JP2001091796A

JP2001091796A - 光信号をリダイレクトするための装置

Info

Publication number: JP2001091796A
Application number: JP2000246204A
Authority: JP
Inventors: Muhammed A Shahid; エー．シャヒッドムハマド
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 1999-08-25
Filing date: 2000-08-15
Publication date: 2001-04-06
Also published as: US6263132B1; EP1079252A3; EP1079252A2

Abstract

(57)【要約】【課題】光ビームをパッシブにリダイレクトするため
の比較的単純で、効率的かつ安価な装置および方法を利
用可能にすること。【解決手段】本発明の光通信システムは、それを通る
光信号を横方向に変位させまたはステアリングするため
の装置および方法を含む。このシステムは、光信号を送
出または送信するための送出デバイス（２２）、光信号
を受信するための受信デバイス（２４）、および少なく
とも１つの光ガイディングエレメント（１０）を含む。
光ガイディングエレメントは、光情報を捉えかつそれを
通して伝達させる伝達媒体であり、例えば、第１の方向
に伝播しかつ第１の端部（１２）に入る光の一部を、そ
の伝達軸に実質的に沿うようにリダイレクトし、かつ第
２の端部（１４）の外で伝達軸に沿って伝播する光を、
所望の方向、例えば、第１の方向から横方向に変位され
た第２の方向にリダイレクトするための端部形状により
構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光信号伝送に係
り、特に、光通信システム内で光ビームをステアリング
(steering)またはリダイレクティング(redirecting)す
るための装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信システム内で光信号またはビーム
をリダイレクティングまたはステアリングすることは、
多くの通常のデバイスによりおよび多くの異なる理由に
より行われている。しばしば、光信号は、それらをシス
テム内の１つまたは２つ以上のコンポーネントとよりよ
く整合させるためにリダイレクトされる。例えば、光信
号は、様々なシステムコンポーネントを通過させられた
後に、検出器または受信器とよりよく整合させるために
しばしばリダイレクトされる。

【０００３】また、エッヂまたは表面放射レーザまたは
発光ダイオード（ＬＥＤ）のような光源および半導体光
検出器およびフォトダイオードのような光検出器は、特
定のデバイスまたはパッケージに出入りする光のパスに
対してしばしば異なる向きにあるので、光ビームは、そ
れとのよりよい整合のためにしばしばリダイレクトされ
なければならない。

【０００４】また、多くの光通信システムにおいて、光
源および検出器は、トランシーバの一部としてまたは複
数の光源／検出器の構成の一部として共にパッケージさ
れる。典型的なトランシーバ構成において、光源および
その対応する検出器は、しばしば、それぞれの中心軸間
の距離が５ミリメートルのオーダーで並んでいる。典型
的な光通信システム構成において、第１のトランシーバ
の光源から送信された光信号の少なくとも一部は、例え
ば第２のトランシーバの光受信器または検出器を含む様
々なシステムコンポーネントへ送られる一方、別の光信
号が、第２のトランシーバの光源から、例えば第１のト
ランシーバの光受信機／検出器に送られる。

【０００５】通常のビームステアリングデバイスは、例
えば、可動レンズまたはミラー構成を使用して、送信ま
たは反射されるビームの方向をアクティブに変化させる
デバイスを含む。そのようなアクティブビームステアリ
ングデバイスは、例えば、米国特許第４，９６１，６２
７号および第５，６００，７４１号を含む。しかし、ア
クティブビームステアリングデバイスは、それらが典型
的には、レンズ、ミラーおよび／またはプリズムに対す
る移動または回転運動を提供するためのいくつかの機械
的手段を必要とするので、しばしば比較的高価かつ大き
いものである。そのようなデバイスは、典型的には、比
較的正確な位置合わせ公差を必要とするアプリケーショ
ンに向いている。

【０００６】通常のビームステアリングデバイスは、例
えば、ビームをステアリングするための光ファイバおよ
び他の導波路構造を位置合わせするための溝を有する基
板およびその中に形成された反射表面のようなパッシブ
デバイスも含む。例えば、米国特許第５，０７３，００
３号および米国特許第５，６００，７４１号を参照のこ
と。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】光通信システムを通る
光信号のビームをアクティブにかつパッシブにステアリ
ングするための多くの従来のデバイスおよび技法が存在
するが、光ビームをパッシブにリダイレクトするための
比較的単純で、効率的かつ安価な装置および方法を利用
可能にすることが望まれている。また、多くの異なるビ
ームステアリングアプリケーションにおいて有用となる
ような柔軟性を持つパッシブビームステアリングデバイ
スを利用可能にすることも望まれている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、特許請求の範
囲により定義されている。本発明の実施形態は、それを
通る光信号を横方向に動かすためまたはステアリングす
るための装置および方法を含む光通信システムを含む。
このシステムは、光信号を送出または送信するための送
出デバイス、光信号を受信するための受信デバイス、お
よび少なくとも１つの光ガイディングエレメントを含
む。

【０００９】光ガイディングエレメントは、それを通る
光情報を捉えかつ伝達させる伝達媒体であり、例えば、
エンドジオメトリにより構成され、第１の方向に伝播し
かつその伝達軸に実質的に沿う第１の端部に入る光の一
部をリダイレクトし、第２の端部から出る伝送軸に沿っ
て所望の方向に、例えば第１の方向から横方向に動かさ
れた第２の方向に伝播する光をリダイレクトする。

【００１０】例えば、光ガイディングエレメントの端部
は、角度付き面であり、その上に反射コーティングを形
成されているかまたは形成されていない。また、例え
ば、レンズが、角度付き面と反対側の端部に結合されて
いる。約４５度の角度を付けられた端面に対して、光ガ
イディングエレメントに入る光ビームと光ガイディング
エレメントを出て行く光ビームの伝達軸とは、実質的に
平行である。

【００１１】一実施形態において、光ガイディングエレ
メントの第１の端部に結合された光ビームの伝達軸は、
例えば、光ガイディングエレメントの第２の端部に結合
された光ファイバのような光エレメントに対して横方向
にずらされている。代替的に、実質的に同軸状に位置合
わせされかつその第１の端部を光エレメント、例えば光
源に結合された一対の光ガイディングエレメントは、送
出される光信号および受信される光信号の伝達軸の間の
距離を増大させるように働く。そのようなビームステア
リングは、例えば、光ファイバを含む他のコンポーネン
トを備えた光源／検出器パッケージへ送出されるおよび
これから送出されるビームを位置合わせすることに好都
合である。

【００１２】代替的な実施形態において、光通信システ
ムは、単一または複数エレメントの光源のような光信号
送出デバイス、光ファイバのような複数の受信デバイ
ス、および送出デバイスと複数の光受信デバイスとの間
に結合された複数の光ガイディングエレメントからなる
パワー分割構成を含む。光分割構成は、送出デバイス
を、例えば光ガイディングエレメントの第１の端部に結
合し、かつ複数の受信デバイスを例えば複数の光ガイデ
ィングエレメントの第２の端部に結合させる。この方法
において、送出デバイスから送出される光情報は、光ガ
イディングエレメントを通して例えば受信デバイスへの
送信のための複数の信号に分割される。

【００１３】別の代替的な実施形態において、光通信シ
ステムは、光ファイバのような光受信デバイスと光源の
ような複数の光信号送出デバイスとの間に結合された複
数の光ガイディングエレメントからなる多重化構成を含
む。多重化構成は、受信デバイスを例えば光ガイディン
グエレメントの第１の端部に結合し、かつ複数の送出デ
バイスを例えば複数の光ガイディングエレメントの第２
の端部に結合する。この方法において、複数の送出して
いる光源から通過する光信号（例えば、異なる波長）
は、合成光信号に多重化され、これは、光ガイディング
エレメントの第１の端部により受信デバイスに結合され
る。多重化された光信号は、受信デバイスにより受信さ
れる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下の説明において、図面の説明
を通して本発明をよりよく理解するために、同様の参照
符号は同様の構成部品を示す。具体的なフィーチャー、
構成および配置が以下に説明されるが、これは例示目的
のためのみになされたものと理解すべきである。当業者
は、他のステップ、構成および配置が、本発明の精神お
よび範囲から離れることなしに有用であると理解するで
あろう。

【００１５】本発明の実施形態は、適切な構成を有する
１つまたは２つ以上の光ガイディングエレメントを使用
して、光信号または光ビームがステアされまたはリダイ
レクトされることを有利に実現することに基づいてい
る。より具体的には、本発明の実施形態は、光信号が結
果として横方向にシフトされまたは横方向にずらされる
ように、光信号をリダイレクトするために１つまたは２
つ以上の光ガイディングエレメントを使用する。そのよ
うなシフティングは、例えば、１つまたは２つ以上の送
出デバイスから送信される光ビームが、光ファイバのよ
うな１つまたは２つ以上の光受信デバイスを含むシステ
ム内の様々なコンポーネントと整合するようにリダイレ
クトされる光通信システム内の構成において有利であ
る。

【００１６】この説明において、光ビームを参照すると
きの「シフティング」または「横方向にずらす」という
用語は、光ガイディングエレメントの伝達軸に実質的に
沿う光ガイディングエレメントの第１の端部に入る光ビ
ームをリダイレクトし、かつ光ガイディングエレメント
の第２の、即ち反対側の端部から出る光ビームをリダイ
レクトすることを意味する。例えば、以下に詳細に説明
するように、その第１および第２の端部が約９０度の角
度で光ビームをリダイレクトする光ガイディングエレメ
ントに対して、光ビームは、光ビームの結果としての伝
達軸が、光ビームの元の伝達軸に実質的に平行になるよ
うに横方向にずらされる。

【００１７】図１ａおよび１ｂにおいて、本発明の様々
な実施形態による光ガイディングエレメント１０の概略
断面図が示されている。光ガイディングエレメント１０
は、例えば、例えばガラス、モールドプラスチックのよ
うなプラスチックまたは他の適切な材料または光信号を
適切に伝達する材料からなる棒状光伝達媒体である。そ
のような材料は、例えば、ポリメチルメタクリレート
（ｐｍｍａ）、ポリメチルペンテンおよび他のアクリル
酸を含む。

【００１８】光波伝達の基本原理にしたがって、光ガイ
ディングエレメント１０の屈折率は、典型的には空気
（屈折率＝１．０）であるその周囲の媒体の屈折率より
も大きくなければならない。代替的に、光ガイディング
エレメント１０は、少なくとも部分的に、光ガイディン
グエレメント１０の屈折率よりも小さい屈折率を有する
クラッド層により取り囲まれる。

【００１９】光ガイディングエレメント１０は、第１の
端部１２、第２の端部１４（例えば、第１の端部１２の
反対側）、およびそれらの間に縦方向に走る伝達軸（一
般にｘ軸で示される）を含む。本発明の実施形態によれ
ば、光ガイディングエレメント１０は、光ガイディング
エレメントの伝達軸に沿って入射する光信号をおおむね
反射またはリダイレクトする端部形状を有するように形
成される。また、光ガイディングエレメント１０の端部
形状は、光ガイディングエレメント１０から適切な角
度、光ガイディングエレメント１０の伝達軸にほぼ沿っ
て進む光信号をおおむね反射またはリダイレクトする。

【００２０】例えば、第１の端部１２は、光ガイディン
グエレメント１０の伝達軸にほぼ沿って光送出デバイス
２２から送信された入ってくる光ビーム１７を反射させ
るための角度付き面１６または他の手段を含む。典型的
な送出デバイス２２は、例えば、レーザおよび発光ダイ
オード（ＬＥＤ）のような光源または他の光伝達デバイ
ス、および光信号を運ぶ光ファイバのような他の適切な
デバイスを含む。角度付き面は、例えば、約４５度の角
度を持つ反射性の高い表面である。代替的に、角度付き
面１６は、その上に形成された反射コーティングを含
む。

【００２１】同様に、第２の端部１４は、光ガイディン
グエレメント１０の伝達軸にほぼ沿って伝達される光ビ
ームを、第２の端部１４の外で光信号受信エレメントま
たはデバイス２４に向けて反射させるための角度付き面
１８を含む。リダイレクトされたビームは、１９として
示されている。典型的な受信デバイス２４は、半導体フ
ォトダイオードのような光学的または光電気的検出器、
光検出器または光ファイバおよび光コネクタのような他
の適切な受信エレメントを含む。

【００２２】この方法において、第１の方向に進みかつ
光ガイディングエレメント１０の第１の端部１２に入る
光ビームは、例えば、角度付き面１６により、光ガイデ
ィングエレメント１０の伝達軸にほぼ沿ってリダイレク
トされる。そのような光ビームは、例えば、角度付き面
１８により、光ガイディングエレメント１０の第２の端
部１４の外で、第１の方向から横にずれた第２の方向に
リダイレクトされる。

【００２３】角度付き面１６，１８の向きは、互いに、
光ガイディングエレメント１０を通過する光信号の反射
の大体の方向を決定する。例えば、図１ａに示されてい
るように、角度付き面１６，１８を互いにほぼ並行にか
つ光ガイディングエレメント１０の伝達軸に関して約４
５度の角度とすると、光ガイディングエレメント１０に
入りかつこれから出て行く光信号は、互いに横方向にず
れるがおおむね同一方向に進む。しかし、図１ｂに示さ
れているように、角度付き面１６，１８を互いにほぼ相
補的にし、かつ面を約４５度の角度とすると、光ガイデ
ィングエレメント１０に入りかつ出ていく光信号は、互
いに横方向にずれるがほぼ反対方向に進む。

【００２４】角度付き面１６，１８の各々の角度および
光ガイディングエレメント１０の伝達軸についての一方
に対する他方の向きに依存して、本発明の実施形態によ
ればいかなる数のリダイレクションの組合せも可能であ
る。例えば、両方の角度付き面１６，１８が光ガイディ
ングエレメント１０の縦軸に対して約４５度の角度を付
けられた面を有すると、光ガイディングエレメント１０
の第２の端部１４における角度付き面１８は、光ガイデ
ィングエレメント１０の第１の端部１２における角度付
き面１６に対して光ガイディングエレメント１０の縦軸
の周りに回転するように向けられて、光ガイディングエ
レメント１０を通過する光信号を、入ってくる光信号１
７にほぼ直交する方向にリダイレクトすることができ
る。

【００２５】また、角度付き面１６と１８との角度差
は、光ガイディングエレメント１０を通過する光信号の
リダイレクションを決定する。例えば、本発明の実施形
態によれば、図１ａおよび１ｂに示された角度付き面１
６，１８の両方は、光ガイディングエレメント１０の縦
軸に対してかつ入ってくる光ビーム１７の入射角に対し
て約４５度の角度である。そして、第１の方向に送出さ
れた入ってくる光ビーム１７は、光ガイディングエレメ
ント１０の第１の端部１２に入り、光ガイディングエレ
メント１０の伝達軸にほぼ沿って角度付き面１６により
約９０度リダイレクトされ、光ガイディングエレメント
１０の外で、角度付き面１８により第２の方向に約９０
度リダイレクトされる。ここで、第２の方向は、第１の
方向から横方向にずれているが実質的に平行である。

【００２６】したがって、光ガイディングエレメント１
０の外でリダイレクトされた出ていく光ビーム１９の方
向は、入ってくる光信号１７の方向にほぼ平行である。
しかし、約４５度よりも小さいまたは大きい角度付き面
を有する光ガイディングエレメントに対して、より小さ
くリダイレクトされた光が、第１の端部１２から第２の
端部１４へ光ガイディングエレメント１０を通過し、し
たがって、より小さくリダイレクトされた光が、例えば
送出デバイス２２から受光デバイス２４に結合されるこ
とを思い出すべきである。

【００２７】また、本発明の実施形態によれば、第１お
よび第２の角度付き面１６，１８の一方または両方が、
光ガイディングエレメント１０の伝達軸に関していずれ
か所望の角度で形成され、入ってくる光ビームおよび／
または出ていく光ビームをいずれかの対応する方向にリ
ダイレクトすることが可能であることを理解すべきであ
る。例えば、図１ｃに示されているように、第２の角度
付き面１８により形成された面は、ｚ軸の周りに僅かに
回転された。しかし、本発明の実施形態によれば、第２
の角度付き面１８により形成された面を、光ビームの所
望のリダイレクションに依存して、ｘ軸および／または
ｙ軸および／またはｚ軸に関して回転させることが可能
である。

【００２８】光ガイディングエレメント１０の第１およ
び第２の端部は、光信号のリダイレクティングに関して
同様に動作しかつそれらが第１の端部および第２の端部
であることに対する参照は任意であるが、ここでは、説
明を明瞭にするために、これらの参照に関して一貫性を
維持することが試みられている。また、ここで説明され
かつ図面に示された光ガイディングエレメントは、ほと
んど棒状の形状を有するが、光ガイディングエレメント
は、所望のビーム変位を得るために必要とされるように
構成されることが可能である。例えば、光ガイディング
エレメント１０を、円、楕円またはほぼ正方形の断面を
有する楕円または長方形とすることができる。

【００２９】本発明の代替的な実施形態によれば、光ガ
イディングエレメント１０の第１の端部１２および／ま
たは第２の端部１４は、図示されているように、レンズ
２６またはこれに結合されたレンズの組合せを含む。レ
ンズ２６は、例えば、図示された屈折レンズまたは代替
的に、図示されていない回折レンズである。レンズ２６
は、適切な形状とされ、かつ第１の端部１２に結合され
て、光ガイディングエレメント１０に入る光ビームの集
中を強化し、および／または第２の端部１４に結合され
て、光ガイディングエレメント１０を出ていく光ビーム
の分散を強化する。レンズ２６は、例えば通常の方法
で、成形されかつ光ガイディングエレメント１０の各端
部に結合される。

【００３０】動作において、光ガイディングエレメント
１０は、例えば図１に示されているように、送出デバイ
ス２２および受光デバイス２４に対して結合されてい
る。光ガイディングエレメント１０は、送出された光信
号が光ガイディングエレメント１０の第１の端部１２に
入るように、光ガイディングエレメント１０の伝達軸に
ほぼ沿う方向に、送出デバイス２２に関して位置合わせ
されかつ方向付けられている。同様に、例えば通常の方
法で、受信エレメント２４における適切な受信のために
十分に向けられるように、一般に光ガイディングエレメ
ント１０に対してかつ特に第２の端部１４に対して、受
信エレメント２４が位置合わせされかつ方向付けられて
いる。

【００３１】図２には、本発明の別の実施形態による一
対の光ガイディングエレメント１０ _a，１０_bの概略断面
が示されている。この実施形態において、一対の光ガイ
ディングエレメントは、第１の送出デバイスＬ₁から第
１の受信エレメントＲ₁への光ビームおよび第２の送出
デバイスＬ₂から第２の受信エレメントＲ₂への光ビーム
の伝達軸を横方向にずらすために使用される。そのよう
な実施形態は、例えば、他のコンポーネントに対するソ
ース／検出器パッケージ２８の結合がそのような寸法で
ない場合に有利である。

【００３２】即ち、多くの通常の光送出デバイスおよび
光受信デバイスは、中心間で約１００ないし１０００ミ
クロン（μｍ）の送出デバイスと受信デバイスとの間の
距離（図２に距離ｘで示されている）を有するオフザセ
ルフパッケージにパッケージされている。しかし、光通
信システム内で光コンポーネントを相互接続するために
使用されるコネクタを含む多くのエレメントは、例えば
５ミリメートル（ｍｍ）のオーダーで間隔（例えば、図
２において距離ｙで示されている）を置いて配置された
導波路を有する。

【００３３】そのような構成において、本発明の実施形
態は、第１の送出デバイスＬ₁に結合された第１の端部
１２_aおよび対応する第１の受信エレメントＲ₁に結合さ
れた第２の端部１４_aを有する第１の光ガイディングエ
レメント１０_aを含む。また、第２の光ガイディングエ
レメント１０_bは、第２の送出デバイスＬ₂に結合された
第２の端部１４_bおよび第２の受信エレメントＲ₂に結合
された第１の端部１２_bを有する。本発明の一実施形態
によれば、第１および第２の光ガイディングエレメント
１０_a，１０_bが例えば図示のようには位置される。

【００３４】この構成において、光ガイディングエレメ
ント１０_a，１０_bの第２の端部１４ _a，１４_bにおけるリ
ダイレクトされた光信号間の距離（ｙ）は、第１の送出
デバイスＬ₁および第２の受信エレメントＲ₂の伝達軸
（ｘ）間の距離よりも遙かに大きい。このようにして、
第１の送出デバイスＬ₁により送出された光デバイスの
伝達軸と第２の受信エレメントＲ₂により受信される光
ビームの伝達軸が、横方向にずらされた。

【００３５】横方向の変位の量は、第１および第２の光
ガイディングエレメント１０_a，１０_bの長さに依存す
る。例えば、本発明の一実施形態によれば、第１および
第２の光ガイディングエレメント１０_a，１０_bは、光ガ
イディングエレメント１０_a，１０_bの第２の端部１
４_a，１４_bにおいてリダイレクトされた光信号の組み合
わされた横方向変位（ｙ）が、光コネクタの導波路と適
切に整合するような寸法とされている。

【００３６】より具体的には、図２に示されているよう
に、第１の受信エレメントＲ₁および第２の送出デバイ
スＬ₂は、例えば、光コネクタ３４中に形成された導波
路であり、光ガイディングエレメント１０_a，１０_bの第
２の端部１４_a，１４_bにおいてリダイレクトされた光信
号の組み合われた横方向変位（ｙ）は、リダイレクトさ
れた光信号がそれと適切に整合するようなものである。

【００３７】図３および４において、本発明の実施形態
による複数の光ガイディングエレメント１０_a−１０_hを
使用するパワー分割構成３０が、図３に概略断面、図４
ａ−ｂに上面図が示されている。この実施形態におい
て、複数の光ガイディングエレメント１０_a−１０_hの第
１の端部１２は、送出デバイス２２と結合されており、
複数の光ガイディングエレメント１０_a−１０_hの第２の
端部は、対応する複数の受信エレメント２４_a−２４_hま
たは他の適切なコンポーネントと結合されている。

【００３８】このように、送出デバイス２２から送信さ
れる光信号は、対応する複数の受信デバイス２４_a−２
４_hへのパッセージのための複数の光ガイディングエレ
メント間で分割される。送出デバイス２２と複数の受信
デバイス２４_a−２４_hとの間の特定の結合構成は、例え
ば、送出デバイス２２に結合されるべき光ガイディング
エレメントの数、送出デバイス２２に対する光ガイディ
ングエレメント１０_a−１０_hの相対的サイズおよび形
状、および送出デバイス２２に対する光ガイディングエ
レメント１０_a−１０_hの結合位置に依存する。

【００３９】例えば、光ガイディングエレメント１０_a
−１０_hの幅は、例えば、送出デバイス２２の直径に比
べて比較的小さい場合、複数の光ガイディングエレメン
ト１０ _a−１０_hは、図４に示されているように、光源に
結合されるかも知れない。しかし、光ガイディングエレ
メント１０_a−１０_hが僅かに大きい場合、十分な数の光
ガイディングエレメントが光源に適切に結合されるよう
に、その第１の端部はくさび形であるかも知れない。そ
のような構成は、例えば図４ｂに示されている。

【００４０】複数の光ガイディングエレメント１０_a−
１０_hは、独立のエレメントとして示されているが、本
発明の代替的な実施形態によれば、複数の光ガイディン
グエレメント１０_a−１０_hは、例えば、モールドされま
たは同一構造から形成される。このように、例えば、光
ガイディングエレメントのエッヂは、僅かに接続される
ことになる。また、他の適切な接続構成も、当業者が考
える範囲内にある。

【００４１】図５および６において、本発明の実施形態
による複数の光ガイディングエレメントを使用する多重
化構成５０の概略断面図（図５）および上面図（図６）
が示されている。この構成において、複数の光ガイディ
ングエレメント１０_a−１０_hは、対応する複数の光送出
デバイス２２_a−２２_hを光受信エレメント２４に結合す
る。光ガイディングエレメント１０_a−１０_hは、複数の
送出デバイス２２_a−２２_hから送信される光信号を、光
受信エレメント２４に対して多重化または多重的に結合
する。

【００４２】そのような構成は、例えば、複数の送出デ
バイス２２_a−２２_hが、異なる周波数または波長におい
て光信号を送信する場合に可能である。「周波数」
（ｆ）および「波長」（λ）の用語は、ここでは交換可
能に使用され、かつｆ＝ｃ／λのように反比例する。こ
こで、ｃは、真空中の光の速度（３×１０⁸メートル／
秒）である。

【００４３】例えば、図５および６に示されているよう
に、複数の送出デバイス２２は、一般に、異なる波長
（λ₁，λ₂，．．．，λ₈）における光信号を送信する
ものとして示されている。例えば、複数の送出デバイス
２２_a−２２_hに対応する光ガイディングエレメント１０
_a−１０_hは、光信号が多重的に結合されかつ光受信デバ
イス２４に結合されるように、光受信デバイス２４に十
分に結合されている。

【００４４】図７において、図１ないし６を引き続き参
照して、本発明の実施形態による光信号を横方向に変位
させるための方法７０のフローチャートが示されてい
る。本発明の実施形態によれば、方法７０は、光信号を
横方向に変位させるための少なくとも１つの光ガイディ
ングエレメントを提供するステップ７２を含む。

【００４５】ここで前述したように、光ガイディングエ
レメントは、光ガイディングエレメントの伝達軸に沿っ
て他方の端部を出ていく光をリダイレクトするように構
成された端部形状を備えた適切な形状の光学的に透過性
のデバイスである。光情報の横方向の変位は、ビームス
テアリングが例えば光送出エレメントおよび／または光
受信エレメントが互いにまたはシステム中の他のコンポ
ーネントに対して都合よく配置されていない光通信シス
テムにおいて、望まれるアプリケーションにおいて有用
である。

【００４６】本発明の実施形態によれば、方法７０は、
１つまたは２つ以上の光ガイディングエレメントの第１
の端部に対して１つまたは２つ以上のデバイスまたはエ
レメントを結合させる次のステップ７４を含む。前述し
たように、特定のアプリケーションに依存して、光ガイ
ディングエレメントの第１の端部に結合されたデバイス
またはエレメントは、例えば、光源のような光送出デバ
イス、光ファイバ、光検出器のような光受信デバイス、
または光コネクタである。

【００４７】例えば、図１ないし４に示された本発明の
実施形態において、光送出デバイス２２は、光ガイディ
ングエレメント１０の第１の端部１２に結合されてい
る。しかし、図５および６に示されたマルチプレクサ構
成５０において、光受信デバイス２４は、光ガイディン
グエレメント１０の第１の端部１２に結合されている。

【００４８】また、特定のアプリケーションにより、結
合させるステップ７４は、１つよりも多いエレメントま
たはデバイスを、１つよりも多い光ガイディングエレメ
ントの第１の端部に結合させるステップを含む。例え
ば、図１に示された本発明の実施形態において、単一の
デバイス（送出デバイス２２）が、単一の光ガイディン
グエレメント１０の第１の端部１２に結合されている。
しかし、図２ないし６に示された本発明の実施形態にお
いて、単一のデバイスが、１つよりも多い光ガイディン
グエレメントの第１の端部に結合されている。

【００４９】本発明の実施形態によれば、方法７０は、
１つまたは２つ以上のエレメントまたはデバイスを１つ
または２つ以上の光ガイディングエレメントの第２の端
部に結合させる別のステップ７６を含む。前述したよう
に、特定の実施形態またはアプリケーションは、結合さ
れるデバイスは、光送出デバイス（例えば、光源）、光
受信デバイスまたは光接続エレメントまたはデバイスで
あるかどうかをしばしば決定する。

【００５０】例えば、図１および図３および４に示され
た実施形態において、光受信エレメント２４は、光ガイ
ディングエレメント１０の第２の端部１４に結合されて
いる。しかし、図５および６に示されたマルチプレクサ
構成５０において、送出デバイス２２は、光ガイディン
グエレメント１０の第２の端部に結合されている。ま
た、図２に示された実施形態において、光コネクタ３４
が、光ガイディングエレメントの第２の端部に結合され
ている。

【００５１】また、特定のアプリケーションにより、第
２の結合させるステップ７６は、１つまたは１つよりも
多いエレメントまたはデバイスを１または１つよりも多
い光ガイディングエレメントの第２の端部に結合させる
ステップを含む。例えば、図１に示されている本発明の
実施形態において、単一のデバイス（受信エレメント２
４）が、光ガイディングエレメント１０の第２の端部に
結合されている。しかし、図２ないし６に示された本発
明の実施形態において、単一のエレメント（例えば、図
２中では光コネクタ、図３および４中では光受信エレメ
ント、図５および６においては光送出デバイス）が、１
つよりも多い光ガイディングエレメントの第２の端部に
結合されている。

【００５２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、光
ビームをパッシブにリダイレクトするための比較的単純
で、効率的かつ安価な装置および方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による光ガイディングエレ
メントの断面を示す図。

【図２】本発明の別の実施形態による一対の光ガイディ
ングエレメントの断面を示す図。

【図３】本発明の実施形態による複数の光ガイディング
エレメントを使用するパワー分割構成の断面を示す図。

【図４】本発明の実施形態によるパワー分割構成の断面
を示す図。

【図５】本発明の実施形態による複数の光ガイディング
エレメントを使用する多重化構成の断面を示す図。

【図６】線６−６における図３の多重化構成の断面を示
す図。

【図７】本発明の実施形態による光信号を横方向に変位
させるための方法を示すフローチャート。

【符号の説明】

１０光ガイディングエレメント１２第１の端部１４第２の端部１６，１８角度付き面１７入ってくる光ビーム１９リダイレクトされたビーム２２光送出デバイス２４受信デバイス２６レンズ２８光源／検出器パッケージ３４光コネクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 ＭｏｕｎｔａｉｎＡｖｅｎｕｅ, ＭｕｒｒａｙＨｉｌｌ，ＮｅｗＪｅｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者ムハマドエー．シャヒッドアメリカ合衆国、30078 ジョージア、スネルビル、メイナーブルックコート 2880

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の端部（１２）、第２の端部（１
４）およびそれらの間の伝達軸（ｘ）を含み、それを通
る光信号をガイドすることができる光導波路体（１０）
を含み、前記第１の端部は、第１の方向に伝播しかつ前
記第１の端部に入る光が実質的に前記伝達軸に沿って前
記第２の端部にリダイレクトされるように構成され、前
記第２の端部は、前記伝達軸に沿って伝播する光が、前
記第１の方向から横方向に変位された第２の方向に、前
記第２の端部の外でリダイレクトされるように構成され
ていることを特徴とする光信号をリダイレクトするため
の装置。
【請求項２】前記第１および第２の端部の少なくとも
一方が、それを通る光を前記伝達軸に沿ってリダイレク
トするように構成された角度付き面（１６，１８）を有
することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】前記角度付き面の少なくとも一方が、反
射性材料でコートされていることを特徴とする請求項２
記載の装置。
【請求項４】前記第１および第２の端部の少なくとも
一方が、その入射角から約９０度光をリダイレクトする
ために構成されていることを特徴とする請求項１記載の
装置。
【請求項５】前記第１および第２の端部の少なくとも
一方が、光ガイディングエレメントの前記伝達軸に対し
て約４５度の角度を有する面中に実質的にある実質的に
反射性のファセットを含むことを特徴とする請求項１記
載の装置。
【請求項６】前記第１および第２の端部の少なくとも
一方が、角度付き面を有し、前記装置は、各々の角度付
き面の向こう側の位置において、前記第１および第２の
端部の少なくとも一方に結合された少なくとも１つのレ
ンズを含み、前記角度付き面および結合されたレンズ
は、それを通って伝播する光を前記伝達軸に沿ってリダ
イレクトすることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項７】前記光ガイディングエレメントの屈折率
が、１．０よりも大きいことを特徴とする請求項１記載
の装置。