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公開番号2025071539
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-08
出願番号2023181793
出願日2023-10-23
発明の名称光信号選択装置、および光信号選択装置の製造方法
出願人エピフォトニクス株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G02F 1/31 20060101AFI20250428BHJP(光学)
要約【課題】光信号の出力光ファイバへの結合効率の低下を抑制すること。
【解決手段】光信号選択装置は、光信号の入力と出力を行う複数の光ファイバが等間隔で第1方向に沿って配列されたファイバコリメータアレイと、入力光ファイバから出射した光信号を所定の角度で反射させて、出力光ファイバに結合させる光変調器と、光信号を波長分散させる波長分散素子と、波長分散素子と、光変調器との間に配置された光学素子と、を備える。光変調器および波長分散素子は、光学素子に対して斜めに光信号を入反射させるように構成されている。複数の光ファイバの第1方向における中心位置を原点、複数の光ファイバの第1方向における両端の前記光ファイバの中心間の距離を2w₁とするとき、入力光ファイバの少なくとも1つは、|w₁/2|≦x≦|w₁|を満たす第1方向の座標xに設けられる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
光信号の入力と出力を行う複数の光ファイバが等間隔で第１方向に沿って配列されたファイバコリメータアレイと、
複数の前記光ファイバのうち、入力を行う入力光ファイバから出射した光信号を所定の角度で反射させて、出力を行う出力光ファイバに結合させる光変調器と、
前記光信号を波長分散させる波長分散素子と、
前記波長分散素子と、前記光変調器との間に配置された光学素子と、
を備え、
前記光変調器および前記波長分散素子は、前記光学素子に対して斜めに前記光信号を入反射させるように構成されており、
複数の前記光ファイバの前記第１方向における中心位置を原点、複数の前記光ファイバの前記第１方向における両端の前記光ファイバの中心間の距離を２ｗ
１
とするとき、前記入力光ファイバの少なくとも１つは、式（１－１）を満たす前記第１方向の座標ｘに設けられる、
光信号選択装置。
｜ｗ
１
／２｜≦ｘ≦｜ｗ
１
｜・・・（１－１）
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記入力光ファイバが複数設けられている場合、
複数の前記光ファイバは、前記入力光ファイバの本数が最大限等しくなるように第１群および第２群の２つの群に分類され、それぞれの群に含まれる前記入力光ファイバのうち少なくとも一組以上は、前記第１方向における原点に対して対称に設けられている、
請求項１に記載の光信号選択装置。
【請求項３】
前記第１群に設けられた前記入力光ファイバに対応する前記出力光ファイバは、前記第２群に設けられ、
前記第２群に設けられた前記入力光ファイバに対応する前記出力光ファイバは、前記第１群に設けられる、
請求項２に記載の光信号選択装置。
【請求項４】
前記光学素子の反射面は、前記第１方向に対して曲率を有する、
請求項１に記載の光信号選択装置。
【請求項５】
光信号の入力と出力を行う複数の光ファイバが等間隔で第１方向に沿って配列された複数のファイバコリメータアレイ領域を有するファイバコリメータアレイと、
複数の前記光ファイバのうち、入力を行う入力光ファイバから出射した光信号を所定の角度で反射させて、出力を行う出力光ファイバに結合させる光変調器と、
前記光信号を波長分散させる波長分散素子と、
前記波長分散素子と、前記光変調器との間において、前記ファイバコリメータアレイ領域ごとに配置された複数の光学素子と、
を備え、
前記光変調器および前記波長分散素子は、前記光学素子に対して斜めに前記光信号を入反射させるように構成されており、
複数の前記ファイバコリメータアレイ領域のそれぞれにおいて、複数の前記光ファイバの前記第１方向における中心位置を原点、複数の前記光ファイバの前記第１方向における両端の前記光ファイバの中心間の距離を２ｗ
２
とするとき、前記入力光ファイバの少なくとも１つは、式（１－２）を満たす前記第１方向の座標ｘに設けられる、
光信号選択装置。
｜ｗ
２
／２｜≦ｘ≦｜ｗ
２
｜・・・（１－２）
【請求項６】
光信号の入力と出力を行う複数の光ファイバが等間隔で第１方向に沿って配列されたファイバコリメータアレイと、
複数の前記光ファイバのうち、入力を行う入力光ファイバから出射した光信号を所定の角度で反射させて、出力を行う出力光ファイバに結合させる光変調器と、
前記光信号を波長分散させる波長分散素子と、
前記波長分散素子と、前記光変調器との間に配置された光学素子と、
を備え、
前記光変調器および前記波長分散素子は、前記光学素子に対して斜めに前記光信号を入反射させるように構成されており、
複数の前記光ファイバは、前記光信号の出射側から見て曲線状に配置されている、
光信号選択装置。
【請求項７】
前記光学素子の反射面は、前記第１方向に対して曲率を有する、
請求項６に記載の光信号選択装置。
【請求項８】
前記光学素子の反射面は、球面である、
請求項７に記載の光信号選択装置。
【請求項９】
前記ファイバコリメータアレイと、前記波長分散素子との間に複数のプリズム、または負のパワーを持つレンズと正のパワーを持つレンズとを含むビーム拡大系を備え、
複数の前記光ファイバは、前記第１方向に直交する第２方向の座標がそれぞれ異なるように配置されており、
複数の前記光ファイバは、複数の前記光ファイバの前記第１方向における中心位置を原点とすると、前記光信号の出射側から見て、前記第２方向の負の方向に凸の２次曲線状に配列されている、
請求項６に記載の光信号選択装置。
【請求項１０】
前記ファイバコリメータアレイと、前記波長分散素子との間に正のパワーを持つレンズを含むビーム拡大系を備え、
複数の前記光ファイバは、前記第１方向に直交する第２方向の座標がそれぞれ異なるように配置されており、
複数の前記光ファイバは、複数の前記光ファイバの前記第１方向における中心位置を原点とすると、前記光信号の出射側から見て、前記第２方向の正の方向に凸の２次曲線状に配列されている、
請求項６に記載の光信号選択装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、光信号選択装置、および光信号選択装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
光波長分割多重方式（ＷＤＭ:Wavelength Division Multiplexing）を用いた、高速で大容量の情報通信技術が知られている。特許文献１には、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）と回析格子を用いた波長選択スイッチの利得等化動作において、減衰量を制御する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１５６６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数の光ファイバが等間隔で配列されたファイバコリメータアレイを用いる光信号選択装置は、入力ポートと出力ポートの位置関係によっては、入力ポートと出力ポートとの結合効率が低下してしまう可能性がある。
【０００５】
本開示は、光信号の出力光ファイバへの結合効率の低下を抑制することのできる光信号選択装置、および光信号選択装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の光信号選択装置は、光信号の入力と出力を行う複数の光ファイバが等間隔で第１方向に沿って配列されたファイバコリメータアレイと、複数の前記光ファイバのうち、入力を行う入力光ファイバから出射した光信号を所定の角度で反射させて、出力を行う出力光ファイバに結合させる光変調器と、前記光信号を波長分散させる波長分散素子と、
前記波長分散素子と、前記光変調器との間に配置された光学素子と、を備え、前記光変調器および前記波長分散素子は、前記光学素子に対して斜めに前記光信号を入反射させるように構成されており、複数の前記光ファイバの前記第１方向における中心位置を原点、複数の前記光ファイバの前記第１方向における両端の前記光ファイバの中心間の距離を２ｗ
１
とするとき、前記入力光ファイバの少なくとも１つは、式（１－１）を満たす前記第１方向の座標ｘに設けられる。
｜ｗ
１
／２｜≦ｘ≦｜ｗ
１
｜・・・（１－１）
【０００７】
本開示の光信号選択装置は、光信号の入力と出力を行う複数の光ファイバが等間隔で第１方向に沿って配列された複数のファイバコリメータアレイ領域を有するファイバコリメータアレイと、複数の前記光ファイバのうち、入力を行う入力光ファイバから出射した光信号を所定の角度で反射させて、出力を行う出力光ファイバに結合させる光変調器と、
前記光信号を波長分散させる波長分散素子と、前記波長分散素子と、前記光変調器との間において、前記ファイバコリメータアレイ領域ごとに配置された複数の光学素子と、を備え、前記光変調器および前記波長分散素子は、前記光学素子に対して斜めに前記光信号を入反射させるように構成されており、複数の前記ファイバコリメータアレイ領域のそれぞれにおいて、複数の前記光ファイバの前記第１方向における中心位置を原点、複数の前記光ファイバの前記第１方向における両端の前記光ファイバの中心間の距離を２ｗ
２
とするとき、前記入力光ファイバの少なくとも１つは、式（１－２）を満たす前記第１方向の座標ｘに設けられる。
｜ｗ
２
／２｜≦ｘ≦｜ｗ
２
｜・・・（１－２）
【０００８】
本開示の光信号選択装置は、光信号の入力と出力を行う複数の光ファイバが等間隔で第１方向に沿って配列されたファイバコリメータアレイと、複数の前記光ファイバのうち、入力を行う入力光ファイバから出射した光信号を所定の角度で反射させて、出力を行う出力光ファイバに結合させる光変調器と、前記光信号を波長分散させる波長分散素子と、前記波長分散素子と、前記光変調器との間に配置された光学素子と、を備え、前記光変調器および前記波長分散素子は、前記光学素子に対して斜めに前記光信号を入反射させるように構成されており、複数の前記光ファイバは、前記光信号の出射側から見て曲線状に配置されている。
【０００９】
本開示の光信号選択装置は、光信号の入力と出力を行う複数の光ファイバが等間隔で第１方向に沿って配列された複数のファイバコリメータアレイ領域を有するファイバコリメータアレイと、複数の前記光ファイバのうち、入力を行う入力光ファイバから出射した光信号を所定の角度で反射させて、出力を行う出力光ファイバに結合させる光変調器と、前記光信号を波長分散させる波長分散素子と、前記波長分散素子と、前記光変調器との間において、前記ファイバコリメータアレイ領域ごとに配置された光学素子と、を備え、前記光変調器および前記波長分散素子は、前記光学素子に対して斜めに前記光信号を入反射させるように構成されており、複数の前記ファイバコリメータアレイ領域のそれぞれにおいて、複数の前記光ファイバは、前記光信号の出射側から見て曲線状に配置されている。
【００１０】
本開示の光信号選択装置の製造方法は、光信号の入力と出力を行う複数の光ファイバが等間隔で第１方向に沿って配列されたファイバコリメータアレイと、複数の前記光ファイバのうち、入力を行う入力光ファイバから出射した光信号を所定の角度で反射させて、出力を行う出力光ファイバに結合させる光変調器と、前記光信号を波長分散させる波長分散素子と、前記波長分散素子と、前記光変調器との間に配置された光学素子と、を備える光信号選択装置の製造方法であって、前記光変調器および前記波長分散素子を前記光学素子に対して斜めに前記光信号を入反射させるように構成することと、複数の前記光ファイバの前記第１方向における中心位置を原点、複数の前記光ファイバの前記第１方向における両端の前記光ファイバの中心間の距離を２ｗ
１
とするとき、前記入力光ファイバの少なくとも１つを、式（１－１）を満たす前記第１方向の座標ｘに設けることと、を含む。
｜ｗ
１
／２｜≦ｘ≦｜ｗ
１
｜・・・（１－１）
（【００１１】以降は省略されています）

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