JP2822616B2 - アレイ型光合分波器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、情報伝送用光ファイバ伝送路の故障診断用
アレイ型光合分波器に係り、特に分波された光信号を波
長毎に独立させて異なったクラッド層端面より出射させ
るよう光信号出射部を配設することによりテープファイ
バの接続が容易に成し得るようにしたアレイ型光合分波
器に関するものである。

［従来の技術］ 異なった波長の光信号を合波，分波，或いは合分波す
る機能を有する光合分波器は、波長多重伝送システム以
外に、光ファイバ伝送路の故障診断システムや故障監視
システム等にも適用されようとしている。例えば、複数
本の光ファイバ伝送路に個々に光合分波器を設けて光フ
ァイバ伝送路の監視制御を行う場合には、アレイ型の光
合分波器が有利である。アレイ型の光合分波器は、第５
図（ａ），（ｂ）に示すように基板１上のコア導波路を
クラッド層２で覆うことにより形成した方向性結合器型
光合分波器3a〜3dを複数個並列に形成したいわゆる導波
路構造で構成すると、量産することができ非常に低コス
トで実現することが可能となる。尚、第５図のアレイ型
光合分波器は、二つの波長λ₁,λ_２の光が合成された光
信号を光信号入射部8a〜8dに入射させ、これを単一成分
の波長λ₁,λ_２の光に分波して出射するよう構成されて
いる。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、第５図のアレイ型光合分波器に光ファイバ伝
送路を接続しようとすると、次のような問題点があるこ
とがわかった。すなわち、光ファイバ伝送路は、通常４
心のテープファイバで構成されているのに対して、第５
図に示すアレイ型光合分波器は、その同じ端面Ｒに波長
λ_１の光信号出射部４と波長λ_２の光信号出射部５とが
交互に配設された構造になっている。従って、一方の波
長λ_１の光信号出射部４のみを４心の第１のテープファ
イバで接続し、残りの波長λ_２の光信号出射部５を４心
の第２のテープファイバで接続することができないとい
う問題があった。そのため、このアレイ型光合分波器に
４心のテープファイバを適用することができず、単心の
光ファイバ伝送路を個々に接続し、後で波長λ_１と波長
λ_２用の光ファイバ伝送路とに分けてそろえ直さなけれ
ばならなかった。その結果、コスト高になり、光合分波
器をアレイ状に構成したメリットが失われるという問題
があった。

本発明の目的は、上記課題を解消し、アレイ状に配置
されたそれぞれの光合分波器で分波された光信号を出射
するための光信号の出射部にテープファイバを出射波長
毎に一括して接続し得るアレイ型光合分波器を提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明のアレイ型光合分波器は、複数の光信号入射部
および複数の異なった波長の光信号を合波，分波，ある
いは合分波するための光合分波導波路が同一基板上に複
数個並列に形成されていると共に、各光合分波導波路の
分波後の光信号を取り出すための各光信号出射部が出射
波長毎に異なった前記同一基板の端面に導かれ、同一出
射波長毎に並列に配設され、前記光合分波導波路の少な
くとも１つの光信号出射部が略Ｌ字型の曲り導波路から
なり、該曲り導波路の屈曲部先端に導波方向に対して略
45度の角度を有する反射端面が形成され、該反射端面が
空気と接触するよう露出して構成されている。

そして、上記光信号出射部が設けられたクラッド層端
面にはテープファイバ接続用のファイバコネクタを接続
してもよい。

［作用］ アレイ型光合分波器に入射した複数の異なった波長の
光信号はアレイ状に形成された光合分波導波路に入射
し、ここで分波されたのち光信号出射部側に伝搬する。
光信号出射部は出射波長毎に異なったクラッド層端面
（即ち基板端面）に配設されているので、分波された光
信号は出射波長毎に異なったクラッド層端面より出射さ
れることになる。これにより、テープファイバを光信号
出射部に出射波長毎に一括して接続することができるよ
うになる。

アレイ状の設けられたそれぞれの光合分波導波路の少
なくとも１つの光信号出射部を略Ｌ字型の曲り導波路と
することにより、分波後の光信号が波長の異なる他の光
信号に対して略90度異なった方向に出射される。

屈曲部の屈曲先端に上記反射端面を形成したことによ
り、分波された光を反射端面で全反射させてその伝搬方
向を略90度変えることができるので、屈曲部を設けるこ
とによる伝搬損失を極めて少なく抑えることができる。

光信号出射部が設けられたクラッド層端面にテープフ
ァイア接続用のファイバコネクタを接続するとにより、
このアレイ型光合分波器に対するテープファイバの接続
を容易に行うことができる。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について第１図〜第４図を参照
して説明する。

第１図（ａ），（ｂ）に示すアレイ型分合分波器は、
２つの異なった波長λ_１及びλ_２の光信号を分波する４
個の方向性結合型の光号分波導波路3a〜3dをアレイ状に
構成したものである。導波路は埋込み型で構成されてい
る。すなわち、基板１上に形成された低屈折率ncのクラ
ッド層２内に光屈折率n_w（＞n_c）のコア導波路6a〜6d及
び7a〜7dが埋め込まれて主に構成されている。クラッド
層２の対向する端面L,R間を貫通させるようにして互い
に平行に設けられた直線状のコア導波路6a〜6dは、上記
波長λ_１及びλ_２の光信号を入射させるための光信号入
射部8a〜8dを端面Ｌに構成し、分波された一方の波長λ
_１の光信号を出射するための光信号出射部9a〜9dを端面
Ｒに構成する。これら直線状のコア導波路6a〜６と組を
成して上記４個の光合分波導波置3a〜3dを構成するコア
導波路24a〜24dは、それぞれの分波光出射側に略90度の
屈曲部11a〜11dを有する曲り導波路7a〜7dが接続されて
略Ｌ字型になっている。これに、上記光信号入射部8a〜
8dや光信号出射部9a〜9dが形成された端面L,Rとは異な
る端面Ｄに、他方の波長λ_２の光信号を出射するための
光信号出射部10a〜10dが形成されている。これら曲り導
波路7a〜7dの屈曲部11a〜11dの屈曲先端は、第１図
（ｂ）に示すように導波方向に対して略45度の角度に切
り取りられている。そしてクラッド層２には、これらの
屈曲部11a〜11dの切り取られた端面12a〜12dを露出させ
て空気と接触させるべきく矩形状に溝13a〜13dが形成さ
れている。なお、端面12a〜12dに金属膜を蒸着してもよ
い。また、クラッド層２の光信号出射部9a〜9dが形成さ
れた端面Ｒ並びに光信号出射部10a〜10dが形成された端
面Ｄには、４心テープファイバ用コネクタ（図示せず）
が取り付けられる。

次に、このアレイ型光号分波器の動作原理について説
明する。

直線状のコア導波路6a〜6dには２つの異なった波長λ
₁,λ_２の光信号が入射される。光信号はそれぞれの光合
分波導波路3a〜3dに入射し、ここで波長λ_１の光信号と
波長λ_２の光信号とに分波される。一方の波長λ_１の光
信号は直線状の導波路6a〜6d内を伝搬して端面Ｒ側の光
信号出射部9a〜9dより出射される。他方の波長λ_２の光
信号は曲り導波路7a〜7d内を伝搬する。この導波路7a〜
7d内の伝搬の光、光信号は上記屈曲部11a〜11dの端面12
a〜12dで反射され、進行方向が直線状の導波路6a〜6d内
を伝搬する光信号の進行方向に対して略直交する方向に
変えられる。そして波長λ_２の光信号は、光信号入射部
8a〜8dや光信号出射部9a〜9dが形成された端面L,Rとは
異なる端面Ｄ側の光信号出射部10a〜10dより出射され
る。

このように一方の波長λ_１の光信号が出射される側と
他方の波長λ_２の光信号が出射される側とが完全に分離
されているので、４心のテープファイバを端面Ｒ及び端
面Ｄに出射波長毎に一括して接続することができる。す
なわち、信号伝送用テープファイバと故障診断（或いは
監視）用テープファイバとを完全に分離させて配置する
ことができるので、取扱いが容易となり、故障診断（或
いは、監視）システムの低コスト化が達成できる。

また、略直角に屈曲した屈曲部11a〜11dの先端を略45
度の角度に切り取り、且つその端面12a〜12dを露出させ
たことにより、伝搬光は端面12a〜12dにおいて全反射す
る。これにより、光信号の伝搬経路を略直角に屈曲させ
たことによる伝搬損失が完全に防止できる。

第２図は、端面Ｒ側の光信号出射部9a〜9dより出射さ
せる波長λ_１の光信号への波長λ_２の光信号の漏れ込み
量をより少なくするために、出射部9a〜9d近傍の各導波
路6a〜6dに別途方向性結合器17a〜17dを構成したもので
ある。方向性結合器17a〜17dは、上記光合分波導波路3a
〜3dと同じ特性のものであり、波長λ_２の光信号を分波
させ、波長λ_１の光信号はそのまま通過させるよう構成
されている。

一例として、第２図に示すアレイ型光合分波器におい
て波長λ_１及びλ_２の光信号を光信号入射端子8aに入射
させた場合の分波特性の計算結果を第３図（ａ），
（ｂ）に示す。第３図（ａ）は端面Ｒ側の光信号出射部
9a〜9dへの分波特性，第３図（ｂ）は端面Ｄ側の光信号
出射部10a〜10dへの分波特性を示している。この結果か
ら、波長λ_１の光信号出射部9a〜9dへの波長λ_２の光信
号の漏れ込みが極めて少なく、高いアイソレーション特
性が得られていることが判る。従って、曲り導波路7a〜
7b側にも波長λ_１の光信号の漏れ込みを防止するための
方向性結合器，あるいはフィルタ，リング共振器等を設
けることにより、さらに高いアイソレーション特性が期
待できる。

第４図は３つの異なった波長λ₁,λ_２及びλ_３の入射
光信号を個々の波長の光信号に分波して出射するよう構
成した例を示すものである。この場合、方向性結合型の
光合分波導波路14a,14bは入射光信号のうち波長λ₁,λ
_２の光信号を通過させ、波長λ_２の光信号を端面Ｄの光
信号出射部18a,18b側に分波させるよう構成され、光合
分波導波路15a,15bは波長λ_１の光信号を端面Ｒの光信
号出射部20a,20b側に通過させ波長λ_３の光信号を端面
Ｕの光信号出射部19a,19b側に分波させるよう構成され
る。尚、上述の実施例と同様、導波路の屈曲部21a〜21d
の先端は45度の角度に切り取られ、クラッド層２には屈
曲部21a〜21dの端面22a〜22dを露出させるよう溝16a〜1
6dが形成されている。

本発明は以上の実施例に示した構成に限るものではな
く、アレイ状に形成される光合分波導波路の数は２個以
上であれば数百個程度でも良い。例えば、光信号入射部
に入射させる光信号が４つ以上の異なる波長のものであ
っても、これを個々の波長に分波し得る数だけ光合分波
導波路をアレイ状に設け且つ光信号出射部を波長毎にク
ラッド層の異なった端面位置に形成することにより、個
々の波長の光信号出射部毎にテープウァイバを一括して
接続することができる。

［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば、アレイ型分合分波器に
対するテープファイバの接続が出射波長毎に一括して成
し得るので、取扱いが容易になり、光ファイバ伝送路の
故障診断（或いは、監視）システムの低コスト化が実現
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図及び第４図
は本発明の他の実施例を示す断面図、第３図（ａ），
（ｂ）は第２図に示すアレイ型光合分波器における分波
特性の計算結果を示すグラフ、第５図（ａ）は従来例を
示す側面図、第５図（ｂ）は第５図（ａ）のＶ−Ｖ線断
面図である。 図中、２はクラッド層、3a〜3d,4a,4b,5a,5bは光合分波
導波路器、7a〜ｄは曲り導波路、9a〜9d,10a〜10d,18a,
18b,19a,19b,20a,20bは光信号出射部、11a〜11d,21a〜2
1dは屈曲部、12a〜12d,22a〜22dは反射端面、L,R,D,Uは
基板端面である。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の光信号入射部および複数の異なった
   波長の光信号を合波，分波，あるいは合分波するための
   光合分波導波路が同一基板上に複数個並列に形成されて
   いると共に、各光合分波導波路の分波後の光信号を取り
   出すための各光信号出射部が出射波長毎に異なった前記
   同一基板の端面に導かれ、同一出射波長毎に並列に配設
   され、前記光合分波導波路の少なくとも１つの光信号出
   射部が略Ｌ字型の曲り導波路からなり、該曲り導波路の
   屈曲部先端に導波方向に対して略45度の角度を有する反
   射端面が形成され、該反射端面が空気と接触するよう露
   出していることを特徴とするアレイ型光合分波器。
2. 【請求項２】上記光信号出射部が設けられたクラッド層
   端面にテープファイバ接続用のファイバコネクタが接続
   されていることを特徴とする請求項１記載のアレイ型光
   合分波器。