JPH0658444B2 - フアイバ形光波長フイルタ - Google Patents
フアイバ形光波長フイルタInfo
- Publication number
- JPH0658444B2 JPH0658444B2 JP60270695A JP27069585A JPH0658444B2 JP H0658444 B2 JPH0658444 B2 JP H0658444B2 JP 60270695 A JP60270695 A JP 60270695A JP 27069585 A JP27069585 A JP 27069585A JP H0658444 B2 JPH0658444 B2 JP H0658444B2
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- JP
- Japan
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- core
- refractive index
- optical wavelength
- fiber
- wavelength filter
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- 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
- G02B6/29331—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 evanescent wave coupling
- G02B6/29332—Wavelength selective couplers, i.e. based on evanescent coupling between light guides, e.g. fused fibre couplers with transverse coupling between fibres having different propagation constant wavelength dependency
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Filters (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、小型に構成され、しかも高性能で可撓性に富
み、光ファイバとの接続が容易なファイバ形光波長フィ
ルタに関するものである。
み、光ファイバとの接続が容易なファイバ形光波長フィ
ルタに関するものである。
［従来の技術］ 従来、光フィルタとしては、ファブリ・ペロー板が知ら
れている。ファブリ・ペロー板はMgF2（フッ化マグネシ
ウム）の薄層の両面に銀付けして、エネルギー反射率を
95％位にしたものであり、MgF2の厚さを希望波長λｓの
1/4程度にすることによって透過光の波長幅が数Å〜数
百Å程度のフィルタが得られる。
れている。ファブリ・ペロー板はMgF2（フッ化マグネシ
ウム）の薄層の両面に銀付けして、エネルギー反射率を
95％位にしたものであり、MgF2の厚さを希望波長λｓの
1/4程度にすることによって透過光の波長幅が数Å〜数
百Å程度のフィルタが得られる。
このようなファブリ・ペロー板の他にも、複屈折性の結
晶、たとえば水晶または雲母等を用いたフィルタが知ら
れている。
晶、たとえば水晶または雲母等を用いたフィルタが知ら
れている。
しかし、従来のこれらの光フィルタはバルク形であるの
で、光ファイバとの接続に際しては、レンズや微動台等
の光学装置を必要とし、したがって振動に弱く、しかも
また、装置を小型化，軽量化できないという欠点があっ
た。
で、光ファイバとの接続に際しては、レンズや微動台等
の光学装置を必要とし、したがって振動に弱く、しかも
また、装置を小型化，軽量化できないという欠点があっ
た。
［発明が解決しようとする問題点］ そこで、本発明の目的は、従来のこのような欠点を解決
した小型かつ高性能のファイバ形光波長フィルタを提供
することにある。
した小型かつ高性能のファイバ形光波長フィルタを提供
することにある。
［問題点を解決するための手段］ このような目的を達成するために、本発明は、屈折率が
ｎＣなるクラッド中に、屈折率がそれぞれｎ１およびｎ
２なる第１および第２コアを離隔配置し、第１および第
２コアのうち屈折率の大きい方のコアを、屈折率ｎＣよ
り小さい屈折率を有する低屈折率層で取り囲んで配置し
たことを特徴とする。
ｎＣなるクラッド中に、屈折率がそれぞれｎ１およびｎ
２なる第１および第２コアを離隔配置し、第１および第
２コアのうち屈折率の大きい方のコアを、屈折率ｎＣよ
り小さい屈折率を有する低屈折率層で取り囲んで配置し
たことを特徴とする。
［作用］ 本発明光波長フィルタは、総て光ファイバで構成される
ので、従来の波長フィルタとは異なり、伝送路用の単一
モード光ファイバとの接続が極めて容易であり、しかも
その接続を低損失で行うことができる。
ので、従来の波長フィルタとは異なり、伝送路用の単一
モード光ファイバとの接続が極めて容易であり、しかも
その接続を低損失で行うことができる。
［実施例］ 以下に、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第１図は、本発明の一実施例を示す。第１図において、
１は屈折率がｎ１なるコア、２は屈折率がｎ２なるコア
であり、両コア１と２とを互いに平行に配置する。これ
らコア１および２の屈折率は、 ｎ１＜ｎ２ (1) なる条件を満足するものとする。３はコア１と２を取り
囲んで配置され、屈折率がｎＣなるクラッドである。さ
らに、コア２は屈折率がｎ′ある低屈折率層４で囲まれ
ており、ここで、ｎ′は、 ｎ′＜ｎＣ (2) なる条件を満足するものとする。
１は屈折率がｎ１なるコア、２は屈折率がｎ２なるコア
であり、両コア１と２とを互いに平行に配置する。これ
らコア１および２の屈折率は、 ｎ１＜ｎ２ (1) なる条件を満足するものとする。３はコア１と２を取り
囲んで配置され、屈折率がｎＣなるクラッドである。さ
らに、コア２は屈折率がｎ′ある低屈折率層４で囲まれ
ており、ここで、ｎ′は、 ｎ′＜ｎＣ (2) なる条件を満足するものとする。
第２図(A)はかかる実施例におけるコア部分の断面の詳
細を示し、第２図(B)は第２図(A)に対応して屈折率分布
を示す図である。
細を示し、第２図(B)は第２図(A)に対応して屈折率分布
を示す図である。
ここで、コア１の直径は2a1、コア２の直径は2a2、低屈
折率層４の厚さはｔであり、コア１とコア２の中心間距
離はｄである。
折率層４の厚さはｔであり、コア１とコア２の中心間距
離はｄである。
以下の説明の便宜上、次のパラメータを定義する。
このようにデュアルコアファイバを有する本発明のファ
イバ形光波長フィルタはたとえば第３図の作成方法によ
って形成できる。
イバ形光波長フィルタはたとえば第３図の作成方法によ
って形成できる。
第３図において、超音波ドリルで穴開けしたプリフォー
ム10に、コア１のためのプリフォーム11およびコア２の
ためのプリフォーム12と低屈折率層４のためのプリフォ
ーム13とを挿通した他のプリフォーム14を挿入したもの
をヒータ15に通し、ここで、たとえば2100℃に加熱し
て、矢印方向に線引きすることによって第１図示のデユ
アルコアファイバ構成が得られる。
ム10に、コア１のためのプリフォーム11およびコア２の
ためのプリフォーム12と低屈折率層４のためのプリフォ
ーム13とを挿通した他のプリフォーム14を挿入したもの
をヒータ15に通し、ここで、たとえば2100℃に加熱し
て、矢印方向に線引きすることによって第１図示のデユ
アルコアファイバ構成が得られる。
次に、第１図示の光波長フィルタの動作について説明す
る。第１図に示すように、コア１に強度Pi（λ）の光が
入射したときのコア１とコア２との間のモード結合を考
える。ここで、λは光の波長である。
る。第１図に示すように、コア１に強度Pi（λ）の光が
入射したときのコア１とコア２との間のモード結合を考
える。ここで、λは光の波長である。
平行コア間のモード結合に関しては、A.W.Snyderによる
“Coupled-mode theory for optical fibers”(Jour.o
f.Opt,Soe.Am.,vol.62，no.11，p.1267，1972)に詳しく
述べられている。
“Coupled-mode theory for optical fibers”(Jour.o
f.Opt,Soe.Am.,vol.62，no.11，p.1267，1972)に詳しく
述べられている。
かかるディアルコアファイバの長さがであるとき、コ
ア１およびコア２からの出射光強度は、それぞれ、 で与えられる。ただし、ここで、 であり、ＫｏはＯ次の第二種変形ベッセル関数，β１お
よびβ２は各々コア１およびコア２の伝搬定数である。
式(9)において、ηは次式で与えられる。
ア１およびコア２からの出射光強度は、それぞれ、 で与えられる。ただし、ここで、 であり、ＫｏはＯ次の第二種変形ベッセル関数，β１お
よびβ２は各々コア１およびコア２の伝搬定数である。
式(9)において、ηは次式で与えられる。
次に、コア１およびコア２への各透過率Ｓ（λ）および
Ｔ（λ）を以下のように定義する。
Ｔ（λ）を以下のように定義する。
ここで、たとえばΔ１＝0.25％，Δ２＝0.4％，Δ′＝
−0.3％，Ｈ＝0.6，ｄ＝4a1，ａ１＝4.1μｍ，ａ２＝4.
1μｍ，ａ２＝3.1μｍ，ｔ＝4.7μｍのときの各透過率
Ｓ（λ）およびＴ（λ）を、それぞれ、第４図および第
５図に示す。ここで透過波長はλｏ＝1.296μｍであ
る。
−0.3％，Ｈ＝0.6，ｄ＝4a1，ａ１＝4.1μｍ，ａ２＝4.
1μｍ，ａ２＝3.1μｍ，ｔ＝4.7μｍのときの各透過率
Ｓ（λ）およびＴ（λ）を、それぞれ、第４図および第
５図に示す。ここで透過波長はλｏ＝1.296μｍであ
る。
第４図および第５図より、コア１に光が入射した場合、
コア１の出力特性は帯域阻止フィルタ特性となり、他
方、コア２の出力特性は帯域通過フィルタ特性となるこ
とが分かる。
コア１の出力特性は帯域阻止フィルタ特性となり、他
方、コア２の出力特性は帯域通過フィルタ特性となるこ
とが分かる。
フィルタとしての半値全幅FWHM(Full Width at Half Ma
ximum)は、これら帯域阻止フィルタおよび帯域通過フィ
ルタのいずれにおいても δλ＝6.4［ｎｍ］ (21) である。光波長フィルタの性能は半値全幅で評価され、
その値が小さい程良好なフィルタとなる。
ximum)は、これら帯域阻止フィルタおよび帯域通過フィ
ルタのいずれにおいても δλ＝6.4［ｎｍ］ (21) である。光波長フィルタの性能は半値全幅で評価され、
その値が小さい程良好なフィルタとなる。
コア１およびコア２の導波構造パラメータを変えて半値
全幅を計算した結果を第６図〜第８図に示す。
全幅を計算した結果を第６図〜第８図に示す。
第６図は、コア２のコア半径ａ（＝ａ２＋ｔ）と低屈折
率層の厚さｔとの比Ｈ（＝ｔ／ａ）に対する半値全幅δ
λの変化を示したものである。なお、コア１の遮断波長
はλC1＝1.1μｍ、透過波長はλｏ＝1.296μｍに保たれ
ており、Ｈの変化に対応するコア２の遮断波長λC2の変
化も図示されている。
率層の厚さｔとの比Ｈ（＝ｔ／ａ）に対する半値全幅δ
λの変化を示したものである。なお、コア１の遮断波長
はλC1＝1.1μｍ、透過波長はλｏ＝1.296μｍに保たれ
ており、Ｈの変化に対応するコア２の遮断波長λC2の変
化も図示されている。
同様にして、第７図はコア２の屈折率差Δ２の変化に対
するδλの変化を示し、第８図は低屈折率層の屈折率差
Δ′の変化に対するδλの変化を示す。
するδλの変化を示し、第８図は低屈折率層の屈折率差
Δ′の変化に対するδλの変化を示す。
第６図から、δλはＨの増加とともに小さくなることが
分かる。また、第７図から、Δ２を大きくしてもδλは
余り小さくならないことをが分かる。さらに、第８図よ
りΔ′は小さい程δλを小さくできることが分かる。
分かる。また、第７図から、Δ２を大きくしてもδλは
余り小さくならないことをが分かる。さらに、第８図よ
りΔ′は小さい程δλを小さくできることが分かる。
なお、以上の実施例では、透過波長をλｏ＝1.296μｍ
に定めたが、ディアルコアファイバの結合係数Ｋ（具体
的には、屈折率差、コア径、およびコア間距離）やデュ
アルコアファイバの長さを適当に選ぶことによって所
望の波長にすることができること勿論である。
に定めたが、ディアルコアファイバの結合係数Ｋ（具体
的には、屈折率差、コア径、およびコア間距離）やデュ
アルコアファイバの長さを適当に選ぶことによって所
望の波長にすることができること勿論である。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、高性能で小型に
構成され、しかも他の光ファイバとの接続が容易な光波
長フィルタを実現することができる。しかもまた、光フ
ァイバは曲げ直径３cm程度まで曲げてもその特性は変化
しないので、本発明のファイバ光波長フィルタは可撓性
に富むという大きな特長がある。
構成され、しかも他の光ファイバとの接続が容易な光波
長フィルタを実現することができる。しかもまた、光フ
ァイバは曲げ直径３cm程度まで曲げてもその特性は変化
しないので、本発明のファイバ光波長フィルタは可撓性
に富むという大きな特長がある。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、 第２図(A)はその詳細部分を示す断面図、 第２図(B)は第２図(A)に対応して屈折率分布を示す分布
図、 第３図は本実施例におけるデユアルコアファイバの作製
例を示す斜視図、 第４図はコア１に光が入射したときのコア１への光の透
過率を示す特性図、 第５図はコア１に光が入射したときのコア２への光の透
過率を示す特性図、 第６図はコア２のファイバパラメータＨを変化させたと
きのδλの変化を示す特性図、 第７図はコア２のファイバパラメータΔ２を変化させた
ときのδλの変化を示す特性図、 第８図はコア２のファイバパラメータΔ′を変化させた
ときのδλの変化を示す特性図である。 １……コア、 ２……コア、 ３……クラッド、 ４……低屈折率層、 10〜14……プリフォーム、 15……ヒータ。
図、 第３図は本実施例におけるデユアルコアファイバの作製
例を示す斜視図、 第４図はコア１に光が入射したときのコア１への光の透
過率を示す特性図、 第５図はコア１に光が入射したときのコア２への光の透
過率を示す特性図、 第６図はコア２のファイバパラメータＨを変化させたと
きのδλの変化を示す特性図、 第７図はコア２のファイバパラメータΔ２を変化させた
ときのδλの変化を示す特性図、 第８図はコア２のファイバパラメータΔ′を変化させた
ときのδλの変化を示す特性図である。 １……コア、 ２……コア、 ３……クラッド、 ４……低屈折率層、 10〜14……プリフォーム、 15……ヒータ。
Claims (1)
- 【請求項１】屈折率がｎＣなるクラッド中に、屈折率が
それぞれｎ１およびｎ２なる第１および第２コアを離隔
配置し、前記第１および第２コアのうち屈折率の大きい
方のコアを、屈折率ｎＣより小さい屈折率を有する低屈
折率層で取り囲んで配置したことを特徴とするファイバ
形光波長フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60270695A JPH0658444B2 (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | フアイバ形光波長フイルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60270695A JPH0658444B2 (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | フアイバ形光波長フイルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62131204A JPS62131204A (ja) | 1987-06-13 |
| JPH0658444B2 true JPH0658444B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=17489668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60270695A Expired - Fee Related JPH0658444B2 (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | フアイバ形光波長フイルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0658444B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02212803A (ja) * | 1989-02-14 | 1990-08-24 | Fujikura Ltd | 光ファイバ波長フィルタ |
| US7424193B2 (en) * | 2004-07-14 | 2008-09-09 | The Regents Of The University Of Michigan | Composite waveguide |
| US9574911B2 (en) * | 2012-08-09 | 2017-02-21 | Corning Incorporated | Two-core optical fibers for distributed fiber sensors and systems |
-
1985
- 1985-12-03 JP JP60270695A patent/JPH0658444B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62131204A (ja) | 1987-06-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |