JPS6124686B2 - - Google Patents
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- JPS6124686B2 JPS6124686B2 JP10226480A JP10226480A JPS6124686B2 JP S6124686 B2 JPS6124686 B2 JP S6124686B2 JP 10226480 A JP10226480 A JP 10226480A JP 10226480 A JP10226480 A JP 10226480A JP S6124686 B2 JPS6124686 B2 JP S6124686B2
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- Japan
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 72
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
- G02B6/29304—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by diffraction, e.g. grating
- G02B6/29316—Light guides comprising a diffractive element, e.g. grating in or on the light guide such that diffracted light is confined in the light guide
- G02B6/29317—Light guides of the optical fibre type
- G02B6/29319—With a cascade of diffractive elements or of diffraction operations
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
- G02B6/29346—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by wave or beam interference
- G02B6/2935—Mach-Zehnder configuration, i.e. comprising separate splitting and combining means
- G02B6/29352—Mach-Zehnder configuration, i.e. comprising separate splitting and combining means in a light guide
- G02B6/29355—Cascade arrangement of interferometers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、光領域での狭帯域フイルタに関す
る。
る。
半導体レーザのコヒーレンスの向上に伴い、光
のコヒーレンスを真に活用する光通信方式
（Coherent Optical Communication）や、光応
用計測などの応用が注目されている。これらの応
用を実現するための基本技術の一つとして、半導
体レーザの発振波長の超安定化は特に重要であ
る。この安定化のためには、安定化の基準として
使用される光領域での狭帯域フイルタが必要とな
る。
のコヒーレンスを真に活用する光通信方式
（Coherent Optical Communication）や、光応
用計測などの応用が注目されている。これらの応
用を実現するための基本技術の一つとして、半導
体レーザの発振波長の超安定化は特に重要であ
る。この安定化のためには、安定化の基準として
使用される光領域での狭帯域フイルタが必要とな
る。
従来、この種の狭帯域フイルタとして、フアプ
リペロ共振器や回折格子が知られている。しか
し、これらは一般に寸法が大きく、これからの光
集積回路化には不適当である。
リペロ共振器や回折格子が知られている。しか
し、これらは一般に寸法が大きく、これからの光
集積回路化には不適当である。
この発明の目的は、小形で光集積回路化に適し
た光領域での狭帯域フイルタを提供することにあ
る。
た光領域での狭帯域フイルタを提供することにあ
る。
この発明は、入力光を第１のポートより導入し
第２、第３のポートへ２分岐する方向性光結合器
の第２、第３のポートに、同一中心波長の第１、
第２の反射形波長選択性光フイルタを結合し、こ
れらの光フイルタと光結合器の第２、第３のポー
トとの間の少なくとも一方に、各光フイルタの反
射光に位相差を与える波長依存性を持つ位相差付
加光導波路を挿入することによつて、上記目的を
達成するものである。
第２、第３のポートへ２分岐する方向性光結合器
の第２、第３のポートに、同一中心波長の第１、
第２の反射形波長選択性光フイルタを結合し、こ
れらの光フイルタと光結合器の第２、第３のポー
トとの間の少なくとも一方に、各光フイルタの反
射光に位相差を与える波長依存性を持つ位相差付
加光導波路を挿入することによつて、上記目的を
達成するものである。
以下、この発明を実施例により詳細に説明す
る。
る。
第１図にこの発明の一実施例に係る狭帯域フイ
ルタの概略的な構成を示す。第１図において、１
は3dB方向性光結合器であり、入力光はこの光結
合器１の第１のポート１１より導入され、第２、
第３のポート１２，１３へ相対位相０およびπ／
２、かつ同振幅で２分岐される。
ルタの概略的な構成を示す。第１図において、１
は3dB方向性光結合器であり、入力光はこの光結
合器１の第１のポート１１より導入され、第２、
第３のポート１２，１３へ相対位相０およびπ／
２、かつ同振幅で２分岐される。
光結合器１の第２のポート１２には、波長依存
性を持つ位相差付加光導波路４を介して第１の反
射形波長選択性光フイルタ２の一端が結合され、
第３のポート１３には、第２の反射形波長選択性
光フイルタ３の一端が結合されている。反射形波
長選択性光フイルタ２，３は、例えば分布定数形
ブラツグ反射器によつて構成され、いずれも第２
図ａに示すような反射特性を有し、その帯域中心
波長λ０は同一である。
性を持つ位相差付加光導波路４を介して第１の反
射形波長選択性光フイルタ２の一端が結合され、
第３のポート１３には、第２の反射形波長選択性
光フイルタ３の一端が結合されている。反射形波
長選択性光フイルタ２，３は、例えば分布定数形
ブラツグ反射器によつて構成され、いずれも第２
図ａに示すような反射特性を有し、その帯域中心
波長λ０は同一である。
光結合器１の第２、第３のポート１２，１３よ
り第１、第２の反射形波長選択性光フイルタ２，
３へ入射した光のうち、これらの光フイルタ２，
３で反射されなかつた波長の光は、必要に応じも
う１つの3dB方向性光結合器５の第１、第２のポ
ート５１，５２に入射され、第４のポート５４よ
り出力される。一方、光フイルタ２，３で反射さ
れた波長の光は、光結合器１の第２、第３のポー
ト１２，１３を通して合波された第４のポート１
４へ取出される。この光結合器１の第４のポート
１４が、狭帯域フイルタとしての出力ポートとな
る。狭帯域フイルタとしての入力ポートは、第１
のポート１１である。
り第１、第２の反射形波長選択性光フイルタ２，
３へ入射した光のうち、これらの光フイルタ２，
３で反射されなかつた波長の光は、必要に応じも
う１つの3dB方向性光結合器５の第１、第２のポ
ート５１，５２に入射され、第４のポート５４よ
り出力される。一方、光フイルタ２，３で反射さ
れた波長の光は、光結合器１の第２、第３のポー
ト１２，１３を通して合波された第４のポート１
４へ取出される。この光結合器１の第４のポート
１４が、狭帯域フイルタとしての出力ポートとな
る。狭帯域フイルタとしての入力ポートは、第１
のポート１１である。
今、入力ポートである光結合器１の第１のポー
ト１１から、出力ポートである第４のポート１４
までの間の波長特性を考えると、位相差付加光導
波路４が存在しないときには、その波長特性は第
１、第２の反射形波長選択性光フイルタ２，３の
反射特性とほぼ同一であり、十分な狭帯域性の実
現は困難である。
ト１１から、出力ポートである第４のポート１４
までの間の波長特性を考えると、位相差付加光導
波路４が存在しないときには、その波長特性は第
１、第２の反射形波長選択性光フイルタ２，３の
反射特性とほぼ同一であり、十分な狭帯域性の実
現は困難である。
これに対し、位相差付加光導波路４を設けて、
第１、第２の反射形波長選択性光フイルタ２，３
の反射光に所定の位相差を付加すると、第２図ｃ
に示す如き狭帯域特性が得られる。この原理は次
のとおりである。
第１、第２の反射形波長選択性光フイルタ２，３
の反射光に所定の位相差を付加すると、第２図ｃ
に示す如き狭帯域特性が得られる。この原理は次
のとおりである。
第１、第２の反射形波長選択性光フイルタ２，
３の反射特性が等しいとすると、その反射光の振
幅、位相シフトはいずれも同一である。このと
き、光結合器１の第４のポート１４への出力光の
複素振幅Ａは Ａ＝A0｛ｅj(2〓+〓/2)＋ｅj〓/2｝ ＝A0ej1/2（ｅj〓2〓＋１） ………(1) となる。ここで、A0は相対複素振幅、φは位相
差付加光導波路４によつて付加された位相差で、
位相差付加光導波路４の実効屈折率をｎ、長さを
Ｌとすると、波長λに対するφの値は φ（λ）＝２π／λnL ………(2) で与えられる。
３の反射特性が等しいとすると、その反射光の振
幅、位相シフトはいずれも同一である。このと
き、光結合器１の第４のポート１４への出力光の
複素振幅Ａは Ａ＝A0｛ｅj(2〓+〓/2)＋ｅj〓/2｝ ＝A0ej1/2（ｅj〓2〓＋１） ………(1) となる。ここで、A0は相対複素振幅、φは位相
差付加光導波路４によつて付加された位相差で、
位相差付加光導波路４の実効屈折率をｎ、長さを
Ｌとすると、波長λに対するφの値は φ（λ）＝２π／λnL ………(2) で与えられる。
今、第１、第２の反射形波長選択性光フイルタ
２，３の帯域中心波長λ０の光が光結合器１の第
４のポート１４へ最大振幅で取出される条件とし
て、λ０に対するφの値が φ（λ０）＝πｍ（ｍ＝０、１、２………）
………(3) となり、かつ第１、第２の反射形波長選択性光フ
イルタ２，３の中心波長λ０の両側で、且つ光フ
イルタ２，３の帯域より内側の波長λ０±Δλの
所にデイツプが形成されるための条件として、λ
０±Δλに対するφの値が φ（λ０±Δλ）＝π（ｍ＋１／２） ………(4) となるように、(2)式のｎ、Ｌの値を選ぶ。このよ
うな位相差付加光導波路４を設けると、光フイル
タ２，３を波長選択性のない単なる光反射体に置
換えて考えたときの光結合器１の第１のポート１
１と第２のポート１４間の波長特性は、第２図ｂ
の如き干渉波長依存性を持つ。この第２図ｂの特
性においては光フイルタ２，３の中心波長λ０で
１つのピークを持ち、しかもこのピークの両側の
デイツプが光フイルタ２，３の帯域より内側の波
長λ０±Δλに形成されていることが重要であ
る。従つて、結果的に第２図ａとｂの特性の積と
して、第２図ｃに示すような狭帯域の波長特性
が、光結合器１の第１のポート１１と第２のポー
ト１４間に得られる。
２，３の帯域中心波長λ０の光が光結合器１の第
４のポート１４へ最大振幅で取出される条件とし
て、λ０に対するφの値が φ（λ０）＝πｍ（ｍ＝０、１、２………）
………(3) となり、かつ第１、第２の反射形波長選択性光フ
イルタ２，３の中心波長λ０の両側で、且つ光フ
イルタ２，３の帯域より内側の波長λ０±Δλの
所にデイツプが形成されるための条件として、λ
０±Δλに対するφの値が φ（λ０±Δλ）＝π（ｍ＋１／２） ………(4) となるように、(2)式のｎ、Ｌの値を選ぶ。このよ
うな位相差付加光導波路４を設けると、光フイル
タ２，３を波長選択性のない単なる光反射体に置
換えて考えたときの光結合器１の第１のポート１
１と第２のポート１４間の波長特性は、第２図ｂ
の如き干渉波長依存性を持つ。この第２図ｂの特
性においては光フイルタ２，３の中心波長λ０で
１つのピークを持ち、しかもこのピークの両側の
デイツプが光フイルタ２，３の帯域より内側の波
長λ０±Δλに形成されていることが重要であ
る。従つて、結果的に第２図ａとｂの特性の積と
して、第２図ｃに示すような狭帯域の波長特性
が、光結合器１の第１のポート１１と第２のポー
ト１４間に得られる。
すなわち、位相差付加光導波路４で付加される
位相差φを、光フイルタ２，３の中心波長λ０に
おいてほぼｍπ（ｍは整数）、中心波長λ０の両
側で且つ該光フイルタ２，３の帯域より内側の波
長λ０±Δλにおいて （ｍ＋1/2）πにそれぞれ選ぶことによつて、光結
合器１の第１のポートと第４のポート１４との間
の波長特性に対し、反射形波長選択性光フイルタ
２，３の中心波長にピークを持たせつつ、フイル
タ２，３の帯域内の中心波長両側にデイツプを形
成することによつて、反射形波長選択性光フイル
タ単独では得られない狭帯域フイルタを実現する
ことができる。
位相差φを、光フイルタ２，３の中心波長λ０に
おいてほぼｍπ（ｍは整数）、中心波長λ０の両
側で且つ該光フイルタ２，３の帯域より内側の波
長λ０±Δλにおいて （ｍ＋1/2）πにそれぞれ選ぶことによつて、光結
合器１の第１のポートと第４のポート１４との間
の波長特性に対し、反射形波長選択性光フイルタ
２，３の中心波長にピークを持たせつつ、フイル
タ２，３の帯域内の中心波長両側にデイツプを形
成することによつて、反射形波長選択性光フイル
タ単独では得られない狭帯域フイルタを実現する
ことができる。
この発明に係る狭帯域フイルタは、フイルタ要
素としてブラツグ反射器等の小形な反射形波長選
択性光フイルタを用いているため、光集積回路化
に適している。特に分布定数形のブラツグ反射器
を用いれば、光集積回路化に一層有利である。
素としてブラツグ反射器等の小形な反射形波長選
択性光フイルタを用いているため、光集積回路化
に適している。特に分布定数形のブラツグ反射器
を用いれば、光集積回路化に一層有利である。
なお、第２図ｃの波長特性は波長λ０±２Δλ
の所にサイドバンドを生じるが、光結合器１の第
４のポート１４の後に、１′，２′，３′，４′，
５′で示す如く１段目の狭帯域フイルタとほぼ同
一構造の狭帯域フイルタを縦続配置し、第２図ｄ
に示すような干渉波長依存性を持たせれば、上記
サイドバンドが抑圧された第２図ｅの如き波長特
性を実現することができる。勿論、同様なフイル
タをさらに多段に配置して、より狭帯域のフイル
タを実現することも可能である。
の所にサイドバンドを生じるが、光結合器１の第
４のポート１４の後に、１′，２′，３′，４′，
５′で示す如く１段目の狭帯域フイルタとほぼ同
一構造の狭帯域フイルタを縦続配置し、第２図ｄ
に示すような干渉波長依存性を持たせれば、上記
サイドバンドが抑圧された第２図ｅの如き波長特
性を実現することができる。勿論、同様なフイル
タをさらに多段に配置して、より狭帯域のフイル
タを実現することも可能である。
また、前記実施例では位相差付加光導波路４を
光結合器１の第２のポート１２と第１の反射形波
長選択性光フイルタ２との間に挿入したが、光結
合器１の第３のポート１３と第２の反射形波長選
択性光フイルタ３との間に挿入してもよいし、さ
らにはこれらの間の両方に挿入して、両者の位相
シフト量の差によつて位相差を付加するようにし
てもよい。
光結合器１の第２のポート１２と第１の反射形波
長選択性光フイルタ２との間に挿入したが、光結
合器１の第３のポート１３と第２の反射形波長選
択性光フイルタ３との間に挿入してもよいし、さ
らにはこれらの間の両方に挿入して、両者の位相
シフト量の差によつて位相差を付加するようにし
てもよい。
第１図はこの発明の一実施例に係る狭帯域フイ
ルタの概略構成図、第２図は同実施例の作用を説
明するための図である。 １，１′，５，５′………3dB方向性光結合器、
２，２′，３，３′……反射形波長選択性光フイル
タ、４，４′……位相差付加光導波路。
ルタの概略構成図、第２図は同実施例の作用を説
明するための図である。 １，１′，５，５′………3dB方向性光結合器、
２，２′，３，３′……反射形波長選択性光フイル
タ、４，４′……位相差付加光導波路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 入力光を第１のポートより導入し第２、第３
のポートへ２分岐する方向性光結合器と、この光
結合器の第２、第３のポートにそれぞれ結合され
た同一中心波長の第１、第２の反射形波長選択性
光フイルタと、これらの光フイルタと前記光結合
器の第２、第３のポートとの間の少なくとも一方
に挿入され、各光フイルタの反射光に位相差φを
与える波長依存性を持つ位相差付加光導波路とを
具備し、前記位相差φを前記光フイルタの中心波
長においてほぼｍπ（ｍは整数）、前記光フイル
タの中心波長両側で且つ該光フイルタの帯域より
内側の波長において（ｍ＋1/2）πにそれぞれ選
ぶことにより、前記光結合器の第１のポートと、
前記各光フイルタの反射光が第２、第３のポート
を通して合成されて取出される第４のポートとの
間の波長特性に対し、前記光フイルタの中心波長
でピークを持たせつつ、前記光フイルタの帯域内
の中心波長両側にデイツプを形成したことを特徴
とする狭帯域フイルタ。 ２ 反射形波長選択性光フイルタは、分布定数形
ブラツグ反射器で構成されることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の狭帯域フイルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10226480A JPS5727210A (en) | 1980-07-25 | 1980-07-25 | Narrow band filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10226480A JPS5727210A (en) | 1980-07-25 | 1980-07-25 | Narrow band filter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5727210A JPS5727210A (en) | 1982-02-13 |
| JPS6124686B2 true JPS6124686B2 (ja) | 1986-06-12 |
Family
ID=14322728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10226480A Granted JPS5727210A (en) | 1980-07-25 | 1980-07-25 | Narrow band filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5727210A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR8208104A (pt) * | 1982-11-12 | 1984-10-02 | Univ Leland Stanford Junior | Comutador otico de fibra e linha de retardo discretamente variavel |
| JPS6052204B2 (ja) * | 1983-12-28 | 1985-11-18 | 株式会社ニチビ | アルミナ系無機繊維前駆体の製造法 |
| JPS6180109A (ja) * | 1984-09-26 | 1986-04-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光合分波器 |
| JP2836050B2 (ja) * | 1989-12-04 | 1998-12-14 | キヤノン株式会社 | 光波長フィルター及びそれを用いた装置 |
| JP2959683B2 (ja) * | 1991-04-30 | 1999-10-06 | 三井鉱山株式会社 | 高純度アルミナ繊維成形体の製造方法 |
-
1980
- 1980-07-25 JP JP10226480A patent/JPS5727210A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5727210A (en) | 1982-02-13 |
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