JP2002329910A - 光利得等化器、及びその光利得等化器を有する光増幅装置並びに光通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 雰囲気温度が変化しても利得の等化機能が維
持されるように光信号のエタロンフィルタへの入射角が
変化する光利得等化器を提供する。 【解決手段】 光利得等化器１０を、光信号入射部及び
光信号出射部を有する筐体１１と、筐体１１内の光信号
入射部と光信号出射部との間の光信号伝送路に介設さ
れ、光信号入射部からの光信号のフィルタ面への入射角
が可変となるように回動可能に筐体１１に支持されたエ
タロンフィルタ１９と、部材一端が筐体１１及び部材他
端がエタロンフィルタ１９にそれぞれ結合され、雰囲気
温度が変化した際に、その雰囲気温度の変化に応答して
寸法変化することにより、雰囲気温度の変化の伴うエタ
ロンフィルタ１９による損失特性の変化を矯正するよう
にエタロンフィルタ１９を回動させて光信号のフィルタ
面への入射角を補正する入射角補正部材２６と、を備え
たものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重の光信号
の増幅利得を等化にするために使用される光利得等化
器、及びその光利得等化器を有する光増幅装置並びに光
通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高速大容量の通信システムとし
て、一本の光ファイバに波長多重の光信号を伝送する波
長多重伝送方式（以下「ＷＤＭ方式」という）が実用化
されてきている。このような通信システムでは、光信号
が長距離伝送されるため、伝送途中で光信号を増幅する
必要がある。そして、ＷＤＭ方式に有効な増幅手段とし
て、波長多重の光信号を一括して増幅することができる
ことから、希土類元素であるエルビウムを用いたエルビ
ウムドープファイバアンプ（以下「ＥＤＦＡ」という）
が広く使用されている。

【０００３】しかしながら、ＥＤＦＡによる増幅利得は
波長依存性が大きいため、ＥＤＦＡを用いて増幅された
光信号は、波長によって増幅利得が異なってしまう。こ
のように波長によって増幅利得が異なると、各光信号間
でのクロストーク劣化等の問題を生じ、特に、光信号伝
送路にＥＤＦＡを複数導入して多段増幅を行うと、増幅
利得の差が顕著になって大きな問題となる。そして、こ
のような問題を解決するために、ＥＤＦＡとともに光利
得等化器を光信号伝送路に介設することが試みられてい
る。

【０００４】特開２０００−１０６５４４号公報には、
ＥＤＦＡの利得波長特性における隣り合う利得ピーク間
の波長差に基づいた所定のスペクトル間隔で周期的に変
化する損失波長特性を有し、且つその損失波長特性にお
ける最大損失波長が、波長の異なる複数の光信号が配置
される一方の利得ピーク波長に略一致した光フィルタか
らなる光利得等化器により、利得偏差の平坦化と雑音光
の抑圧とを同時に行うことができるとの内容が記載され
ている。

【０００５】また、特開平９−２８９３４９号公報及び
ＮＥＣ技報Ｖｏｌ．５１Ｎｏ．４／１９９８には、必要
とする損失特性を波長に対するフーリエ級数に展開し、
それぞれのフーリエ展開項と同じ振幅、周期及び位相を
有する正弦波状の損失特性を有するエタロンフィルタを
光信号の伝播方向に配列したものが開示されており、か
かる構成により理想の利得特性を得ることができるとの
内容が記載されている。このエタロンフィルタは、平行
に配置した二つの反射膜間の繰り返し反射による干渉
（ファブリ・ペロー干渉）の原理を応用したものであ
り、一般に一枚のフィルタの平行な二つの面が利用され
る。

【０００６】ところで、エタロンフィルタによる損失特
性は次式１及び２の理論式で表される。

【０００７】

【数１】

【０００８】

【数２】

【０００９】ここで、Ｒはエタロンフィルタ両面にコー
ティングされた半透過膜の反射率、ｎはエタロンフィル
タの屈折率、ｄはエタロンフィルタの厚さ、λは入射光
の波長及びθはエタロンフィルタへの入射光の入射角で
ある。この式から分かるように、エタロンフィルタによ
る損失特性は種々の設計因子により設定を行うことがで
きる。

【００１０】実際のエタロンフィルタは、厚みや反射率
や透過率及び二つの面の平行度を設計通りに作製するこ
とが困難であり、また、平行度等を設計値通りに作製し
ても特性が設計値の通りにならない場合があるため、作
製したエタロンフィルタを筐体内に設置して、外部から
の操作によりエタロンフィルタ自体を光信号に対して回
転させ、光信号のエタロンフィルタへの入射角をチュー
ニングすることにより、エタロンフィルタ内における光
信号の光路長を変化させて損失特性の調整を行い、所望
の損失特性を得た位置でＹＡＧレーザビーム溶接等によ
りエタロンフィルタを固定することが行われている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光利得等化器では、雰囲気温度が高くなると、エタロン
フィルタの熱膨張や屈折率の変動によってエタロンフィ
ルタによる損失特性が長波長側もしくは短波長側にシフ
トするものの、エタロンフィルタが固定されているため
にそれを矯正することができず、広い温度範囲で利得の
等化を図ることができないという問題がある。

【００１２】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、雰囲気温度が変化し
ても利得の等化機能が維持されるように光信号のエタロ
ンフィルタへの入射角が補正される光利得等化器、及び
その光利得等化器を有する光増幅装置並びに光通信シス
テムを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、雰囲気温度が
変化した際に、その雰囲気温度の変化に応答して寸法変
化することにより、その雰囲気温度の変化の伴うエタロ
ンフィルタによる損失特性の変化を矯正するようにエタ
ロンフィルタを回動させて光信号のフィルタ面への入射
角を補正する入射角補正部材を設けるようにしたもので
ある。

【００１４】具体的には、本発明は、波長多重の光信号
の利得を等化にするために使用される光利得等化器を前
提とする。そして、光信号入射部及び光信号出射部を有
する筐体と、筐体内の光信号入射部と光信号出射部との
間の光信号伝送路に介設され、光信号入射部からの光信
号のフィルタ面への入射角が可変となるように回動可能
に筐体に支持されたエタロンフィルタと、部材一端が筐
体及び部材他端がエタロンフィルタにそれぞれ結合さ
れ、雰囲気温度が変化した際に、その雰囲気温度の変化
に応答して寸法変化することにより、その雰囲気温度の
変化の伴うエタロンフィルタによる損失特性の変化を矯
正するようにエタロンフィルタを回動させて光信号のフ
ィルタ面への入射角を補正する入射角補正部材と、を備
えたことを特徴とする。

【００１５】上記の構成によれば、雰囲気温度の変化に
伴うエタロンフィルタの寸法変化等によりその損失特性
が長波長側もしくは短波長側にシフトするところ、その
雰囲気温度の変化によって入射角補正部材が寸法変化
し、そのエタロンフィルタによる損失特性の変化を矯正
するようにエタロンフィルタを回動させて光信号のフィ
ルタ面への入射角が補正されるので、雰囲気温度が変化
しても利得の等化機能が維持されることとなる。

【００１６】ここで、エタロンフィルタの損失特性のシ
フトの方向は、専ら熱膨張によるフィルタ厚の変化と屈
折率の温度係数変化とのバランスに依存し、例えば雰囲
気温度が上昇した際、屈折率の温度係数が正の場合は自
ずと長波長側にシフトするが、負の場合は前記バランス
により長・短波長側のいずれかにシフトする。そして、
長波長側にシフトする場合には、光信号のフィルタ面へ
の入射角が大きくなるようなエタロンフィルタの回動を
生じさせるように入射角補正部材を構成し、短波長側に
シフトした場合には、光信号のフィルタ面への入射角が
小さくなるようなエタロンフィルタの回動を生じさせる
ように入射角補正部材を構成する。

【００１７】より具体的な構成としては、入射角補正部
材は、熱膨張係数の大小異なる第１及び第２材が接合さ
れて形成されていると共に、第１及び第２材のうちの一
方が光信号入射部側及び他方が光信号出射部側にそれぞ
れ配置され且つ部材一端が筐体内壁に結合して筐体内壁
から突出するように設けられており、雰囲気温度が変化
した際に、その雰囲気温度の変化に応答して第１及び第
２材が相互に異なる寸法変化を生じることによりエタロ
ンフィルタに結合した部材他端が信号光の伝播方向に移
動するように構成されたものを挙げることができる。

【００１８】また、入射角補正部材は、信号光の伝播方
向と略平行に延びるように設けられており、雰囲気温度
が変化した際に、その雰囲気温度の変化に応答して部材
長手方向に伸縮するように構成されたものも挙げること
ができる。

【００１９】そして、波長多重の光信号を増幅する光増
幅器と、波長多重の光信号の利得を等化にする上記の光
利得等化器とにより光増幅装置を構成することができ
る。このとき、光利得等化器は、光増幅器の上流側及び
下流側のいずれ側に設けてもよい。

【００２０】また、波長多重の光信号を送信する光信号
送信装置と、その光信号送信装置からの光信号を増幅す
る上記の光増幅装置と、その光増幅装置からの増幅され
た光信号を受信する光信号受信装置とにより光通信シス
テムを構成することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
雰囲気温度が変化しても利得の等化機能を維持すること
ができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２３】−実施形態１− （光利得等化器）＜光利得等化器の構成＞図１は、本発
明の実施形態１に係る光利得等化器１０の断面模式図で
ある。

【００２４】この光利得等化器１０は、その等化器本体
をなす筐体１１が中空棒状に形成されている。

【００２５】筐体１１の一端側（図の左側）は、入射用
光ファイバ挿通孔１２が設けられた入射側ファイバスリ
ーブ１１ａをなしており、その入射用光ファイバ挿通孔
１２に光信号を筐体１１に入射させるための入射用光フ
ァイバ１３が挿通されて固定され、これが光信号入射部
を構成している。また、筐体１１の他端側（図の右側）
は、出射用光ファイバ挿通孔１４が設けられた出射側フ
ァイバスリーブ１１ｂをなしており、その出射用光ファ
イバ挿通孔１４に光信号を筐体１１から出射させるため
の出射用光ファイバ１５が挿通されて固定され、これが
光信号出射部を構成している。入射用及び出射用光ファ
イバ１３，１５のいずれも、筐体１１の筐体軸に一致す
るように設けられている。

【００２６】筐体１１の入射側及び出射側ファイバスリ
ーブ１１ａ，１１ｂで挟持固定された部分は筒状の本体
部１１ｃを構成しており、この本体部１１ｃ内には、入
射用光ファイバ１３のファイバ端位置から出射用光ファ
イバ１５のファイバ端位置に向かって、第１コリメータ
レンズ１８、第１エタロンフィルタ１９、第２エタロン
フィルタ２０及び第２コリメータレンズ２１が順に配設
されている。

【００２７】第１及び第２コリメータレンズ１８，２１
は、それぞれ内向きに凸となるように固定台２２，２３
を介して筐体１１の本体部１１ｃに設置されている。

【００２８】第１及び第２エタロンフィルタ１９，２０
は、石英製の基板の少なくとも一方の表面が光信号の一
部を反射又は透過させる誘電体多層膜で被覆されたもの
からなり、光信号のフィルタ面への入射角が可変となる
ようにフィルタ保持治具２４，２５を介して回動可能に
筐体１１の本体部１１ｃに支持されている。第１エタロ
ンフィルタ１９は、そのフィルタ面の法線が筐体軸に対
して角度θ₁を成し、信号光がフィルタ面に入射角θ₁で
入射するように初期設定されている。第２エタロンフィ
ルタ２０は、そのフィルタ面の法線が筐体軸に対して角
度θ₂をなし、信号光がフィルタ面に入射角θ₂で入射す
るように初期設定されている。この第１及び第２エタロ
ンフィルタ１９，２０は、雰囲気温度が高くなった際、
その損失特性が長波長側にシフトするものである。

【００２９】第１エタロンフィルタ１９の光信号入射側
には、図２に示すように、筐体１１内壁から内向きに起
立した第１入射角補正部材２６が立設されている。この
第１入射角補正部材２６は、光信号入射側のアンバー等
の低熱膨張係数の第１材２６ａと光信号出射側の黄銅等
の高熱膨張係数の第２材２６ｂとが貼り合わされたバイ
メタル構造を有し、部材一端が筐体１１内壁に結合され
ている一方、部材他端の取付部２６ｃが連結部材２７を
介して第１エタロンフィルタ１９のフィルタ保持治具２
４に結合されている。この連結部材２７は、取付部２６
ｃ及びフィルタ保持治具２４のそれぞれに軸支されてい
る。

【００３０】同様に、第２エタロンフィルタ２０の光信
号入射側には、部材一端が筐体１１内壁に結合されてい
る一方、部材他端が連結部材２９を介して第２エタロン
フィルタ２０のフィルタ保持治具２５に結合された第２
入射角補正部材２８が設けられている。

【００３１】＜光利得等化器の動作＞上記の光利得等化
器１０の動作についてＥＤＦＡ等で増幅された波長多重
の光信号が入射された場合について説明する。この光利
得等化器１０による光信号の等化機能は、以下のメカニ
ズムによるものである。

【００３２】すなわち、ＥＤＦＡ等により増幅された波
長多重の光信号は、増幅利得が波長によって異なる特性
を有する（図３（ａ））。従って、このような光信号の
増幅利得を波長によらず一定（図３（ｅ））にするため
には、光信号にその増幅利得特性と逆の損失特性（図３
（ｄ））を重ね合わせるようにすればよいこととなる。
また、光信号と逆の損失特性は複数の正弦波形状の損失
特性（図３（ｂ）及び（ｃ））の重ね合わせによって作
ることができる。そして、かかる正弦波形状の損失特性
を光信号に重ね合わせるには、信号光に所定のエタロン
フィルタを通過させるようにすればよい。

【００３３】まず、入射用光ファイバ１３から波長多重
の光信号が入射される。この入射される波長多重の光信
号は、図３（ａ）に示すような増幅利得が波長によって
異なる特性を有する。

【００３４】次に、この入射された光信号は、第１コリ
メータレンズ１８を通過して平行光に変えられる。

【００３５】次いで、第１コリメータレンズ１８からの
平行光信号は、第１エタロンフィルタ１９を通過する。
このとき、信号光の入射角がθ₁となるように設定され
た第１エタロンフィルタ１９を信号光が通過すると、信
号光には図３（ｂ）に示すような損失特性が重ね合わさ
れる。

【００３６】続いて、第１エタロンフィルタ１９からの
平行信号光は、第２エタロンフィルタ２０を通過する。
このとき、信号光の入射角がθ₂となるように設定され
た第２エタロンフィルタ２０を信号光が通過すると、信
号光には図３（ｃ）に示すような損失特性が重ね合わさ
れる。つまり、第１及び第２エタロンフィルタ１９，２
０によって信号光には、図３（ｂ）及び（ｃ）が重ね合
わされた図３（ｄ）に示す損失特性が重ね合わされるこ
ととなる。

【００３７】そして、第２エタロンフィルタ２０からの
平行信号光は、第２コリメータレンズ２１を通過して集
光され、出射用光ファイバ１５から出射される。

【００３８】光利得等化器１０の雰囲気温度が高くなっ
た際には、第１エタロンフィルタ１９は、その損失特性
が長波長側にシフトする。一方、雰囲気温度が高くなっ
た際には、第１入射角補正部材２６が熱膨張するもの
の、第１材２６ａの方が第２材２６ｂよりも熱膨張係数
が小さいためにバイメタル構造の第１及び第２材２６
ａ，２６ｂが光信号入射側に撓んだ形状となって部材他
端の取付部２６ｃが光信号入射側に移動し、そして、そ
れに伴って連結部材２７を介して入射角補正部材２６の
取付部２６ｃに結合されたエタロンフィルタ１９が回動
し、光信号のフィルタ面への入射角がθ₁よりも若干大
きくなる。その結果、第１エタロンフィルタ１９による
損失特性の長波長側へのシフトが矯正されることとな
る。

【００３９】同様にして、第２エタロンフィルタ２０に
よる損失特性の長波長側へのシフトも矯正されることと
なる。

【００４０】＜作用・効果＞上記の光利得等化器１０に
よれば、雰囲気温度の変化に伴うエタロンフィルタ１
９，２０の寸法変化等によりその損失特性にずれが生じ
ることとなるところ、その雰囲気温度の変化によって入
射角補正部材が寸法変化し、そのエタロンフィルタ１
９，２０による損失特性の変化を矯正するようにエタロ
ンフィルタ１９，２０を回動させてエタロンフィルタ１
９，２０に対する光信号の入射角が補正されるので、雰
囲気温度が変化しても利得の等化機能が維持されること
となる。

【００４１】（光増幅装置） ＜光増幅装置の構成＞図４は、本発明の実施形態１に係
る光増幅装置３０の構成を示す。

【００４２】この光増幅装置３０は、波長多重の光信号
を増幅するための光増幅器（ＥＤＦＡ）４０と、その光
増幅器で増幅した光信号の利得を等化にするための光利
得等化器１０とが直列に光信号パスにより接続されてい
る。

【００４３】光増幅器（ＥＤＦＡ）４０は、光信号入射
部４１及び励起光源４２と、光信号入射部４１からの入
射光信号と励起光源４２からの励起光とを合波するため
のカプラ４３と、カプラ４３からの合波が入射されるエ
ルビウムドープファイバ（以下「ＥＤＦ」という）４４
とからなり、それらが順に光信号パスで接続された構成
となっている。

【００４４】光利得等化器１０の構成は上記のものと同
一である。

【００４５】＜光増幅装置の動作＞光信号入射部４１か
ら光信号が入射される一方、励起光源４２から励起光が
発せられ、両者がカプラ４３に入射される。このとき、
光信号と励起光とが合波される。

【００４６】次に、カプラ４３からの合波がＥＤＦ４４
に入射される。このとき、励起光成分によってエルビウ
ムの電子が励起状態にされ、励起されたエルビウムの電
子が基底状態に移行する際に放出するエネルギーが光信
号成分に付与される誘導放出により光信号の増幅が営ま
れる。また、ＥＤＦ４４による光信号の増幅は波長依存
性を有し、例えば、図３（ａ）に示すＥＤＦ４４ならば
１５７０ｎｍ付近の光信号の増幅利得が他に比べて著し
く高いものとなる。

【００４７】次いで、光増幅器（ＥＤＦＡ）４０から増
幅された光信号が出射され、それが光利得等化器１０に
入射される。このとき、光利得等化器１０により光信号
の利得が波長によらず一定とされる。

【００４８】そして、光利得等化器１０からの光信号が
光増幅装置３０からの出射光信号となる。

【００４９】光利得等化器１０による利得等化動作は上
記と同一である。

【００５０】（光通信システム） ＜光通信システムの構成＞図５は、本発明の実施形態１
に係る光通信システム６０の構成を示す。

【００５１】この光通信システムは、光信号を送信する
送信機（光信号送信装置）６１と、第１光増幅器４０ａ
及び第１光利得等化器１０ａからなる第１光増幅装置３
０ａと、第２光増幅器４０ｂ及び第２光利得等化器１０
ｂからなる第２光増幅装置３０ｂと、第２光増幅装置３
０ｂからの増幅された光信号を受信する受信機（光信号
受信装置）６２とが光信号パスにより順に接続されてい
る。

【００５２】第１及び第２光増幅装置３０ａ，３０ｂ及
びそれらを構成する第１及び第２光増幅器（第１及び第
２ＥＤＦＡ）４０ａ，４０ｂ並びに第１及び第２光利得
等化器１０ａ，１０ｂは上記のものと同一である。

【００５３】＜光通信システムの動作＞送信機６１から
送信される光信号は、第１光増幅装置３０ａの光増幅器
４０ａに入射されて増幅され、増幅された光信号は、第
１光利得等化器１０ａで利得の等化が図られ、それが第
１光増幅装置３０ａからの出射光信号となる。

【００５４】次に、第１光増幅装置３０ａからの光信号
は、第２光増幅装置３０ｂの光増幅器４０ｂに入射され
て増幅され、増幅された光信号は、第２光利得等化器１
０ｂで利得の等化が図られ、それが第２光増幅装置３０
ｂからの出射光信号となる。

【００５５】次いで、第２光増幅装置３０ｂからの光信
号は、受信機６２に受信される。

【００５６】第１及び第２光増幅器４０ａ，４０ｂでの
光増幅動作及び第１及び第２光利得等化器１０ａ，１０
ｂによる利得等化動作は上記と同一である。

【００５７】−実施形態２− 図６は、本発明の実施形態２に係る光利得等化器７０を
示す。なお、実施形態１と同一部分は同一符号で示す。

【００５８】この光利得等化器７０では、部材一端が第
１エタロンフィルタ１９の光信号出射側に設けられた筐
体側取付部７１及び部材他端が第１エタロンフィルタ１
９のフィルタ保持具２４にそれぞれ軸支された第１入射
角補正部材７２が筐体軸と略平行に延びるように設けら
れている。同様に、第２エタロンフィルタ側にも第２入
射角補正部材が設けられている。

【００５９】そして、光利得等化器７０の雰囲気温度が
高くなった際には、第１エタロンフィルタ１９は、その
損失特性が長波長側にシフトする。一方、雰囲気温度が
高くなった際には、第１入射角補正部材２６が熱膨張し
て筐体軸方向（光信号伝送方向）に伸張し、そして、そ
れに伴ってフィルタ保治具２４の部材軸支部分が光信号
入射側に押されて第１エタロンフィルタ１９が回動し、
光信号のフィルタ面への入射角がθ₁よりも若干大きく
なる。その結果、第１エタロンフィルタ１９による損失
特性のシフトが矯正されることとなる。

【００６０】同様にして、第２エタロンフィルタ２０に
よる損失特性のシフトも矯正されることとなる。

【００６１】その他の構成、動作、作用及び効果は実施
形態１と同一である。

【００６２】−その他の実施形態− 上記実施形態１及び２では、第１及び第２エタロンフィ
ルタ１９，２０を雰囲気温度が高くなることによって損
失特性が長波長側にシフトするものとしたが、特にこれ
に限定されるものではなく、それらのいずれか又は両方
が短波長側にシフトするものであってもよい。短波長側
にシフトするものである場合、実施形態１では、光信号
入射側に高熱膨張係数の第２材及び光信号出射側に低熱
膨張係数の第１材をそれぞれ配置した入射角補正部材を
光信号入射側に設けることにより、又は、光信号入射側
に低熱膨張係数の第１材及び光信号出射側に高熱膨張係
数の第２材をそれぞれ配置した入射角補正部材をエタロ
ンフィルタ１９，２０の光信号出射側に設けることによ
り、実施形態２では、入射角補正部材を光信号入射側に
設けることにより、入射角補正部材が寸法変化した際に
フィルタ面への光信号の入射角が小さくなるようにエタ
ロンフィルタが回動するようにすればよい。

【００６３】上記実施形態１の光増幅装置３０では、光
増幅器４０において励起光のＥＤＦ４４への入射方向を
光信号と同一としたが、特にこれに限定されるものでは
なく、光信号と反対側でもよく、また、励起光源を二つ
用意して、ＥＤＦの両側から励起光を入射させてもよ
い。さらに、モニター等別の装置を組み込んでもよい
し、光アイソレータ等を組み込んでもよい。

【００６４】また、上記実施形態１の光増幅装置３０で
は、光増幅器４０の上流側に光利得等化器１０を設けた
が、特にこれに限定されるものではなく、光増幅器の下
流側に設けるようにしてもよい。

【００６５】また、上記実施形態１の光通信システム６
０では、第１及び第２光増幅装置３０ａ，３０ｂを設け
るようにしたが、特にこれに限定されるものではなく、
光増幅装置が一つだけでも、また、三つ以上であっても
よい。さらに、他の装置を直列あるいは並列に結合させ
ていてもよい。

【００６６】

【実施例】（実験１）厚さ５０μｍの合成石英表面を誘
電体多層膜で被覆した反射率係数が１０％のエタロンフ
ィルタを回動可能に筐体内に軸支し、フィルタ面への光
信号の入射角が５°となるようにエタロンフィルタを設
定した光利得等化器を準備し、雰囲気温度が２４℃及び
７０℃のそれぞれでの損失特性を計測し試験評価した。

【００６７】図７（ａ）はその損失特性を示す。同図に
よれば、７０℃では２４℃のときと比べて損失特性が長
波長側にシフトしているのが分かる。これは、エタロン
フィルタの厚さ（寸法）及び屈折率が温度によって変化
するためであると考えられる。

【００６８】（実験２）実験１で用いた光利得等化器に
上記実施形態１の光利得等化器と同一構造の入射角補正
部材を設けたものを準備し、実験１と同一の試験評価を
行った。ここで、入射角補正部材を構成する第１材はア
ンバー、第２材は黄銅（銅／亜鉛＝６０／４０）を使用
した。

【００６９】図７（ｂ）はその損失特性を示す。同図に
よれば、７０℃と２４℃とでエタロンフィルタによる損
失特性に変化がないのが分かる。これは、入射角補正部
材の熱膨張により光信号のエタロンフィルタへの入射角
が大きくなるように補正されたためであると考えられ
る。入射角補正部材のバイメタル構造体の湾曲係数Ｋは
１４×１０^-6（１／℃）、その長さＬは０．８２ｍｍ、
その厚さｈは０．０５ｍｍ及びエタロンフィルタ中心か
らフィルタ保持具の連結部材軸支部分までの距離ｇは
１．００ｍｍ並びに雰囲気温度の変化量ΔＴは４６℃で
あったので、次式３で表される光信号のエタロンフィル
タへの入射角の補正量Δθは０．５となる。

【００７０】

【数３】

【００７１】（実験３）実験１で用いた光利得等化器に
上記実施形態２の光利得等化器と同一構造の入射角補正
部材を設けたものを準備し、実験１と同一の試験評価を
行った。ここで、入射角補正部材としてアルミニウムを
用いた。

【００７２】図７（ｃ）はその損失特性を示す。同図に
よれば、７０℃と２４℃とでエタロンフィルタによる損
失特性に変化がないのが分かる。これも、入射角補正部
材の熱膨張により光信号のエタロンフィルタへの入射角
が大きくなるように補正されたためであると考えられ
る。アルミニウムの熱膨張係数は０．２４×１０
^-4℃^-1、その長さは８．０ｍｍ、エタロンフィルタ中心
からフィルタ保持具の連結部材軸支部分までの距離ｇは
１．００ｍｍ及び雰囲気温度の変化量ΔＴは４６℃であ
ったので、概算によれば入射角の補正量Δθは０．５と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る光利得等化器の縦断
面図である。

【図２】本発明の実施形態１に係る光利得等化器の要部
の縦断面図である。

【図３】（ａ）は入射される光信号の増幅利得特性、
（ｂ）及び（ｃ）は第１及び第２エタロンフィルタの損
失特性、（ｄ）は光利得等化器の損失特性及び（ｅ）は
出射される光信号の増幅利得特性を示すグラフ図であ
る。

【図４】本発明の実施形態１に係る光増幅装置を示す構
成図である。

【図５】本発明の実施形態１に係る光通信システムを示
す構成図である。

【図６】本発明の実施形態２に係る光利得等化器の要部
の縦断面図である。

【図７】実験１〜３の各損失特性を示すグラフ図であ
る。

【符号の説明】

１０，１０ａ，１０ｂ，７０ 光利得等化器 １１ 筐体 １１ａ 入射側ファイバスリーブ １１ｂ 出射側ファイバスリーブ １１ｃ 本体部 １２ 入射用光ファイバ挿通孔 １３ 入射用光ファイバ １４ 出射用光ファイバ挿通孔 １５ 出射用光ファイバ １８ 第１コリメータレンズ １９ 第１エタロンフィルタ ２０ 第２エタロンフィルタ ２１ 第２コリメータレンズ ２２，２３ 固定台 ２４，２５ フィルタ保持治具 ２６，２８，７１ 入射角補正部材 ２６ａ 第１材 ２６ｂ 第２材 ２６ｃ 取付部 ２７，２９ 連結部材 ３０，３０ａ，３０ｂ 光増幅装置 ４０，４０ａ，４０ｂ 光増幅器（ＥＤＦＡ） ４１ 光信号入射部 ４２ 励起光源 ４３ カプラ ４４ エルビウムドープファイバ（ＥＤＦ） ６０ 光通信システム ６１ 送信機（光信号送信装置） ６２ 受信機（光信号受信装置） ７２ 筐体側取付部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｊ 14/00 14/02 (72)発明者 谷口 浩一 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 只友 一行 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 Ｆターム(参考） 2H048 GA01 GA23 GA25 GA26 GA48 GA51 GA62 5F072 AB09 AK06 KK08 KK30 YY17 5K002 AA06 BA05 CA01 CA11 CA13 DA02 FA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 波長多重の光信号の利得を等化にするた
   めに使用される光利得等化器であって、 光信号入射部及び光信号出射部を有する筐体と、 上記筐体内の光信号入射部と光信号出射部との間の光信
   号伝送路に介設され、該光信号入射部からの光信号のフ
   ィルタ面への入射角が可変となるように回動可能に該筐
   体に支持されたエタロンフィルタと、 部材一端が上記筐体及び部材他端が上記エタロンフィル
   タにそれぞれ結合され、雰囲気温度が変化した際に、該
   雰囲気温度の変化に応答して寸法変化することにより、
   該雰囲気温度の変化の伴う該エタロンフィルタによる損
   失特性の変化を矯正するように該エタロンフィルタを回
   動させて上記信号光のフィルタ面への入射角を補正する
   入射角補正部材と、を備えたことを特徴とする光利得等
   化器。
2. 【請求項２】 請求項１において、 上記入射角補正部材は、熱膨張係数の大小異なる第１及
   び第２材が接合されて形成されていると共に、該第１及
   び第２材のうちの一方が上記光信号入射部側及び他方が
   光信号出射部側にそれぞれ配置され且つ部材一端が上記
   筐体内壁に結合して該筐体内壁から突出するように設け
   られており、雰囲気温度が変化した際に、該雰囲気温度
   の変化に応答して該第１及び第２材が相互に異なる寸法
   変化を生じることにより上記エタロンフィルタに結合し
   た部材他端が信号光の伝播方向に移動するように構成さ
   れていることを特徴とする光利得等化器。
3. 【請求項３】 請求項１において、 上記入射角補正部材は、信号光の伝播方向と略平行に延
   びるように設けられており、雰囲気温度が変化した際
   に、該雰囲気温度の変化に応答して部材長手方向に伸縮
   するように構成されていることを特徴とする光利得等化
   器。
4. 【請求項４】 波長多重の光信号を増幅する光増幅器
   と、該波長多重の光信号の利得を等化にする光利得等化
   器と、を備えた光増幅装置であって、 上記光利得等化器は、 光信号入射部及び光信号出射部を有する筐体と、 上記筐体内の光信号入射部と光信号出射部との間の光信
   号伝送路に介設され、該光信号入射部からの光信号のフ
   ィルタ面への入射角が可変となるように回動可能に該筐
   体に支持されたエタロンフィルタと、 部材一端が上記筐体及び部材他端が上記エタロンフィル
   タにそれぞれ結合され、雰囲気温度が変化した際に、該
   雰囲気温度の変化に応答して寸法変化することにより、
   該雰囲気温度の変化に伴う該エタロンフィルタによる損
   失特性の変化を矯正するように該エタロンフィルタを回
   動させて上記光信号のフィルタ面への入射角を補正する
   入射角補正部材と、を備えたことを特徴とするを備えた
   ことを特徴とする光増幅装置。
5. 【請求項５】 波長多重の光信号を送信する光信号送信
   装置と、該光信号送信装置からの光信号を増幅する光増
   幅装置と、該光増幅装置からの増幅された光信号を受信
   する光信号受信装置とを備えた光通信システムであっ
   て、 上記光増幅装置は、上記光信号送信装置からの光信号を
   増幅する光増幅器と、該光信号の利得を等化にする光利
   得等化器を有してなり、 上記光利得等化器は、 光信号入射部及び光信号出射部を有する筐体と、 上記筐体内の光信号入射部と光信号出射部との間の光信
   号伝送路に介設され、該光信号入射部からの光信号のフ
   ィルタ面への入射角が可変となるように回動可能に該筐
   体に支持されたエタロンフィルタと、 部材一端が上記筐体及び部材他端が上記エタロンフィル
   タにそれぞれ結合され、雰囲気温度が変化した際に、該
   雰囲気温度の変化に応答して寸法変化することにより、
   該雰囲気温度の変化に伴う該エタロンフィルタによる損
   失特性の変化を矯正するように該エタロンフィルタを回
   動させて上記光信号のフィルタ面への入射角を補正する
   入射角補正部材と、を備えたことを特徴とするを備えた
   ことを特徴とする光通信システム。