output port and the first input / output port. And a second wavelength filter, and the second wavelength light is transmitted between one input / output port and the second input / output port between the first wavelength filter and the second wavelength filter. , And optical via a third wavelength filter and a first total reflection mirror And the light of the third wavelength passes between the first input / output port and the third input / output port via the first wavelength filter, the fourth wavelength filter, and the second total reflection mirror. The fourth wavelength light is optically coupled between the first input / output port and the fourth input / output port, and the fifth wavelength filter and the fifth wavelength filter. An optical multiplexer / demultiplexer optically coupled through the second total reflection mirror and the third total reflection mirror is obtained.
加えて、本発明によれば、7本の光線を透過可能に形成された筐体にあっての対向する壁面の一方側の外方近傍に3つの入出射ポートを備えると共に、他方側の外方近傍に4つの入出射ポートを備え、且つ6つの異なる波長の光を該3つの入出射ポートと該4つの入出射ポートにあっての第2の入出射ポート,第3の入出射ポート,及び第4の入出射ポートとから別々に入射して該4つの入出射ポートにあっての第1の入出射ポートへ合波するか、或いは該第1の入出射ポートから入射して該3つの入出射ポートと該4つの入出射ポートにあっての第2の入出射ポート,第3の入出射ポート,及び第4の入出射ポートとへ分波することにより双方向での入出射が可能な光合分波器であって、6つの異なる波長にあっての第1の波長,第2の波長,及び第3の波長の光を透過し、且つ第4の波長,第5の波長,及び第6の波長の光を反射する第1の波長フィルタと、第1の波長の光を透過し、且つ第2の波長及び第3の波長の光を反射する第2の波長フィルタと、第2の波長の光を透過し、且つ第3の波長の光を反射する第3の波長フィルタと、第3の波長の光のみを透過する第4の波長フィルタと、第4の波長の光を透過し、且つ第5の波長及び第6の波長の光を反射する第5の波長フィルタと、第5の波長の光を透過し、且つ第6の波長の光を反射する第6の波長フィルタと、第6の波長の光のみを透過する第7の波長フィルタと、第2の波長及び第3の波長の光を反射する第1のミラー面と第5の波長及び第6の波長の光を反射する第2のミラー面とをそれぞれ片側に備えた全反射ミラーとが筐体内に配備され、更に、第1の入出射ポートと3つの入出射ポートにあっての第1の入出射ポートとは、それぞれ入出射する光線の光軸がほぼ一致するように略直線上に配置され、第1の波長フィルタ及び第2の波長フィルタは、光軸上にそれぞれ所定の角度で配置され、第3の波長フィルタ,第4の波長フィルタ,及び全反射ミラーは、3つの入出射ポートにあっての第2の入出射ポート及び第3の入出射ポートに入出射する光線の光軸が4つの入出射ポートにあっての第1の入出射ポートから該3つの入出射ポートにあっての第1の入出射ポートへ結合される光線の光軸に対してほぼ平行となるように、該3つの入出射ポートにあっての該第2の入出射ポート及び該第3の入出射ポートに入出射する光線の光軸に対して所定の角度で所定の位置に配置され、4つの入出射ポートにあっての第2の入出射ポートと第5の波長フィルタとは、第1の波長フィルタで反射する光の方向に光軸が一致するように配置され、4つの入出射ポートにあっての第3の入出射ポート及び第4の入出射ポートと第6の波長フィルタ及び第7の波長フィルタとは、該4つの入出射ポートにあっての第3の入出射ポート及び第4の入出射ポートに入出射する光線の光軸が該4つの入出射ポートにあっての第2の入出射ポートの光軸に対してほぼ平行となるように所定の角度で所定の位置に配置され、第1の波長の光は、4つの入出射ポートにあっての第1の入出射ポートと3つの入出射ポートにあっての第1の入出射ポートとの間で第1の波長フィルタ及び第2の波長フィルタを介して光学的に結合され、第2の波長の光は、4つの入出射ポートにあっての第1の入出射ポートと3つの入出射ポートにあっての第2の入出射ポートとの間で第1の波長フィルタ,第2の波長フィルタ,並びに第3の波長フィルタと全反射ミラーとを介して光学的に結合され、第3の波長の光は、4つの入出射ポートにあっての第1の入出射ポートと3つの入出射ポートにあっての第3の入出射ポートとの間で第1の波長フィルタ,第2の波長フィルタ,第3の波長フィルタ,並びに第4の波長フィルタと全反射ミラーとを介して光学的に結合され、第4の波長の光は、4つの入出射ポートにあっての第1の入出射ポート及び第2の入出射ポートの間で第1の波長フィルタ及び第5の波長フィルタと全反射ミラーとを介して光学的に結合され、第5の波長の光は、4つの入出射ポートにあっての第1の入出射ポート及び第3の入出射ポートの間で第1の波長フィルタ,第5の波長フィルタ,並びに第6の波長フィルタと全反射ミラーとを介して光学的に結合され、第6の波長の光は、4つの入出射ポートにあっての第1の入出射ポート及び第4の入出射ポートの間で第1の波長フィルタ,第5の波長フィルタ,第6の波長フィルタ,並びに第7の波長フィルタと全反射ミラーとを介して光学的に結合される光合分波器が得られる。 In addition, according to the present invention, three input / output ports are provided in the vicinity of the outer side on one side of the opposing wall surface in the casing formed to be able to transmit seven light beams, and the outer side of the other side is provided. 4 input / output ports in the vicinity, and light of six different wavelengths in the three input / output ports, the second input / output port in the four input / output ports, the third input / output port, And the fourth input / output port separately to be combined with the first input / output port in the four input / output ports, or the first input / output port to enter the 3 Bi-directional input / output can be performed by demultiplexing into one input / output port and the second input / output port, the third input / output port, and the fourth input / output port in the four input / output ports. Possible optical multiplexer / demultiplexer, first wavelength, second wave at 6 different wavelengths , And a first wavelength filter that transmits light of the third wavelength and reflects light of the fourth wavelength, fifth wavelength, and sixth wavelength, and transmits light of the first wavelength, And a second wavelength filter that reflects light of the second wavelength and the third wavelength, a third wavelength filter that transmits light of the second wavelength and reflects light of the third wavelength, and A fourth wavelength filter that transmits only light of the third wavelength, a fifth wavelength filter that transmits light of the fourth wavelength and reflects light of the fifth wavelength and the sixth wavelength, A sixth wavelength filter that transmits light of the sixth wavelength and reflects light of the sixth wavelength, a seventh wavelength filter that transmits only the light of the sixth wavelength, the second wavelength and the third wavelength A first mirror surface that reflects light of a wavelength and a second mirror surface that reflects light of a fifth wavelength and a sixth wavelength are each provided on one side. And the first input / output port and the first input / output port of the three input / output ports substantially coincide with each other in the optical axis of the incident / exit light beam. The first wavelength filter and the second wavelength filter are respectively arranged at predetermined angles on the optical axis, and the third wavelength filter, the fourth wavelength filter, and the total reflection mirror are The optical axes of the light beams entering / exiting the second input / output port and the third input / output port in the three input / output ports are 3 from the first input / output port in the four input / output ports. The second input / output ports of the three input / output ports and the second input / output ports of the three input / output ports so as to be substantially parallel to the optical axis of the light beam coupled to the first input / output port of the three input / output ports; With respect to the optical axis of the light beam entering and exiting the third entrance / exit port. The second input / output port and the fifth wavelength filter in the four input / output ports arranged at a predetermined angle at a predetermined angle have an optical axis in the direction of the light reflected by the first wavelength filter. The third input / output port, the fourth input / output port, the sixth wavelength filter, and the seventh wavelength filter in the four input / output ports, which are arranged to coincide with each other, are the four input / output ports. The optical axes of the light beams entering and exiting the third entrance and exit ports are substantially parallel to the optical axes of the second entrance and exit ports in the four entrance and exit ports. The light having the first wavelength is arranged at a predetermined position at a predetermined angle so that the first input / output port in the four input / output ports and the first input / output port in the three input / output ports. Through the first wavelength filter and the second wavelength filter. The second wavelength light is optically coupled between the first input / output port in the four input / output ports and the second input / output port in the three input / output ports. The first wavelength filter, the second wavelength filter, and the third wavelength filter and the total reflection mirror are optically coupled, and the light of the third wavelength is the first at the four input / output ports. The first wavelength filter, the second wavelength filter, the third wavelength filter, and the fourth wavelength filter between the input / output port of the first and third input / output ports of the three input / output ports The fourth wavelength light is optically coupled through the reflection mirror, and the fourth wavelength light is transmitted between the first input / output port and the second input / output port in the four input / output ports. And a fifth wavelength filter and a total reflection mirror to be optically coupled, The first wavelength filter, the fifth wavelength filter, and the sixth wavelength filter are arranged between the first input / output port and the third input / output port in the four input / output ports. The sixth wavelength light is optically coupled through the total reflection mirror, and the sixth wavelength light is transmitted between the first input / output port and the fourth input / output port in the four input / output ports. An optical multiplexer / demultiplexer optically coupled through the filter, the fifth wavelength filter, the sixth wavelength filter, and the seventh wavelength filter and the total reflection mirror is obtained.
その他、本発明によれば、5本の光線を透過可能に形成された筐体にあっての対向する壁面の一方側の外方近傍に1つの入出射ポートを備えると共に、他方側の外方近傍に4つの入出射ポートを備え、且つ4つの異なる波長の光を該4つの入出射ポートから別々に入射して該1つの入出射ポートへ合波するか、或いは該1つの入出射ポートから入射して該4つの入出射ポートへ分波することにより双方向での入出射が可能な光合分波器であって、4つの異なる波長にあっての第1の波長の光を透過し、且つ他の第2の波長,第3の波長,及び第4の波長の光を反射する第1の波長フィルタと、第2の波長の光を透過し、且つ第3の波長及び第4の波長の光を反射する第2の波長フィルタと、第3の波長の光を透過し、且つ第4の波長の光を反射する第3の波長フィルタと、第4の波長の光のみを透過する第4の波長フィルタと、第2の波長,第3の波長,及び第4の波長の光を全反射する全反射ミラーと、第1の波長フィルタ乃至第4の波長フィルタと全反射ミラーとを固定した透光性基板とが筐体内に配備され、更に、1つの入出射ポートと4つの入出射ポートにあっての第1の入出射ポートとはそれぞれ入出射する光線の光軸がほぼ一致するように略直線上に配置され、透光性基板に固定された第1の波長フィルタは、光軸上に所定の角度で配置され、透光性基板に固定された全反射ミラーは、4つの入出射ポートにあっての第2の入出射ポート,第3の入出射ポート,及び第4の入出射ポートに入出射する光線の光軸が1つの入出射ポートから第1の入出射ポートへ結合される光線の光軸に対してほぼ平行となるように、該第2の入出射ポート,該第3の入出射ポート,及び該第4の入出射ポートに入出射する光線の光軸に対して所定の角度で所定の位置に配置され、透光性基板に固定された第2の波長フィルタ,第3の波長フィルタ,及び第4の波長フィルタは、それぞれの光軸に対してそれぞれ所定の角度で配置され、第1の波長の光は、1つの入出射ポートと第1の入出射ポートとの間で透光性基板に固定された第1の波長フィルタを介して光学的に結合され、第2の波長の光は、1つの入出射ポートと第2の入出射ポートとの間で透光性基板にそれぞれ固定された第2の波長フィルタ及び第3の波長フィルタと全反射ミラーとを介して光学的に結合され、第3の波長の光は、1つの入出射ポートと第3の入出射ポートとの間で透光性基板にそれぞれ固定された第1の波長フィルタ,第2の波長フィルタ,並びに第3の波長フィルタと全反射ミラーとを介して光学的に結合され、第4の波長の光は、1つの入出射ポートと第4の入出射ポートとの間で透光性基板にそれぞれ固定された第1の波長フィルタ,第2の波長フィルタ,第3の波長フィルタ,並びに第4の波長フィルタと全反射ミラーとを介して光学的に結合される光合分波器が得られる。 In addition, according to the present invention, one input / output port is provided in the vicinity of the outer side on one side of the opposing wall surface in the casing formed to transmit five light beams, and the outer side on the other side. There are four input / output ports in the vicinity, and light of four different wavelengths is separately incident from the four input / output ports and multiplexed to the one input / output port, or from the one input / output port An optical multiplexer / demultiplexer that can enter and exit in both directions by entering and demultiplexing into the four input / output ports, and transmits light of the first wavelength at four different wavelengths, And a first wavelength filter that reflects the light of the other second wavelength, the third wavelength, and the fourth wavelength, the light of the second wavelength, and the third wavelength and the fourth wavelength. The second wavelength filter that reflects the light of the third wavelength, the light of the third wavelength that transmits the light, and the light of the fourth wavelength A third wavelength filter that transmits, a fourth wavelength filter that transmits only light of the fourth wavelength, a total reflection mirror that totally reflects light of the second wavelength, the third wavelength, and the fourth wavelength; A translucent substrate in which the first to fourth wavelength filters and the total reflection mirror are fixed is provided in the housing, and the first and fourth input / output ports and the first and fourth input / output ports The first wavelength filter, which is arranged on a substantially straight line so that the optical axes of the incoming and outgoing light beams substantially coincide with each other, is fixed at a predetermined angle on the optical axis. The total reflection mirrors arranged at and fixed to the light-transmitting substrate are incident / exited into the second input / output port, the third input / output port, and the fourth input / output port in the four input / output ports. The optical axis of the light beam is coupled from one input / output port to the first input / output port Predetermined with respect to the optical axes of the light beams entering and exiting the second input / output port, the third input / output port, and the fourth input / output port so as to be substantially parallel to the optical axis of the light beam The second wavelength filter, the third wavelength filter, and the fourth wavelength filter that are arranged at predetermined positions and fixed to the translucent substrate are respectively at predetermined angles with respect to the respective optical axes. The light having the first wavelength is optically coupled between the one input / output port and the first input / output port through a first wavelength filter fixed to the light-transmitting substrate, The light having the second wavelength passes through the second wavelength filter, the third wavelength filter, and the total reflection mirror that are respectively fixed to the translucent substrate between the one input / output port and the second input / output port. The third wavelength light is coupled to one input / output port and a third input / output port. A first wavelength filter, a second wavelength filter, and a third wavelength filter and a total reflection mirror, which are respectively fixed to the light-transmitting substrate between the first and second reflection ports. The light of the wavelength includes a first wavelength filter, a second wavelength filter, a third wavelength filter, and a first wavelength filter fixed to the light-transmitting substrate between one input / output port and a fourth input / output port, respectively. Thus, an optical multiplexer / demultiplexer optically coupled through the four wavelength filters and the total reflection mirror is obtained.
又、本発明によれば、5本の光線を透過可能に形成された筐体にあっての対向する壁面の一方側の外方近傍に1つの入出射ポートを備えると共に、他方側の外方近傍に4つの入出射ポートを備え、且つ4つの異なる波長の光を該4つの入出射ポートから別々に入射して該1つの入出射ポートへ合波するか、或いは該1つの入出射ポートから入射して該4つの入出射ポートへ分波することにより双方向での入出射が可能な光合分波器であって、4つの異なる波長にあっての第1の波長及び第2の波長の光を透過し、且つ第3の波長及び第4の波長の光を反射する第1の波長フィルタと、第1の波長の光を透過し、且つ第2の波長の光を反射する第2の波長フィルタと、第2の波長の光のみを透過する第3の波長フィルタと、第3の波長の光を透過し、且つ第4の波長の光を反射する第4の波長フィルタと、第4の波長の光のみを透過する第5の波長フィルタと、第2の波長の光を全反射する第1の全反射ミラーと、第3の波長及び第4の波長の光を全反射する第2の全反射ミラーと、第4の波長の光を全反射する第3の全反射ミラーと、第1の波長フィルタ乃至第5の波長フィルタと第1の全反射ミラー及び第3の全反射ミラーとを固定した透光性基板とが筐体内に配備され、更に、1つの入出射ポートと4つの入出射ポートにあっての第1の入出射ポートとは、それぞれ入出射する光線の光軸をほぼ一致するように略直線上に配置され、透光性基板に固定された第1の波長フィルタ及び第2の波長フィルタは、それぞれ光軸上に所定の角度で配置され、透光性基板に固定された第1の全反射ミラー及び第3の全反射ミラーと第2の全反射ミラーとは、4つの入出射ポートにあっての第2の入出射ポート,第3の入出射ポート,及び第4の入出射ポートに入出射する光線の光軸が1つの入出射ポートから第1の入出射ポートへ結合される光線の光軸に対してほぼ平行となるように、該第2の入出射ポート,該第3の入出射ポート,及び該第4の入出射ポートに入出射する光線の光軸に対してそれぞれ所定の角度で所定の位置に配置され、透光性基板に固定された第3の波長フィルタ,第4の波長フィルタ,及び第5の波長フィルタは、それぞれの光軸に対してそれぞれ所定の角度で配置され、第1の波長の光は、1つの入出射ポートと第1の入出射ポートとの間で透光性基板に固定された第1の波長フィルタ及び第2の波長フィルタを介して光学的に結合され、第2の波長の光は、1つの入出射ポートと第2の入出射ポートとの間で透光性基板にそれぞれ固定された第1の波長フィルタ,第2の波長フィルタ,並びに第3の波長フィルタと第1の全反射ミラーとを介して光学的に結合され、第3の波長の光は、1つの入出射ポートと第3の入出射ポートとの間で透光性基板に固定された第1の波長フィルタ及び第4の波長フィルタと第2の全反射ミラーとを介して光学的に結合され、第4の波長の光は、1つの入出射ポートと第4の入出射ポートとの間で透光性基板に固定された第1の波長フィルタ,第4の波長フィルタ,並びに第5の波長フィルタと第2の全反射ミラー及び該透光性基板に固定された第3の全反射ミラーとを介して光学的に結合される光合分波器が得られる。 Further, according to the present invention, one input / output port is provided in the vicinity of the outer side on one side of the opposing wall surface in the casing formed so as to be able to transmit five light beams, and the outer side on the other side. There are four input / output ports in the vicinity, and light of four different wavelengths is separately incident from the four input / output ports and multiplexed to the one input / output port, or from the one input / output port An optical multiplexer / demultiplexer capable of bi-directional input / output by entering and demultiplexing into the four input / output ports, wherein the first wavelength and the second wavelength are at four different wavelengths. A first wavelength filter that transmits light and reflects light of the third wavelength and the fourth wavelength; and a second wavelength that transmits light of the first wavelength and reflects light of the second wavelength A wavelength filter, a third wavelength filter that transmits only light of the second wavelength, and a light of third wavelength. And a fourth wavelength filter that reflects light of the fourth wavelength, a fifth wavelength filter that transmits only light of the fourth wavelength, and a first total filter that totally reflects light of the second wavelength. A reflection mirror; a second total reflection mirror that totally reflects light of the third wavelength and the fourth wavelength; a third total reflection mirror that totally reflects light of the fourth wavelength; and a first wavelength filter. To a fifth wavelength filter, and a translucent substrate to which the first total reflection mirror and the third total reflection mirror are fixed, are provided in the casing, and further, one input / output port and four input / output ports are provided. The first input and output ports are arranged on a substantially straight line so that the optical axes of the incoming and outgoing light beams substantially coincide with each other, and the first wavelength filter and the second wavelength filter fixed to the translucent substrate. Each of the wavelength filters is arranged on the optical axis at a predetermined angle, and is fixed to the translucent substrate. The total reflection mirror, the third total reflection mirror, and the second total reflection mirror are the second input / output port, the third input / output port, and the fourth input / output port in the four input / output ports. The second input / output port and the third input / output port so that the optical axis of the light beam entering / exiting is substantially parallel to the optical axis of the light beam coupled from one input / output port to the first input / output port. A third wavelength filter which is disposed at a predetermined position at a predetermined angle with respect to the optical axis of the light entering / exiting the fourth input / output port, and is fixed to the translucent substrate, The fourth wavelength filter and the fifth wavelength filter are arranged at predetermined angles with respect to the respective optical axes, and the light of the first wavelength is transmitted to one input / output port and the first input / output port. Between the first wavelength filter and the second wavelength filter fixed to the translucent substrate. A first wavelength filter optically coupled through a filter, and having a second wavelength fixed to the translucent substrate between one input / output port and the second input / output port; The second wavelength filter, and the third wavelength filter and the first total reflection mirror are optically coupled to each other, and the third wavelength light is transmitted between one input / output port and the third input / output port. The first wavelength filter, the fourth wavelength filter, and the second total reflection mirror that are fixed to the translucent substrate between them are optically coupled, and the light of the fourth wavelength is one input / output The first wavelength filter, the fourth wavelength filter, the fifth wavelength filter, the second total reflection mirror, and the translucency fixed to the translucent substrate between the port and the fourth input / output port Optical multiplexer / demultiplexer optically coupled via a third total reflection mirror fixed to the substrate Obtained.
更に、本発明によれば、5本の光線を透過可能に形成された筐体にあっての対向する壁面の一方側の外方近傍に1つの入出射ポートを備えると共に、他方側の外方近傍に4つの入出射ポートを備え、且つ4つの異なる波長の光を該4つの入出射ポートから別々に入射して該1つの入出射ポートへ合波するか、或いは該1つの入出射ポートから入射して該4つの入出射ポートへ分波することにより双方向での入出射が可能な光合分波器であって、4つの異なる波長にあっての第1の波長及び第2の波長の光を透過し、且つ第3の波長及び第4の波長の光を反射する第1の波長フィルタと、第1の波長の光を透過し、且つ第2の波長の光を反射する第2の波長フィルタと、第2の波長の光のみを透過する第3の波長フィルタと、第3の波長の光を透過し、且つ第4の波長の光を反射する第4の波長フィルタと、第4の波長の光のみを透過する第5の波長フィルタと、第2の波長の光を全反射する第1の全反射ミラーと、第3の波長及び第4の波長の光を全反射する第2の全反射ミラーと、第4の波長の光を全反射する第3の全反射ミラーと、3つの全反射ミラーと第1の波長フィルタとを固定した第1の透光性基板と、第1の波長フィルタ乃至第5の波長フィルタと第1の全反射ミラー及び第3の全反射ミラーとを固定した第2の透光性基板とが筐体内に配備され、更に、1つの入出射ポートと4つの入出射ポートにあっての第1の入出射ポートとは、それぞれ入出射する光線の光軸をほぼ一致するように略直線上に配置され、第1の透光性基板及び第2の透光性基板に固定された第1の波長フィルタと該第2の透光性基板に固定された第2の波長フィルタとは、それぞれ光軸上に所定の角度で配置され、第1の透光性基板及び第2の透光性基板に固定された第1の全反射ミラー,該第1の透光性基板に固定された第2の全反射ミラー,並びに該第1の透光性基板及び該第2の透光性基板に固定された第3の全反射ミラーは、4つの入出射ポートにあっての第2の入出射ポート,第3の入出射ポート,及び第4の入出射ポートに入出射する光線の光軸が1つの入出射ポートから第1の入出射ポートへ結合される光線の光軸に対してほぼ平行となるように、該第2の入出射ポート,該第3の入出射ポート,及び該第4の入出射ポートに入出射する光線の光軸に対してそれぞれ所定の角度で所定の位置に配置され、第2の透光性基板にそれぞれ固定された第3の波長フィルタ,第4の波長フィルタ,及び第5の波長フィルタは、それぞれの光軸に対してそれぞれ所定の角度で配置され、第1の波長の光は、1つの入出射ポートと第1の入出射ポートとの間で第1の透光性基板及び第2の透光性基板に固定された第1の波長フィルタと該第2の透光性基板に固定された第2の波長フィルタとを介して光学的に結合され、第2の波長の光は、1つの入出射ポートと第2の入出射ポートとの間で第1の透光性基板及び第2の透光性基板に固定された第1の波長フィルタ,該第2の透光性基板に固定された第2の波長フィルタ,並びに該第2の透光性基板に固定された第3の波長フィルタと該第1の透光性基板及び該第2の透光性基板に固定された第1の全反射ミラーとを介して光学的に結合され、第3の波長の光は、1つの入出射ポートと第3の入出射ポートとの間で第1の透光性基板及び第2の透光性基板に固定された第1の波長フィルタと該第2の透光性基板に固定された第4の波長フィルタと該第1の透光性基板に固定された第2の全反射ミラーとを介して光学的に結合され、第4の波長の光は、1つの入出射ポートと第4の入出射ポートとの間で第1の透光性基板及び第2の透光性基板に固定された第1の波長フィルタ,該第2の透光性基板に固定された第4の波長フィルタ,並びに該第2の透光性基板に固定された第5の波長フィルタと該第1の透光性基板に固定された第2の全反射ミラーと該第1の透光性基板及び該第2の透光性基板に固定された第3の全反射ミラーとを介して光学的に結合される光合分波器が得られる。 Further, according to the present invention, one input / output port is provided in the vicinity of the outer side on one side of the opposing wall surface in the casing formed to be able to transmit five light beams, and the outer side on the other side. There are four input / output ports in the vicinity, and light of four different wavelengths is separately incident from the four input / output ports and multiplexed to the one input / output port, or from the one input / output port An optical multiplexer / demultiplexer capable of bi-directional input / output by entering and demultiplexing into the four input / output ports, wherein the first wavelength and the second wavelength are at four different wavelengths. A first wavelength filter that transmits light and reflects light of the third wavelength and the fourth wavelength; and a second wavelength that transmits light of the first wavelength and reflects light of the second wavelength A wavelength filter, a third wavelength filter that transmits only light of the second wavelength, and light of the third wavelength. And a fourth wavelength filter that reflects light of the fourth wavelength, a fifth wavelength filter that transmits only light of the fourth wavelength, and a first that totally reflects light of the second wavelength. A total reflection mirror, a second total reflection mirror that totally reflects light of the third wavelength and the fourth wavelength, a third total reflection mirror that totally reflects light of the fourth wavelength, and three total reflections A first translucent substrate to which a mirror and a first wavelength filter are fixed, a first wavelength filter to a fifth wavelength filter, a first total reflection mirror, and a third total reflection mirror to be fixed. 2 translucent substrates are disposed in the housing, and the first input / output port in the one input / output port and the four input / output ports substantially each has an optical axis of the incident / exit light beam. 1st which is arrange | positioned on a substantially straight line so that it may correspond, and was fixed to the 1st translucent board | substrate and the 2nd translucent board | substrate. The wavelength filter and the second wavelength filter fixed to the second translucent substrate are arranged at predetermined angles on the optical axis, respectively, and the first translucent substrate and the second translucent substrate The first total reflection mirror fixed to the first light transmission substrate, the second total reflection mirror fixed to the first light transmission substrate, and the first light transmission substrate and the second light transmission substrate. The third total reflection mirror thus formed has an optical axis of 1 for light beams incident on and output from the second input / output port, the third input / output port, and the fourth input / output port in the four input / output ports. The second input / output port, the third input / output port, and the fourth input port so as to be substantially parallel to the optical axis of the light beam coupled from the one input / output port to the first input / output port. A second translucent substrate disposed at a predetermined position at a predetermined angle with respect to the optical axis of the light beam entering / exiting the input / output port; The third wavelength filter, the fourth wavelength filter, and the fifth wavelength filter fixed respectively to the optical axes are arranged at predetermined angles with respect to the respective optical axes, and the light of the first wavelength is one A first wavelength filter fixed to the first light-transmitting substrate and the second light-transmitting substrate between the input / output port and the first light-emitting port and the second light-transmitting substrate are fixed. The second wavelength filter is optically coupled through the second wavelength filter, and the light having the second wavelength is transmitted between the first input / output port and the second input / output port. A first wavelength filter fixed to the transparent substrate, a second wavelength filter fixed to the second transparent substrate, and a third wavelength fixed to the second transparent substrate. Light is transmitted through the filter, the first translucent substrate, and the first total reflection mirror fixed to the second translucent substrate. And the light of the third wavelength is fixed to the first light-transmitting substrate and the second light-transmitting substrate between one input / output port and the third input / output port. Are optically coupled via a wavelength filter of, a fourth wavelength filter fixed to the second light transmissive substrate, and a second total reflection mirror fixed to the first light transmissive substrate, A first wavelength filter fixed to the first light-transmitting substrate and the second light-transmitting substrate between one input / output port and the fourth input / output port; A fourth wavelength filter fixed to the second light transmitting substrate, a fifth wavelength filter fixed to the second light transmitting substrate, and a second wavelength filter fixed to the first light transmitting substrate. Optically coupled via the total reflection mirror of the first optically coupled mirror and the third total reflection mirror fixed to the first and second translucent substrates. Vessel can be obtained.
加えて、本発明によれば、5本の光線を透過可能に形成された筐体にあっての対向する壁面の一方側の外方近傍に1つの入出射ポートを備えると共に、他方側の外方近傍に4つの入出射ポートを備え、且つ4つの異なる波長の光を該4つの入出射ポートから別々に入射して該1つの入出射ポートへ合波するか、或いは該1つの入出射ポートから入射して該4つの入出射ポートへ分波することにより双方向での入出射が可能な光合分波器であって、4つの異なる波長にあっての第1の波長及び第2の波長の光を透過し、且つ第3の波長及び第4の波長の光を反射する第1の波長フィルタと、第1の波長の光を透過し、且つ第2の波長の光を反射する第2の波長フィルタと、第2の波長の光のみを透過する第3の波長フィルタと、第3の波長の光を透過し、且つ第4の波長の光を反射する第4の波長フィルタと、第4の波長の光のみを透過する第5の波長フィルタと、第3の波長の光及び第4の波長の光を全反射する第1の全反射ミラーと、2の波長の光を全反射する第2の全反射ミラーと、第4の波長の光を全反射する第3の全反射ミラーと、第1の全反射ミラー乃至第3の全反射ミラーと第1の波長フィルタとを固定した第1の透光性基板と、第1の波長フィルタ乃至第5の波長フィルタを固定した第2の透光性基板と、第1の透光性基板及び第2の透光性基板を固定した第3の透光性基板とが筐体内に配備され、更に、1つの入出射ポートと4つの入出射ポートにあっての第1の入出射ポートとは、それぞれ入出射する光線の光軸をほぼ一致するように略直線上に配置され、第1の透光性基板及び第2の透光性基板に固定された第1の波長フィルタと該第2の透光性基板に固定された第2の波長フィルタとは、それぞれ光軸上に所定の角度で配置され、第1の透光性基板にそれぞれ固定された第1の全反射ミラー,第2の全反射ミラー,及び第3の全反射ミラーは、4つの入出射ポートにあっての第2の入出射ポート,第3の入出射ポート,及び第4の入出射ポートに入出射する光線の光軸が1つの入出射ポートから第1の入出射ポートへ結合される光線の光軸に対してほぼ平行となるように、該第2の入出射ポート,該第3の入出射ポート,及び該第4の入出射ポートに入出射する光線の光軸に対してそれぞれ所定の角度で所定の位置に配置され、第2の透光性基板にそれぞれ固定された第3の波長フィルタ,第4の波長フィルタ,及び第5の波長フィルタと第3の透光性基板とは、それぞれの光軸に対してそれぞれ所定の角度で配置され、第1の波長の光は、1つの入出射ポートと第1の入出射ポートとの間で第1の透光性基板及び第2の透光性基板に固定された第1の波長フィルタと該第2の透光性基板に固定された第2の波長フィルタとを介して光学的に結合され、第2の波長の光は、1つの入出射ポートと第2の入出射ポートとの間で第1の透光性基板及び第2の透光性基板に固定された第1の波長フィルタ,該第2の透光性基板に固定された第2の波長フィルタ,並びに該第2の透光性基板に固定された第3の波長フィルタと該第1の透光性基板に固定された第2の全反射ミラーとを介して光学的に結合され、第3の波長の光は、1つの入出射ポートと第3の入出射ポートとの間で第1の透光性基板及び第2の透光性基板に固定された第1の波長フィルタと該第2の透光性基板に固定された第4の波長フィルタと該第1の透光性基板に固定された第1の全反射ミラーとを介して光学的に結合され、第4の波長の光は、1つの入出射ポートと第4の入出射ポートとの間で第1の透光性基板及び第2の透光性基板に固定された第1の波長フィルタ,該第2の透光性基板に固定された第4の波長フィルタ,並びに該第2の透光性基板に固定された第5の波長フィルタと該第1の透光性基板に固定された第1の全反射ミラー及び第3の全反射ミラーとを介して光学的に結合される光合分波器が得られる。 In addition, according to the present invention, one input / output port is provided in the vicinity of the outer side on one side of the opposite wall surface in the casing formed so as to be able to transmit five light beams, and the outer side on the other side. 4 input / output ports in the vicinity, and light of four different wavelengths are separately incident from the four input / output ports and multiplexed to the one input / output port, or the one input / output port Is an optical multiplexer / demultiplexer capable of bi-directional input / output by demultiplexing into the four input / output ports by entering from the first and second wavelengths, and the first wavelength and the second wavelength at four different wavelengths A first wavelength filter that transmits light of the third wavelength and reflects light of the third wavelength and the fourth wavelength, and a second wavelength that transmits light of the first wavelength and reflects light of the second wavelength Wavelength filter, a third wavelength filter that transmits only light of the second wavelength, and light of the third wavelength A fourth wavelength filter that transmits and reflects light of the fourth wavelength; a fifth wavelength filter that transmits only light of the fourth wavelength; and light of the third wavelength and light of the fourth wavelength A first total reflection mirror that totally reflects light, a second total reflection mirror that totally reflects light of a second wavelength, a third total reflection mirror that totally reflects light of a fourth wavelength, First translucent substrate to which total reflection mirror to third total reflection mirror and first wavelength filter are fixed, and second translucent substrate to which first wavelength filter to fifth wavelength filter are fixed And a third light-transmitting substrate to which the first light-transmitting substrate and the second light-transmitting substrate are fixed are provided in the housing, and further, there is one input / output port and four input / output ports. The first incident / exit ports are arranged on a substantially straight line so that the optical axes of the incident / exiting light beams substantially coincide with each other. The first wavelength filter fixed to the translucent substrate and the second translucent substrate and the second wavelength filter fixed to the second translucent substrate each have a predetermined angle on the optical axis. The first total reflection mirror, the second total reflection mirror, and the third total reflection mirror that are arranged in the first and second transparent substrates are respectively fixed to the first light transmitting substrate. The optical axes of the light beams entering and exiting the first input / output port, the third input / output port, and the fourth input / output port are relative to the optical axis of the light beam coupled from one input / output port to the first input / output port. So as to be substantially parallel to each other at a predetermined angle with respect to the optical axes of the light beams entering and exiting the second entrance / exit port, the third entrance / exit port, and the fourth entrance / exit port. The third wavelength filter and the fourth wave, which are arranged at positions and fixed to the second light-transmitting substrate, respectively. The long filter, the fifth wavelength filter, and the third light-transmitting substrate are arranged at predetermined angles with respect to the respective optical axes. A first wavelength filter fixed to the first light-transmitting substrate and the second light-transmitting substrate, and a second wavelength fixed to the second light-transmitting substrate. The light having the second wavelength is optically coupled through the filter, and the first light-transmitting substrate and the second light-transmitting substrate are provided between the one input / output port and the second input / output port. A first wavelength filter fixed to the second light transmitting substrate, a second wavelength filter fixed to the second light transmitting substrate, a third wavelength filter fixed to the second light transmitting substrate, and the first wavelength filter. Optically coupled through a second total reflection mirror fixed to the translucent substrate, and the third wavelength light is transmitted through one input / output port. The first wavelength filter fixed to the first light-transmitting substrate and the second light-transmitting substrate between the first and third input / output ports and the fourth wavelength fixed to the second light-transmitting substrate Are coupled optically via a first total reflection mirror fixed to the first light-transmitting substrate, and light having a fourth wavelength is transmitted through one input / output port and a fourth input / output port. A first wavelength filter fixed to the first light-transmitting substrate and the second light-transmitting substrate between the output port, a fourth wavelength filter fixed to the second light-transmitting substrate, and Optically via a fifth wavelength filter fixed to the second translucent substrate, a first total reflection mirror and a third total reflection mirror fixed to the first translucent substrate. An optical multiplexer / demultiplexer to be coupled is obtained.
本発明の光モジュールにあっての第1の構成によれば、レーザダイオード及びファイバコリメータの間の結合効率を容易に高くすることが可能であり、レーザダイオードから出射された光を効率良くしかも短時間で十分離れた位置にあるファイバコリメータに結合することができるため、廉価に光モジュールを構成することができるようになる。第2の構成によれば、複数のレーザダイオードを有する光モジュールにおいて、筐体に対して任意の位置にレーザダイオードを配置することができ、各レーザダイオードの配置及び駆動用の電気・電子回路の配置が容易となるため、設計の自由度が増大するようになる。第3の構成によれば、第1の構成及び第2の構成による効果に加えて波長選択性が向上するようになる。第4の構成によれば、要求される伝送速度に応じた光モジュールの構築が可能となる。第5の構成によれば、波長フィルタ及びファイバコリメータの間に配置された光アイソレータが使用されるレーザダイオードの全波長範囲に対応するため、複数のレーザダイオードを備えた場合でも簡単な構成で各レーザダイオードからの発振光波長を安定化させて有効にファイバコリメータへ導くことができるようになり、且つ第4の構成を採用しなくても同様に要求される伝送速度に応じた光モジュールの構築が可能となる。第6の構成によれば、複数のフォトダイオードを有する光モジュールにおいて、筐体に対して任意の位置にフォトダイオードを配置することができ、各フォトダイオードの配置、及び駆動用の電気・電子回路の配置が容易となる。第7の構成によれば、第6の構成の効果に加えて波長選択性が向上するようになる。第8の構成によれば、上述した第1の構成及び第2の構成と第6の構成とによる効果を合わせ持ったものとなる。第9の構成によれば、第8の構成の効果に加えて波長選択性が向上するようになる。第10の構成によれば、第8の構成及び第9の構成による効果に加えて要求される伝送速度に応じた光モジュールの構築が可能となる。更に、本発明の光モジュールは、単純に波長フィルタの数を増やしたり、或いは2波多重,4波多重の光モジュールを組み合わせることにより、4波以上の例えば8波多重,16波多重等の光送信モジュールや光受信モジュール,或いは光送受信モジュールにも適用することができる上、波長間隔の非常に狭い高密度波長多重(DWDM)向けの光モジュールについても、レーザダイオード及びフォトダイオードと共に誘電体多層膜による波長フィルタを適宜組み合わせることで適用可能である。 According to the first configuration of the optical module of the present invention, the coupling efficiency between the laser diode and the fiber collimator can be easily increased, and the light emitted from the laser diode can be efficiently and shortened. Since the optical fiber module can be coupled to a fiber collimator located sufficiently away in time, an optical module can be configured at low cost. According to the second configuration, in the optical module having a plurality of laser diodes, the laser diodes can be arranged at arbitrary positions with respect to the housing, and the arrangement of each laser diode and the electric / electronic circuit for driving can be arranged. Since the arrangement becomes easy, the degree of freedom in design increases. According to the third configuration, wavelength selectivity is improved in addition to the effects of the first configuration and the second configuration. According to the 4th structure, the construction | assembly of the optical module according to the required transmission rate is attained. According to the fifth configuration, since the optical isolator disposed between the wavelength filter and the fiber collimator corresponds to the entire wavelength range of the laser diode to be used, even when a plurality of laser diodes are provided, The wavelength of the oscillation light from the laser diode can be stabilized and guided to the fiber collimator effectively, and an optical module corresponding to the required transmission speed can be constructed without adopting the fourth configuration. Is possible. According to the sixth configuration, in the optical module having a plurality of photodiodes, the photodiodes can be arranged at arbitrary positions with respect to the casing, and the arrangement of each photodiode and the driving electric / electronic circuit Is easy to arrange. According to the seventh configuration, wavelength selectivity is improved in addition to the effects of the sixth configuration. According to the eighth configuration, the effects of the first configuration, the second configuration, and the sixth configuration described above are combined. According to the ninth configuration, wavelength selectivity is improved in addition to the effect of the eighth configuration. According to the tenth configuration, it is possible to construct an optical module according to the required transmission rate in addition to the effects of the eighth configuration and the ninth configuration. Furthermore, the optical module of the present invention can be obtained by simply increasing the number of wavelength filters or combining two or four-wave multiplexing optical modules, for example, eight or more waves such as eight-wave multiplexing or sixteen-wave multiplexing. It can be applied to a transmission module, an optical reception module, or an optical transmission / reception module, and also for an optical module for high-density wavelength division multiplexing (DWDM) with a very narrow wavelength interval, a dielectric multilayer film together with a laser diode and a photodiode. It can be applied by appropriately combining the wavelength filters according to the above.
又、本発明の光合分波器の場合、一形態のものでは筐体の第1の側面に第1の入出射ポートを配置し、筐体の第2の側面に第2の入出射ポート乃至第5の入出射ポートを配置し、筐体内に第1の光伝達手段乃至第4の光伝達手段を備えて空間的に光信号を結合させる構造を採用していることにより、筐体内にファイバの余長を収納するための空間を設ける必要がなく入出射ポートとしてのファイバコリメータの数量を少なくできるため、部品点数を削減できて部品の小型化が可能となリ、しかも挿入損失偏差を抑制できるようになる。更に、他形態の光合分波器の場合、筐体の第1の側面に第1の入出射ポート及び第2の入出射ポートを配置し、筐体の第2の側面に第3の入出射ポート乃至第6の入出射ポートを配置し、筐体内には透過/反射手段と第1の光伝達手段乃至第4の光伝達手段を備えて空間的に光信号を結合させる構造を採用しているので、ファイバコリメータの数量を少なくでき、筐体内にファイバの余長を収納するための空間を設ける必要がないことにより、部品点数を削減できると共に、部品を小型化し、挿入損失偏差を抑制した上で多段化構成による光合分波ユニットを構築することができるようになる。 In the case of the optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention, in one embodiment, the first input / output port is disposed on the first side surface of the casing, and the second input / output port is provided on the second side surface of the casing. A fifth input / output port is disposed, and a structure in which the first light transmission means to the fourth light transmission means are provided in the housing and the optical signals are spatially coupled is employed, so that a fiber is provided in the housing. Because there is no need to provide a space to store the extra length, the number of fiber collimators as input and output ports can be reduced, so the number of parts can be reduced and the parts can be downsized, and the insertion loss deviation is suppressed. become able to. Furthermore, in the case of the optical multiplexer / demultiplexer of another form, the first input / output port and the second input / output port are arranged on the first side surface of the housing, and the third input / output port is arranged on the second side surface of the housing. A port to sixth input / output ports are arranged, and a structure that includes transmission / reflection means and first light transmission means to fourth light transmission means in the casing to spatially couple optical signals is adopted. As a result, the number of fiber collimators can be reduced, and there is no need to provide a space for storing the extra fiber length in the housing. This reduces the number of parts, reduces the size of the parts, and suppresses the insertion loss deviation. It becomes possible to construct an optical multiplexing / demultiplexing unit having a multi-stage configuration.
更に、本発明の光合分波器の場合、所定数の光線を透過可能に形成された筐体外の対向する壁面の一方側及び他方側の外方近傍に対して要求される波長多重数に合わせて入出射ポート(それを持つファイバコリメータ)を備えると共に、筐体内で波長フィルタ及び全反射ミラーを適宜組み合わせて空間的に光を結合させる構造とした上で多数の異なる波長の光を合波又は分波する機能を構築しているため、入出射ポート(それを持つファイバコリメータ)の数量を少なくできることにより部品点数を削減できて低コスト化を図り得ると共に、筐体内にファイバの余長を収納するための空間を設ける必要がなくて部品を小型化することが可能となり、結果として要求される波長多重数に応じて入出射ポートの配置を簡単にしてモジュールを小型化し得る高性能な製品が得られるようになる。特に本発明の光合分波器の場合、筐体内に配備される波長フィルタ及び全反射ミラーには誘電体多層膜を用い、特定の波長に対して有効に全反射させることにより筐体の好ましい端面に入出射ポート(それを持つファイバコリメータ)を配置することができるため、光合分波器を小型化した上で低コストで高性能なものとして容易に構成することができるようになる。 Further, in the case of the optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention, the wavelength multiplexing number required for the outer side of one side and the other side of the opposing wall surface outside the housing formed to transmit a predetermined number of light beams is adjusted. In addition, an input / output port (a fiber collimator having the same) is provided, and a wavelength filter and a total reflection mirror are appropriately combined in the housing to combine light in a spatial manner, and light of different wavelengths is combined or Since the function of demultiplexing is built, the number of input / output ports (fiber collimators with it) can be reduced, so the number of parts can be reduced and the cost can be reduced, and the extra fiber length is stored in the housing. This makes it possible to reduce the size of the components without having to provide a space for the transmission, and as a result, the arrangement of the input / output ports can be simplified according to the required number of wavelength multiplexing, thereby reducing the size of the module. High-performance products that may be so is obtained. In particular, in the case of the optical multiplexer / demultiplexer of the present invention, a preferable end face of the casing is formed by using a dielectric multilayer film for the wavelength filter and the total reflection mirror disposed in the casing, and effectively totally reflecting a specific wavelength. Since an input / output port (a fiber collimator having the same) can be disposed in the optical multiplexer / demultiplexer, the optical multiplexer / demultiplexer can be easily configured as a high-performance device at a low cost after being downsized.
本発明の光モジールにおける最良の形態は、上述した第1の構成を基本とするもので、この上で第2の構成を採用するものである。或いは第6の構成や第8の構成を採用するものである。 The best mode of the optical module of the present invention is based on the first configuration described above, and the second configuration is adopted on this. Alternatively, the sixth configuration or the eighth configuration is adopted.
これらの各構成において用いられる筐体には、ステンレス,ハステロイ,コバール等の金属、或いはガラス,プラスチック,セラミクス等のケースとして使用できる材料であれば如何なるものでも適用できる。レーザダイオードとしては、ファブリペローレーザ,分布帰還型レーザ(DFBレーザ)等を例示でき、面発光型のレーザダイオードを使用することもできるが、何れの場合もキャン,ミニディル,バタフライ等のパッケージに封止された構造として使用することが望ましい。 Any material that can be used as a case such as a metal such as stainless steel, hastelloy, or kovar, or glass, plastic, ceramics, or the like can be applied to the casing used in each of these configurations. Examples of laser diodes include Fabry-Perot lasers and distributed feedback lasers (DFB lasers), and surface-emitting laser diodes can also be used. In either case, they can be enclosed in a package such as a can, mini-dill, or butterfly. It is desirable to use it as a stopped structure.
コリメータレンズや集光レンズとしては、非球面レンズ,球レンズ,ロッドレンズ,回折レンズ等を例示できる。ロッドレンズの場合には、更に端面をCレンズに加工したものの他、GRIN(Graded Index)レンズ,球レンズをロッド状に加工したDレンズ等を例示できる。 Examples of collimator lenses and condenser lenses include aspherical lenses, spherical lenses, rod lenses, and diffractive lenses. In the case of a rod lens, a GRIN (Graded Index) lens, a D lens obtained by processing a spherical lens into a rod shape, and the like can be exemplified in addition to those obtained by processing the end surface into a C lens.
波長フィルタとしては、光学ガラス基板上に誘電体多層膜を形成した構成のものを使用することが望ましい。ここでの光学ガラス基板において、基板ガラスとしては、石英ガラス,パイレックス(登録商標)ガラスの他、各種光学ガラスを用いることができ、基板としては、通常の光学ガラスの他、ポリイミド等の高分子基板であっても良く、全反射ミラーとして使用する場合には、金属や吸収性を持つガラスや結晶基板等を用いても問題は生じない。 It is desirable to use a wavelength filter having a configuration in which a dielectric multilayer film is formed on an optical glass substrate. In the optical glass substrate here, as the substrate glass, various optical glasses can be used in addition to quartz glass and Pyrex (registered trademark) glass, and as the substrate, in addition to normal optical glass, polymers such as polyimide are used. A substrate may be used, and when used as a total reflection mirror, there is no problem even if a metal, an absorptive glass, a crystal substrate, or the like is used.
ファイバコリメータとしては、ガラスやジルコニア、或いはプラスチックや金属製のキャピラリにファイバを挿入・固定し、端面を所定の角度及び精度で研磨したピグテールファイバと非球面レンズ,球レンズ,ロッドレンズ,回折レンズ等とを組み合わせたものを例示できる。 The fiber collimator includes a pigtail fiber, an aspheric lens, a spherical lens, a rod lens, a diffractive lens, etc., in which the fiber is inserted and fixed in a glass, zirconia, or plastic or metal capillary and the end face is polished at a predetermined angle and accuracy. Can be exemplified.
ファイバを内蔵するキャピラリとしては、各種ファイバを内蔵固定できること、並びに好ましい角度及び面精度でファイバ端面研磨が可能であれば、材質は如何なるものでも使用できるが、具体的にはジルコニアフェルール,ガラスフェルール,プラスチックフェルール,金属フェルール等を例示できる。キャピラリとレーザダイオードとの間に配置される集光レンズとしては、上述した非球面レンズ,球レンズ,ロッドレンズ,回折レンズ等を例示できる。 As the capillary containing the fiber, any material can be used as long as various fibers can be fixed and the fiber end surface can be polished with a preferable angle and surface accuracy. Specifically, a zirconia ferrule, a glass ferrule, Examples include plastic ferrules and metal ferrules. Examples of the condensing lens disposed between the capillary and the laser diode include the above-described aspherical lens, spherical lens, rod lens, and diffractive lens.
ところで、こうした光モジュールにおいて、レーザダイオードからの発振光の波長を安定化させるために光アイソレータをレーザダイオードに付加するようにして用いることもある。このような光アイソレータは、信号伝送速度が2.4ギガビット/秒以上であって、且つ伝送距離が10km以上である規格仕様が要求される場合に必須となるもので、基本的にはファラデー回転子,ガラス偏光子又は複屈折偏光子,及び磁石を組み合わせた構造のものである。ファラデー回転子としては、液相エピタキシャル成長法で作製される磁性ガーネットを使用することが好ましい。ガラス偏光子としては、コーニング社製のポーラコア,HOYA社製のCUPOを例示できる。複屈折偏光子用材料としては、ルチル結晶,イットリウムバナデート結晶,ガドリニウムバナデート結晶,ニオブ酸リチウム結晶等を例示できる。更に好ましくは、保磁力の高い磁性ガーネット結晶をファラデー回転子に用いることである。保持力の高いガーネットを用いれば、能動的な調芯に先んじて磁化しておくことにより永久磁石を用いる必要がなくなるため、部品を減らして小型化することができる。保磁力の高いガーネット材料としては、Gd1.4Y0.6Bi1.0Fe4.0Ga1.0O12の組成等を例示できる。 By the way, in such an optical module, an optical isolator may be added to the laser diode in order to stabilize the wavelength of the oscillation light from the laser diode. Such an optical isolator is indispensable when a standard specification with a signal transmission speed of 2.4 gigabits / second or more and a transmission distance of 10 km or more is required. A structure in which a polarizer, a glass polarizer or a birefringent polarizer, and a magnet are combined. As the Faraday rotator, it is preferable to use a magnetic garnet produced by a liquid phase epitaxial growth method. Examples of the glass polarizer include a polar core manufactured by Corning, and CUPO manufactured by HOYA. Examples of the birefringent polarizer material include a rutile crystal, an yttrium vanadate crystal, a gadolinium vanadate crystal, and a lithium niobate crystal. More preferably, a magnetic garnet crystal having a high coercive force is used for the Faraday rotator. If a garnet having a high holding force is used, it is not necessary to use a permanent magnet by magnetizing prior to active alignment, so the number of parts can be reduced and the size can be reduced. Examples of the garnet material having a high coercive force include a composition of Gd 1.4 Y 0.6 Bi 1.0 Fe 4.0 Ga 1.0 O 12 .
何れにしても、このような光モジュールでは、各光学素子に対する調芯をできるだけ簡易に行うことが望ましく、各光学素子を配置すべき個所に予めマーキングを施しておき、そのマーキングに対して各光学素子を配置することにより受動的な調整方法を行い、固定する際に能動的な調整方法を行って光学的配置を微調整することで調芯作業を行えば良い。 In any case, in such an optical module, it is desirable to perform alignment with respect to each optical element as easily as possible. Marking is made in advance at a position where each optical element is to be arranged, and each optical element is applied to the marking. A passive adjustment method may be performed by arranging the elements, and an alignment operation may be performed by performing an active adjustment method when fixing and finely adjusting the optical arrangement.
一方、本発明の光合分波器は、所定数の光線を透過可能に形成された筐体外の対向する壁面の一方側及び他方側の外方近傍に対して要求される波長多重数に合わせて入出射ポートを備えると共に、筐体内で波長フィルタ及び全反射ミラーを適宜組み合わせて空間的に光を結合させる構造とした上で多数の異なる波長の光を合波又は分波する機能を構築したものである。 On the other hand, the optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention is adapted to the number of wavelength multiplexing required for the outer side on the one side and the other side of the opposing wall surface outside the housing formed to transmit a predetermined number of light beams. A function to combine and demultiplex many different wavelengths of light with an input / output port and a structure that couples light spatially by appropriately combining wavelength filters and total reflection mirrors in the housing It is.
ここでの筐体には、ステンレス,ハステロイ,コバール等の金属の他、ガラス,プラスチック,セラミックス等のケースとして使用できる材料であれば、どのような材料でも適用可能である。 Any material can be used for the housing here as long as it can be used as a case such as glass, plastic, ceramics, etc., in addition to metals such as stainless steel, hastelloy, and kovar.
入出射ポートとしては、それを持つファイバコリメータを例示できるが、更にファイバコリメータとしては、ガラスやジルコニア、或いはプラスチックや金属製のキャピラリーにファイバを挿入・固定し、端面を所定の角度及び精度で研磨したピグテールファイバとレンズとを組み合わせた構成のものが例示される。尚、入出射ポートとしては、単にレンズのみを用いて結合すべきファイバ,レーザダイオード,フォトダイオードとの間で調芯・固定を後に行うタイプの構成のものも適用可能である。ファイバコリメータを構成するレンズ(集光機能を含む)としては、非球面レンズ,球レンズ,ロッドレンズ,回折レンズ等が例示される。ロッドレンズとしては、端面をCレンズに加工したロッドレンズ,GRIN(Graded Index)レンズ,球レンズをロッド状に加工したDレンズ等が例示される。ピグテールファイバとしては、通常の単一モードファイバ,分散シフト単一モードファイバ,曲げ半径を小さくできる単一モードファイバ,偏波面保持単一モードファイバ等が例示される。 As an input / output port, a fiber collimator can be exemplified. However, as a fiber collimator, a fiber is inserted and fixed in a capillary made of glass, zirconia, plastic or metal, and the end face is polished at a predetermined angle and accuracy. The thing of the structure which combined the pigtail fiber and lens which were made is illustrated. As the input / output port, it is also possible to use a configuration in which alignment and fixing are performed later with a fiber, a laser diode, and a photodiode that are to be coupled using only a lens. Examples of the lens (including the condensing function) constituting the fiber collimator include an aspherical lens, a spherical lens, a rod lens, and a diffraction lens. Examples of the rod lens include a rod lens whose end face is processed into a C lens, a GRIN (Graded Index) lens, a D lens whose spherical lens is processed into a rod shape, and the like. Examples of the pigtail fiber include a normal single-mode fiber, a dispersion-shifted single-mode fiber, a single-mode fiber that can reduce the bending radius, and a polarization-maintaining single-mode fiber.
波長フィルタや全反射ミラーとしては、光学ガラス基板上に誘電体多層膜が形成された構造のものを使用することが望ましい。光学ガラス基板のガラス材料としては、石英ガラスやパイレックス(登録商標)ガラスの他、各種光学ガラスを用いることができる。基板としては、通常の光学ガラスの他、ポリイミド等の高分子基板を用いても良く、更に全反射ミラーとして使用する場合には金属,光吸収性を持つガラス,結晶基板等を用いても問題無い。透光性基板としては、光ガラスの他、高分子材料や光学結晶を用いることができる。但し、複屈折の影響が好ましくない場合には光ガラスを用いることが望ましい。尚、透光性については使用波長領域において保証されれば問題無い。 It is desirable to use a wavelength filter or a total reflection mirror having a structure in which a dielectric multilayer film is formed on an optical glass substrate. As a glass material of the optical glass substrate, various optical glasses can be used in addition to quartz glass and Pyrex (registered trademark) glass. As the substrate, in addition to ordinary optical glass, a polymer substrate such as polyimide may be used. Further, when used as a total reflection mirror, it is not a problem to use a metal, light-absorbing glass, crystal substrate, or the like. No. As the light-transmitting substrate, a polymer material or an optical crystal can be used in addition to optical glass. However, when the influence of birefringence is not preferable, it is desirable to use optical glass. Note that the translucency is not a problem as long as it is guaranteed in the used wavelength region.
本発明の光合分波器における光軸の調整は、可能な限り簡易に行うことが望ましい。即ち、使用に供される波長フィルタや全反射ミラー等の各光学素子を配置すべき箇所に予めマーキングを施しておき、それらのマーキングに対して各光学素子を配置して受動的な調整方法により光軸を調整した後、接着剤等で固定する際に能動的な調整方法により光軸を調整すれば良い。各光学素子の固定方法として、ファイバコリメータを固定する場合には金属半田,ガラス半田を用いたり、YAGレーザによる溶接を行ったり、或いは光学接着剤を利用することが例示される。波長フィルタや全反射ミラーを固定する場合には、光学接着剤を利用する他、金属半田やガラス半田を用いることが例示される。 It is desirable to adjust the optical axis in the optical multiplexer / demultiplexer of the present invention as easily as possible. That is, marking is performed in advance on the place where each optical element such as a wavelength filter and a total reflection mirror to be used is to be placed, and each optical element is placed with respect to those markings by a passive adjustment method. After adjusting the optical axis, the optical axis may be adjusted by an active adjustment method when fixing with an adhesive or the like. As a method for fixing each optical element, when a fiber collimator is fixed, metal solder or glass solder, welding with a YAG laser, or an optical adhesive is exemplified. In the case of fixing the wavelength filter and the total reflection mirror, it is exemplified that metal solder or glass solder is used in addition to using an optical adhesive.
以下は、幾つかの実施例を挙げ、本発明の光モジュールについて、その製造過程及び調芯作業を含めて具体的に説明する。 In the following, some examples will be given, and the optical module of the present invention will be specifically described including its manufacturing process and alignment work.
図1は、本発明の実施例1に係る光モジュールの基本構成を示した概略図である。この光モジュールは、上り信号用の波長1.3μm、下り信号用の波長1.49μm、及び下り映像信号用の波長1.55μmに対応する3波多重用の光送受信モジュールであり、第8の構成〜第10の構成に基づく一例(第1の構成〜第4の構成,第6の構成,第7の構成を含むもの)に該当するものである。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a basic configuration of an optical module according to
この実施例1に係る光送受信モジュールは、その製造過程前の準備として、先ずステンレス製の筐体1に対してレーザダイオード2、フォトダイオード3,4、及びファイバコリメータ5を保持するための保持部を加工し、何れも筐体1内に配置される光学素子として、誘電体多層膜による誘電体フィルタであると共に、波長フィルタとして機能分けされる全反射用波長フィルタ6,7、及び波長分離用フィルタ8,9と、光の取り扱い上で機能分けされる集光レンズ10、結合レンズ11,12、及びコリメータレンズ13と、ファイバを内蔵するキャピラリ14とを準備し、これらの各光学素子におおよその位置決めを行うためのマーキングを施した。又、筐体1のファイバコリメータ5の側の壁面(端面)におけるレーザダイオード2と対向する位置の所定箇所に対し、レーザダイオード2の調芯作業に必要なピンホールを形成した。
In the optical transceiver module according to the first embodiment, as a preparation before the manufacturing process, first, a holding unit for holding the
尚、実施例1に係る光送受信モジュールを組み立て製造するのに先立って、実施例1の光送受信モジュールにおける技術的な作用効果を確認するための比較検討例として、実施例1の光送受信モジュールにおけるキャピラリ14やその他の光学素子を除いた状態での組み立てを行って比較対象とした。 Prior to assembling and manufacturing the optical transceiver module according to the first embodiment, the optical transceiver module according to the first embodiment is compared with the optical transceiver module according to the first embodiment. The assembly was made without the capillary 14 and other optical elements, and was used for comparison.
このような比較検討例の光送受信モジュールを製造する場合、先ずレーザダイオード2からの波長1.3μmの出射光をコリメータレンズ13により平行光に変換し、光線上の筐体1の端面に設けられたピンホールからの出射光をファイバコリメータ5で受け、光強度が最大となるようにレーザダイオード2、コリメータレンズ13、及びファイバコリメータ5の細かな調芯作業を行った。この調芯作業には、40分の時間を要したが、ファイバコリメータ5まで含めた光損失は5dBであった。尚、比較検討例のファイバコリメータ5の位置は、レーザダイオード2に対して予め実施例1の構成で要する全反射用波長フィルタ6,波長分離用フィルタ9により光線を折り返した場合と同一の距離にしている。
When manufacturing such an optical transceiver module of the comparative study example, first, the emitted light having a wavelength of 1.3 μm from the
次に、波長1.3μmの光に対して全反射ミラーとして作用する全反射用波長フィルタ6と波長1.49μm,波長1.55μmの光を透過し、且つ波長1.3μmの光に対しては全反射ミラーとして作用する波長分離用フィルタ9とをそれぞれマーキングされた位置にマイクロメータに連動する専用のハンドリング治具により配置した。更に、ファイバコリメータ5を保持部に装着した後、全反射用波長フィルタ6,波長分離用フィルタ9をマイクロメータを用いて微細に調整してレーザダイオード2からの光をファイバコリメータ5に導入(ピンホールから出射する光をファイバコリメータ5で所定の位置で受けるようにする)し、光強度が最大となるようにファイバコリメータ5も含めて調芯作業を行った。この調芯作業には、3時間もの時間を要したにも拘らず、2枚のフィルタ(全反射用波長フィルタ6,波長分離用フィルタ9)により光線を折り返したことによる結合損失は、上述した5dBに加えて6dB以上となり、総計で11dBを超えるものとなってしまい、所望の8dB以下に押さえられないことが判った。
Next, a total
これに対し、実施例1の光送受信モジュールでは、レーザダイオード2からの光を全反射用波長フィルタ6,波長分離用フィルタ9で折り返してファイバコリメータ5に結合するための調芯作業を行った。
On the other hand, in the optical transmission / reception module of Example 1, the alignment work for returning the light from the
先ずレーザダイオード2からの光を集光レンズ10により予め施されたマーキングに位置決めしたキャピラリ(ファイバを内蔵すると共に、両端面が研磨されている)14のファイバコアに集光させる調芯を行い、キャピラリ14に内蔵されるファイバからの出射光をコリメータレンズ13により平行光に変換した。ここでは、レーザダイオード2,集光レンズ10,コリメータレンズ13,及びファイバコリメータ5を微細に調整することにより、上述した比較検討例の場合と同様に、ピンホールから出射する光をファイバコリメータ5で所定の位置で受けるようにして調芯作業を行った。この調芯作業は15分未満であったにも拘らず、ファイバコリメータ5まで含めた損失は3dBであった。尚、キャピラリ14に内蔵されるファイバの光軸は、本来あるべき光軸にマイクロメータを用いて高精度で位置決めしており、レーザダイオード2の光軸からの角度ずれを精度良く補正することができる。
First, alignment is performed to condense light from the
引き続き、上述した比較検討例の場合と同様に、波長1.3μmの光に対して全反射ミラーとして作用する全反射用波長フィルタ6,波長分離用フィルタ9をそれぞれマーキングされた位置にマイクロメータに連動する専用のハンドリング治具により配置し、全反射用波長フィルタ6,波長分離用フィルタ9の双方をマイクロメータにより微細に調整してレーザダイオード2からの光をファイバコリメータ5に導入し、光強度が最大となるように調芯を行った。この調芯作業には、15分の時間を要しただけであるにも拘らず、2枚のフィルタ(全反射用波長フィルタ6,波長分離用フィルタ9)により光線を折り返したことによる結合損失は、上述した3dBに加えて2dB以下となり、総計で5dBを下回るものとなり、所望の8dB以下に押さえることができた。
Subsequently, as in the case of the comparative study described above, the total
以上の結果は、レーザダイオード2からの出射光の本来あるべき光軸からのチルト角度の許容量がファイバを内蔵するキャピラリ14の有無に大きく左右されることを意味している。即ち、実施例1の光送受信モジュールの構成要素であるキャピラリ14がない場合には、調芯設備の限界によりレーザダイオード2の光が僅かに光軸に対してチルトすることが避けられないため、コリメータレンズ13を介してピンホールから出射させてファイバコリメータ5で光を受けようとすると、最適調芯に比べて損失の増加を生ずるのである。
The above results mean that the allowable tilt angle from the optical axis of the emitted light from the
そのようなチルト角度のずれがある場合、全反射ミラーで反射させると角度ずれはその都度2倍になる。それは、入射角と反射角とが同一となるために、入射角度のずれと反射角度のずれとが等しくなって加算されるためである。ここでの構成では、2枚の全反射ミラーを用いていることにより角度ずれは総計で4倍となるのため、比較検討例においては角度ずれに大きく影響されて損失の増加が避けられなかったのである。角度ずれの影響が大きいのは、レーザダイオード2の出射部の断面積が非常に小さく(口径φ=1μm程度)、且つ屈折率も大きいために出射光の広がり角度も大きくなることからも理解し易いことである。
When there is such a tilt angle shift, the angle shift doubles each time when the light is reflected by the total reflection mirror. This is because the incident angle and the reflection angle are the same, and therefore the incident angle deviation and the reflection angle deviation are equal and added. In this configuration, since the total angle deviation becomes four times by using two total reflection mirrors, in the comparative study example, the increase in loss is unavoidable due to the large influence of the angle deviation. It is. The influence of the angle deviation is large because the cross-sectional area of the emitting part of the
ファイバを内蔵するキャピラリ14は、予め好ましい光軸に対して高精度で位置決めしておくもので、レーザダイオード2の出射光を集光レンズ10により近傍にあるキャピラリ14に内蔵されるファイバに高効率で結合することは、レーザダイオード2の出射光の角度ずれを勘案しても比較的容易である。結合した光は、ファイバに閉じ込められてその方向がファイバの光軸に修正される。即ち、キャピラリ14に内蔵されるファイバの役割は、レーザダイオード2の角度ずれを高精度で補正することにある。
The capillary 14 with a built-in fiber is positioned in advance with a high precision with respect to a preferable optical axis. It is relatively easy to combine with the above in consideration of the angular deviation of the light emitted from the
このような光軸の補正を可能としたことにより、全反射ミラーを用いて光路を変更する構造であっても、角度ずれによる影響を非常に小さくでき、レーザダイオード2とファイバコリメータ5との結合効率を高めることができる上、光軸の補正を可能としたことにより、調芯に要する時間を大幅に短縮することもでき、結果としてレーザダイオード2とファイバコリメータ5との間で高精度に調芯を行うことができる。
Since the optical axis can be corrected in this way, even if the optical path is changed using a total reflection mirror, the influence of the angle deviation can be extremely reduced, and the coupling between the
次に、ファイバコリメータ5から波長1.49μm,波長1.55μmの2波長の光を入射し、波長分離用フィルタ9を通過した2波長の光を波長1.55μmの光に対して全反射ミラーとして作用する別の波長分離用フィルタ(誘電体多層膜による誘電体フィルタ)8により分離した。波長分離用フィルタ8により反射された波長1.55μmの光は、全反射ミラーとして作用する全反射用波長フィルタ7により折り返されて波長1.55μm用のフォトダイオード3に結合レンズ11を介して入射する。フォトダイオード3を持ってくるのに先立って、別のファイバコリメータを用いて波長1.49μmの光との分離比を確認することも可能である。
Next, two wavelengths of light having a wavelength of 1.49 μm and a wavelength of 1.55 μm are incident from the
結合効率を上げるために、全反射用波長フィルタ7,波長分離用フィルタ8、結合レンズ11、及びフォトダイオード3をマイクロメータにより微細に調整したが、フォトダイオード3の受光断面積は口径φ=50μm程度と大きく、しかも入射角度依存性が小さいために、キャピラリを用いなくてもレーザダイオード2における程の困難はなかった。
In order to increase the coupling efficiency, the total reflection wavelength filter 7, the
更に、波長分離用フィルタ8を通過した波長1.49μmの光は、結合レンズ12により波長1.49μm用のフォトダイオード4に入射する。結合レンズ12とフォトダイオード4との位置を調整して結合効率を上げることは、上述した波長1.55μmの場合と同様である。
Further, the light having a wavelength of 1.49 μm that has passed through the
このようにして、実施例1に係る光送受信モジュールを製造し終えた。この実施例1に係る光送受信モジュールの好ましい特徴は、レーザダイオード2からの光の結合効率が高いこと、調芯作業の時間を短くできること、特定の波長に対して全反射ミラーとして作用する波長フィルタを2枚以上用いていることにより筐体1の好ましい端面にレーザダイオード2とフォトダイオード3,4とを配置できること等の諸点が挙げられる。
Thus, the manufacture of the optical transceiver module according to Example 1 was completed. Preferred features of the optical transceiver module according to the first embodiment are that the coupling efficiency of light from the
尚、この実施例1に係る光送受信モジュールにおいて、フォトダイオード3,4と結合レンズ11,12との組み合わせに代えてファイバコリメータを用い、ピグテールファイバによりフォトダイオード3,4で受光される光を導くように変更しても問題はない。又、実施例1に係る光送受信モジュールでは、上り信号,下り信号,映像信号向けにそれぞれ波長1.31μm,波長1.49μm,波長1.55μmを用いるものとしたが、これらの波長は光モジュールの用途に応じて任意に選択することができる。但し、その場合には波長フィルタを選択された波長に合致させれば良い。更に、伝送速度によってはレーザダイオード2に別途に専用波長の光アイソレータを付加することも有効である。
In the optical transceiver module according to the first embodiment, a fiber collimator is used instead of the combination of the
図2は、本発明の実施例2に係る光モジュールの基本構成を示した概略図である。この光モジュールは、上り信号用の波長1.3μm、下り信号用の波長1.49μm、及び下り映像信号用の波長1.55μmに対応する3波多重用の光送受信モジュールであり、第8構成1〜第10の構成に基づく他例(第1の構成〜第4の構成,第6の構成,第7の構成を含むもの)に該当するものである。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a basic configuration of an optical module according to
この実施例2に係る光送受信モジュールは、その製造過程前の準備として、先ず実施例1の場合と同様に、ステンレス製の筐体15に対してレーザダイオード16、フォトダイオード17,18、及びファイバコリメータ19を保持するのための保持部を加工し、何れも筐体15内に配置される光学素子として、誘電体多層膜による誘電体フィルタであると共に、波長フィルタとして機能分けされる全反射用波長フィルタ22,23、及び波長分離用フィルタ20,21と、光の取り扱い上で機能分けされる集光レンズ24、結合レンズ25,26、及びコリメータレンズ27と、ファイバを内蔵するキャピラリ28とを準備し、これらの各光学素子におおよその位置決めを行うためのマーキングを施した。又、ここでも筐体15のファイバコリメータ19の側の壁面(端面)におけるレーザダイオード16と対向する位置の所定箇所に対し、レーザダイオード16の調芯作業に必要なピンホールを形成した。
In the optical transceiver module according to the second embodiment, as preparation before the manufacturing process, first, as in the case of the first embodiment, the
能動的な調芯作業に先立って、波長1.55μmの光を反射し、且つ波長1.49μm,波長1.31μmの光を透過する波長分離用フィルタ21と波長1.49μmの光を反射し、且つ波長1.31μmの光を透過する波長分離用フィルタ20とをマーキングに従ってマイクロメータに連動するハンドリング用の治具により位置決めして固定した。
Prior to active alignment, the
次に、レーザダイオード16からの光を2枚の波長分離用フィルタ20,21を通過させてファイバコリメータ19に結合するための調芯作業を行った。ここでは、先ずレーザダイオード16からの光を集光レンズ24により予め施されたマーキングに位置決めしたキャピラリ(ファイバを内蔵すると共に、両端面が研磨されている)28のファイバコアに集光させる調芯を行い、キャピラリ28に内蔵されるファイバからの出射光をコリメータレンズ27により平行光に変換した。レーザダイオード16、集光レンズ24、キャピラリ28、コリメータレンズ27、及びファイバコリメータ19を微細に調整することにより、結合効率が最大となるように調芯作業を行った。調芯作業は、10分未満であったにも拘らず、ファイバコリメータ19まで含めた結合損失は3dB以下であった。尚、キャピラリ28に内蔵されるファイバの光軸は、本来あるべき光軸にマイクロメータを用いて高精度で位置決めしており、レーザダイオード16の光軸からの角度ずれを精度良く補正することができる。
Next, alignment work for passing the light from the
引き続いて、ファイバコリメータ19から波長1.49μm,波長1.55μmの2波長の光を入射し、波長分離用フィルタ21により分離した。
Subsequently, two wavelengths of light having a wavelength of 1.49 μm and a wavelength of 1.55 μm were incident from the
波長分離用フィルタ21は、波長1.55μmの光に対して全反射ミラーとして作用するため、ここで反射された波長1.55μmの光は全反射ミラーとして作用する全反射用波長フィルタ23により折り返されて波長1.55μm用のフォトダイオード18に結合レンズ26を介して入射する。フォトダイオード18を用いるのに先立って、別のファイバコリメータを用いて波長1.49μmの光との分離比を確認することも可能である。
Since the
結合効率を上げるために、全反射用波長フィルタ23、結合レンズ26、及びフォトダイオード18をマイクロメータにより微細に調整したが、フォトダイオード18の受光断面積は口径φ=50μm程度と大きく、しかも入射角度依存性が小さいために、キャピラリを用いなくてもレーザダイオード16程の困難はなかった。
In order to increase the coupling efficiency, the total
更に、波長分離用フィルタ21を通過した波長1.49μmの光は、波長分離用フィルタ20により反射され、更に全反射ミラーとして作用する全反射用波長フィルタ22によって折り返された後、結合レンズ25により波長1.49μm用フォトダイオード17に入射する。全反射用波長フィルタ22、結合レンズ25、及びフォトダイオード17の位置を調整して結合効率を上げることは、上述した波長1.55μmの場合と同様である。
Further, the light having a wavelength of 1.49 μm that has passed through the
このようにして、実施例2に係る光送受信モジュールを製造し終えた。この実施例2に係る光送受信モジュールの好ましい特徴は、実施例1の場合と同様に、レーザダイオード16からの光の結合効率が高いこと、調芯作業の時間を短くできること、特定の波長に対して全反射ミラーとして作用する波長フィルタを2枚以上用いていることにより筐体15の好ましい端面にレーザダイオード16とフォトダイオード17,18とを配置できること等の諸点が挙げられる。更に、波長の選択については、実施例1で述べた場合と同様に任意にでき、伝送速度によってレーザダイオード16に別途に専用波長の光アイソレータを付加することの有効性についても同様である。
Thus, the manufacture of the optical transceiver module according to Example 2 was completed. As in the case of the first embodiment, the preferred characteristics of the optical transceiver module according to the second embodiment are that the coupling efficiency of light from the
図3は、本発明の実施例3に係る光モジュールの基本構成を示した概略図である。この光モジュールは、波長1.49μm、波長1.51μmの光を出射する2台のレーザダイオード32,33からの光を多重化して1本のファイバで伝送するための2波多重用の光送信モジュールであり、上述した第1の構成〜第4の構成に基づく一例に該当するものである。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a basic configuration of an optical module according to
この実施例3に係る光送信モジュールの場合、製造手順としては、実施例1の場合と同様に、ステンレス製の筐体31に対してレーザダイオード32,33、ファイバコリメータ34を保持するための保持部を加工し、何れも筐体31内に配置される光学素子として、誘電体多層膜による誘電体フィルタであると共に、波長フィルタとして機能分けされる全反射用波長フィルタ35、及び波長分離用フィルタ36と、光の取り扱い上で機能分けされる集光レンズ37,39、及びコリメータレンズ38,40と、ファイバを内蔵するキャピラリ41,42とを準備し、これらの各光学素子におおよその位置決めを行うためのマーキングを施した。又、ここでも筐体31のファイバコリメータ34の側の壁面(端面)におけるレーザダイオード32と対向する位置の所定箇所に対し、中途段階での調芯作業を行うために必要なピンホールを形成した。
In the case of the optical transmission module according to the third embodiment, as a manufacturing procedure, as in the case of the first embodiment, holding for holding the
レーザダイオード33を発光させてその光を用いるという能動的な調芯作業に先立って、波長1.49μmの光を反射し、且つ波長1.51μmの光を透過する波長分離用フィルタ36をマーキングに従ってマイクロメータに連動するハンドリング用の治具により位置決めして仮固定した。更に、波長1.51μmの光を出射するレーザダイオード33の置かれるべき位置にファイバコリメータを配置して受光側のファイバコリメータ34と対向させ、片方のファイバコリメータに波長1.51μmの光を導入して光強度の損失が最小となるように調芯作業を行った。
Prior to the active alignment work of emitting the
次に、レーザダイオード32からの光を2枚の全反射用波長フィルタ35,波長分離用フィルタ36により反射させてファイバコリメータ34に結合するための調芯作業を行った。ここでは、先ずレーザダイオード32からの光を集光レンズ37により予め施されたマーキングに位置決めしたキャピラリ(ファイバを内蔵すると共に、両端面が研磨されている)41のファイバコアに集光させる調芯を行い、キャピラリ41に内蔵されるファイバからの出射光をコリメータレンズ38により平行光に変換した。その後、平行光を上述したピンホールを通してレーザダイオード32からファイバコリメータ34と相対的に等しい距離に配置した別のファイバコリメータにより受光した。レーザダイオード32、集光レンズ37、キャピラリ41、及びコリメータレンズ38を微細に調整することにより、結合効率が最大となるように調芯作業を行った。
Next, the alignment operation for reflecting the light from the
引き続いて、波長1.49μmの光に対して全反射ミラーとして作用する全反射用波長フィルタ35をマイクロメータに連動するハンドリング用治具によりマーキングの位置に配置し、全反射用波長フィルタ35,波長分離用フィルタ36をマイクロメータにより微細に調整して、レーザダイオード32からの波長1.49μmの光の受光量が最大となるようにした。
Subsequently, a total
これらの調芯作業は、15分未満であったにも拘らず、ファイバコリメータ34まで含めた結合損失は3dB以下であった。本来あるべき光軸にマイクロメータを用いて高精度で位置決めしており、レーザダイオード32の光軸からの角度ずれを精度良く補正することができる。
Although these alignment operations were performed in less than 15 minutes, the coupling loss including the
次に、波長1.51μmの光を出射するレーザダイオード33を装着し、波長分離用フィルタ36はそのままにしてレーザダイオード33、集光レンズ39、キャピラリ42、及びコリメータレンズ40を微細に調整することにより、1.51μm波長の光のファイバコリメータ34への結合効率が最大となるように調芯を行った。この調芯作業は、10分未満であったにも拘らず、ファイバコリメータ34まで含めた結合損失は3dB以下であった。キャピラリ42に内蔵されるファイバの光軸は、やはり本来あるべき光軸にマイクロメータを用いて高精度で位置決めしており、レーザダイオード33の光軸からの角度ずれを精度良く補正することができる。
Next, a
このようにして、実施例3に係る光送信モジュールを製造し終えた。この実施例3に係る光送信モジュールの好ましい特徴は、実施例1と同様に、レーザダイオード32,33からの光の結合効率が高いこと、調芯作業の時間を短くできること、特定の波長に対して全反射ミラーとして作用する波長フィルタを2枚以上用いていることにより筐体31の好ましい端面にレーザダイオード32,33を配置できること等の諸点が挙げられる。
Thus, the manufacture of the optical transmission module according to Example 3 was completed. The preferred characteristics of the optical transmission module according to the third embodiment are that, as in the first embodiment, the coupling efficiency of light from the
尚、実施例3に係る光送信モジュールでは、使用する波長を1.49μm、1.51μmとしたが、これも上述した各実施例の場合と同様に任意に選択できるが、その場合には波長フィルタを選択された波長に合致させれば良い。又、ここで用いたレーザダイオード32,33をフォトダイオードに置き替えれば、光受信モジュールとして変更できるし、更に伝送速度によってそれぞれのレーザダイオード32,33に別途に専用波長の光アイソレータを付加すれば有効であることも上述した各実施例で説明した場合と同様である。
In the optical transmission module according to the third embodiment, the wavelengths used are 1.49 μm and 1.51 μm, but these can be arbitrarily selected as in the above-described embodiments. The filter may be matched to the selected wavelength. Further, if the
図4は、本発明の実施例4に係る光モジュールの基本構成を示した概略図である。この光モジュールは、波長1.49μm、波長1.51μm、波長1.53μm、及び波長1.55μmの光を出射する4台のレーザダイオード52,53,54,55からの光を多重化して1本のファイバで伝送するための4波多重用の光送信モジュールであり、上述した第1の構成〜第4の構成に基づく他例に該当するものである。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a basic configuration of an optical module according to
この実施例4に係る光送信モジュールの場合、製造手順としては、実施例1の場合と同様に、ステンレス製の筐体51に対して4個のレーザダイオード52,53,54,55とファイバコリメータ56とを保持するための保持部を加工し、何れも筐体51内に配置される光学素子として、誘電体多層膜による誘電体フィルタであると共に、波長フィルタとして機能分けされる全反射用波長フィルタ57,59,61、及び波長分離用フィルタ58,60,62と、光の取り扱い上で機能分けされる集光レンズ63,65,67,69、及びコリメータレンズ64,66,68,70と、ファイバを内蔵するキャピラリ71,72,73,74とを準備し、これらの各光学素子におおよその位置決めを行うためのマーキングを施した。又、ここでも筐体51のファイバコリメータ56の側の壁面(端面)におけるレーザダイオード52,53,54と対向する位置の所定箇所に対し、中途段階での調芯作業を行うために必要な3箇所のピンホールを形成した。
In the case of the optical transmission module according to the fourth embodiment, the manufacturing procedure is the same as in the first embodiment, in which four
レーザダイオード52,53,54,55をそれぞれ発光させてその光を用いるという能動的な調芯作業に先立って、波長1.49μmの光を反射し、且つ波長1.51μmの光を透過する波長分離用フィルタ58、波長1.49μmから波長1.51μmまでの範囲の光を反射し、且つ波長1.53μmの光を透過する波長分離用フィルタ60、及び波長1.49μmから波長1.53μmまでの範囲の光を反射し、且つ波長1.55μmの光を透過する波長分離用フィルタ62をそれぞれマーキングに従ってマイクロメータに連動するハンドリング用の治具により位置決めして仮固定した。
Prior to an active alignment operation in which each of the
次に、3個のレーザダイオード52,53,54からの光をそれぞれピンホールを通して予備調芯を行うために配備した3台のファイバコリメータに結合する調芯作業を行った。ここでは、先ずレーザダイオード52,53,54からの光を集光レンズ63,65,67により予め施されたマーキングに位置決めしたキャピラリ(何れもファイバを内蔵すると共に、両端面が研磨されている)71,72,73のファイバコアに集光させる調芯を行い、キャピラリ71,72,73に内蔵されるファイバからの出射光をコリメータレンズ64,66,68によりそれぞれ平行光に変換した。その後、それぞれの平行光を上述した3個のピンホールを通してレーザダイオード52,53,54からファイバコリメータ56と相対的に等しい距離に配置した別の3個のファイバコリメータにより受光した。レーザダイオード52,53,54、集光レンズ63,65,67、キャピラリ71,72,73、及びコリメータレンズ64,66,68を微細に調整することにより、結合効率が最大となるようにそれぞれ調芯作業を行った。
Next, alignment work was performed to couple the light from the three
引き続いて、波長1.49μmの光に対して全反射ミラーとして作用する全反射用波長フィルタ57をマイクロメータに連動するハンドリング用治具によりマーキング位置に配置し、全反射用波長フィルタ57をマイクロメータにより微細に調整してレーザダイオード52からの波長1.49μmの光を波長分離用フィルタ58で反射させ、レーザダイオード53と対向するピンホールに配置されているファイバコリメータで受光し、その受光量が最大となるようにした。この時点でレーザダイオード52,53は光軸が一致することになる。
Subsequently, a total
同様に、波長1.49μm又は波長1.51μmの光に対して全反射ミラーとして作用する全反射用波長フィルタ59をマイクロメータに連動するハンドリング用治具によりマーキング位置に配置し、全反射用波長フィルタ59をマイクロメータにより微細に調整してレーザダイオード52,53からの波長1.49μm,波長1.51μmの光を波長分離用フィルタ60で反射させ、レーザダイオード54と対向するピンホールに配置されているファイバコリメータで受光し、その受光量が最大となるようにした。この時点でレーザダイオード52,53は光軸が一致することになる。
Similarly, a total
更に、同様にして、波長1.49μm又は波長1.53μmの光に対して全反射ミラーとして作用する全反射用波長フィルタ61をマイクロメータに連動するハンドリング用治具によりマーキング位置に配置し、全反射用波長フィルタ61をマイクロメータにより微細に調整してレーザダイオード52,53,54からの波長1.49μm,波長1.51μm,波長1.53μmの光をファイバコリメータ56で受光し、その受光量が最大となるようにした。
Further, similarly, a total
最後に、波長1.55μmの光を出射するレーザダイオード55を装着し、波長分離用フィルタ62はそのままにしてレーザダイオード55、集光レンズ69、キャピラリ74、及びコリメータレンズ70を微細に調整することにより、波長1.55μmの光のファイバコリメータ56への結合効率が最大となるように調芯作業を行った。この調芯作業により、4個のレーザダイオード52,53,54,55の光軸は全て一致することになる。
Finally, a
これらの調芯作業は、50分未満であったにも拘らず、ファイバコリメータ56まで含めた結合損失は、4波長全て3dB以下であった。キャピラリ71,72,73,74に内蔵されるファイバの光軸は、やはり本来あるべき光軸にマイクロメータを用いて高精度で位置決めしており、レーザダイオード52,53,54,55の光軸からの角度ずれを精度良く補正することができる。
Even though these alignment operations were performed in less than 50 minutes, the coupling loss including the
このようにして、実施例4に係る光送信モジュールを製造し終えた。この実施例4に係る光送信モジュールの好ましい特徴は、実施例1の場合と同様に、レーザダイオード52,53,54,55からの光の結合効率が高いこと、調芯作業の時間を短くできること、特定の波長に対して全反射ミラーとして作用する波長フィルタを2枚以上用いていることにより筐体51の好ましい端面にレーザダイオード52,53,54,55を配置できること等の諸点が挙げられる。
Thus, the manufacture of the optical transmission module according to Example 4 was completed. The preferred characteristics of the optical transmission module according to the fourth embodiment are that the light coupling efficiency from the
尚、実施例4に係る光送信モジュールでは、使用する波長を1.49μm、1.51μm、1.53μm、1.55μmとしたが、これも上述した各実施例で説明した場合と同様に任意に選択できるが、その場合には波長フィルタを選択された波長に合致させれば良い。又、ここで用いたレーザダイオード52,53,54,55をフォトダイオードに置き替えれば、光受信モジュールとして変更できるし、更に伝送速度によってそれぞれのレーザダイオード52,53,54,55に別途に専用波長の光アイソレータを付加すれば有効であることも上述した各実施例で説明した場合と同様である。
In the optical transmission module according to the fourth embodiment, the wavelengths used are 1.49 μm, 1.51 μm, 1.53 μm, and 1.55 μm. In this case, the wavelength filter may be matched with the selected wavelength. Further, if the
図5は、本発明の実施例5に係る光モジュールの基本構成を示した概略図である。この光モジュールは、波長1.57μm、波長1.59μm、波長1.61μm、及び波長1.63μmの光を出射する4台のレーザダイオード82,83,84,85からの光を多重化して1本のファイバで伝送するための4波多重用の光送信モジュールであり、上述した第1の構成〜第4の構成(第5の構成も含む)に基づく別例に該当するものである。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a basic configuration of an optical module according to
この実施例5に係る光送信モジュールの場合、製造手順としては、実施例4の場合と同様に、ステンレス製の筐体81に対して4個のレーザダイオード82,83,84,85とファイバコリメータ86とを保持するための保持部を加工し、何れも筐体81内に配置される光学素子として、誘電体多層膜による誘電体フィルタであると共に、波長フィルタとして機能分けされる全反射用波長フィルタ87,89,90、及び波長分離用フィルタ88,91,92と、光の取り扱い上で機能分けされる集光レンズ93,95,97,99、及びコリメータレンズ94,96,98,100と、ファイバを内蔵するキャピラリ101,102,103,104と、光アイソレータ105とを準備し、これらの各光学素子におおよその位置決めを行うためのマーキングを施した。又、ここでも筐体81のファイバコリメータ86の側の壁面(端面)におけるレーザダイオード82,83,84と対向する位置の所定箇所に対し、中途段階での調芯作業を行うために必要な3箇所のピンホールを形成した。
In the case of the optical transmission module according to the fifth embodiment, the manufacturing procedure is the same as in the fourth embodiment, in which four
レーザダイオード82,83,84,85をそれぞれ発光させてその光を用いるという能動的な調芯作業に先立って、波長1.57μmの光を反射し、且つ波長1.59μmの光を透過する波長分離用フィルタ88、波長1.61μmの光を反射し、且つ波長1.63μmの光を透過する波長分離用フィルタ91、及び波長1.57μmから波長1.59μmまでの範囲の光を反射し、且つ波長1.61μmから波長1.63μmまでの範囲の光を透過する波長分離用フィルタ92をそれぞれマーキングに従ってマイクロメータに連動するハンドリング用の治具により位置決めして仮固定した。
Prior to an active alignment operation in which each of the
次に、3個のレーザダイオード82,83,84からの光をそれぞれピンホールを通して予備調芯するために配備した3台のファイバコリメータにそれぞれ結合する調芯作業を行った。ここでは、先ずレーザダイオード82,83,84からの光を集光レンズ93,95,97により予め施されたマーキングに位置決めしたキャピラリ(何れもファイバを内蔵し、且つ両端面が研磨されている)101,102,103のファイバコアに集光させる調芯をそれぞれ行い、キャピラリ101,102,103に内蔵されるファイバからの出射光をコリメータレンズ94,96,98によりそれぞれ平行光に変換した。その後、それぞれの平行光を上述した3個のピンホールを通して、レーザダイオード82,83,84からファイバコリメータ86と相対的に等しい距離に配置した別の3個のファイバコリメータにより受光した。レーザダイオード82,83,84、集光レンズ93,95,97、キャピラリ101,102,103、及びコリメータレンズ94,96,99を微細に調整することにより、結合効率が最大となるようにそれぞれ調芯作業を行った。
Next, alignment work was performed to couple the light from the three
引き続いて、波長1.57μmの光に対して全反射ミラーとして作用する全反射用波長フィルタ87をマイクロメータに連動するハンドリング用治具によりマーキング位置に配置し、全反射用波長フィルタ87をマイクロメータにより微細に調整してレーザダイオード82からの波長1.57μmの光を全反射用波長フィルタ88で反射させ、レーザダイオード83と対向するピンホールに配置されているファイバコリメータで受光し、その受光量が最大となるようにした。この時点でレーザダイオード82,83は光軸が一致することになる。
Subsequently, a total
又、波長1.57μmから波長1.59μmまでの範囲の光に対して全反射ミラーとして作用する全反射用波長フィルタ89をマイクロメータに連動するハンドリング用治具によりマーキング位置に配置し、全反射用波長フィルタ89をマイクロメータにより微細に調整してレーザダイオード82,83からの波長1.57μm,波長1.59μmの光を波長分離用フィルタ92で反射させ、受光側のファイバコリメータ86で受光し、その受光量が最大となるようにした。この時点でレーザダイオード82,83とファイバコリメータ86とは光軸が一致することになる。
In addition, a total
更に、同様にして、波長1.61μmの光に対して全反射ミラーとして作用する全反射用波長フィルタ90をマイクロメータに連動するハンドリング用治具によりマーキング位置に配置し、全反射用波長フィルタ90をマイクロメータにより微細に調整してレーザダイオード84からの波長1.61μmの光を波長分離用フィルタ91で反射させ、ファイバコリメータ86で受光し、その受光量が最大となるようにした。この時点でレーザダイオード82,83,84の光軸が一致することになる。
Further, similarly, a total
加えて、波長1.63μmの波長の光を出射するレーザダイオード85を装着し、波長分離用フィルタ91,92はそのままにしてレーザダイオード85、集光レンズ99、キャピラリ104、及びコリメータレンズ100を微細に調整することにより、波長1.63μmの光のファイバコリメータ86への結合効率が最大となるように調芯作業を行った。この調芯作業により、4個のレーザダイオード82,83,84,85の光軸は全て一致することになる。
In addition, a
最後に、ファイバコリメータ86の直前にレーザダイオード82,83,84,85の全波長範囲をカバーできる光アイソレータ105(波長分離用フィルタ92を透過するレーザダイオード84,85からの光又は波長分離用フィルタ92で全反射されるレーザダイオード82,83からの光を入射してファイバコリメータ86へ方向付けて出射する機能を持つ)を配置し、光アイソレータ105とファイバコリメータ86との位置を微細に制御する。このような光アイソレータ105を組み込むのは、4個のレーザダイオード82,83,84,85の光軸が一致しているので比較的容易であるが、光アイソレータ105自体は反射減衰量が十分大きいように端面の研磨角度、波長フィルタへの入射・反射角度、反射防止膜等を考慮しておけば十分である。
Finally, an
これらの調芯作業は、50分未満であったにも拘らず、ファイバコリメータ86まで含めた結合損失は、4波長全て3dB以下であった。キャピラリ101,102,103,104に内蔵されるファイバの光軸は、やはり本来あるべき光軸にマイクロメータを用いて高精度で位置決めしており、レーザダイオード82,83,84,85の光軸からの角度ずれを精度良く補正することができる。
Although these alignment operations were less than 50 minutes, the coupling loss including the
このようにして、実施例5に係る光送信モジュールを製造し終えた。この実施例5に係る光送信モジュールの好ましい特徴は、実施例1の場合と同様に、レーザダイオード82,83,84,85からの光の結合効率が高いこと、調芯作業の時間を短くできること、特定の波長に対して全反射ミラーとして作用する波長フィルタを2枚以上用いていることにより筐体81の好ましい端面にレーザダイオード82,83,84,85を配置できること等の諸点が挙げられる。
Thus, the manufacture of the optical transmission module according to Example 5 was completed. The preferred characteristics of the optical transmission module according to the fifth embodiment are that the light coupling efficiency from the
尚、実施例5に係る光送信モジュールでは、使用する波長を1.57μm、1.59μm、1.61μm、1.63μmとしたが、これも上述した各実施例で説明した場合と同様に任意に選択できるが、その場合には波長フィルタを選択された波長に合致させれば良い。又、ここで用いたレーザダイオード82,83,84,85をフォトダイオードに置き替えれば、光受信モジュールとして変更できるし、更に伝送速度によってそれぞれのレーザダイオード82,83,84,85に別途に専用波長の光アイソレータを付加すれば有効であることも上述した各実施例で説明した場合と同様である。
In the optical transmission module according to the fifth embodiment, the wavelengths used are 1.57 μm, 1.59 μm, 1.61 μm, and 1.63 μm, but this is also arbitrary as in the case described in the above-described embodiments. In this case, the wavelength filter may be matched with the selected wavelength. Further, if the
因みに、以上に説明した各実施例において、実施例1では波長1.31μm、波長1.49μm、及び波長1.55μmの3波多重を行うための光送受信モジュール、実施例2では波長1.3μm、波長1.49μm、及び波長1.55μmの3波多重を行うための光送受信モジュール、実施例3では波長1.49μmと波長1.51μmとを多重するための光送信モジュール、実施例4では波長1.49μm、波長1.51μm、波長1.53μm、及び波長1.55μmの4波多重を行うための光送信モジュール、実施例5では波長1.57μm、波長1.59μm、波長1.61μm、及び波長1.63μmの4波多重を行うための光送信モジュールについて説明したが、本発明の光モジュールは、単純に波長フィルタの数を増やしたり、或いは2波多重,4波多重等の光モジュールを組み合わせることにより、例えば8波多重,16波多重等の4波多重以上の光送信モジュールや光受信モジュール、或いは光送受信モジュールを構築することも可能であり、又レーザダイオード及びフォトダイオードと共に誘電体多層膜による波長フィルタを適宜組み合わせることにより、波長間隔の非常に狭い高密度波長多重 (DWDM)の光モジュールにも適用可能であるので、各実施例で説明した形態のものに限定されない。 Incidentally, in each of the embodiments described above, the optical transceiver module for performing three-wave multiplexing of the wavelength 1.31 μm, the wavelength 1.49 μm, and the wavelength 1.55 μm in the first embodiment, and the wavelength 1.3 μm in the second embodiment. , An optical transmission / reception module for performing three-wave multiplexing of a wavelength of 1.49 μm and a wavelength of 1.55 μm, an optical transmission module for multiplexing a wavelength of 1.49 μm and a wavelength of 1.51 μm in the third embodiment, and in the fourth embodiment An optical transmission module for performing four-wave multiplexing with a wavelength of 1.49 μm, a wavelength of 1.51 μm, a wavelength of 1.53 μm, and a wavelength of 1.55 μm, and in Example 5, a wavelength of 1.57 μm, a wavelength of 1.59 μm, and a wavelength of 1.61 μm , And an optical transmission module for performing four-wave multiplexing at a wavelength of 1.63 μm, the optical module of the present invention can simply increase the number of wavelength filters, or By combining optical modules such as wave multiplexing and four wave multiplexing, it is also possible to construct an optical transmission module, an optical reception module, or an optical transmission / reception module of four or more wave multiplexing such as eight wave multiplexing and sixteen wave multiplexing. In addition, it can be applied to a high-density wavelength division multiplexing (DWDM) optical module having a very narrow wavelength interval by appropriately combining a wavelength filter using a dielectric multilayer film together with a laser diode and a photodiode. It is not limited to the thing of the form.
以下は、本発明の光合分波器について、幾つかの実施例を挙げてその製造過程を含めて具体的に説明する。 Hereinafter, the optical multiplexer / demultiplexer of the present invention will be described in detail with reference to some examples, including its manufacturing process.
図6は、本発明の実施例6に係る光合分波器の基本構成(全体構成)を示した概略図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a basic configuration (overall configuration) of an optical multiplexer / demultiplexer according to
この実施例6に係る光合分波器は、互いに対向する第1の側面(紙面において右側の側面)及び第2の側面(紙面において左側の側面)を持つ筐体120を有する。
The optical multiplexer / demultiplexer according to the sixth embodiment includes a
筐体120にあっての第1の側面には、第1の入出射ポートとしてのファイバコリメータ121が配置されており、筐体120の第2の側面には、第2の入出射ポート乃至第5の入出射ポートとしてのファイバコリメータ122〜125が配置されている。これらの入出射ポートは、光信号入出射手段とも呼ばれて良いもので、図示の場合には光ファイバとレンズとから成るファイバコリメータで構成されている。ここでの光ファイバとレンズとは、光信号がコリメート光となる位置に配置されている。
A
ファイバコリメータ121は、互いに異なる第1の波長乃至第4の波長λ1〜λ4から成る波長群を持つ光信号を筐体120に対して入出射するためのものである。ファイバコリメータ122〜125は、それぞれ、第1の波長乃至第4の波長λ1〜λ4を持つ光信号を入出射するためのものである。
The
筐体120は、以下に説明する第1の光伝達手段乃至第4の光伝達手段(尚、ここでの「光伝達」とは、以下も同様であるように媒質中における光の透過や伝播、或いは媒質表面での反射を含んだ所定の光路に従った動きを示すものとする)を有する。又、筐体120内には、後述する5枚の誘電体多層膜による波長選択フィルタと3枚の全反射ミラーとが配置されている。尚、誘電体多層膜による波長選択フィルタは、単に波長フィルタと呼ばれても良い。
The
第1の光伝達手段は、ファイバコリメータ121(第1の入出射ポート)から入射した第1の波長λ1を持つ光信号をファイバコリメータ122(第2の入出射ポート)へ向けて伝達すると共に、ファイバコリメータ122(第2の入出射ポート)から入射した第1の波長λ1を持つ光信号をファイバコリメータ121(第1の入出射ポート)へ向けて伝達する。 The first light transmission means transmits the optical signal having the first wavelength λ1 incident from the fiber collimator 121 (first input / output port) toward the fiber collimator 122 (second input / output port), and An optical signal having the first wavelength λ1 incident from the fiber collimator 122 (second input / output port) is transmitted toward the fiber collimator 121 (first input / output port).
第2の光伝達手段は、ファイバコリメータ121(第1の入出射ポート)から入射した第2の波長λ2を持つ光信号をファイバコリメータ123(第3の入出射ポート)へ向けて伝達すると共に、ファイバコリメータ123(第3の入出射ポート)から入射した第2の波長λ2を持つ光信号をファイバコリメータ121(第1の入出射ポート)へ向けて伝達する。 The second light transmission means transmits an optical signal having the second wavelength λ2 incident from the fiber collimator 121 (first input / output port) toward the fiber collimator 123 (third input / output port), and An optical signal having the second wavelength λ2 incident from the fiber collimator 123 (third input / output port) is transmitted toward the fiber collimator 121 (first input / output port).
第3の光伝達手段は、ファイバコリメータ121(第1の入出射ポート)から入射した第3の波長λ3を持つ光信号をファイバコリメータ124(第4の入出射ポート)へ向けて伝達すると共に、ファイバコリメータ124(第4の入出射ポート)から入射した第3の波長λ3を持つ光信号をファイバコリメータ121(第1の入出射ポート)へ向けて伝達する。 The third light transmission means transmits the optical signal having the third wavelength λ3 incident from the fiber collimator 121 (first input / output port) toward the fiber collimator 124 (fourth input / output port), and An optical signal having the third wavelength λ3 incident from the fiber collimator 124 (fourth input / output port) is transmitted toward the fiber collimator 121 (first input / output port).
第4の光伝達手段は、ファイバコリメータ121(第1の入出射ポート)から入射した第4の波長λ4を持つ光信号をファイバコリメータ125(第5の入出射ポート)へ向けて伝達すると共に、ファイバコリメータ125(第5の入出射ポート)から入射した第4の波長λ4を持つ光信号をファイバコリメータ121(第1の入出射ポート)へ向けて伝達する。 The fourth light transmission means transmits the optical signal having the fourth wavelength λ4 incident from the fiber collimator 121 (first input / output port) toward the fiber collimator 125 (fifth input / output port), and An optical signal having a fourth wavelength λ4 incident from the fiber collimator 125 (fifth input / output port) is transmitted toward the fiber collimator 121 (first input / output port).
図6に示される例では、第1の光伝達手段は、第1の波長フィルタ126及び第2の波長フィルタ127から構成されている。第1の波長フィルタ126は、筐体120における第1の側面と第2の側面との間に配置されていると共に、第1の波長λ1及び第2の波長λ2を持つ光信号を透過し、且つ第3の波長λ3及び第4の波長λ4を持つ光信号を反射する。第2の波長フィルタ127は、ファイバコリメータ122(第2の入出射ポート)の近傍で第1の波長フィルタ6と筐体の第2の側面との間に配置されていると共に、第1の波長λ1を持つ光信号を透過し、且つ第2の波長λ2を持つ光信号を反射する。
In the example shown in FIG. 6, the first light transmission means includes a
第2の光伝達手段は、上述した第1の波長フィルタ126及び第2の波長フィルタ127と、第3の波長フィルタ128と、第1の反射手段としての全反射ミラー(単にミラーと呼ばれても良い)131とから成っている。第3の波長フィルタ128は、ファイバコリメータ123(第3の入出射ポート)の近傍に配置されており、第2の波長λ2を持つ光信号のみを透過する。第1の反射手段131は、第2の波長フィルタ127で反射された第2の波長λ2を持つ光信号を第3の波長フィルタ128へ向けて反射し、且つファイバコリメータ123(第3の入出射ポート)から筐体120内に入射されて第3の波長フィルタ128を透過した第2の波長λ2を持つ光信号を第2の波長フィルタ127へ向けて反射する。図6に示す例では、第1の反射手段が全反射ミラーで構成されている。
The second light transmission means includes the
第3の光伝達手段は、上述した第1の波長フィルタ126と、第4の波長フィルタ129と、第2の反射手段としての第2の全反射ミラー132とから成っている。第4の波長フィルタ129は、ファイバコリメータ124(第4の入出射ポート)の近傍に配置されていると共に、第3の波長λ3を持つ光信号を透過し、且つ第4の波長λ4を持つ光信号を反射する。第2のミラー132は、筐体120の第1の側面側に配置されていると共に、第1の波長フィルタ126で反射された第3の波長λ3及び第4の波長λ4を持つ光信号を第4の波長フィルタ129へ向けて反射し、且つ第4の波長フィルタ129を透過した第3の波長λ3を持つ光信号と第4の波長フィルタ129で反射された第4の波長を持つ光信号とを第1の波長フィルタ126へ向けて反射する。
The third light transmission means includes the
第4の光伝達手段は、上述した第1の波長フィルタ126及び第4の波長フィルタ129と、第5の波長フィルタ130と、第3の反射手段としての第3の全反射ミラー133とから成っている。第5の波長フィルタ130は、ファイバコリメータ125(第5の入出射ポート)の近傍に配置されていると共に、第4の波長λ4を持つ光信号のみを透過する。第3の全反射ミラー133は、第4の波長フィルタ129で反射された第4の波長λ4を持つ光信号を第5の波長フィルタ130へ向けて反射し、且つファイバコリメータ125(第5の入出射ポート)から筐体120に入射されて第5の波長フィルタ130を透過した第4の波長λ4を持つ光信号を第4の波長フィルタ129へ向けて反射する。
The fourth light transmission means includes the
ファイバコリメータ121,122は、それに入出射する光線の第1の光軸がほぼ一致するように、ほぼ直線上に配置されている。波長フィルタ126,127は、この第1の光軸上にそれぞれ所定の角度で配置されている。
The
ミラー131〜133は、ファイバコリメータ123〜125に入出射する光線の第2の光軸乃至第4の光軸がファイバコリメータ121からファイバコリメータ122への光線の第1の光軸にほぼ平行になるように、それぞれ第2の光軸乃至第4の光軸に対してそれぞれ所定の角度で配置されている。
In the
第1の波長λ1を持つ光信号は、ファイバコリメータ121,122の間で波長フィルタ126,127を介して光学的に結合する。第2の波長λ2を持つ光信号は、ファイバコリメータ121,123の間で、波長フィルタ126〜128及びミラー131を介して光学的に結合する。第3の波長λ3を持つ光信号は、ファイバコリメータ121,124の間で波長フィルタ126,129とミラー132とを介して光学的に結合する。第4の波長λ4を持つ光信号は、ファイバコリメータ121,125の間で波長フィルタ126,129,130とミラー132,133とを介して光学的に結合する。
The optical signal having the
図6に示される光合分波器は、波長多重信号数が4波の例であるので、この場合に必要とする誘電体多層膜波長選択フィルタは、波長フィルタ126〜130の5枚であり、必要とする全反射ミラーは、ミラー131〜133の3枚である。
Since the optical multiplexer / demultiplexer shown in FIG. 6 is an example in which the number of wavelength multiplexed signals is four, the dielectric multilayer wavelength selection filters required in this case are five
次に、光合分波器の動作について説明する。最初に、分波する場合の動作について説明し、後で合波する場合の動作について説明する。 Next, the operation of the optical multiplexer / demultiplexer will be described. First, the operation when demultiplexing will be described, and the operation when multiplexing will be described later.
分波する場合、ファイバコリメータ121から波長群(λ1〜λ4)の光信号が入射光信号として筐体120に入射する。この入射光信号は波長フィルタ126に入射する。波長フィルタ126に入射する波長群(λ1〜λ4)の光信号のうちの第1の波長λ1及び第2の波長λ2を持つ光信号は波長フィルタ126を透過し、且つ第3の波長λ3及び第4の波長λ4を持つ光信号は波長フィルタ126で反射される。即ち、波長群(λ1〜λ4)の光信号は、波長フィルタ126によって2つのグループに分割(分離)される。
In the case of demultiplexing, an optical signal of the wavelength group (λ1 to λ4) enters the
波長フィルタ126を透過した第1の波長λ1及び第2の波長λ2を持つ光信号は波長フィルタ127に入射する。この波長フィルタ127は、入射した光信号のうちの第1の波長λ1を持つ光信号を透過し、且つ第2の波長λ2を持つ光信号を反射するように設計・製造されている。そして、波長フィルタ127を透過した第1の波長λ1の光信号がファイバコリメータ122に結合するように、ファイバコリメータ121,122と波長フィルタ126,127との調芯・固定が行われる。
The optical signal having the
一方、波長フィルタ127で反射された第2の波長λ2を持つ光信号は、ミラー131で折り返されるように反射し、更に波長フィルタ128を透過する。この波長フィルタ128を透過した第2の波長λ2を持つ光信号がファイバコリメータ123に結合するように、ファイバコリメータ123,ミラー131,及び波長フィルタ128の調芯・固定が行われる。ここで、第2の波長λ2を持つ光信号の結合先は、ファイバコリメータ124ではなく、ファイバコリメータ123となっている点が特色となっている。
On the other hand, the optical signal having the second wavelength λ <b> 2 reflected by the
引き続いて、波長フィルタ126で反射された第3の波長λ3及び第4の波長λ4を持つ光信号の動作について説明する。
Subsequently, the operation of the optical signal having the third wavelength λ3 and the fourth wavelength λ4 reflected by the
第3の波長λ3及び第4の波長λ4を持つ光信号は、ミラー132で折り返されて波長フィルタ129に入射する。この波長フィルタ129は、入射した光信号のうちの第3の波長λ3を持つ光信号を透過し、且つ第4の波長λ4を持つ光信号を反射するように設計・製造されている。そして、波長フィルタ129を透過した第3の波長λ3を持つ光信号がファイバコリメータ124に結合するように、ミラー132,波長フィルタ129,及びファイバコリメータ124の調芯・固定が行われる。
The optical signal having the
一方、波長フィルタ129で反射された第4の波長λ4を持つ光信号は、ミラー133で折り返されて波長フィルタ130を透過する。この波長フィルタ130を透過した第4の波長λ4を持つ光信号がファイバコリメータ125に結合するように、ミラー133,波長フィルタ130,及びファイバコリメータ125の調芯・固定が行われる。
On the other hand, the optical signal having the
次に、合波する場合の動作について説明する。既に調芯されていれば問題ないが、調芯されていない場合には分波する場合と逆のやり方で調芯すれば良い。 Next, the operation when multiplexing is described. There is no problem if alignment has already been performed, but if alignment has not been performed, alignment may be performed in a manner opposite to that in the case of demultiplexing.
具体的に言えば、ファイバコリメータ123から筐体120に入射された第2の波長λ2を持つ光信号は、波長フィルタ128を透過してミラー131において反射し、その後は波長フィルタ127において折り返されるように反射する。
More specifically, an optical signal having the
一方、ファイバコリメータ122から筐体120に入射された第1の波長λ1を持つ光信号は、波長フィルタ127を透過する。このとき、波長フィルタ127を透過する第1の波長λ1を持つ光信号と、この波長フィルタ127で反射される第2の波長λ2を持つ光信号とは、互いにそれらの光軸が一致した状態で波長フィルタ126に入射する。この波長フィルタ126に入射する第1の波長λ1及び第2の波長λ2の光信号は、波長フィルタ126を透過してファイバコリメータ121に光学的に結合する。
On the other hand, the optical signal having the
ファイバコリメータ122,123はほぼ平行に並んでいるが、以下に理由により完全には平行にはならない可能性がある。即ち、ファイバコリメータ121〜123の入出射角度,波長フィルタ126〜128及びミラー131の作製精度や各部品の筐体120に対する実装精度等により、多少の調整を行う必要があるからである。それにも拘わらず、ファイバコリメータ122,123をほぼ平行に配置することができる。
The
又、ファイバコリメータ125から筐体120に入射する第4の波長λ4を持つ光信号は、波長フィルタ130を透過し、ミラー131で折り返されて、波長フィルタ129で折り返される。ファイバコリメータ124から筐体120に入射する第3の波長λ3を持つ光信号は波長フィルタ129を透過する。この波長フィルタ129を透過する第3の波長λ3を持つ光信号と、波長フィルタ129で反射される第4の波長λ4を持つ光信号とは、互いにそれらの光軸が一致した状態でミラー132へ向けて出射する。換言すれば、波長フィルタ129を透過する第3の波長λ3を持つ光信号の光軸と、波長フィルタ129で反射される第4の波長λ4を持つ光信号の光軸とが一致するように、各光学部品の調芯・固定が行われる。
Further, the optical signal having the
このように互いに光軸が一致した第3の波長λ3及び第4の波長λ4を持つ光信号は、ミラー132で折り返されると共に、波長フィルタ126でも折り返されて波長フィルタ127を透過する。この波長フィルタ127を透過する第3の波長λ3及び第4の波長λ4を持つ光信号がファイバコリメータ121に光学的に結合するように、ミラー132の調芯が行われる。
Thus, the optical signal having the third wavelength λ3 and the fourth wavelength λ4 whose optical axes coincide with each other is folded by the
ファイバコリメータ124,125についても、ファイバコリメータ122,123とほぼ平行に配置させられることは勿論である。
Of course, the
本発明者等は、使用する第1の波長乃至第4の波長(λ1〜λ4)を持つ光信号の中心波長をそれぞれ1.49μm,1.51μm,1.53μm,及び1.55μmに選択した結果、挿入損失が0.7dB以下、アイソレーションが30dB以上の値が得られ、良好な結果が得られることを確認できた。勿論、選択する波長は、上述した値に限られるものではなく、1.3μm帯から1.6μm帯までの単一モードでの伝播条件を満たす範囲であれば、任意に選択することが可能である。 The inventors selected the center wavelengths of the optical signals having the first to fourth wavelengths (λ1 to λ4) to be used as 1.49 μm, 1.51 μm, 1.53 μm, and 1.55 μm, respectively. As a result, it was confirmed that the insertion loss was 0.7 dB or less and the isolation was 30 dB or more, and a good result was obtained. Of course, the wavelength to be selected is not limited to the above-mentioned value, and any wavelength can be selected as long as it satisfies the propagation condition in the single mode from the 1.3 μm band to the 1.6 μm band. is there.
次に、実施例6に係る光合分波器の具体的な製造方法について説明する。まず、ステンレス製の筐体120に対して、ファイバコリメータ121〜125を保持するための保持部を加工する。次に、筐体120に内蔵される誘電体多層膜による波長フィルタ126〜130とミラー131〜133との大よその位置決めをするためのマーキングを筐体120に施す。
Next, a specific manufacturing method of the optical multiplexer / demultiplexer according to the sixth embodiment will be described. First, a holder for holding the
能動的な調芯作業に先立って、波長フィルタ126及びミラー131を上述したマーキングに従ってマイクロメータに連動するハンドリング用治具により筐体120に位置決めして仮固定する。波長フィルタ126は、波長範囲が1.49μm〜1.51μmを持つ光信号を透過し、且つ波長範囲が1.53μm〜1.55μmを持つ光信号を反射する。又、ミラー131は波長1.51μmを持つ光信号を反射する。
Prior to the active alignment operation, the
次に、ファイバコリメータ121から出射された波長1.49μmを持つ光信号を波長フィルタ126,127を通過させてファイバコリメータ122に光学的に結合するための調芯作業を行う。即ち、所定の波長を持つ光信号を筐体120に入射させて、ファイバコリメータ122及び波長フィルタ126〜129を微細に調整することにより、結合効率が最大となるように調芯を行う。
Next, an alignment operation for optically coupling the optical signal having a wavelength of 1.49 μm emitted from the
ここでの調芯作業は5分未満であった。それにも拘わらず、ファイバコリメータ121,122まで含めた結合損失は1dBをかなり下回ったことを確認できた。その後、ファイバコリメータ121,122を金属半田より、波長フィルタ126,127を紫外線硬化型光学接着剤により強固に筐体120へ固定する。この固定作業による損失の増加は殆ど見られなったことを確認できた。
The alignment work here was less than 5 minutes. Nevertheless, it was confirmed that the coupling loss including the
次に、ファイバコリメータ121から波長1.51μmを持つ光信号を筐体120に入射し、第2の波長フィルタ127により反射させる。この波長フィルタ127により反射された波長1.51μmを持つ光信号は、誘電体多層膜によるミラー131により折り返され、波長フィルタ128を透過してファイバコリメータ123に入射する。結合効率を上げるために、ミラー131,波長フィルタ128,及びファイバコリメータ123をマイクロメータにより微細に調整する。ここでの筐体120への固定方法は、上述した場合と同様に、ファイバコリメータ123は金属半田を、ミラー131及び波長フィルタ128は光学接着剤を使用して行う。この際、ファイバコリメータ122の調芯ずれが生じないように、筐体120及びファイバコリメータ122は保持治具により強固に保持する。
Next, an optical signal having a wavelength of 1.51 μm is incident on the
同様の方法により、ファイバコリメータ124,125、波長フィルタ129,130、及びミラー132,133を調芯/固定する。以上の作業により、本発明に係る光合分波器を製造することができる。
The
実施例6に係る光合分波器の好ましい第1の特徴は、筐体120の好ましい端面に入出射ポートを配置することができることである。その理由は、特定の複数の波長を持つ光信号に対して、全反射ミラーとして作用する誘電体多層膜フィルタを用いているからである。第2の特徴は、部品点数を削減できると共に、部品の小型化が可能となったことである。部品点数を削減できる理由は、空間的に光を結合させる構造を採用しており、ファイバコリメータの数量を少なくできるからである。部品の小型化が可能となった理由は、筐体内にファイバの余長を収納するための空間を設ける必要がないからである。
A preferable first feature of the optical multiplexer / demultiplexer according to the sixth embodiment is that an input / output port can be disposed on a preferable end face of the
又、実施例6に係る光合分波器では、光ビームを2つのグループに分割してそれら2つのグループを独立に調芯/制御が可能である。従って、例えば後述するように、入出射ポートにレーザダイオード或いはフォトトランジスタを直接設置する場合等においては、それぞれの調芯のトレランスを加味した調芯/組立作業を容易に行うことも可能となる。更に、それぞれのグループに応じた調芯精度、組立手順で製造できるので、組立作業を容易化できる。例えば入出射ポートに直接レーザダイオード及びフォトダイオードを交互に設置する場合を想定する。この場合、複数のレーザダイオードを設置/調芯する作業は、複数のフォトダイオードを設置/調芯する作業と独立して実施できる。一般的にフォトダイオードを設置/調芯する作業は、レーザダイオードのそれよりも容易であるため、光ビームが2つのグループに分割されない場合と比べると設置/調芯時間を短縮できる。 In the optical multiplexer / demultiplexer according to the sixth embodiment, the light beam is divided into two groups, and the two groups can be independently aligned / controlled. Therefore, for example, as will be described later, when a laser diode or a phototransistor is directly installed at the input / output port, it is possible to easily perform alignment / assembly work taking into account the tolerance of alignment. Furthermore, since it can manufacture with the alignment precision and assembly procedure according to each group, an assembly operation can be facilitated. For example, it is assumed that laser diodes and photodiodes are alternately installed at the input / output ports. In this case, the operation of installing / aligning the plurality of laser diodes can be performed independently of the operation of installing / aligning the plurality of photodiodes. In general, since the operation of installing / aligning the photodiode is easier than that of the laser diode, the installation / alignment time can be shortened as compared with the case where the light beam is not divided into two groups.
尚、合波の機能のみが要求される場合や、高いアイソレーションを要求されない場合には、波長フィルタ128,130の何れか一方又は双方を省略することができる。 When only the multiplexing function is required or when high isolation is not required, one or both of the wavelength filters 128 and 130 can be omitted.
実施例6の形態では、4波長対応の光合分波器の場合を例示して説明したが、本発明の光合分波器は、これに限定されるものではなく、波長フィルタとミラーとの組み合わせにより、原理的には3波長,5波長,6波長,8波長,16波長,更には32波長等、その他の数の波長(その数分の多重化が可能であることを示す)に対応する構成にも応用可能である。
In the
次に、P(Pは3以上の整数)波長対応の光合分波器の一般的な場合についての構成について説明する。 Next, a configuration of a general case of an optical multiplexer / demultiplexer for P (P is an integer of 3 or more) wavelength will be described.
P波長対応の光合分波器は、互いに異なる第1の波長乃至第Pの波長(λ1〜λP)から成る波長群を持つ光信号を合波/分波するためのものである。光合分波器は、互いに対向する第1の側面及び第2の側面を持つ筐体と、この筐体の第1の側面に配置された第1の入出射ポートと、筐体の第2の側面に配置された第2の入出射ポート乃至第(P+1)の入出射ポートとを備える。第1の入出射ポートは、上記波長群を持つ光信号を筐体に対して入出射するためのものである。第2の入出射ポート乃至第(P+1)の入出射ポートは、それぞれ第1の波長乃至第Pの波長(λ1〜λP)を持つ光信号を入出射するためのものである。筐体は第1の光伝達手段乃至第Pの光伝達手段を備える。 The P wavelength compatible optical multiplexer / demultiplexer is for multiplexing / demultiplexing optical signals having a wavelength group consisting of a first wavelength to a Pth wavelength (λ1 to λP) different from each other. The optical multiplexer / demultiplexer includes a housing having a first side surface and a second side surface facing each other, a first input / output port disposed on the first side surface of the housing, and a second side of the housing. A second input / output port to a (P + 1) th input / output port arranged on the side surface. The first entrance / exit port is for entering / exiting an optical signal having the above wavelength group to / from the housing. The second input / output port through the (P + 1) th input / output port are used to input / output optical signals having the first through Pth wavelengths (λ1 to λP), respectively. The housing includes first to Pth light transmission means.
第p(pはP以下の正の整数とする)の光伝達手段は、第1の入出射ポートから入射した第pの波長(λp)を持つ光信号を第(p+1)の入出射ポートへ向けて伝達し、更に第(p+1)の入出射ポートから入射した第pの波長(λp)を持つ光信号を第1の入出射ポートへ向けて伝達する。 The p-th (p is a positive integer less than or equal to P) optical transmission means transmits the optical signal having the p-th wavelength (λp) incident from the first input / output port to the (p + 1) -th input / output port. Then, an optical signal having the p-th wavelength (λp) incident from the (p + 1) -th input / output port is transmitted toward the first input-output port.
ところで、上記実施例6に係る形態では、光の入出射ポートをファイバコリメータとした場合を例示して説明したが、合波のみを行うのであれば、ファイバコリメータ122〜125に代えてレンズ及びレーザダイオード(LD)の組み合わせからなるLDモジュールを用いることも可能である。この場合、光合分波器は、光合波器として用いることができる。更に、分波のみを行うのであれば、ファイバコリメータ122〜125に代えてレンズ及びフォトダイオード(PD)の組み合わせからなるPDモジュールを用いることも可能である。この場合、光合分波器は、光分波器として用いることができる。加えて、実施例6に係る形態において、3枚のミラー131〜133を一体にして1枚のミラーとして構成することも可能である。
By the way, in the form according to the sixth embodiment, the case where the light input / output port is a fiber collimator has been described as an example. However, if only multiplexing is performed, a lens and a laser are used instead of the
図7は、本発明の実施例7に係る光合分波器の基本構成(全体構成)を示した概略図である。この実施例7に係る光合分波器は、基本的な構成部分が先の実施例6に係る光合分波器と同様となっている。 FIG. 7 is a schematic diagram showing a basic configuration (overall configuration) of an optical multiplexer / demultiplexer according to Embodiment 7 of the present invention. The basic structure of the optical multiplexer / demultiplexer according to the seventh embodiment is the same as that of the optical multiplexer / demultiplexer according to the sixth embodiment.
詳述すると、実施例7に係る光合分波器は、互いに対向する第1の側面(紙面において右側の側面)及び第2の側面(紙面において左側の側面)を持つ筐体148を有する。筐体148の第1の側面には、第1の入出射ポートとしてのファイバコリメータ138が配置されている。筐体148の第2の側面には、第2の入出射ポート乃至第5の入出射ポートとしてのファイバコリメータ139〜142が配置されている。
More specifically, the optical multiplexer / demultiplexer according to the seventh embodiment includes a
ファイバコリメータ138(第1の入出射ポート)は、互いに異なる第1の波長乃至第4の波長λ1〜λ4から成る波長群を持つ光信号を筐体148に対して入出射するためのものである。ファイバコリメータ139〜142(第2の入出射ポート乃至5の入出射ポート)は、それぞれ、第1の波長乃至第4の波長λ1〜λ4を持つ光信号を入出射するためのものである。筐体148は、以下に説明する第1の光伝達手段乃至第4の光伝達手段を有する。
The fiber collimator 138 (first input / output port) is for inputting / exiting an optical signal having a wavelength group composed of different first wavelength to fourth wavelength λ1 to λ4 to / from the
第1の光伝達手段は、ファイバコリメータ138(第1の入出射ポート)から入射した第1の波長λ1を持つ光信号をファイバコリメータ139(第2の入出射ポート)へ向けて伝達すると共に、ファイバコリメータ139(第2の入出射ポート)から入射した第1の波長λ1を持つ光信号をファイバコリメータ138(第1の入出射ポート)へ向けて伝達する。 The first light transmission means transmits the optical signal having the first wavelength λ1 incident from the fiber collimator 138 (first input / output port) toward the fiber collimator 139 (second input / output port), and An optical signal having the first wavelength λ1 incident from the fiber collimator 139 (second input / output port) is transmitted toward the fiber collimator 138 (first input / output port).
第2の光伝達手段は、ファイバコリメータ138(第1の入出射ポート)から入射した第2の波長λ2を持つ光信号をファイバコリメータ140(第3の入出射ポート)へ向けて伝達すると共に、ファイバコリメータ140(第3の入出射ポート)から入射した第2の波長λ2を持つ光信号をファイバコリメータ138(第1の入出射ポート)へ向けて伝達する。 The second light transmission means transmits the optical signal having the second wavelength λ2 incident from the fiber collimator 138 (first input / output port) toward the fiber collimator 140 (third input / output port), and An optical signal having the second wavelength λ2 incident from the fiber collimator 140 (third input / output port) is transmitted toward the fiber collimator 138 (first input / output port).
第3の光伝達手段は、ファイバコリメータ138(第1の入出射ポート)から入射した第3の波長λ3を持つ光信号をファイバコリメータ141(第4の入出射ポート)へ向けて伝達すると共に、ファイバコリメータ141(第4の入出射ポート)から入射した第3の波長λ3を持つ光信号をファイバコリメータ138(第1の入出射ポート)へ向けて伝達する。 The third light transmission means transmits the optical signal having the third wavelength λ3 incident from the fiber collimator 138 (first input / output port) toward the fiber collimator 141 (fourth input / output port), and An optical signal having a third wavelength λ3 incident from the fiber collimator 141 (fourth input / output port) is transmitted toward the fiber collimator 138 (first input / output port).
第4の光伝達手段は、ファイバコリメータ138(第1の入出射ポート)から入射した第4の波長λ4を持つ光信号をファイバコリメータ142(第5の入出射ポート)へ向けて伝達すると共に、ファイバコリメータ142(第5の入出射ポート)から入射した第4の波長λ4を持つ光信号をファイバコリメータ138(第1の入出射ポート)へ向けて伝達する。 The fourth light transmission means transmits the optical signal having the fourth wavelength λ4 incident from the fiber collimator 138 (first input / output port) toward the fiber collimator 142 (fifth input / output port), and An optical signal having a fourth wavelength λ4 incident from the fiber collimator 142 (fifth input / output port) is transmitted toward the fiber collimator 138 (first input / output port).
本発明の実施例7に係る光合分波器は、以下に説明するように、実施例6に係る光合分波器とは、第1の光伝達手段乃至第4の光伝達手段の構成が異なる。 As will be described below, the optical multiplexer / demultiplexer according to the seventh embodiment of the present invention differs from the optical multiplexer / demultiplexer according to the sixth embodiment in the configuration of the first optical transmission unit to the fourth optical transmission unit. .
詳述すると、第1の光伝達手段は、ファイバコリメータ139の近傍に配置された波長フィルタ143から構成されると共に、この波長フィルタ143が第1の波長λ1を持つ光信号のみ透過し、且つ第2の波長乃至第4の波長λ2〜λ4を持つ光信号を反射する。
More specifically, the first light transmission means is composed of a
第2の光伝達手段は、上述した波長フィルタ143と、ファイバコリメータ140の近傍に配置される波長フィルタ144と、筐体148の第1の側面側に配置された第1の反射手段としての全反射ミラー147とから構成される。波長フィルタ144は、第2の波長λ2を持つ光信号のみを透過し、且つ第3の波長λ3及び第4の波長λ4を持つ光信号を反射する。ミラー147は、波長フィルタ143で反射された第2の波長乃至第4の波長λ2〜λ4を持つ光信号を波長フィルタ144へ向けて反射すると共に、ファイバコリメータ140から入射されて波長フィルタ144を透過した第2の波長λ2の光信号を波長フィルタ143へ向けて反射する。
The second light transmission means includes all of the
第3の光伝達手段は、上述した波長フィルタ143,144と、ファイバコリメータ141の近傍に配置された波長フィルタ145と、筐体148内の第1の側面側に配置された第2の反射手段としての全反射ミラー147とから構成される。波長フィルタ145は、第3の波長λ3を持つ光信号のみを透過し、且つ第4の波長λ4を持つ光信号を反射する。ミラー147は、波長フィルタ144で反射された第3の波長λ3及び第4の波長λ4を持つ光信号を波長フィルタ145へ向けて反射すると共に、ファイバコリメータ141から入射され、波長フィルタ145を透過した第3の波長λ3の光信号を波長フィルタ144へ向けて反射する。
The third light transmission means includes the above-described
第4の光伝達手段は、上述した波長フィルタ143,144,145と、ファイバコリメータ142の近傍に配置された波長フィルタ146と、筐体148内の第1の側面側に配置された第3の反射手段としての全反射ミラー147とから構成される。波長フィルタ146は、第4の波長λ4を持つ光信号のみを透過する。ミラー147は、波長フィルタ145で反射された第4の波長λ4を持つ光信号を波長フィルタ146へ向けて反射すると共に、ファイバコリメータ142から入射されて波長フィルタ146を透過した第4の波長λ4の光信号を波長フィルタ145へ向けて反射する。
The fourth light transmission means includes the above-described
図7に示す例では、第1の反射手段乃至第3の反射手段としてのミラー147は一枚のミラーで構成されている。但し、ミラー147を2分割或いは3分割としても何ら問題ないことは言うまでもない。
In the example shown in FIG. 7, the
ファイバコリメータ138,139は、それぞれに入出射する光線の第1の光軸がほぼ一致するようにほぼ直線上に配置されており、その第1の光軸上に波長フィルタ143が所定の角度で配置されている。
The
ファイバコリメータ140〜142に入出射する光線の第2の光軸乃至第4の光軸がファイバコリメータ138からファイバコリメータ139への光線の第1の光軸にほぼ平行になるように、ミラー147は第2の光軸乃至第4の光軸に対して所定の角度でかつ所定の位置に配置されている。
The
波長フィルタ144〜146は、それぞれ第2の光軸乃至第4の光軸に対してそれぞれ所定の角度で配置されている。第1の波長λ1を持つ光信号は、ファイバコリメータ138,139の間で波長フィルタ143を介して光学的に結合する。第2の波長λ2を持つ光信号は、ファイバコリメータ138,140の間で波長フィルタ143,144とミラー147とを介して光学的に結合する。第3の波長λ3を持つ光信号は、ファイバコリメータ138,141の間で波長フィルタ143,145とミラー147とを介して光学的に結合する。第4の波長λ4を持つ光信号は、ファイバコリメータ138,142の間で波長フィルタ143〜146とミラー147とを介して光学的に結合する。
The wavelength filters 144 to 146 are respectively disposed at predetermined angles with respect to the second optical axis to the fourth optical axis. The optical signal having the first wavelength λ1 is optically coupled via the
図7に示した実施例7に係る光合分波器の構成においては、第4の波長λ4を持つ光信号に対して繰り返し反射の回数が多くなるが、その代わりに図6に示した波長フィルタ126を省略することが可能である。 In the configuration of the optical multiplexer / demultiplexer according to the seventh embodiment shown in FIG. 7, the number of repetitive reflections increases with respect to the optical signal having the fourth wavelength λ4. Instead, the wavelength filter shown in FIG. 126 can be omitted.
尚、本発明の光合分波器は、上述した実施例6,7の形態のものに限定されず、その技術的要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能であることは言うまでもない。例えば、本発明の適用できる範囲は、6波以上の例えば8波や16波以上の複数波多重を用途とする光合分波器にも及ぶだけでなく、波長間隔の非常に狭い高密度波長多重(DWDM)の光合分波器にも適用可能である。但し、6波以上の多重については、単純に波長フィルタの数を増やすこと、或いは2波,4波の多重構成を単位として複数組み合わせることにより対応させることができる。高密度波長多重向けの光合分波器については、誘電体多層膜を持つ波長フィルタを適宜組み合わせれば、一層対応が容易になる。 Needless to say, the optical multiplexer / demultiplexer of the present invention is not limited to the embodiments described in the sixth and seventh embodiments, and various modifications can be made without departing from the technical scope of the present invention. For example, the applicable range of the present invention extends not only to an optical multiplexer / demultiplexer that uses multiple wave multiplexing of 6 waves or more, for example, 8 waves or 16 waves or more, but also high density wavelength multiplexing with a very narrow wavelength interval. The present invention is also applicable to (DWDM) optical multiplexer / demultiplexers. However, multiplexing of 6 waves or more can be dealt with by simply increasing the number of wavelength filters, or by combining a plurality of 2-wave and 4-wave multiplexing configurations. The optical multiplexer / demultiplexer for high-density wavelength multiplexing can be further easily handled by appropriately combining wavelength filters having dielectric multilayer films.
図8は、本発明の実施例8に係る光合分波器の基本構成(全体構成)を示した概略図である。この実施例8に係る光合分波器は、互いに対向する第1の側面(紙面において左側の側面)及び第2の側面(紙面において右側の側面)を持つ筐体を有する。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a basic configuration (overall configuration) of an optical multiplexer / demultiplexer according to
筐体における第1の側面には、第1の入出射ポートとしてのファイバコリメータ151及び第2の入出射ポートとしてのファイバコリメータ152が配置されており、第2の側面には、第3の入出射ポート乃至第6の入出射ポートとしてのファイバコリメータ153〜156が配置されている。各入出射ポートは、光信号入出射手段とも呼ばれても良いもので、光ファイバとレンズとから成るファイバコリメータにより構成されている。特に図8に示すファイバコリメータ151,152には2芯コリメータを用いている。尚、光信号入出射手段を構成する光ファイバとレンズとは、光信号がコリメート光となる位置に配置されている。
A
ファイバコリメータ151(第1の入出射ポート)は、互いに異なる第1の波長乃至第4の波長λ1〜λ4から成る第1の波長群を持つ光信号と、それ以外の波長である第5の波長乃至第(m+3)の波長λ5,・・・,λm〜λm+3から成る第2の波長群を持つ光信号とを筐体に対して入出射するためのものである。ファイバコリメータ152(第2の入出射ポート)は、上記第2の波長群の光信号を筐体に対して入出射するためのものである。ファイバコリメータ153〜156(第3の入出射ポート乃至第6の入出射ポート)は、それぞれ第1の波長乃至第4の波長λ1〜λ4を持つ光信号を入出射するためのものである。
The fiber collimator 151 (first input / output port) includes an optical signal having a first wavelength group composed of a first wavelength to a fourth wavelength λ1 to λ4 that are different from each other, and a fifth wavelength that is the other wavelength. Or an optical signal having a second wavelength group consisting of (m + 3) th wavelengths λ5,..., Λm to λm + 3. The fiber collimator 152 (second input / output port) is for inputting / exiting the optical signal of the second wavelength group to / from the housing. The
筐体は、以下に説明するような透過/反射手段157と第1の光伝達手段乃至第4の光伝達手段とを有する。 The casing includes transmission / reflection means 157 and first to fourth light transmission means as described below.
透過/反射手段157は、ファイバコリメータ151,152の近傍に配置されると共に、ファイバコリメータ151から入射した光信号のうちの第1の波長群を持つ光信号を透過し、且つ第2の波長群を持つ光信号をファイバコリメータ152へ向けて反射し、更にファイバコリメータ152から入射した第2の波長群を持つ光信号を反射し、且つその反射した第2の波長群を持つ光信号を筐体の第2の側面側から入射される第1の波長群を持つ光信号と合波してファイバコリメータ151へ向けて出射する。図8に示す例の場合、透過/反射手段157は、誘電体多層膜による波長選択フィルタ(以下、単に「波長フィルタ」と呼ぶ)で構成されている。
The transmission /
第1の光伝達手段は、ファイバコリメータ151から波長フィルタ157を介して入射した第1の波長λ1を持つ光信号をファイバコリメータ153へ向けて伝達すると共に、ファイバコリメータ153から入射した第1の波長λ1を持つ光信号を波長フィルタ157を介してファイバコリメータ151へ向けて伝達する。
The first light transmission means transmits the optical signal having the first wavelength λ1 incident from the
第2の光伝達手段は、ファイバコリメータ151から波長フィルタ157を介して入射した第2の波長λ2を持つ光信号をファイバコリメータ154へ向けて伝達すると共に、ファイバコリメータ154から入射した第2の波長λ2を持つ光信号を波長フィルタ157を介してファイバコリメータ151へ向けて伝達する。
The second light transmission means transmits the optical signal having the second wavelength λ2 incident from the
第3の光伝達手段は、ファイバコリメータ151から波長フィルタ157を介して入射した第3の波長λ3を持つ光信号をファイバコリメータ155へ向けて伝達すると共に、ファイバコリメータ155から入射した第3の波長λ3を持つ光信号を波長フィルタ157を介してファイバコリメータ151へ向けて伝達する。
The third light transmission means transmits the optical signal having the third wavelength λ3 incident from the
第4の光伝達手段は、ファイバコリメータ151から波長フィルタ157を介して入射した第4の波長λ4を持つ光信号をファイバコリメータ156へ向けて伝達すると共に、ファイバコリメータ156から入射した第4の波長λ4を持つ光信号を波長フィルタ157を介してファイバコリメータ151へ向けて伝達する。
The fourth light transmission means transmits the optical signal having the fourth wavelength λ4 incident from the
図8に示す例では、第1の光伝達手段は、第1の波長フィルタ158及び第2の波長フィルタ159から成っている。第1の波長フィルタ158は、波長フィルタ157と筐体の第2の側面との間に配置されると共に、第1の波長λ1及び第2の波長λ2を持つ光信号を透過し、且つ第3の波長λ3及び第4の波長λ4を持つ光信号を反射する。第2の波長フィルタ159は、ファイバコリメータ153の近傍で第1の波長フィルタ158と筐体の第2の側面との間に配置されると共に、第1の波長λ1を持つ光信号を透過し、且つ第2の波長λ2を持つ光信号を反射する。
In the example shown in FIG. 8, the first light transmission means includes a
第2の光伝達手段は、上述した波長フィルタ158,159と、第3の波長フィルタ160と、第1の反射手段としての全反射ミラー163とから成っている。第3の波長フィルタ160は、ファイバコリメータ154の近傍に配置されると共に、第2の波長λ2を持つ光信号のみを透過する。全反射ミラー163は、第2の波長フィルタ159で反射された第2の波長λ2を持つ光信号を第3の波長フィルタ160へ向けて反射すると共に、ファイバコリメータ154から筐体内に入射されて第3の波長フィルタ160を透過した第2の波長λ2を持つ光信号を第2の波長フィルタ159へ向けて反射する。図8に示す例では、第1の反射手段は、全反射ミラー163から構成されており、以下では全反射ミラーを単にミラーとも呼ぶ。
The second light transmission means includes the above-described
第3の光伝達手段は、上述した第1の波長フィルタ158と、第4の波長フィルタ161と、第2の反射手段としての第2の全反射ミラー164とから成っている。
The third light transmission means includes the
第4の波長フィルタ161は、ファイバコリメータ155の近傍に配置されると共に、第3の波長λ3を持つ光信号を透過し、且つ第4の波長λ4を持つ光信号を反射する。第2のミラー164は、筐体の第1の側面側に配置されると共に、第1の波長フィルタ158で反射された第3の波長λ3及び第4の波長λ4を持つ光信号を第4の波長フィルタ161へ向けて反射し、更に第4の波長フィルタ161を透過した第3の波長λ3を持つ光信号と第4の波長フィルタ161で反射された第4の波長λ4を持つ光信号とを第1の波長フィルタ158へ向けて反射する。
The
第4の伝達手段は、上述した第1の波長フィルタ158及び第4の波長フィルタ161と、第5の波長フィルタ162と、第3の反射手段としての第3の全反射ミラー165とから成っている。第5の波長フィルタ162は、ファイバコリメータ156の近傍に配置されると共に、第4の波長を持つ光信号のみを透過する。第3のミラー165は、第4の波長フィルタ161で反射された第4の波長λ4を持つ光信号を第5の波長フィルタ162へ向けて反射し、更にファイバコリメータ156から筐体に入射されて第5の波長フィルタ162を透過した第4の波長λ4を持つ光信号を第4の波長フィルタ161へ向けて反射する。
The fourth transmission means includes the
但し、ここでファイバコリメータ151,152とファイバコリメータ153とは、それぞれに入出射する光線の第1の光軸がほぼ一致するようにほぼ直線上に配置されており、その第1の光軸上に波長フィルタ157と波長フィルタ158,159とがそれぞれ所定の角度で配置されている。
However, here, the
ファイバコリメータ154,155,156に入出射する光線の第2の光軸乃至第4の光軸がファイバコリメータ151,152からファイバコリメータ153への光線の第1の光軸にほぼ平行になるように、ミラー163,164,165はそれぞれ第2の光軸乃至第4の光軸に対してそれぞれ所定の角度で配置されている。
The second to fourth optical axes of the light beams entering and exiting the
第1の波長λ1を持つ光信号は、ファイバコリメータ151,153の間で波長フィルタ157と波長フィルタ158,159とを介して光学的に結合する。第2の波長λ2を持つ光信号は、ファイバコリメータ151,154の間で波長フィルタ157と波長フィルタ158,159,160とミラー163とを介して光学的に結合する。第3の波長λ3を持つ光信号は、ファイバコリメータ151,155の間で波長フィルタ157と波長フィルタ158,161とミラー164とを介して光学的に結合する。第4の波長λ4を持つ光信号は、ファイバコリメータ151,156の間で波長フィルタ157と波長フィルタ158,161,162とミラー164,165とを介して光学的に結合する。第1の波長乃至第4の波長λ1〜λ4以外の波長を持つ光信号は、ファイバコリメータ151,152の間で波長フィルタ157を介して光学的に結合する。
The optical signal having the first wavelength λ1 is optically coupled between the
図8に示す光合分波器は、波長多重信号数が4波である場合を示している。この場合、必要とする誘電体多層膜による波長フィルタは、他の波長域を反射する1枚の波長フィルタ157を別にすると波長フィルタ158〜162による5枚であり、又必要とする全反射ミラーはミラー163〜165による3枚である。
The optical multiplexer / demultiplexer shown in FIG. 8 shows a case where the number of wavelength multiplexed signals is four. In this case, the required wavelength filter by the dielectric multilayer film is five by the wavelength filters 158 to 162 except for one
次に、この実施例8に係る光合分波器の動作について説明する。最初に、分波する場合の動作について説明し、後で合波する場合の動作について説明する。 Next, the operation of the optical multiplexer / demultiplexer according to the eighth embodiment will be described. First, the operation when demultiplexing will be described, and the operation when multiplexing will be described later.
分波する場合、ファイバコリメータ151から第1の波長群の光信号と第2の波長群の光信号とを入射光信号として筐体に入射する。波長フィルタ157は、この入射光信号のうちの第1の波長群λ1〜λ4の光信号を選択的に透過して波長フィルタ158に入射する。そこで、波長フィルタ157は、この入射光信号のうちの第2の波長群λ5〜(λm+3)を反射してファイバコリメータ152へ向けて出射する。
In the case of demultiplexing, the optical signal of the first wavelength group and the optical signal of the second wavelength group are incident on the housing as incident optical signals from the
尚、図8に示す例では、ファイバコリメータ151,152は、2芯コリメータで構成されているが、これらは別々の1芯コリメータで構成されても良い。但し、ファイバコリメータ151,152が別々の1芯コリメータで構成されている場合に比較べ、2芯コリメータで構成されている方がレンズを1個, 並びにフェルールを1個削減することができるので、部品点数の削減の観点からは2芯コリメータとする方が有利である。
In the example shown in FIG. 8, the
波長フィルタ158に入射する第1の波長群λ1〜λ4の光信号のうちの第1の波長λ1及び第2の波長λ2を持つ光信号は波長フィルタ158を透過し、第3の波長λ3及び第4の波長λ4を持つ光信号は波長フィルタ158で反射される。即ち、第1の波長群λ1〜λ4の光信号は、波長フィルタ158によって2つのグループに分割(分離)される。
Of the optical signals of the first wavelength group λ1 to λ4 incident on the
波長フィルタ158を透過した第1の波長λ1及び第2の波長λ2を持つ光信号は波長フィルタ159に入射する。波長フィルタ159は、この入射した光信号のうちの第1の波長λ1を持つ光信号を透過し、且つ第2の波長λ2を持つ光信号を反射するように設計・製造されている。そして、波長フィルタ159を透過した第1の波長λ1の光信号がファイバコリメータ153に結合するように、ファイバコリメータ151〜153と波長フィルタ157と波長フィルタ158,159との調芯/固定が行われる。
The optical signal having the
又、波長フィルタ159で反射された第2の波長λ2を持つ光信号は、ミラー163で折り返されるように反射し、更に波長フィルタ160を透過する。この波長フィルタ160を透過した第2の波長λ2を持つ光信号がファイバコリメータ154に結合するように、ファイバコリメータ154とミラー163と波長フィルタ160との調芯/固定が行われる。ここで、第2の波長λ2を持つ光信号の結合先は、ファイバコリメータ155ではなく、ファイバコリメータ154となっている点が特色となっている。
The optical signal having the
引き続いて、波長フィルタ158で反射された第3の波長λ3及び第4の波長λ4を持つ光信号の動作について説明する。
Subsequently, the operation of the optical signal having the third wavelength λ3 and the fourth wavelength λ4 reflected by the
第3の波長λ3及び第4の波長λ4を持つ光信号は、ミラー164で折り返されて波長フィルタ161に入射する。この波長フィルタ161は、入射した光信号のうちの第3の波長λ3を持つ光信号を透過し、且つ第4の波長λ4を持つ光信号を反射するように設計・製造されている。そして、波長フィルタ161を透過した第3の波長λ3を持つ光信号がファイバコリメータ155に結合するように、ミラー164と波長フィルタ161とファイバコリメータ155との調芯・固定が行われる。更に、波長フィルタ161で反射された第4の波長λ4を持つ光信号は、ミラー165で折り返されて波長フィルタ162を透過する。この波長フィルタ162を透過した第4の波長λ4を持つ光信号がファイバコリメータ156に結合するように、ミラー165と波長フィルタ162とファイバコリメータ156との調芯・固定が行われる。
The optical signal having the
次に、合波する場合の動作について説明する。既に調芯されていれば問題ないが、調芯されていない場合には分波するのと逆のやり方で調芯すれば良い。 Next, the operation when multiplexing is described. There is no problem if alignment has already been performed, but if alignment has not been performed, alignment may be performed in a manner opposite to that of demultiplexing.
具体的に言えば、ファイバコリメータ154から筐体に入射された第2の波長λ2を持つ光信号は、波長フィルタ160を透過し、且つミラー163において反射し、その後に波長フィルタ159において折り返されるように反射する。
Specifically, an optical signal having the
又、ファイバコリメータ153から筐体に入射された第1の波長λ1を持つ光信号は、波長フィルタ159を透過するが、このときに波長フィルタ159を透過する第1の波長λ1を持つ光信号と波長フィルタ159で反射される第2の波長λ2を持つ光信号とは、互いにそれらの光軸が一致した状態で波長フィルタ158に入射する。この波長フィルタ158に入射する第1の波長λ1及び第2の波長λ2の光信号は、波長フィルタ158を透過し、更に波長フィルタ157を透過してファイバコリメータ151に結合する。
The optical signal having the first wavelength λ1 incident on the housing from the
ファイバコリメータ153,154はほぼ平行に並んでいるが、以下に説明する理由により完全には平行にならない可能性がある。即ち、こうした要因にはファイバコリメータ151〜154の入出射角度、波長フィルタ157,波長フィルタ158〜160,及びミラー163の作製精度や各部品の筐体に対する実装精度等により、多少の調整を行う必要があることが挙げられる。それにも拘わらず、ファイバコリメータ153,154をほぼ平行に配置することができる。
The
一方、ファイバコリメータ156から筐体に入射する第4の波長λ4を持つ光信号は、波長フィルタ162を透過してミラー165で折り返され、更に波長フィルタ161で折り返される。ファイバコリメータ155から筐体に入射する第3の波長λ3を持つ光信号は波長フィルタ161を透過する。この波長フィルタ161を透過する第3の波長λ3を持つ光信号と波長フィルタ161で反射される第4の波長λ4を持つ光信号とは、互いにそれらの光軸が一致した状態でミラー164へ向けて出射する。換言すれば、波長フィルタ161を透過する第3の波長λ3を持つ光信号の光軸と波長フィルタ161で反射される第4の波長λ4を持つ光信号の光軸とが一致するように、各光学素子の調芯・固定が行われる。
On the other hand, the optical signal having the
このように互いに光軸が一致した第3の波長λ3及び第4の波長λ4を持つ光信号は、ミラー164で折り返されて、更に波長フィルタ158で折り返されて波長フィルタ157を透過する。この波長フィルタ157を透過する第3の波長λ3及び第4の波長λ4を持つ光信号がファイバコリメータ151に光学的に結合するように、ミラー164の調芯が行われる。
Thus, the optical signal having the third wavelength λ3 and the fourth wavelength λ4 whose optical axes coincide with each other is folded by the
ファイバコリメータ155,156についても、ファイバコリメータ153,154とほぼ平行に配置させられることは勿論である。
Of course, the
本発明者等は、使用する第1の波長乃至第4の波長λ1〜λ4を持つ光信号の中心波長をそれぞれ1.49μm,1.51μm,1.53μm,及び1.55μmに選択したところ、挿入損失が0.7dB以下であり、アイソレーションが30dB以上の値が得られ、良好な結果が得られることを確認した。但し、選択する波長は、上述した値に限られるものではなく、1.3μm帯から1.6μm帯までの単一モードでの伝播条件を満たす範囲であれば、任意に選択することができる。 The inventors have selected the center wavelengths of the optical signals having the first to fourth wavelengths λ1 to λ4 to be 1.49 μm, 1.51 μm, 1.53 μm, and 1.55 μm, respectively. It was confirmed that the insertion loss was 0.7 dB or less, the isolation was 30 dB or more, and good results were obtained. However, the wavelength to be selected is not limited to the value described above, and can be arbitrarily selected as long as it satisfies the propagation condition in the single mode from the 1.3 μm band to the 1.6 μm band.
以下は、実施例8に係る光合分波器の具体的な製造方法について説明する。先ず、ステンレス製の筐体に対してファイバコリメータ151〜156を保持するための保持部を加工する。次に、筐体に内蔵される誘電体多層膜による波長フィルタ157〜162とミラー163〜165とのおおよその位置決めをするためのマーキングを筐体に施す。
Hereinafter, a specific method for manufacturing the optical multiplexer / demultiplexer according to the eighth embodiment will be described. First, a holding portion for holding the
波長フィルタ157は、予めファイバコリメータ151,152(又は2芯コリメータ)に対して第1の波長乃至第4の波長から成る第1の波長群を持つ光信号以外の光信号(即ち、第2の波長群を持つ光信号)をファイバコリメータ152に光学的に結合させるように調芯される。この調芯の後、波長フィルタ157は、ファイバコリメータ151,152と共に筐体に固定される。
The
能動的な調芯作業に先立って、波長フィルタ158及びミラー163を上述したマーキングに従ってマイクロメータに連動するハンドリング用治具により筐体に位置決めして仮固定する。尚、波長フィルタ158は、波長1.49μm〜1.51μmを持つ光信号を透過し、且つ波長1.53μm〜1.55μmを持つ光信号を反射する。又、ミラー163は波長1.51μmを持つ光信号を反射する。
Prior to the active alignment operation, the
次に、ファイバコリメータ151から出射された波長1.49μmを持つ光信号を、波長フィルタ157と波長フィルタ158,159を通過させてファイバコリメータ153に光学的に結合するための調芯作業を行う。即ち、所定の波長を持つ光信号を筐体に入射させてファイバコリメータ153と波長フィルタ158,159とを微細に調整することにより、結合効率が最大となるように調芯を行う。
Next, an alignment operation for optically coupling the optical signal having a wavelength of 1.49 μm emitted from the
ここでの調芯作業は5分未満であった。それにも拘わらず、ファイバコリメータまで含めた結合損失は1dBをかなり下回ったことを確認できた。その後、ファイバコリメータ151〜153を金属半田より、又波長フィルタ157〜159を紫外線硬化型光学接着剤により強固に筐体へ固定する。この固定作業による損失の増加は殆ど見られなったことを確認できた。
The alignment work here was less than 5 minutes. Nevertheless, it was confirmed that the coupling loss including the fiber collimator was well below 1 dB. Thereafter, the
更に、ファイバコリメータ151から波長1.51μmを持つ光信号を筐体に入射し、波長フィルタ159により反射させる。この波長フィルタ159により反射された波長1.51μmを持つ光信号は、ミラー163により折り返され、波長フィルタ160を透過してファイバコリメータ154に入射する。結合効率を上げるために、ミラー163,波長フィルタ160,及びファイバコリメータ154をマイクロメータにより微細に調整する。ここでの筐体への固定方法は、上述した場合と同様に、ファイバコリメータ154は金属半田を、ミラー163及び波長フィルタ160は光学接着剤を使用して行う。この際、ファイバコリメータ153の調芯ずれが生じないように、筐体およびファイバコリメータ153を保持治具によりしっかりと保持する。
Further, an optical signal having a wavelength of 1.51 μm is incident on the housing from the
同様な手法により、ファイバコリメータ155,156と波長フィルタ161,162とミラー164,165とを調芯・固定する。以上の作業により、実施例8に係る光合分波器を製造することができる。
The
この実施例8に係る光合分波器の好ましい第1の特徴は、筐体の好ましい端面に入出射ポートを配置することができることである。その理由は、特定の複数の波長に対して全反射ミラーとして作用する誘電体多層膜による波長フィルタを用いているからである。第2の特徴は、部品点数を削減できると共に、部品の小型化が可能となったことである。部品点数を削減できる理由は、空間的に光を結合させる構造を採用しており、ファイバコリメータの数量を少なくできるからである。部品の小型化が可能となった理由は、筐体内にファイバの余長を収納するための空間を設ける必要がないからである。第3の特徴は、1波長ずつの合分波を行わない他の波長を持つ光信号を別の光路に導くことができることである。その理由は、ファイバコリメータ151(第1の入出射ポート)にファイバコリメータ152(第2の入出射ポート)を併設し、これらに近接して波長フィルタ147を設けているからである。
A preferable first feature of the optical multiplexer / demultiplexer according to the eighth embodiment is that an input / output port can be disposed on a preferable end face of the casing. This is because a wavelength filter using a dielectric multilayer film that acts as a total reflection mirror for a plurality of specific wavelengths is used. The second feature is that the number of parts can be reduced and the parts can be miniaturized. The reason why the number of parts can be reduced is that a structure for coupling light spatially is adopted, and the number of fiber collimators can be reduced. The reason why the size of the component can be reduced is that it is not necessary to provide a space for storing the extra length of the fiber in the housing. The third feature is that an optical signal having another wavelength that does not perform multiplexing / demultiplexing for each wavelength can be guided to another optical path. This is because the fiber collimator 151 (first input / output port) is provided with a fiber collimator 152 (second input / output port), and a
尚、実施例8に係る光合分波器において、合波の機能のみを要求される場合や高いアイソレーションを要求されない場合には波長フィルタ160,162の何れか片方又は両方を省略することができる。 In the optical multiplexer / demultiplexer according to the eighth embodiment, when only the multiplexing function is required or when high isolation is not required, one or both of the wavelength filters 160 and 162 can be omitted. .
又、実施例8に係る形態では、光の入出射ポートをファイバコリメータとした場合を例示して説明したが、合波のみを行うのであれば、ファイバコリメータ153〜156に代えてレンズとレーザダイオード(LD)との組み合わせから成るLDモジュールを用いることも可能であり、又分波のみを行うのであれば、ファイバコリメータ155〜156に代えてレンズとフォトダイオード(PD)との組み合わせから成るPDモジュールを用いることも可能である。
Further, in the mode according to the eighth embodiment, the case where the light input / output port is a fiber collimator has been described as an example. However, if only multiplexing is performed, a lens and a laser diode are used instead of the
更に、実施例8に係る形態では、1個につき4波長対応の光合分波器を構成した場合を例示して説明したが、本発明の光合分波器は、これに限定されるものではなく、波長フィルタとミラーとの組み合わせにより、原理的には3波長,5波長,6波長,8波長,16波長,更には32波長等の他の数の波長(その数分の多重化が可能であることを示す)へと対応させる構成にも応用可能である。 Furthermore, in the form according to the eighth embodiment, the case where one optical multiplexer / demultiplexer corresponding to four wavelengths is configured is described as an example. However, the optical multiplexer / demultiplexer of the present invention is not limited to this. By combining wavelength filters and mirrors, in principle, other wavelengths such as 3 wavelengths, 5 wavelengths, 6 wavelengths, 8 wavelengths, 16 wavelengths and even 32 wavelengths can be multiplexed. It can also be applied to a configuration corresponding to the above.
以下は、P(Pは3以上の整数)波長対応の光合分波器の一般的な場合についての構成について説明する。 The configuration of the general case of the optical multiplexer / demultiplexer corresponding to the P (P is an integer of 3 or more) wavelength will be described below.
P波長対応の光合分波器は、互いに異なる第1の波長乃至第Pの波長λ1〜λPから成る第1の波長群を持つ光信号を他の光信号に合波/分波するか、或いは第1の波長群を持つ光信号を他の光信号から合波/分波するためのものである。この光合分波器は、互いに対向する第1の側面及び第2の側面を持つ筐体と、この筐体におけるの第1の側面に配置された第1の入出射ポート及び第2の入出射ポートと、第2の側面に配置された第3の入出射ポート乃至第(P+2)の入出射ポートとを備える。第1の入出射ポートは、第1の波長群を持つ光信号とそれ以外の波長から成る第2の波長群を持つ光信号とを筐体に対して入出射するためのものである。第2の入出射ポートは、第2の波長群の光信号を筐体に対して入出射するためのものである。第3の入出射ポート乃至(P+2)の入出射ポートは、それぞれ第1の波長乃至第Pの波長λ1〜λPを持つ光信号を入出射するためのものである。 The P wavelength compatible optical multiplexer / demultiplexer multiplexes / demultiplexes an optical signal having a first wavelength group consisting of a first wavelength to a Pth wavelength λ1 to λP different from each other, or This is for multiplexing / demultiplexing the optical signal having the first wavelength group from the other optical signals. The optical multiplexer / demultiplexer includes a casing having a first side surface and a second side surface facing each other, and a first input / output port and a second input / output port disposed on the first side surface of the casing. And a third input / output port to (P + 2) input / output port arranged on the second side surface. The first entrance / exit port is for entering / exiting an optical signal having the first wavelength group and an optical signal having the second wavelength group having other wavelengths to / from the housing. The second entrance / exit port is for entering / exiting the optical signal of the second wavelength group to / from the housing. The third input / output ports to (P + 2) input / output ports are used to input / output optical signals having the first to Pth wavelengths λ1 to λP, respectively.
筐体は、第1の入出射ポート及び第2の入出射ポートの近傍に配置された透過/反射手段と、第1の光伝達手段乃至第Pの光伝達手段とを備える。 The housing includes transmission / reflection means disposed in the vicinity of the first input / output port and the second input / output port, and first to Pth light transmission means.
透過/反射手段は、第1の入出射ポートから入射した光信号のうちの第1の波長群を持つ光信号を透過し、且つ第2の波長群を持つ光信号を第2の入出射ポートへ向けて反射する。透過/反射手段は、第2の入出射ポートから入射した第2の波長群を持つ光信号を反射し、更にその反射した第2の波長群を持つ光信号を第2の側面側から入射される第1の波長群を持つ光信号と合波して第1の入出射ポートへ向けて出射する。 The transmission / reflection means transmits the optical signal having the first wavelength group among the optical signals incident from the first input / output port, and transmits the optical signal having the second wavelength group to the second input / output port. Reflect towards The transmission / reflection means reflects the optical signal having the second wavelength group incident from the second input / output port, and further receives the reflected optical signal having the second wavelength group from the second side surface side. Are combined with an optical signal having the first wavelength group and output toward the first input / output port.
第p(pはP以下の正の整数とする)の光伝達手段は、第1の入出射ポートから透過/反射手段を介して入射した第pの波長λpを持つ光信号を第(p+2)の入出射ポートへ向けて伝達し、更に第(p+2)の入出射ポートから入射した第pの波長λpを持つ光信号を透過/反射手段を介して第1の入出射ポートへ向けて伝達する。 The p-th (p is a positive integer less than or equal to P) light transmission means transmits the optical signal having the p-th wavelength λp incident from the first input / output port through the transmission / reflection means (p + 2) And the optical signal having the pth wavelength λp incident from the (p + 2) th input / output port is transmitted to the first input / output port through the transmission / reflection means. .
図9は、本発明の実施例9に係る光合分波器の基本構成(全体構成)を示す概略図である。この実施例9に係る光合分波器は、光信号入出射手段として、ピグテールファイバ及びレンズから成るファイバコリメータを配置する例である。ピグテールファイバとレンズとは、筐体において光信号がコリメート光となるような位置に配置される。図9に示す例では、1波長ずつ合分波する波長多重信号数が4波の場合を示しており、この場合、次段以降の光合分波器に結合する第2の入出射ポートとしてのファイバコリメータ152に入出射させるための波長フィルタ157を別にすると、必要となる誘電体多層膜による波長フィルタは5枚となり、同様に必要となる全反射ミラーは1枚となる。
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a basic configuration (overall configuration) of an optical multiplexer / demultiplexer according to Embodiment 9 of the present invention. The optical multiplexer / demultiplexer according to the ninth embodiment is an example in which a fiber collimator including a pigtail fiber and a lens is disposed as an optical signal input / output unit. The pigtail fiber and the lens are arranged at a position where the optical signal is collimated light in the housing. The example shown in FIG. 9 shows a case where the number of wavelength multiplexed signals to be multiplexed / demultiplexed one wavelength at a time is four. Aside from the
図9を参照すれば、実施例9に係る光合分波器は構成上、図8に示した先の実施例8に係る光合分波器と対比した場合、ミラー163〜165を1枚のミラー166に置き換えたものであるので、図8に示したものと同様な機能を有する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。
Referring to FIG. 9, when the optical multiplexer / demultiplexer according to the ninth embodiment is structurally compared with the optical multiplexer / demultiplexer according to the eighth embodiment illustrated in FIG. 8, the
ここでの実施例9に係る光合分波器によれば、実施例8の場合よりもミラーの必要枚数を2枚少なくすることができる。但し、部品点数を削減できる分、調芯方法を工夫する必要があるが、これには例えば各波長毎に行っていたミラーの調芯作業を3波長に対して同時に行うように工夫すれば良い。或いは1波長と2波長とに対してミラーの調芯作業を行うようにしても、性能的には何ら問題は生じない。勿論、この場合にはミラーを2個にするような構成にすることも可能になる。 According to the optical multiplexer / demultiplexer according to the ninth embodiment, the required number of mirrors can be reduced by two compared to the eighth embodiment. However, it is necessary to devise the alignment method as much as the number of parts can be reduced. For this purpose, for example, the mirror alignment operation performed for each wavelength may be performed simultaneously for three wavelengths. . Alternatively, even if the mirror alignment operation is performed for one wavelength and two wavelengths, there is no problem in terms of performance. Of course, in this case, it is possible to adopt a configuration in which there are two mirrors.
本発明者等は、ファイバコリメータ153〜156に入出射する第1の波長乃至第4の波長λ1〜λ4を持つ光信号の中心波長を1.27μm,1.29μm,1.31μm,及び1.33μmに選択したところ、挿入損失が0.7dB以下、アイソレーションが30dB以上の値が得られ、良好な結果が得られることを確認した。勿論、選択する波長は、上述した値に限定されるものではなく、1.3μm帯から1.6μmまでの単一モードでの伝播条件を満たす範囲であれば、任意に選択することができる。
The inventors set the center wavelengths of the optical signals having the first to fourth wavelengths λ1 to λ4 entering and exiting the
図10は、本発明の実施例10に係る光合分波器の基本構成(全体構成)を示す概略図である。この実施例10に係る光合分波器は、図8に示した先の実施例8に係る光合分波器と比べて、基本的な構成は同様である。
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a basic configuration (overall configuration) of an optical multiplexer / demultiplexer according to
具体的に言えば、図10に示される光合分波器は、互いに対向する第1の側面(紙面に対して左側にある側面)及び第2の側面(紙面に対して右側にある側面)を持つ筐体を有する。 More specifically, the optical multiplexer / demultiplexer shown in FIG. 10 has a first side surface (side surface on the left side with respect to the paper surface) and a second side surface (side surface on the right side with respect to the paper surface) facing each other. Has a housing to hold.
筐体における第1の側面には、第1の入出射ポート及び第2の入出射ポートとしてのファイバコリメータ171及びファイバコリメータ172が配置され、第2の側面には、第3の入出射ポート乃至第6の入出射ポートとしてのファイバコリメータ173〜176が配置されている。
A
ファイバコリメータ171(第1の入出射ポート)は、互いに異なる第1の波長乃至第4の波長λ1〜λ4から成る第1の波長群を持つ光信号と、それ以外の波長λ5,・・・,λm〜(λm+3)から成る第2の波長群を持つ光信号とを筐体に対して入出射するためのものである。ファイバコリメータ172(第2の入出射ポート)は、第2の波長群の光信号を筐体に対して入出射するためのものである。ファイバコリメータ173〜176(第3の入出射ポート乃至第6の入出射ポート)は、それぞれ、第1の波長乃至第4の波長λ1〜λ4を持つ光信号を入出射するためのものである。
The fiber collimator 171 (first input / output port) includes an optical signal having a first wavelength group consisting of different first to fourth wavelengths λ1 to λ4, and other wavelengths λ5,. The optical signal having the second wavelength group consisting of λm to (λm + 3) is input to and output from the housing. The fiber collimator 172 (second input / output port) is for inputting / exiting an optical signal of the second wavelength group to / from the housing. The
筐体は、透過/反射手段177と、後述する第1の光伝達手段乃至第4の光伝達手段とを有する。 The housing includes transmission / reflection means 177 and first to fourth light transmission means to be described later.
透過/反射手段177は、ファイバコリメータ171,172の近傍に配置されていると共に、ファイバコリメータ171から入射した光信号のうちの第1の波長群を持つ光信号を透過し、且つ第2の波長群を持つ光信号をファイバコリメータ172へ向けて反射し、更にファイバコリメータ172から入射した第2の波長群を持つ光信号を反射し、その反射した第2の波長群を持つ光信号を筐体の第2の側面側から入射される第1の波長群を持つ光信号と合波してファイバコリメータ171へ向けて反射する。図10に示す例では、透過/反射手段177は、誘電体多層膜による波長選択フィルタ(波長フィルタ)で構成されている。
The transmission /
第1の光伝達手段は、ファイバコリメータ171(第1の入出射ポート)から透過/反射手段177を介して入射した第1の波長λ1を持つ光信号をファイバコリメータ173(第3の入出射ポート)へ向けて伝達し、更にファイバコリメータ173(第3の入出射ポート)から入射した第1の波長λ1を持つ光信号を透過/反射手段177を介してファイバコリメータ171(第1の入出射ポート)へ向けて伝達する。 The first light transmission means transmits the optical signal having the first wavelength λ1 incident from the fiber collimator 171 (first input / output port) through the transmission / reflection means 177 to the fiber collimator 173 (third input / output port). ) And further, an optical signal having the first wavelength λ1 incident from the fiber collimator 173 (third input / output port) is transmitted through the transmission / reflection means 177 to the fiber collimator 171 (first input / output port). )
第2の光伝達手段は、ファイバコリメータ171(第1の入出射ポート)から透過/反射手段177を介して入射した第2の波長λ2を持つ光信号をファイバコリメータ174(第4の入出射ポート)へ向けて伝達し、更にファイバコリメータ174(第4の入出射ポート)から入射した第2の波長λ2を持つ光信号を透過/反射手段177を介してファイバコリメータ171(第1の入出射ポート)へ向けて伝達する。 The second light transmission means transmits an optical signal having the second wavelength λ2 incident from the fiber collimator 171 (first input / output port) via the transmission / reflection means 177 to the fiber collimator 174 (fourth input / output port). ), And further, an optical signal having the second wavelength λ2 incident from the fiber collimator 174 (fourth input / output port) is transmitted through the transmission / reflection means 177 to the fiber collimator 171 (first input / output port). )
第3の光伝達手段は、ファイバコリメータ171(第1の入出射ポート)から透過/反射手段177を介して入射した第3の波長λ3を持つ光信号をファイバコリメータ175(第5の入出射ポート)へ向けて伝達し、更にファイバコリメータ175(第5の入出射ポート)から入射した第3の波長λ3を持つ光信号を透過/反射手段177を介してファイバコリメータ171(第1の入出射ポート)へ向けて伝達する。 The third light transmission means transmits the optical signal having the third wavelength λ3 incident from the fiber collimator 171 (first input / output port) via the transmission / reflection means 177 to the fiber collimator 175 (fifth input / output port). ) And further, an optical signal having a third wavelength λ3 incident from the fiber collimator 175 (fifth input / output port) is transmitted through the reflection / reflection means 177 to the fiber collimator 171 (first input / output port). )
第4の光伝達手段は、ファイバコリメータ171(第1の入出射ポート)から透過/反射手段177を介して入射した第4の波長λ4を持つ光信号をファイバコリメータ176(第6の入出射ポート)へ向けて伝達し、更にファイバコリメータ176(第6の入出射ポート)から入射した第4の波長λ4を持つ光信号を透過/反射手段177を介してファイバコリメータ171(第1の入出射ポート)へ向けて伝達する。 The fourth light transmission means transmits an optical signal having a fourth wavelength λ4 incident from the fiber collimator 171 (first input / output port) via the transmission / reflection means 177 to the fiber collimator 176 (sixth input / output port). ) And further, an optical signal having a fourth wavelength λ4 incident from the fiber collimator 176 (sixth input / output port) is transmitted through the reflection / reflection means 177 to the fiber collimator 171 (first input / output port). )
この実施例10に係る光合分波器は、後述するように、実施例8に係る光合分波器とは、第1の光伝達手段乃至第4の光伝達手段の構成が異なる。 As will be described later, the optical multiplexer / demultiplexer according to the tenth embodiment differs from the optical multiplexer / demultiplexer according to the eighth embodiment in the configuration of the first optical transmission unit to the fourth optical transmission unit.
具体的に言えば、第1の光伝達手段は、ファイバコリメータ173(第3の入出射ポート)の近傍に配置された第1の波長フィルタ178から成っており、第1の波長フィルタ178は、第1の波長λ1を持つ光信号のみ透過し、且つ第2の波長乃至第4の波長λ2〜λ4を持つ光信号を反射する。
Specifically, the first light transmission means includes a
第2の光伝達手段は、上述した第1の波長フィルタ178と、ファイバコリメータ174(第4の入出射ポート)の近傍に配置される第2の波長フィルタ179と、筐体の第1の側面側に配置された第1の反射手段としての全反射ミラー182とから成っている。
The second light transmission means includes the
第2の波長フィルタ179は、第2の波長λ2を持つ光信号のみを透過し、且つ第3の波長λ3及び第4の波長λ4を持つ光信号を反射する。第1の全反射ミラー182は、第1の波長フィルタ178で反射された第2の波長乃至第4の波長λ2〜λ4を持つ光信号を第2の波長フィルタ179へ向けて反射し、更にファイバコリメータ174(第4の入出射ポート)から入射されて第2の波長フィルタ179を透過した第2の波長λ2の光信号を第1の波長フィルタ178へ向けて反射する。
The
第3の光伝達手段は、上述した第1の波長フィルタ178及び第2の波長フィルタ179と、ファイバコリメータ175(第5の入出射ポート)の近傍に配置された第3の波長フィルタ180と、筐体内の第1の側面側に配置された第2の反射手段としての全反射ミラー182とから構成される。第3の波長フィルタ180は、第3の波長λ3を持つ光信号のみを透過し、且つ第4の波長λ4を持つ光信号を反射する。全反射ミラー182は、第2の波長フィルタ179で反射された第3の波長λ3及び第4の波長λ4を持つ光信号を第3の波長フィルタ180へ向けて反射し、更にファイバコリメータ175(第5の入出射ポート)から入射されて第3の波長フィルタ180を透過した第3の波長λ3の光信号を第2の波長フィルタ179へ向けて反射する。
The third light transmission means includes the
第4の光伝達手段は、上述した第1の波長フィルタ178,第2の波長フィルタ179,第3の波長フィルタ180と、ファイバコリメータ176(第6の入出射ポート)の近傍に配置された第4の波長フィルタ181と、筐体内の第1の側面側に配置された第3の反射手段としての全反射ミラー182とから成っている。
The fourth light transmission means includes a
第4の波長フィルタ181は、第4の波長λ4を持つ光信号のみを透過する。全反射ミラー182は、第3の波長フィルタ180で反射された第4の波長λ4を持つ光信号を第4の波長フィルタ181へ向けて反射し、更にファイバコリメータ176(第6の入出射ポート)から入射されて第4の波長フィルタ181を透過した第4の波長λ4の光信号を第3の波長フィルタ180へ向けて反射する。
The
ファイバコリメータ171〜173は、それぞれに入出射する光線の第1の光軸がほぼ一致するようにほぼ直線上に配置されており、その第1の光軸上に波長フィルタ177,178がそれぞれ所定の角度で配置されている。
The
ファイバコリメータ174〜176に入出射する光線の第2の光軸乃至第4の光軸がファイバコリメータ171,172からファイバコリメータ173への光線の第1の光軸にほぼ平行になるようにミラー182は第2の光軸乃至第4の光軸に対して所定の角度でかつ所定の位置に配置されている。波長フィルタ179〜181は、それぞれ第2の光軸乃至第4の光軸に対してそれぞれ所定の角度で配置されている。
The
第1の波長λ1を持つ光信号は、ファイバコリメータ171,173の間で波長フィルタ177と波長フィルタ178とを介して光学的に結合する。第2の波長λ2を持つ光信号は、ファイバコリメータ171,174の間で波長フィルタ177と波長フィルタ178,179とミラー182とを介して光学的に結合する。第3の波長λ3を持つ光信号は、ファイバコリメータ171,175の間で波長フィルタ177と波長フィルタ178,180とミラー182とを介して光学的に結合する。第4の波長λ4を持つ光信号は、ファイバコリメータ171,176の間で波長フィルタ177と波長フィルタ178〜180とミラー182を介して光学的に結合する。第1の波長乃至第4の波長λ1〜λ4以外の波長を持つ光信号は、ファイバコリメータ171,172の間で波長フィルタ177を介して光学的に結合する。
The optical signal having the
図10に示す例では、第1の反射手段乃至第3の反射手段は一枚のミラー182で構成されている。但し、ミラー182を2分割又は3分割として構成しても何ら問題ない。
In the example shown in FIG. 10, the first reflecting means to the third reflecting means are constituted by a
この実施例10に係る光合分波器の構成においては、第4の波長λ4を持つ光信号に対して、繰り返し反射の回数が多くなるが、その代わりに図8の構成で必要であった波長フィルタ148を省略することが可能である。
In the configuration of the optical multiplexer / demultiplexer according to the tenth embodiment, the number of repetitive reflections increases for the optical signal having the fourth wavelength λ4. Instead, the wavelength required in the configuration of FIG. The
図11は、本発明の実施例11に係る光合分波器の基本構成(全体構成)を示す概略図である。この実施例11に係る光合分波器は、図8に示した先の実施例8に係る光合分波器と比べて、基本的な構成は同様であり、フィルタ及びミラーの数が実施例8に係る光合分波器と同等となっているが、以下の点が相違している。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a basic configuration (overall configuration) of an optical multiplexer / demultiplexer according to
具体的に言えば、この実施例11に係る光合分波器の場合、筐体の第2の側面に配置される第4の入出射ポート,第5の入出射ポートとしてのファイバコリメータ154,155の位置が異なる。即ち、実施例11に係る形態では、第3の入出射ポート乃至第6の入出射ポートとしてのファイバコリメータ153〜156が筐体の第2の側面に紙面に対して上から下へとこの順番で配置されている。
Specifically, in the case of the optical multiplexer / demultiplexer according to the eleventh embodiment, the
又、筐体内における波長フィルタ160,161と、ミラー163〜165の位置が異なっている。即ち、波長フィルタ159〜162は、それぞれファイバコリメータ153〜156に近接した状態で筐体の第2の側面側において紙面に対して上から下へこの順番で配置されている。そして、ミラー163,165は、筐体のほぼ中央に配置され、ミラー164は筐体の第1の側面側に配置されている。
Further, the positions of the wavelength filters 160 and 161 and the
上述した実施例9〜実施例11に係る光合分波器の構成の好ましい特徴は、実施例9に係る光合分波器の場合と同等であることは容易に理解できる。又、筐体の第1の側面に配置される2つのファイバコリメータ151,152、或いはファイバコリメータ171,172を一つの2芯コリメータとしても良い。更に、筐体の第2の側面に配置される4つのファイバコリメータ153〜156、或いはファイバコリメータ173〜176に代えて、LDモジュールやPDモジュールを用いることも可能である。
It can be easily understood that the preferable characteristics of the configurations of the optical multiplexer / demultiplexers according to the ninth to eleventh embodiments are the same as those of the optical multiplexer / demultiplexer according to the ninth embodiment. The two
図12は、本発明の実施例12に係る光合分波ユニットの基本構成(全体構成)を示す概略図である。この光合分波ユニットは、先の実施例8〜実施例11の何れか一つに係る光合分波器をN段用い、これらを縦続に接続して構成されるものである。従って、この光合分波ユニットは、多段光合分波器とも呼ばれる。
FIG. 12 is a schematic diagram showing a basic configuration (overall configuration) of an optical multiplexing / demultiplexing unit according to
図12に示す光合分波ユニットの場合、光信号入出射手段としてピグテールファイバ及びレンズから構成されたファイバコリメータを配置した例を示している。各光合分波器の第1の側面に配置される入出射ポートは、1芯コリメータを2本組み合わせたものでも良いし、2芯コリメータを用いても良い。 In the case of the optical multiplexing / demultiplexing unit shown in FIG. 12, an example is shown in which a fiber collimator composed of a pigtail fiber and a lens is arranged as an optical signal input / output unit. The input / output port disposed on the first side surface of each optical multiplexer / demultiplexer may be a combination of two single-core collimators or a two-core collimator.
この光合分波ユニットは、2以上の自然数Nに対して4×N波長に対応できるように、N個の光合分波器を縦続接続したものである。各光合分波器の内部構造は、図8〜図11で説明した何れの構造の光合分波器を用いても良い。但し、ここで(m+3)波長と4N波長は必ずしも一致しないが、一致する場合には、m=4N−3であることは自明である。一般には4N≧m+3なる関係が成立する。以下では、説明を簡略化するため、(m+3)=4Nであるとして説明する。 In this optical multiplexing / demultiplexing unit, N optical multiplexers / demultiplexers are cascade-connected so as to correspond to 4 × N wavelengths with respect to a natural number N of 2 or more. As the internal structure of each optical multiplexer / demultiplexer, the optical multiplexer / demultiplexer having any structure described in FIGS. 8 to 11 may be used. However, the (m + 3) wavelength and the 4N wavelength do not necessarily match here, but if they match, it is obvious that m = 4N−3. In general, the relationship 4N ≧ m + 3 is established. Hereinafter, in order to simplify the description, it is assumed that (m + 3) = 4N.
具体的に言えば、この光合分波ユニットは、第1の光合分波器乃至第Nの光合分波器から構成されている。第1の光合分波器は、第1の波長乃至第4の波長λ1〜λ4から成る第1の波長群を分波/合波するためのものである。第2の光合分波器は、第5の波長乃至第8の波長λ5〜λ8から成る第2の波長群を分波/合波するためのものである。第Nの光合分波器は、第(4N−3)の波長乃至第4Nの波長λm〜(λm+3)から成る第Nの波長群を分波/合波するためのものである。 More specifically, the optical multiplexing / demultiplexing unit includes a first optical multiplexer / demultiplexer to an Nth optical multiplexer / demultiplexer. The first optical multiplexer / demultiplexer is for demultiplexing / multiplexing the first wavelength group including the first wavelength to the fourth wavelength λ1 to λ4. The second optical multiplexer / demultiplexer is for demultiplexing / multiplexing the second wavelength group including the fifth wavelength to the eighth wavelength λ5 to λ8. The Nth optical multiplexer / demultiplexer is for demultiplexing / multiplexing the Nth wavelength group composed of the (4N-3) th wavelength to the 4Nth wavelength λm to (λm + 3).
第1の光合分波器乃至第Nの光合分波器は、それぞれ第1の筐体乃至第Nの筐体196,203,・・・,210を有する。
The first optical multiplexer / demultiplexer through the Nth optical multiplexer / demultiplexer have first through
第1の光合分波器において、第1の筐体196は、その第1の側面(紙面に対して左側の側面)に第1の入出射ポート,第2の入出射ポートとしてのファイバコリメータ197,198を備え、その第2の側面(紙面に対して右側の側面)に第3入出射ポート乃至第6の入出射ポートとしてのファイバコリメータ199〜202を備えている。
In the first optical multiplexer / demultiplexer, the
第1の光合分波器において、ファイバコリメータ197は、第1の筐体196に対して、互いに異なる第1の波長乃至第4Nの波長λ1〜λ4,λ5〜λ8,・・・,λm〜(λm+3)から成る第1の波長群乃至第Nの波長群を持つ光信号を入出射するためのものである。ファイバコリメータ198は、第1の筐体196に対して、第5の波長乃至第4Nの波長λ5〜λ8,・・・,λm〜(λm+3)から成る第2の波長群乃至第Nの波長群を持つ光信号を入出射するためのものである。ファイバコリメータ199は、第1の筐体196に対して、第1の波長λ1を持つ光信号を入出射するためのものである。ファイバコリメータ200は、第1の筐体196に対して第2の波長λ2を持つ光信号を入出射するためのものである。ファイバコリメータ201は、第1の筐体196に対して第3の波長λ3を持つ光信号を入出射するためのものである。ファイバコリメータ202は、第1の筐体196に対して、第4の波長λ4を持つ光信号を入出射するためのものである。
In the first optical multiplexer / demultiplexer, the
第2の光合分波器において、第2の筐体196は、その第1の側面(紙面に対して左側の側面)にファイバコリメータ204,205を備え、その第2の側面(紙面に対して右側の側面)にファイバコリメータ206〜209を備えている。ファイバコリメータ204は、ファイバコリメータ198と光学的に接続される。
In the second optical multiplexer / demultiplexer, the
第2の光合分波器において、ファイバコリメータ204は、第2の筐体203に対して第5の波長乃至第4Nの波長λ5〜λ8,・・・,λm〜(λm+3)から成る第2の波長群乃至第Nの波長群を持つ光信号を入出射するためのものである。ファイバコリメータ205は、第2の筐体203に対して、第9の波長乃至第4Nの波長λ9,・・・,λm〜(λm+3)から成る第3の波長群乃至第Nの波長群を持つ光信号を入出射するためのものである。ファイバコリメータ206は、第2の筐体203に対して、第5の波長λ5を持つ光信号を入出射するためのものである。ファイバコリメータ207は、第2の筐体203に対して、第6の波長λ6を持つ光信号を入出射するためのものである。ファイバコリメータ208は、第2の筐体203に対して第7の波長λ7を持つ光信号を入出射するためのものである。ファイバコリメータ209は、第2の筐体203に対して第8の波長λ8を持つ光信号を入出射するためのものである。
In the second optical multiplexer / demultiplexer, the
第Nの光合分波器において、第Nの筐体210は、その第1の側面(紙面に対して左側の側面)に第(6N−5)および第(6N−4)のファイバコリメータ211,212を備え、その第2の側面(紙面に対して右側の側面)に第(6N−3)のファイバコリメータ乃至第6Nのファイバコリメータ213〜216を備えている。第(6N−5)のファイバコリメータ211は、第(N−1)の光合分波器の第{6(N−1)−4}のファイバコリメータ(図示せず)と光学的に接続される。
In the Nth optical multiplexer / demultiplexer, the
第Nの光合分波器において、第(6N−5)のファイバコリメータ211は、第Nの筐体210に対して、第(4N−3)の波長乃至第4Nの波長λm〜(λm+3)から成る第Nの波長群を持つ光信号を入出射するためのものである。第(6N−4)のファイバコリメータ212は、本例では使用されない。第(6N−3)のファイバコリメータ213は、第Nの筐体210に対して第(4N−3)の波長λmを持つ光信号を入出射するためのものである。第(6N−2)のファイバコリメータ214は、第Nの筐体210に対して第(4N−2)の波長λm+1を持つ光信号を入出射するためのものである。第(6N−1)のファイバコリメータ215は、第Nの筐体210に対して第(4N−1)の波長λm+2を持つ光信号を入出射するためのものである。第6Nのファイバコリメータ216は、第Nの筐体210に対して第4Nの波長λm+3を持つ光信号を入出射するためのものである。
In the Nth optical multiplexer / demultiplexer, the (6N-5) -
本発明者等は、図12に示す光合分波ユニットにおいて、N=4として、使用する第1の波長乃至第16の波長λ1〜λ16を持つ光信号の中心波長を1.27μm,1.29μm,1.31μm,1.33μm乃至1.51μm,1.53μm,1.55μm,及び1.57μmに選択したところ、挿入損失が0.7dB以下で、アイソレーションが30dB以上の値が得られ、良好な結果が得られることを確認した。勿論、選択する波長は、上述した値に限定されるものではなく、1.3μm帯から1.6μm帯までの単一モードでの伝播条件を満たす範囲であれば任意に選択可能である。 In the optical multiplexing / demultiplexing unit shown in FIG. 12, the present inventors set N = 4 and the center wavelengths of the optical signals having the first to 16th wavelengths λ1 to λ16 to be used are 1.27 μm and 1.29 μm. , 1.31 μm, 1.33 μm to 1.51 μm, 1.53 μm, 1.55 μm, and 1.57 μm, the insertion loss is 0.7 dB or less, and the isolation is 30 dB or more. It was confirmed that good results were obtained. Of course, the wavelength to be selected is not limited to the above-described value, and can be arbitrarily selected as long as it satisfies the propagation condition in the single mode from the 1.3 μm band to the 1.6 μm band.
又、上述した実施例12に係る光合分波ユニットは、16波長対応の構成であるが、本発明の光合分波ユニットは、これに限定されるものではなく、組み合わせにより原理的には32波長,64波長,更には128波長等のその他の数の波長(その数分の多重化が可能であることを示す)に対応する構成にも応用可能である。
The optical multiplexing / demultiplexing unit according to the twelfth embodiment described above has a configuration corresponding to 16 wavelengths, but the optical multiplexing / demultiplexing unit of the present invention is not limited to this, and in
次に、2以上の自然数Nに対してP×N(Pは3以上の整数)波長に対応できるように、第1の光合分波器乃至第Nの光合分波器を縦続接続して構成された光合分波ユニットについて説明する。 Next, the first optical multiplexer / demultiplexer is connected in cascade so as to correspond to a P × N (P is an integer of 3 or more) wavelength with respect to a natural number N of 2 or more. The optical multiplexing / demultiplexing unit will be described.
この光合分波ユニットの場合、第n(1≦n≦Nを満たす整数)の光合分波器は、第{P(n−1)+1}の波長乃至第Pnの波長から成る第nの波長群を持つ光信号を他の光信号に分波/合波するか、或いは第nの波長群を持つ光信号を他の光信号から分波/合波するためのものであり、第1の光合分波器乃至第Nの光合分波器は、それぞれ第1の筐体乃至第Nの筐体を有する。尚、第1の筐体乃至第Nの筐体は、それぞれ互いに対向する第1の側面及び第2の側面を持つ。 In the case of this optical multiplexing / demultiplexing unit, the nth (an integer satisfying 1 ≦ n ≦ N) optical multiplexer / demultiplexer is the nth wavelength composed of the {P (n−1) +1} wavelength to the Pn wavelength. For demultiplexing / multiplexing an optical signal having a group into another optical signal, or for demultiplexing / multiplexing an optical signal having an nth wavelength group from another optical signal, The optical multiplexer / demultiplexer through the Nth optical multiplexer / demultiplexer respectively have a first housing through an Nth housing. The first to Nth housings have first and second side surfaces that face each other.
第nの光合分波器は、P+2に等しいQに対して第nの筐体の第1の側面に配置された第{Q(n−1)+1}の入出射ポート及び第{Q(n−1)+2}の入出射ポートと、第nの筐体の第2の側面に配置された第{Q(n−1)+3}の入出射ポート乃至第Qnの入出射ポートとを備える。 The nth optical multiplexer / demultiplexer has {Q (n−1) +1} th input / output ports and {Q (n) arranged on the first side surface of the nth housing with respect to Q equal to P + 2. -1) +2} input / output ports and {Q (n-1) +3} input / output ports through Qn input / output ports arranged on the second side surface of the nth housing.
第{Q(n−1)+1}の入出射ポートは、第nの波長群を持つ光信号と、第(n+1)の波長群〜第Nの波長群を持つ光信号とを第nの筐体に対して入出射するためのものである。第{Q(n−1)+2}の入出射ポートは、第(n+1)波長群〜第Nの波長群の光信号を第nの筐体に対して入出射するためのものである(但し、nがNに等しい場合には光信号の入出射が無い状態となる)。第{Q(n−1)+3}の入出射ポート乃至第Qnの入出射ポートは、それぞれ第{P(n−1)+1}の波長乃至第Pnの波長を持つ光信号を入出射するためのものである。 The {Q (n−1) +1} input / output port receives an optical signal having an nth wavelength group and an optical signal having an (n + 1) th wavelength group to an Nth wavelength group. It is for entering and exiting the body. The {Q (n−1) +2} input / output ports are for inputting / exiting optical signals of the (n + 1) th wavelength group to the Nth wavelength group to / from the nth housing (however, , When n is equal to N, there is no light signal incident / exit). The {Q (n−1) +3} th input / output port through the Qnth input / output port input and output optical signals having wavelengths of {P (n−1) +1} through Pn, respectively. belongs to.
第nの筐体の第{Q(n−1)+2}の入出射ポートは、第(n+1)の筐体の第(Qn+1)の入出射ポートと光学的に結合されている(但し、nがNに等しい場合には接続先が無いことになる)。又、第nの筐体は、第{Q(n−1)+1}の入出射ポート及び第{Q(n−1)+2}の入出射ポートの近傍に配置された第nの透過/反射手段と、第{P(n−1)+1}の光伝達手段乃至第Pnの光伝達手段とを備える。 The {Q (n-1) +2} input / output ports of the nth casing are optically coupled to the (Qn + 1) th input / output ports of the (n + 1) th casing (provided that n When N is equal to N, there is no connection destination). Further, the nth casing is arranged in the vicinity of the {Q (n−1) +1} th input / output port and the {Q (n−1) +2} th input / output port. And a {P (n−1) +1} th light transmission means to a Pnth light transmission means.
第nの透過/反射手段は、第{Q(n−1)+1}の入出射ポートから入射した光信号のうちの第nの波長群を持つ光信号を透過し、且つ第(n+1)の波長群乃至第Nの波長群を持つ光信号を第{Q(n−1)+2}の入出射ポートへ向けて反射し、更に第{Q(n−)+2}の入出射ポートから入射した第(n+1)の波長群乃至第Nの波長群を持つ光信号を反射し、且つその反射した第(n+1)の波長群乃至第Nの波長群を持つ光信号を第2の側面側から入射される第nの波長群を持つ光信号と合波して第{Q(n−1)+1}の入出射ポートへ向けて出射する。 The nth transmission / reflection means transmits an optical signal having the nth wavelength group among the optical signals incident from the {Q (n−1) +1} input / output ports, and (n + 1) th. An optical signal having a wavelength group to an Nth wavelength group is reflected toward the {Q (n−1) +2} input / output port, and is further incident from the {Q (n −) + 2} input / output port. The optical signal having the (n + 1) th wavelength group to the Nth wavelength group is reflected, and the reflected optical signal having the (n + 1) th wavelength group to the Nth wavelength group is incident from the second side surface side. Are combined with the optical signal having the nth wavelength group and output toward the {Q (n-1) +1} input / output port.
第{P(n−1)+1}の光伝達手段乃至第Pnの光伝達手段は、それぞれ第{Q(n−1)+1}の入出射ポートから第nの透過/反射手段を介して入射した第{P(n−1)+1}の波長乃至第Pnの波長を持つ光信号を第{Q(n−1)+3}の入出射ポート乃至第Qnの入出射ポートへ向けて伝達し、更に第{Q(n−1)+3}の入出射ポート乃至第Qnの入出射ポートから入射した第{P(n−1)+1}の波長乃至第Pnの波長を持つ光信号を第nの透過/反射手段を介して第{Q(n−1)+1}の入出射ポートへ向けて伝達する。 The {P (n−1) +1} th light transmission means through the Pnth light transmission means are incident from the {Q (n−1) +1} input / output ports via the nth transmission / reflection means, respectively. Transmitting the optical signal having the {P (n-1) +1} th to Pn th wavelengths to the {Q (n-1) +3} input / output ports to the Qn input / output ports; Further, an optical signal having a wavelength of {P (n−1) +1} th to Pn that is incident from the {Q (n−1) +3} input / output port to the Qn input / output port. The signal is transmitted toward the {Q (n-1) +1} input / output port through the transmission / reflection means.
本発明の実施例12に係る光合分波ユニットの具体的な製造方法については、実施例8或いは実施例9で述べた光合分波器の場合と同様であり、その好ましい特徴についてもこれらの場合と同様であるので、説明は省略する。 The specific manufacturing method of the optical multiplexing / demultiplexing unit according to the twelfth embodiment of the present invention is the same as that of the optical multiplexer / demultiplexer described in the eighth or ninth embodiment, and the preferable characteristics thereof are also in these cases. Since this is the same, the description is omitted.
図13は、本発明の実施例13に係る光合分波ユニットの基本構成(全体構成)を示す概略図である。この光合分波ユニットは、先の実施例8〜実施例11の何れか一つに係る光合分波器を直列/並列に接続し、超高密度波長多重(DWDM)に対応可能な構成としたものである。
FIG. 13 is a schematic diagram showing a basic configuration (overall configuration) of an optical multiplexing / demultiplexing unit according to
この光合分波ユニットの場合、1段目の光合分波器の波長選択域を大きく取っておき、2段目以降には細かな選択域を有する波長フィルタを用いれば良いものである。 In the case of this optical multiplexing / demultiplexing unit, the wavelength selection range of the first-stage optical multiplexing / demultiplexing unit is set large, and a wavelength filter having a fine selection range may be used for the second and subsequent stages.
具体的に言えば、1段目の光合分波器は、筐体223と、その筐体223の第1の側面に配置された第1の入出射ポート,第2の入出射ポートとしてのファイバコリメータ226,227と、筐体223の第2の側面に配置された第3の入出射ポート乃至第6の入出射ポートとしてのファイバコリメータ228〜231とを有する。
Specifically, the first-stage optical multiplexer / demultiplexer includes a
2段目の光合分波器は、筐体224と、その筐体224の第1の側面に配置された第1の入出射ポートとしてのファイバコリメータ232と、筐体224の第2の側面に配置された第2の入出射ポート乃至第5の入出射ポートとしてのファイバコリメータ233〜236とを有する。1段目の光合分波器のファイバコリメータ228と2段目の光合分波器のファイバコリメータ232とは、光学的に結合されている。
The second-stage optical multiplexer / demultiplexer includes a
3段目の光合分波器は、筐体225と、その筐体225の第1の側面に配置された第1の入出射ポートとしてのファイバコリメータ237と、筐体225の第2の側面に配置された第2の入出射ポート乃至第5の入出射ポートとしてのファイバコリメータ238〜241とを有する。2段目の光合分波器のファイバコリメータ238と3段目の光合分波器のファイバコリメータ237とは、光学的に結合されている。
The third-stage optical multiplexer / demultiplexer includes a
尚、本発明の光合分波器乃至光合分波ユニットは、以上の実施例8〜実施例13で説明した構成や形態のものに限定されず、本発明の技術的要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば本発明の適用できる範囲は、6波長,8波長,或いは16波長等の多数の波長(その数分の多重化が可能であることを示す)の光合分波器を構築する場合にも及ぶものである。特に波長間隔の非常に狭い高密度波長多重(DWDM)の光合分波ユニットにも十分に適用できる。即ち、6波長以上の多重化のための構成については、単純に波長フィルタの数を増やすこと、或いは2波長,4波長の構成を単位として複数組み合わせることで対応できるし、高密度波長多重向けの光合分波ユニットについては、基本的構成である光合分波器を直列/並列に接続することにより対応可能である。 The optical multiplexer / demultiplexer or the optical multiplexing / demultiplexing unit of the present invention is not limited to the configurations and forms described in the eighth to thirteenth embodiments, and does not depart from the technical gist of the present invention. Various changes are possible. For example, the applicable range of the present invention extends to the case of constructing an optical multiplexer / demultiplexer having a large number of wavelengths such as 6 wavelengths, 8 wavelengths, or 16 wavelengths (indicating that the number of wavelengths can be multiplexed). Is. In particular, the present invention can be sufficiently applied to a high-density wavelength division multiplexing (DWDM) optical multiplexing / demultiplexing unit having a very narrow wavelength interval. In other words, a configuration for multiplexing 6 wavelengths or more can be handled by simply increasing the number of wavelength filters, or by combining a plurality of configurations of 2 wavelengths and 4 wavelengths, and for high density wavelength multiplexing. The optical multiplexing / demultiplexing unit can be dealt with by connecting the optical multiplexer / demultiplexer, which is a basic configuration, in series / parallel.
以下は、本発明の光合分波器について、更に幾つかの実施例を挙げてその製造過程を含めて具体的に説明する。 Hereinafter, the optical multiplexer / demultiplexer of the present invention will be described in detail with reference to some examples, including its manufacturing process.
図14は、本発明の実施例14に係る光合分波器の基本構成(全体構成)を示した概略図である。
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a basic configuration (overall configuration) of an optical multiplexer / demultiplexer according to
この実施例14に係る光合分波器は、光波長多重通信機能として、3本の光線を透過可能に形成された筐体256にあっての対向する壁面の一方側の外方近傍に1つの入出射ポートを持つ1つのファイバコリメータ251を備えると共に、他方側の外方近傍にそれぞれ1つの入出射ポートを持つ2つのファイバコリメータ252,253を備えることにより、2つの異なる波長λ1,λ2の光を2つのファイバコリメータ252,253から別々に入射して1つのファイバコリメータ251へ合波するか、或いは1つのファイバコリメータ251から入射して2つのファイバコリメータ252,253へ分波することにより双方向での入出射が可能なように構成されている。
The optical multiplexer / demultiplexer according to the fourteenth embodiment has one optical multiplexer / demultiplexer function as an optical wavelength multiplexing communication function in the vicinity of the outer side on one side of the opposing wall surface in the
具体的に言えば、この実施例1に係る光合分波器の場合、2つの異なる波長λ1,λ2にあっての一方の波長λ1の光を透過し、且つ他方の波長λ2の光を反射する波長フィルタ254と、他方の波長λ2の光を全反射するミラー255とが筐体256内に配備されている。
More specifically, in the case of the optical multiplexer / demultiplexer according to the first embodiment, light having one wavelength λ1 at two different wavelengths λ1 and λ2 is transmitted and light having the other wavelength λ2 is reflected. A
更に、1つのファイバコリメータ251と2つのファイバコリメータ252,253にあっての一方のファイバコリメータ252とは、それぞれ入出射する光線の光軸がほぼ一致するように略直線上に配置され、波長フィルタ254は、光軸上に所定の角度で配置され、ミラー255は、2つのファイバコリメータ252,253にあっての他方のファイバコリメータ253で入出射する光線の光軸が1つのファイバコリメータ251から2つのファイバコリメータ252,253にあっての一方のファイバコリメータ252へ結合される光線の光軸に対してほぼ平行となるように、2つのファイバコリメータ252,253にあっての他方のファイバコリメータ253に入出射する光線の光軸に対して所定の角度で所定の位置に配置されている。
Further, one
これにより、一方の波長λ1の光は、1つのファイバコリメータ251と2つのファイバコリメータ252,253にあっての一方のファイバコリメータ252との間で波長フィルタ254を介して光学的に結合され、他方の波長λ2の光は、1つのファイバコリメータ251と2つのファイバコリメータ252,253にあっての他方のファイバコリメータ253との間で波長フィルタ254及びミラー255を介して光学的に結合されるようになっている。
Thereby, the light of one wavelength λ1 is optically coupled via the
ここでのファイバコリメータ251,252,253は、光ファイバ及びレンズから成るもので、光信号入出射手段として働く。光ファイバ及びレンズの位置は光信号がコリメート光となる位置に配置されている。波長多重信号数が2波の場合には必要となる誘電体多層膜による波長フィルタ254は1つとなっており、同様にミラー255も1つとなっている。
The
図15は、この光合分波器に用いられる波長フィルタ254の波長選択特性を波長λに対する透過率(%)の関係により示したものである。図15では、波長フィルタ254が所定の範囲を有する波長λ1を透過し、所定の範囲を有する波長λ2を反射するような波長選択特性を持つことを示している。
FIG. 15 shows the wavelength selection characteristics of the
この光合分波器における分波動作の場合、先ずファイバコリメータ251から入射した波長λ1及び波長λ2の光に対し、波長フィルタ254により波長λ1の光を透過してファイバコリメータ252に結合するように、ファイバコリメータ251,252と波長フィルタ254との調芯・固定が行われる。次に、波長フィルタ254で反射した波長λ2の光に対し、ミラー255で折り返されるように反射してファイバコリメータ253に結合するように、ファイバコリメータ253とミラー255との調芯・固定が行われる。
In the case of the demultiplexing operation in this optical multiplexer / demultiplexer, first, the light of wavelength λ1 and the wavelength λ2 incident from the
このため、ファイバコリメータ251から入射した波長λ1及び波長λ2の光は、結果として波長λ1の光がファイバコリメータ252に結合し、且つ波長λ2の光がファイバコリメータ253に結合することになり、このようにして分波動作が行われる。
For this reason, the light of wavelength λ1 and wavelength λ2 incident from the
これに対し、合波動作の場合、先ずファイバコリメータ252から入射した波長λ1の光が波長フィルタ254を透過してファイバコリメータ251に結合するように、ファイバコリメータ251,252と波長フィルタ254との調芯・固定が行われる。次に、ファイバコリメータ253から入射した波長λ2の光がミラー255で反射し、更に波長フィルタ254で折り返されるように反射した後、ファイバコリメータ252から入射した波長λ1の光と光軸が一致してファイバコリメータ251に結合するように、ファイバコリメータ253とミラー255との調芯・固定が行われる。
On the other hand, in the case of the multiplexing operation, first, the adjustment of the
このため、ファイバコリメータ252から入射した波長λ1の光とファイバコリメータ253から入射した波長λ2の光とは、結果として何れもファイバコリメータ251に結合することになり、このようにして合波動作が行われる。
Therefore, both the light of wavelength λ1 incident from the
尚、ファイバコリメータ252,253については、筐体256の対向する壁面の他方側近傍にほぼ平行に並んで配置された様相を例示しているが、各光学素子としてのファイバコリメータ251,252,253の光の入出射角度、波長フィルタ254やミラー255の製作精度、並びに各光学素子の筐体256に対する実装精度等により多少の調整を行う必要があるために完全に平行とならない可能性があるが、概ね平行に配置することができる。
Although the
この実施例14に係る光合分波器の場合、ファイバコリメータ251から入射又はこれに結合される光について、波長λ1を1.543〜1.557μmの範囲、波長λ2を1.563〜1.577μmの範囲として選択したところ、挿入損失は0.7dB以下、アイソレーションは30dB以上の値が得られ、良好な結果となった。尚、ここで選択可能な波長の範囲は、上述した範囲に限定されるものではなく、1.3μm帯から1.6μm帯までの単一モードでの伝播条件を満たす範囲であれば任意に選択することが可能である。又、実際の動作において、殆ど2つの波長λ1,λ2を用いる場合を通常状態とみなして説明しているが、例えば2つの波長λ1,λ2のうちの片方のみの光を入出射するようにしても動作上では何等支障ない。
In the case of the optical multiplexer / demultiplexer according to the fourteenth embodiment, with respect to light incident from or coupled to the
以下は、この実施例14に係る光合分波器についての具体的な製造過程を説明する。先ず、ステンレス製の筐体256に対し、保持されるファイバコリメータ251,252,253のための保持部を加工すると共に、所定箇所において内蔵される誘電体多層膜による波長フィルタ254及びミラー255のおおよその位置決めをするためのマーキングを施した。
The specific manufacturing process for the optical multiplexer / demultiplexer according to
能動的な調芯作業に先立って、波長λ1の範囲1.543〜1.557μmの光を透過し、波長λ2の範囲1.563〜1.577μmの光を反射する波長フィルタ254と波長λ2の範囲1.563〜1.577μmの光を反射するミラー255とをマーキングに従ってマイクロメータに連動するハンドリング用の治具により位置決めして仮固定した。
Prior to the active alignment operation, a
次に、ファイバコリメータ251からの波長λ1の範囲1.543〜1.557μmの光を波長フィルタ254を通過させてファイバコリメータ252に結合するための調芯作業を行った。ここでは上述した波長λ1の範囲1.543〜1.557μmにおける所定の波長の光を入射させてファイバコリメータ251,252及び波長フィルタ254を微細に調整し、結合効率が最大となるように調芯作業を行った。
Next, alignment work for coupling light from the
ここでの調芯作業は、5分未満であったにも拘らず、ファイバコリメータ251,252まで含めた結合損失は1dBをかなり下回った。その後、ファイバコリメータ251,252を金属半田により、又波長フィルタ254を紫外線硬化型の光学接着剤によりしっかりと固定した。尚、この固定作業による損失の増加は殆ど認められなかった。
Although the alignment work here was less than 5 minutes, the coupling loss including the
更に、ファイバコリメータ251から波長λ2の範囲1.563〜1.577μmの光を入射し、波長フィルタ254により反射させた。波長フィルタ254により反射された波長λ2の範囲1.563〜1.577μmの光が誘電体多層膜によるミラー255により全反射されて折り返されてファイバコリメータ253に結合入射され、このときに結合効率が上がるようにミラー255及びファイバコリメータ253をマイクロメータにより微細に調整した。その後、上述した場合と同様に、ファイバコリメータ253を金属半田により、ミラー255を光学接着剤により固定した。このとき、ファイバコリメータ252の調芯ずれが生じないように筐体256及びファイバコリメータ252を保持治具によりしっかりと保持した。
Further, light having a
このようにして、実施例14に係る光合分波器を作製(製造)し終えた。この光合分波器の場合、筐体256内に配備される光学素子として、特定の波長の光(波長λ2の範囲1.563〜1.577μmの光)に対して全反射する誘電体多層膜による波長フィルタ254及びミラー255を用いているため、筐体256の好ましい端面に入出射力ポートを持つファイバコリメータ251,252,253を配置することができると共に、筐体256内で空間的に光を結合させる構造であり、ファイバコリメータ251,252,253の数量を少なくできることにより部品点数を削減できて低コスト化を図り得ると共に、筐体256内にファイバの余長を収納するための空間を設ける必要がなくて部品を小型化することが可能となり、結果として要求される波長多重数に応じて入出射ポートの配置を簡単にしてモジュールを小型化し得る高性能な製品が得られる。
In this way, the optical multiplexer / demultiplexer according to Example 14 was manufactured (manufactured). In the case of this optical multiplexer / demultiplexer, a dielectric multilayer film that totally reflects light having a specific wavelength (light having a wavelength λ2 in the range of 1.563 to 1.577 μm) as an optical element disposed in the
尚、実施例14に係る光合分波器の基本構成は、2波長対応のものであるが、波長フィルタ及び全反射ミラーを適宜組み合わせれば、この構成に限定されることなく、原理的に8波長(8波多重)、16波長(16波多重)、更には32波長(32波多重)へと対応させる構成にも応用可能である。
The basic configuration of the optical multiplexer / demultiplexer according to the fourteenth embodiment is compatible with two wavelengths. However, if a wavelength filter and a total reflection mirror are appropriately combined, the configuration is not limited to this configuration, and in
図16は、本発明の実施例15に係る光合分波器の基本構成(全体構成)を示した概略図である。
FIG. 16 is a schematic diagram showing a basic configuration (overall configuration) of an optical multiplexer / demultiplexer according to
この実施例15に係る光合分波器は、光波長多重通信機能として、5本の光線を透過可能に形成された筐体281にあっての対向する壁面の一方側の外方近傍に1つの入出射ポートを持つ1つのファイバコリメータ268を備えると共に、他方側の外方近傍にそれぞれ1つの入出射ポートを持つ4つのファイバコリメータ269,270,271,272を備え、且つ4つの異なる波長λ1,λ2,λ3,λ4の光を4つのファイバコリメータ269,270,271,272から別々に入射して1つのファイバコリメータ268へ合波するか、或いは1つのファイバコリメータ268から入射して4つのファイバコリメータ269,270,271,272へ分波することにより双方向での入出射が可能なものとなっている。
The optical multiplexer / demultiplexer according to the fifteenth embodiment has, as an optical wavelength multiplexing communication function, one outer side near one of the opposing wall surfaces in the
具体的に言えば、この実施例15に係る光合分波器の場合、4つの異なる波長λ1,λ2,λ3,λ4にあっての第1の波長λ1及び第2の波長λ2の光を透過し、且つ第3の波長λ3及び第4の波長λ4の光を反射する第1の波長フィルタ273と、第1の波長λ1の光を透過し、且つ第2の波長λ2の光を反射する第2の波長フィルタ274と、第2の波長λ2の光のみを透過する第3の波長フィルタ275と、第3の波長λ3の光を透過し、且つ第4の波長λ4の光を反射する第4の波長フィルタ276と、第4の波長λ4の光のみを透過する第5の波長フィルタ277と、第2の波長λ2の光を全反射する第1のミラー278と、第3の波長λ3及び第4の波長λ4の光を全反射する第2のミラー279と、第4の波長λ4の光を全反射する第3のミラー280とが筐体281内に配備されている。
Specifically, in the case of the optical multiplexer / demultiplexer according to the fifteenth embodiment, light having the first wavelength λ1 and the second wavelength λ2 at four different wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 is transmitted. And a
更に、1つのファイバコリメータ268と4つのファイバコリメータ269,270,271,272にあっての第1のファイバコリメータ269とは、それぞれ入出射する光線の光軸をほぼ一致するように略直線上に配置され、第1の波長フィルタ273及び第2の波長フィルタ274は、それぞれ光軸上に所定の角度で配置され、第1のミラー278,第2のミラー279,及び第3のミラー280は、4つのファイバコリメータ269,270,271,272にあっての第2のファイバコリメータ270,第3のファイバコリメータ271,及び第4のファイバコリメータ272に入出射する光線の光軸が1つのファイバコリメータ268から第1のファイバコリメータ269へ結合される光線の光軸に対してほぼ平行となるように、第2のファイバコリメータ270,第3のファイバコリメータ271,及び第4のファイバコリメータ272に入出射する光線の光軸に対してそれぞれ所定の角度で所定の位置に配置され、第3の波長フィルタ275,第4の波長フィルタ276,及び第5の波長フィルタ277は、それぞれの光軸に対してそれぞれ所定の角度で配置されている。
Further, the one
これにより、第1の波長λ1の光は、1つのファイバコリメータ268と第1のファイバコリメータ269との間で第1の波長フィルタ273及び第2の波長フィルタ274を介して光学的に結合され、第2の波長λ2の光は、1つのファイバコリメータ268と第2のファイバコリメータ270との間で第1の波長フィルタ273,第2の波長フィルタ274,並びに第3の波長フィルタ275と第1のミラー278とを介して光学的に結合され、第3の波長λ3の光は、1つのファイバコリメータ268と第3のファイバコリメータ271との間で第1の波長フィルタ273及び第4の波長フィルタ276と第2のミラー279とを介して光学的に結合され、第4の波長λ4の光は、1つのファイバコリメータ268と第4のファイバコリメータ272との間で第1の波長フィルタ273,第4の波長フィルタ276,並びに第5の波長フィルタ277と第3のミラー279及び第4のミラー280とを介して光学的に結合されるようになっている。
Thereby, the light of the first wavelength λ1 is optically coupled between the one
ここでのファイバコリメータ268,269,270,271,272は、ピグテールファイバ及びレンズから成るもので、光信号入出射手段として働く。ピグテールファイバ及びレンズの位置は光信号がコリメート光となる位置に配置されている。波長多重信号数が4波の場合には必要となる誘電体多層膜による波長フィルタ273,274,275,276,277は5つとなっており、同様に全反射ミラー278,279,280は3つとなっている。波長フィルタ273,274,275,276,277は、実施例14で図15を参照して説明した場合と同様であり、それぞれ所定の範囲の波長(即ち、それぞれλ1,λ2,λ3,λ4を示す)を透過する特性を有し、それ以外の波長の範囲を反射する波長選択特性を有するものである。
The
この光合分波器における分波動作の場合、先ずファイバコリメータ268から入射した波長λ1〜λ4の光に対し、波長フィルタ273により波長λ1,λ2の光を選択的に透過し、且つ波長λ3,λ4の光を反射させて2波長ずつに分割し、且つ波長フィルタ273を透過した波長λ1,λ2の光について、波長フィルタ274により波長λ1の光のみが波長フィルタ274を透過してファイバコリメータ269に結合するように、波長フィルタ273,274とファイバコリメータ268,269との調芯・固定が行われる。次に、波長フィルタ274で反射した波長λ2の光がミラー278で折り返されるように反射して波長フィルタ275を透過した後にファイバコリメータ270に結合するように、波長フィルタ275及びミラー278とファイバコリメータ270との調芯・固定が行われる。更に、波長フィルタ273で反射した波長λ3,λ4の光に対し、ミラー279で折り返されるように反射して波長λ3の光のみが波長フィルタ276を透過してファイバコリメータ271に結合するように、ミラー279及び波長フィルタ276とファイバコリメータ271との調芯・固定が行われる。最後に、波長フィルタ276で反射した波長λ4の光に対し、ミラー280で折り返されるように反射して波長λ4の光が波長フィルタ277を透過してファイバコリメータ272に結合するように、ミラー280及び波長フィルタ277とファイバコリメータ272との調芯・固定が行われる。
In the case of the demultiplexing operation in this optical multiplexer / demultiplexer, first, the light of the wavelengths λ1 to λ4 incident from the
このため、ファイバコリメータ268から入射した波長λ1〜λ4の光は、結果として波長λ1の光がファイバコリメータ269に結合し、波長λ2の光がファイバコリメータ270に結合し、波長λ3の光がファイバコリメータ271に結合し、波長λ4の光がファイバコリメータ272に結合することになり、このようにして分波動作が行われる。
Therefore, as for the light of wavelengths λ1 to λ4 incident from the
これに対し、合波動作の場合、先ずファイバコリメータ269から入射した波長λ1の光が波長フィルタ274と波長フィルタ273とを透過してファイバコリメータ268に結合するように、波長フィルタ273,274とファイバコリメータ268,269との調芯・固定が行われる。次に、ファイバコリメータ270から入射した波長λ2の光が波長フィルタ275を透過してミラー278で折り返されるように全反射されて波長フィルタ274に入射され、更に波長フィルタ274で反射された後に波長λ1の光と光軸が一致して波長フィルタ273を透過してファイバコリメータ268に結合するように、波長フィルタ275及びミラー278とファイバコリメータ270との調芯・固定が行われる。更に、ファイバコリメータ271から入射した波長λ3の光が波長フィルタ276を透過してミラー279で折り返されるように全反射されて波長フィルタ273に入射され、更に波長フィルタ273で反射された後に波長λ1の光と光軸が一致してファイバコリメータ268に結合するように、波長フィルタ276及びミラー279とファイバコリメータ271との調芯・固定が行われる。最後に、ファイバコリメータ272から入射した波長λ4の光が波長フィルタ277を透過してミラー280で折り返されるように全反射されて波長フィルタ276に入射され、更に波長フィルタ276で反射された後に波長λ3の光と光軸が一致して再度ミラー279で折り返されるように全反射されて波長フィルタ273に入射され、この波長フィルタ273で反射された後に波長λ1の光と光軸が一致してファイバコリメータ268に結合するように、波長フィルタ277及びミラー280とファイバコリメータ272との調芯・固定が行われる。
On the other hand, in the case of the multiplexing operation, first, the wavelength filters 273 and 274 and the fiber so that the light having the
このため、ファイバコリメータ269から入射した波長λ1の光と、ファイバコリメータ270から入射した波長λ2の光と、ファイバコリメータ271から入射した波長λ3の光と、ファイバコリメータ272から入射した波長λ4の光とは、結果として何れもファイバコリメータ268に結合することになり、このようにして合波動作が行われる。
Therefore, the light of wavelength λ1 incident from the
因みに、この光合分波器において、単純に合波機能のみが要求されたり、或いは分波機能に高いアイソレーションが要求されない場合には、波長フィルタ275,277の何れか又は双方を省いた構成とすることもできる。 Incidentally, in this optical multiplexer / demultiplexer, when only the multiplexing function is required or when high isolation is not required for the demultiplexing function, either or both of the wavelength filters 275 and 277 are omitted. You can also
尚、ここでのファイバコリメータ269,270,271,272については、筐体281の対向する壁面の他方側近傍にほぼ平行に並んで配置された様相を例示しているが、各光学素子としてのファイバコリメータ268,269,270,271,272の光の入出射角度、各波長フィルタ273,274,275,276,277、ミラー278,279,280の製作精度、並びに各光学素子の筐体281に対する実装精度等により多少の調整を行う必要があるために完全には平行にはならない可能性があるが、概ね平行に配置することができる。
In addition, about the
この実施例16に係る光合分波器の場合、ファイバコリメータ268から入射又はこれに結合される光について、4つの波長λ1,λ2,λ3,λ4の光の中心波長を1.49μm,1.51μm,1.53μm,1.55μmとして選択したところ、挿入損失は0.7dB以下、アイソレーションは30dB以上の値が得られ、良好な結果となった。尚、ここで選択する中心波長は、上述した値に限定されるものではなく、1.3μm帯から1.6μm帯までの単一モードでの伝播条件を満たす範囲の値であれば任意に選択可能である。
In the case of the optical multiplexer / demultiplexer according to the sixteenth embodiment, the center wavelengths of the four wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 are set to 1.49 μm and 1.51 μm with respect to the light incident from or coupled to the
ところで、この実施例15に係る光合分波器についての具体的な製造過程は、実施例14で述べたものと同様であり、光合分波器の好ましい特徴(作用効果)についても同様であるので、説明を省略する。又、実施例15に係る光合分波器の基本構成についても、4波長対応のものであるが、波長フィルタ及び全反射ミラーを組み合わせれば、この構成に限定されることなく、原理的に8波長(8波多重)、16波長(16波多重)、更には32波長(32波多重)へと対応させる構成にも応用可能である。
By the way, the specific manufacturing process for the optical multiplexer / demultiplexer according to the fifteenth embodiment is the same as that described in the fourteenth embodiment, and the preferable characteristics (operation effects) of the optical multiplexer / demultiplexer are also the same. The description is omitted. The basic configuration of the optical multiplexer / demultiplexer according to the fifteenth embodiment is also compatible with four wavelengths. However, if a wavelength filter and a total reflection mirror are combined, the configuration is not limited to this configuration, and in
図17は、本発明の実施例16に係る光合分波器の基本構成(全体構成)を示した概略図である。
FIG. 17 is a schematic diagram showing a basic configuration (overall configuration) of an optical multiplexer / demultiplexer according to
この実施例16に係る光合分波器は、光波長多重通信機能として、7本の光線を透過可能に形成された筐体297にあっての対向する壁面の一方側の外方近傍にそれぞれ1つの入出射ポートを持つ3つのファイバコリメータ283,284,285を備えると共に、他方側の外方近傍にそれぞれ1つの入出射ポートを持つ4つのファイバコリメータ282,286,287,288を備え、且つ6つの異なる波長λ1,λ2,λ3,λ4,λ5,λ6の光を3つのファイバコリメータ283,284,285と4つのファイバコリメータ282,286,287,288にあっての第2のファイバコリメータ286,第3のファイバコリメータ287,及び第4のファイバコリメータ288とから別々に入射して4つのファイバコリメータ282,286,287,288にあっての第1のファイバコリメータ282へ合波するか、或いは第1のファイバコリメータ282から入射して3つのファイバコリメータ283,284,285と4つのファイバコリメータ282,286,287,288にあっての第2のファイバコリメータ286,第3のファイバコリメータ287,及び第4のファイバコリメータ288とへ分波することにより双方向での入出射が可能なものとなっている。
The optical multiplexer / demultiplexer according to the sixteenth embodiment has an optical wavelength division multiplexing communication function of 1 in the outer vicinity of one side of the opposing wall surface in the
具体的に言えば、この実施例16に係る光合分波器の場合、6つの異なる波長λ1,λ2,λ3,λ4,λ5,λ6にあっての第1の波長λ1,第2の波長λ2,及び第3の波長λ3の光を透過し、且つ第4の波長λ4,第5の波長λ5,及び第6の波長λ6の光を反射する第1の波長フィルタ289と、第1の波長λ1の光を透過し、且つ第2の波長λ2及び第3の波長λ3の光を反射する第2の波長フィルタ290と、第2の波長λ2の光を透過し、且つ第3の波長λ3の光を反射する第3の波長フィルタ291と、第3の波長λ3の光のみを透過する第4の波長フィルタ292と、第4の波長λ4の光を透過し、且つ第5の波長λ5及び第6の波長λ6の光を反射する第5の波長フィルタ293と、第5の波長λ5の光を透過し、且つ第6の波長λ6の光を反射する第6の波長フィルタ294と、第6の波長λ6の光のみを透過する第7の波長フィルタ295と、第2の波長λ2及び第3の波長λ3の光を反射する第1のミラー面と第5の波長λ5及び第6の波長λ6の光を反射する第2のミラー面とをそれぞれ片側に備えたミラー296とが筐体297内に配備されている。
More specifically, in the case of the optical multiplexer / demultiplexer according to the sixteenth embodiment, the first wavelength λ1, the second wavelength λ2, in six different wavelengths λ1, λ2, λ3, λ4, λ5, λ6. And a
更に、第1のファイバコリメータ282と3つのファイバコリメータ283,284,285にあっての第1のファイバコリメータ283とは、それぞれ入出射する光線の光軸がほぼ一致するように略直線上に配置され、第1の波長フィルタ289及び第2の波長フィルタ290は、光軸上にそれぞれ所定の角度で配置され、第3の波長フィルタ291,第4の波長フィルタ292,及びミラー296は、3つのファイバコリメータ283,284,285にあっての第2のファイバコリメータ284及び第3のファイバコリメータ285に入出射する光線の光軸が4つのファイバコリメータ282,286,287,288にあっての第1のファイバコリメータ282から3つのファイバコリメータ283,284,285にあっての第1のファイバコリメータ283へ結合される光線の光軸に対してほぼ平行となるように、3つのファイバコリメータ283,284,285にあっての第2のファイバコリメータ284及び第3のファイバコリメータ285に入出射する光線の光軸に対して所定の角度で所定の位置に配置され、4つのファイバコリメータ282,286,287,288にあっての第2のファイバコリメータ286と第5の波長フィルタ293とは、第1の波長フィルタ289で反射する光の方向に光軸が一致するように配置され、4つのファイバコリメータ282,286,287,28にあっての第3のファイバコリメータ287及び第4のファイバコリメータ288と第6の波長フィルタ294及び第7の波長フィルタ295とは、4つのファイバコリメータ282,286,287,288にあっての第3のファイバコリメータ287及び第4のファイバコリメータ288に入出射する光線の光軸が4つのファイバコリメータ282,286,287,288にあっての第2のファイバコリメータ286の光軸に対してほぼ平行となるように所定の角度で所定の位置に配置されている。
Further, the
これにより、第1の波長λ1の光は、4つのファイバコリメータ282,286,287,288にあっての第1のファイバコリメータ282と3つのファイバコリメータ283,284,285にあっての第1のファイバコリメータ283との間で第1の波長フィルタ289及び第2の波長フィルタ290を介して光学的に結合され、第2の波長λ2の光は、4つのファイバコリメータ282,286,287,288にあっての第1のファイバコリメータ282と3つのファイバコリメータ283,284,285にあっての第2のファイバコリメータ284との間で第1の波長フィルタ289,第2の波長フィルタ290,並びに第3の波長フィルタ291とミラー296とを介して光学的に結合され、第3の波長λ3の光は、4つのファイバコリメータ282,286,287,288にあっての第1のファイバコリメータ282と3つのファイバコリメータ283,284,285にあっての第3のファイバコリメータ285との間で第1の波長フィルタ289,第2の波長フィルタ290,第3の波長フィルタ291,並びに第4の波長フィルタ292とミラー296とを介して光学的に結合され、第4の波長λ4の光は、4つのファイバコリメータ282,286,287,288にあっての第1のファイバコリメータ282及び第2のファイバコリメータ286の間で第1の波長フィルタ289及び第5の波長フィルタ293とミラー296とを介して光学的に結合され、第5の波長λ5の光は、4つのファイバコリメータ282,286,287,288にあっての第1のファイバコリメータ282及び第3のファイバコリメータ287の間で第1の波長フィルタ289,第5の波長フィルタ293,並びに第6の波長フィルタ294とミラー296とを介して光学的に結合され、第6の波長λ6の光は、4つのファイバコリメータ282,286,287,288にあっての第1のファイバコリメータ282及び第4のファイバコリメータ288の間で第1の波長フィルタ289,第5の波長フィルタ293,第6の波長フィルタ294,並びに第7の波長フィルタ295とミラー296とを介して光学的に結合されるようになっている。
Thereby, the light of the first wavelength λ1 is the
ここでのファイバコリメータ282,283,284,285,286,287,288は、ピグテールファイバ及びレンズから成るもので、光信号入出射手段として働く。ピグテールファイバ及びレンズの位置は光信号がコリメート光となる位置に配置されている。波長多重信号数が6波の場合には必要となる誘電体多層膜による波長フィルタ289,290,291,292,293,294,295は7つとなっており、同様にミラー296は1つとなっている。波長フィルタ289,290,291,292,293,294,295は、実施例14で図15を参照して説明した場合と同様であり、それぞれ1つの所定の範囲の波長(即ち、それぞれλ1,λ2,λ3,λ4,λ5,λ6を示す)を透過する特性を有し、それ以外の波長の範囲を反射する波長選択特性を有するものである。
The
この光合分波器における分波動作の場合、先ずファイバコリメータ282から入射した波長λ1〜λ6の光に対し、波長フィルタ289により波長λ1〜λ3の光を選択的に透過し、且つ波長λ4〜λ6の光を反射させて3波長ずつに分割し、且つ波長フィルタ289を透過した波長λ1〜λ3の光について、波長フィルタ290により波長λ1の光のみが波長フィルタ290を透過してファイバコリメータ283に結合するように、波長フィルタ289,290とファイバコリメータ282,283との調芯・固定が行われる。次に、波長フィルタ290で反射した波長λ2,λ3の光について、ミラー296の第1のミラー面で折り返されるように反射して波長λ2の光のみが波長フィルタ291を透過した後にファイバコリメータ284に結合するように、波長フィルタ291及びミラー296とファイバコリメータ284との調芯・固定が行われる。更に、波長フィルタ291で反射した波長λ3の光がミラー296の第1のミラー面で折り返されるように反射して波長λ2の光が波長フィルタ292を透過した後にファイバコリメータ285に結合するように、波長フィルタ292とファイバコリメータ285との調芯・固定が行われる。
In the case of the demultiplexing operation in this optical multiplexer / demultiplexer, first, the light of wavelengths λ1 to λ3 is selectively transmitted by the
一方、波長フィルタ289で反射した波長λ4〜λ6の光に対し、波長フィルタ293により波長λ4の光のみを透過した後にファイバコリメータ286に結合するように、波長フィルタ293及びファイバコリメータ286の調芯・固定が行われる。又、波長フィルタ293で反射した波長λ5,λ6の光について、ミラー296の第2のミラー面で折り返されるように反射して波長λ5の光のみが波長フィルタ294を透過した後にファイバコリメータ287に結合するように、波長フィルタ294及びファイバコリメータ287の調芯・固定が行われる。更に、波長フィルタ294で反射した波長λ6の光がミラー296の第2のミラー面で折り返されるように反射して波長λ6の光が波長フィルタ295を透過した後にファイバコリメータ288に結合するように、波長フィルタ295とファイバコリメータ288との調芯・固定が行われる。
On the other hand, the wavelength filters 293 and the
このため、ファイバコリメータ282から入射した波長λ1〜λ6の光は、結果として波長λ1の光がファイバコリメータ283に結合し、波長λ2の光がファイバコリメータ284に結合し、波長λ3の光がファイバコリメータ285に結合し、波長λ4の光がファイバコリメータ286に結合し、波長λ5の光がファイバコリメータ287に結合し、波長λ6の光がファイバコリメータ288に結合することになり、このようにして分波動作が行われる。
For this reason, the light of wavelengths λ1 to λ6 incident from the
これに対し、合波動作の場合、先ずファイバコリメータ283から入射した波長λ1の光が波長フィルタ290と波長フィルタ289とを透過してファイバコリメータ282に結合するように、波長フィルタ289,290とファイバコリメータ282,283との調芯・固定が行われる。次に、ファイバコリメータ284から入射した波長λ2の光が波長フィルタ291を透過してミラー296の第1のミラー面で折り返されるように全反射されて波長フィルタ290に入射され、更に波長フィルタ290で反射された後に波長λ1の光と光軸が一致して波長フィルタ289を透過してファイバコリメータ282に結合するように、波長フィルタ291及びミラー296とファイバコリメータ284との調芯・固定が行われる。更に、ファイバコリメータ285から入射した波長λ3の光が波長フィルタ292を透過してミラー296の第1のミラー面で折り返されるように全反射されて波長フィルタ291に入射され、この波長フィルタ291で反射された後に波長λ2の光と光軸が一致して再度ミラー296の第1のミラー面で折り返されるように全反射されて波長フィルタ290に入射され、再度波長フィルタ290で反射された後に波長λ1の光と光軸が一致してファイバコリメータ282に結合するように、波長フィルタ292とファイバコリメータ285との調芯・固定が行われる。
On the other hand, in the case of the multiplexing operation, first, the wavelength filters 289 and 290 and the fiber so that the light having the
他方、ファイバコリメータ286から入射した波長λ4の光が波長フィルタ293を透過して波長フィルタ289に入射され、この波長フィルタ289で反射された後にファイバコリメータ282に結合するように、波長フィルタ293及びファイバコリメータ286の調芯・固定が行われる。又、ファイバコリメータ287から入射した波長λ5の光が波長フィルタ294を透過してミラー296の第2のミラー面で折り返されるように全反射されて波長フィルタ293に入射され、この波長フィルタ293で反射された後に波長フィルタ289に入射され、再度この波長フィルタ289で反射されて波長λ4の光と光軸が一致してファイバコリメータ282に結合するように、波長フィルタ294及びミラー296とファイバコリメータ287との調芯・固定が行われる。更に、ファイバコリメータ288から入射した波長λ6の光が波長フィルタ295を透過してミラー296の第2のミラー面で折り返されるように全反射されて波長フィルタ294に入射され、この波長フィルタ294で反射された後に波長λ5の光と光軸が一致して再度ミラー296の第2のミラー面で折り返されるように全反射されて波長フィルタ293に入射され、この波長フィルタ293で反射されて波長λ4の光と光軸が一致してファイバコリメータ282に結合するように、波長フィルタ295及びファイバコリメータ288との調芯・固定が行われる。
On the other hand, the wavelength filter 293 and the fiber so that the light having the
このため、ファイバコリメータ283から入射した波長λ1の光と、ファイバコリメータ284から入射した波長λ2の光と、ファイバコリメータ285から入射した波長λ3の光と、ファイバコリメータ286から入射した波長λ4の光と、ファイバコリメータ287から入射した波長λ5の光と、ファイバコリメータ288から入射した波長λ6の光とは、結果として何れもファイバコリメータ282に結合することになり、このようにして合波動作が行われる。
Therefore, the light of wavelength λ1 incident from the
因みに、この光合分波器において、単純に合波機能のみが要求されたり、或いは分波機能に高いアイソレーションが要求されない場合には、波長フィルタ292,295の何れか又は双方を省いた構成とすることもできる。 Incidentally, in this optical multiplexer / demultiplexer, when only the multiplexing function is required or when high isolation is not required for the demultiplexing function, either or both of the wavelength filters 292 and 295 are omitted. You can also
この実施例16に係る光合分波器の場合、ファイバコリメータ282から入射又はこれに結合される光について、6つの波長λ1,λ2,λ3,λ4,λ5,λ6の光の中心波長を1.49μm,1.51μm,1.53μm,1.55μm,1.57μm,1.59μmとして選択したところ、挿入損失は0.7dB以下、アイソレーションは30dB以上の値が得られ、良好な結果となった。尚、ここで選択する中心波長は、上述した値に限定されるものではなく、1.3μm帯から1.6μm帯までの単一モードでの伝播条件を満たす範囲の値であれば任意に選択可能である。
In the case of the optical multiplexer / demultiplexer according to the sixteenth embodiment, with respect to light incident from or coupled to the
ところで、この実施例16に係る光合分波器についての具体的な製造過程についても、実施例14で述べたものと同様であり、光合分波器の好ましい特徴(作用効果)についても同様であるので、説明を省略する。又、実施例16に係る光合分波器の基本構成の場合、6波長対応のものであるが、波長フィルタ及び全反射ミラーを組み合わせれば、この構成に限定されることなく、原理的に8波長(8波多重)、16波長(16波多重)、更には32波長(32波多重)へと対応させる構成にも応用可能である。
By the way, the specific manufacturing process for the optical multiplexer / demultiplexer according to the sixteenth embodiment is also the same as that described in the fourteenth embodiment, and the same applies to preferable characteristics (effects) of the optical multiplexer / demultiplexer. Therefore, explanation is omitted. The basic configuration of the optical multiplexer / demultiplexer according to the sixteenth embodiment is compatible with six wavelengths. However, if a wavelength filter and a total reflection mirror are combined, the configuration is not limited to this configuration and in
図18は、本発明の実施例17に係る光合分波器の基本構成(全体構成)を示した概略図である。
FIG. 18 is a schematic diagram showing a basic configuration (overall configuration) of an optical multiplexer / demultiplexer according to
この実施例17に係る光合分波器は、光波長多重通信機能として、5本の光線を透過可能に形成された筐体312にあっての対向する壁面の一方側の外方近傍に1つの入出射ポートを持つ1つのファイバコリメータ301を備えると共に、他方側の外方近傍にそれぞれ1つの入出射ポートを持つ4つのファイバコリメータ302,303,304,305を備え、且つ4つの異なる波長λ1,λ2,λ3,λ4の光を4つのファイバコリメータ302,303,304,305から別々に入射して1つのファイバコリメータ301へ合波するか、或いは1つのファイバコリメータ301から入射して4つのファイバコリメータ302,303,304,305へ分波することにより双方向での入出射が可能なように構成され、各光学素子を固定するために一枚の透光性基板311を用いている。
The optical multiplexer / demultiplexer according to the seventeenth embodiment has an optical wavelength division multiplexing communication function in which one optical fiber is provided near the outer side on one side of the opposing wall surface in the
具体的に言えば、この実施例17に係る光合分波器の場合、4つの異なる波長λ1,λ2,λ3,λ4にあっての第1の波長λ1の光を透過し、且つ他の第2の波長λ2,第3の波長λ3,及び第4の波長λ4の光を反射する透光性基板311に固定された第1の波長フィルタ306と、第2の波長λ2の光を透過し、且つ第3の波長λ3及び第4の波長λ4の光を反射する透光性基板311に固定された第2の波長フィルタ307と、第3の波長λ3の光を透過し、且つ第4の波長λ4の光を反射する透光性基板311に固定された第3の波長フィルタ308と、第4の波長λ4の光のみを透過する透光性基板311に固定された第4の波長フィルタ309と、第2の波長λ2,第3の波長λ3,及び第4の波長λ4の光を全反射する透光性基板311に固定されたミラー310とが筐体312内に配備されている。
Specifically, in the case of the optical multiplexer / demultiplexer according to the seventeenth embodiment, the light of the first wavelength λ1 at four different wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 is transmitted, and the other second The
更に、1つのファイバコリメータ301と4つのファイバコリメータ302,303,304,305にあっての第1のファイバコリメータ302とはそれぞれ入出射する光線の光軸がほぼ一致するように略直線上に配置され、透光性基板311に固定された第1の波長フィルタ306は、光軸上に所定の角度で配置され、透光性基板311に固定されたミラー310は、4つのファイバコリメータ302,303,304,305にあっての第2のファイバコリメータ303,第3のファイバコリメータ304,及び第4のファイバコリメータ305に入出射する光線の光軸が1つのファイバコリメータ301から第1のファイバコリメータ302へ結合される光線の光軸に対してほぼ平行となるように、第2のファイバコリメータ303,第3のファイバコリメータ304,及び第4のファイバコリメータ305に入出射する光線の光軸に対して所定の角度で所定の位置に配置され、透光性基板311に固定された第2の波長フィルタ307,第3の波長フィルタ308,及び第4の波長フィルタ309は、それぞれの光軸に対してそれぞれ所定の角度で配置されている。
Further, one
これにより、第1の波長λ1の光は、1つのファイバコリメータ301と第1のファイバコリメータ302との間で透光性基板311に固定された第1の波長フィルタ306を介して光学的に結合され、第2の波長λ2の光は、1つのファイバコリメータ301と第2のファイバコリメータ303との間で透光性基板311に固定された第1の波長フィルタ306及び透光性基板311に固定された第2の波長フィルタ307と透光性基板311に固定されたミラー310とを介して光学的に結合され、第3の波長λ3の光は、1つのファイバコリメータ301と第3のファイバコリメータ304との間で透光性基板311に固定された第1の波長フィルタ306,透光性基板311に固定された第2の波長フィルタ307,及び透光性基板311に固定された第3の波長フィルタ308と透光性基板311に固定されたミラー310とを介して光学的に結合され、第4の波長λ4の光は、1つのファイバコリメータ301と第4のファイバコリメータ305との間で透光性基板311に固定された第1の波長フィルタ306,透光性基板311に固定された第2の波長フィルタ307,透光性基板311に固定された第3の波長フィルタ308,及び透光性基板311に固定された第4の波長フィルタ309と透光性基板311に固定されたミラー310とを介して光学的に結合されるようになっている。
Thereby, the light of the first wavelength λ1 is optically coupled between the one
ここでのファイバコリメータ301,302,303,304,305は、ピグテールファイバ及びレンズから成るもので、光信号入出射手段として働く。ピグテールファイバ及びレンズの位置は光信号がコリメート光となる位置に配置されている。波長多重信号数が4波の場合、必要となる光学素子については、透光性基板311における一方の側面に固定された誘電体多層膜による波長フィルタ306,307,308,309は4つとなっており、同様に透光性基板311における一方の側面に対向する他方の側面に固定されたミラー310が1つとなっている。尚、波長フィルタ306,307,308,309は、それぞれ1つの所定の範囲の波長(即ち、それぞれλ1,λ2,λ3,λ4を示す)を透過する特性を有し、それ以外の波長の範囲を反射する波長選択特性を有するものである。
The
この光合分波器における分波動作の場合、先ずファイバコリメータ301から入射した波長λ1〜λ4の光に対し、波長フィルタ306により波長λ1の光を選択的に透過してファイバコリメータ302に結合するように、ファイバコリメータ301,302及び透光性基板311に固定された波長フィルタ312の調芯・固定が行われる。次に、波長フィルタ306で反射した波長λ2〜λ4の光に対し、透光性基板311に固定されたミラー310で折り返されるように反射して波長λ2の光のみが透光性基板311に固定された波長フィルタ307を選択的に透過してファイバコリメータ303に結合するように、透光性基板311に固定された波長フィルタ307及びファイバコリメータ303の調芯・固定が行われる。更に、波長フィルタ307で反射した波長λ3,λ4の光に対し、ミラー310で折り返されるように反射して波長λ3の光のみが透光性基板311に固定された波長フィルタ308を選択的に透過してファイバコリメータ304に結合するように、透光性基板311に固定された波長フィルタ308及びファイバコリメータ304の調芯・固定が行われる。最後に、透光性基板311に固定された波長フィルタ308で反射した波長λ4の光に対し、透光性基板311に固定されたミラー310で折り返されるように反射して波長λ4の光が透光性基板311に固定された波長フィルタ309を選択的に透過してファイバコリメータ305に結合するように、透光性基板311に固定された波長フィルタ309及びファイバコリメータ305の調芯・固定が行われる。
In the case of the demultiplexing operation in this optical multiplexer / demultiplexer, first, the light of wavelength λ1 is selectively transmitted by the
このため、ファイバコリメータ1から入射した波長λ1〜λ4の光は、結果として波長λ1の光がファイバコリメータ302に結合し、波長λ2の光がファイバコリメータ303に結合し、波長λ3の光がファイバコリメータ304に結合し、波長λ4の光がファイバコリメータ305に結合することになり、このようにして分波動作が行われる。
For this reason, the light of wavelengths λ1 to λ4 incident from the
これに対し、合波動作の場合、先ずファイバコリメータ302から入射した波長λ1の光が透光性基板311に固定された波長フィルタ306を透過してファイバコリメータ301に結合するように、透光性基板311に固定された波長フィルタ306及びファイバコリメータ301,302の調芯・固定が行われる。次に、ファイバコリメータ303から入射した波長λ2の光が透光性基板311に固定された波長フィルタ307を透過して透光性基板311に固定されたミラー310で全反射されて透光性基板311に固定された波長フィルタ306に入射された後、この波長フィルタ306で全反射されて波長λ1の光と光軸が一致してファイバコリメータ301に結合するように、透光性基板311に固定された波長フィルタ307及び透光性基板311に固定されたミラー310とファイバコリメータ303との調芯・固定が行われる。更に、ファイバコリメータ304から入射した波長λ3の光が透光性基板311に固定された波長フィルタ308を透過して透光性基板311に固定されたミラー310で全反射されて波長フィルタ307に入射された後、この波長フィルタ307で全反射されて波長λ2の光と光軸が一致して再度ミラー310で全反射されて波長フィルタ306に入射され、更に波長フィルタ306で全反射されて波長λ1の光と光軸が一致してファイバコリメータ301に結合されるように、透光性基板311に固定された波長フィルタ308とファイバコリメータ304との調芯・固定が行われる。最後に、ファイバコリメータ305から入射した波長λ4の光が透光性基板311に固定された波長フィルタ309を透過してミラー310で全反射されて波長フィルタ314に入射された後、この波長フィルタ308で全反射されて波長λ3の光と光軸が一致して再度ミラー310で全反射されて波長フィルタ307に入射され、更に波長フィルタ307で全反射されて波長λ2の光と光軸が一致して再度ミラー310で全反射されて波長フィルタ306に入射された後、同様に波長フィルタ306で全反射されて波長λ1の光と光軸が一致してファイバコリメータ307に結合されるように、透光性基板311に固定された波長フィルタ309とファイバコリメータ305との調芯・固定が行われる。
On the other hand, in the case of the multiplexing operation, first, the light having the
このため、ファイバコリメータ302から入射された波長λ1の光と、ファイバコリメータ303から入射された波長λ2の光と、ファイバコリメータ304から入射された波長λ3の光と、ファイバコリメータ305から入射された波長λ4の光とは、結果として何れもファイバコリメータ301に結合することになり、このようにして合波動作が行われる。
For this reason, the light of wavelength λ1 incident from the
因みに、この光合分波器において、単純に合波機能のみが要求されたり、或いは分波機能に高いアイソレーションが要求されない場合には、波長フィルタ309を省いた構成とすることもできる。
Incidentally, in this optical multiplexer / demultiplexer, when only the multiplexing function is required or when high isolation is not required for the demultiplexing function, the
尚、ここでのファイバコリメータ302,303,304,305については、筐体312の対向する壁面の他方側近傍にほぼ平行に並んで配置された様相を例示しているが、各光学素子としてのファイバコリメータ302,303,304,305の光の入出射角度、透光性基板311に固定された各波長フィルタ306,307,308,309や透光性基板311に固定されたミラー310の製作精度、並びに各光学素子の筐体312に対する実装精度等により多少の調整を行う必要があるために完全に平行とならない可能性があるが、概ね平行に配置することができる。
The
この実施例17に係る光合分波器の場合、ファイバコリメータ301から入射又はこれに結合される光について、4つの波長λ1,λ2,λ3,λ4の光の中心波長を1.27μm,1.29μm,1.31μm,1.33μmとして選択したところ、挿入損失は0.8dB以下、アイソレーションは30dB以上の値が得られ、良好な結果となった。尚、ここで選択する中心波長は、上述した値に限定されるものではなく、1.3μm帯から1.6μm帯までの単一モードでの伝播条件を満たす範囲の値であれば任意に選択可能である。又、実施例18の場合についても、先の各実施例で説明した場合と同様に、4つの波長λ1,λ2,λ3,λ4のうちの3つの波長,2つの波長,或いは1つの波長のみの光を入出射するようにしても動作上では何等支障ない。
In the case of the optical multiplexer / demultiplexer according to the seventeenth embodiment, the center wavelengths of the four wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 are set to 1.27 μm and 1.29 μm with respect to the light incident from or coupled to the
以下は、この実施例17に係る光合分波器についての具体的な製造過程を説明する。先ず、ハステロイ製の筐体312に対し、保持されるファイバコリメータ301,302,303,304,305のための保持部を加工すると共に、所定箇所において内蔵される透光性基板311に固定された誘電体多層膜による波長フィルタ306,307,308,309及びミラー310のおおよその位置決めをするためのマーキングを施した。
The specific manufacturing process for the optical multiplexer / demultiplexer according to
能動的な調芯作業に先立って、透光性基板311に固定された波長フィルタ306,307,308,309及びミラー310をマーキングに従ってマイクロメータに連動するハンドリング用の治具により位置決めして仮固定した。
Prior to the active alignment operation, the wavelength filters 306, 307, 308, and 309 and the
次に、ファイバコリメータ301から4つの波長λ1,λ2,λ3,λ4の光を中心波長1.27μm,1.29μm,1.31μm,1.33μmとして入射し、透光性基板311に固定された波長フィルタ306,307,308,309及びミラー310を透過・反射させてそれぞれファイバコリメータ302,303,304,305に結合するための調芯作業を行った。ここでは、各ファイバコリメータ301,302,303,304,305、透光性基板311に固定された各波長フィルタ306,307,308,309、及びミラー310をマイクロメータに連動した専用の治具を用いて微細に調整し、結合効率が最大となるように調芯作業を行った。
Next, light of four wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 is incident as center wavelengths 1.27 μm, 1.29 μm, 1.31 μm, and 1.33 μm from the
ここでの調芯作業は、それぞれの波長λ1〜λ4について5分未満であったにも拘らず、ファイバコリメータ301,302,303,304,305まで含めた結合損失は、1dBを下回った。調芯作業後、各ファイバコリメータ301,302,303,304,305を金属半田により、又透光性基板311に固定された各波長フィルタ306,307,308,309、及びミラー310を紫外線硬化型の光学接着剤によりしっかりと固定した。尚、この固定作業による損失の増加は殆ど認められなかった。
Although the alignment work here was less than 5 minutes for each of the wavelengths λ1 to λ4, the coupling loss including the
このようにして、実施例17に係る光合分波器を作製(製造)し終えた。この光合分波器においては特定の波長に対して全反射する誘電体多層膜による波長フィルタ306,307,308,309及びミラー310を用いているため、筐体312の好ましい端面に入出射力ポートを持つファイバコリメータ301,302,303,304,305を配置することできると共に、筐体312内で空間的に光を結合させる構造であり、ファイバコリメータ301,302,303,304,305の数量を少なくできることにより部品点数を削減できて低コスト化を図り得ると共に、筐体312内にファイバの余長を収納するための空間を設ける必要がなくて部品を小型化することが可能となり、結果として要求される波長多重数に応じて入出射ポートの配置を簡単にしてモジュールを小型化し得る高性能な製品が得られる。尚、実施例17に係る光合分波器の基本構成は、4波長対応のものであるが、本発明はこれに限定されるものでなく、波長フィルタ及びミラーを適宜組み合わせれば、原理的に2波長,3波長,5波長,6波長,7波長,8波長,16波長,更には32波長等の2波長以上の任意な波長数(その数の波の多重が可能であることを示す)へと対応させる構成にも応用可能である。
In this way, the optical multiplexer / demultiplexer according to Example 17 was completed (manufactured). In this optical multiplexer / demultiplexer, wavelength filters 306, 307, 308, 309 and a
図19は、本発明の実施例18に係る光合分波器の基本構成(全体構成)を示した概略図である。
FIG. 19 is a schematic diagram showing a basic configuration (overall configuration) of an optical multiplexer / demultiplexer according to
この実施例18に係る光合分波器は、光波長多重通信機能として、5本の光線を透過可能に形成された筐体326にあっての対向する壁面の一方側の外方近傍に1つの入出射ポートを持つ1つのファイバコリメータ312を備えると共に、他方側の外方近傍にそれぞれ1つの入出射ポートを持つ4つのファイバコリメータ313,314,315,316を備え、且つ4つの異なる波長λ1,λ2,λ3,λ4の光を4つのファイバコリメータ313,314,315,316から別々に入射して1つのファイバコリメータ312へ合波するか、或いは1つのファイバコリメータ312から入射して4つのファイバコリメータ313,314,315,316へ分波することにより双方向での入出射が可能なものとして構成され、各光学素子を固定するために一枚の透光性基板325が用いられている。
In the optical multiplexer / demultiplexer according to the eighteenth embodiment, as an optical wavelength multiplexing communication function, one optical fiber multiplexer / demultiplexer is provided in the vicinity of the outer side on one side of the opposing wall surface in the
具体的に言えば、この実施例18に係る光合分波器の場合、4つの異なる波長λ1,λ2,λ3,λ4にあっての第1の波長λ1及び第2の波長λ2の光を透過し、且つ第3の波長λ3及び第4の波長λ4の光を反射する透光性基板325に固定された第1の波長フィルタ317と、第1の波長λ1の光を透過し、且つ第2の波長λ2の光を反射する透光性基板325に固定された第2の波長フィルタ318と、第2の波長λ2の光のみを透過する透光性基板325に固定された第3の波長フィルタ319と、第3の波長λ3の光を透過し、且つ第4の波長λ4の光を反射する透光性基板325に固定された第4の波長フィルタ320と、第4の波長λ4の光のみを透過する透光性基板325に固定された第5の波長フィルタ321と、第2の波長λ2の光を全反射する透光性基板325に固定された第1のミラー317と、第3の波長λ3及び第4の波長λ4の光を全反射する第2のミラー323と、第4の波長λ4の光を全反射する透光性基板325に固定された第3のミラー324とが筐体326内に配備されている。
More specifically, in the case of the optical multiplexer / demultiplexer according to the eighteenth embodiment, light having the first wavelength λ1 and the second wavelength λ2 at four different wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 is transmitted. The
更に、1つのファイバコリメータ312と4つのファイバコリメータ313,314,315,316にあっての第1のファイバコリメータ313とは、それぞれ入出射する光線の光軸をほぼ一致するように略直線上に配置され、透光性基板325に固定された第1の波長フィルタ317及び第2の波長フィルタ318は、それぞれ光軸上に所定の角度で配置され、透光性基板325に固定された第1のミラー322,第2のミラー323,及び透光性基板325に固定された第3のミラー324は、4つのファイバコリメータ313,314,315,316にあっての第2のファイバコリメータ314,第3のファイバコリメータ315,及び第4のファイバコリメータ316に入出射する光線の光軸が1つのファイバコリメータ312から第1のファイバコリメータ313へ結合される光線の光軸に対してほぼ平行となるように、第2のファイバコリメータ314,第3のファイバコリメータ315,及び第4のファイバコリメータ316に入出射する光線の光軸に対してそれぞれ所定の角度で所定の位置に配置され、透光性基板325に固定された第3の波長フィルタ319,透光性基板325に固定された第4の波長フィルタ320,及び透光性基板325に固定された第5の波長フィルタ321は、それぞれの光軸に対してそれぞれ所定の角度で配置されている。
Furthermore, the first fiber collimator 313 in the one
これにより、第1の波長λ1の光は、1つのファイバコリメータ312と第1のファイバコリメータ313との間で透光性基板325に固定された第1の波長フィルタ317及び透光性基板325に固定された第2の波長フィルタ318を介して光学的に結合され、第2の波長λ2の光は、1つのファイバコリメータ312と第2のファイバコリメータ314との間で透光性基板325に固定された第1の波長フィルタ317,透光性基板325に固定された第2の波長フィルタ318,及び透光性基板325に固定された第3の波長フィルタ319と透光性基板325に固定された第1のミラー322とを介して光学的に結合され、第3の波長λ3の光は、1つのファイバコリメータ312と第3のファイバコリメータ315との間で透光性基板25に固定された第1の波長フィルタ317及び透光性基板325に固定された第4の波長フィルタ320と第2のミラー323とを介して光学的に結合され、第4の波長λ4の光は、1つのファイバコリメータ312と第4のファイバコリメータ316との間で透光性基板325に固定された第1の波長フィルタ317,透光性基板325に固定された第4の波長フィルタ320,及び透光性基板325に固定された第5の波長フィルタ321と第2のミラー323及び第3のミラー324とを介して光学的に結合されるようになっている。
As a result, the light of the first wavelength λ1 is applied to the
ここでのファイバコリメータ312,313,314,315,316は、ピグテールファイバ及びレンズから成るもので、光信号入出射手段として働く。ピグテールファイバ及びレンズの位置は光信号がコリメート光となる位置に配置されている。波長多重信号数が4波の場合、必要となる光学素子については、透光性基板325における一方の側面に固定された波長フィルタ318,319,320,321と一方の側面に対向する他方の側面に固定された波長フィルタ317との誘電体多層膜によるものが5つとなっており、同様に透光性基板325における他方の側面に固定されたミラー322,324が2つ、透光性基板325に固定されずに隔てられて配置されたミラー323が一つとなっている。尚、波長フィルタ317,318,319,320,321は、実施例18で説明した場合と同様に、それぞれ所定の範囲の波長(即ち、それぞれλ1,λ2,λ3,λ4を示す)を透過する特性を有し、それ以外の波長の範囲を反射する波長選択特性を有するものである。
The
この光合分波器における分波動作の場合、先ずファイバコリメータ312から入射した波長λ1〜λ4の光に対し、透光性基板325に固定された波長フィルタ317により波長λ1,λ2の光を選択的に透過し、且つ波長λ3,λ4の光を反射させて2波長ずつに分割し、且つ波長フィルタ317を透過した波長λ1,λ2の光について、透光性基板325に固定された波長フィルタ318により波長λ1の光のみが波長フィルタ318を透過してファイバコリメータ313に結合するように、波長フィルタ317,318とファイバコリメータ312,313との調芯・固定が行われる。次に、透光性基板325に固定された波長フィルタ318で反射した波長λ2の光が透光性基板325に固定されたミラー322で折り返されるように反射して透光性基板325に固定された波長フィルタ319を透過した後にファイバコリメータ314に結合するように、波長フィルタ319及びミラー322とファイバコリメータ314との調芯・固定が行われる。更に、透光性基板325に固定された波長フィルタ317で反射した波長λ3,λ4の光に対し、ミラー323で折り返されるように反射して波長λ3の光のみが透光性基板325に固定された波長フィルタ320を透過してファイバコリメータ315に結合するように、ミラー323及び波長フィルタ320とファイバコリメータ315との調芯・固定が行われる。最後に、波長フィルタ320で反射した波長λ4の光に対し、透光性基板325に固定されたミラー324で折り返されるように反射して波長λ4の光が透光性基板325に固定された波長フィルタ321を透過してファイバコリメータ316に結合するように、透光性基板325に固定されたミラー324及び透光性基板325に固定された波長フィルタ321とファイバコリメータ316との調芯・固定が行われる。
In the case of the demultiplexing operation in this optical multiplexer / demultiplexer, first, the light of wavelengths λ1 and λ2 is selectively selected by the
このため、ファイバコリメータ312から入射した波長λ1〜λ4の光は、結果として波長λ1の光がファイバコリメータ313に結合し、波長λ2の光がファイバコリメータ314に結合し、波長λ3の光がファイバコリメータ315に結合し、波長λ4の光がファイバコリメータ316に結合することになり、このようにして分波動作が行われる。
For this reason, the light of wavelengths λ1 to λ4 incident from the
これに対し、合波動作の場合、先ずファイバコリメータ313から入射した波長λ1の光が透光性基板325に固定された波長フィルタ318と波長フィルタ317とを透過してファイバコリメータ312に結合するように、透光性基板325に固定された波長フィルタ317,318とファイバコリメータ312,313との調芯・固定が行われる。次に、ファイバコリメータ314から入射した波長λ2の光が透光性基板325に固定された波長フィルタ319を透過して透光性基板325に固定されたミラー322で折り返されるように全反射されて透光性基板325に固定された波長フィルタ318に入射され、更に波長フィルタ318で反射された後に波長λ1の光と光軸が一致して透光性基板325に固定された波長フィルタ317を透過してファイバコリメータ312に結合するように、透光性基板325に固定された波長フィルタ319及びミラー322とファイバコリメータ314との調芯・固定が行われる。更に、ファイバコリメータ315から入射した波長λ3の光が透光性基板325に固定された波長フィルタ320を透過してミラー323で折り返されるように全反射されて透光性基板325に固定された波長フィルタ317に入射され、更に波長フィルタ317で反射された後に波長λ1の光と光軸が一致してファイバコリメータ312に結合するように、透光性基板325に固定された波長フィルタ320とミラー323とファイバコリメータ315との調芯・固定が行われる。最後に、ファイバコリメータ316から入射した波長λ4の光が透光性基板325に固定された波長フィルタ321を透過して透光性基板325に固定されたミラー324で折り返されるように全反射されて透光性基板325に固定された波長フィルタ320に入射され、更に波長フィルタ320で反射された後に波長λ3の光と光軸が一致して再度ミラー323で折り返されるように全反射されて透光性基板325に固定された波長フィルタ317に入射され、この波長フィルタ317で反射された後に波長λ1の光と光軸が一致してファイバコリメータ312に結合するように、透光性基板325に固定された波長フィルタ321及びミラー324とファイバコリメータ316との調芯・固定が行われる。
On the other hand, in the multiplexing operation, first, the light of
このため、ファイバコリメータ313から入射した波長λ1の光と、ファイバコリメータ314から入射した波長λ2の光と、ファイバコリメータ315から入射した波長λ3の光と、ファイバコリメータ316から入射した波長λ4の光とは、結果として何れもファイバコリメータ312に結合することになり、このようにして合波動作が行われる。
Therefore, the light of wavelength λ1 incident from the fiber collimator 313, the light of wavelength λ2 incident from the fiber collimator 314, the light of wavelength λ3 incident from the
因みに、この光合分波器において、単純に合波機能のみが要求されたり、或いは分波機能に高いアイソレーションが要求されない場合には、波長フィルタ319,321の何れか又は双方を省いた構成とすることもできる。 Incidentally, in this optical multiplexer / demultiplexer, when only the multiplexing function is simply required or when high isolation is not required for the demultiplexing function, either or both of the wavelength filters 319 and 321 are omitted. You can also
尚、ここでのファイバコリメータ313,314,315,316については、筐体326の対向する壁面の他方側近傍にほぼ平行に並んで配置された様相を例示しているが、各光学素子としてのファイバコリメータ312,313,314,315,316の光の入出射角度、透光性基板325に固定された各波長フィルタ317,318,319,320,321、透光性基板325に固定されたミラー322,324,透光性基板325に固定されないミラー323、透光性基板325の製作精度、並びに各光学素子の筐体326に対する実装精度等により多少の調整を行う必要があるために完全には平行にはならない可能性があるが、概ね平行に配置することができる。
In addition, about the
この実施例18に係る光合分波器の場合、ファイバコリメータ312から入射又はこれに結合される光について、4つの波長λ1,λ2,λ3,λ4の光の中心波長を1.49μm,1.51μm,1.53μm,1.55μmとして選択したところ、挿入損失は0.7dB以下、アイソレーションは30dB以上の値が得られ、良好な結果となった。尚、ここで選択する中心波長は、上述した値に限定されるものではなく、1.3μm帯から1.6μm帯までの単一モードでの伝播条件を満たす範囲の値であれば任意に選択可能である。
In the case of the optical multiplexer / demultiplexer according to the eighteenth embodiment, the center wavelengths of the four wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 are set to 1.49 μm and 1.51 μm with respect to the light incident from or coupled to the
ところで、この実施例18に係る光合分波器についての具体的な製造過程は、実施例17で述べたものと同様であり、光合分波器の好ましい特徴(作用効果)についても同様であるので、説明を省略する。又、実施例17でも説明したが、実施例18に係る光合分波器の基本構成についても、4波長対応のものであるが、波長フィルタ及び全反射ミラーを組み合わせれば、この構成に限定されることなく、原理的に8波長(8波多重)、16波長(16波多重)、更には32波長(32波多重)へと対応させる構成にも応用可能である。 By the way, the specific manufacturing process for the optical multiplexer / demultiplexer according to the eighteenth embodiment is the same as that described in the seventeenth embodiment, and the preferable characteristics (operation effects) of the optical multiplexer / demultiplexer are also the same. The description is omitted. As described in the seventeenth embodiment, the basic configuration of the optical multiplexer / demultiplexer according to the eighteenth embodiment is also compatible with four wavelengths. However, if a wavelength filter and a total reflection mirror are combined, this configuration is limited. In principle, the present invention can be applied to a configuration corresponding to 8 wavelengths (8 wave multiplexing), 16 wavelengths (16 wave multiplexing), and further 32 wavelengths (32 wave multiplexing).
図20は、本発明の実施例19に係る光合分波器の基本構成(全体構成)を示した概略図である。
FIG. 20 is a schematic diagram showing a basic configuration (overall configuration) of an optical multiplexer / demultiplexer according to
この実施例19に係る光合分波器は、光波長多重通信機能として、5本の光線を透過可能に形成された筐体342にあっての対向する壁面の一方側の外方近傍に1つの入出射ポートを持つ1つのファイバコリメータ327を備えると共に、他方側の外方近傍にそれぞれ1つの入出射ポートを持つ4つのファイバコリメータ328,329,330,331を備え、且つ4つの異なる波長λ1,λ2,λ3,λ4の光を4つのファイバコリメータ328,329,330,331から別々に入射して1つのファイバコリメータ327へ合波するか、或いは1つのファイバコリメータ327から入射して4つのファイバコリメータ328,329,330,331へ分波することにより双方向での入出射が可能なものとして構成され、各光学素子を固定するために二枚の透光性基板356,358が用いられている。
The optical multiplexer / demultiplexer according to the nineteenth embodiment has, as an optical wavelength multiplexing communication function, one optical fiber near the outer side on one side of the opposing wall surface in the
具体的に言えば、この実施例19に係る光合分波器の場合、4つの異なる波長λ1,λ2,λ3,λ4にあっての第1の波長λ1及び第2の波長λ2の光を透過し、且つ第3の波長λ3及び第4の波長λ4の光を反射する第1の透光性基板340,第2の透光性基板341に固定された第1の波長フィルタ332と、第1の波長λ1の光を透過し、且つ第2の波長λ2の光を反射する第2の透光性基板341に固定された第2の波長フィルタ333と、第2の波長λ2の光のみを透過する第2の透光性基板341に固定された第3の波長フィルタ334と、第3の波長λ3の光を透過し、且つ第4の波長λ4の光を反射する第2の透光性基板341に固定された第4の波長フィルタ335と、第4の波長λ4の光のみを透過する第2の透光性基板341に固定された第5の波長フィルタ336と、第2の波長λ2の光を全反射する第1の透光性基板340,第2の透光性基板341に固定された第1のミラー337と、第3の波長λ3及び第4の波長λ4の光を全反射する第1の透光性基板40に固定された第2のミラー338と、第4の波長λ4の光を全反射する第1の透光性基板340,第2の透光性基板341に固定された第3のミラー339とが筐体342内に配備されている。
Specifically, in the case of the optical multiplexer / demultiplexer according to the nineteenth embodiment, light having the first wavelength λ1 and the second wavelength λ2 at four different wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 is transmitted. The
更に、1つのファイバコリメータ327と4つのファイバコリメータ328,329,330,331にあっての第1のファイバコリメータ328とは、それぞれ入出射する光線の光軸をほぼ一致するように略直線上に配置され、第1の透光性基板340,第2の透光性基板341に固定された第1の波長フィルタ332と第2の透光性基板341に固定された第2の波長フィルタ333は、それぞれ光軸上に所定の角度で配置され、第1の透光性基板340,第2の透光性基板341に固定された第1のミラー337,第1の透光性基板340に固定された第2のミラー338,及び第1の透光性基板340,第2の透光性基板341に固定された第3のミラー339は、4つのファイバコリメータ328,329,330,331にあっての第2のファイバコリメータ329,第3のファイバコリメータ330,及び第4のファイバコリメータ331に入出射する光線の光軸が1つのファイバコリメータ327から第1のファイバコリメータ328へ結合される光線の光軸に対してほぼ平行となるように、第2のファイバコリメータ329,第3のファイバコリメータ330,及び第4のファイバコリメータ331に入出射する光線の光軸に対してそれぞれ所定の角度で所定の位置に配置され、何れも第2の透光性基板341に固定された第3の波長フィルタ334,第4の波長フィルタ335,及び第5の波長フィルタ336は、それぞれの光軸に対してそれぞれ所定の角度で配置されている。
Further, the one
これにより、第1の波長λ1の光は、1つのファイバコリメータ327と第1のファイバコリメータ328との間で第1の透光性基板340,第2の透光性基板341に固定された第1の波長フィルタ332,及び第2の透光性基板341に固定された第2の波長フィルタ333を介して光学的に結合され、第2の波長λ2の光は、1つのファイバコリメータ327と第2のファイバコリメータ329との間で第1の透光性基板340及び第2の透光性基板341に固定された第1の波長フィルタ332,第2の透光性基板341に固定された第2の波長フィルタ33,並びに第2の透光性基板341に固定された第3の波長フィルタ334と第1の透光性基板340及び第2の透光性基板341に固定された第1のミラー331とを介して光学的に結合され、第3の波長λ3の光は、1つのファイバコリメータ327と第3のファイバコリメータ330との間で第1の透光性基板340及び第2の透光性基板341に固定された第1の波長フィルタ332,並びに第2の透光性基板341に固定された第4の波長フィルタ335と第1の透光性基板340に固定された第2のミラー338とを介して光学的に結合され、第4の波長λ4の光は、1つのファイバコリメータ327と第4のファイバコリメータ331との間で第1の透光性基板340及び第2の透光性基板341に固定された第1の波長フィルタ332,第2の透光性基板341に固定された第4の波長フィルタ335,並びに第2の透光性基板341に固定された第5の波長フィルタ336と第1の透光性基板340に固定された第2のミラー338及び第1の透光性基板340と第2の透光性基板341に固定された第3のミラー339とを介して光学的に結合されるようになっている。
As a result, the light having the first wavelength λ1 is fixed to the first
ここでのファイバコリメータ327,328,329,330,331は、ピグテールファイバ及びレンズから成るもので、光信号入出射手段として働く。ピグテールファイバ及びレンズの位置は光信号がコリメート光となる位置に配置されている。波長多重信号数が4波の場合、必要となる光学素子については、第1の透光性基板340,第2の透光性基板341に固定された波長フィルタ332とそれに対向する第2の透光性基板341の側面に固定された波長フィルタ333,334,335,336との誘電体多層膜によるものが5つとなっており、同様に第1の透光性基板340,第2の透光性基板341に固定された固定されたミラー337,339とそれに対向する第1の透光性基板340の側面に固定されたミラー338が3つとなっている。尚、波長フィルタ332,333,334,335,336は、実施例18で説明した場合と同様に、それぞれ所定の範囲の波長(即ち、それぞれλ1,λ2,λ3,λ4を示す)を透過する特性を有し、それ以外の波長の範囲を反射する波長選択特性を有するものである。
The
この光合分波器における分波動作の場合、先ずファイバコリメータ327から入射した波長λ1〜λ4の光に対し、第1の透光性基板340,第2の透光性基板341に固定された波長フィルタ332により波長λ1,λ2の光を選択的に透過し、且つ波長λ3,λ4の光を反射させて2波長ずつに分割し、且つ波長フィルタ332を透過した波長λ1,λ2の光について、第2の透光性基板341に固定された波長フィルタ333により波長λ1の光のみが波長フィルタ333を透過してファイバコリメータ328に結合するように、波長フィルタ332,333とファイバコリメータ327,328との調芯・固定が行われる。次に、第2の透光性基板341に固定された波長フィルタ333で反射した波長λ2の光が第1の透光性基板340,第2の透光性基板341に固定されたミラー337で折り返されるように反射して第2の透光性基板341に固定された波長フィルタ334を透過した後にファイバコリメータ329に結合するように、波長フィルタ334及びミラー337とファイバコリメータ329との調芯・固定が行われる。更に、第1の透光性基板340,第2の透光性基板341に固定された波長フィルタ332で反射した波長λ3,λ4の光に対し、第1の透光性基板340に固定されたミラー338で折り返されるように反射して波長λ3の光のみが第2の透光性基板341に固定された波長フィルタ335を透過してファイバコリメータ330に結合するように、ミラー338及び波長フィルタ335とファイバコリメータ330との調芯・固定が行われる。最後に、波長フィルタ335で反射した波長λ4の光に対し、第1の透光性基板340,第2の透光性基板341に固定されたミラー339で折り返されるように反射して波長λ4の光が第2の透光性基板341に固定された波長フィルタ336を透過してファイバコリメータ331に結合するように、第1の透光性基板340,第2の透光性基板341に固定されたミラー339及び第2の透光性基板341に固定された波長フィルタ336とファイバコリメータ331との調芯・固定が行われる。
In the case of the demultiplexing operation in this optical multiplexer / demultiplexer, first, the wavelengths fixed to the first
このため、ファイバコリメータ327から入射した波長λ1〜λ4の光は、結果として波長λ1の光がファイバコリメータ328に結合し、波長λ2の光がファイバコリメータ329に結合し、波長λ3の光がファイバコリメータ330に結合し、波長λ4の光がファイバコリメータ331に結合することになり、このようにして分波動作が行われる。
For this reason, the light of wavelengths λ1 to λ4 incident from the
これに対し、合波動作の場合、先ずファイバコリメータ328から入射した波長λ1の光が第2の透光性基板41に固定された波長フィルタ333と第1の透光性基板340,第2の透光性基板341に固定された波長フィルタ332とを透過してファイバコリメータ327に結合するように、第1の透光性基板340,第2の透光性基板341に固定された波長フィルタ333と第2の透光性基板341に固定された波長フィルタ333とファイバコリメータ327,328との調芯・固定が行われる。次に、ファイバコリメータ329から入射した波長λ2の光が第2の透光性基板341に固定された波長フィルタ334を透過して第1の透光性基板340,第2の透光性基板341に固定されたミラー337で折り返されるように全反射されて第2の透光性基板341に固定された波長フィルタ333に入射され、更に波長フィルタ333で反射された後に波長λ1の光と光軸が一致して第1の透光性基板340,第2の透光性基板341に固定された波長フィルタ332を透過してファイバコリメータ327に結合するように、第2の透光性基板341に固定された波長フィルタ334及びミラー337とファイバコリメータ329との調芯・固定が行われる。更に、ファイバコリメータ330から入射した波長λ3の光が第2の透光性基板41に固定された波長フィルタ335を透過して第1の透光性基板340に固定されたミラー338で折り返されるように全反射されて第1の透光性基板340,第2の透光性基板341に固定された波長フィルタ332に入射され、更に波長フィルタ332で反射された後に波長λ1の光と光軸が一致してファイバコリメータ327に結合するように、透光性基板41に固定された波長フィルタ335と第1の透光性基板340に固定されたミラー338とファイバコリメータ330との調芯・固定が行われる。最後に、ファイバコリメータ331から入射した波長λ4の光が第2の透光性基板341に固定された波長フィルタ336を透過して第1の透光性基板340,第2の透光性基板341に固定されたミラー339で折り返されるように全反射されて第2の透光性基板341に固定された波長フィルタ335に入射され、更に波長フィルタ335で反射された後に波長λ3の光と光軸が一致して再度第1の透光性基板340に固定されたミラー338で折り返されるように全反射されて第1の透光性基板340,第2の透光性基板341に固定された波長フィルタ332に入射され、この波長フィルタ332で反射された後に波長λ1の光と光軸が一致してファイバコリメータ327に結合するように、第2の透光性基板341に固定された波長フィルタ336及びミラー339とファイバコリメータ331との調芯・固定が行われる。
On the other hand, in the case of the multiplexing operation, first, the light having the wavelength λ1 incident from the
このため、ファイバコリメータ328から入射した波長λ1の光と、ファイバコリメータ329から入射した波長λ2の光と、ファイバコリメータ330から入射した波長λ3の光と、ファイバコリメータ331から入射した波長λ4の光とは、結果として何れもファイバコリメータ327に結合することになり、このようにして合波動作が行われる。
For this reason, the light of wavelength λ1 incident from the
因みに、この光合分波器において、単純に合波機能のみが要求されたり、或いは分波機能に高いアイソレーションが要求されない場合には、波長フィルタ333、335の何れか又は双方を省いた構成とすることもできる。 Incidentally, in this optical multiplexer / demultiplexer, when only the multiplexing function is required or when high isolation is not required for the demultiplexing function, either or both of the wavelength filters 333 and 335 are omitted. You can also
尚、ここでのファイバコリメータ328,329,330,331については、筐体342の対向する壁面の他方側近傍にほぼ平行に並んで配置された様相を例示しているが、各光学素子としてのファイバコリメータ327,328,329,330,331の光の入出射角度、第1の透光性基板340,第2の透光性基板341に固定された波長フィルタ332及び第2の透光性基板341に固定された各波長フィルタ333,334,335,336、第1の透光性基板340,第2の透光性基板341に固定されたミラー337,339及び第1の透光性基板340に固定された338、第1の透光性基板340及び第2の透光性基板341の製作精度、並びに各光学素子の筐体342に対する実装精度等により多少の調整を行う必要があるために完全には平行にはならない可能性があるが、概ね平行に配置することができる。
The
この実施例19に係る光合分波器の場合、ファイバコリメータ327から入射又はこれに結合される光について、4つの波長λ1,λ2,λ3,λ4の光の中心波長を1.49μm,1.51μm,1.53μm,1.55μmとして選択したところ、挿入損失は0.8dB以下、アイソレーションは30dB以上の値が得られ、良好な結果となった。尚、ここで選択する中心波長は、上述した値に限定されるものではなく、1.3μm帯から1.6μm帯までの単一モードでの伝播条件を満たす範囲の値であれば任意に選択可能である。
In the case of the optical multiplexer / demultiplexer according to the nineteenth embodiment, the center wavelengths of the four wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 are set to 1.49 μm and 1.51 μm for the light incident from or coupled to the
ところで、この実施例19に係る光合分波器についての具体的な製造過程は、実施例17で述べたものと同様であり、光合分波器の好ましい特徴(作用効果)についても同様であるので、説明を省略する。又、実施例17でも説明したが、実施例19に係る光合分波器の基本構成についても、4波長対応のものであるが、波長フィルタ及び全反射ミラーを組み合わせれば、この構成に限定されることなく、原理的に8波長(8波多重)、16波長(16波多重)、更には32波長(32波多重)へと対応させる構成にも応用可能である。 By the way, the specific manufacturing process for the optical multiplexer / demultiplexer according to the nineteenth embodiment is the same as that described in the seventeenth embodiment, and the preferable characteristics (operation effects) of the optical multiplexer / demultiplexer are also the same. The description is omitted. Further, as described in the seventeenth embodiment, the basic configuration of the optical multiplexer / demultiplexer according to the nineteenth embodiment is also compatible with four wavelengths, but is limited to this configuration by combining a wavelength filter and a total reflection mirror. In principle, the present invention can be applied to a configuration corresponding to 8 wavelengths (8 wave multiplexing), 16 wavelengths (16 wave multiplexing), and further 32 wavelengths (32 wave multiplexing).
図21は、本発明の実施例20に係る光合分波器の基本構成(全体構成)を示した概略図である。
FIG. 21 is a schematic diagram showing a basic configuration (overall configuration) of an optical multiplexer / demultiplexer according to
この実施例20に係る光合分波器は、光波長多重通信機能として、5本の光線を透過可能に形成された筐体359にあっての対向する壁面の一方側の外方近傍に1つの入出射ポートを持つ1つのファイバコリメータ343を備えると共に、他方側の外方近傍にそれぞれ1つの入出射ポートを持つ4つのファイバコリメータ344,345,346,347を備え、且つ4つの異なる波長λ1,λ2,λ3,λ4の光を4つのファイバコリメータ344,345,346,347から別々に入射して1つのファイバコリメータ343へ合波するか、或いは1つのファイバコリメータ343から入射して4つのファイバコリメータ344,345,346,347へ分波することにより双方向での入出射が可能なものとして構成され、各光学素子を固定するために三枚の透光性基板356,357,358が用いられている。
The optical multiplexer / demultiplexer according to the twentieth example has one optical multiplexer / demultiplexer function in the vicinity of the outer side on one side of the opposing wall surface in the
具体的に言えば、この実施例20に係る光合分波器の場合、4つの異なる波長λ1,λ2,λ3,λ4にあっての第1の波長λ1及び第2の波長λ2の光を透過し、且つ第3の波長λ3及び第4の波長λ4の光を反射する第1の透光性基板356,第2の透光性基板358に固定された第1の波長フィルタ348と、第1の波長λ1の光を透過し、且つ第2の波長λ2の光を反射する第2の透光性基板358に固定された第2の波長フィルタ349と、第2の波長λ2の光のみを透過する第2の透光性基板358に固定された第3の波長フィルタ351と、第3の波長λ3の光を透過し、且つ第4の波長λ4の光を反射する第2の透光性基板358に固定された第4の波長フィルタ350と、第4の波長λ4の光のみを透過する第2の透光性基板358に固定された第5の波長フィルタ352と、第2の波長λ2の光を全反射する第1の透光性基板356に固定された第1のミラー354と、第3の波長λ3及び第4の波長λ4の光を全反射する第1の透光性基板356に固定された第2のミラー353と、第4の波長λ4の光を全反射する第1の透光性基板356に固定された第3のミラー355と、第1の透光性基板356及び第2の透光性基板358を固定している第3の透光性基板357とが筐体359内に配備されている。
Specifically, in the case of the optical multiplexer / demultiplexer according to the twentieth embodiment, light having the first wavelength λ1 and the second wavelength λ2 at four different wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 is transmitted. The
更に、1つのファイバコリメータ343と4つのファイバコリメータ344,345,346,347にあっての第1のファイバコリメータ344とは、それぞれ入出射する光線の光軸をほぼ一致するように略直線上に配置され、第1の透光性基板356,第2の透光性基板358に固定された第1の波長フィルタ348と第2の透光性基板358に固定された第2の波長フィルタ349は、それぞれ光軸上に所定の角度で配置され、第1の透光性基板356に固定された第1のミラー354,第2のミラー353,及び第3のミラー355は、4つのファイバコリメータ344,345,346,347にあっての第2のファイバコリメータ345,第3のファイバコリメータ346,及び第4のファイバコリメータ347に入出射する光線の光軸が1つのファイバコリメータ343から第1のファイバコリメータ344へ結合される光線の光軸に対してほぼ平行となるように、第2のファイバコリメータ345,第3のファイバコリメータ346,及び第4のファイバコリメータ347に入出射する光線の光軸に対してそれぞれ所定の角度で所定の位置に配置され、第2の透光性基板358に固定された第3の波長フィルタ351,第2の透光性基板358に固定された第4の波長フィルタ350,及び第2の透光性基板358に固定された第5の波長フィルタ352は、それぞれの光軸に対してそれぞれ所定の角度で配置されている。
Furthermore, one
これにより、第1の波長λ1の光は、1つのファイバコリメータ343と第1のファイバコリメータ344との間で第1の透光性基板356及び第2の透光性基板358に固定された第1の波長フィルタ348,及び第2の透光性基板358に固定された第2の波長フィルタ349を介して光学的に結合され、第2の波長λ2の光は、1つのファイバコリメータ343と第2のファイバコリメータ345との間で第1の透光性基板356及び第2の透光性基板358に固定された第1の波長フィルタ348,透光性基板358に固定された第2の波長フィルタ349,並びに第2の透光性基板358に固定された第3の波長フィルタ351と第1の透光性基板356に固定された第1のミラー354とを介して光学的に結合され、第3の波長λ3の光は、1つのファイバコリメータ343と第3のファイバコリメータ346との間で第1の透光性基板356及び第2の透光性基板358に固定された第1の波長フィルタ348,並びに第2の透光性基板358に固定された第4の波長フィルタ350と第1の透光性基板356に固定された第2のミラー353とを介して光学的に結合され、第4の波長λ4の光は、1つのファイバコリメータ343と第4のファイバコリメータ347との間で第1の透光性基板356及び第2の透光性基板358に固定された第1の波長フィルタ348,第2の透光性基板358に固定された第4の波長フィルタ350,並びに第2の透光性基板358に固定された第5の波長フィルタ352と第1の透光性基板356に固定された第2のミラー353と第1の透光性基板356に固定された第3のミラー355とを介して光学的に結合されるようになっている。
Thereby, the light of the first wavelength λ1 is fixed to the first
ここでのファイバコリメータ343,344,345,346,347は、ピグテールファイバ及びレンズから成るもので、光信号入出射手段として働く。ピグテールファイバ及びレンズの位置は光信号がコリメート光となる位置に配置されている。波長多重信号数が4波の場合、必要となる光学素子については、第1の透光性基板356,第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ348とそれに対向する第2の透光性基板358の側面に固定された波長フィルタ349,350,351,352との誘電体多層膜によるものが5つとなっており、波長フィルタ348に対向する第1の透光性基板356の側面に固定されたミラー353,354,355が3つとなっている。
The
尚、波長フィルタ348,349,350,351,352は、実施例18で説明した場合と同様に、それぞれ所定の範囲の波長(即ち、それぞれλ1,λ2,λ3,λ4を示す)を透過する特性を有し、それ以外の波長の範囲を反射する波長選択特性を有するものである。
The wavelength filters 348, 349, 350, 351, and 352 transmit characteristics within a predetermined range (that is,
この光合分波器における分波動作の場合、先ずファイバコリメータ343から入射した波長λ1〜λ4の光に対し、透光性基板356,第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ348により波長λ1,λ2の光を選択的に透過し、且つ波長λ3,λ4の光を反射させて2波長ずつに分割し、且つ波長フィルタ348を透過した波長λ1,λ2の光について、第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ349により波長λ1の光のみが波長フィルタ349を透過してファイバコリメータ344に結合するように、波長フィルタ348,349とファイバコリメータ343,344との調芯・固定が行われる。次に、第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ349で反射した波長λ2の光が第1の透光性基板356に固定されたミラー354で折り返されるように反射して第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ351を透過した後にファイバコリメータ346に結合するように、波長フィルタ351及びミラー354とファイバコリメータ346との調芯・固定が行われる。更に、透光性基板356,第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ348で反射した波長λ3,λ4の光に対し、第1の透光性基板356に固定されたミラー353で折り返されるように反射して波長λ3の光のみが第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ350を透過してファイバコリメータ345に結合するように、ミラー353及び波長フィルタ350とファイバコリメータ345との調芯・固定が行われる。最後に、第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ350で反射した波長λ4の光に対し、第1の透光性基板356に固定されたミラー355で折り返されるように反射して波長λ4の光が第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ352を透過してファイバコリメータ347に結合するように、第1の透光性基板356に固定されたミラー355及び第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ352とファイバコリメータ347との調芯・固定が行われる。尚、第3の透光性基板357は、第2の透光性基板356,第2の透光性基板358を固定するために使用されている。
In the case of the demultiplexing operation in this optical multiplexer / demultiplexer, first, with respect to light having wavelengths λ1 to λ4 incident from the
このため、ファイバコリメータ343から入射した波長λ1〜λ4の光は、結果として波長λ1の光がファイバコリメータ344に結合し、波長λ2の光がファイバコリメータ345に結合し、波長λ3の光がファイバコリメータ346に結合し、波長λ4の光がファイバコリメータ347に結合することになり、このようにして分波動作が行われる。
For this reason, the light having the wavelengths λ1 to λ4 incident from the
これに対し、合波動作の場合、先ずファイバコリメータ344から入射した波長λ1の光が第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ349と透光性基板356,第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ348とを透過してファイバコリメータ343に結合するように、透光性基板356,第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ348,第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ349とファイバコリメータ343,344との調芯・固定が行われる。次に、ファイバコリメータ346から入射した波長λ2の光が第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ351を透過して第1の透光性基板356に固定されたミラー354で折り返されるように全反射されて第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ349に入射され、更に波長フィルタ349で反射された後に波長λ1の光と光軸が一致して透光性基板356,第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ348を透過してファイバコリメータ343に結合するように、第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ349,351と第1の透光性基板356に固定されたミラー354とファイバコリメータ346との調芯・固定が行われる。更に、ファイバコリメータ345から入射した波長λ3の光が第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ350を透過して第1の透光性基板356に固定されたミラー353で折り返されるように全反射されて透光性基板356,第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ348に入射され、更に波長フィルタ348で反射された後に波長λ1の光と光軸が一致してファイバコリメータ343に結合するように、第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ350と第1の透光性基板356に固定されたミラー353とファイバコリメータ345との調芯・固定が行われる。最後に、ファイバコリメータ347から入射した波長λ4の光が第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ352を透過して第1の透光性基板356に固定されたミラー355で折り返されるように全反射されて第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ350に入射され、更に波長フィルタ350で反射された後に波長λ3の光と光軸が一致して再度第1の透光性基板356に固定されたミラー353で折り返されるように全反射されて透光性基板356,第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ348に入射され、この波長フィルタ348で反射された後に波長λ1の光と光軸が一致してファイバコリメータ343に結合するように、第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ352と第1の透光性基板356に固定されたミラー355とファイバコリメータ347との調芯・固定が行われる。
On the other hand, in the case of the multiplexing operation, first, the light having the wavelength λ1 incident from the
このため、ファイバコリメータ344から入射した波長λ1の光と、ファイバコリメータ345から入射した波長λ2の光と、ファイバコリメータ346から入射した波長λ3の光と、ファイバコリメータ347から入射した波長λ4の光とは、結果として何れもファイバコリメータ343に結合することになり、このようにして合波動作が行われる。
For this reason, the light of wavelength λ1 incident from the
因みに、この光合分波器において、単純に合波機能のみが要求されたり、或いは分波機能に高いアイソレーションが要求されない場合には、波長フィルタ350,352の何れか又は双方を省いた構成とすることもできる。 Incidentally, in this optical multiplexer / demultiplexer, when only the multiplexing function is required or when high isolation is not required for the demultiplexing function, either or both of the wavelength filters 350 and 352 are omitted. You can also
尚、ここでのファイバコリメータ344,345,346,347については、筐体359の対向する壁面の他方側近傍にほぼ平行に並んで配置された様相を例示しているが、各光学素子としてのファイバコリメータ343,344,345,346,347の光の入出射角度、第1の透光性基板356,第2の透光性基板358に固定された波長フィルタ348や第2の透光性基板358に固定された各波長フィルタ349,350,351,352、第1の透光性基板340に固定された各ミラー353,354,355、第1の透光性基板356,第2の透光性基板358,及び第3の透光性基板357の製作精度、並びに各光学素子の筐体359に対する実装精度等により多少の調整を行う必要があるために完全には平行にはならない可能性があるが、概ね平行に配置することができる。
The
この実施例20に係る光合分波器の場合、ファイバコリメータ343から入射又はこれに結合される光について、4つの波長λ1,λ2,λ3,λ4の光の中心波長を1.49μm,1.51μm,1.53μm,1.55μmとして選択したところ、挿入損失は0.8dB以下、アイソレーションは30dB以上の値が得られ、良好な結果となった。尚、ここで選択する中心波長は、上述した値に限定されるものではなく、1.3μm帯から1.6μm帯までの単一モードでの伝播条件を満たす範囲の値であれば任意に選択可能である。
In the case of the optical multiplexer / demultiplexer according to the twentieth embodiment, the center wavelengths of the four wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 are set to 1.49 μm and 1.51 μm for the light incident from or coupled to the
ところで、この実施例20に係る光合分波器についての具体的な製造過程は、実施例17で述べたものと同様であり、光合分波器の好ましい特徴(作用効果)についても同様であるので、説明を省略する。又、実施例17でも説明したが、実施例20に係る光合分波器の基本構成についても、4波長対応のものであるが、本発明はこれに限定されるものでなく、波長フィルタ及び全反射ミラーを適宜組み合わせれば、原理的に2波長,3波長,5波長,6波長,7波長,8波長,16波長,更には32波長等の2波長以上の任意な波長数(その数の波の多重が可能であることを示す)へと対応させる構成にも応用可能である。 By the way, the specific manufacturing process for the optical multiplexer / demultiplexer according to the twentieth embodiment is the same as that described in the seventeenth embodiment, and the preferable characteristics (effects) of the optical multiplexer / demultiplexer are also the same. The description is omitted. Further, as described in the seventeenth embodiment, the basic configuration of the optical multiplexer / demultiplexer according to the twentieth embodiment is also compatible with four wavelengths. However, the present invention is not limited to this, and the wavelength filter and the entire configuration are also limited. If the reflecting mirrors are appropriately combined, in principle, any number of wavelengths of 2 or more such as 2 wavelengths, 3 wavelengths, 5 wavelengths, 6 wavelengths, 7 wavelengths, 8 wavelengths, 16 wavelengths, or even 32 wavelengths (the number of them) It can also be applied to a configuration corresponding to (which indicates that wave multiplexing is possible).
本発明の光モジュールは、4波多重以上の光モジュールの構築も可能であり、メトロ・アクセス系における高速・大容量での光通信が可能であることにより、加入者向けの光アクセス網を容易にして廉価に具現できる。又、本発明の光合分波器は、単純に波長フィルタの数を増加させたり、或いは2波多重用の構成や4波多重用の構成を単位として複数組み合わせることにより、例えば8波多重,或いは16波多重等の6波以上の多重通信を対象にした光合分波器としても応用可能である。更に、誘電体多層膜による波長フィルタを適宜組み合わせることにより、波長間隔の非常に狭い高密度波長多重(DWDM)の光合分波器としても適用可能である。 The optical module of the present invention can construct an optical module of four or more wave multiplexing, and can perform optical communication with high speed and large capacity in a metro access system, so that an optical access network for subscribers can be easily provided. Can be realized at low cost. Further, the optical multiplexer / demultiplexer of the present invention simply increases the number of wavelength filters, or by combining a plurality of configurations for 2-wave multiplexing or 4-wave multiplexing, for example, 8-wave multiplexing, or The present invention can also be applied as an optical multiplexer / demultiplexer for multiplex communication of 6 waves or more such as 16 wave multiplex. Furthermore, it can be applied as a high-density wavelength division multiplexing (DWDM) optical multiplexer / demultiplexer having a very narrow wavelength interval by appropriately combining wavelength filters using dielectric multilayer films.
1,15,31,51,81,120,148,196,203,210,223〜225,256,281,297,312,326,342,359,470,577 筐体
2,16,32,33,52〜55,82〜85,471 レーザダイオード
3,4,17,18,472 フォトダイオード
5,19,34,56,86,121〜125,138〜142,151,152,153〜156,171,172,173〜176,197〜202,204〜209,211〜216,226〜231,232,233〜241,251〜253,268〜272,282〜288,301〜305,312〜316,327〜331,343〜347,473,499〜501,578〜580 ファイバコリメータ
6,7,22,23,35,57,59,61,87,89,90 全反射用波長フィルタ
8,9,20,21,36,58,60,62,88,91,92,474 波長分離用フィルタ
10,24,37,39,63,65,67,69,93,95,97,99,476 集光レンズ
11,12,25,26 結合レンズ
13,27,38,40,64,66,68,70,94,96,98,100,475 コリメータレンズ
14,28,41,42,71〜74,101〜104 キャピラリ
105 光アイソレータ
126〜130,143〜146,157〜162,177〜181,254,273〜277,289〜295,306〜309,317〜321,332〜336,348〜352,498,581,582 波長フィルタ
131〜133,147,163〜166,182,255,278〜280,296,310,322〜324,337〜339,353〜355 ミラー
311,325,340,341,356〜358 透光性基板
1,15,31,51,81,120,148,196,203,210,223-225,256,281,297,312,326,342,359,470,577 Housing 2,16,32,33 , 52 to 55, 82 to 85, 471 Laser diode 3, 4, 17, 18, 472 Photodiode 5, 19, 34, 56, 86, 121 to 125, 138 to 142, 151, 152, 153 to 156, 171 , 172, 173 to 176, 197 to 202, 204 to 209, 211 to 216, 226 to 231, 232, 233 to 241, 251 to 253, 268 to 272, 282 to 288, 301 to 305, 312 to 316, 327 -331,343-347,473,499-501,578-580 Fiber collimator 6,7,22 23, 35, 57, 59, 61, 87, 89, 90 Total reflection wavelength filter 8, 9, 20, 21, 36, 58, 60, 62, 88, 91, 92, 474 Wavelength separation filter 10, 24 , 37, 39, 63, 65, 67, 69, 93, 95, 97, 99, 476 Condensing lens 11, 12, 25, 26 Coupled lens 13, 27, 38, 40, 64, 66, 68, 70, 94, 96, 98, 100, 475 Collimator lens 14, 28, 41, 42, 71-74, 101-104 Capillary 105 Optical isolator 126-130, 143-146, 157-162, 177-181, 254, 273 277, 289 to 295, 306 to 309, 317 to 321, 332 to 336, 348 to 352, 498, 581, 582 Wavelength filter 13 ~133,147,163~166,182,255,278~280,296,310,322~324,337~339,353~355 mirror 311,325,340,341,356~358 light-transmissive substrate
Claims (46)
One incident / outgoing port is provided in the vicinity of the outer side on one side of the opposing wall surface in the casing formed to transmit five light beams, and four input / output ports are provided in the vicinity of the outer side on the other side. And four different wavelengths of light are incident separately from the four input / output ports and multiplexed to the one input / output port, or incident from the one input / output port and the four input / output ports. An optical multiplexer / demultiplexer capable of bidirectional input / output by demultiplexing to a port, transmitting light of the first wavelength and the second wavelength at the four different wavelengths, and A first wavelength filter that reflects light of a third wavelength and a fourth wavelength; a second wavelength filter that transmits light of the first wavelength and reflects light of the second wavelength; A third wavelength filter that transmits only light of the second wavelength, and light of the third wavelength. And a fourth wavelength filter that reflects the light of the fourth wavelength, a fifth wavelength filter that transmits only the light of the fourth wavelength, the light of the third wavelength, and the fourth wavelength A first total reflection mirror that totally reflects light of a wavelength; a second total reflection mirror that totally reflects light of the second wavelength; and a third total reflection mirror that totally reflects light of the fourth wavelength. A first translucent substrate on which the first total reflection mirror to the third total reflection mirror and the first wavelength filter are fixed, and the first wavelength filter to the fifth wavelength filter. A second translucent substrate to which the first translucent substrate is fixed, and a third translucent substrate to which the first translucent substrate and the second translucent substrate are fixed. The one input / output port and the first input / output port in the four input / output ports are respectively input / output The first wavelength filter and the second wavelength filter, which are arranged on a substantially straight line so as to substantially coincide with the optical axes of the light rays to be fixed, are fixed to the first light transmitting substrate and the second light transmitting substrate. The second wavelength filter fixed to the translucent substrate is arranged at a predetermined angle on the optical axis, respectively, and the first total reflection mirror fixed to the first translucent substrate, The second total reflection mirror and the third total reflection mirror are provided in the second input / output port, the third input / output port, and the fourth input / output port in the four input / output ports, respectively. The second input / output port, the second input port, and the second input / output port so that the optical axis of the input / output light beam is substantially parallel to the optical axis of the light beam coupled from the one input / output port to the first input / output port. 3 with respect to the optical axis of the light beam entering and exiting the fourth entrance / exit port. The third wavelength filter, the fourth wavelength filter, the fifth wavelength filter, which are disposed at predetermined positions at predetermined angles and fixed to the second translucent substrate, respectively, The third translucent substrate is disposed at a predetermined angle with respect to each optical axis, and the light having the first wavelength is transmitted between the one input / output port and the first input / output port. The first wavelength filter fixed to the first light transmitting substrate and the second light transmitting substrate, and the second wavelength filter fixed to the second light transmitting substrate. The second wavelength light is optically coupled through the first light transmitting substrate and the second light transmitting port between the one light incident / exit port and the second light incident / exit port. The first wavelength filter fixed to the transparent substrate and the second wavelength filter fixed to the second light-transmitting substrate Optically coupled through a long filter and the third wavelength filter fixed to the second light transmitting substrate and the second total reflection mirror fixed to the first light transmitting substrate The light of the third wavelength is fixed to the first light transmitting substrate and the second light transmitting substrate between the one input / output port and the third input / output port. Optically through the first wavelength filter, the fourth wavelength filter fixed to the second light transmitting substrate, and the first total reflection mirror fixed to the first light transmitting substrate. And the light of the fourth wavelength is transmitted to the first light transmitting substrate and the second light transmitting substrate between the one input / output port and the fourth input / output port. The first wavelength filter fixed, the fourth wavelength filter fixed to the second light-transmitting substrate, and the second Optically coupled via the fifth wavelength filter fixed to the translucent substrate, the first total reflection mirror and the third total reflection mirror fixed to the first translucent substrate. An optical multiplexer / demultiplexer characterized by being provided.
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